CA2272998A1 - Assembly station - Google Patents
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Abstract
Description
WO 98/23415 PCT/FR.97/02130 POSTE D'ASSEMBLAGE
La présente invention concerne un poste de montage et/ou d'assemblage, utilisé
pour effectuer une ou plusieurs tâches répétitives déterminées par un opérateur lors de la fabrication d'un produit manufacturé à partir de plusieurs composants, telles que assemblage, usinage, contrôle ou similaires) comprenant au moins un châssis et une aire de travail de structure tridimensionnelle.
Jusqu'à ce jour, les postes de montage et/ou d'assemblage utilisés traditionnellement, l o par exemple dans les installations de travail à la chaîne, sont peu élaborés. Ils sont constitués généralement d'une table plane. montée sur un châssis et sur laquelle sont simplement entreposés les différents équipements nécessaires à l'opérateur pour effectuer ses tâches opératoires d'assemblage, d'usinage, de contrôle ou similaires.
Avec un tel type de poste de montage et/ou d' assemblage, l'opérateur peut, par exemple, perdre facilement ses outils, qui peuvent éventuellement glisser sous des constituants non encore assemblés du produit à fabriquer. Il perd ainsi beaucoup de temps à chercher les éléments qui lui manquent.
2o D'autre part, l'opérateur doit généralement effectuer des tâches opératoires qui sont répétitives. Comme les différents éléments manipulés par l'opérateur sont simplement disposés sur sa table de travail sans ordre précis, l'opérateur va effectuer et répéter des gestes relatifs à l'exécution de ses tâches qui seront souvent dans un ordre incohérent et la plupart du temps inconfortables et inutiles.
Ii existe des tables de service destinées par exemple aux coiffeurs, comme le montre la demande de brevet français FR-A-2 268 488 ou des plateaux portatifs pour bureau comme cela est décrit dans le brevet américain US-A-4 176 743. Ces dispositifs comportent des zones creuses dans lesquelles sont disposés les différents accessoires 3o utilisés de sorte que lesdits dispositifs constituent des moyens de support et de WO 98/23415 PCT / FR.97 / 02130 ASSEMBLY STATION
The present invention relates to an assembly and / or assembly station, used for perform one or more repetitive tasks determined by an operator when manufacture of a manufactured product from several components, such as than assembly, machining, control or the like) comprising at least one chassis and a three-dimensional structure work area.
To date, the assembly and / or assembly stations used traditionally, lo for example in line work facilities, are few elaborate. They are generally consist of a flat table. mounted on a chassis and on which are simply store the various equipment necessary for the operator for perform its operational tasks of assembly, machining, control or similar.
With such a type of assembly and / or assembly station, the operator can, by example, easily losing tools, which can eventually slip under of constituents not yet assembled of the product to be manufactured. He loses so a lot of time to look for the missing elements.
2o On the other hand, the operator must generally perform tasks which are repetitive. As the various elements handled by the operator are simply arranged on his work table in no specific order, the operator will perform and repeat gestures relating to the execution of its tasks which will often be in a order inconsistent and most of the time uncomfortable and unnecessary.
There are service tables intended for example for hairdressers, like the watch French patent application FR-A-2 268 488 or portable trays for office as described in US Pat. No. 4,176,743. These devices have hollow zones in which the various accessories 3o used so that said devices constitute support means and of
2 regroupement desdits accessoires utilisés. Cependant, ces dispositifs sont conçus en grande série et sont de dimensions standard. De plus, l'emplacement des zones creuses est figé de sorte qu'en fonction des accessoires utilisés, l'opérateur peut être amené à étendre le bras et à faire des gestes non naturels pour saisir un accessoire à
l'autre bout de la table.
L'opérateur va donc se fatiguer rapidement et souffrira de douleurs musculaires liées à un mauvais positionnement et à la répétition de mauvaises attitudes.
t0 De plus, les postes de montage et/ou d'assemblage traditionnels ne possèdent pas de protection de l'opérateur particulièrement adaptée contre les divers organes motorisés qu'il peut être amené à utiliser.
En conséquence. l'utilisation de postes de montage et/ou d'assemblage traditionnels représente une cause d'accidents et de rendement médiocre dans les installations de travail à la chaîne.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un poste de montage et/ou d' assemblage qui permet d'intégrer idéalement tous les éléments (constituants du produit à fabriquer, accessoires, outils, appareils...) nécessaires à
l'opérateur pour effectuer ses tâches opératoires répétitives de sorte que le travail est facilité et que le rendement, Ia sécurité et le confort de l'opérateur sont améliorés.
Dans ce but, l'invention concerne un poste de montage edou d'assemblage du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que ladite aire de travail comprend au moins une zone de stockage et/ou une zone de support et/ou une zone de transfert associées à au moins une zone de travail, lesdites zones étant définies respectivement par des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés, ces surfaces étant adaptées auxdites tâches opératoires, et lesdites zones de stockage et/ou de support et/ou de 3o transfert étant agencées de manière optimisée par rapport à la zone de travail pour 2 grouping of said accessories used. However, these devices are designed in large series and are standard dimensions. In addition, the location of the zones hollow is frozen so that depending on the accessories used, the operator may be led to extend the arm and make unnatural gestures to grab a accessory to the other end of the table.
The operator will therefore tire quickly and suffer from pain related muscles poor positioning and repetition of bad attitudes.
t0 In addition, traditional assembly and / or assembly stations do not do not have particularly suitable operator protection against various organs motorized that he may have to use.
Consequently. the use of assembly and / or assembly stations traditional is a cause of accidents and poor performance in facilities of line work.
