Unité de montage de petits appareils Dans les domaines de la petite mécanique, de l'électronique et de l'horlogerie, on est appelé à procé der, pièce par pièce, au montage sur des organes tels que bâtis ou platines, de petits éléments plus généra lement appelés fournitures, mis en place dans un ordre, c'est-à-dire selon un programme prédéterminé, pouvant comporter en outre des opérations intermé diaires, telles en particulier qu'un graissage, une me sure, un contrôle.
Il est connu de disposer les pièces à compléter de la sorte sur des organes transporteurs linéaires ou rotatifs par exemple, tels que rubans ou disques transporteurs, les amenant une à une en regard de l'ouvrier et il est également connu de disposer alen tour des réceptacles, par exemple des godets, fixes ou mobiles, destinés à contenir les fournitures à met tre en place en cours de montage.
Une telle disposition ne s'oppose pas à un oubli, à une erreur, voire même une interversion de la part de l'ouvrier dans la suite des opérations qu'il doit accomplir.
Le but de la présente invention est de créer une unité de montage de petits appareils, conçue en sorte d'éviter de telles erreurs.
Dans ce but, l'unité de montage selon la présente invention comporte deux organes transporteurs, l'un apte à recevoir et transporter pas à pas les pièces à compléter, l'autre apte à transporter pas à pas des réserves successives des différentes fournitures à y monter, les trajectoires suivies par ces deux catégo ries d'éléments présentant au moins une zone où elles passent en regard l'une de l'autre, des moyens étant enfin prévus, permettant à l'usager d'amener successivement chaque pièce à compléter dans cette zone.
Les moyens précités seront par exemple une commande manuelle ou au genou, provoquant l'avance, pas à pas du porteur desdites pièces, en sorte d'amener successivement chacune d'elle à proxi mité immédiate d'une réserve de fournitures à y mon ter.
Le dessin annexé, ainsi que les explications qui vont suivre développent le principe et les avantages inhérents à cette disposition sur la base de quelques exemples et d'une forme d'exécution particulière mais non limitative de l'objet de l'invention. A cet effet, le dessin annexé montre Aux fig. 1-3, trois dispositions différentes des deux organes transporteurs.
A la fig. 4, une unité de montage selon une forme d'exécution de l'objet de l'invention, donnée à titre d'exemple, vue en plan.
A la fig. 5, une coupe par V-V de la fig. 4.
A la fig. 6, une vue partielle de l'unité, concer nant un tableau de commande placé en avant de cette dernière.
A la fig. 7, une carte perforée utilisable dans le cas d'un fonctionnement automatique de l'unité. En se référant à la fig. 1, on voit, en plan, un disque transporteur 1, présentant huit alvéoles 2, distribués sur son pourtour. Ces alvéoles sont desti nés à contenir et maintenir des pièces, bâtis ou pla tines à compléter, par exemple des bâtis de petits appareils électroniques ou des platines de pièces d'horlogerie. En admettant qu'il se trouve en A un poste de travail, situé en face d'un ouvrier, on voit qu'une rotation pas à pas du disque transporteur 1 permet d'amener les pièces 2 successivement devant ce dernier.
Coaxialement à ce disque 1 et tournant autour de ce dernier, se trouve le second organe transpor teur, formé d'une chame de seize réceptacles ou go dets 3, pouvant contenir chacun une réserve d'une fourniture donnée à monter sur chacune des pièces 2, comme par exemple des transistors, résistances, capacités, connexions, ou encore ressorts, rouages, bascules, ponts, vis, etc.
Il est évident qu'en se fixant pour règle de mon ter sur chaque pièce se trouvant successivement en A une fourniture d'un type donné, provenant du godet 3 se trouvant à proximité immédiate, soit éga lement en A, toute erreur ou oubli sera évité. Au surplus, le travail sera accéléré du fait de la faible distance entre la fourniture à monter et la pièce qui doit la recevoir, diminuant ainsi dans une large me sure l'ampleur du geste à accomplir par l'ouvrier, par conséquent sa fatigue et le temps propre à cha que opération.
