Brevet FR2944001A1 — publié le 20101008

Installation de distribution de pièces. DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne une installation de distribution de pièces, en particulier du type puisant des pièces dans un lot en vrac et permettant d'effectuer un tri parmi lesdites pièces en fonction de leur orientation. TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les installations industrielles automatisées comportent fréquemment des systèmes de distribution qui permettent de prélever des pièces parmi un lot en vrac et de les fournir à une machine dans une orientation déterminée. Dans le cas de petites pièces, on utilise couramment des bols vibrants qui comportent une cuve pour contenir le lot de pièces en vrac. La cuve comporte une ou plusieurs rampes en hélice sur laquelle les pièces se déplacent sous l'effet de secousses cycliques. Le long de la rampe, des détrompeurs, pièges ou déflecteurs permettent de ne conserver sur la rampe que les pièces orientées dans le sens voulu. On comprend aisément que les dispositions pour sélectionner les pièces bien orientées doivent être spécifiques à chaque type de pièce. De fait, la mise au point de telles dispositions peut être longue et délicate, en fonction de la géométrie des pièces. Les pièces peuvent être sensiblement des plaques. Lorsque celles-ci sont disposées sur un plan, elles reposent sur une première face (côté pile) ou sur une deuxième face (côté face) opposée à la première face. Si la pièce n'est pas symétrique, il est nécessaire de présenter les pièces toutes dans une même orientation, par exemple que des pièces reposant sur le côté pile. Il faut soit retourner les pièces reposant sur le côté face, soit ne sélectionner que les pièces reposant sur le côté pile. On connaît par le document JP 6-238.584 une installation de distribution de pièces comportant un bol vibrant, deux tapis roulants s'étendant parallèlement l'un à l'autre mais fonctionnant en sens inverse, une caméra permettant de photographier les pièces sur l'un des tapis roulants, et un robot permettant de saisir une pièce sur le tapis. Le bol vibrant distribue les pièces de manière séparée, c'est-à-dire l'une après l'autre, sur l'un des tapis qui emmène la pièce sous la caméra. Un bras de robot vient saisir la pièce après que celle-ci se soit déplacée, entraînée en continu par le tapis. Une pince de saisie est orientée spécifiquement en fonction de l'orientation déterminée à l'aide de la photographie prise par la caméra. Certaines pièces ne sont pas saisies et continuent leur parcours jusqu'à l'extrémité du tapis roulant où une rampe les pousse sur l'autre tapis qui les ramène dans le bol vibrant. Le transfert d'un tapis à l'autre n'est pas toujours bien garanti et certaines pièces peuvent rester en oscillant entre les deux tapis. D'autre part, la pièce doit être saisie pendant son mouvement de translation avec le tapis, ce qui n'est pas aisé pour le bras de robot. Une solution serait d'arrêter le tapis, mais ceci nécessiterait de fréquents cycles d'arrêt et démarrage, ce qui accélère la fatigue de l'installation et consomme beaucoup d'énergie. OBECTIFS DE L'INVENTION L'invention vise donc à fournir une installation de distribution de pièces permettant de présenter et saisir les pièces bien orientées. L'invention vise aussi à faciliter le retour des pièces mal orientées et non saisies. 3 EXPOSÉ DE L'INVENTION Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet une installation de distribution de pièces comportant une trémie destinée à contenir des pièces en vrac, la trémie comportant des moyens de distribution pour fournir les pièces de manière séparée, l'installation comportant une table de présentation pour recevoir les pièces depuis les moyens de distribution, des moyens de préhension pour saisir une pièce disposée sur la table de présentation de manière sélective, caractérisé en ce que la table de présentation est une table à déplacement circulaire. L'installation présente les pièces devant des moyens de préhension de manière à ce que ceux-ci puissent saisir une pièce à la fois dans une orientation déterminée et fournir la pièce à une autre installation pour y subir une opération de fabrication ou de conditionnement. Les pièces qui n'ont pas été saisies, par exemple parce que mal orientées, effectuent un passage sur la table circulaire qui les amène à retourner dans la trémie. Le parcours des pièces est continu et ne comporte pas de discontinuité qui pourrait conduire à un arrêt du déplacement des pièces. De préférence, la table de présentation est vibrante. Le déplacement des pièces est obtenu par de petites oscillations autour de l'axe de la table circulaire et dans la direction verticale. La combinaison des directions permet d'obtenir le déplacement des pièces. Ce mode de déplacement est très bien adapté aux petites pièces. Il a également l'avantage de pouvoir être arrêté et repris sans dissiper d'énergie cinétique importante, ce qui facilite la commande de l'installation et la rend très réactive. De plus les vitesses de déplacement