The present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a station of mounting and / or assembly which allows to ideally integrate all the elements (constituents of the product to be manufactured, accessories, tools, devices ...) necessary to the operator to perform his repetitive operational tasks so that the work is ease and the operator's performance, safety and comfort are improved.
To this end, the invention relates to an edou assembly station for assembling the kind indicated in the preamble, characterized in that said work area comprises at less a storage area and / or a support area and / or a transfer area associated at least one work area, said areas being defined respectively by left surfaces delimiting integrated volumes, these surfaces being adapted said operational tasks, and said storage and / or support areas and / or 3o transfer being arranged in an optimized manner with respect to the area of work for
3 réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires.
Selon un autre mode de réalisation, le poste de montage et/ou d'assemblage selon l' invention est caractérisé en ce que ladite aire de travail est constituée de plusieurs éléments juxtaposés sur le châssis. au moins un desdits éléments comprenant au moins une zone de travail et les autres éléments comprenant au moins une zone de stockage et/ou une zone de support et/ou une zone de transfert, lesdites zones étant définies respectivement par des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés, ces 1 o surfaces étant adaptées auxdites tâches opératoires. et lesdits éléments comportant des zones de stockage et/ou de support et/ou de transfert étant juxtaposés de manière optimisée par rapport aux éléments comprenant une zone de travail pour réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires. Lesdits éléments peuvent ëtre modulables en fonction des t 5 composants manipulés, des appareils et accessoires utilisés, du produit à
fabriquer et de la morphologie de l'opérateur.
Pour chacun des modes de réalisation, les zones de stockage, de support, de transfert et de travail peuvent avoir des volumes variables en fonction des composants 2o manipulés, des appareils et accessoires utilisés. du produit à fabriquer et de la morphologie de l'opérateur.
De nombreuses variantes sont possibles en fonction du produit à fabriquer et des opérations à réaliser.
Selon ces variantes, au moins une desdites zones de stockage peut constituer un moyen de stockage de composants manipulés par l'opérateur pour fabriquer ledit produit, un moyen de stockage du produit fabriqué ou un moyen de rangement d'affaires personnelles de l'opérateur. 3 reduce the distances to be traveled between the different zones and the time taken for the execution of said operational tasks.
According to another embodiment, the assembly and / or assembly station according to the invention is characterized in that said work area consists to several elements juxtaposed on the chassis. at least one of said elements comprising at least at least one work area and the other elements comprising at least one area of storage and / or a support area and / or a transfer area, said areas being defined respectively by left surfaces delimiting volumes integrated, these 1 o surfaces being adapted to said operational tasks. and said elements comprising storage and / or support and / or transfer zones being juxtaposed with way optimized with respect to elements including a work area to reduce the distances between the different zones and the time taken to the execution of said operational tasks. Said elements can be modular in function of t 5 components handled, devices and accessories used, from product to manufacture and operator morphology.
For each of the embodiments, the areas of storage, support, transfer and working can have variable volumes depending on the components 2o handled, devices and accessories used. of the product to be manufactured and of the operator morphology.
Many variations are possible depending on the product to be manufactured and of operations to be carried out.
According to these variants, at least one of said storage areas can constitute a means for storing components manipulated by the operator to manufacture the said product, a means of storing the manufactured product or a means of storing operator's personal affairs.
4 Au moins une desdites zones de transfert peut constituer un moyen d'amenée de composants, ou un moyen d'évacuation de composants, de rebuts ou du produit manufacturé.
Au moins une desdites zones de travail peut constituer un moyen de positionnement ou de maintien de composants, ou un moyen d'amélioration de la gestuelle de l'opérateur quand iI effectue ses tâches opératoires.
Au moins une desdites zones de support peut constituer un moyen de support 1 o d'appareils, d'accessoires ou de dispositifs de commande d'appareils utilisés par l'opérateur pour effectuer ses tâches opératoires, ou un moyen de support d'appareils de visualisation pour effectuer des contrôles au cours de la fabrication.
De plus, la forme de ladite aire de travail de structure tridimensionnelle est conçue pour protéger ('opérateur contre les organes motorisés et donc pour améliorer sa sécurité.
En outre, lorsque certaines opérations peuvent être automatisées, le poste de montage etJou d' assemblage selon la présente invention comprend une zone d'automatisme isolée de l'aire de travail, ce qui assure ainsi une parfaite sécurité.
La présente invention concerne également un élément pour constituer le poste de montage etJou d' assemblage selon le deuxième mode de réalisation, caractérisé
en ce qu'il comprend au moins une zone de stockage etlou une zone de support et/ou une zone de transfert et/ou une zone de travail, lesdites zones étant définies respectivement par des surtàces gauches délimitant des volumes intégrés, ces surfaces étant adaptées auxdites tâches opératoires, et lesdites zones de stockage et/ou de support et/ou de transfert étant agencées de manière optimisée par rapport à
la zone de travail pour réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires une fois que ledit élément WO 98/23414 At least one of said transfer zones can constitute a means of supplying components, or a means of disposing of components, scrap or product manufactured.
At least one of said work areas can constitute a means of positioning or maintenance of components, or a means of improving the gesture of the operator when iI performs its operational tasks.
At least one of said support zones can constitute a support means 1 o of devices, accessories or device control devices used by the operator to carry out his operational tasks, or a means of support of devices display to carry out checks during production.
In addition, the shape of said three-dimensional structure work area is designed to protect the operator against motorized parts and therefore to improve her security.
In addition, when certain operations can be automated, the mounting andAssembly kit according to the present invention comprises an area automation isolated from the work area, thus ensuring perfect safety.
