Installation d'usinage d'ébauches pour la production d'une variété de pièces
La présente invention se rapporte à un concept de fabrication de pièces à l'aide de machines-outils à commande numérique, et a pour objet une installation d'usinage comprenant un équipement pour la manutention des ébauches à usiner et des pièces usinées et un équipement de commande pour commander les opérations de détail et les opérations d'ensemble de l'installation.
Un des buts visés par l'invention est l'utilisation d'une ou de plusieurs machines-outils à commande numérique d'une manière qui conviendra particulièrement bien à la production de séries relativement réduites de pièces de types différents.
Un autre but de l'invention est d'utiliser une ou plusieurs machines-outils à commande numérique d'une manière qui permette d'exploiter au maximum la capacité d'usinage de ces machines.
D'autres buts de l'invention ressortiront à la lecture de la description.
L'installation faisant l'objet de la présente invention, destinée à usiner des ébauches pour la production d'une variété de pièces, comprend au moins une machine-outil à commande numérique, des moyens de transport assurant l'acheminement des ébauches vers cette machine et l'évacuation des pièces hors de celle-ci, et des moyens de commande programmée capables de commander les opérations de transport effectuées par lesdits moyens de transport ainsi que les opérations d'usinage effectuées par ladite machine-outil de manière que cette dernière effectue sur chaque ébauche qui lui est amenée par lesdits moyens de transport des opérations d'usinage prédéterminées, sélectionnées selon le type de pièce qui doit être produit à partir de cette ébauche.
Dans une forme d'exécution particulière de l'installation comprenant plus d'une machine, ces dernières ne sont de préférence pas toutes d'un même type. Ainsi, les différents types de machine-outil peuvent être conçus pour permettre à chacun d'effectuer des opérations d'usinage qui ne peuvent être effectuées par l'autre ou par les autres types de machine, ou lorsqu'il y a un recouvrement entre la gamme des opérations que peuvent effectuer deux types de machine différents, l'un d'entre eux peut être préférable à l'autre pour certaines opérations que toutes deux sont capables d'effectuer, le choix dépendant, par exemple, de la matière à usiner car les deux types de machine peuvent avoir des vitesses de coupe et des avances différentes. De telles machines sont donc complémentaires l'une de l'autre.
Une ou plusieurs des machines-outils peuvent être spécialisées, en ce sens que l'une d'elles peut être destinée à effectuer à grande vitesse des opérations de fraisage simples, tandis qu'une seconde machine-outil peut être spécialisée pour effectuer des opérations de perçage, une troisième pouvant être capable d'effectuer des opérations plus complexes telles que fraisage et perçage inclinés sur toutes les faces d'une ébauche à l'exception de la face qui pourrait être cachée, par exemple par une palette.
Pour certaines ébauches, il est possible de confier l'exécution de toutes les opérations d'usinage à une seule et même machine-outil. Pour d'autres ébauches, certaines seulement des opérations d'usinage peuvent être exécutées sur une même machine-outil et l'ébauche partiellement usinée doit alors être acheminée vers une autre machine-outil chargée d'effectuer les autres opérations d'usinage. Ainsi, les machines-outils effectuent sur certaines au moins des ébauches, des opérations d'usinage complémentaires.
L'avantage qu'il y a à recourir à plusieurs machinesoutils à commande numérique complémentaires plutôt qu'à une seule capable d'effectuer toutes les opérations d'usinage voulues, réside dans le fait que même si de nombreuses pièces peuvent nécessiter des opérations d'usinage complexes, ce n'est probablement que pour une faible proportion d'entre elles que ce genre d'usinage constitue une partie importante de l'ensemble des opéra tions exigée par chacune d'elles. Ainsi, une machine unique complexe passera une grande partie de son temps à effectuer des opérations d'usinage relativement simples, de sorte que sa capacité d'effectuer des opérations complexes est dans une grande mesure gaspillée.
Si en revanche les différentes possibilités d'usinage sont réparties entre un groupe de plusieurs machines, les différentes opérations sont effectuées en parallèle; cela permet en outre qu'un certain nombre d'ébauches puissent être usinées en même temps. De plus, il est évident que les diverses machines peuvent être mieux conçues pour l'exécution du nombre plus restreint d'opérations qu'elles sont appelées à effectuer. Ainsi une machine destinée à effectuer de simples opérations de fraisage est plus facile à construire de façon rigide qu'une machine destinée à produire des formes complexes et nécessitant de ce fait davantage de parties mobiles.
De même, une machine destinée à travailler uniquement des alliages légers peut être construite de manière à n'avoir que des vitesses de broche les mieux adaptées aux caractéristiques d'usinage de cette classe de matériaux, tandis qu'une machine qui doit traiter toute une gamme de matériaux est rendue plus compliquée par la présence de dispositifs de changement de vitesse, ou alors elle a une vitesse qui est limitée à la vitesse minimale requise pour les matériaux qu'elle doit pouvoir usiner.
Une telle forme d'exécution de l'installation est destinée à la production économique de séries de pièces différentes, séries qui, de préférence, se répètent. En service, l'installation est souple, en ce sens que des séries de pièces différentes sont usinées l'une après l'autre avec un gaspillage minimum de temps-machine lorsque l'on passe d'une pièce à une autre. Cette dernière caractéristique est en fait une qualité propre aux machines-outils à commande numérique, lesquelles sont conçues pour permettre un changement rapide du programme d'usinage.
De plus, en raison de l'existence, dans cette forme d'exécution particulière de l'installation, de plusieurs machines-outils complémentaires, différents types de pièces peuvent être usinées en même temps sur différentes machines, de sorte que chacune de ces dernières est utilisée à sa pleine capacité, et cela dans la mesure du possible, pendant tout le temps.
Lorsqu'il y a plusieurs machines-outils complémentaires qui, ensemble, sont capables d'effectuer les opérations d'usinage nécessaires pour produire la variété de pièces voulues, les moyens de commande interviennent pour régir tant les opérations d'usinage effectuées par chacune des machines que les opérations de transport effectuées par les moyens de transport, de manière que chaque ébauche soit acheminée vers une sélection prédéterminée de machines-outils et que chaque machine-outil de cette sélection effectue sur l'ébauche la ou les opérations d'usinage spécifiques de la pièce à réaliser.
Les ébauches peuvent être fixées sur des palettes et l'installation peut comprendre un entrepôt destiné à recevoir les palettes chargées d'ébauches, les palettes chargées étant transportées par les moyens de transport entre l'entrepôt et les machines-outils. Les opérations de transport effectuées par les moyens de transport peuvent comprendre le transport de palettes chargées d'ébauches ayant subi une opération d'usinage pour retourner les palettes à l'entrepôt.
L'entrepôt peut comprendre une armoire en forme de casier munie de séparations délimitant des cases ou compartiments pour les palettes, la commande des opérations de transport comprenant la sélection d'un compartiment
à destination duquel ou à partir duquel une palette doit
être transportée.
Les moyens de transport peuvent comprendre un
transporteur qui est disposé entre l'armoire et la ou les
machines-outils, et qui peut se déplacer le long de l'ar
moire, le transporteur comprenant, lui, un dispositif
porte-palettes, dispositif pouvant se déplacer verticale
ment relativement au transporteur, de manière que les
palettes puissent être amenées en regard d'un comparti
ment de l'armoire, et des moyens associés avec cet organe
porte-palettes capables de retirer une palette du compar
timent ou d'y déposer une palette, ainsi que de délivrer
une palette à une machine-outil ou de l'en retirer. Le
transporteur peut comprendre des moyens qui, en faisant
saillie, viennent s'engager contre les séparations de l'ar
moire afin de positionner le transporteur par rapport à
l'armoire.
Le transporteur peut, par exemple, se déplacer
le long de rails montés sur l'armoire.
La machine-outil, ou, si l'installation comprend plu
sieurs machines-outils, chaque machine-outil, peut com
prendre un chargeur de palettes, chargeur qui est capable
de porter plusieurs de ces dernières afin de constituer une
réserve tampon pour les palettes qui doivent être intro
duites dans, ou retirées de, la machine-outil, ainsi que des
moyens capables d'introduire une palette à partir du
chargeur dans la machine-outil et de retirer une palette
de la machine-outil pour l'introduire dans le chargeur.
Les moyens de transport sont agencés de manière à pou
voir délivrer les palettes au chargeur et de les en
reprendre et les moyens de commande sont agencés de manière à pouvoir commander la sélection de la palette
qui doit être introduite dans la machine-outil depuis le
chargeur, ainsi que la sélection de la palette qui doit être
évacuée du chargeur par les moyens de transport. Le chargeur de palettes peut comprendre un organe rotatif muni de pales pouvant chacune porter au moins une palette, les moyens de commande étant agencés de manière à commander la rotation de cet organe pour qu'une pale déterminée soit amenée devant l'entrée ou la
sortie pour palettes de la machine, ou devant une position de transfert à partir de laquelle une palette peut être déposée sur la pale par les moyens de transport ou en être
retirée.
L'installation peut comprendre un entrepôt pour des magasins contenant les outils utilisés par les machines, cet entrepôt pouvant être constitué par une armoire en forme de casier et pouvant être situé à proximité et dans l'alignement de l'entrepôt à palettes, et les moyens de transport peuvent également transporter les magasins à outils entre l'entrepôt et les machines-outils.
La machine-outil, ou chacune d'entre elles, peut comprendre un chargeur de magasins qui est, dans l'ensemble, similaire au chargeur de palettes, les moyens de transport délivrant ou reprenant les magasins à outils au chargeur de magasins. Les moyens de commande peuvent régir la sélection d'un magasin à outils dans le chargeur de magasins, cela en commandant la rotation de ce dernier de manière à amener une pale déterminée devant l'entrée ou la sortie correspondante de la machine.
Les moyens de transport peuvent également transporter des palettes entre l'entrepôt à palettes et un emplacement de mise en place en lequel les ébauches ou les pièces usinées sont chargées sur les palettes ou en sont déchargées. Les ébauches partiellement usinées peuvent être refixées, c'est-à-dire repositionnées, sur les palettes aux emplacements de mise en place, les palettes étant transportées entre l'entrepôt à palettes et l'emplacement de mise en place par les moyens de transport.
L'entrepôt à palettes peut être disposé entre la machine-outil ou les machines-outils, et l'emplacement de mise en place. L'entrepôt peut être constitué par un casier présentant des compartiments traversants. ouverts de chaque côté du casier, et un premier transporteur peut être disposé entre le casier et l'emplacement de mise en place. ainsi qu'un second transporteur entre le casier et la ou les machines-outils.
L'installation peut comprendre deux zones de travail dans lesquelles des opérations de nature différente sont effectuées sur du matériel passant d'une zone à l'autre, la cadence de travail instantanée dans l'une de ces zones étant généralement différente de celle dans l'autre zone, mais les cadences de travail moyennes étant les mêmes, le matériel devant passer d'une zone à l'autre étant emmagasiné dans un entrepôt, caractérisée en ce que l'entrepôt est constitué par un casier qui sépare physiquement les deux zones l'une de l'autre, ce casier étant ouvert de chaque côté de manière que le matériel qui y est introduit depuis l'un des côtés puisse être retiré depuis l'autre côté, et en ce qu'elle comprend deux dispositifs de transport, un de chaque côté du casier,
ces dispositifs pouvant se déplacer le long du casier indépendamment l'un de l'autre et chacun d'eux comprenant des moyens de manutention capables de placer du matériel dans le casier et de l'en extraire et capables de placer du matériel dans la zone de travail adjacente et de l'extraire de cette dernière.
Description générale dit dessin
Deux formes d'exécution de l'installation faisant l'objet de la présente invention, ainsi que divers éléments et dispositifs utilisés dans ces deux formes d'exécution seront maintenant décrits à titre d'exemple en se référant au dessin annexé, dans lequel:
:
la fig. 1 est une vue en perspective de la première forme d'exécution;
la fig. 2 est une vue en perspective d'une partie de la seconde forme d'exécution;
la fig. 3 est une représentation schématique d'une plus grande partie de l'installation partiellement représentée à la fig. 2;
les fig. 4A et 4B représentent ensemble un schéma des dispositifs de commande et des lignes de communication que comprend l'installation représentée à la fig. 2;
la fig. 5 est une vue schématique d'un exemple de cheminement d'ébauches à travers l'installation représen tée à la fig. 2;
la fig. 6 est une vue en perspective d'une paire de palettes accouplées;
la fig. 7 est une vue en perspective d'un magasin à outils;
la fig. 8 est une vue en perspective d'une boite;
;
la fig.9 est une vue en coupe à travers une unité de chargement coopérant avec une machine-outil et comprenant un chargeur de palettes et un chargeur de magasins à outils;
la fig. 10 est une vue en coupe à travers une partie du chargeur de magasins à outils visible à la fig. 9;
la fig. 1 I est une vue en coupe à travers le mécanisme d'entraînement de l'unité de chargement représentée à la fig. 9;
la fig. 12 est une vue schématique, en élévation, de dispositifs assurant le transfert des palettes et des magasins à outils entre l'unité de chargement représentée à la fig. 9 et la machine-outil avec laquelle elle coopère;
la fig. 13 est une vue en plan, partiellement en coupe, d'une partie des dispositifs représentés à la fig. 12;
la fig. 14 est une vue en coupe suivant la ligne XIV XIV de la fig. 12;
;
les fig. 15 et 16 sont des vues semblables à celle de la fig. 14 et elles en montrent certaines parties dans des positions différentes;
la fig. 17 est une vue en perspective d'une machineoutil monobroche à six degrés de liberté et de l'unité de chargement appelée à coopérer avec elle, cette unité comprenant un chargeur de palettes et un chargeur de magasins à outils;
la fig. 18 est une vue en élévation d'une partie du chargeur de palettes représenté à la fig.17;
La fig. 19 est une vue en plan, partiellement en coupe, du mécanisme visible à la fig. 18;
La fig. 20 est une représentation schématique des déplacements qu'effectuent des palettes à l'aide du mécanisme visible aux fig. 17, 18 et 19;
la fig. 21 est une vue en perspective d'un poste de positionnement ou de fixation des ébauches;
;
la fig. 22 est une représentation schématique des déplacements qu'effectuent des palettes à travers le poste de positionnement représenté à la fig. 21;
la fig. 23 est une représentation schématique des déplacements qu'effectuent des palettes à travers un poste de repositionnement ou de refixation:
la fig. 24 est une vue en plan, partiellement en coupe d'un mécanisme de chargement et de déchargement de palettes que comprend un transporteur:
la fig. 25 est une vue en coupe, suivant la ligne XXV
XXV de la fig. 24:
la fig. 26 est une vue en plan d'une partie du mécanisme représenté à la fig. 24:
:
la fig. 27 est une vue en coupe suivant la ligne XXVII
XXVII de la fig. 26;
la fig. 28 est une vue de côté d'un mécanisme porteur de palettes et de magasins à outils dans un transporteur;
la fig. 29 est une vue en élévation d'un transporteur ainsi que d'un casier visible à travers ce dernier:
la fig. 30 représente en plan une partie d'un transporteur et une partie d'un casier: et
la fig. 31 est un schéma, comprenant sept vues, qui illustre le transfert des palettes vers, et respectivement depuis un transporteur.
Description et fonctionnelllent de la prenliére
fosme d 'exécution
A la fig. 1, on distingue des armoires 1 et 2, en forme de casier, dont la première est destinée à emmagasiner des palettes sur chacune desquelles est fixée une ou plusieurs ébauches et dont la seconde est destinée à emmagasiner des palettes sur lesquelles sont fixées des pièces terminées qui ont été façonnées à partir des ébauches.
Il y a lieu de noter que lorsqu'on utilise les expressions pièces , pièces usinées ou pièces terminées . on inclut dans ces désignations des pièces virtuellement usinées ou terminées, étant donné que bon nombre de ces pièces peuvent encore nécessiter des opérations ultérieures, telles que l'enlèvement de languettes de matière par lesquelles elles sont fixées aux palettes, ceci avant d'être effectivement usinées ou terminées.
Les armoires 1 et 2 ressemblent à des casiers pour livres et peuvent effectivement être considérées comme des bibliothèques destinées à emmagasiner des palettes qui peuvent être glissées sur des tasseaux en cornière 3 ou retirées de ceux-ci, ces tasseaux constituant des comparti ments pour les palettes. Trois machines-outils 4, 5 et 6 à commande numérique sont disposées entre les armoires 1 et 2, chacune de ces machines comprenant sa propre unité de commande 4a, Sa et 6a respectivement. Un bac d'immersion 7 est également prévu pour enlever des pièces usinées ou partiellement usinées les copeaux qui peuvent y adhérer. Les unités 1, 2, 4, 5, 6 et 7 sont disposées sur une ligne le long de laquelle s'étend une paire de rails 8.
Un transporteur de palettes 9, pourvu de quatre roues 10, est agencé de manière à pouvoir se déplacer le long des rails 8, ce transporteur étant entraîné par servomoteur électrique logé dans sa base et alimenté par des conducteurs électriques. Ni le servo-moteur ni les conducteurs électriques ne sont représentés à la fig. 1: ils sont l'un comme l'autre de construction conventionnelle.
Le transporteur 9 ressemble, dans son ensemble, à un élévateur à fourche: il comprend deux bras 11 et 12 présentant des coudes 31 et 32 respectivement et ces bras
11 et 12 sont portés par des organes 13 et 14 par rapport auxquels ils peuvent coulisser dans la direction indiquée par la double flèche 15, ceci à l'aide de glissières horizontales en T ménagées dans les organes 13 et 14, et destinées à recevoir des coulisseaux que présentent les bras 11 et 12. Les organes 13 et 14 sont portés par des montants 16 et 17 qui donnent au transporteur 9 une forme en U, et ils peuvent coulisser par rapport à ces montants dans la direction indiquée par la double flèche 18, ceci grâce à des glissières verticales pratiquées dans les montants 16 et 17 et destinées à recevoir des coulisseaux montés sur les organes 13 et 14.
Les mouvements relatifs représentés par les flèches 15 et 18 sont effectués à l'aide de moyens électro-hydrauliques logés dans le transporteur 9. Ces moyens ne sont pas représentés, car ils sont bien connus.
L'unité 19 est une unité de commande programmée, ou ordinateur, qui comprend un panneau de sortie 20 et un panneau de rétro-action 21, ces deux panneaux étant reliés au transporteur 9 et aux trois machines-outils 4, 5 et 6. Chacune des unités de commande 4a, Sa et 6a dessert sa propre machine-outil et est programmée par une bande de manière que les servo-mécanismes appropriés de la machine-outil exécutent les instructions enregistrées qui régissent le choix de l'outil, l'enlèvement du métal, etc. De préférence, le système de commande est réalisé de la manière représentée, mais il est possible de combiner les unités 4a, Sa et 6a dans l'unité 19, laquelle constitue alors un ordinateur unique, mais beaucoup plus grand.
Chacune des machines-outils est pourvue d'un prolongement 22. Tous les prolongements sont identiques, bien que les machines auxquelles ils sont fixés, puissent différer les unes des autres. Ces prolongements portent un convoyeur horizontal à rouleaux 23 de faible longueur, de chaque côté duquel sont ménagées des rainures 24 et 25. Les bras 11 et 12 du transporteur 9 s'adaptent dans ces rainures 24 et 25 respectivement. Chacun des prolongements 22 est également pourvu de montures terminales 26 et 27 portant des paliers dans lesquels est monté l'arbre d'une tourelle rotative 28 qui comprend quatre pales porte-palettes 29 faisant entre eux un angle de 900. Chaque pale 29 est munie de guides de retenue 30, entre lesquels une palette peut être glissée.
Les pales 29 de la tourelle 28 servent de magasin tampon aussi bien pour les palettes entrantes que pour les palettes sortantes.
Bien que cela ne ressorte pas de la fig. 1, les machines-outils 4, 5 et 6 sont différentes et exécutent des opérations différentes, mais chacune de ces machinesoutils est pourvue d'un dispositif tel que décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 433918, dispositif qui permet d'amener une palette en position précise en vue de l'usinage de l'ébauche qui s'y trouve chargée.
On va décrire maintenant le fonctionnement de l'installation représentée à la fig. 1.
Des palettes portant des ébauches sont placées dans les compartiments de-l'armoire 1, chaque compartiment étant affecté de sa propre référence de position, et chaque palette portant un numéro correspondant à la pièce qui doit être produite à partir de l'ébauche qu'elle porte, de sorte que toutes les palettes portant des ébauches correspondant à une même pièce portent le même numéro.
L'ordinateur 19 est programmé à l'aide d'une bande spécifique de chacune des pièces qui doivent être produites, le programme comprenant les informations relatives aux références de position dans l'armoire 1 qui renferme les palettes numérotées portant les ébauches correspondant à ces pièces. Le programme comprend également, pour chaque pièce, les indications relatives à celle ou à celles des machines-outils 4, 5 et 6 qui sont nécessaires pour effectuer les opérations d'usinage destinées à produire cette pièce, et, pour chacune des machines-outils sélectionnées, la référence du programme propre à faire exécuter les opérations d'usinage par l'unité de commande associée avec la machine-outil correspondante.
L'ordinateur 19 ne se borne pas à commander les opérations des trois machines-outils 4, 5 et 6, mais commande également les déplacements et les opérations du transporteur 9, ceci à l'aide d'un comparateur distinct et de circuits que renferme ce comparateur ainsi qu'à l'aide de signaux de commande. A titre d'exemple, on va décrire le cycle des opérations de transport effectuées par le transporteur 9 dans le cas d'une pièce qui doit être produite en usinant une ébauche sur les machines-outils 4 et 6 seules.
Pour plus de simplicité, les déplacements le long des rails 8 seront considérés comme s'ils se produisaient le long d'un axe X, ceux effectués dans les directions indiquées par la flèche 18 le long d'un axe Y et ceux effectués dans les directions indiquées par la flèche 15 le long d'un axe Z.
1. L'ordinateur 19 émet un ordre au transporteur 9 pour qu'il se déplace le long de l'axe X jusqu'à ce qu'il arrive en regard d'une position d'emmagasinage donnée de l'armoire 1, cette position étant déterminée par l'ordinateur et correspondant à une case qui renferme une palette portant une ébauche à partir de laquelle ladite pièce doit être produite. Du fait qu'une grande précision n'est pas nécessaire en ce qui concerne la position du transporteur 9 ou la position de ses bras 11 et 12, tout dispositif de positionnement convenable peut être utilisé.
Par exemple, on peut recourir à un dispositif semblable à celui qui est utilisé pour positionner les palettes dans les machines-outils et qui est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 433918: il suffit que des détecteurs de position
D soient convenablement placés. On peut aussi recourir à des interrupteurs (non représentés) fixés sur les rails 8 et commandés par les roues 10 afin de fournir les indications relatives à la position du transporteur 9.
2. Tandis que le transporteur 9 se déplace le long de l'axe X, un nouveau signal de commande engendré par le comparateur de l'ordinateur 19 provoque le déplacement des organes 13 et 14 le long de l'axe Y de sorte que les bras 11 et 12 viennent en alignement avec l'axe de la case d'emmagasinage sélectionnée. Sitôt que le transporteur 9 est en alignement avec cette case, il lit, selon n'importe quel procédé connu des hommes du métier, le numéro que porte la palette qui s'y trouve. Ce numéro, dès qu'il est lu par le transporteur 9, est transmis à l'ordinateur 19 pour vérifier que le programme correct a été sélectionné par l'unité de commande 4a de la machine-outil 4.