obtenues sont en général parfaitement compatibles avec le rythme d'utilisation des pièces. Selon une caractéristique complémentaire, l'installation comporte en outre des moyens de vision 4 artificielle pour observer la pièce à saisir, et des moyens de commande pour recevoir des informations des moyens de vision et contrôler les moyens de préhension. Les moyens de vision permettent de déterminer dans quelle orientation la ou les pièces dans le champ de vision sont placées. En fonction des informations acquises par les moyens de vision, les moyens de commande déterminent s'il faut prendre la pièce, et si oui, quelle position les moyens de préhension doivent adopter pour pouvoir saisir la pièce. L'installation laisse passer par exemple des pièces qui sont superposées, ou des pièces qui ne reposent pas sur la bonne face. Selon une caractéristique complémentaire, les moyens de préhension sont orientables selon un axe perpendiculaire au plan de la table de présentation, l'orientation pour la saisie de la pièce étant fournie par les moyens de vision artificielle. Les moyens de commande détermine dans quelle orientation selon l'axe vertical est la pièce à saisir et place les moyens de préhension tels qu'une pince dans une orientation qui permette la saisie de la pièce. Ensuite, quelque soit l'orientation initiale, les moyens de préhension peuvent remettre chaque pièce dans la même orientation pour la présenter à la suite des opérations. De manière particulière, les moyens de commande sont programmés pour reconnaître une face sur laquelle les pièces reposent parmi au moins deux faces. En reconnaissant la face sur laquelle la pièce repose, on peut choisir de saisir ou non la pièce. Seules les pièces bien orientées sont saisies, les autres retournant dans la trémie. Il n'est pas nécessaire de prévoir de moyen pour retourner la pièce, ce qui permet d'éviter d'avoir des moyens de préhension complexes. En effet, il serait nécessaire d'avoir un axe de mouvement supplémentaire au moins pour retourner la pièce. Selon un perfectionnement, les moyens de commande sont programmés pour arrêter le mouvement des pièces sur la table pendant l'opération des moyens de vision et des moyens de préhension. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des moyens de calculs pour estimer la position 5 future des pièces après la prise de vue par la caméra. La gestion des moyens de préhension s'en trouve simplifiée. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de l'installation de la figure 1. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Une installation 1 de distribution de pièces P conforme à un mode de réalisation de l'invention est montrée sur les figures 1 et 2. L'installation 1 comporte une trémie 10 destinée à contenir des pièces P en vrac, une table de présentation 11 vibrante à déplacement circulaire, des moyens de préhension 12 et des moyens de vision 13 artificielle. L'installation 1 comporte en outre des moyens de commande, non représentés, pour recevoir des informations en particulier des moyens de vision 13, et pour piloter l'ensemble de l'installation 1. La trémie 10 comporte des moyens de distribution pour fournir les pièces P de manière séparée à la table de présentation 11. Les moyens de préhension 12 sont prévus pour saisir de manière sélective une pièce P disposée sur la table de présentation 11. La trémie 10 comporte une cuve 101 à l'intérieur de laquelle une rampe 1010 en hélice est fixée. La cuve 101 est montée sur une base vibrante 102 de manière à conférer des oscillations à la cuve 101 afin de faire 6 monter les pièces P contenues dans la cuve 101 le long de la rampe 1010 dans le sens de la flèche F1, d'une manière connue en s o i. L a rampe 1010 débouche en partie supérieure sur une passerelle 1011 qui s'étend au-dessus de la table de présentation 11. Les pièces P en provenance de la rampe 1010 passent sur la passerelle 1011 et viennent sur la table de présentation 11. La table de présentation 11 comporte un chemin 110 de forme circulaire, délimité à l'extérieur par un rebord 111. La table de présentation 11 est également montée sur une base vibrante afin de déplacer les pièces P sur la table de présentation 11 dans le sens de la flèche F2. Le chemin 110 et le rebord 111 sont interrompus au-dessus de la trémie 10, de telle sorte que les pièces P ne peuvent pas faire un tour complet, mais retombent dans la trémie 10 après un parcours sur approximativement trois quarts de tour. La table de présentation 11 comporte en outre une fenêtre 112 d'éclairage dont la surface est alignée avec celle de la table de présentation 11. Les moyens de vision 13 artificielle comportent une caméra 130 portée par un support 131 et placée en regard de la fenêtre 112 d'éclairage de manière à ce que le champ de vision de la caméra 130 corresponde sensiblement à la surface de la fenêtre 112 d'éclairage. Les pièces P sur la fenêtre 112 sont vues par la caméra 130 à contre-jour de manière à obtenir un fort contraste au niveau du contour des pièces P. Les moyens de préhension 12 sont formés par un