The present invention also relates to an element for constituting the post of assembly and assembly game according to the second embodiment, characterized in this that it comprises at least one storage area and / or a support area and / or a transfer zone and / or a work zone, said zones being defined respectively by left overlays delimiting integrated volumes, these surfaces being adapted to said operational tasks, and said areas of storage and / or support and / or transfer being arranged in an optimized manner by compared to the work area to reduce the distances to be traveled between different areas and the time taken for the execution of said operational tasks once said element WO 98/2341
5 PCT/FR97/02130 est juxtaposé à d'autres éléments pour constituer le poste de montage et/ou d'assemblage.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description s suivante de plusieurs exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une we en perspective une première variante d'un premier mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, - la figure 2 est une we en perspective d'une deuxième variante du premier mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus d'une troisième variante du premier mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, - la figure 4 représente une we en perspective d'un deuxième mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention. et - la figure 5 représente une vue éclatée des éléments juxtaposables du poste de montage et/ou d'assemblage de la figure 4.
En référence à la figure 1, le poste de montage et/ou d'assemblage 1 selon le premier mode de réalisation comprend une aire de travail 2 et un châssis 3. Selon cette première variante, le poste de montage et/ou d'assemblage 1 est conçu uniquement pour la réalisation d'opérations manuelles lors de la fabrication d'un produit à partir de plusieurs composants. Ladite aire de travail 2 est de structure tridimensionnelle et présente sensiblement la forme d'un polygone à cinq côtés non égaux. Elle comprend 3o plusieurs zones de stockage, de transfert. de travail et de support 5, 7, 8, 10. 11 qui 5 PCT / FR97 / 02130 is juxtaposed with other elements to constitute the assembly station and / or assembly.
The present invention and its advantages will appear better in the description s following of several exemplary embodiments, with reference to the drawings attached, in which - Figure 1 shows a we in perspective a first variant of a first embodiment of the assembly and / or assembly station according to the invention, - Figure 2 is a we in perspective of a second variant of the first embodiment of the assembly and / or assembly station according to the invention, - Figure 3 is a top view of a third variant of the first mode of realization of the assembly and / or assembly station according to the invention, - Figure 4 shows a we in perspective of a second mode of realization of the assembly and / or assembly station according to the invention. and - Figure 5 shows an exploded view of the juxtaposable elements of the station of assembly and / or assembly of FIG. 4.
With reference to FIG. 1, the assembly and / or assembly station 1 according to the first embodiment includes a work area 2 and a frame 3. According to this first variant, the assembly and / or assembly station 1 is designed only for carrying out manual operations during the manufacture of a product from of several components. Said work area 2 is structurally three-dimensional and has substantially the shape of a polygon with five non-equal sides. She understands 3o several storage and transfer areas. work and support 5, 7, 8, 10. 11 which
6 constituent chacune des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés à
l'aire de travail 2 pour permettre à l'opérateur d'effectuer différentes tâches opératoires en fonction du produit à fabriquer. Les volumes ou les formes de ces zones varient notamment en fonction des composants manipulés, du produit à fabriquer et de la morphologie de l'opérateur.
Plus précisément, la zone de stockage 5 constitue un moyen de stockage de composants. Elle présente une forme tridimensionnelle parallélépipédique apte à
recevoir un bac 6 de forme correspondante pour le stockage de composants (non représentés) qui seront manipulés par l'opérateur. Il est évident que la forme de la zone de stockage ~ peut varier en fonction de nombreux paramètres. tels que la taille et la forme des composants, les besoins de remplissage ou de vidage, la fréquence de manipulation, le conditionnement ou le comportement gravitaire des composants.
Quelques soient les paramètres, la forme de la zone 5 est conçue pour optimiser le stockage des composants.
La zone de transfert 7 constitue un moyen d'amenée de composants (non représentés).
Sa forme peut varier notamment en fonction des fréquences de préhension. de la taille et de ia forme des composants. des distances et des contraintes des déposes.
2o Cette forme tridimensionnelle est étudiée pour que les composants soient amenés dans une position et une orientation idéales pour leur préhension par l'opérateur.
La zone de travail 8 constitue un moyen de positionnement d'un composant 4. Sa forme dépend notamment de la forme du composant. Dans le cas représenté. la zone 8 a la forme complémentaire du composant 4 à positionner. EIIe présente de plus un rebord 9 qui va faciliter le positionnement du composant 4 dans ladite zone 8.
La zone de travail IO présente la forme d'une protubérance adjacente à la zone de positionnement 8 et constitue un moyen de maintien du composant 4. Il est bien 3o évident que la forme de la zone de travail 10 varie en fonction des contraintes 6 each constitute left surfaces delimiting volumes integrated into the area of work 2 to allow the operator to perform different tasks operating in function of the product to be manufactured. The volumes or shapes of these areas vary in particular depending on the components handled, the product to be manufactured and the operator morphology.
More specifically, the storage area 5 constitutes a means of storing components. It has a suitable three-dimensional parallelepiped shape at receive a container 6 of corresponding shape for the storage of components (not shown) which will be handled by the operator. Obviously the shape of the storage area ~ may vary depending on many parameters. such as the cut and the shape of the components, the filling or emptying needs, the frequency of handling, conditioning or gravity behavior of the components.
Whatever the parameters, the shape of zone 5 is designed to optimize the component storage.
The transfer zone 7 constitutes a means of supplying components (not represented).
Its shape can vary in particular depending on the gripping frequencies. of the size and shape of the components. distances and constraints of dropped off.