3. Après que le transporteur 9 et les organes 13 et 14 se sont arrêtés, les bras 11 et 12 sont amenés à se déplacer le long de l'axe Z jusqu'à ce qu'ils arrivent sous la palette qui, chargée d'une ébauche, se trouve dans la case sélectionnée.
4. Un nouveau signal de commande provoque ensuite une légère élévation des organes 13 et 14, ce qui dégage la palette des tasseaux 3 sur lesquels elle reposait, puis le retrait des bras 11 et 12 le long de l'axe Z.
5. De nouveaux signaux de commande provoquent alors le déplacement du transporteur 9 le long de l'axe X de manière qu'il vienne se placer devant la machineoutil 4, et le déplacement des organes 13 et 14 le long de l'axe Y de manière qu'ils arrivent juste au-dessus du niveau du convoyeur à rouleaux 23.
6. Dès que le transporteur 9 et les organes 13 et 14 se sont immobilisés, les bras 11 et 12 se déplacent le long de l'axe Z jusqu'à ce que la palette soit située au-dessus du convoyeur 23. Les organes 13 et 14 se déplacent ensuite vers le bas, de manière que la palette soit déposée sur le convoyeur 23, les bras 11 et 12 s'immobilisant dans les rainures 24 et 25.
7. Les bras 11 et 12 se déplacent ensuite le long de l'axe Z jusqu'à ce qu'ils soient dégagés de la machineoutil 4. Le transporteur 9 est maintenant libre et peut être utilisé par l'ordinateur pour effectuer, suivant les ordres du programme, une autre opération de transport qui peut être:
(i) la sélection d'une autre palette reposant dans l'armoire 1 mais chargée d'une ébauche complètement différente, ceci pour la transporter à la machine-outil 5 en vue de la production d'une pièce différente, ou
(ii) le retour vers l'armoire 1, mais à une autre case, ceci pour le transfert d'une autre palette chargée d'une ébauche similaire à la première.
8. Pour en revenir à la palette déposée sur le convoyeur 23 de la machine-outil 4, elle est ensuite soumise à l'action de moyens de poussée, non représentés sur le dessin et pouvant être constitués par un vérin hydraulique, qui la glissent entre les guides 30 de l'une des pales porte-palettes 29 de la tourelle 28.
9. La tourelle 28 tourne de 90 , en sens inverse de celui des aiguilles d'une montre lorsqu'on regarde le dessin, amenant ainsi la pale, qui vient d'être chargée, en position verticale au-dessus de l'axe de la tourelle.
10. Un autre poussoir, non représenté à la figure 1 (mais qui peut être tel que décrit plus loin en référence à une autre forme d'exécution), retire la palette de cette pale 29 et l'éjecte le long d'une face verticale de la machine-outil 4 proprement dite.
11. La machine-outil 4 accepte la palette, laquelle est ensuite amenée en position de la manière décrite dans l'exposé du brevet suisse N0 433918.
12. La machine-outil 4 exécute une opération d'usinage comme cela est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 420792.
13. La palette, portant maintenant une ébauche partiellement usinée, est remise en place sur la même pale que celle dont elle provenait, ceci sous la commande d'un autre poussoir.
14. Si l'étape 7 (ii) indiquée ci-dessus a eu lieu, la tourelle 28 tourne encore une fois de 90 en sens inverse à celui des aiguilles d'une montre. La nouvelle palette est transférée à la machine-outil 4 pour y être usinée, puis est retransférée à sa pale de support, après quoi la tourelle 28 effectue une rotation de 1800 dans la même direction (normalement par étapes de 90 , du fait qu'une nouvelle palette est introduite dans la machine-outil à chaque étape). Pendant la rotation de la tourelle 28, les copeaux qui se sont accumulés dans les cavités de la pièce usinée tombent dans un récipient disposé dans la base du prolongement 22.
Il y a lieu de noter que cette disposition des pales porte-palettes 29 est avantageuse en ce qui concerne l'enlèvement des copeaux, car chaque palette est renversée avant de quitter le prolongement 22 de la machine-outil. Si aucune nouvelle palette n'attend d'être traitée (par exemple parce que le programme occupe le transporteur avec l'étape 7 (i) indiquée ci-dessus) la tourelle 28 tourne de 270 , toujours en sens inverse à celui des aiguilles d'une montre.
15. En même temps que s'exécute l'étape 14, le transporteur 9 est de nouveau aligné devant la machine-outil 4 suivant les axes X, Y et Z, les bras 11 et 12 s'immobilisant dans les rainures 24 et 25 respectivement.
16. Une opération inverse à celle indiquée dans l'étape 8 est alors effectuée et le poussoir (qui n'est pas représenté) pousse la palette sur le convoyeur à rouleaux 23.
17. Les organes 13 et 14 se déplacent vers le haut le long de l'axe Y ce qui soulève la palette, les bras 11 et 12 s'écartent de la machine-outil 4 le long de l'axe Z et le transporteur 9 se déplace le long de l'axe X vers le bac 7.
18. Le transporteur 9 s'immobilise devant le bac 7 qui renferme un liquide dans lequel l'ébauche partiellement usinée et sa palette peuvent être immergées afin d'enlever toute particule de métal adhérant à l'ébauche. Ceci est effectué en plaçant les coudes 31 et 32 dans le plan du bord antérieur du bac 7 et en abaissant ensuite les organes 13 et 14.
19. Après le nettoyage de l'ébauche dans le bac 7, le transporteur 9 se déplace le long de l'axe X jusqu'à ce qu'il arrive devant la machine-outil 6 où les organes 13 et 14 sont de nouveau amenés au-dessus du niveau du convoyeur 23.
20. La séquence des étapes 6 à 18 est maintenant répétée, la machine-outil 6 se substituant à la machineoutil 4. A la fin de la nouvelle étape 12,1'ébauche aura été transformée par l'usinage, en une nouvelle pièce terminée.
21. Après le second nettoyage dans le bac 7 la pièce terminée peut être séchée, par exemple dans un dispositif de séchage à air chauffé. Ce dispositif de séchage n'est pas représenté, mais serait placé le long des rails 8 à côté du bac 7, le transporteur 9 lui amenant la palette de la façon qui a été décrite à propos du bac 7.
22. Après que la pièce terminée ait été séchée, le transporteur 9 se déplace le long de l'axe X jusqu'à se placer devant une position d'emmagasinage de l'armoire 2, la position exacte étant indiquée par l'ordinateur 19. Les organes 13 et 14 se déplacent le long de l'axe
Y et les bras 11 et 12 le long de l'axe Z, ceci jusqu'à ce que la palette et sa pièce terminée soient glissées sur les tasseaux de la case appropriée.
23. Le transporteur 9 est maintenant prêt pour effectuer de nouvelles opérations de transport, par exemple pour prendre en charge une ébauche semi-finie du même type, usinée sur la machine 4 ou pour prendre en charge une ébauche différente usinée sur la machine 5. Le programme choisit les opérations que doit exécuter le transporteur et celui-ci les exécute.
Les dernières opérations à effectuer sur les pièces terminées après qu'elles aient été emmagasinées dans l'armoire 2 peuvent comprendre leur enlèvement de la palette, le contrôle, et l'enlèvement de tout accessoire métallique pour fixer l'ébauche à la palette.
Dans la description qu'on vient de donner du fonctionnement de l'installation représentée à la fig 1, il a été supposé que chaque palette ne portait qu'une seule ébauche, et que les palettes étaient emmagasinées dans les armoires 1 et 2, transportées et introduites dans les machines-outils ou extraites de ces dernières une à une et individuellement. Cependant, dans certains cas, une palette peut porter plus d'une ébauche, et les palettes peuvent être emmagasinées, transportées et introduites dans les machines-outils par paires accouplées, comme on le verra plus loin à propos d'une autre forme d'exécution, les machines-outils, en totalité ou en partie, étant alors constituées par des machines à deux broches.
Si au cours des opérations décrites, l'une des machines-outils vient à tomber en panne ou à être inutilisable pour toute autre raison, l'ordinateur 19, pour parer aux inconvénients d'une telle défaillance, est capable de modifier le programme des opérations. Ainsi, le transporteur 9 serait amené à ne pas accepter de palettes destinées à être chargées sur la machine défaillante.
La fig. 1 ne représente qu'une seule lignée de machines-outils disposées d'un côté des rails 8, mais une seconde lignée peut être disposée en face de celle qui est dessinée. Lorsque tel est le cas, il y a lieu de modifier le transporteur 9 de manière qu'il puisse recevoir et délivrer des palettes des deux côtés des rails 8, par exemple à l'aide d'un mécanisme qui sera décrit plus loin à propos des fig. 24 à 31.
L'armoire 1 peut emmagasiner des programmes enregistrés sur bandes destinées à l'unité de commande 19, celle-ci devant alors être placée en ligne avec les autres unités; elle peut aussi contenir des magasins d'outils pour les machines 4, 5 et 6, ceci en plus du stockage de palettes. Le transfert qu'assure le transporteur 9 s'effectuera d'une façon légèrement différente de celle qu'on vient de décrire, mais il se déroulera selon les mêmes grandes lignes.
Description d'ensemble de la deuxième forme d'exécution
Avant de décrire en détail l'installation représentée aux fig. 2, 3 et 4, on va donner un aperçu général de sa construction et de son fonctionnement.
L'installation comprend une pluralité de machinesoutils à commande numérique, chacune d'elles recevant des ébauches portées sur des palettes et effectuant des opérations d'usinage sur ces ébauches. Elle comprend en outre un équipement annexe destiné à manutentionner les ébauches et un équipement destiné à commander le fonctionnement de toute l'installation de manière à maintenir les machines-outils constamment en action afin d'utiliser au maximum le temps d'usinage dont elles disposent.
L'installation comprend deux zones distinctes: premièrement une zone d'usinage dans laquelle toutes les opérations sont mécanisées et s'effectuent de façon continue, et secondement une zone d'alimentation dans laquelle des opérateurs humains assurent des fonctions importantes et peuvent travailler de façon discontinue, par exemple une seule période de travail par jour. Les machines-outils sont, en un certain sens, à fonctionnement automatique; chaque machine-outil est reliée à une unité de commande numérique destinée à en régir le fonctionnement selon des instructions enregistrées sur une bande pouvant rapidement accéder à un pupitre coopérant avec cette unité.
En revanche, comme cela sera expliqué plus loin, le déclenchement de chacune de ces opérations d'usinage et la sélection de la bande ou de la section de bande portant les données nécessaires à chacune d'elles est commandée à distance par une unité de commande principale qui peut être assimilée à un ordinateur. Les ébauches sont amenées vers les machines-outils ou évacuées de celles-ci sur des palettes (c'est-à-dire des berceaux de forme standard, quelle que soit la forme ou les dimensions de l'ébauche qui y est fixée), et les machines-outils sont agencées pour pouvoir recevoir, positionner, maintenir, libérer, et éjecter les palettes, ceci de façon automatique et sous la commande de l'ordinateur.
Un transporteur commandé à distance par ce dernier est disposé dans la zone d'usinage et est destiné à transporter les palettes entre les machines-outils et un entrepôt de palettes ayant généralement la forme d'un casier contenant un compartiment ou case pour chaque paire de palettes utilisées.
L'entrepôt de palettes constitue un point de contact, une voie de communication ou un dispositif tampon entre la zone d'usinage et la zone d'alimentation, la zone d'usinage étant essentiellement une zone où les opérations sont effectuées automatiquement de façon continue, et la zone d'alimentation étant une zone où les opérations sont discontinues. La zone d'alimentation peut être considérée comme subdivisée en une zone de manipulation de palettes et une zone d'opérations annexes. Dans la zone de manipulation de palettes est disposé un autre transporteur (similaire à celui de la zone d'usinage) pour transporter des palettes entre l'entrepôt de palettes et un emplacement de mise en place d'ébauches constitué par un établi comprenant plusieurs tables occupées par des opérateurs humains.
A certaines de ces tables, dénommées postes de fixation, les opérateurs fixent des ébauches brutes aux palettes vides et retirent les ébauches usinées des palettes chargées. Aux autres tables, dénommées postes de repositionnement ou de refixation, les opérateurs modifient la position ou refixent les ébauches, lorsque ceci est nécessaire, afin de permettre à toutes les opérations d'usinage requises d'être effectuées (par exemple lorsque dés cavités doivent être fraisées dans les six faces d'une ébauche cuboïde).
Dans la zone des opérations annexes est aménagé un troisième transporteur, dont la forme générale est semblable à celle des transporteurs fonctionnant dans les zones d'usinage et de manipulation des palettes; ce transporteur est également commandé à distance par l'ordinateur, mais il est destiné à transporter des boîtes plutôt que des palettes. Ce troisième transporteur (appelé ciaprès transporteur de boîtes) est agencé pour véhiculer des boîtes entre un entrepôt de boîtes (lequel se présente à nouveau sous la forme d'un casier présentant des compartiments dont chacun est destiné à recevoir une boîte) et un convoyeur de boîtes destiné à convoyer les boîtes entre la zone des opérations annexes et l'emplacement de positionnement.
Dans la zone des opérations annexes, du matériel comprenant des ébauches et l'outillage requis pour fixer ces ébauches aux palettes est chargé dans les boîtes et hors de celles-ci par des opérateurs humains.
Description générale de la deuxième forme d'exécution
en regard des fig. 2, 3, 4A et 4B
L'installation représentée aux fig. 2 et 3 comprend six machines-outils 101, 102, 103, 104, 105 et 106 qui sont complémentaires en ce sens qu'ensemble elles peuvent effectuer toutes les opérations nécessaires pour produire une diversité de pièces. En d'autres termes, chacune des pièces de cette diversité peut être produite en introduisant l'ébauche à partir de laquelle la pièce doit être usinée dans une sélection prédéterminée d'une ou de plusieurs de ces machines-outils 101 à 106 et en effectuant sur cette ébauche les opérations d'usinage nécessaires. A chacune des machines-outils 101 à 106 est associée une unité de chargement 107, 108, 109, 110, 111 et 112, respectivement.
Chaque unité comporte un chargeur de palettes, c'est-à-dire un dispositif qui est capable de porter plusieurs palettes et qui comprend des moyens pour transférer les palettes depuis ce dispositif dans la machine-outil et les retransférer depuis la machine-outil au dispositif; ce chargeur constitue une réserve tampon de palettes au voisinage immédiat de la machine-outil.
Chaque unité de chargement comporte également un chargeur de magasins à outils, c'est-à-dire un dispositif qui est capable de porter plusieurs magasins à outils et qui comprend des moyens pour transférer les magasins depuis le dispositif dans la machine-outil et pour les retransférer depuis la machine-outil au dispositif; ce dispositif constitue une réserve de magasins à outils située au voisinage immédiat de la machine-outil, de sorte qu'un certain nombre d'outils sont toujours à disposition de la machine. Les chargeurs de palettes et les chargeurs de magasins à outils comprennent, comme cela sera décrit en détail plus loin, des organes rotatifs pourvus de pales capables de porter les palettes, respectivement les magasins à outils.
Chacune des machines-outils 101 à 106 est pourvue d'un mécanisme destiné à amener automatiquement une palette dans une position précise, celle qui est requise pour l'usinage de l'ébauche qui y est fixée: un tel mécanisme est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 433918.
La machine-outil comprend également des moyens capables de choisir automatiquement un outil dans le magasin, comme cela est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 420792.
Les machines-outils 101 à 106 sont disposées en ligne d'un côté d'un entrepôt à palettes, constitué par un casier 113 pourvu de compartiments traversants pour les palettes, c'est-à-dire de compartiments dans lesquels, respectivement hors desquels, des palettes peuvent être insérées, respectivement retirées, et cela des deux côtés du casier. Un transporteur 114 est disposé entre le casier et les machines-outils, de manière à pouvoir amener des palettes chargées d'ébauches depuis le casier aux machines-outils et à pouvoir ramener des palettes chargées d'ébauches usinées depuis les machines-outils au casier. Pour les raisons qui seront exposées plus loin, les palettes sont en fait stockées et transportées par paires au sein desquelles elles sont accouplées.
Le transporteur 114 peut se mouvoir le long du casier 113 et comprend un support pour les palettes qui est mobile verticalement, de sorte que ce support peut être amené, d'une part, devant n'importe lequel des compartiments du casier 113, et, d'autre part, devant le chargeur de palettes de n'importe laquelle des machines-outils 101 à 106, pour y déposer ou en retirer une paire de palettes. A l'une des extrémités du casier 113 est disposé un autre casier 115 qui constitue un entrepôt pour magasins à outils et qui comprend des compartiments dont chacun est destiné à recevoir un seul magasin à outils. Le transporteur 114 peut également se mouvoir le long de ce casier pour magasins à outils et il est pourvu d'un support pour ces derniers.
Ce support est mobile verticalement et peut donc être amené, d'une part, devant n'importe lequel des compartiments du casier 115 et, d'autre part, devant le chargeur de magasins à outils de n'importe laquelle des machines 101 à 106, pour y déposer ou pour en retirer un magasin à outils. Quant au transporteur lui-même, il sera décrit en détail plus loin.
Chaque paire de palettes accouplées est munie d'un numéro d'identification (qui est affiché sur les palettes comme on l'expliquera plus loin) et auquel un seul compartiment est affecté dans le casier 113, de sorte qu'une paire de palettes ne peut pénétrer dans un compartiment autre que celui auquel elle est destinée. De même, chaque magasin à outils porte un numéro d'identification auquel un seul compartiment est alloué dans le casier 115, ce compartiment étant le seul dans lequel ce magasin à outils peut entrer. Deux sections 116 et 117 de transit sont disposées au-delà du casier destiné aux magasins à outils, du côté opposé au casier à palettes. Chacune de ces sections de transit est constituée d'une seule colonne verticale de compartiments traversants pour magasins à outils.
Ces sections de transit sont également accessibles au transporteur 114 et elles sont prévues pour permettre le retrait de magasins contenant des outils qui ne seront plus utilisés pendant un certain temps et l'introduction dans le système de magasins contenant d'autres outils.
Ainsi, un magasin contenant des outils qui ne seront plus utilisés pendant un certain temps peut être extrait par le transporteur 114 hors du compartiment correspondant du casier 115 (ou directement hors de la dernière machine qui l'utilise) et placé dans un des compartiments de l'une des sections de transit, en l'occurrence la section 117, (d'un côté de celle-ci) pour être enlevé (de l'autre côté) par un opérateur humain, et un magasin contenant d'autres outils peut être placé par un opérateur humain (depuis cet autre côté) dans un des compartiments de l'autre section de transit, en l'occurrence 116, pour permettre au transporteur 114 d'extraire ce magasin de cette section de transit (depuis ledit premier côté) pour l'amener au compartiment qui lui est alloué dans le casier 115 (d'où il peut être transféré. le moment venu, à la machine-outil appropriée).
Le transporteur 114 est pourvu de moyens de contrôle, sous forme de têtes de lecture capables de lire le numéro d'identification de la palette ou du magasin à outils qu'il transporte, et de renvoyer, dans un but qui sera indiqué plus loin, des signaux de rétro-action représentant ce numéro.
Un emplacement de mise en place des ébauches est prévu le long du casier à palettes 113, du côté qui est
opposé à celui où se trouvent les machines-outils. Cet emplacement de mise en place est équipé, d'une part, d'un ensemble de tables de fixation 118 à 133, où les ébauches brutes sont chargées ou fixées sur les palettes et
où les ébauches usinées sont déchargées des palettes, et, d'autre part, d'un ensemble de tables de refixation ou de repositionnement 134 à 137, où les ébauches partiellement usinées sont déchargées des palettes et rechargées sur celles-ci dans une autre position, ou refixées d'une autre manière pour des opérations d'usinage ultérieures (par exemple en appliquant d'autres pinces de fixation sans modification de la position de l'ébauche sur la palette).
Les tables de fixation 118 à 133 de même que les tables de repositionnement 134 à 137 sont disposées sur une seule ligne, comme cela est représenté, et un transporteur 138, semblable au transporteur 114 mais ne comprenant qu'un support pour palettes à l'exclusion d'un support pour magasins à outils, est disposé entre le casier à palettes 113 et les tables 118 à 137. il est destiné, d'une part, à transporter depuis le casier 113 aux tables de fixation les palettes vides qui doivent être chargées avec des ébauches brutes et les palettes chargées d'ébauches usinées qui doivent être déchargées, et, d'autre part, à transporter depuis les tables de fixation au casier 113 les palettes chargées, porteuses d'ébauches brutes, et les palettes vides, déchargées d'ébauches usinées.
Le transporteur 138 permet en outre, d'une part, de transporter depuis le casier 113 aux tables de repositionnement des palettes chargées, porteuses d'ébauches partiellement usinées, afin que ces ébauches soient refixées ou repositionnées, et, d'autre part, de transporter depuis les tables de repositionnement au casier 113 les palettes porteuses d'ébauches refixées ou repositionnées en vue d'un usinage ultérieur. Comme cela a été décrit à propos du transporteur 114, le transporteur 138 peut amener son support de palettes devant n'importe lequel des compartiments du casier 113 et devant n'importe laquelle des tables de fixation et de repositionnement pour y déposer ou en retirer des palettes.
Chacune des tables de repositionnement est pourvue d'un mécanisme tel que celui qui est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 433918 et capable d'amener automatiquement les palettes dans une position précise permettant d'effectuer les opérations de refixation ou de repositionnement des ébauches.
Un convoyeur 139 à deux voies s'étend le long de l'emplacement de mise en place. Ce convoyeur consiste en une bande transporteuse sans fin 105 comprenant deux brins horizontaux situés à des niveaux différents. Le brin supérieur sert à acheminer du matériel vers les tables de fixation tandis que le brin inférieur sert à évacuer du matériel depuis ces tables. Le matériel, qui consiste en ébauches, en accessoires utilisés pour la fixation des ébauches aux palettes, en gabarits et en instructions pour la fixation des ébauches, est véhiculé dans des boîtes portées par le convoyeur depuis et vers une zone 140 de préparation des boîtes (fig. 3).
Cette zone de préparation des boîtes 140 sera décrite en détail plus loin et peut être considérée provisoirement comme une zone dans laquelle les boîtes sont remplies du matériel qui doit être acheminé vers les tables de fixation, et dans laquelle les boîtes provenant des tables de fixation sont déchargées. Le convoyeur 139 véhicule depuis la zone de préparation 140 en direction des tables de fixation 118 à 133, d'une part, des boîtes qui contiennent des ébauches et des accessoires de montage, ainsi que des gabarits et des instructions pour la fixation des ébauches sur les palettes, et, d'autre part, des boîtes vides destinées à être remplies d'ébauches usinées et des accessoires de montage qui ont été détachés des palettes.
Le convoyeur 139 véhicule par ailleurs, depuis les tables de fixation 118 à 133 en direction de la zone de préparation 140, des boîtes qui contiennent des gabarits et des instructions ayant servi à la fixation des ébauches sur les palettes, ainsi que des boîtes contenant des ébauches usinées et des accessoires de montage qui ont été détachés des palettes.
