Brevet FR3081745A1 — publié le 20191206

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE SELECTION DE PIECES USINEES [0001] La présente invention concerne un dispositif de sélection de pièces usinées ainsi que son procédé de réalisation. [0002] Le moindre choc, ou la moindre rayure ou défaut d'aspect, voire la présence de copeaux, engendre le rejet de la pièce soit directement par le service qualité, soit par le client, ce qui est plus problématique. [0003] Une seconde problématique importante, en usine, est l'encombrement des ins- tallations de tri des pièces. [0004] Une machine-outil est usuellement positionnée dans le prolongement d'un embarreur. En usine, ces ensembles formés d'une machine-outil et d'un embarreur, sont alignés de manière parallèle, délimitant des couloirs pour la maintenance et la réception des pièces. [0005] Une installation de tri des pièces ayant un encombrement conséquent, cette dernière est en général positionnée à un autre endroit dans l'usine, éloignée des ensembles de fabrication précités. [0006] Un besoin se fait ressentir de disposer des installations de tri des pièces, à proximité des machines-outils, de préférence en sortie de machine-outil, pour un tri direct des pièces usinées avant convoyage vers les installations de conditionnement. [0007] La présente invention propose un dispositif de sélection de pièces usinées, permettant de pallier les inconvénients précités. [0008] Ainsi, le dispositif de sélection de pièces usinées, destiné à procéder au tri de pièces usinées conformes et correctes sans défaut d'aspect, sans rayure et sans copeaux, et à les acheminer après sélection, pour être livrées, tandis que les pièces usinées non correctes avec des défauts d'aspect, des rayures ou des copeaux sont éliminées et sont acheminées par un autre circuit, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis central qui porte une table de déplacement s'étendant dans la zone dudit châssis central, pour constituer en amont une zone de réception, et en aval une zone de rejet, ledit châssis central comprenant un robot de préhension comprenant une pince de préhension, fixé à la partie supérieure du châssis central et en ce qu'il comprend une caméra dont l'objectif est orienté vers le bas. [0009] Selon une caractéristique, le dispositif comprend un support comprenant une empreinte de formes correspondant à la pièce sélectionnée. [0010] Selon une caractéristique supplémentaire, le support est localisé à l'aplomb de la table de déplacement. 2 [0011] Selon une caractéristique complémentaire, la caméra est localisée à l'aplomb de la zone de réception. [0012] Selon la caractéristique précédente, la table de déplacement comprend un premier tapis de déplacement formant en amont la zone de réception et en aval une zone de rejet, ainsi qu'un second tapis de déplacement destiné à réceptionner les pièces sélectionnées comme conformes, les deux tapis de déplacement étant parallèles. [0013] Selon la caractéristique précédente, les deux tapis de déplacement sont attenants, afin d'obtenir un encombrement sur la largeur du dispositif de sélection de pièces usinées, limité au maximum. [0014] Selon un mode de réalisation, le robot de préhension comprend deux pinces de préhension ayant des orientations différentes. [0015] L'invention concerne également un procédé destiné à mettre en oeuvre le dispositif selon l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner les pièces usinées considérées comme correctes et conformes, à savoir sans défauts ni rayures et sans copeaux d'usinage, les pièces usinées sont déposées sur un tapis de déplacement pour être acheminées sous une caméra pilotée par un logiciel, qui déterminera si la pièce est correcte ou si elle ne l'est pas, tandis que si la pièce usinée est considérée comme étant correcte, ladite pièce est alors prise en charge par un robot de préhension qui la place dans un support, et cette pièce est alors reprise par le robot de préhension pour être placée dans un rack, tandis que si la pièce usinée est considérée comme non conforme, elle est alors déplacée pour être rejetée. [0016] Précisons que selon un mode de réalisation, la pièce usinée considérée comme conforme est saisie par son profilé extérieur, tandis que la pièce usinée déposée sur le support est reprise par son profilé intérieur. [0017] Selon le mode de réalisation précédent, la saisie par son profilé extérieur est réalisée par la seconde pince de préhension, tandis que la reprise par son profilé intérieur est réalisée par la première pince de préhension. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. [0019] [fig.1] est une vue latérale du dispositif. [0020] [fig.21 est une vue de dessus selon la coupe A-A de la figure 1. [0021] [fig.31 est une vue de détails en perspective d'une partie du dispositif, selon un mode de réalisation. [0022] Les figures 4 à 7 sont des vues en perspective du dispositif selon un autre mode de réalisation. [0023] [fig.41 est une vue dans lequel le robot de préhension est dans une position de saisie d'une pièce dans la zone de réception. 