2o This three-dimensional shape is studied so that the components are brought in an ideal position and orientation for their grip by the operator.
The working area 8 constitutes a means of positioning a component 4. Its shape depends in particular on the shape of the component. In the case shown. the zoned 8 has the complementary shape of the component 4 to be positioned. It presents plus one rim 9 which will facilitate the positioning of component 4 in said zone 8.
The IO work area has the shape of a protrusion adjacent to the area of positioning 8 and constitutes a means of holding the component 4. It is indeed 3o obvious that the shape of the working area 10 varies according to the constraints
7 appliquées sur le composant à maintenir, de la forme du composant, et de l'espace libre laissé pour l'évolution des doigts et membres supérieurs de l'opérateur.
La zone de support 11 constitue un moyen de préhension, de positionnement et de maintien d'outils ou accessoires (non représentés) nécessaires aux opérations à
réaliser. Dans cette réalisation. la zone de support 11 présente une forme creuse sensiblement cylindrique qui peut ëtre adaptée à recevoir des pinces, par exemple.
Cette fornte peut également varier en fonction de la forme des accessoires qui peuvent être un tournevis, un marteau. un tampon, etc.
t0 Les zones 8) 10 et 11 qui constituent des moyens de positionnement, de maintien et de support présentent différentes formes qui sont fonction du mode de maintien choisi. En effet, le maintien des composants ou autres accessoires peut ëtre assuré de plusieurs manières, à savoir par exemple par forme négative (empreinte ou contre-forme), par gravité, par verrou manuel ou motorisé, par ventouse avec un raccordement au vide, par pince de serrage, par électro-aimant, par substances adhésives, etc. Le mode de maintien choisi dépend essentiellement de ia forme, des dimensions et de la matière du composant à maintenir. Il varie aussi en fonction de la trajectoire d'approche du composant à maintenir. de l'intégration des appareils et 30 outillages présents sur le poste de montage et/ou d"assemblage, et de la minimisation des déplacements des composants.
En fonction des composants) il peut être nécessaire de prévoir des moyens de positionnement etlou de maintien à positions multiples. Ces dernières peuvent ëtre obtenues avec des systèmes de transfert linéaires et/ou rotatifs, des systèmes d'indexage manuels ou motorisés avec éventuellement des capteurs pour la détection des positions.
La zone de stockage 5, la zone de transfert 7 et la zone de support 11 sont agencées sur l'aire de travail 2 de manière optimisée par rapport aux zones de travail 7 applied to the component to be maintained, the shape of the component, and space free left for the evolution of the fingers and upper limbs of the operator.
The support zone 11 constitutes a means of gripping, positioning and of maintenance of tools or accessories (not shown) necessary for operations at achieve. In this realization. the support zone 11 has a shape dig substantially cylindrical which can be adapted to receive clamps, for example.
This strength can also vary depending on the shape of the accessories which can be a screwdriver, a hammer. a tampon, etc.
t0 Zones 8) 10 and 11 which constitute means of positioning, maintenance and support have different shapes depending on the type of support selected. Indeed, the maintenance of the components or other accessories can be assured of several ways, namely for example by negative form (imprint or against-shape), by gravity, by manual or motorized lock, by suction cup with a vacuum connection, by clamp, by electromagnet, by substances adhesives, etc. The method of maintenance chosen essentially depends on the form, of dimensions and material of the component to be maintained. It also varies in depending on the approach trajectory of the component to be maintained. integration of devices and 30 tools present on the assembly and / or assembly station, and the minimization movement of components.
Depending on the components) it may be necessary to provide means of positioning and / or holding multiple positions. These can to be obtained with linear and / or rotary transfer systems, systems manual or motorized indexing devices with possibly sensors for detection positions.
The storage area 5, the transfer area 7 and the support area 11 are arranged on work area 2 in an optimized manner in relation to the work areas
8 et 10 pour réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis dans l'exécution des tâches opératoires. Par exemple, la zone de transfert 7 pour l'amenée de composants est agencée en fonction des possibilités de la gestuelle humaine pour obtenir une trajectoire idéale, rapide et confortable vers les points de dépose. De même, la zone 5 pour le stockage de composants est agencée pour avoir une trajectoire idéale entre un point de préhension et les zones de travail 8 et 10. La zone 11 pour les outils ou accessoires est agencée en fonction des fréquences de leur préhension et des possibilités de la gestuelle humaine par rapport aux zones de travail 8 et 10.
to De mëme, l'aire de travail présente elle-même une forme appropriée avec des angles arrondis, sans zone perdue ou mal occupée. Elle est réalisée en une seuie pièce montée de manière fixe sur le châssis 3. Il apparaîtra de manière évidente à
l'homme du métier que l'aire de travail peut être réalisée en plusieurs pièces, qu'elle peut être démontable ou mobile en rotation autour d'articulations ou en translation sur des glissières. La surface de l'aire de travail est continue et ne présente aucune arête vive, ni décalage de niveau, ni trou. Les différentes zones de stockage, de transfert, de support et de travail sont agencées pour prendre en compte chaque opération, chaque composant. chaque outil, chaque déplacement de manière à intégrer d'une manière 2o optimale dans la forme de l'aire de travail 2 tout ce qui doit être utilisé
sur le poste de montage et/ou d'assemblage 1.
Ainsi. grâce à l'optimisation de l'occupation du volume accessible par les membres supérieurs de l'opérateur et aux formes adaptées aux opérations à réaliser et aux produits à fabriquer, on obtient une meilleure productivité et un confort de travail accru.