Le convoyeur 139 véhicule en outre, depuis la zone de préparation 140 vers les tables de fixation 118 à 133, des boîtes qui contiennent des accessoires de montage, des gabarits et les instructions nécessaires pour refixer ou repositionner des ébauches partiellement usinées sur les palettes, et transporte également, depuis les tables de fixation vers la zone de préparation 140, des boîtes renfermant les accessoires de montage qui ont été enlevés des palettes et mis de côté lors d'une opération de refixation et de repositionnement, ainsi que les gabarits et les
instructions utilisés pour les opérations de refixation ou
de repositionnement. Chacune des tables de fixation (les
quelles seront décrites en détail plus loin) comprend des moyens de déflection automatique capables de dévier du convoyeur toute boîte destinée à cette table.
Chacune des
tables de fixation ou de refixation comprend des moyens
de contrôle qui se présentent sous la forme d'une tête de
lecture capable de lire le numéro d'identification d'une paire de palettes chargées d'ébauches à usiner et prête au transport depuis la table vers le casier 113 par l'intermédiaire du transporteur 138, et d'émettre un signal de
rétro-action correspondant à ce numéro. Le rôle joué par ces moyens de contrôle apparaîtra plus loin.
Chacune des tables de fixation 118 à 133 est desservie par un opérateur humain qui accomplit les opérations de fixation des ébauches à cette table.
Les opérations de refixation ou de repositionnement
sont effectuées par les mêmes opérateurs. Lorsque des
opérations de repositionnement doivent être effectuées, les opérateurs se dirigent vers les tables de refixation appropriées avec les boîtes qu'ils ont reçues à leurs tables de fixation et qui contiennent les accessoires de montage, un gabarit et les instructions de refixation. Au poste de refixation, les opérateurs effectuent les opérations nécessaires et retournent ensuite avec les boîtes (contenant tout accessoire de montage mis de côté, de même que les gabarits et les instructions) à leurs tables de fixation et ils placent ces boîtes sur le brin inférieur du convoyeur 139 pour les retourner vers la zone de préparation 140.
Un panneau, qui sera décrit plus en détail ci-dessous et qui est placé sur chaque table de fixation, avertit l'opérateur lorsqu'il doit se déplacer vers une table de refixation.
Chaque boîte porte un numéro d'identification et dans la zone 140 sont prévus des moyens de contrôle capables d'émettre, comme cela sera décrit plus en détail ci-dessous, un signal de rétro-action traduisant le numéro d'identification d'une boîte, numéro qui est indicatif du contenu de la boîte chargée. Chaque table de fixation comprend également des moyens de contrôle capables de lire le numéro d'identification d'une boîte arrivant sur la table depuis le convoyeur 139 et d'émettre un signal de rétro-action correspondant à ce numéro.
La zone de préparation 140 comprend un entrepôt à boîtes constitué par un casier qui comporte une section principale (constituée de deux parties 141 et 142 sises en regard l'une de l'autre) pourvue de compartiments dont chacun est destiné à recevoir une boîte. Chaque boîte est affectée à un seul compartiment qui est, dans la section principale, le seul dans lequel cette boîte peut pénétrer. Il est également prévu trois sections de transit 143, 144 et 145, constituées chacune par une seule colonne verticale de compartiments traversants. La première section de transit 143 est destinée aux boîtes vides d'où elles peuvent être enlevées par des opérateurs humains pour être remplies. La seconde section de transit 144 est destinée à recevoir, de la main des opérateurs humains, les boîtes qui ont été remplies de matériel.
La troisième section de transit 145 est destinée à recevoir, de la main des opérateurs humains, les boîtes déchargées qui ont été retournées par le convoyeur 139.
Un transporteur 146, qui est semblable aux transporteurs 114 et 138 décrits précédemment, mais qui comprend un support de boîtes en lieu et place d'un support de palettes, est disposé entre les deux parties opposées 141 et 142 de la section principale du casier à boîtes. Ce transporteur sert à transporter des boîtes vides depuis la section principale 141-142 vers la première section de transit 143, à transporter des boîtes pleines depuis la seconde section de transit 144 vers la section principale 141-142, et à transporter des boîtes vides depuis la troisième section de transit 145 vers la section principale 141142.
Le transporteur 146 prélève également des boîtes pour les envoyer depuis la section principale 141-142 vers les tables de fixation et de refixation; pour cela, il les dépose sur le brin supérieur du convoyeur 139, ce brin supérieur passant à travers une ouverture ménagée dans le casier à boîtes.
Chacun des compartiments des sections de transit 143 à 145 est pourvu d'un interrupteur qui est actionné par l'arrivée d'une boîte dans le compartiment; cet interrupteur provoque l'émission de signaux qui indiquent soit l'absence d'une boîte dans la première section de transit soit la présence d'une boîte dans la deuxième ou dans la troisième section de transit. Ces signaux sont utilisés pour ordonner au transporteur 146 d'effectuer, sous réserve d'autres engagements, des opérations de transport telles que la première section de transit soit maintenue aussi pleine que possible de boites vides et que les deuxième et troisième sections de transit soient maintenues aussi vides que possible de boîtes pleines, respectivement vides.
Le transporteur 146 est pourvu de moyens de contrôle qui se présentent sous forme d'une tête de lecture capable de lire le numéro d'identification de la boîte qu'il transporte et d'émettre un signal de rétro-action correspondant à ce numéro. On en verra les raisons plus tard, lors de la description détaillée des opérations effectuées dans la zone de préparation 140.
Le réseau de transmission des commandes au sein de l'installation est représenté schématiquement aux fig. 4A et 4B, figures dans lesquelles ne sont représentés qu'une seule machine-outil 106 et son équipement associé, que trois tables de fixation 131 à 133 et qu'une table de refixation 137. Il est clair que les dispositifs dessinés et décrits sont également applicables aux autres machines-outils, aux autres tables de fixation et aux autres tables de refixation.
La machine-outil 106 a, associée avec elle, une unité de commande numérique 147, laquelle commande les déplacements relatifs entre la broche portant l'outil et l'ébauche (en mouvant des glissières portant la broche ou l'ébauche), ainsi qu'une unité de commande des fonctions 148, laquelle régit toutes les autres fonctions de la machine-outil, telles que le choix des vitesses de coupe, les changements d'outils et le repérage des outils. Cette unité de commande des fonctions est connectée à l'unité de commande numérique 147. Les unités de commande
147 et 148 sont programmées depuis un pupitre à ruban
149. L'emplacement des pupitres à ruban 149 à 154, et des unités de commande numérique 147 et 155 à 159, de même que l'emplacement des unités de commande des fonctions 148 et 160 à 164 de chacune des machinesoutils sont représentés à la fig. 3.
Le pupitre à ruban 149 fait défiler des rubans qui sont montés dans des cassettes et qui sont choisis dans un magasin de rubans à accès sélectif 165, comme cela est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 508962. Chacun des pupitres 149 à 154 est muni d'un tel magasin de rubans, numérotés respectivement 165 à 170 (fig. 3). La machine-outil comprend de plus, comme il a été mentionné plus haut, un chargeur de palettes 171 et un chargeur de magasins à outils 172 (formant ensemble l'unité de chargement 112 visible à la fig. 3) dont les opérations sont commandées par l'unité de commande des fonctions 148.
La commande générale de l'installation, comprenant la commande des opérations de transport effectuées par les transporteurs 114, 138 et 146, la commande des opérations d'usinage effectuées par les machines-outils et la commande des chargeurs de palettes et de magasins à outils 171 et 172, est assurée par un ordinateur 173 connecté en ligne (on-line), à l'installation. Cet ordinateur est programmé par un ordinateur pilote principal 174. L'ordinateur 173 régit les opérations d'usinage en imposant à l'unité de commande des fonctions 148 de choisir un ruban prédéterminé dans le magasin de rubans 165, ce ruban prédéterminé étant destiné à être utilisé dans le pupitre 149. L'ordinateur 173 commande également le chargeur de palettes 171 et le chargeur de magasins à outils 172, ceci par l'intermédiaire de l'unité de commande des fonctions 148.
L'ordinateur 173 agit, par l'intermédiaire d'un multiplexeur 175 qui assure la liaison entre l'ordinateur et le réseau de transmission, grâce à trois canaux de transmission 176, 177 et 178 conduisant à des postes AID (Adresses, Instructions, Données) 179 à
188 qui sont connectés aux unités de l'installation qui doivent être interrogées ou commandées. Il y a donc de cette manière une chaîne de communication entre l'ordinateur 173 et ces unités.
Chacun des canaux de communication 176 à 178 comprend seize lignes, de sorte que le codage des signaux à émettre peut être réalisé en faisant passer des impulsions par différentes combinaisons de ces lignes.
Le canal 176 est un canal d'adresses destiné à appeler une position dûment adressée, le canal 177 est un canal d'instructions destiné à envoyer des instructions, et le canal 178 est un canal de données grâce auquel des données (y compris les signaux de rétro-action mentionnés précédemment) sont envoyés depuis les postes AID à l'ordinateur 173. L'ordinateur 173 contrôle l'ensemble de l'installation en continu en prenant contact séquentiellement de façon répétée avec tous les postes AID de l'installation. Il y a lieu de noter que la transmission entre l'ordinateur et les postes AID peut être effectuée en une succession très rapide et que l'ordinateur peut exécuter un cycle en une seconde environ et, au cours de ce cycle, elle communique séquentiellement avec tous les postes
AID de l'installation.
Le décodage des signaux d'instructions, nécessaire pour qu'ils expriment les instructions en clair peut s'effectuer soit aux postes AID euxmêmes, soit aux unités avec lesquelles ils sont connectés.
Comme on le voit à la fig. 4B, le poste AID 179 est connecté au transporteur de boîtes 146, de manière que l'ordinateur 173 puisse ordonner à celui-ci les opérations de transport nécessaires (par exemple, extraire une boite d'un compartiment déterminé de la section principale 141 du casier à boîtes et la déposer sur le convoyeur 139); l'ordinateur peut également recevoir des signaux de rétro-action provenant du transporteur 146 indiquant le numéro d'identification de la boîte qui est transportée. Le poste AID 180 est relié à un dispositif décrit plus loin qui est situé dans la zone de préparation des boîtes 140 et dont la fonction comprend l'émission de signaux de rétro-action associant au contenu d'une boîte pleine le numéro d'identification de celle-ci.
Les postes AID 182, 183 et 184 sont reliés respectivement aux tables de fixation 133, 132 et 131 de manière que l'ordinateur 173 puisse recevoir des signaux de rétroaction en provenance de ces tables, signaux indiquant les numéros d'identification des boîtes qui sont reçues sur ces tables ou ceux des palettes chargées qui sont prêtes à être évacuées de ces tables. L'ordinateur 173 peut égale ment engendrer des instructions destinées à allumer certaines parties du panneau (qui a été mentionné précédemment et qui sera décrit en détail plus loin) et par là informer l'opérateur humain quelles opérations doivent être accomplies.
Le poste AID 181 est relié à la table de refixation 137 de manière que l'ordinateur puisse recevoir, en provenance de cette table, des signaux de rétro-action indiquant les numéros d'identification des palettes chargées qui sont prêtes à être évacuées de ces tables.
Les postes AID 185, visible à la fig. 4B, et 186, visible à la fig. 4A, sont reliés respectivement aux transporteurs 138 et 114, de manière que l'ordinateur 173 puisse leur donner les ordres de transport nécessaires (par exemple, transporter une paire de palettes depuis un compartiment déterminé de l'entrepôt 113 vers une table de fixation déterminée, ou vers une machine-outil déterminée) et en recevoir des signaux de rétro-action indiquant les numéros d'identification des palettes et (dans le cas du transporteur 114) des magasins à outils qui sont transportés.
Le poste AID 187, visible à la fig. 4A, est connecté à l'unité de commande des fonctions 148 de la machineoutil 106 de manière que l'ordinateur 173 puisse donner à cette unité l'ordre de choisir un ruban déterminé dans le magasin de rubans 165 et d'actionner le chargeur de palettes 171 et le chargeur de magasins à outils 172. Les chargeurs de palettes et de magasins à outils sont pourvus de moyens de contrôle, sous forme de têtes de lecture, capables d'envoyer à l'ordinateur 173 des signaux de rétro-action indiquant les numéros d'identification respectifs des palettes et des magasins qui sont sur le point d'être introduits dans, ou qui viennent d'être reçus de, la machine-outil.
Le poste AID 188 est connecté à des dispositifs de codage et de décodage destinés à un surveillant humain 189 qui est chargé de s'occuper des événements fortuits qui n'ont pas été prévus dans le programme de l'ordinateur ou dans le registre des mémoires, ou des événements tellement rares qu'ils ont été sciemment exclus du programme de l'ordinateur. Si les données reçues par l'ordre nateur 173 indiquent que quelque chose ne fonctionne pas normalement dans l'installation, celui-ci peut en faire part au surveillant 189, lequel est à même, si cela est nécessaire, d'interroger l'ordinateur pour obtenir des renseignements précis sur la nature du dérangement, et de lui donner l'ordre de modifier son programme de manière qu'il puisse s'occuper du dérangement.
Les postes AID et leurs connexions constituent des moyens de contrôle continu de l'installation et renseignent l'ordinateur sur l'état de celle-ci.
La fig. 4A représente également une source cen
trale 190 d'énergie hydraulique qui fournit de la puis
sance hydraulique à la machine-outil 106 par une ligne
191. au chargeur de palettes 171 et au chargeur de maga
sins à outils 172 par des lignes 192 et 193 respectivement,
à un moteur hydraulique 195 entraînant les transporteurs
114 et 138 (comme cela sera décrit plus loin) par une ligne
194, à un moteur hydraulique 197 entraînant le transpor
teur de boîtes 146 (comme cela sera également décrit plus
loin) par une ligne 196, et à la table de refixation 137 par
une ligne 198, tous ces postes comprenant des méca
nismes actionnés hydrauliquement.
On va décrire maintenant le fontionnement de l'ins
tallation représentée aux fig. 2, 3, 4A et 4B. Il est clair
que l'installation en elle-même peut être réalisée de plu
sieurs façons et que son fonctionnement peut être fort
varié, de sorte que l'installation représentée et le fonc
tionnement qu'on va décrire ci-dessous doivent être
considérés comme un exemple.
Fonctiolznerllent général de la deuxh"i > iefi'.';îe d e.Yécuti(n
Le programme de fabrication est établi sur une base hebdomadaire ou de plus longue durée par l'ordinateur pilote 174 lequel reçoit une liste hebdomadaire des pièces avec mention des quantités, qui doivent être fabriquées durant cette période.
L'ordinateur extrait de cartes perforées, de bandes magnétiques ou de sa mémoire l'information relative à ces pièces (y compris le choix de la, ou des machines-outils, et l'ensemble des opérations d'usinage qui doivent être effectuées pour fabriquer les différentes pièces) de manière à établir un plan de l'enchaînement et de l'horaire des opérations de chargement de la machine, des opérations de transport ainsi que des autres opérations nécessaires pour mener à bien le programme de fabrication. Le programme hebdomadaire établi par l'ordinateur pilote 174 est fourni jour après jour à l'ordinateur de commande 173 de manière que celui-ci reçoive quotidiennement de l'ordinateur pilote 174 un programme à faire exécuter par l'installation, l'ordinateur 173 commandant les opérations qui s'effectuent dans l'installation conformément à ce programme.
L'ordinateur de commande 173, bien que tenant ce programme aussi complètement que possible, est capable de le modifier en fonction de circonstances portées à sa connaissance par la réception de signaux de rétro-action engendrés par les moyens de contrôle de l'installation ou à la réception d'instructions, par exemple données par un surveillant humain. Une telle instruction peut consister par exemple en une commande prioritaire devant être traitée par l'installation avec priorité sur les commandes programmées normalement. En fin de journée, l'ordinateur de commande 173 envoie à l'ordinateur pilote 174 une récapitulation de tous les événements qui se sont produits durant cette journée. Le programme de la journée suivante peut être modifié au vu de cette récapitulation.
Par exemple, si l'installation n'a pas achevé le programme journalier qui lui a été attribué par l'ordinateur pilote 174, l'ordinateur de commande 173 l'en informe et l'ordinateur pilote 174 peut alors ajouter, au début du programme de la journée suivante, les opérations inachevées.
Bien que deux ordinateurs 173 et 174, l'un pour la planification et l'autre pour la commande, soient repré
sentés, il est possible de n'en utiliser qu'un seul qui soit capable d'assurer à lui seul les deux fonctions, c'est-à
dire la planification dévolue à l'ordinateur pilote 174 et la
commande de l'installation dévolue à l'ordinateur en
ligne 173. L'ordinateur unique sera alors nécessairement
plus important que chacun des deux ordinateurs distincts
et, pour pouvoir commander l'installation, il devra rester
constamment connecté en ligne.
De plus, l'ordinateur de
commande en ligne (qu'il soit constitué par un ordina
teur distinct ou qu'il soit combiné avec l'ordinateur
pilote) peut commander directement les opérations d'usi
nage effectuées par les machines-outils 101 à 106 au lieu
d'assurer indirectement cette commande par l'intermé
diaire d'une unité de commande numérique et d'une
unité de commande des fonctions conjointement asso
ciées avec chacune des machines-outils. Mais cela aussi
nécessitera un ordinateur beaucoup plus grand. Ces
grands ordinateurs, bien que réalisables, peuvent dans
certaines circonstances être moins économiques que des
ordinateurs distincts et des unités de commande tels
qu'agencés au sein de l'installation qui a été représentée
et décrite.
Chaque travail, c'est-à-dire chaque lot de pièces simi
laires (il y a lieu de noter que l'installation est mieux
adaptée pour la production en petites séries distinctes ou lots que pour la production en masse, bien qu'elle soit également capable d'assurer cette dernière), est planifié de manière que la traversée de l'installation se fait sur une période de deux jours. Le premier jour, les ébauches, les accessoires de montage, etc., sont introduits dans des boîtes, ceci dans la zone de préparation des boîtes, et les boîtes remplies passent ensuite à l'entrepôt de boîtes.
Le second jour, les boîtes sont expédiées de l'entrepôt de boîtes aux tables de positionnement. où les ébauches sont montées sur des palettes; celles-ci, une fois chargées, passent ensuite, par l'intermédiaire de l'entrepôt de palettes 113, vers les machines-outils, afin de faire subir aux ébauches qu'elles portent les différentes opérations d'usinage requises. Une palette portant une ébauche devant être usinée par plus d'une machine-outil est toujours retournée à l'entrepôt de palettes après avoir passé par une machine-outil et avant de passer à une autre machine-outil.
Chaque période de deux jours recouvre d'un jour la période précédente et la période suivante; ainsi, au cours d'une journée de travail donnée, on procède, d'une part, à la mise en boites des ébauches destinées à être usinées le lendemain, alors que, d'autre part, les ébauches qui ont été mises en boîte la veille sont chargées sur des palettes et usinées.
Les opérateurs humains dans la zone de préparation des boîtes et aux tables de fixation travaillent huit heures par jour tandis que les machines-outils travaillent (aux périodes d'entretien près) 24 heures par jour, et l'entrepôt de palettes 113 constituant un tampon entre les opérations discontinues effectuées par les opérateurs humains et les opérations continues effectuées par les machinesoutils.
Dans l'ensemble, le débit moyen des opérateurs humains et celui des machines-outils (exprimé en nombre de palettes et d'ébauches traitées) doivent naturellement être égaux pour que l'installation puisse être maintenue en action, mais pendant que les opérateurs humains sont à l'ouvrage, leur débit instantané diffère dans le rapport d'environ 3 à 1 de celui des machines étant donné que les premiers doivent effectuer en huit heures les opérations nécessaires pour maintenir les machines-outils en action pendant 24 heures. Ainsi, en général, les ébauches qui sont chargées sur des palettes par des opérateurs humains au cours de l'une de leurs journées de travail de huit heures sont usinées par les machines-outils pendant ces mêmes huit heures et durant les seize heures suivantes.
En pratique toutefois, on doit prévoir un léger recouvrement de manière à maintenir les machines-outils occupées pendant que les opérateurs déchargent les ébauches usinées des palettes (cette opération étant programmée de manière à avoir lieu au début de chaque journée de travail de huit heures des opérateurs humains) et commencent les opérations de positionnement des pièces. Ainsi, au début de chacune de ces journées de travail de huit heures, les machines-outils usinent encore des ébauches qui ont été chargées sur des palettes pendant la journée de travail précédente. De même, dans la zone de préparation des boîtes, les boîtes revenant par le convoyeur 139 et contenant des ébauches usinées qui ont été déchargées des palettes par les opérateurs du poste de mise en place, sont enlevées des boîtes par les opérateurs de la zone de préparation au début de leur journée de huit heures.
Afin d'éviter que le transporteur 138 ait à parcourir des distances trop longues, le programme est agencé de manière que les palettes en provenance d'une partie du casier 113 soient acheminées vers les tables de fixation et vers les tables de repositionnement qui sont les plus proches de cette partie. Ainsi, par exemple, les tables de fixation 131 à 133 et la table de repositionnement 137 sont généralement desservies par des palettes provenant de l'extrémité du casier 113 qui est la plus proche du haut des fig. 2 et 3.
Fonctionnement général
tel que représenté schématiquement à la fig. 5
A titre d'exemple on va maintenant décrire, en s'aidant de la fig. 5, le cheminement d'une paire d'ébauches à travers l'installation. Dans cette figure, les différents postes et dispositifs sont représentés le long de l'axe des ordonnées par leurs chiffres de référence. L'axe des abscisses représente une échelle des temps qui n'est tracée que dans le seul but de montrer dans quelle partie de la journée et dans quel jour de la période de deux jours les diverses opérations sont effectuées. Ainsi, la longueur de la projection sur l'axe des abcisses d'une ligne correspondant à une opération de transport ne doit pas être considérée comme représentant le temps effectivement mis pour exécuter cette opération.
L'échelle des temps est divisée en périodes de huit heures, les chiffres indiquant les heures-étapes et les rectangles représentant les périodes de fonctionnement des différents dispositifs et postes. Une ligne légère en traits interrompus représente le cheminement d'une boite vide et une ligne épaisse en traits interrompus représente le cheminement d'une boîte renfermant du matériel. Une ligne légère en traits mixtes représente le cheminement d'une paire de palettes vides et une ligne épaisse en traits mixtes représente le cheminement d'une paire de palettes chargées d'ébauches.
Les ébauches dont on a représenté le cheminement à la fig. 5 nécessitent un usinage sur deux machines avant d'être repositionnées et sur une machine après avoir été repositionnées. Dans la fig. 5, les différentes opérations de transport qui ont lieu au sein de l'installation sont représentées par des segments de lignes rectilignes.
Comme on le voit, ces différents segments portent des numéros de référence et ces derniers, dans la description qui suit, sont donnés entre parenthèses lors de l'explication des opérations correspondantes.
En commençant à 08.00 heures de la première journée, lorsque les opérateurs humains chargés du remplissage des boîtes et de la mise en place des ébauches commencent leur période de travail de huit heures, une boîte vide est extraite par le transporteur de boîtes 146 du compartiment qui lui est alloué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes et est amenée à la section de transit 143 de la zone de préparation des boîtes 140 (260).