robot comportant un corps 120, un premier élément mobile 121 monté pivotant autour d'un premier axe A vertical sur le corps 120, un deuxième élément mobile 122 monté pivotant autour d'un deuxième axe B vertical parallèle au premier axe A sur le premier élément mobile 121 et un troisième élément mobile 123 monté coulissant sur le deuxième élément mobile 122 dans une direction verticale et pivotant autour d'un troisième axe C, parallèle aux deux autres axes A, B. Le troisième élément mobile 123 porte une pince 124 apte à saisir les pièces P disposées sur la fenêtre 112. Les axes de pivotement A, B, C sont en pratique perpendiculaires à la table de présentation 11. A côté de l'installation 1, un support 14 permet de recevoir les pièces P déposées par le robot et de les transférer pour la suite des opérations, d'une manière non décrite ici. FONCTIONNEMENT DE L'INSTALLATION On commence par verser des pièces P en vrac dans la trémie 10. La trémie 10 et la table de présentation 11 sont mises en route, ce qui fait que les pièces P de la trémie 10 montent progressivement sur la rampe 1010 dans le sens de la flèche F1 jusque sur la table de présentation 11. Les pièces P continuent sur le chemin 110 circulaire, de manière sensiblement séparées les unes des autres, dans le sens de la flèche F2. Lorsque des pièces P sont dans le champ de vision de la caméra 130, on arrête les vibrations de la table de présentation 11, ce qui immobilise les pièces P sur la fenêtre 112. Les moyens de vision 13 analysent alors la position et l'orientation des pièces P qui sont dans le champ de vision, par exemple par l'analyse du contour des pièces P. Le contour est fonction de la face sur laquelle la pièce P repose. En différenciant les contours, les moyens de vision 13 peuvent déterminer quelles pièces P sont bien orientées, c'est-à-dire reposent sur la face attendue. De même, l'analyse permet de déterminer si certaines pièces P se chevauchent. Les moyens de commande reçoivent des informations des moyens de vision 13, par exemple des coordonnées selon deux axes et un angle d'orientation par rapport à un référentiel prédéterminé, et pilotent alors le robot 12 pour placer la pince 124 au-dessus de l'une des pièces 8 P bien orientée par le pivotement adapté du premier 121 et du deuxième élément mobile 122, par le coulissement du troisième élément mobile 123 et par son pivotement pour orienter convenablement la pince 124. La pince 124 saisit alors la pièce P puis le robot la déplace jusque sur le support 14, dans une orientation prédéterminée. Les moyens de vision 13 fournissent alors des coordonnées pour une pièce P suivante, et le robot la place sur le support 14 de la même manière que précédemment. La manoeuvre est répétée jusqu'à la dernière pièce P bien orientée. Lorsqu'il ne reste que des pièces P mal orientées ou se chevauchant dans le champ de vision de la caméra 130, la table de présentation 11 est remise en route jusqu'à ce qu'un nouveau lot de pièces P soit dans le champ de la caméra 130. Les pièces P non saisies continuent alors le chemin 110 circulaire jusqu'à retomber dans la trémie 10. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit uniquement à titre d'exemple. La table de présentation 11 pourrait être tournante, sans vibration, avec des moyens d'éjection pour ramener dans la trémie 10 les pièces P non saisies. La pince peut être remplacée par un autre dispositif de préhension tel qu'une ventouse à air ou magnétique.25 REVENDICATIONS1. Installation de distribution de pièces (P) comportant une trémie (10) destinée à contenir des pièces (P) en vrac, la trémie (10) comportant des moyens de distribution (10) pour fournir les pièces (P) de manière séparée, l'installation comportant une table de présentation (11) pour recevoir les pièces (P) depuis les moyens de distribution (10), et des moyens de préhension (12) pour saisir une pièce (P) disposée sur la table de présentation (11) de manière sélective, caractérisé en ce que la table de présentation (11) est une table à déplacement circulaire. 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle la table de présentation (11) est vibrante. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de vision (13) artificielle pour observer la pièce (P) à saisir, et des moyens de commande pour recevoir des informations des moyens de vision (13) et contrôler les moyens de préhension (12). 4. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de préhension (12) sont orientables selon un axe (C) perpendiculaire au plan de la table de présentation (11), l'orientation pour la saisie de la pièce (P) étant fournie par les moyens de vision (13) artificielle. 5. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de commande sont programmés pour reconnaître une face sur laquelle les pièces (P) reposent parmi au moins deux faces. 6. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de commande sont programmés pour arrêter le mouvement des pièces (P) sur la table de présentation (11) pendant l'opération des moyens de vision (13) et des moyens de préhension (12).