En admettant au surplus qu'il soit prévu une in terdépendance telle de l'entraînement des deux or ganes transporteur, que la chaîne de godets 3 ne puisse avancer d'un pas, donc d'un godet, qu'une fois par tour complet du disque 1, on réalise un tra vail plus systématique et rapide encore. Cela revient en effet à dire que, pour la pose d'un petit ressort, suivi de la mise en place d'une vis par exemple, l'ou vrier ayant en face de lui une réserve de ressorts verra défiler huit -pièces à munir chacune dudit res sort avant d'avoir la réserve de vis devant lui, et de mettre en place successivement huit vis sur huit piè ces et ainsi de suite.
Il est bien entendu que les nombres indiqués d'alvéoles ou de godets, ne sont que des exemples. De même, et pour une unité de montage donnée, il faut comprendre que si, normalement, chaque al véole sera chargé, chaque godet ne transportera pas nécessairement une réserve de fournitures. Il peut en effet, en se référant à l'exemple représenté y avoir des cas où il se présente moins de seize fournitures différentes à monter. Dans ce cas, il subsistera des godets vides et la longueur utile de la chaîne de godets sera inférieure au nombre total de ces derniers.
Un mécanisme approprié pourra établir la liaison entre les deux transporteurs et prévoir un fonction nement semi-automatique ou entièrement automati que, étant entendu que l'avance des alvéoles dépen dra toujours de la volonté de l'ouvrier.
Il a été question de l'obligation, pour le disque à alvéoles, d'effectuer un tour pour chaque avance d'un pas de la chaîne de godets, mais on pourrait pré voir qu'après accomplissement d'un nombre de tours correspondant au nombre de fournitures à monter, soit donc de godets contenant de telles fournitures, un blocage oblige à remplacer le disque 1 par un nouveau disque contenant une nouvelle série de piè ces à compléter et que ce remplacement provoque en outre la remise à zéro automatique de la longueur utile de la chaîne de godets, c'est-à-dire son retour en position de départ correspondant à la mise en face de A du godet contenant une réserve de la première fourniture à monter.
On peut même prévoir que cette remise à zéro se fasse d'elle-même, par le plus court chemin, soit dans le sens horaire ou anti-horaire selon le sens de transport normal et le nombre de godets chargés. Un mécanisme de ce genre est en soi déjà connu dans la remise à zéro des trotteuses de chronographe.
Tout comme le transporteur de pièces à com pléter, celui des fournitures pourrait être prévu inter changeable. Cela permet, en passant instantanément d'un jeu de pièces à monter à un autre, de passer d'un travail à un autre.
Dans un travail de montage tel que celui auquel s'applique l'unité selon l'invention, il peut aussi être nécessaire d'effectuer des opérations intermédiaires. Ainsi, en électronique, après montage d'une pièce, on peut avoir à mesurer et vérifier une résistance ou une isolation ; en horlogerie, à procéder à un huilage, au contrôle de la liberté de mouvement d'un mobile.
Une telle opération intermédiaire devra de pré férence être rappelée au moment voulu â l'ouvrier. Cela peut, bien entendu, se faire sans modifier le cycle normal des opérations précédemment citées en remplaçant, dans un réceptable de la chaîne, la ré serve de fournitures par une fiche d'introductions ou un croquis rappelant l'opération à exécuter. On pour rait même prévoir des réceptacles à fond amovibles ou semi-transparents, permettant d'y placer un dia- positif qu'un éclairage inférieur illuminera à son pas sage au point A.
Mais on pourrait aussi prévoir un arrêt automatique de la chaîne, accompagné d'un simple signal rappelant à l'ouvrier qu'avant d'avoir accès au réceptacle suivant, il a un travail intermé diaire à accomplir.