Après avoir enlevé la boîte de la section de transit 143, un opérateur humain y introduit les ébauches, les accessoires de montage, le gabarit de mise en place et les instructions, alors que le numéro d'identification de la boîte et le numéro du lot d'ébauches pour lequel du matériel a été chargé sont lus et transmis à l'ordinateur 173, après quoi l'opérateur place la boîte dans la section de transit 144. Le transporteur de boîtes 146 reçoit cette boîte de la section de transit 144, lit son numéro et la place dans le compartiment qui lui est alloué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes (261). La boîte pleine demeure alors dans ce compartiment jusqu'après 08.00 heures du jour suivant (262).
Le second jour, le transporteur de boîtes 146 extrait la boîte hors de son compartiment et la place sur le brin supérieur du convoyeur 139 (263), lequel la transporte vers celle des tables de fixation 118 à 133 qui lui est assignée, par exemple la table 118 (264) Lorsque la boîte arrive sur cette table de fixation ou de positionnement, son numéro est lu et le signal correspondant est transmis, ce qui met le transporteur 138 en marche pour extraire du compartiment approprié du casier 113 la première paire de palettes vides d'un groupe de palettes que l'ordinateur a affecté à ce travail, et pour amener cette paire de palettes à la table de positionnement 118 (265). La paire de palettes ayant été reçue sur la table de positionnement, l'opérateur y monte les ébauches et place ensuite les palettes chargées en un emplacement collecteur où leur numéro est lu.
Le signal transmis à l'ordinateur met en marche le transporteur 138 afin qu'il évacue les palettes chargées de la table de positionnement et les amène au compartiment qui leur est alloué dans le casier 113 (266).
Lorsque l'opérateur a terminé la mise en place sur les palettes des ébauches contenues dans la boîte, cette dernière, contenant le gabarit et les instructions qui ont été utilisées pour le positionnement de l'ébauche, est placée sur le brin inférieur du convoyeur 139 qui la renvoie vers la zone de préparation des boîtes 140 (267). La boîte est ensuite vidée de son contenu par un opérateur humain et placée dans la section de transit 145, d'où, son numéro ayant été lu, elle est évacuée par le transporteur 146 et amenée au compartiment qui lui est attribué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes (268).
Lorsque le moment est venu pour les ébauches de subir l'usinage initial, les palettes chargées sont extraites de leur compartiment dans le casier 113 par le transporteur 114 et amenées au chargeur de palettes de celle des machines-outils 101 à 106 requise pour effectuer cette première opération d'usinage, en l'occurrence le chargeur 107 de la machine-outil 101 (269). Elles sont ensuite introduites dans la machine-outil pour que les ébauches soient usinées, après quoi elles retournent au chargeur de palettes 107 (270). Le transporteur 114 reprend les palettes du chargeur 107 et les retourne au compartiment qui leur est alloué dans le casier 113 (271), compartiment où elles demeurent jusqu'au moment où elles doivent subir l'usinage de la seconde machine-outil, par exemple
103.
Elles sont ensuite amenées par le transporteur 114 au chargeur de palettes 110 de cette machine-outil 103 (272), introduites dans celle-ci, usinées, et renvoyées au chargeur 110 (273), d'où elles seront ensuite ré-acheminées par le transporteur 114 vers le compartiment qui leur est alloué dans le casier 113 (274).
Les ébauches doivent ensuite faire l'objet d'un repositionnement avant de pouvoir subir la dernière opération d'usinage, et l'on constate, en examinant la fig. 5, que les deux premières opérations d'usinage ont lieu durant la période de travail de huit heures des opérateurs humains, de sorte que les ébauches sont prêtes à être repositionnées par un opérateur humain avant la fin de cette période de travail du second jour. Ceci permet aux ébauches de subir tous les usinages, y compris l'usinage après repositionnement, en une période de vingt-quatre heures. Cela peut être obtenu, comme on l'expliquera plus loin, en arrangeant, dans la mesure du possible, le programme de manière que les ébauches qui nécessitent un repositionnement soient dans la journée les premières à subir les opérations d'usinage initiales.
Toutefois, comme on le verra plus loin, les opérations de repositionnement et les opérations d'usinage ultérieures peuvent être considérées et traitées comme un travail distinct, destiné à être exécuté le lendemain de leurs positionnements et usinage initiaux.
En se reportant à nouveau à la fig. 5, on voit que, pendant les premières opérations de positionnement et d'usinage que subissent les ébauches afin de les préparer pour le repositionnement, le transporteur de boîtes 146 extrait une boîte vide de son compartiment dans la section principale 141-142 du casier à boîtes et la dépose dans la section de transit 143 de la zone de préparation 140 (275). La boîte est prélevée de cette section de transit par un opérateur humain, qui y met le gabarit de repositionnement, les instructions et les accessoires de montage nécessaires, puis la place dans la section de transit 144, d'où elle est ensuite reprise par le transporteur 146 et acheminée vers le compartiment qui lui est alloué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes (276).
Comme on l'expliquera plus loin, la boîte renfermant le matériel requis pour le repositionnement peut être remplie à un moment autre que celui qu'indique la fig. 5, par exemple en même temps que la boîte qui contient les ébauches et le matériel requis pour le positionnement initial et qui est remplie le premierjour.
Lorsque le moment de repositionner les ébauches est venu, le transporteur de boîtes 146 extrait la boîte remplie du matériel de repositionnement hors de son compartiment dans la section principale 141-142 du casier à boîtes et l'amène sur le brin supérieur du convoyeur 139 (277); ce dernier transporte la boite vers la table de positionnement prévue, mettons la table 118 (278). Dans la mesure du possible, le programme est arrangé de manière que cette table de positionnement soit la même que celle où le positionnement initial s'est effectué, de sorte que ce soit le même opérateur qui accomplisse sur les mêmes ébauches le positionnement et le repositionnement.
Lorsque la boîte arrive sur la table de positionnement 118, son numéro est lu et le signal qui en résulte met le transporteur 138 en marche, pour qu'il extraie la paire de palettes hors du casier à palettes 113 et l'amène vers la table de repositionnement prévue, en l'occurrence 134 (279). L'opérateur transfère la boîte de la table de positionnement 118 vers la table de repositionnement 134 (280), puis accomplit les opérations de repositionnement nécessaires; il place ensuite les palettes chargées des ébauches repositionnées en un emplacement collecteur de la table de repositionnement 134, où leur numéro est lu.
Le signal correspondant à ce numéro met le transporteur 138 en marche pour qu'il reprenne les palettes et les entrepose dans le compartiment qui leur est alloué dans le casier 113 (281). Après avoir terminé les opérations de repositionnement, l'opérateur emmène la boîte contenant le gabarit et les instructions de repositionnement, de même que tout accessoire de montage qui a été enlevé et mis de côté lors de ces opérations, vers la table de positionnement 118 (282), et la dépose ensuite sur le brin inférieur du convoyeur 139 qui la renvoie vers la zone de préparation 140 (283). La boîte est ensuite déchargée par un opérateur humain et placée dans la section de transit 145, d'où le transporteur 146 la dépose dans le compartiment qui lui est alloué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes (284).
Il y a lieu de noter que les opérations effectuées par les opérateurs humains sont achevées avant la fin de la période de huit heures de travail qu'ils sont en train d'accomplir, c'est-à-dire avant 16.00 heures. A la fig. S, la dernière opération humaine qu'on vient de décrire, notamment le déchargement de la boîte, est représentée comnie étant effectuée après ce temps, mais cela a été représenté ainsi uniquement pour la clarté du dessin. En pratique, la boîte sera renvoyée vers la zone de préparation des boîtes 140, soit pour y être déchargée avant 16.00 heures soit pour y attendre que les opérateurs humains commencent leur journée de travail suivante.
L'usinage des ébauches qui s'effectue après le repositionnement peut avoir lieu après 16.00 heures et lors des seize heures suivantes, étant donné que les opérations d'usinage ainsi que les opérations de transport des palettes en direction et en provenance des machinesoutils sont automatiques et ne nécessitent pas l'interven- tion d'opérateurs humains. Les palettes demeurent ainsi dans leur compartiment au sein du casier 113 (285) jusqu'au moment où, selon le programme, il est prévu de procéder à l'usinage des ébauches qu'elles portent, moment où le transporteur 114 entre en action pour amener les palettes vers le chargeur de palettes 107 de la machine-outil 101 (286).
Elles sont ensuite introduites dans cette dernière, usinées et renvoyées au chargeur de palettes (287), d'où elles sont reprises par le transporteur 114 et acheminées vers le compartiment qui leur est alloué dans le casier 113 (288).
Les palettes portant les ébauches complètement usinées demeurent dans le casier à palettes (289) jusqu'au moment où, le matin suivant, le transporteur 138 les amène à la table de positionnement 118 où elles doivent être déchargées (290). A ce moment, le transporteur de boîtes 146 est actionné pour extraire une boîte vide hors de son compartiment dans la section principale 141-142 du casier à boîtes et la déposer sur le brin supérieur du convoyeur 139 (291), lequel transporte la boîte vers la table de positionnement 118 (292). Les opérations automatiques d'amenée des premières palettes et des premières boîtes vides vers les tables de positionnement peuvent s'effectuer avant 08.00 heures, de sorte que les boîtes et les palettes sont prêtes et en attente lorsque les opérateurs humains commencent leur travail.
Un opérateur humain enlève les ébauches et les accessoires de montage des palettes et place les palettes vides à l'emplacement collecteur prévu sur la table de positionnement lls; à cet emplacement, le numéro des palettes est lu et le signal qui en résulte met en marche le transporteur 138 afin qu'il achemine ces dernières vers leur compartiment dans le casier 113 (293). Les ébauches et les accessoires de montage sont placés dans la boîte, laquelle est déposée par l'opérateur sur le brin inférieur du convoyeur 139 qui le renvoie vers la zone de préparation 140 (294).
Lorsque la boîte arrive dans cette zone, elle est déchargée, et la boîte vide est placée dans la section de transit 145 d'où elle est reprise par le transporteur de boîtes 146 et placée dans le compartiment qui lui est alloué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes (295). Les pièces déchargées sont envoyées à leur destination suivante, par exemple à l'entrepôt de pièces terminées (296).
Comme on le verra plus loin en détail, une partie des boîtes qui sont déchargées dans la zone de préparation des boîtes 140 peuvent être simplement placées à la suite les unes des autres en une file d'où les opérateurs humains peuvent les prendre pour les charger: cela évite de passer par les sections de transit 143 et 145 et par la section principale 141-142 du casier à boîtes, diminuant ainsi le nombre d'opérations de transport que doit exécuter le transporteur de boîtes 146.
Il y a lieu de noter que les opérations automatiques décrites ci-dessus sont effectuées sous le contrôle de l'ordinateur 173 et en concordance avec le programme de ce dernier et que lorsqu'un signal de lecture est dit être transmis pour mettre en marche une opération, cela signifie que l'ordinateur reçoit ce signal et déclenche l'exécution de cette opération à un moment qui est soumis à d'autres contingences rendant l'installation apte à accomplir cette opération.
Afin d'éviter au transporteur 114 des opérations de transport inutilement longues, le programme est autant que possible agencé de manière que les ébauches soient chargées sur des palettes provenant de compartiments du casier 113 qui sont proches des machines-outils appelées à usiner ces ébauches.
Description des nlachines-outils à commande numérique
utilisées dans l'installation repeésentée aux fig. 2 et 3
Il est clair que le nombre et les types de machinesoutils prévues dans chaque installation particulière doivent être choisis de façon à pouvoir effectuer les différentes opérations d'usinage requises pour les pièces à fabriquer par cette installation, et que la combinaison particulière de machines décrite ci-dessous ne constitue qu'un exemple.
Les machines 101 et 102 représentées aux fig. 2 et 3 sont des fraiseuses à haute vitesse qui sont équipées chacune de deux broches et qui sont constituées, quant à leur principe, comme décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 420792. Les machines 103 et 104 sont des perceuses spéciales à double broche. Les machines 105 et 106 sont des fraiseuses mono-broches à six degrés de liberté (appelées aussi à six axes), capables d'effectuer toutes opérations d'enlèvement de métal y compris le perçage, le tournage et l'alésage, ceci sur cinq faces d'une ébauche, les six degrés de liberté étant expliqués plus loin. Ces machines sont particulièrement aptes à produire des pièces en alliage léger mais, si on le désire, on peut utiliser, pour l'usinage de l'acier ou d'autres matériaux, des machines analogues aux précédentes.
Etant donné que quatre des machines-outils sont à double broche (c'est-à-dire qu'elles peuvent exécuter simultanément des opérations d'usinage identiques sur deux ébauches disposées côte à côte), les palettes sur lesquelles on dispose les ébauches sont, comme on l'a mentionné précédemment, transportées, emmagasinées et introduites dans les machines-outils par paires accouplées, les deux machines mono-broches étant pourvues de moyens (décrits plus loin) qui permettent de désaccoupler puis de réaccoupler les palettes de chaque paire.
Une paire de palettes accouplées 301 et 302 est représentée à la fig. 6. La palette 301 est munie d'oreilles latérales d'accouplement 303 et 304 et la palette 302 est munie d'oreilles latérales d'accouplement 305 et 306 semblables aux précédentes: les palettes sont reliées par engagement mutuel des oreilles 304 et 305, les oreilles 303 et 306 faisant saillie aux extrémités.
Chaque palette porte son numéro d'identification (les numéros des deux palettes d'une paire étant les mêmes) sur l'un des côtés (en l'occurrence les côtés 307 et 308 respectivement), et ce numéro est constitué par treize trous 309 contenant chacun soit un bouchon magnétique soit un bouchon ama- gnétique. On obtient des numéros d'identification différents en disposant des bouchons magnétiques selon différentes combinaisons ou, en d'autres termes, les numéros sont transcrits suivant le code binaire, un bouchon magnétique indiquant un un et un bouchon amagnétique indiquant un zéro .
Lorsque la paire de palettes est disposée en face d'une tête de lecture (par exemple sur le transporteur 114), le numéro d'identification peut être lu et un signal correspondant est envoyé à l'ordinateur 173 qui est connecté en ligne . Quel que soit l'endroit de lecture, les palettes sont toujours immobiles relativement à la tête de lecture, ceci pour éviter que le nombre lu dépende du sens du mouvement de la palette par rapport à cette tête. Il y a lieu de noter que les palettes 301 et 302 doivent être accouplées de l'une des deux manières afin que les côtés 307 et 308 portant les numéros regardent dans la même direction.
C'est dire que l'on peut accoupler soit les oreilles 304 et 305 comme cela ressort de la fig. 6, soit les oreilles 303 et 306, mais qu'il est interdit de les accoupler en engageant les oreilles 303 et 305 ou les oreilles 304 et 306.
Il est clair que ce procédé d'affichage de numéros d'identification en code binaire n'est pas essentiel et que l'on peut utiliser d'autres procédés. Ceci vaut aussi pour les numéros d'identification portés par les boîtes et les magasins à outils décrits plus loin. Les têtes de lecture sont naturellement agencées pour être sensibles à la présence ou à l'absence d'un élément (qui dans le procédé décrit ci-dessus est constitué par un bouchon magnétique) indiquant soit un un , soit un zéro . Chaque palette porte un repère 310 à l'un de ses angles afin de fixer de façon précise la position d'un outil de coupe, comme cela est décrit dans le brevet suisse N0 420792.
Chaque palette présente également, ménagés dans sa surface supérieure, des trous de fixation disposés aux points d'intersection d'un quadrillage imaginaire. Cette disposition des trous de fixation est destinée à permettre la mise en place des ébauches de la manière décrite dans le brevet suisse N0 (demande de brevet suisse N0 16287/68).
Chaque palette présente en outre, dans sa base, des rainures 311 ayant une section droite en forme de T et, sur chacun de ses côtés, des rainures 312.
Les raisons d'être de ces rainures seront indiquées plus loin.
Deseriptton et frnettontenient d'urle unité destinée
à charger et à décharger une maehite-outll de palettes et
de magasins à outils
Une telle unité, dont chacune des machines-outils 101-106 est équipée, est représentée à la fig. 9. Cette unité comporte un chargeur de palettes 401 et un chargeur de magasins à outils 402.
Le chargeur de palettes comprend un arbre horizontal rotatif 403 sur lequel sont montées quatre pales 404 à 407 sensiblement radiales et disposées à 90 les unes des autres, chacune de ces pales étant agencée pour porter une paire de palettes. Celles-ci sont visibles en 408 et les ébauches qu'elles portent sont indiquées en 409, ces dernières étant représentées en traits mixtes. Chacune des pales 404 à 407 est munie de galets saillants 410 qui se logent dans des rainures en T pratiquées dans la base des palettes. Ces pales sont en outre munies de galets saillants d'extrémité 411, qui se logent dans des rainures pratiquées dans les côtés des palettes.
Les galets 410 et 411 sont disposés le long de lignes parallèles à l'axe de l'arbre 403 de sorte que chaque paire de palettes peut être mise en place ou enlevée d'une pale parallèlement à l'arbre en faisant coulisser leurs rainures le long des galets 410 et 411. En outre, ces galets servent à maintenir les paires de palettes sur les pales lorsque le chargeur est mis en rotation.
Chacune des pales 404 à 407 est pourvue d'une roulette 412, qui est montée sur l'un des côtés de la pale et prés de son extrémité extérieure. Lorsqu'une pale vient à occuper une position verticale supérieure (celle occupée par la pale 407), la roulette 412 qu'elle porte yient s'engager dans un crochet 413. Ce crochet 413 peut pivoter autour d'un axe 414 pourvu d'une garniture 415 en caoutchouc, et peut être déplacé vers le haut par une tige 416 qui lui est reliée et qui est commandée par un vérin hydraulique 417 contenant un ressort servant à rappeler la tige 416. et par conséquent le crochet 413. vers le bas.
Un dispositif 418 à tête de lecture, également disposé à proximité de la position verticale supérieure des pales 404 à 407, peut être déplacé vers le haut et vers le bas par une tige 419 qui lui est reliée et qui est commandée par un vérin hydraulique 420 à double effet. Dans sa position inférieure (quand on regarde la fig. 9), le dispositif 418 peut lire le numéro d'identification affiché sur le côté supérieur de la paire de palettes que porte la pale verticale 407.
Une came circulaire 421, solidaire de l'arbre 403, porte sur son pourtour quatre encoches périphériques 422. Un galet 423 fixé à l'extrémité d'un micro-interrupteur 424 logé dans un boîtier fixe 425 actionne, lorsqu'il pénètre dans les encoches 422, le micro-interrupteur 424.
Le boîtier 425 contient en outre quatre autres micro-interrupteurs 426 à 429 qui sont placés à distances croissantes de l'arbre 403 et qui peuvent être actionnés individuellement par de petits bossages 430 à 433 disposés sur le côté des pales 404 à 407 à distances adéquates de l'arbre 403.
Ainsi celui des interrupteurs 426 à 429 qui est actionné dépend de celle des pales 404 à 407 qui occupe la position horizontale de gauche lorsqu'on regarde la fig. 9.
Un couvercle 434 s'étend de la position horizontale de gauche (qui, dans la fig. 9, est occupée par la pale 404) à la position verticale inférieure (qui, dans cette même figure, est occupée par la pale 405). Dans ce couvercle aboutissent des tuyaux à air 435, qui dirigent des jets d'air comprimé contre les palettes, montées sur la pale horizontale de gauche, et contre les ébauches qu'elles portent, cela durant leur déplacement vers la position verticale inférieure. Il y a également des balais 436 disposés au droit de ces deux positions, des buses à air auxiliaires 437 étant placées à proximité des balais inférieurs.
Les jets d'air émanant des tuyaux 435 et des buses 437 et les balais servent à enlever les copeaux et les matières étrangères se trouvant sur les palettes, les ébauches et les pales, et à les faire tomber dans un canal 438 d'où ils sont évacués, par une vis d'Archimède 439, vers un poste collecteur que présente la machine-outil. Chacune des pales 404 à 407 est pourvue d'une brosse 440 (visible sur la pale 405) qui sert à brosser la base d'une paire de palettes lorsque celles-ci sont glissées le long de la pale.
Au droit du crochet 413 se trouve un interrupteur 441 qui est actionné lorsque ce crochet est déplacé vers le haut; cet interrupteur est agencé de manière à engager, lorsqu'il est pressé la première fois, un embrayage (qui sera décrit plus loin) monté sur l'entraînement de l'arbre 403 et à désengager cet embrayage lorsqu'il est pressé la seconde fois.
Le fonctionnement du chargeur de palettes est le suivant:
Le transporteur 114 délivre aux pales 404 à 407 ou en retire les paires de palettes au moment où ces pales sont immobiles et se trouvent dans la position horizontale qui, à la fig. 9, apparaît à droite, c'est-à-dire celle qui est présentement occupée par la pale 406. Normalement le transporteur commence par retirer de la pale, se trouvant dans cette position, la paire de palettes que porte celle-ci et qui est chargée d'ébauches usinées; puis il dépose sur cette pale une paire de palettes chargées d'ébauches à usiner.
Les paires de palettes sont introduites dans la machineoutil pour usinage des ébauches et en sont retirées après l'usinage dans la position verticale supérieure de la pale (c'est-à-dire la position occupée par la pale 407 à la fig.
9). la pale demeurant dans cette position durant lusi- nage. Depuis cette position verticale supérieure le chargeur subit une rotation de 270 par pas de 90 et en sens inverse des aiguilles d'une montre (sous l'effet de moyens d'entraînement qui seront décrits plus loin et qui peuvent fonctionner à deux vitesses différentes). Cette rotation de 270 ainsi amène dans la position horizontale de droite la paire de palettes qui porte les ébauches venant d'être usinées, de sorte que ces palettes sont prêtes à être reprises par le transporteur 114.
Lors de cette rotation, les palettes et les ébauches qu'elles portent passent par les positions horizontale de gauche et verticale inférieure, et, ce faisant, elles sont nettoyées par les jets d'air émanant des tuyaux 435 et des buses 437 et par les balais 436 et sont en outre renversées. Il ressort d'autre part qu'une paire de palettes délivrée à une pale se trouvant dans la position de droite doit tourner trois fois de 270 avant d'arriver dans la position verticale supérieure à partir de laquelle elle peut être introduite dans la machine. Ainsi en partant de la position qu'occupent les pales à la fig. 9, la première rotation de 270 amène dans la position verticale supérieure la pale 404, la seconde rotation y amène la pale 405, et la troisième la pale 406.
Lors de ces rotations les palettes et les pièces qu'elles portent passent à travers la zone d'action des jets d'air et des balais, la base des palettes étant nettoyée par la brosse 440 du support lorsque ces dernières sont introduites dans la machine. Cette disposition permet d'établir une réserve tampon de deux paires de palettes porteuses d'ébauches en attente d'usinage et d'une paire de palettes porteuses d'ébauches usinées. Cette réserve tampon, insérée entre le transporteur 114 et la machine-outil, permet au transporteur de ne pas être retardé par les opérations effectuées par la machine.
La rotation par pas de 90i est effectuée de la façon suivante: le crochet 413 est soulevé, ce qui actionne l'interrupteur 441 et provoque l'enclenchement de l'embrayage inséré dans l'entraînement; le chargeur tourne alors à sa vitesse la plus élevée (environ 15 t/mn).