De plus) l'agencement optimal des différentes zones prévues sur l'aire de travail 2 permet de limiter les risques de troubles musculo-squelettiques, grâce au 3o positionnement idéal de chaque préhension et de chaque dépose. 8 and 10 to reduce the distances to be traveled between the different zones and time put in execution of operational tasks. For example, transfer area 7 for the supply of components is arranged according to the possibilities of human gestures for obtain an ideal, fast and comfortable trajectory towards the points of deposit. Of even, the zone 5 for the storage of components is arranged to have a ideal trajectory between a gripping point and work areas 8 and 10. The area 11 for tools or accessories is arranged according to the frequencies of their grip and possibilities of human gesture in relation to areas of work 8 and 10.
to Likewise, the work area itself has an appropriate shape with angles rounded, with no lost or poorly occupied area. It is carried out in a single room fixedly mounted on chassis 3. It will be obvious to the man from the profession that the work area can be made in several pieces, that she can be removable or mobile in rotation around joints or in translation on of slides. The surface of the work area is continuous and has no sharp edge, no level shift, no hole. The different storage areas, transfer from support and work are arranged to take into account each operation, each component. each tool, each movement so as to integrate way 2o optimal in the shape of the work area 2 everything that should be used on the post of assembly and / or assembly 1.
So. thanks to the optimization of the occupancy of the volume accessible by the members of the operator and in forms suitable for the operations to be carried out and to the products to be produced, better productivity and comfort are obtained job increased.
In addition) the optimal arrangement of the various zones planned on the area of work 2 helps limit the risk of musculoskeletal disorders, thanks to the 3o ideal positioning of each grip and each removal.
9 Le poste de montage et~ou d' assemblage selon l' invention peut être par exemple réalisé à partir d'une maquette modeiable grandeur nature pour laquelle on recherche la meilleure performance et productivité. Pour cela, l'opérateur qui utilisera le poste de montage et/ou d' assemblage fait différents essais pour façonner la maquette afin de rechercher la meilleure ergonomie possible, jusqu'à approbation totale de l'opérateur et de la Médecine du travail. On recherche par exemple la hauteur et l'écartement latéral optimum pour chacune des zones et on prend en compte les trajectoires de tous les mouvements des mains et des doigts afin d'obtenir des gestes naturels, sans fatigue et plus rapides. La maquette e~n optimisée et approuvée est 1 o reproduite dans le matériau déf nitif adapté, par exemple par relevé
dimensionnel ou par prise d'empreinte.
L'aire de travail 2 peut être réalisée en de nombreux matériaux, tels que des matières synthétiques, composites, de l'acier, de l'aluminium, du bois, du béton, etc.
Le choix t5 du matériau est fonction des contraintes qualitatives, techniques et économiques. Le matériau choisi impose sensiblement le procédé de fabrication utilisé, qui peut être le moulage, le thermoformage, l'usinage ou tout autre procédé connu de l'homme du métier. Dans tous les cas, le procédé ne doit aucunement limiter la définition des formes.
D'une manière particulièrement avantageuse, le châssis 3 est lui aussi agencé
pour améliorer l'évolution des membres inférieurs de l'opérateur. Il comprend des pieds 24 de hauteur fixe, régulièrement répartis pour permettre aux jambes de l'opérateur de circuler librement sous le poste de montage et/ou d'assemblage.
Une deuxième variante plus complexe est représentée sur la figure 2. Dans ce cas, le poste de montage et/ou d'assemblage l' selon l'invention est conçu pour des opérations manuelles et automatisées. .~ cet effet, le poste de montage et/ou d' assemblage l' comprend. outre l'aire de travail 2' et le châssis 3', une zone 3o d'automatisme 12 disposée sur ledit chàssis 3'. L'aire de travail 2' présente une surface de forme sensiblement rectangulaire inclinée vers le bas et dont le côté ie plus haut s'appuie sur ladite zone d'automatisme 12. Ainsi, grâce à cet agencement dans l'espace, les différentes zones de stockage, de support, de transfert et de travail prévues sur l'aire de travail 2' se situent à des hauteurs différentes adaptées aux tâches s opératoires à effectuer.
L'aire de travail 2' comprend un certain nombre de zones de stockage 5', de transfert T, de travail 10' et de support 1 l' qui assurent les mêmes fonctions que les zones 5, 7, 9 The assembly and ~ or assembly station according to the invention can be by example made from a life-size modifiable model for which research the best performance and productivity. For this, the operator who will use the post of assembly and / or assembly makes various tests to shape the model so to seek the best possible ergonomics, until total approval of operator and Occupational Medicine. We search for example the height and the optimum lateral spacing for each of the zones and we take into account the trajectories of all movements of the hands and fingers in order to obtain gestures natural, fatigue-free and faster. The optimized and approved e ~ n model East 1 o reproduced in the appropriate final material, for example by statement dimensional or by taking an impression.
Work area 2 can be made of many materials, such as materials synthetics, composites, steel, aluminum, wood, concrete, etc.
The choice t5 of the material is a function of the qualitative, technical and economic. The material chosen substantially imposes the manufacturing process used, which maybe the molding, thermoforming, machining or any other process known to those skilled in the art job. In all cases, the process must in no way limit the definition of shapes.
In a particularly advantageous manner, the chassis 3 is also arranged for improve the evolution of the lower limbs of the operator. It includes feet 24 fixed height, evenly distributed to allow legs to the operator of move freely under the assembly and / or assembly station.