L'avance pas à pas des deux organes transpor teurs pourra se faire à la main (ou au genou pour l'un au moins) ou par liaison automatique. On pourra aussi prévoir le passage de l'un des modes d'action- nement à l'autre et en particulier une marche arrière possible en cas d'erreur.
D'autres possibilités encore ressortiront de la description qui va suivre.
Qu'il soit tout d'abord dit qu'un disque transpor teur et une chaîne distributrice en forme de cou ronne (1 resp. 3 en fig. 1) n'ont pas besoin d'être coaxiaux. L'exemple de la fig. 2 montre une dispo sition excentrique qui s'explique d'elle-même, l'essen tiel étant la zone de proximité B des trajectoires des éléments portés par ces deux organes. Ici, un seul alvéole 4 a été représenté sur le disque pour simpli fier le dessin.
La chaîne de réceptacles pourrait, bien entendu, suivre une trajectoire quelconque, en circuit fermé ou non. La fig. 3 montre un cas particulier d'un circuit ouvert, celui d'un transporteur ou distributeur de fournitures linéaires 5, se déplaçant pratiquement tangentiellement au disque 6, afin de réaliser une zone de proximité immédiate entre un réceptacle et une pièce à compléter.
L'unité de montage. selon la forme d'exécution des fig. 4 et 5 se compose d'une boîte rectangulaire plate 7, dont l'arête frontale, devant laquelle s'assied l'ouvrier, présente à gauche et à droite, deux appuie- bras 8 et 9 symétriquement disposés par rapport au petit axe du rectangle.
Pratiquement au centre de ce dernier se trouve l'arbre vertical 10 (en position d'utilisation) d'un dis que transporteur 11, présentant sur son pourtour seize alvéoles 12, dimensionnés et profilés en sorte de pouvoir recevoir chacun une pièce à compléter, soit directement, soit avec interposition d'un cercle ou posage intermédiaire.
Devant ce disque, pratiquement tangentiellement à ce dernier et parallèlement au grand côté antérieur de la boîte rectangulaire se déplacent les réceptacles sous forme de godets 13 du distributeur linéaire 14 (selon exemple de la fig. 3). Cette chaîne de godets est en réalité contenue dans la boîte et cachée par un couvercle 15, de préférence amovible (présentant ici un arrachement partiel) et dont une échancrure ou fenêtre 16 ne laisse apparaître que le godet mo mentanément en service , c'est-à-dire celui conte nant les fournitures se trouvant immédiatement en regard de l'alvéole 12' le plus proche de la zone de tangence.
En 17, sous l'unité, se trouve une tige actionna- ble au genou et en 18 un moteur électrique, dont l'alimentation s'opère à partir du câble 19 avec fiche de contact. D'autres parties dessinées seront décrites plus loin.
Ayant mis en place un disque 11 chargé de pièces à compléter et l'ayant amené dans une position angu laire prédéterminée, correspondant par exemple à une marque ou un index quelconque, l'ouvrier s'assu rera que le distributeur linéaire 14 se trouve en posi tion de départ, par exemple le plus à droite possible par rapport au dessin. Il pourrait être prévu pour cela un levier ou un bouton poussoir par exemple. Le pre mier godet de la chaîne, chargé de fournitures d'un type donné, se trouve alors en regard d'un alvéole chargé.
L'ouvrier, les coudes sur les appuie-bras, saisit une unité de fourniture dans ce premier godet et la met en place, d'un coup de genou il provoque ensuite l'avance d'un pas du disque 11, par exemple dans le sens de rotation indiqué par la flèche 20, saisit et met une seconde unité de la même fourni ture en place sur la seconde pièce et ainsi de suite pour les pièces contenues dans les seize alvéoles.
Après ce tour complet du disque 11, il faut mon ter la fourniture suivante, contenue dans le second godet de la chaîne.