Lorsque le galet 423 tombe dans une encoche 422, le
micro-interrupteur 424 engage la vitesse inférieure (envi
ron 2 1/2 t/mn) de l'entraînement et fait chuter la pres
sion dans le vérin 417, de sorte que le crochet 413 est
rappelé vers le bas par le ressort que contient le vérin. La surface inférieure du crochet 413 agit alors comme un
frein contre la roulette 412 que porte la pale qui
s'approche de la position verticale supérieure. Cette rou
lette soulève le crochet jusqu'à ce que ce dernier actionne
l'interrupteur 441 pour la deuxième fois, ce qui provoque
le désengagement de l'embrayage: la pale tourne alors librement jusqu ce qu'elle soit arrêtée par l'engagement de la roulette 412 dans le crochet 413. Les interrupteurs 426 à 429 émettent un signal de rétro-action qui indique, suivant l'interrupteur qui est actionné, la position des pales.
Si la pale qui occupe la position verticale supé
rieure n'est pas celle dont la paire de palettes doit pré
sentement être introduite dans la machine, c'est-à-dire si la rotation de 90c qui s'achève n'est pas un pas terminal de l'étape de 270 , la commande des fonctions de la machine agit sur le vérin hydraulique 417 pour qu'il
déclenche un nouveau pas de 90C.
A la fin de chaque étape de 270ci c'est-à-dire après
trois pas de 90G, la commande des fonctions de la
machine actionne le vérin hydraulique 420, lequel abaisse
le dispositif 418 à tête de lecture; celui-ci peut ainsi lire le
numéro d'identification de la paire de palettes qui est sur le
point d'être introduite dans la machine, ce numéro pouvant à nouveau être lu lorsque les palettes ressortent de la machine après l'usinage. Ces lectures sont utilisées pour faire déclencher d'autres opérations qui seront expliquées plus loin. Le dispositif 418 à tête de lecture est ensuite amené dans sa position de départ avant de commencer l'étape suivante de 270.
Il y a lieu de noter qu'au lieu de faire tourner le chargeur de palettes par pas de 90C, il est possible de prévoir des moyens pour neutraliser l'interrupteur 424 sauf à la fin des étapes de 270. Il y a encore lieu de noter que bien que le chargeur tourne normalement par étapes de 270C, on peut le faire tourner d'un nombre quelconque de pas de 90 c si des raisons spéciales exigent que les palettes soient engagées sur une pale particulière ou en soient retirées lorsque cette pale particulière se trouve décalée de la position de déchargement d'un angle qui diffère de 270-. C'est le cas, en particulier, pour les chargeurs de palettes associés à la machine mono-broche à six degrés de liberté lesquels doivent, pour des raisons qui seront données plus loin,
pouvoir tourner d'angles différents de 270 .
Le chargeur de magasins 402 est dans son ensemble similaire au chargeur de palettes 401, mais il comprend cinq pales radiales 442 à 446 qui sont montées sur un arbre horizontal rotatif 447. Chacune de ces pales est agencée pour porter un magasin à outils 448. Un magasin à outils est représenté à la fig. 7. Il comprend une base constituée par une plaque 449 présentant des rainures latérales 450 et vingt-huit douilles saillantes 451 dont chacune peut porter un outil 452 (indiqué en traits mixtes).
Le numéro d'identification des magasins est affiché de la même manière et sous la même forme que pour les palettes, sur l'un des côtés de la base 449 (invisible à la fig. 7). Chaque magasin comprend également, pour des raisons qui seront indiquées plus loin, un crochet 556. non représenté à la fig. 7. Chacune des pales 442 à 446 comprend des galets d'extrémité 453 qui sont disposés le long de lignes parallèles à l'arbre 447 et qui viennent se loger dans les rainures latérales 450. de sorte que le magasin peut se déplacer entre les galets 453 lorsqu'il est glissé sur la pale ou lorsqu'il en est retiré; ces galets 453 servent en outre à maintenir le magasin sur la pale.
L'arbre 447 porte une came circulaire 454 (voir également figure 10) présentant cinq encoches 455 dans lesquelles peut pénétrer un galet 456 monté sur un microinterrupteur 457, de manière que ce dernier soit actionné de la même façon et dans le même but que l'on a décrits à propos de la came 421 et de l'interrupteur 424 du chargeur de palettes. L'interrupteur 457 est monté dans un boîtier fixe 458. qui contient également cinq autres micro-interrupteurs 459 à 463 qui sont placés à distances croissantes de l'arbre 447 et qui sont commandés respectivement par des bossages 464 à 468 placés sur le côté des pales 442 à 446. Ces autres interrupteurs 459 à 463 correspondent aux interrupteurs 426 à 429 du chargeur de palettes et agissent de la même façon.
Le mécanisme d'immobilisation du chargeur de
magasins diffère du dispositif à crochet 413 prévu pour le
chargeur de palettes et comprend un plongeur 469, com
mandé par un vérin hydraulique 470 à double effet; ce
plongeur est agencé de manière à pouvoir s'insérer dans
des échancrures 471 disposées à la périphérie d'une roue
crantée 472 solidaire de l'arbre 447. Comme on peut le
voir à la fig. 10, la roue crantée 472 est montée sur une
garniture en caoutchouc 473 autour d'un moyeu 474
claveté à un tourillon 475 pénétrant, à travers des paliers 476, dans l'enveloppe 458, et solidaire de l'arbre 447. La came 454 est également fixée à ce moyeu 474.
Le fonctionnement du chargeur de magasins est le suivant:
Les magasins à outils sont délivrés dans la machine et retirés de celle-ci, dans la position verticale inférieure qui, à la fig. 9, est occupée par la pale 445. Les magasins à outils sont également retirés du chargeur et délivrés au chargeur par le transporteur 114 dans cette position verticale inférieure des pales.
Le chargeur de magasins tourne, par pas de 720 et en sens inverse des aiguilles de montre, sous l'effet de moyens d'entraînement qui seront décrits plus loin et qui peuvent fonctionner à deux vitesses différentes. Un pas est déclenché en actionnant le vérin 470 de manière qu'il soulève le plongeur 469 afin de le retirer de la position qui est représentée à la fig. 9. Lors de son dégagement, le plongeur actionne un micro-interrupteur, non représenté, qui est semblable à l'interrupteur 441 du chargeur de palettes; cet interrupteur provoque l'enclenchement d'un embrayage pour amener le chargeur de magasins à tourner à sa vitesse la plus élevée (environ 15 t/mn).
Lorsque le galet 456 tombe dans une encoche 455, I'inter- rupteur 457 engage la vitesse inférieure (environ 2,5 t/mn) et lorsque les pales s'approchent de la fin du pas de 720 (c'est-à-dire lorsqu'elles s'approchent des positions représentées à la fig. 9) l'une d'entre elles actionne un microinterrupteur, non représenté, qui actionne à son tour le vérin hydraulique 470, lequel abaisse le plongeur 469.
Lors de sa descente, le plongeur actionne le microinterrupteur de commande de l'embrayage mentionné précédemment, ce qui désengage l'embrayage; le plongeur peut alors pénétrer dans une des échancrures 471 de la roue crantée 472 de manière à arrêter le chargeur et à le maintenir immobile. Le vérin hydraulique 420 est ensuite actionné de manière à soulever le dispositif de lecture 418 et à le rapprocher du magasin à outils se trouvant sur la pale verticale inférieure; le dispositif 418 comprend en effet une tête de lecture supérieure destinée à lire le numéro d'identification du magasin.
Si le numéro lu n'est pas celui du magasin à outils qui doit être introduit dans la machine, l'ordinateur 173, au moment où il reçoit le signal indiquant ce numéro lu, déclenche, par l'entremise de la commande des fonctions de la machine, l'entrée en action du vérin hydraulique 470, et un nouveau pas de 720 commence. Ces pas se succèdent jusqu'à ce que le magasin requis arrive dans la position verticale inférieure. Lorsque le nombre lu par le dispositif 418 est celui du magasin qui doit être introduit dans la machine, le signal de rétro-action auquel donne lieu cette lecture fait démarrer le mécanisme d'introduction du magasin, mécanisme qui sera décrit plus loin.
La pale que le magasin quitte pour entrer dans la machine demeure dans la position verticale inférieure jusqu'à ce que la machine lui renvoie ce magasin; à ce moment, le numéro du magasin est lu à nouveau, ce qui indique que le chargeur peut alors être tourné (après abaissement du dispositif de lecture 418) pour amener le magasin requis suivant dans la position verticale inférieure.
Les interrupteurs 459 à 463 engendrent des signaux de rétro-action qui indiquent les positions des pales, positions qui sont déterminées par celui des interrupteurs qui est actionné. Si on le désire ces signaux peuvent être utilisés, comme on l'a vu précédemment à propos du chargeur de palettes, pour déclencher des pas de rotation, jusqu'à ce que la pale portant le magasin requis arrive dans la position verticale inférieure, la lecture du numéro de ce magasin servant de quittance et provoquant l'introduction de celui-ci dans la machine. Dans ce cas des moyens peuvent être prévus, comme on l'a aussi vu à propos du chargeur de palettes, pour neutraliser l'interrupteur 457 de manière que le chargeur ne soit immobilisé que lorsque la pale requise se trouve dans la position verticale inférieure.
Le fait de prévoir un chargeur capable de porter cinq magasins à outils, dont chacun comprend vingt-huit outils, permet à cent quarante outils d'être rapidement à disposition de la machine, de sorte que, dans le cas d'une machine à deux broches, ce sont soixante-dix outils qui sont disponibles par broche. Les magasins à outils se trouvant sur le chargeur peuvent, lorsque cela est nécessaire, être changés automatiquement par le transporteur
114, le chargeur étant amené à tourner, le cas échéant, de l'angle requis pour placer en position verticale inférieure la pale portant le magasin à retirer. Le transporteur reprend alors ce magasin et l'amène à l'armoire de stockage des magasins; il reçoit là le nouveau magasin requis et l'amène au chargeur pour le délivrer à la pale vide de ce dernier.
Les moyens d'entraînement pour le chargeur de palettes et le chargeur de magasins sont représentés à la fig. 11. Ils comprennent un moteur hydraulique, capable de fonctionner à deux vitesses différentes et pourvu d'un arbre de sortie 477 entraînant, par l'intermédiaire d'un démultiplicateur 478, un accouplement 479.
Cet accouplement est solidaire d'un arbre 480 portant une roue dentée 481 engrenant avec des roues dentées 482 et 483 montées sur des arbres 484 et 485 respectivement.
L'arbre 484 est destiné, par l'intermédiaire d'un embrayage 486, à entraîner un arbre 487 portant un pignon-Galle 488; celui-ci met en mouvement une chaîne 489 passant autour d'un pignon-Galle 490 monté sur un tourillon 491 solidaire de l'arbre 403 du chargeur de palettes. De même, l'arbre 485 peut, par l'intermédiaire d'un embrayage 492, entraîner un arbre 493 portant un pignon-Galle 494; celui-ci met en mouvement une chaîne 495 passant autour d'un pignon-Galle 496 monté sur un tourillon 497 solidaire de l'arbre 447 du chargeur de magasins. Des pignons tendeurs 498 et 499 (voir fig. 9) sont prévus pour les chaînes 489 et 495 respectivement.
Le chargeur de palettes et le chargeur de magasins peuvent ainsi être entraînés indépendamment l'un de l'autre à partir d'un moteur commun en engageant ou désengageant leurs embrayages respectifs.
Description et fonctionnement des movens assurant
le transfert des palettes et des magasins ci outils entre
les chargeurs et les madines-outils -fig. 12 à 16
Les moyens qui assurent le transfert des palettes entre la machine-outil et le chargeur de palettes ainsi que le transfert du magasin à outils entre la machine-outil et le chargeur de magasins sont représentés aux fig. 12, 13, 14, 15 et 16. Ils comprennent un longeron 501 porté entre des paires de rouleaux en caoutchouc 502 à 507 (fig. 12). Le rouleau 505 est entraîné par une broche 508 (fig. 14).
Cette broche 508 est reliée par une liaison extensible 509 à un arbre 510 entraîné lui-même, grâce à un accouplement 511, par l'arbre de sortie 512, celui-ci pouvant par exemple être un moteur hydraulique 513.
L'arbre 510 est craboté dans le moyeu d'une roue dentée 514 qui engrène avec une roue dentée 515 crabotée à son tour sur un arbre 51,6; ce dernier entraîne par une liaison extensible 517, une broche 518 sur laquelle est monté le rouleau 504. Les liaisons 509 et 517 sont conçues de façon qu'elles assurent la rotation des broches 508 et 518 même en cas de léger défaut d'alignement entre ces
broches et les arbres 510 et 516 qui les entraînent. Les
liaisons 509 et 517 et les roues dentées 514 et 515 sont
contenues dans un boîtier 519 monté sur un bâti 520 com
prenant des paliers 521 et 522 pour les broches 508
et 518.
Ces broches portent des poulies 523 et 524
respectivement qui entraînent des courroies en caout
chouc 525 (voir fig. 13) passant autour de poulies simi
laires 526 portées par des broches sur lesquelles les rou
leaux 502 et 503 sont montés. Ainsi, la rotation de l'arbre
de sortie 512 du moteur 513 entraîne les quatre rouleaux
502, 503, 504 et 505 pour amener le longeron à se dépla
cer dans le sens de sa longueur. Le moteur est à vitesse
variable et a en l'occurrence deux vitesses. Il est réver
sible, de sorte que le longeron 501 peut être déplacé dans
les deux sens.
Les rouleaux 506 et 507 sont montés fous,
et d'autres rouleaux en caoutchouc 527 à 530 (fig. 12),
montés fous eux aussi, sont prévus dans la machine-outil
pour recevoir le longeron, les rouleaux 502 à 507 étant
disposés entre la machine-outil et le chargeur de palettes,
respectivement entre la machine-outil et le chargeur de
magasins.
Les broches des rouleaux 502 à 507 passent à travers
un organe 531 qui peut être déplacé de manière à occuper
l'une quelconque de trois positions à des distances diffé
rentes du bâti 520, ces trois positions étant représentées respectivement aux fig. 14, 15 et 16. L'organe 531 est
déplacé par un dispositif pneumatique qui est visible à la
fig. 13 et qui comprend un cylindre 532 contenant un pre
mier piston 533 pourvu d'une tige 534 dont l'extrémité est
fixée à l'organe 531 par une vis de fixation 535, et un
second piston, distinct, 536 pouvant pousser contre le
piston 533 et présentant deux parties étagées 536a et 544.
Le cylindre 532 comprend une tête de cylindre 532a présentant un raccord à air 537; et le corps du cylindre 532 est
pourvu de raccords à air 538 et 539. Les raccords 537,
538 et 539 communiquent respectivement avec un espace
délimité par le second piston 536 et la tête de cylindre
532a, un espace annulaire délimité par la partie étagée
536a du second piston et le piston 533, et un espace
entourant la tige 534. Les pistons comprennent des
anneaux d'étanchéité 540, 541 et 542 et le corps du
cylindre est pourvu d'un épaulement 543 contre lequel la
partie étagée 544 du second piston 536 peut venir buter,
de manière à limiter le mouvement de ce dernier. Un trou
d'échappement 545 est prévu au ras de l'épaulement 543.
Dans les fig. 13 et 14, l'organe 531 est représenté dans
sa position rentrée. Pour le déplacer vers sa position
médiane (fig. 15), de l'air sous pression est introduit par
l'orifice d'admission 537, ce qui pousse le piston 536 et,
par conséquent, le piston 533 ainsi que la tige 534 vers
l'extérieur (vers le bas à la fig. 13); ce déplacement se
poursuit jusqu'à ce que la partie étagée 544 vienne buter
contre l'épaulement 543 (I'air prisonnier étant refoulé à
travers le trou 545 et l'orifice d'admission 539). Pour
déplacer l'organe 531 vers sa position saillante (fig. 16),
de l'air sous pression est introduit par l'orifice d'admis
sion 538 (I'air prisonnier étant refoulé à travers l'ori
fice 539), de manière à pousser le piston 533 et la tige 534
à fond vers l'extérieur.
L'introduction d'air sous pression
à travers l'orifice 539 ramène le piston 533, et par consé
quent l'organe 531, à sa position médiane (I'air prison
nier étant refoulé à travers l'orifice 538), laquelle est
atteinte lorsqu'il vient buter contre le piston 536; en
continuant à introduire de l'air par l'orifice 539 les deux
pistons sont ramenés à leur position visible à la fig. 13
(l'échappement de l'air prisonnier s'effectuant à travers
l'orifice 537) et de l'air étant aspiré à travers le trou 545
où l'organe 531 est représenté dans sa position rentrée.
Des tiges de guidage 546 et 547 capables de coulisser dans des guides fixes 548 et 549 et fixées à l'organe 531, maintiennent l'alignement de ce dernier. Ainsi, le longeron 501 peut, sous l'effet du dispositif pneumatique, être amené dans n'importe laquelle de ces trois positions par rapport au bâti 520. Un dispositif similaire (non représenté) travaillant en parallèle est en outre prévu pour provoquer le déplacement correspondant d'un organe 550 (fig. 12) sur lequel les rouleaux fous 527 à 530 sont montés.
Le longeron 501 présente une partie saillante 551 (fig. 12, 14, 15 et 16) comprenant un bras inférieur dont l'extrémité 552 (fig. 12) peut, lorsque le longeron est dans sa position rentrée (fig. 14) venir buter contre le bord terminal postérieur d'une paire de palettes 553 et 554 portées par une pale du chargeur de palettes se trouvant en position haute. Le longeron 501 porte une autre partie saillante 558 ne comprenant qu'un seul bras qui est espacée de la partie saillante 551 à une distance telle que son extrémité puisse, lorsque le longeron est dans sa position rentrée, venir buter contre le bord terminal antérieur de cette paire de palettes 553 et 554. Aux fig. 14, 15 et 16 l'extrémité 552 est cachée derrière la partie saillante 558.
La présence de l'élément 556b représenté en traits mixtes aux fig. 14, 15 et 16 peut être ignorée pour le moment. La partie saillante 551 comprend en outre un bras supérieur dont l'extrémité 555 peut, lorsque le longeron est dans sa position saillante (fig. 16), venir coopérer avec un crochet en forme de U, qui se trouve au bout d'un bras 556 monté sur un magasin à outils 557 porté par une pale du chargeur de magasins à outils se trouvant en position basse. Ainsi, l'extrémité 555 permet soit d'introduire le magasin 557 dans la machine-outil, soit de l'en extraire.
Lorsque le longeron 501 occupe sa position médiane (fig. 15), ses parties saillantes sont dégagées à la fois du magasin à outils et des palettes.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant:
Lorsqu'une paire de palettes doit être transférée depuis la pale verticale supérieure du chargeur de palettes vers la machine-outil, le longeron 501 est déplacé de sa position médiane (représentée à la fig. 15, position où il demeure normalement) à sa position rentrée (représentée à la fig. 14) dans laquelle l'extrémité 552 de la partie saillante 551 peut venir coopérer avec le bord terminal postérieur de la paire de palettes. Le moteur 513 entre alors en action, tout d'abord à haute vitesse, pour déplacer le longeron, et par conséquent les palettes, vers l'intérieur de la machine-outil (c'est-à-dire vers la gauche lorsqu'on regarde la fig. 12).
Lorsque l'extrémité arrière du longeron libère un interrupteur 559 monté sur l'organe 531, le moteur se met alors à travailler à basse vitesse, et lorsque l'extrémité avant du longeron vient engager un second interrupteur 560 monté sur l'or±rlnc 550, le moteur est stoppé et/ou un frein est actionné. Le longeron et les palettes occupent alors les positions représentées en traits mixtes à la fig. 12 et sont engagés dans la machine-outil.
Le longeron est ensuite déplacé dans sa position médiane représentée à la fig. 15 (pour dégager la partie saillante 558 des palettes) et est extrait hors de la machineoutil en faisant tourner le moteur en sens inverse à haute vitesse jusqu'à ce que l'extrémité arrière du longeron libère l'interrupteur 559. le moteur tournant dès lors à basse vitesse jusqu'à ce que l'extrémité arrière du longeron libère un troisième interrupteur 561 monté sur l'organe 531, ce qui arrête le moteur etíou actionne un frein.
Lorsqu'une paire de palettes doit être transférée depuis la machine-outil vers la pale verticale supérieure du chargeur de palettes, le processus inverse se déroule, c'est-à-dire que le longeron, situé dans sa position médiane, est engagé dans la machine-outil puis est déplacé dans sa position rentrée de manière que la partie saillante 558 puisse coopérer avec le bord terminal antérieur de la paire de palettes avant d'être extrait hors de la machine-outil (vers la droite lorsque l'on regarde la fig. 12), la partie saillante 558 poussant les palettes, et les interrupteurs fonctionnant comme précédemment.
Le transfert d'un magasin à outils depuis la pale verticale inférieure du chargeur de magasins vers la machine-outil s'opère de manière similaire, mais, pour ce faire, le longeron est déplacé dans sa position saillante (fig. 16), de manière que l'extrémité 555 de la partie saillante 551 vienne coopérer avec le crochet 556a du bras 556 qui est monté sur le magasin, cette extrémité et ce crochet étant agencés de manière que lorsqu'ils sont en contact ils puissent pousser le magasin dans la machine ou l'en extraire. Ainsi, un changement de magasin peut être effectué soit avant le début, soit pendant une opération d'usinage.
Comme on l'a décrit, les palettes et les magasins à outils sont introduits séparément dans la machine-outil ou en sont extraits séparément, cela du fait que le longeron doit occuper des positions différentes pour effectuer le transfert respectif des magasins et celui des palettes.
Toutefois, il peut être indiqué de pouvoir introduire simultanément le magasin à outils et la paire de palettes dans la machine ou les en extraire simultanément. Dans ce cas, le bras 556 monté sur le magasin à outils est pourvu d'un autre crochet en forme de U, 556b, similaire au crochet 556a, et représenté en traits mixtes aux fig. 14, 15 et 16. Le crochet 556b est positionné le long du bras 556 de telle manière que l'extrémité 555 puisse s'engager dans ce crochet lorsque le longeron est dans sa position rentrée et qu'elle puisse l'éviter lorsque le longeron 501 est dans sa position médiane (fig. 15). Lorsque le longeron 501 est dans sa position rentrée (fig. 14) un magasin et une paire de palettes peuvent donc être ainsi introduits dans la machine-outil ou en être extraits simultanément.
Ceci se produira respectivement avant et après qu'une opération d'usinage sera effectuée sur les ébauches portées par les palettes. S'il est nécessaire de changer des magasins à outils durant une opération d'usinage, le longeron 501 est déplacé dans sa position saillante (fig. 16), de manière que le magasin puisse être extrait hors de la machine-outil et qu'un autre magasin puisse y être introduit, alors que les palettes demeurent dans celle-ci.
Durant leur transfert, les palettes sont supportées sur des rouleaux se déplaçant dans des rainures en forme de
T (non représentées aux fig. 12 à 16) pratiquées dans leur base et le magasin à outils est supporté par des rouleaux se déplaçant dans des rainures latérales ménagées dans celui-ci (ces rouleaux ne sont pas non plus représentés dans ces figures).