A second, more complex variant is shown in Figure 2. In this case the assembly and / or assembly station according to the invention is designed for manual and automated operations. . ~ for this purpose, the assembly station and / or assembly includes it. in addition to the 2 'work area and the 3' chassis, a zoned 3o of automation 12 disposed on said chassis 3 '. The 2 'work area presents a surface of substantially rectangular shape inclined downward and the side ie more top is based on said automation zone 12. Thus, thanks to this arrangement in space, different areas of storage, support, transfer and job provided on the working area 2 'are at different heights adapted to the tasks s operations to be performed.
The 2 'work area includes a number of 5' storage areas, transfer T, working 10 'and support 1 l' which perform the same functions as the zones 5, 7,
10 et 11 de la première variante. Elle comprend également des zones qui constituent de nouveaux moyens en fonction des tâches à effectuer qui sont différentes de celles prévues pour la réalisation de la figure 1.
La zone de transfert 13 constitue un moyen d'évacuation de composants ou de rebuts (non représentés) qui se forment au cours du processus de fabrication. Elle peut servir également à évacuer le produit fini (non représenté) dans un contenant ou vers d'autres postes de montage et/ou d'assemblage. La forme de la zone 13 dépend du produit à évacuer et du mode d'évacuation qui peut se faire par gravité ou par dépose.
La zone de support 14 constitue un moyen de support du dispositif de commande 2o de l'appareil 16. Cet appareil est situé à portée de mains de l'opérateur et en dehors de la zone d'automatisme. Il est standard ou spécifique de la tâche à effectuer.
Il peut consister en une visseuse, une riveteuse, une perceuse, ou tout autre appareil connu en soi et utilisé pour apporter à l'opérateur des aides complémentaires.
L'appareil 16 est activé par un bouton poussoir intégré au dispositif de commande 1 S. Il est bien évident que le bouton poussoir peut être remplacé pour tout autre dispositif de commande connu en soi, tel qu'une manette, un clavier, un commutateur, etc. La forme de la zone 14 est bien sür adaptée au dispositif de commande choisi de manière à ce qu'il soit toujours facilement accessible par l'opérateur sans déplacement autre que celui des membres supérieurs. D'autre part, le dispositif de commande 1 S
peut également actionner un organe automatisé placé dans la zone d'automatisme 12, un dispositif de sécurité ou la mise en marche ou en arrêt du poste de montage etlou d'assemblage l'.
La zone de support 17 constitue un moyen de support d'un appareil de visualisation 18, utilisé pour afficher les résultats de contrôles ou de mesures effectués par l'opérateur. La forme de la zone 17 est adaptée à l'appareil de visualisation 18 utilisé, qui peut être un écran , un compteur, etc.
La zone de travail 19 constitue un moyen d'amélioration de la gestuelle de l'opérateur i o quand il effectue ses tâches. La forme de ladite zone 19 est prévue pour constituer un appuie-avant-bras, sur lequel l'opérateur pourra également se reposer pour diminuer sa fatigue. On peut prévoir également une forme en accoudoir, en guide-main ou d'une butée.
La zone de stockage 20 constitue un moyen de rangement des affaires personnelles (non représentées) de l'opérateur. Ce dernier pourra y placer divers objets, comme des clés, un gobelet, une cigarette. ses lunettes ou son casque. La forme de ladite zone 20 est bien sûr adaptée en fonction de l'objet ou des objets à ranger.
2o L'aire de travail peut comprendre également d'autres zones 21 qui constituent des emplacements réservés dans le cas d'éventuelles évolutions du produit à
manipuler ou pour standardiser l'aire de travail par rapport à différentes variantes de produits.
Comme pour la réalisation de la figure 1. les zones de stockage, de transfert et de support prévues sur l'aire de travail 2' sont ordonnées par rapport aux zones de travail de manière à réduire les mouvements de l'opérateur pour améliorer son rendement et son confort.
De plus, la forme inclinée de l'aire de travail 2' lui permet également de constituer un 3o moyen de protection de l'opérateur contre des organes motorisés ?? qui sont placés sous elle, hors de la zone d'automatisation 12. Le volume de l'aire de travail 2' est alors adapté aux dimensions de ces organes.
La zone d'automatisme 12 est utilisée pour isoler des stations automatisées (non représentées) pour des opérations automatisées complémentaires à celles réalisées par l'opérateur, telles que le sertissage, ia soudure, le collage, le vissage, la dépose automatique, des traitements thermiques ou de surfaces, etc. La zone d'automatisme 12 est agencée pour être en parfaite relation avec l'opérateur. Elle est recouverte par un capot de protection 23 qui permet d'isoler les stations automatisées de la zone t o d'évolution de l'opérateur et de protéger ce dernier lorsqu'il est installé à son poste.
De plus, le capot 23 est agencé de manière à présenter un accès optimisé pour des opérations de maintenance, d'entretien et de dépannage depuis l'arrière du poste.
La zone d'automatisme 12 comprend également tous les éléments nécessaires au fonctionnement des stations automatisées, tels que des armoires de commande, des automates programmables, le câblage correspondant, etc.
Quant au châssis 3', il constitue la structure porteuse de l'ensemble. Il comprend des pieds 24' et une plaque de base 25 sur laquelle sont fixés tous les constituants de la 2o zone d'automatisme 12 et son capot de protection 23. ainsi que l'aire de travail 2'. Il peut présenter également une potence (non représentée) pour supporter divers outils, un dispositif d'éclairage d'ambiance ou des fiches d'instructions. Certains outillages.
des accessoires complémentaires tels que des goulottes d'évacuation, ou du mobilier de rangement (non représentés), peuvent également ëtre fixés au châssis 3'. En outre, il est agencé pour présenter une zone d'évolution des membres inférieurs de l'opérateur. Pour ce faire, les pieds 24' sont réglables en hauteur ils sont reliés par une traverse 26 sur laquelle est fixé un repose-pied 27 dans le cas où la posture de l'opérateur est du type a.~sis ou assis-debout.