3 [0024] [fig.51 est une vue dans lequel le robot de préhension est dans une position préalablement au dépôt d'une pièce sur le support. [0025] [fig.61 est une vue dans lequel le robot de préhension est dans une position de dépose d'une pièce sur le support. [0026] [fig.71 est une vue dans lequel le robot de préhension est dans une position de dépose d'une pièce dans un rack adapté. [0027] Ainsi, le dispositif (1) de sélection de pièces usinées, selon l'invention, est destiné à être positionné par exemple en sortie de machine-outil, voire à proximité, et est destiné comme son nom l'indique à procéder au tri des pièces conformes et correctes sans défaut d'aspect, sans rayure et sans copeaux, à les acheminer après sélection, pour être livrées, tandis que les pièces non correctes avec des défauts d'aspect, des rayures ou des copeaux sont éliminées et sont acheminées par un autre circuit. [0028] Ainsi le dispositif (1) selon l'invention comprend un châssis central (2) constitué d'un assemblage de profilés métalliques, tandis que ce châssis (2) porte une table de déplacement (3) s'étendant dans la zone dudit châssis central (2) et de part et d'autre de celui-ci, pour constituer en amont une zone de réception (4), et en aval une zone de rejet (5). [0029] Le châssis central (2) comprend un robot de préhension (6), fixé à la partie supérieure (7) du châssis sur un socle (20). [0030] Le robot de préhension (6) est monté pivotant selon un axe vertical (X, X') s'étendant vers le bas (BA), est un robot dit à " 6 axes", qui comprend de façon connue, une succession de bras pivotants et dont le bras d'extrémité (8), comprend une pince de préhension (9) montée sur une pièce pivotante (10). [0031] Notons que selon la configuration des pièces usinées à trier, le robot de préhension (6) est muni d'une ou de deux pinces de préhension (9, 21), tel qu'explicité ci-après. [0032] Selon le mode de réalisation illustré à la figure 3, le robot de préhension est muni d'une unique pince de préhension (9). Cette pince de préhension (9) est destinée à prendre les pièces sélectionnées pour les placer dans un support (13) comprenant une empreinte (14) de formes correspondant à la pièce sélectionnée. [0033] Le support (13) correspond à une zone de positionnement intermédiaire, permettant au robot de préhension de saisir une pièce usinée selon une autre orientation, tel qu'explicité plus en détail dans la suite de la description. [0034] Les pièces usinées étant des pièces de révolution, cette empreinte (14) de formes, a un profilé concave. [0035] Selon un autre mode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 6, le bras d'extrémité (8) comprend deux pinces de préhension (9, 21), à savoir une première pince de préhension (9) et une seconde pince de préhension (21), ayant chacune une orientation différente par rapport au bras d'extrémité (8). 4 [0036] La première pince de préhension (9), telle qu'illustrée à la figure 3, est agencée dans le prolongement du bras d'extrémité, à savoir que les mâchoires de la première pince de préhension (9) ont un profil longitudinal dans le prolongement de celui du bras d'extrémité (8). [0037] La seconde pince de préhension (21), telle qu'illustrée aux figures 4 à 7, a une orientation différente de la première pince de préhension (9). La seconde pince de préhension (21) est portée par la première pince de préhension (9) et fait un angle avec cette dernière compris entre 45 et 900 . [0038] Il est entendu que chacune des pinces de préhension (9, 21) est munie de deux mâchoires. [0039] Notons que la structure d'une pince de préhension (9, 21) est adaptée selon la forme de la pièce usinée à saisir. [0040] Plus précisément, une pièce usinée est généralement une pièce ayant un profilé extérieur de révolution et un profilé intérieur creux également de révolution. [0041] Ainsi, selon le mode de réalisation illustré à la figure 4, la seconde pince de préhension (21) est destinée à prendre une pièce usinée par son profilé extérieur, en rapprochement des mâchoires, tandis que la première pince de préhension (9) est destinée à prendre la pièce usinée par son profilé intérieur, en écartement des mâchoires, telle qu'illustrée à la figure 6. [0042] Par ailleurs, ledit châssis comprend une caméra (11) dont l'objectif (12) est orienté vers le bas (BA). Cette caméra (11) est disposée entre le robot de préhension (6) et le support (13). Plus précisément, la caméra (11) est localisée à l'aplomb du premier tapis de déplacement (15), telle qu'illustrée à la figure 2 et explicitée plus en détail dans la suite de la description. [0043] La première zone de réception (4) des pièces comprend un tapis de déplacement (15) destiné à amener les pièces qui y sont déposées, dans la zone centrale, pour y être filmées par la caméra (11). Les informations transmises par la caméra sont analysées par un logiciel de traitement pour déterminer d'une part la position et l'orientation de la pièce et d'autre part son état, comme par exemple si elle a des défauts ou si elle comprend des copeaux. [0044] Lesdites informations permettent de déterminer si la pièce est