Cycle opérationnel de chargement et d'usinage
Le cycle des opérations effectuées par l'unité de chargement et par la machine-outil pour usiner les ébauches portées par une paire de palettes est décrit cidessous.
Après une rotation du chargeur de palettes de 270 , ce qui place la pale portant la paire de palettes dans sa position verticale supérieure, on lit le numéro des palettes. Le signal indiquant ce numéro est renvoyé à l'ordinateur 173, ce qui provoque l'interrogation de ce dernier quant au numéro du magasin à outils requis et quant au numéro de la cassette renfermant le programme d'usinage requis pour le façonnage des ébauches. Ce signal provoque également, par l'intermédiaire de l'unité de commande des fonctions de la machine, le déplacement du longeron 501 dans sa position rentrée, dans laquelle il coopère avec la paire de palettes, et déclenche ensuite le mouvement d'introduction de cette paire de palettes dans la machine-outil. Le longeron est ensuite ramené dans sa position médiane neutre puis retiré.
Lorsque les palettes arrivent dans la machine-outil elles sont automatiquement positionnées avec précision par des dispositifs tels que ceux décrits dans l'exposé du brevet suisse N0 433918. Lorsqu'elle reçoit de l'ordinateur le numéro du magasin à outils requis, l'unité de commande des fonctions de la machine fait effectuer une rotation au chargeur de magasins à outils, de manière que la pale portant le magasin requis vienne se placer dans la position verticale inférieure (à moins que la tête de lecture indique que le magasin est déjà dans cette position), position dans laquelle le numéro du magasin est lu.
Lorsque le signal indiquant ce numéro parvient à l'unité de commande, celle-ci provoque le déplacement du longeron 501 dans sa position saillante, dans laquelle il coopère avec le magasin, et déclenche le mouvement d'introduction du magasin dans la machine, après quoi le longeron 501 est ramené à sa position médiane neutre, puis retiré. A la réception du numéro de la cassette requise, numéro qui est transmis par l'ordinateur de commande 173, l'unité de commande des fonctions sélectionne dans le magasin à rubans, lequel est à accès sélectif, le ruban requis et le place sur le pupitre à ruban, comme cela est décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 508962.
Lorsque sont reçus les signaux indiquant que la palette est positionnée avec précision dans la machine et que le ruban est placé correctement sur le pupitre, l'unité de commande des fonctions de la machine met en marche le ruban, et la machine-outil effectue ses opérations d'usinage conformément au programme enregistré sur le ruban, ceci jusqu'à ce qu'un signal fin de ruban soit renvoyé depuis le pupitre. Lors de la réception de ce signal, l'unité de commande provoque l'introduction du longeron 501 dans la machine-outil, l'amène dans sa position rentrée, position dans laquelle il vient coopérer avec la paire de palettes, et l'extrait hors de la machine, afin de ramener la paire de palettes sur la pale du chargeur de palettes qu'elles avaient quitté.
Après avoir été retourné à sa position médiane neutre, le longeron 501 est à nouveau introduit dans la machine, puis déplacé dans sa position saillante, dans laquelle il vient coopérer avec le magasin, et ensuite extrait hors de la machine pour ramener le magasin sur la pale du chargeur de magasins qu'il avait quitté. Le longeron est alors replacé dans sa position médiane neutre.
Les numéros des palettes et du magasin à outils sont lus après que ceuxci ont été ramenés sur leurs pales respectives, et lorsqu'elle a reçu des signaux représentant ces numéros, l'unité de commande des fonctions de la machine fait faire au chargeur de palettes une nouvelle rotation de 2700 pour placer la paire de palettes, dont les ébauches viennent d'être usinées, dans la position horizontale située à droite lorsqu'on regarde la fig. 9, position d'où les palettes peuvent être emmenées par le transporteur 114, et pour placer la suivante des paires de palettes à engager dans la machine dans la position verticale supérieure, ou en attente pour un autre cycle.
Lorsque les opérations qui doivent être effectuées sur une paire d'ébauches nécessitent plus d'un magasin à outils, le programme enregistré sur le ruban émet au moment voulu un signal de changement de magasin, puis s'arrête. Ce signal suscite l'intervention de l'unité de commande, laquelle actionne le longeron 501 de manière qu'il soit introduit dans la machine, amené dans sa position saillante, dans laquelle il vient coopérer avec le magasin à outils tout en évitant les palettes, puis extrait hors de la machine afin d'en ramener le magasin à outils sur la pale du chargeur de magasins que ce magasin avait quitté. Le signal provoque également l'interrogation de l'ordinateur de commande 173 quant au numéro du nouveau magasin requis.
Après que le magasin retiré est parvenu sur le chargeur et que le longeron 501 a été déplacé dans sa position neutre, l'unité de commande provoque, dès réception, en provenance de l'ordinateur de commande 173, du numéro du nouveau magasin requis, la rotation du chargeur de magasins jusqu'à ce que la pale portant le nouveau magasin vienne se placer dans sa position verticale inférieure. Lorsque, à cette position, le numéro voulu est lu, le longeron 501 est actionné de manière qu'il vienne se placer dans sa position saillante, dans laquelle il coopère avec le nouveau magasin, et qu'il introduise celui-ci dans la machine. Le longeron est ensuite ramené à sa position neutre puis retiré. Le ruban repart, de sorte que la machine-outil poursuit ses opérations d'usinage en utilisant les outils du magasin nouvellement introduit.
Si les bras 556 des magasins à outils sont tous pourvus d'un crochet supplémentaire 556b, comme cela a été décrit dans la variante ci-dessus, de manière que dans la position rentrée du longeron 501, un magasin à outils et une paire de palettes puissent être déplacés simultanément, le cycle décrit ci-dessus est modifié. L'unité de commande des fonctions attend jusqu'à ce que le magasin à outils requis atteigne sa position verticale inférieure avant d'actionner le longeron, après quoi elle déplace le longeron à sa position rentrée pour introduire simultanément la paire de palettes et le magasin à outils dans la machine, déplace le longeron à sa position médiane neutre, puis le retire.
De même, une fois que les opérations d'usinage sont terminées et que le signal de fin de ruban est perçu, l'unité de commande des fonctions introduit le longeron dans la machine, le déplace dans sa position rentrée et l'extrait hors de la machine pour ramener simultanément la paire de palettes et le magasin à outils sur leurs pales respectives, après quoi le longeron est replacé dans sa position médiane neutre. Ce n'est qu'ensuite que le longeron est amené à sa position saillante, dans laquelle il coopère seulement avec un magasin, lorsqu'un changement de magasin est effectué comme cela a été indiqué ci-dessus.
Si un incident se produit lors des opérations d'usinage (par exemple une rupture d'outil), la machine-outil transmet un signal d'erreur de machine à l'ordinateur de commande 173, lequel imprime un bulletin indiquant cette erreur ainsi que l'indication de son instant d'apparition, ceci pour alarmer le surveillant humain 189. Ce dernier envoie alors le personnel d'entretien pour s'occuper de la machine. La machine-outil comprend un panneau d'affichage pouvant indiquer, lorsqu'ils se produisent, la nature des incidents les plus courants, de sorte qu'un mécanicien d'entretien peut intervenir rapidement. En actionnant un interrupteur, il peut soustraire la machine au contrôle de l'ordinateur de commande, ce qui lui permet d'effectuer des tests lorsque cela s'impose.
S'il estime que la réparation s'étendra sur une certaine durée (par exemple trente minutes), il peut presser un bouton qui indique à l'ordinateur de commande que la machine sera hors service pendant au moins cette durée, si bien que ce dernier peut revoir son programme de manière à tirer le meilleur parti possible de la capacité des machines restantes. Lorsque la réparation a été effectuée, le mécanicien d'entretien peut presser un autre bouton pour signaler à l'ordinateur de commande que la machine est de nouveau en état de marche, si bien que celui-ci peut revenir dans la mesure du possible à son programme primitif.
Description et fonctionnement de la machine-outil 106
ainsi que de son chargeur de palettes et de son chargeur
demagasit fig. 17 à 10
Les machines 105 et 106 à six degrés de liberté, dont la fig. 17 représente la machine 106 avec son chargeur de palettes et son chargeur de magasins, comprennent chacune une seule broche 601 montée dans une tête 602 qui peut se déplacer le long d'un guide arqué 603 disposé sur une table principale 604. Une palette chargée d'une ébauche prend place dans un berceau vertical 605 porté par une monture 606 qui peut être déplacée verticalement.
Ce berceau est pourvu de dispositifs permettant d'y positionner la palette avec précision, dispositifs semblables à ceux qui sont décrits dans le brevet suisse N 433918 (demande de brevet suisse N0 12409/64). Le berceau 605 peut être tourné dans un plan vertical par rapport à sa monture 606. Au-dessus du berceau 605 est disposé un support fixe 607 destiné à recevoir un magasin à outils dans lequel un outil peut être prélevé pour être utilisé dans la broche 601.
Les six degrés de liberté sont (i) un déplacement horizontal de la table 604 dans la direction indiquée par la flèche X, (ii) un déplacement vertical de la monture 606 (et par conséquent du berceau 605) comme l'indiaue la flèche Y, (iii) un déplacement horizontal de la table 604 dans la direction indiquée par la flèche Z, (iv) un déplacement de la tête 602 relativement au guide 603 le long d'un arc horizontal indiqué par la flèche
U, (v) une rotation effectuée, dans un plan vertical, par le berceau 605 relativement à sa monture 606 et indiquée par la flèche V, et (vi) un déplacement de la broche 601 le long de son propre axe, de manière à la faire saillir plus ou moins hors de la tête 602 comme l'indique la flèche W.
Les chargeurs de palettes qui sont associés avec les machines mono-broches à six degrés de liberté diffèrent de ceux qui équipent les autres machines-outils en ce que chaque pale du chargeur de palettes d'une machine mono-broche est partagée en deux moitiés, et en ce que la moitié placée à proximité de la machine est pourvue d'un mécanisme qui, représenté aux fig. 18 et 19, est destiné à désaccoupler et à accoupler à nouveau les palettes appartenant à une paire accédant au chargeur, ceci de manière que les palettes puissent être introduites une à une dans la machine-outil.
Chaque demi-pale 608 adjacente à la machine-outil peut être déplacée relativement à l'autre moitié, et porte à l'arrière (lorsqu'on regarde la fig. 18) quatre galets 609 qui présentent chacun une gorge périphérique en V (voir fig. 19), ce qui leur permet de se déplacer le long de deux rails 610 solidaires d'une partie fixe du chargeur, et rend ainsi la demi-pale 608 mobile par rapport à cette partie fixe. Les galets 609 peuvent tourner librement sur des goujons 609a portés eux-mêmes par des axes excentriques 609b (fig. 19) permettant d'effectuer le calage initial des goujons en vue d'assurer un bon positionnement des galets 609 relativement aux rails 610.
La demipale 608 porte, également à l'arrière (lorsqu'on regarde la fig.l8), un élément 611 présentant un profil de came 612 le long duquel peut se déplacer un galet 613 monté à l'une des extrémités d'un levier 614 capable de pivoter autour d'un pivot central fixe 615. A l'autre extrémité du levier 614 est monté un autre galet 616. Des poussoirs 617 et 618 appuient, sous l'effet de ressorts 619 et 620 disposés dans des logements fixes 621 et 622, contre les galets 616 et 613 respectivement; ces poussoirs 617 et 618 sont pourvus de butées 623 et 624, respectivement, qui limitent leur déplacement par rapport à ces logements, ainsi que de têtes d'extrémité 625 et 626, respectivement, qui retiennent les ressorts.
Dans la position de la pale correspondant à l'introduction d'une palette dans la machine-outil, c'est-à-dire lorsque la pale se trouve dans sa position verticale supérieure (position qui est aussi celle dans laquelle les palettes sont restituées à la pale par la machine), il est prévu que deux pistons à commande hydraulique 627 et 628 puissent venir coopérer avec les têtes d'extrémité 625 et 626, respectivement, afin de mouvoir les poussoirs 617 et 618. A la fig. 18, le piston 628 est représenté dans sa position avancée et le piston 627 dans sa position rétractée, de sorte que le levier 614 prend la position représentée, pour laquelle le galet 613 maintient l'élément 611, et par conséquent la demi-pale 608 dans sa position haute.
Lorsque le piston 628 est rétracté et le piston 627 avancé, le poussoir 618, sous l'action du ressort 620, se déplace vers la gauche (lorsqu'on regarde la fig. 18) et le poussoir 617 se déplace vers la droite en poussant le galet 616 et en provoquant la rotation du levier 614 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son pivot 615. Le galet 613 se déplace alors le long du profil de came 612 en permettant à l'élément 611 et, par conséquent, à la demipale 608 de descendre en position basse. Le renversement du fonctionnement des pistons 627 et 628, c'est-à-dire l'avancement du piston 628 et la rétraction du piston 627, fait reprendre à ces organes les positions représentées à la fig. 18, ce qui provoque de nouveau le soulèvement de la demi-pale 608.
L'actionnement des pistons 627 et 628, qui est commandé automatiquement en synchronisme, d'une part, avec l'introduction des palettes, dans la machine à six degrés de liberté et, d'autre part, avec le retrait hors de cette machine, provoque ainsi le soulèvement et l'abaissement de la demi-pale 608. Ce déplacement vertical de la demi-pale 608 est guidé par les galets 609 qui se déplacent le long des rails 610.
La demi-pale 608 est pourvue de galets 629 venant s'engager, comme on l'a décrit précédemment, dans des rainures en T pratiquées dans la base des palettes.
Ainsi, le déplacement de la demi-pale 608 provoque un déplacement correspondant de la palette qu'elle porte.
D'autres galets 630, qui sont montés le long d'un guide supérieur fixe 631, viennent s'engager dans des rainures pratiquées le long des côtés des palettes. Lorsque la demipale 608 est dans sa position haute (comme cela est représenté à la fig. 18), la palette qu'elle porte est alignée avec l'autre palette de la paire, cette autre palette étant portée par l'autre demi-pale, et l'amplitude du mouvement de la demi-pale 608, c'est-à-dire la distance qu'elle se déplace vers le bas pour atteindre sa position basse, est suffisante pour désaccoupler les deux palettes.
La fig. 20 représente schématiquement les déplacements relatifs effectués par les palettes d'une paire introduite dans le chargeur de palettes d'une machine monobroche à six degrés de liberté. Dans cette figure, la colonne de droite représente le chargeur de palettes et la colonne de gauche la machine-outil, tandis que les bandes transversales représentent différentes étapes de positionnement des palettes, ces dernières étant désignées par les lettres A et B.
Au cours de l'étape (i) une paire de palettes accouplées est fournie par le magasin à palettes et est acheminée par le transporteur pour être placée sur une pale (désignée par P1) du chargeur de palettes, la palette A étant transférée sur la pale en premier.
Lors de l'étape (ii) la pale portant les palettes est située dans sa position verticale supérieure, position qui permet à une palette d'être introduite dans la machineoutil; les palettes sont déplacées vers la machine-outil (à l'aide d'un longeron comme on l'a décrit précédemment) jusqu'à ce que la palette B occupe la position qu'occupait la palette A lors de l'étape (i). Cela signifie que la palette
B est amenée sur la demi-pale 608 adjacente à la machine, tandis que la palette A s'est déplacée partiellement dans la machine. Les palettes telles qu'elles sont représentées à la fig. l 7 se trouvent à l'étape (ii), et le longeron 501 qui les déplace est bien visible.
Lors de l'étape (iii) la palette B est abaissée (par l'actionnement du piston hydraulique 627 et l'abaissement consécutif de la demi-pale 608), de manière à dégager les oreilles d'accouplement qui la connectent à sa voisine.
Au cours de l'étape (iv) la palette A est introduite à fond dans la machine-outil (par le longeron décrit précédemment), afin que l'ébauche qu'elle porte soit usinée, tandis que la palette B demeure dans sa position basse.
Après l'étape (iv) les deux pistons hydrauliques 627 et 628 sont retirés pour permettre au chargeur de palettes d'être tourné afin d'amener une pale vide (désignée P2) en position verticale supérieure où elle peut recevoir la palette A restituée par la machine-outil après l'usinage, la demi-pale 608 de la pale P2 étant dans sa position haute de manière qu'elle puisse recevoir la palette A (déplacée par le longeron) comme cela est représenté pour l'étape (v).
Lors de l'étape (vi) le piston 627 est actionné de façon à abaisser la palette A sur la pale P2, puis les deux pistons sont retirés, afin de permettre la rotation du chargeur de palettes, rotation qui permet de ramener la pale P1 dans sa position verticale supérieure, la palette B ayant depuis l'étape (iii) toujours été maintenue dans sa position basse comme cela est représenté pour les étapes (iv) et (vii).
Au cours de l'étape (viii) le piston hydraulique 628 est
actionné de manière à élever la palette B pour la placer en position de transfert (par le longeron) dans la machine
outil afin de permettre aux opérations d'usinage de s'exécuter comme prévu par l'étape (ix). Les deux pistons sont
ensuite retirés et le chargeur de palettes est tourné de manière à ramener en position verticale supérieure la pale P2, laquelle porte toujours, depuis l'étape (vi) la palette A en position basse, et à lui permettre de recevoir la palette B restituée par la machine après l'opération d'usinage. La palette B est ensuite déplacée (par le longe
ron) en une position où elle se trouve adjacente à la
palette A, comme cela est représenté pour l'étape(x).
Lors de l'étape (xi), le piston hydraulique 628 inter
vient pour soulever la palette A et l'accoupler à la palette
B en engageant leurs oreilles d'accouplement.
Au cours de l'étape (xii) la paire de palettes accou
plées est déplacée (par le longeron) de manière que les
palettes soient toutes deux sur la pale P2, pour ensuite
être transférée, grâce au transporteur, vers le magasin à
palettes.
Comme on vient de l'expliquer, les pistons hydrau
liques 627 et 628 sont tous les deux retirés lorsque le chargeur est mis en rotation, et, afin d'être certain qu'une palette soit dans la position correcte (haute ou basse) lorsque la pale qui la transporte est en position verticale supérieure, requise pour l'éjection ou la réception, le piston approprié est actionné même si la palette se trouvait dans la position correcte, la dernière fois que la pale se trouvait, avant la rotation, dans cette position verticale supérieure.
Ainsi par exemple, bien que la palette A occupe déjà sa position basse sur la pale P2 lors de l'étape (vi), c'est-à-dire la position qu'elle doit occuper pour l'étape (x), le piston 627 est néanmoins actionné lorsque la pale P2 retourne à sa position supérieure verticale, ceci pour s'assurer que la palette A se trouve bien dans la position basse voulue pour l'étape (x).
Description et Ibtictiontiement
des transporteurs 114, 138 et 146 fig. 24 à 31
Le transporteur 114 est représenté à la fig. 29 où il est supposé se trouver en avant du casier à palettes 113 et du casier à magasins à outils 115. Le casier à palettes 113 comprend des parois verticales équidistantes 635 portant des tasseaux en cornière horizontaux 636 qui définissent des compartiments traversants; chacun de ces compartiments contient une paire de palettes disposée horizontalement sur ces tasseaux. Le casier à magasins à outils 115 comprend lui aussi des parois verticales 637, espacées de la même distance que les parois 635, et supportant des rayons 638; ces rayons délimitent des compartiments dont chacun peut contenir un magasin à outils placé sur le champ en position verticale.
Les rayons 638 sont munis de guides 639, placés de manière que les côtés d'un magasin à outils puissent passer entre eux, ainsi que de roulettes 640 disposées de manière à pouvoir rouler dans des rainures latérales dont sont pourvus les magasins à outils.
Un organe comprenant des rails 641 et 642 est monté sur le casier à palettes 113 et le casier à magasins 115; il s'étend à travers les sections de transit 116 et 117 (fig. 2, 3 et 4A). Le transporteur peut se déplacer le long de cet organe grâce à des galets (non représentés) se déplaçant entre les rails. Le transporteur 114 est déplacé le long des casiers à l'aide d'une chaîne sans fin 251 qui est reliée au transporteur, passe autour d'une roue-Galle 250 (voir fig. 4A), laquelle est entraînée par un moteur hydraulique 195, et passe ensuite autour d'une roue-Galle 252, montée folle.
En se reportant à nouveau à la fig. 29, on voit que le transporteur 114 comprend un organe 643 muni de deux plates-formes horizontales 644 et 645 destinées à porter des palettes et un support vertical 646 affecté à un magasin à outils. Chacune des deux plates-formes 644 et 645 est agencée de manière à pouvoir porter une paire de palettes en position horizontale, ces deux paires étant représentées en 647 et 648 respectivement. Le support 646 est agencé de manière à porter un seul magasin à outils 649 à la fois, placé verticalement. Les plates-formes 644 et 645 sont pourvues de guides 650, entre lesquels une paire de palettes peut prendre place et être maintenue, et de têtes de lecture 651 et 652 respectivement, capables de lire le numéro d'identification de la paire de palettes se trouvant sur la plate-forme correspondante.
Le support 646 comprend des guides 653, entre lesquels un magasin à outils peut prendre place et être maintenu, ainsi qu'une tête de lecture 654 capable de lire le numéro d'identification de la boîte à outils portée par ce support.
Les plates-formes 644 et 645 sont séparées par une distance telle que lorsque l'une d'elles se trouve en regard d'une colonne de compartiments possédant, au sein du casier à palettes, un rang donné, l'autre se trouve en regard de la colonne dont le rang est décalé de deux unités. Ainsi, comme cela ressort de la fig. 29, la plateforme 644 est placée devant la colonne de compartiments disposée à droite de la paroi 635a tandis que la plateforme 645 est placée devant la colonne de compartiments disposée à gauche de la paroi 635b. Espacer ainsi les plates-formes permet, si cela est nécessaire, de recevoir sur l'une d'elles une paire de palettes en provenance d'un compartiment d'une colonne de rang donné en même temps qu'une autre paire de palettes est déposée à partir de l'autre plate-forme, dans un compartiment de la colonne dont le rang est décalé de deux unités.
Afin que la position du transporteur 114 par rapport aux colonnes de compartiments du casier à palettes 113 et du casier à magasins à outils 115 soit fixée avec précision, celui-ci comprend des organes de positionnement 655 et 656, visibles à la fig. 30; ces organes, qui sont actionnés hydrauliquement, sont constitués par des tiges en acier, dont les têtes sont recouvertes de nylon, capables d'émerger du transporteur sous un angle de 45, et de venir buter contre les parois 635 ou 637 des casiers. Ces organes de positionnement sont de préférence au nombre de quatre, de manière que deux d'entre eux puissent buter contre chacune des deux parois 635a et 635b (fig. 30), à proximité du sommet et du bas de la paroi.
Lorsque le transporteur est immobilisé, comme cela sera décrit en détail plus bas, dans une position qui correspond approximativement à la position voulue, les organes 655 et 656 sont actionnés hydrauliquement de manière à émerger du transporteur et à le positionner avec précision. Pour ce qui est des sections de transit 116 et 117 (fig. 2, 3 et 4A), du casier à magasins, celles-ci sont pourvues de butées disposées à des endroits adéquats et contre lesquelles les organes de positionnement 655 et 656 peuvent venir buter afin de positionner avec précision le support 646 en face de l'unique colonne de compartiments de l'une ou l'autre de ces sections de transit.