L'avance du distributeur 14 peut alors se faire à la main, de par la volonté et le libre-arbitre de l'ouvrier, ou bien à la suite d'un signal, ou encore du fait qu'un blocage momentané du disque lui en rappelle la nécessité, enfin, automatiquement à cha que tour du disque.
En fin de montage, il faudra remplacer les pièces complétées par de nouvelles pièces à compléter. Cela peut se faire en extrayant les premières une à une et les remplaçant par les secondes. Un extracteur peut même être prévu pour cela. Mais on peut aussi éloigner le disque 11 et le remplacer par un autre disque chargé, des moyens pouvant même être prévus pour bloquer toutes les opérations jusqu'à ce que ce remplacement ait été effectué, après lequel seulement, il devient possible de ramener le distributeur linéaire 14 à sa position de départ et de tout recommencer.
A gauche de l'unité par rapport au dessin, on on voit quelques organes de commande qu'il est utile de prévoir. Ce sont un interrupteur général 21 avec lampe témoin 22, un inverseur 23 du sens de marche du distributeur à godets 14, enfin un commutateur 24, permettant de passer la commande manuelle ou semi-automatique à la commande automatique lors que ces deux possibilités sont prévues.
A droite, en 25 est un grand godet destiné à re cevoir des fournitures défectueuses.
En avant de la boîte, en 26, on aperçoit un ta bleau que la fig. 6 reproduit vu de face et qui peut porter les organes de commande ou indicateurs sui vants Un bouton 27 permettant d'inverser le sens de rotation du disque 11, par exemple pour réparer une erreur, procéder à un contrôle supplémentaire. Un bouton 28 pour l'avance manuelle (semi-automati que) pas à pas du distributeur 14 dans le sens de travail (alimentation). Une lampe signal 29 avertis sant l'ouvrier de la nécessité d'alimenter, respective ment charger, un disque vide ou mettre en place un disque chargé en début d'un cycle de montage. Deux lampes signal 30 et 31 indiquant la nécessité de pro céder, non pas à un montage, mais à l'une ou l'autre de deux opérations intermédiaires données.
Une lampe signal 32 indiquant la nécessité d'évacuer les pièces complétées (soit une. à une, soit par éloigne ment du disque en fin d'un cycle de montage). Un bouton 33 pour le recul manuel (semi-automatique) pas à pas du distributeur 14, dans le sens d'un retour à sa position de départ.
Tout ce que l'on vient de décrire peut parfaite ment se faire automatiquement, par exemple sous l'influence d'une carte perforée en fixant le pro gramme, carte qui pourrait se placer en 34 (fig. 4) et avancer dans le sens de la flèche 35, sous ou en regard de contacts non représentés, de même, du reste, que tous les schémas correspondant aux modes et conditions de fonctionnement décrits n'ont pas été représentés, non plus que les liaisons mécaniques, car ils ne font pas partie de l'objet de l'invention et peuvent facilement être résolus par l'homme du mé tier.
La fig. 7 montre une partie d'une telle carte dans le cas d'un montage d'un mécanisme donné.
Dans la première colonne se trouve une perfora tion ou marque correspondant de par la ligne sur laquelle elle se trouve, à l'alimentation, et qui pro voquerait l'allumage de la lampe 29, indiquant que le disque 11 doit être rechargé ou remplacé par un dis que chargé de pièces à compléter. A charge ou remplacement terminé, une impul sion du genou par exemple (levier 17) ou un déclen chement automatique amène la carte en seconde colonne ou un ordre de distribution est donné, c'est- à-dire la mise en place d'un premier godet conte nant un organe à mettre en place.
Après un tour du disque 11, c'est-à-dire une fois toutes les pièces qu'il transporte munies dudit organe, la carte avançant de nouveau d'une colonne, elle ordonne en troisième position, une nouvelle dis tribution, soit à l'avance d'un pas du distributeur, dont le godet suivant contient par exemple des res sorts.