considérée par la logique de la caméra (11) comme correcte et sélectionnable pour être vendue, et de commander le robot de préhension (6) afin de prendre la pièce selon sa position et de la déplacer pour la placer dans le support (13) ayant l'empreinte correspondante. La pièce positionnée dans l'empreinte est ensuite reprise par le robot de préhension (6) pour l'enlever du support (13) et la placer dans un rack adapté (17) disposé sur un deuxième tapis de déplacement (18) disposé parallèlement au tapis de déplacement (15). [0045] Rappelons que le premier tapis déplacement (15) et le deuxième tapis de dé- placement (18) sont parallèles, et tels qu'illustrés à la figure 2, les deux tapis de déplacement (15, 18) sont attenants, afin d'obtenir un encombrement sur la largeur du dispositif (1) de sélection de pièces usinées, limité au maximum. [0046] Cet encombrement minimum permet un placement du dispositif (1) dans un couloir localisé entre deux machines-outils. [0047] Afin de conserver une largeur du dispositif (1) réduite, le support (13) est localisé à l'aplomb des tapis de déplacement (15, 18), tel qu'illustré à la figure 2. [0048] La largeur du dispositif (1) étant avantageusement limité par les tapis de déplacement (15, 18), les déplacements du robot de préhension (6) sont donc limités à l'espace restreint du dispositif (1). [0049] Rappelons qu'une pièce usinée ayant été sélectionnée comme conforme par la caméra (11) est saisie par le robot de préhension (6), déposée par ce dernier sur le support (13) et positionnée dans le rack (17). [0050] Tel qu'illustré à la figure 2, les pièces usinées sont rangées dans le rack (17) de manière ordonnée, verticalement, leur profilé intérieur débouchant vers le haut. [0051] Afin d'obtenir, un tel rangement ordonné, les pièces usinées requièrent d'être saisies par leur profilé intérieur, tel qu'illustré à la figure 7. [0052] Précisons que les pièces usinées arrivent par la zone de réception (4) dans une position aléatoire. Les pièces usinées requièrent donc d'être saisies par leur profilé extérieur, telles qu'illustrées à la figure 4. [0053] Ainsi, selon le mode de réalisation illustré aux figures 4 à 7, le robot de préhension (6) saisit la pièce usinée sélectionnée comme conforme, par la seconde pince de préhension (21), par son profilé extérieur. La pièce est ensuite déposée sur le support (13) en vue d'être saisie par son profilé intérieur, par la première pince de préhension (9) et est ensuite rangée verticalement dans le rack (17). [0054] Selon le mode de réalisation précédent, compte tenu de la largeur réduite du dispositif (1), et la position du support (13), une pièce usinée est saisie en deux fois par deux pinces de préhension (9, 21) ayant des orientations différentes. [0055] Bien entendu, le dispositif (1) comprend un ou plusieurs moteur(s) pour assurer le mouvement des tapis de déplacement (15, 18), ainsi qu'une armoire de commande (19) dans laquelle sont logés l'ensemble des circuits électroniques de gestion des différents mouvements du dispositif. [0056] L'invention concerne également le procédé mis en oeuvre par le dispositif (1) de l'invention, qui permet de sélectionner les pièces usinées considérées comme correctes et conformes, à savoir sans défauts ni rayures et sans copeaux d'usinage. [0057] Ainsi, selon le procédé les pièces usinées déposées sur un tapis de déplacement (15) sont acheminées sous une caméra (11) pilotée par un logiciel, qui déterminera si la pièce est correcte ou si elle ne l'est pas. 6 [0058] Si la pièce usinée est considérée comme étant correcte, ladite pièce est alors prise en charge par un robot de préhension (6) qui la place dans une empreinte (14) réalisée dans un support (13), et cette pièce est alors reprise par le robot de préhension (6) pour être placée dans un rack (17) adapté. [0059] Si la pièce usinée est considérée comme non conforme, elle est alors déplacée pour être rejetée. [0060] Le procédé de mise en oeuvre comprend les étapes suivantes : Acheminement d'une pièce usinée dans la zone de réception (4), Acquisition de la pièce usinée par la caméra (11), Analyse des informations transmises par la caméra (11) par un logiciel de traitement, Sélection ou rejet de la pièce usinée, [0061] Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes : Saisie de la pièce usinée considérée comme conforme, par la pince de préhension (9), Dépose de la pièce usinée sur le support (13), Reprise de la pièce usinée par la pince de préhension (9) et, Positionnement de la pièce usinée dans le rack (17), [0062] Selon un autre mode de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes : Saisie de la pièce usinée considérée comme conforme, par son profilé extérieur, par la seconde pince de préhension (21), Dépose de la pièce usinée sur le support (13), Saisie de la pièce usinée, par son profilé intérieur, par la première pince de préhension (9) et, Positionnement de la pièce usinée dans le rack (17), 7 [Revendication 11 [Revendication 21 [Revendication 31 [Revendication 41 [Revendication 51 [Revendication 61 [Revendication 71 [Revendication 81