L'organe 643 peut être déplacé verticalement, de manière que ses plates-formes 644 et 645 puissent venir en regard de n'importe quelle rangée horizontale de compartiments du casier à palettes 113, ou pour que le support 646 puisse se placer en regard de n'importe quelle rangée horizontale de compartiments dans le casier à magasins à outils 115, et cela à l'aide du mécanisme représenté à la fig. 28. Chaque colonne verticale du casier à palettes et du casier à magasins à outils comprend huit compartiments, de sorte que l'organe 643 doit pouvoir occuper huit positions verticales différentes. A la fig. 28, l'organe 643 est représenté dans sa position basse, c'est-àdire dans la position où les plates-formes 644 et 645 et le support 646 seraient en face des compartiments inférieurs des casiers à palettes, et à magasins à outils, respectivement.
L'organe 643 est porté par une chaîne sans fin 660 passant autour de roues-Galle 661 et 662, et par une autre chaîne sans fin 663 passant autour de roues-Galle 664 et 665, des fixations 666 et 667 attachant l'organe 643 aux chaînes. La roue 662 est montée sur un arbre 668 portant un pignon conique 669 qui engrène avec un pignon conique 670 monté à l'une des extrémités d'un arbre 671. L'autre extrémité de l'arbre 671 porte un pignon conique 672 qui engrène avec un pignon conique 673 par un arbre 674 sur lequel est montée la roue 665. Etant donné cette liaison, un déplacement de la chaîne 660 provoque un déplacement correspondant de la chaîne 663.
La roue 661 est montée sur un arbre 675 et la roue 664 sur un arbre 676. L'arbre 675 porte une autre roue-Galle, 677, et l'arbre 668 porte aussi une autre roue
Galle, 678. Une chaîne 679, dont les extrémités sont fixées à des parties immobiles 680 et 681 du transporteur, passe autour des roues 677 et 678. Entre la fixation 680 et la roue 677, la chaîne 679 passe autour de roues-Galle 682, 683 et 684, et entre la roue 678 et la fixation 681, la chaîne 679 passe autour de roues-Galle 685, 686 et 687.
Les roues 682 et 687 sont portées respectivement par des manilles 688 et 689 fixées aux extrémités opposées d'une tige 690 d'un vérin hydraulique fixe 691 comprenant des orifices d'admission 692 et 693 pour l'arrivée du fluide. Les roues 683 et 686 sont, de même, portées par des manilles 694 et 695 respectivement, fixées aux extrémités opposées d'une tige 696 d'un vérin hydraulique fixe 697 comprenant des orifices d'admission 698 et 699 pour le fluide; quant aux roues 684 et 685, elles sont portées par des manilles 700 et 701, respectivement, fixées aux extrémités opposées d'une tige 702 d'un vérin hydraulique fixe 703 pourvu d'orifices d'admission 704 et 705 pour le fluide.
La course du vérin hydraulique 703 est telle qu'il déplace l'organe à plates-formes 643 d'une distance égale à celle qui sépare le milieu de deux compartiments superposés consécutifs du casier à palettes ou du casier à magasins à outils, par exemple pour élever l'organe 643 de sa position la plus basse, représentée à la fig. 28, à la position dans laquelle les plates-formes 644 et 645, comme le support 646, se trouvent devant la rangée de compartiments situés au-dessus de la rangée inférieure.
Lorsque du fluide sous pression est admis par l'orifice 704, celui-ci agit contre la tête de piston de la tige 702 de manière à abaisser la tige jusqu'à ce que les roues 684 et 685 viennent occuper les positions 684a et 685a respectivement. Lors de ce mouvement descendant, la roue 685 tire la chaîne 679 autour de la roue 678 tandis que la roue 684 laisse filer la chaîne 679 autour de la roue 677; cela provoque la rotation des arbres 668 et 675, et par conséquent celle des roues 662 et 661, dans le sens des aiguilles d'une montre. Cette rotation provoque un déplacement vers le haut du brin vertical gauche de la chaîne 660 et du brin droit de la chaîne 663, de sorte que l'organe à platesformes 643 est soulevé de la hauteur d'un compartiment.
L'opération inverse, obtenue en supprimant la pression du fluide à l'orifice 704 et en appliquant la pression à l'orifice 705, ramène les roues 684 et 685 à leur position primitive, ce qui provoque l'abaissement de l'organe 643 de la hauteur d'un compartiment.
La course du vérin 691 est double de celle du vérin 703, de sorte que lorsque du fluide sous pression est injecté à l'orifice d'entrée 692, il provoque l'abaissement des roues 682 et 687, lesquelles prennent les positions 682a et 687a; cela provoque une élévation de l'organe 643 sur une distance égale à deux fois la hauteur d'un compartiment. Lorsqu'on supprime la pression à l'orifice 692 et qu'on l'applique à l'orifice 693, on provoque l'abaissement de l'organe 643 de la hauteur de deux compartiments. Lorsqu'on actionne les deux vérins 703 et 691, l'organe à plates-formes 643 peut ainsi être soulevé (et, dans l'opération inverse, abaissé) d'une longueur correspondant à trois fois la hauteur d'un compartiment.
La course du vérin 697 est égale à quatre fois celle du vérin 703, de sorte que l'injection de fluide sous pression à l'orifice d'admission 699 élève les roues 683 et 686 jusqu'aux positions 683a et 686a, ce qui provoque un déplacement des chaînes 660 et 663 tel que l'organe 643 s'élève de quatre fois la hauteur d'un compartiment.
Inversement, lorsqu'on supprime la pression à l'orifice d'entrée 699 et qu'on l'applique à l'orifice d'admission 698, l'organe 643 est abaissé de quatre fois la hauteur d'un compartiment. L'actionnement simultané des deux vérins hydrauliques 697 et 703 déplace ainsi l'organe 643 de cinq fois la hauteur d'un compartiment, I'actionnement simultané des deux vérins hydrauliques 697 et 691 déplace l'organe 643 de six fois la hauteur d'un compartiment et l'actionnement simultané des trois vérins hydrauliques 691, 697 et 703 déplace l'organe 643 de sept fois la hauteur d'un compartiment.
On peut ainsi: en actionnant convenablement un ou plusieurs des vérins hydrauliques 691, 697 et 703, déplacer l'organe à plates-formes 643 de façon qu'il occupe n importe laquelle des huit positions correspondant à l'immobilisation des plates-formes 644 et 645 et du support 646 devant l'une quelconque des rangées de compartiments des casiers à palettes et à magasins à outils, respectivement.
Le mécanisme représenté à la fig. 28 est disposé à gauche du transporteur 114 tel qu'on le voit à la fig. 29, et les arbres 668 et 675 traversent le transporteur et portent, comme on l'a représenté, d'autres roues-Galle 706 et 708 respectivement, autour desquelles passe une chaîne sans fin 707 à laquelle l'organe à plates-formes 643 est également attaché. Les arbres 674 et 676 s'étendent également à travers le transporteur, derrière les arbres 668 et 675 lorsque l'on regarde la fig. 29; ils portent eux aussi d'autres roues-Galle autour desquelles passe une chaîne sans fin attachée à l'organe 643.
En outre, les arbres 668 et 675 portent respectivement, à leur droite lorsque l'on regarde la fig. 29, des roues-Galle 709 et 710 pour une chaîne 711 dont les extrémités sont fixées de la même manière que la chaîne 679 et qui passe autour de roues
Galle montées sur un vérin pneumatique d'équilibrage (non représenté), lequel contribue à maintenir l'organe à plates-formes dans la position obtenue par l'actionnement adéquat des vérins hydrauliques 691, 697 et 703.
On voit que, de cette manière, il est possible d'amener l'une ou l'autre des plates-formes 644 et 645, ou le support 646, devant n'importe lequel des compartiments du casier à palettes ou du casier à magasins à outils, respectivement, ceci en déplaçant horizontalement le transporteur 114 le long des casiers, sur la distance nécessaire pour amener le support ou la plate-forme devant la colonne verticale de compartiments requise, et en imprimant à l'organe 643 le mouvement vertical voulu pour amener la plate-forme ou le support devant le compartiment désiré de cette colonne. De même, il est possible d'amener l'une ou l'autre des plates-formes 644 et 645, ou le support 646, à l'emplacement de transfert propre au chargeur de palettes ou à l'emplacement de transfert propre au chargeur de magasins, respectivement, et cela pour n'importe laquelle des machines-outils.
En effet, les emplacements de transfert des chargeurs de palettes et de magasins à outils des machines sont chacun situés directement en face d'une colonne verticale de compartiments du casier à palettes ou du casier à magasins à outils, de sorte que, pour amener l'une ou l'autre des plates-formes ou le support dans un emplacement de transfert, le transporteur peut venir se positionner en prenant appui contre les cloisons verticales des casiers.
Le support 646 peut également être amené devant n'im
porte lequel des compartiments des sections de transit 116 et 117 (fig. 3 et 4A).
Chacune des plates-formes 644 et 645 comprend un mécanisme destiné à charger une paire de palettes sur la plate-forme ou à décharger une paire de palettes hors de la plate-forme, le mécanisme de la plate-forme 644 étant représenté aux fig. 24 à 27. En se reportant d'abord aux fig. 24 et 25, on voit que le mécanisme comprend une paire de chaînes sans fin 712 s'étendant le long de la plate-forme, c'est-à-dire dans le sens des déplacements effectués par les palettes, et passant autour de pignons
Galle 713 montés sur des arbres 714 portant en outre des pignons-Galle d'entraînement 715 (fig. 24). Des chaînes sans fin 716, passant autour de pignons-Galle 717 montés sur un arbre 718 entraîné par un moteur hydraulique 719, passent autour des roues 715 et en assurent l'entraînement.
Les chaînes 712 passent autour du pignon-Galle de renvoi 720 et de pignons-Galle tendeurs 721 et 722, et portent des poussoirs 723 faisant saillie, destinés à coopérer avec une paire de palettes 301 et 302. L'entraînement se fait dans une direction telle que les poussoirs 723 se déplacent de la gauche vers la droite, tels qu'on les voit aux fig. 24 et 25, le long du brin horizontal supérieur des chaînes 712. L'une des deux paires de poussoirs 723 vient buter contre la face externe du côté arrière de la palette postérieure 301 et l'autre vient buter contre la face interne du côté avant de la palette antérieure 302, la base des palettes étant évidée. Par commodité on a donné aux palettes, représentées en traits pleins à la fig. 25 et en traits mixtes à la fig. 24, les mêmes indices de référence, soit 301 et 302, qu'à la fig. 6.
Pour amener dans la zone d'action des poussoirs 723 une paire de palettes devant être chargée sur la plateforme et pour la décharger par la suite de la plate-forme, de façon à être entièrement dégagée de celle-ci, le mécanisme comprend des organes mobiles d'extrémité 724 et 725. Ces organes sont munis de doigts pivotants 726 et 727 qui peuvent être soulevés de manière à venir se placer dans l'espace compris entre la face terminale libre d'une palette et l'oreille d'accouplement qui est fixée à cette face, de sorte qu'un déplacement de l'organe 724 ou de l'organe 725 peut faire mouvoir la paire de palettes accouplées.
L'organe d'extrémité 725 est représenté en détail aux fig. 26 et 27,1'organe d'extrémité 724 étant le même que l'organe 725. Le doigt 727, qui est monté sur pivot, est sollicité vers le bas par un ressort 728 et peut être soulevé, de façon à occuper la position représentée en traits mixtes à la fig. 27, par un poussoir hydraulique 729 qui vient prendre appui contre le doigt. Le poussoir 729 traverse un trou ménagé dans un disque 730 et porte une tête de piston 731 pouvant se déplacer dans une chambre cylindrique 732. Lorsque du fluide sous pression est acheminé par une conduite 734, à travers un orifice d'admission 733, dans la chambre 732, au-dessous de la tête 731, le poussoir 729 monte et soulève ainsi le doigt 727.
Lorsque la pression à l'orifice d'admission 733 est supprimée, le doigt 727 et par conséquent le poussoir 729 sont ramenés en position escamotée sous l'effet du ressort 728.
L'organe d'extrémité 724 est fixé à une tige coulis
sante 735 (figure 24) portant une tête de piston 736
capable de se déplacer dans un cylindre 737 présentant
des chambres annulaires terminales 738 et 739. L'application d'une pression hydraulique dans la chambre 739 provoque le déplacement de la tige 735, et par conséquent de l'organe 724, vers la gauche; pour ensuite ramener la tige 735 et l'organe 724 à leur point de départ, c'est-à-dire pour les déplacer vers la droite, il suffit de supprimer la pression dans la chambre 739 et l'établir dans la chambre 738.
Le long du cylindre 737 est disposé un cylindre 740 qui communique par un trou 741 avec un canal 742 que présente une tige 743. Ce canal 742 communique avec la conduite que comporte l'organe d'extrémité 724 et qui correspond à la conduite 734 représentée à la fig. 27, de sorte qu'une pression appliquée dans le cylindre 740 peut agir à travers le trou 741 et le canal 742 et soulever le doigt 726. La longueur du cylindre 740 est telle que le trou 741 demeurera en communication avec le cylindre 740 sur toute l'étendue d'un mouvement imprimé à l'organe 724 et à la tige 743 par la tige coulissante 735.
L'extrémité de droite de la tige 743 vient se loger dans un alésage 745, ménagé dans un corps 744 dans lequel sont aussi ménagés les cylindres 737 et 740. Un organe de liaison 746, flexible et extensible, est disposé entre l'organe d'extrémité 724 et le corps 744.
La partie de droite de la tige coulissante 735 pénètre dans un alésage 747 pratiqué dans un manchon coulissant 748 présentant une tête de piston 749 capable de se déplacer axialement dans un cylindre 750. Ce cylindre comprend des chambres annulaires terminales 751 et 752 et le manchon 748 fait partie intégrante d'une tige 753 attachée à l'organe d'extrémité 725. Ainsi, lorsque du fluide sous pression est injecté dans la chambre 752, il provoque le déplacement vers la droite du manchon 748, de la tige 753 et l'organe d'extrémité 725. Le manchon, la tige et l'organe d'extrémité peuvent ensuite être ramenés à leur point de départ, c'est-à-dire être déplacés vers la gauche, en supprimant la pression dans la chambre 752 et en mettant sous pression la chambre 751.
Le long du cylindre 750 est disposé un cylindre 754 qui communique par un trou 755 avec un canal 756 percé dans la tige 757, dont l'extrémité de gauche pénètre dans un alésage 758. Le canal 756 communique avec la conduite 734 (fig. 27), de sorte que l'injection de fluide sous pression dans le cylindre 754 provoque le soulèvement du doigt 727. Ici aussi, la communication entre le trou 755 et le cylindre 754 sera maintenue sur toute l'étendue du mouvement imprimé à la tige 757 et à l'organe 725 par le manchon coulissant 748. Un organe de liaison 759, flexible et extensible, est placé entre l'organe d'extrémité 725 et le corps 744 dans lequel sont ménagés les cylindres 750 et 754.
Pour des raisons qui seront données plus loin, l'amplitude du mouvement de la tige coulissante 735 et, partant, de l'organe d'extrémité 724 est plus grande que celle du manchon coulissant 748 et de l'organe d'extrémité 725, comme on peut s'en rendre compte en comparant les longueurs des cylindres 737 et 750.
La plate-forme 645 est pourvue du même mécanisme que celui qui vient d'être décrit à propos de la plateforme 644, sauf que les chaînes 712 sont entraînées en sens inverse, le mécanisme d'entraînement, qui comprend le moteur 719, l'arbre 718, les pignons-Galle 717, les chaînes 716 et les pignons-Galle 715, pour les chaînes 712 étant disposé, dans la plate-forme 645, à proximité de l'extrémité opposée à celle où est disposé le mécanisme d'entraînement porté par la plate-forme 644.
Grâce à cette disposition, des paires de palettes peuvent être chargées sur la plate-forme 644 depuis l'un des côtés du transporteur 114 (le côté le plus proche lorsque l'on regarde la fig. 29), et être déchargées depuis le côté opposé, en même temps que, sur la plate-forme 645, des paires de palettes sont chargées depuis ledit côté opposé du transporteur 114 (le côté éloigné lorsque l'on regarde la fig.
29) et déchargées depuis le côté mentionné en premier lieu. Ainsi, une paire de palettes transportée depuis le casier à palettes vers le chargeur de palettes d'une
machine-outil est véhiculée sur la plate-forme 645, tandis qu'une paire de palettes transportée du chargeur de palettes vers le casier à palettes est véhiculée sur la plate-forme 644.
On va décrire maintenant le fonctionnement du transporteur 114 en se référant à la fig. 31 qui représente de façon schématique le transport d'une paire de palettes depuis un compartiment du casier à palettes 113 jusqu'à un chargeur de palettes 107 à 112. Dans cette figure, les organes d'extrémité associés à la plate-forme 645 et correspondant aux organes 725 et 724 sont désignés par 725a et 724a, et leurs doigts par 727a et 726a. Les palettes composant la paire sont désignées par A et B.
Lorsque l'ordinateur 173 donne au transporteur 114 l'ordre de prendre cette paire de palettes dans le compartiment qui lui est alloué dans le casier à palettes, le moteur hydraulique 195 est mis en marche de manière à entraîner les chaînes 251 et à déplacer le transporteur dans la direction voulue le long des casiers 113 et 115.
Des dispositifs de réglage de la vitesse (non représentés) sont disposés à intervalles rapprochés le long des casiers; ces dispositifs peuvent consister en des interrupteurs ou des dispositifs photo-électriques et ils sont agencés de manière à détecter à tout instant la position du transporteur le long des casiers. La mémoire de l'ordinateur 173 renferme les informations donnant la vitesse que le transporteur doit avoir lorsqu'il passe devant ces dispositifs en s'approchant de l'endroit voulu, et ces dispositifs sont agencés de manière à régler la vitesse du moteur 195 afin que le transporteur ait la vitesse voulue.
La vitesse maximale du transporteur est de l'ordre de 3 m/s et lorsqu'il s'approche de l'endroit voulu, les dispositifs de réglage de la vitesse réduisent sa vitesse jusqu'à l'amener à environ 2,5 cm/s; à ce moment, l'alimentation du moteur 195 est coupée et le transporteur s'arrête, la plate-forme 645 aboutissant approximativement devant la colonne verticale du casier contenant le compartiment dans lequel se trouve la paire de palettes. Au moment où le transporteur s'immobilise, les organes de positionnement 655 et 656 sont actionnés hydrauliquement de manière à émerger du transporteur et à le positionner avec précision, la plate-forme 645 venant alors se placer exactement devant la colonne des compartiments.
L'instruction donnée par l'ordinateur 173 et indiquant le compartiment, intervient également, le cas échéant, pour actionner un ou plusieurs des vérins hydrauliques 691, 697 et 703 afin d'élever ou d'abaisser l'organe à plate-forme 643 de manière que la plate-forme 645 soit amenée devant le compartiment voulu de ladite colonne.
Lorsque ce positionnement est terminé, l'organe d'extrémité 72Sa est amené (en faisant coulisser le manchon 748, fig. 24) à se placer sous l'oreille libre de la palette A et le doigt 727a est soulevé (par injection de fluide sous pression dans le cylindre 754, fig. 24) de manière à venir s'engager entre cette oreille et le côté de la palette auquel elle est fixée, comme cela est représenté à la ligne (a) de la fig. 31. L'organe 727a est ensuite ramené à son point de départ, tirant ainsi la paire de palettes qu'il a accrochée vers la plate-forme 645.
Lorsque le bord avant de la palette A parvient sur le brin supérieur des chaînes 712, le moteur servant à les entrainer est mis en marche afin d'amener les poussoirs 723 à venir buter contre la face interne du côté antérieur de la palette A et à remplacer le doigt 727a (ligne (b)) pour l'entraînement des palettes. Le doigt 727a est ensuite escamoté et les palettes continuent à être tirées sur la plate-forme 645 par les poussoirs 723 (ligne (c)) jusqu'à ce que les deux palettes A et B y soient complètement placées (ligne (d)), après quoi l'entraînement des chaînes 712 est stoppé.
La tête de lecture 652 (fig. 29) intervient alors pour lire le numéro d'identification des palettes, indiquant ainsi à l'ordinateur 173 qu'elles ont bien été reçues. La tête 652 continue à lire ce numéro tant que les palettes demeurent sur la plate-forme. Au moment où lui parvient le signal indiquant que les palettes ont bien été reçues, les organes de positionnement 655 et 656 sont retirés et l'ordinateur donne l'ordre au transporteur de se déplacer le long des casiers de manière à venir se placer devant le chargeur de palettes affecté à la machine à laquelle les palettes sont destinées.
Normalement le transporteur reçoit d'abord l'ordre d'amener la plate-forme 644 à la position de déchargement du chargeur de palettes et d'embarquer une paire de palettes en attente dans cette position, et ensuite seulement d'amener la plate-forme 645 à la position de déchargement afin de décharger les palettes A et B.
Après cette mise en place, les chaînes 712 sont mises en marche de sorte que les poussoirs 723 poussent les palettes hors de la plate-forme 645. La distance entre les deux paires de poussoirs 723 le long des chaînes 712 est telle que la seconde paire peut prendre en charge l'entraînement des palettes en venant buter contre la face externe du côté postérieur de la palette B lorsque la première paire est sur le point de se dégager de la partie antérieure de la palette A (voir ligne (d)). Les palettes sont alors déplacées par la deuxième paire de poussoirs 723 jusqu'à ce que l'extrémité arrière de la palette B quitte le brin supérieur des chaînes 712 (ligne (e)).
Le doigt 726a de l'organe 724a est ensuite soulevé de manière à venir s'engager entre la face arrière de la palette B et son oreille, après quoi l'organe 724a est mis en mouvement par coulissement de la tige 73 Sa, ce qui permet de poursuivre l'entraînement des palettes (ligne (f)) jusqu'à ce qu'elles soient dégagées de la plate-forme 645 et placées sur une des pales du chargeur de palettes (ligne (g)). La lecture du numéro des palettes par la tête de lecture 652 est alors interrompue, indiquant ainsi à l'ordinateur 173 que les palettes ont été déchargées. Le doigt 726a est ensuite escamoté et l'organe 724a rétracté.
Le transporteur peut alors être déplacé afin qu'il puisse décharger la paire de palettes qu'il a embarquée sur la plate-forme 644, en provenance du chargeur de palettes, dans le compartiment qui lui est alloué dans le casier à palettes.
Le mouvement des organes d'extrémité 724a et 725a est effectué en synchronisme avec celui des poussoirs 723 de manière que le déplacement des palettes ne soit pas interrompu lorsque les poussoirs 723 viennent relayer le doigt 727a, ou lorsque le doigt 726a vient relayer les poussoirs 723. L'amplitude du déplacement de l'organe 724a est supérieur à celle du déplacement de l'organe 725a, comme on l'a indiqué ci-dessus, étant donné que le transporteur 114 est placé plus près du casier à palettes 113 que des unités de chargement 107 à 112.
Le support 646 pour les magasins à outils est équipé d'un mécanisme destiné à charger et à décharger les magasins à outils, ce mécanisme étant sensiblement le même que celui qui a été décrit à propos des platesformes 644 et 645; la seule différence réside en ce qu'il comprend deux chaînes sans fin, 760 et 761, qui peuvent être entraînées indépendamment l'une de l'autre en sens inverse et dont les poussoirs, correspondant aux poussoirs 723, sont escamotables de manière que les poussoirs de l'une des chaînes ne puissent pas entraver le mouvement d'un magasin à outils lorsque celui-ci est déplacé par l'autre chaîne.