Le poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention illustré par la figure 3 peut être intégré dans une chaîne de montage. L'aire de travail 2" présente sensiblement une forme incurvée et est disposée au-dessus d'un tapis transporteur 30 qui assure le transport régulier de composants à manipuler vers le poste de montage et/ou d'assemblage 1 ". L'aire de travail 2" assure donc en même temps une fonction de protection de l'opérateur contre le tapis transporteur 30. Les composants passent sous l'aire de travail 2" puis sont amenés dans une zone découpée 31 où ils sont accessibles pour être contrôlés par l'appareil de contrôle 32. Il est bien sûr possible de prévoir un autre type d'appareil pour effectuer une autre tâche opératoire.
Comme pour les autres variantes, l'aire de travail 2" comprend des zones de stockage, de support. de transfert et de travail assurant différentes fonctions pour permettre à un opérateur 50 d'effectuer les différentes tâches opératoires. Les zones représentées ici ont les mêmes références que les zones ayant la même fonction représentées sur les 5 figures 1 et 2. Elles ne seront donc pas décrites à nouveau. La forme de chaque zone dépend bien entendu des composants à manipuler et des tâches opératoires. Leur agencement, conformément à la présente invention, est conçu pour réduire les mouvements et la fatigue de l'opérateur et pour améliorer son rendement et son confort.
En référence aux figures ~ et 5, le poste de travail de montage et/ou d'assemblage 100 comprend sensiblement les mêmes zones que le poste l' représenté par la figure 2.
Cependant. selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention.
l'aire de travail 102 est constituée de plusieurs éléments eux-mêmes de structure tridimensionnelle et juxtaposés sur la plaque de base 125 du châssis 123. Ils peuvent être y fixés ou laissés libres.
Les éléments 107 et 120 comprennent respectivement une zone de stockage 107a, 120a et une zone de transfert 1076 et 120b pour les composants manipulés.
L'élément 111 comprend une zone de support constituant un moyen de support d'accessoires utilisés par l'opérateur. L'élément 110 comprend une zone de travail constituant un moyen de maintien de composants. L'élément 105 comprend une zone de travail qui constitue un moyen d'amélioration de la gestuelle de l'opérateur.
Selon le principe de (invention, les éléments 107, 120, 111 comportant des zones de stockage, de support et/ou de transfert sont juxtaposés de manière optimisée par rapport aux éléments 110 et 105 comprenant une zone de travail afin de réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution 1o desdites tâches opératoires.
La différence de hauteur entre les différentes zones pour améliorer par exemple l'accessibilité aux composants est obtenue du fait que les éléments ne présentent pas les mêmes formes ni les mëmes volumes.
Les éléments étant simplement placés sur le châssis 123, i1 est très facile d'enlever un élément pour le remplacer par un autre plus approprié à la tâche à effectuer ou aux composants manipulés. Grâce à ces éléments interchangeables, on obtient un poste de montage et/ou d'assemblage modulable, qui n'est plus forcément prévu pour un seul 2o type de produit ou de tâches opératoires. Des formes possibles d'éléments sont représentées sur Ia figure 5) mais il est bien évident que d'autres formes peuvent être prévues en fonction des besoins et utilisations. Les éléments modulables peuvent être réalisés de manière à pouvoir se superposer, se vider, s'échanger se compléter) s'emboîter, etc.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Le poste de montage etJou d'assemblage selon l'invention peut être réalisé en un nombre illimité de variantes en fonction de la combinaison des zones de stockage, de 10 and 11 of the first variant. It also includes areas that constitute new resources depending on the tasks to be performed which are different from those planned for the realization of figure 1.
The transfer zone 13 constitutes a means of evacuating components or scrap (not shown) that form during the manufacturing process. She can serve also to dispose of the finished product (not shown) in a container or to other assembly and / or assembly stations. The shape of zone 13 depends of product to be evacuated and the evacuation mode which can be done by gravity or by deposit.
The support zone 14 constitutes a means of supporting the control device 2o of the device 16. This device is located within easy reach of the operator and outside of the automation area. It is standard or specific to the task to be performed.
he can consist of a screwdriver, riveter, drill, or other device known in itself and used to provide the operator with additional aids.
The device 16 is activated by a push button integrated into the 1 S control device.
is good obvious that the push button can be replaced for any other device of control known per se, such as a controller, a keyboard, a switch, etc. The shape of zone 14 is of course suitable for the control device chosen so that it is always easily accessible by the operator without displacement other than that of the upper limbs. On the other hand, the 1 S command can also operate an automated device placed in the automation area 12, a safety device or switching the assembly station on or off etlou of assembly.
The support zone 17 constitutes a support means for a visualization 18, used to display the results of checks or measurements carried out by the operator. The shape of the zone 17 is adapted to the display device 18 used, which can be a screen, a counter, etc.
The work area 19 is a means of improving the gesture of the operator io when it performs its tasks. The shape of said zone 19 is provided for constitute a forearm support, on which the operator can also rest for decrease his tiredness. We can also provide a form of armrest, hand guide or a stop.
The storage area 20 constitutes a means of storing the belongings personal (not shown) of the operator. The latter can place various objects there, as keys, a goblet, a cigarette. his glasses or his helmet. The form of said zone 20 is of course adapted according to the object or objects to be stored.
2o The work area may also include other zones 21 which constitute reserved spaces in the event of any product changes to handle or to standardize the work area in relation to different variants of products.