Un cycle semblable au précédent étant terminé, la carte atteint la quatrième position, dans laquelle elle provoque l'allumage de la lampe 30 indiquant une lubrification, soit de mettre de la graisse en un point donné, puis de même la cinquième position in diquant de la même manière la nécessité de huiler une pièce prédéterminée.
L'ouvrier peut, soit se souvenir de l'ordre de ces deux opérations de lubrification, auxquelles il pro cède alors à distributeur immobile, ou bien le distri buteur peut les lui remémorer en avançant chaque fois et lui présentant une instruction écrite, dessinée, ou un diapositif.
En sixième position, il y a de nouveau distribu tion et cela successivement jusqu'en neuvième posi tion. Il se présentera successivement différents godets chargés de pièces distinctes.
Après montage successif de ces fournitures, ce qui correspond à quatre tours de disque et à une avance de quatre pas du distributeur, c'est la dixième co lonne qui entre en jeu, indiquant à nouveau une lubrification (par exemple par de la graisse) en allu mant simultanément la lampe 30, faisant éventuelle ment apparaître des instructions par le moyen du distributeur.
La onzième colonne correspond à un contrôle (par exemple celui de la liberté de mouvement d'une pièce), la lampe correspondante 31 s'allume, avec ou sans accompagnement d'instructions correspon dantes.
En douzième position, enfin, la lampe 32 d'éva cuation s'allume, signe de fin de montage et de la nécessité de décharger le disque 11 ou de l'éloigner.
La carte représentée, possède à sa base, deux li gnes inutilisées dans le présent exemple, mais pou vant servir à commander d'autres opérations encore.
Une ligne 36 apparaît en fig. 4, elle est le bord antérieur d'un couvercle transparent se plaçant par dessus le bâti 7, en particulier aussi par-dessus le disque 11 qu'il protège de la poussière, ne présen tant qu'une échancrure visible à l'endroit (en regard de la fenêtre 16) où s'effectue le montage. Il serait possible, pour éviter d'une manière absolue toute in troduction de poussière, d'insuffler de l'air filtré, voire même conditionné, sous pression sous ce cou vercle. Celui-ci sera de préférence en matière plastique, de même que le disque et éventuellement d'autres pièces de l'unité décrite.
A noter que l'on pourrait aussi prévoir le cas d'une suite d'opérations exclusivement de mesure, de contrôle, de lubrification, sans apport de fournitures. Dans ce cas le distributeur 14 pourrait ne transporter que des instructions ou être remplacé par une bande, un film, avançant pas à pas en sorte de faire défiler lesdites instructions.
Les alvéoles du disque peuvent présenter un fond ou traverser le disque de part en part, réservant ainsi la possibilité d'intervenir par-dessus et par-dessous avec des dispositifs de montage mécaniques, automa tiques, commandés par exemple par des ordres ins crits sur les lignes libres de la carte de la fig. 7, et de réduire ainsi la proportion des interventions ma nuelles.
L'unité de montage décrite présente comme on l'a dit plus haut le grand avantage de permettre de passer dans un temps record d'une fabrication à une autre. Tenant en réserve des jeux de disques et des distributeurs chargés en fonction d'une fabrication donnée, il est en effet facile, vu les possibilités de substitution de ces organes, d'introduire instantané ment dans l'unité un disque et un distributeur ainsi éventuellement qu'une carte perforée - corres pondant à une fabrication donnée.
Plusieurs unités peuvent enfin être groupées, soit côte à côte, face à face ou selon tout autre arrange ment, en sorte qu'en transférant les disques chargés de l'un à l'autre on constitue une chaîne de montage transformable au gré des besoins.
L'exemple donné prévoit un disque de seize al véoles. Normalement, on aura avantage à en prévoir de vingt à vingt-cinq.
Il sera enfin utile de profiler les alvéoles, voire même les disques (nervures, pieds) en sorte de pou voir les empiler chargés les uns sur les autres sans risquer d'abîmer les pièces à compléter ou déjà com plétées qu'ils portent.