As for the realization of figure 1. the zones of storage, transfer and of support provided on the work area 2 'are ordered with respect to the zones of work so as to reduce the operator's movements to improve his yield and its comfort.
In addition, the inclined shape of the working area 2 'also allows it to constitute a 3o means of protection of the operator against motorized bodies ?? which are placed under it, outside the automation area 12. The volume of the work area 2 'east then adapted to the dimensions of these organs.
Automation zone 12 is used to isolate automated stations (no shown) for automated operations complementary to those made by operator, such as crimping, welding, gluing, screwing, deposit automatic, heat or surface treatments, etc. The area automation 12 is arranged to be in perfect relation with the operator. She is covered by a protective cover 23 which makes it possible to isolate the automated stations from the zoned to the operator's evolution and to protect him when he is installed at his post.
In addition, the cover 23 is arranged so as to present an optimized access for of maintenance, servicing and troubleshooting from the rear of the post.
The automation zone 12 also includes all the elements necessary for operation of automated stations, such as control cabinets, of programmable logic controllers, the corresponding wiring, etc.
As for the 3 ′ chassis, it constitutes the supporting structure of the assembly. he includes feet 24 'and a base plate 25 on which are fixed all constituents of the 2o automation zone 12 and its protective cover 23. as well as the work 2 '. he can also have a bracket (not shown) to support various tools, mood lighting or instruction sheets. Some tools.
additional accessories such as discharge chutes, or furniture storage (not shown), can also be fixed to the frame 3 '. In outraged, it is arranged to present a zone of evolution of the lower limbs of the operator. To do this, the feet 24 'are adjustable in height they are connected by a crosspiece 26 on which is fixed a footrest 27 in the case where the posture of the operator is of type a. ~ sis or sit-stand.
The assembly and / or assembly station according to the invention illustrated by the figure 3 can be integrated into an assembly line. The 2 "work area presents noticeably a curved shape and is arranged above a conveyor belt 30 which ensure the regular transport of components to be handled to the assembly station and / or 1 "assembly area. The 2" work area therefore simultaneously performs a function of protection of the operator against the conveyor belt 30. The components go under the 2 "work area then are brought into a cut-out area 31 where they are accessible to be controlled by the recording device 32. It is of course possible to provide a different type of device to perform another operating task.
As with the other variants, the 2 "work area includes storage, of support. of transfer and work ensuring different functions for allow a operator 50 to perform the various operational tasks. Areas represented here have the same references as the zones having the same function represented on the 5 Figures 1 and 2. They will therefore not be described again. The form of each area depends of course on the components to be handled and the operating tasks. Their arrangement, in accordance with the present invention, is designed to reduce the operator movements and fatigue and to improve performance and comfort.
With reference to Figures ~ and 5, the mounting workstation and / or assembly 100 includes substantially the same areas as the station l shown in the figure 2.
However. according to the second embodiment of the present invention.
the area of work 102 consists of several structural elements themselves three-dimensional and juxtaposed on the base plate 125 of the chassis 123. They can be attached or left free.
The elements 107 and 120 respectively comprise a storage area 107a, 120a and a transfer zone 1076 and 120b for the components handled.
Element 111 comprises a support zone constituting a support means of accessories used by the operator. Element 110 includes an area of job constituting a means for holding components. Element 105 includes a zoned which is a means of improving the gestures of the operator.
According to the principle of (invention, the elements 107, 120, 111 comprising areas of storage, support and / or transfer are optimally juxtaposed by compared to elements 110 and 105 including a work area to reduce the distances between the different zones and the time taken to the execution 1o of said operational tasks.
The height difference between the different areas to improve by example accessibility to the components is obtained by the fact that the elements do not not present the same shapes or the same volumes.
The elements being simply placed on the frame 123, i1 is very easy to remove a element to replace it with another more appropriate to the task to be performed or to components handled. Thanks to these interchangeable elements, a position of modular assembly and / or assembly, which is no longer necessarily intended for a only 2o type of product or operational tasks. Possible forms of elements are shown in Figure 5) but it is obvious that other forms can be planned according to needs and uses. Modular elements can be made so as to be able to overlap, empty, exchange complete) fit together, etc.
The present invention is not limited to the embodiments described But extends to any modification and variant obvious to a person skilled in the art. The post of assembly andJou of assembly according to the invention can be carried out in a number unlimited variations depending on the combination of storage areas,
Claims (19)
de manière optimisée en fonction des mouvements de l'opérateur pour réduire au minimum les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires. 1. Mounting and/or assembly station (1, 1', 1"), used to perform a Where several repetitive tasks determined by an operator during the manufacture of a product manufactured from several components, such as assembly, machining, control or the like, comprising at least one frame (3, 3', 3") and an area of three-dimensional structure work (2, 2', 2"), characterized in that said area of work (2, 2', 2") comprises at least one storage area and/or one support and/or a transfer zone associated with at least one work zone, said areas being defined respectively by skew surfaces delimiting volumes integrated. these surfaces being adapted to the said operating tasks, and in this than the said storage and/or support and/or transfer areas extend over different heights and are arranged in an arrangement with respect to the area of studied work in an optimized manner according to the movements of the operator to reduce minimum the distances to be covered between the different areas and the time for the execution of said operational tasks.
en ce que lesdits éléments sont modulables en fonction des composants manipulés, des appareils et accessoires utilisés, du produit à fabriquer et de la morphologie de l'opérateur. 3. Mounting and / or assembly station according to claim 2, characterized in this that said elements can be modulated according to the components handled, the devices and accessories used, the product to be manufactured and the morphology of the operator.
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