Lorsqu'il est nécessaire de changer un magasin à outils dans le chargeur de l'une des machines, le transporteur 114 est mis en mouvement sur ordre de l'ordinateur 173, ce mouvement ayant pour objet d'amener le support vide 646 devant la position de décharge du chargeur: un organe d'extrémité, correspondant à l'organe 724, ainsi que la chaîne 760 sont alors mis en action pour retirer le magasin à outils de la pale du chargeur et l'amener sur le support 646. Le numéro du magasin à outils est ensuite lu par la tête de lecture 654, ce qui indique à l'ordinateur 173 que le magasin a été reçu. Puis le transporteur est déplacé pour amener le support 646 devant le compartiment alloué à ce magasin dans le casier à magasins 115, après quoi ce magasin est déchargé par l'entrée en action de la chaîne 760 et d'un organe d'extrémité correspondant à l'organe 725.
L'évacuation du magasin hors du support 646 provoque l'interruption de la lecture du numéro du magasin par la tête de lecture 654, ce qui indique que le magasin a été déchargé, le transporteur 114 est ensuite déplacé pour aller charger le nouveau magasin requis par la machine-outil, et cela en l'extrayant hors du compartiment qui lui est alloué dans le casier à magasins à outils 115, pour ensuite aller le décharger dans le chargeur de magasins à outils. Chargement et déchargement sont effectués par la chaîne 761 et par les organes d'extrémité.
Les dispositifs de commande hydraulique des tiges coulissantes et des doigts de l'organe d'extrémité sont logés dans le transporteur 114.
La construction et le fonctionnement du transporteur 138 sont sensiblement les mêmes que ceux du transporteur 114, à ceci près que son organe à plates-formes 643 ne comprend pas de support 646 pour magasins à outils, étant donné que ce transporteur 138 n'est pas destiné à transporter des magasins à outils. Le transporteur 138 se déplace sur des rails disposés sur le casier à palettes 113 et le casier à magasins 115; il est déplacé le long de ces casiers à l'aide d'une chaîne 254 mue par une roue-Galle motrice 253 (figures 2 et 4B) et passant autour d'une roue-Galle de renvoi 255. La roue 253 est entraînée par le moteur hydraulique 195, qui est constitué en fait par deux moteurs hydrauliques distincts, l'un actionnant la roue motrice 250 fig. 4A) et l'autre la roue motrice 253.
Comme il a été expliqué plus en détail ailleurs, le transporteur 138 transporte les palettes entre le casier à palettes 113 et les postes de positionnement et de repositionnement; ces derniers présentent des emplacements de réception et de collection des palettes qui sont disposés chacun directement en face d'une colonne verticale de compartiments du casier à palettes ou du casier à magasins à outils, de sorte que le transporteur peut venir se positionner devant l'un quelconque de ces emplacements en prenant les parois des casiers pour repères.
L'ordinateur 173 tient à jour un inventaire des palettes qui permet de fournir de façon continue des indications relatives à l'emplacement de chacune des palettes dans l'installation, à leur état chargé ou vide, et, lorsqu'elles sont chargées, à l'état de l'ébauche portée.
L'ordinateur est de plus informé du numéro du lot auquel appartiennent les ébauches portées par les palettes, car son programme a alloué à chacun des lots d'ébauches des palettes particulières reconnaissables par leur numéro. Les numéros des palettes sont lus après qu'elles ont été chargées, prêtes à être emmenées d'un poste ou table de positionnement, de manière que, pour les besoins de l' inventaire des palettes , un rapport puisse être fait entre le numéro du lot et les numéros des palettes sur lesquelles les ébauches du lot ont été chargées;
les numéros des palettes sont encore une fois lus après que les ébauches, une fois usinées, aient été déchargées des palettes et que les palettes vides attendent d'être ramassées à un poste ou table de positionnement, afin que, dans l' inventaire des palettes , le rapport qui a été précédemment établi entre les numéros de palettes et le numéro du lot soit effacé.
L' inventaire des palettes est maintenu constamment à jour, car des têtes de lecture de contrôle dispersées dans l'installation envoient des signaux de rétro-action indiquant les changements d'emplacement des palettes et les changements dans l'état d'usinage des ébauches que portent les palettes. L'ordinateur est ainsi tenu au courant, de façon continue, des palettes qui sont vides, des palettes qui sont chargées d'ébauches brutes attendant leur première opération d'usinage, des palettes qui sont chargées d'ébauches partiellement usinées attendant une opération d'usinage ultérieure, des palettes qui sont chargées d'ébauches attendant d'être repositionnées, et des palettes qui sont chargées de pièces terminées attendant d'être déchargées.
Le début et la fin d'une opération de transport de palettes par l'un des transporteurs 114 ou 138 sont communiqués à l'ordinateur 173, comme on l'a vu plus haut, par une tête de lecture dont est muni le transporteur, et qui est agencée de manière à lire, au moment où celui-ci reçoit une paire de palettes, les numéros d'identification de cette paire, cette lecture se poursuivant tant que dure le transport et cessant au moment du déchargement. De même le début et la fin d'une opération de transport de magasins à outils sont signalés de façon analogue par la tête de lecture 654 dont est équipé le transporteur 114, l'ordinateur 173 tenant ainsi à jour un inventaire des magasins à outils comme on l'a expliqué ailleurs.
Le transporteur 146 affecté au transport des boîtes est quant à son principe semblable au transporteur 114 (et au transporteur 138), mais son organe à plate-forme correspondant à l'organe 643 est constitué par une seule plate-forme agencée pour transporter une seule boîte à la fois. Cette plate-forme est équipée d'un mécanisme analogue à celui qui a été décrit plus haut à propos du support 646 pour magasins à outils: ce mécanisme est destiné à tirer une boîte sur la plate-forme et à décharger une boîte de la plate-forme depuis l'un ou l'autre des côtés du transporteur. Le transporteur 146 se déplace le long de rails disposés sur le casier à boîtes. Celui-ci est semblable au casier à magasins à outils et comprend des parois verticales supportant des rayons délimitant des compartiments pouvant chacun recevoir une boîte.
Une tête de lecture est disposée sur le transporteur à boîtes 146, de manière à pouvoir lire le numéro d'identification de toute boîte que vient à porter la plate-forme et à envoyer un signal à l'ordinateur 173 au début et à la fin d'une opération de transport de boites, celui-ci tenant à jour un inventaire des boîtes comme on l'a expliqué ailleurs.
Il est clair que les différentes têtes de lecture disséminées dans l'installation ne servent pas uniquement à signaler à l'ordinateur 173 le moment où une paire de palettes, un magasin à outils ou une boîte quitte ou atteint un emplacement particulier, mais aussi, en lisant le numéro d'identification, à assurer que c'est bien la paire de palettes, le magasin à outils ou la boîte voulue qui occupe cet emplacement particulier.
Postes de positionneme'?t et de repositionnement
fig. 21,22et23
La fig. 21 représente l'une des tables ou postes de positionnement ou de fixation 118 à 133 et montre sa disposition par rapport au convoyeur 139. Cette table comprend un organe mobile 801 formant portillon que l'ordinateur 173 ouvre automatiquement, en le plaçant en travers du brin supérieur du convoyeur 139 lorsqu'une boîte destinée à la table est placée sur le convoyeur par le transporteur de boîtes 146. L'organe 801 dévie la boîte hors du convoyeur 139 vers la table de positionnement, après quoi la porte est automatiquement refermée. La boîte descend en glissant sur une rampe inclinée 802, dont l'extrémité inférieure aboutit à un compartiment 804 dans lequel la boîte demeurera pendant le temps que l'opérateur aura à utiliser son contenu.
Le compartiment 804 comprend un fond 805 qui est mobile autour d'un pivot 803 et que l'opérateur peut ouvrir à l'aide d'une poignée 806, afin de libérer la boite dont il (ou elle) n'a plus besoin; cette boîte descend en glissant sur un autre plan incliné (non représenté) pour aboutir sur le brin inférieur du convoyeur 139. Ce brin renvoie la boîte vers la zone de préparation des boîtes. Une tête de lecture (non représentée) est en outre prévue pour lire le numéro d'identification de la boîte se trouvant dans le compartiment 804.
La table de positionnement reçoit, en un emplace- ment de réception 807, les palettes qu'achemine le transporteur 138 et elle comprend des dispositifs qui, grâce à des chaînes 808, sont à même de déplacer les palettes, le long d'un chemin horizontal, sur cette table, et de les amener sur une plaque 809 où s'effectue le travail de positionnement. Ensuite, les palettes sont amenées à un emplacement de ramassage (non représenté à la fig. 21) où le transporteur 138 peut les récolter.
Le cheminement d'une paire de palettes A et B depuis le transporteur 138, sur la surface de la table de positionnement et, en sens inverse, vers le transporteur 138 est représenté schématiquement à la fig. 22, dans laquelle les flèches en traits pleins représentent les déplacements de la palette A et les flèches en traits interrompus représentent les déplacements de la palette B.
La paire de palettes accouplées A et B est délivrée depuis une plate-forme du transporteur (celle de gauche lorsqu'on regarde la fig. 22) à l'emplacement de réception 807 de la table de positionnement, les palettes A et B occupant respectivement les positions indiquées par 810 et 811. Les palettes A et B sont ensuite déplacées, tout en restant accouplées, vers la droite, de façon à occuper respectivement les positions 812 et 813. Puis elles sont déplacées en avant (toujours à l'état accouplé) de manière à occuper respectivement les positions 814 et 815. Cette dernière position 815, qu'occupe alors la palette B, se situe sur la plaque 809, de sorte que l'opérateur peut effectuer sur cette palette l'opération de positionnement requise.
Après cette opération, la palette B est déplacée vers la droite (ce qui désaccouple les palettes), de manière à occuper la position 816; la palette
A, elle, est alors déplacée en avant vers la position 815, de sorte que l'opérateur peut effectuer sur cette palette A les opérations de fixation voulues. La palette B est ensuite déplacée en arrière vers la position 817, tandis que la palette A est déplacée vers la position 816 au cours de ce déplacement (la palette A est soulevée légèrement afin de permettre à son oreille latérale arrière de passer pardessus l'oreille latérale avant de la palette B, puis abaissée afin de l'accoupler à nouveau à la palette B).
Les palettes A et B sont ensuite déplacées en arrière, tout en demeurant accouplées, de manière à occuper respectivement les positions 818 et 819 de l'emplacement de ramassage 820, d'où les palettes accouplées peuvent être reçues sur la plate-forme de droite du transporteur 138 (toujours lorsqu'on regarde la fig. 22) Les deux platesformes du transporteur 138 sont espacées de façon telle qu'une paire de palettes puisse être délivrée à l'emplacement de réception 807 de la table de positionnement pendant que, simultanément, une autre paire de palettes est reprise à l'emplacement de ramassage 820.
Il est clair qu'avec cette disposition de la table de positionnement on peut établir pour les palettes un stock tampon de deux paires de palettes arrivantes (aux positions 810, 811 et 812, 813) et une paire de palettes sortantes (aux positions 818, 819) ceci entre le transporteur 138 et les positions (814, 815, 816 et 817) qu'utilise l'opérateur lorsqu'il déplace les palettes d'une paire au cours d'une opération de positionnement. La plaque 809 est pourvue de supports, de préférence des supports à flottation pneumatique 821 (voir fig. 21), afin d'aider l'opérateur à déplacer les palettes sur la plaque.
Des têtes de lecture sont prévues pour lire, à l'emplacement de ramassage 820, les numéros d'identification des palettes d'une paire (le numéro étant le même pour les deux palettes).
Devant l'opérateur, c'est-à-dire au-dessus et légèrement en retrait de la plaque 809, se trouve un panneau contenant des voyants 822, qui peuvent, sur commande de l'ordinateur 173, s'allumer afin d'indiquer à l'opérateur le type d'opération de mise en place qu'il doit effectuer. Ainsi, lorsqu'un voyant s'allume, il rend apparente une inscription telle que Positionner , Repositionner ou Enlever . Au-dessous des voyants est placée une horloge à indication numérique 823 (également commandée par l'ordinateur 173) qui comprend les signes + et pour indiquer à l'opérateur, grâce à un compte à rebours effectué depuis le début, le temps qui lui reste pour terminer un lot, ainsi que pour indiquer entre les différents lots la valeur cumulée des écarts entre le temps normal et le temps effectif relatifs aux opérations de mise en place effectuées pendant une journée.
Un support de guidage 824 est disposé à côté du panneau contenant les voyants et l'horloge. Ce support de guidage 824 sert à la mise en place d'un gabarit qui permet de faciliter le positionnement des ébauches, et à côté de lui se trouve un interphone 825 qui assure la liaison avec le contrôleur humain 189 (et qui peut aussi être utilisé pour diffuser de la musique pendant les heures de travail). Un tournevis pneumatique 826 à limiteur de couple est prévu pour permettre la fixation des accessoires de montage aux palettes et la fixation des ébauches aux accessoires de montage. Un râtelier 827 est également prévu pour contenir diverses têtes de rechange à utiliser avec le tournevis. Les opérations exécutées à la table de positionnement et par celle-ci sont les suivantes.
Lorsqu'il y a lieu d'effectuer des opérations de mise en place, la boîte contenant les ébauches, les accessoires de montage, les gabarits, etc., pour un lot déterminé, est déposée (sur ordre de l'ordinateur 173) sur le brin supérieur du convoyeur '139, et le portillon 801 de la table de positionnement désignée par l'ordinateur est ouvert afin de dévier ladite boîte depuis le convoyeur vers la table.
Lorsque la boîte arrive dans le compartiment 804, son numéro est lu et un signal correspondant est transmis à l'ordinateur 173. Ce dernier a alloué un groupe de palettes pour ce lot, et il donne au transporteur 138 les ordres nécessaires pour extraire la première paire de palettes de ce groupe hors du casier à palettes et pour amener cette paire à l'emplacement de réception 807 de la table de positionnement désignée. L'ordinateur 173 allume également, en réponse à la lecture du numéro de la boîte, le voyant Positionner du panneau d'affichage. L'opérateur peut alors, en attendant l'arrivée des palettes, étudier les instructions de mise en place contenues dans la boîte, et fixer le gabarit correspondant dans le guide 824.
A l'instant où la première paire de palettes arrive à l'emplacement de réception 807 (et où, le cas échéant, le transporteur 139 ramasse à l'emplacement de ramassage 820, la dernière paire de palettes affectée au lot précédent), l'ordinateur 173 commence le compte à rebours, lequel apparaît sur le cadran de l'horloge 823, et actionne les dispositifs de déplacement à chaînes 808 afin d'amener les palettes jusqu'aux positions respectives 814 et 815.
Tant qu'une paire de palettes se trouve sur le transporteur, la présence de ces dernières est signalée de façon continue à l'ordinateur 173 du fait que leur numéro d'identification se trouve situé devant la tête de lecture du transporteur. L'ordinateur est ainsi renseigné sur les palettes qui quittent le transporteur.
L'opérateur effectue ensuite les opérations de mise en place nécessaires sur la palette antérieure, puis sur la palette postérieure de ladite paire, ceci en utilisant le tournevis 826 (le détail de ces opérations est décrit dans l'exposé des brevets suisses N0 527023, N0 527024, N0 527025 et N0 527022 (demandes de brevets suisses N0 5514/68, N0 16285/68, N0 16286/68 et N0 16287/68)).
Pendant que l'opérateur est en train d'effectuer ces opérations sur cette première paire de palettes, le transporteur 138 peut délivrer deux autres paires de palettes, la première de ces paires suivantes étant automatiquement acheminée après son arrivée; vers les positions 812 et 813.
Lorsque l'opérateur a terminé les opérations concernant les deux palettes de la première paire et a réaccouplé ces dernières, celles-ci sont déplacées en arrière vers l'emplacement de ramassage 820, où leur numéro est lu; en réponse à cette lecture l'ordinateur 173 provoque le déplacement en avant de la première des paires suivantes, depuis les positions 812 et 813 jusqu'aux positions 814 et 815 (afin que l'opérateur puisse effectuer sur ces dernières les opérations nécessaires). L'ordinateur provoque également le déplacement de côté de la seconde paire de palettes, depuis les positions 810 et 811 jusqu'aux positions 812 et 813.
Il donne également l'ordre au transporteur 138 d'extraire du casier à palettes la paire de palettes suivante du groupe affecté au lot en cours, et de l'amener à l'emplacement de réception 807, tout en enlevant simultanément, à l'emplacement de ramassage 820, la paire de palettes qui s'y trouve. La présence, en cours de travail sur un lot, d'une paire de palettes à l'emplacement de ramassage 820 déclenche l'expédition d'une nouvelle paire de palettes vers l'emplacement de réception de la table et le déplacement séquentiel des paires de palettes précédentes par les positions de mise en place.
Là où le matériel utilisé pour un lot déterminé est véhiculé dans plusieurs boîtes, celles-ci sont amenées (par l'intermédiaire du transporteur de boîtes 146 et du convoyeur 139) à la table de positionnement à des intervalles qui correspondent à la cadence à laquelle l'opérateur charge les palettes. Ainsi, l'arrivée à l'emplacement de réception 807 de la dernière paire de palettes pour le contenu d'une boîte déclenche l'expédition d'une nouvelle boîte (dont le numéro est lu immédiatement à l'arrivée, mais qui n'est reçue dans le compartiment 805 qu'après que l'opérateur a rendu la boîte précédente au convoyeur 139).
A titre de contrôle, au moment où le numéro d'une paire de palettes est lu à l'emplacement de ramassage, le numéro de la boîte se trouvant dans le compartiment 804 est également lu et communiqué à l'ordinateur 173 (avec un signal d'adresse indiquant la table de positionnement particulière). Les palettes chargées qui doivent quitter la table de positionnement sont enlevées par le transporteur (qui lit également leur numéro) et acheminées vers le compartiment qui leur est attribué dans le casier à palettes.
Lorsque l'opérateur a terminé les opérations de mise en place sur la dernière paire de palettes du groupe attribué au lot en cours, et lorsqu'il les a déplacées vers l'emplacement de ramassage 820, la lecture de leur numéro agit sur l'ordinateur pour lui faire stopper le compte à rebours apparaissant à l'horloge 823 et déclencher l'envoi du lot suivant, vers la table de positionnement. En attendant l'arrivée de la boîte et des palettes relatives au nouveau lot, l'opérateur enlève le gabarit se trouvant dans le guide 824 et le place, avec toutes les autres instructions devenues sans objet, dans la boîte se trouvant dans le compartiment 804, puis retourne cette dernière au convoyeur 139.
Lorsque (normalement au début d'une journée) l'opérateur est appelé à décharger des palettes portant des pièces usinées, un processus similaire est effectué, mais les boîtes délivrées à la table de positionnement sont vides et les palettes qui y sont amenées sont chargées. Le voyant Décharger du panneau d'affichage est allumé par l'ordinateur et l'opérateur retire des palettes les ébauches ainsi que les accessoires de montage et les place dans les boîtes vides, les palettes vides étant enlevées par le transporteur 138 et emmenées vers les compartiments qui leur sont alloués dans le casier à palettes. Les boîtes remplies sont déposées sur le brin inférieur du convoyeur 139 qui les amène vers la zone de préparation des boîtes.
En pratique, les opérations automatiques d'amenée des premières boîtes vides ainsi que des premières palettes chargées vers les tables de positionnement peuvent s'effectuer avant l'arrivée des opérateurs au début de la journée: cela évite qu'ils soient retardés à la reprise du travail.
Lorsque l'opérateur est appelé à effectuer un travail de refixation ou de repositionnement, la boîte contenant tous accessoires de montage, gabarits et instructions éventuels est amenée à la table de positionnement; la lecture du numéro de cette boîte lors de son arrivée agit sur l'ordinateur 173, lequel allume le voyant Repositionner sur le panneau d'affichage, et déclenche l'expédition des palettes chargées de pièces à repositionner. Ces palettes sont transportées par le transporteur 138 depuis le casier à palettes jusqu'à la table de repositionnement associée à la table de positionnement où est arrivée la boîte (chaque table de repositionnement étant associée à un certain nombre de tables de positionnement). L'opérateur, lorsqu'il voit s'allumer le voyant Repositionner , prend la boîte et la place sur la table de repositionnement.
Le cheminement des palettes sur la table de repositionnement est légèrement différent du cheminement sur la table de positionnement et il est représenté schématiquement à la fig. 23. Une paire de palettes A et B est délivrée à partir de la plate-forme de gauche (lorsque l'on regarde la fig. 23) du transporteur 138 à un emplacement de réception 828, où les palettes occupent respectivement les positions 829 et 830. Les palettes A et B sont ensuite déplacées en avant pour venir occuper respectivement les positions 831 et 832.
Une table tournante est prévue à la position 832, premièrement pour soulever la palette afin de la désaccoupler de l'autre palette de la paire, et ensuite pour la tourner de 90t (en sens inverse des aiguilles d'une montre, lorsque l'on regarde le dessin) afin de l'orienter correctement pour la position suivante. La palette B (ayant tourné de 90' ) est ensuite déplacée vers la droite, à la position 833 où se trouve une plate-forme horizontale équipée de dispositifs hydrauliques (comme décrit dans l'exposé du brevet suisse N0 433918) capables d'amener automatiquement la palette dans une position précise relativement aux axes de déplacement de microscopes (axes qui correspondent aux axes de déplacement de la broche porte-outil dans une machine-outil).
Ceci s'effectue de la même façon que la mise en position automatique et précise dans la machine-outil, et la rotation de 901 à la position 832 a pour effet de donner à la palette, dans la position 833, une orientation identique à celle qu'elle a dans la machine-outil. La palette B, après avoir été mise en position, subit, à la position 833, les opérations prévues de repositionnement; ces opérations consistent à modifier la position de l'ébauche par rapport à la palette (par exemple la renverser) et/ou la fixer d'une autre façon (par exemple en utilisant d'autres brides), les microscopes étant utilisés pour s'assurer que les positions de l'ébauche avant et après la refixation sont dans une relation bien déterminée.
Après l'achèvement des opérations de refixation sur la palette B, celle-ci est déplacée à droite, à la position 834, où se trouve une autre table tournante. Celle-ci permet de tourner la palette de 900 dans le sens des aiguilles d'une montre de manière qu'elle puisse reprendre son orientation primitive. La palette B est ensuite déplacée en arrière, à la position 835, puis la palette A est déplacée en avant de la position 831 à la position 832, tournée de 90 en sens inverse des aiguilles d'une montre, déplacée à droite à la position 833 où elle est placée automatiquement dans la position requise pour les opérations de repositionnement.
Après quoi, elle est déplacée à la position 834, soulevée et tournée de 900 dans le sens des aiguilles d'une montre, puis abaissée de manière à venir de nouveau s'accoupler avec la palette B.
La paire de palettes accouplées A et B est alors déplacée en arrière aux positions 836 et 837 respectivement, lesquelles constituent ensemble l'emplacement de ramassage 838 d'où les palettes peuvent prendre place sur la plate-forme de droite du transporteur 138.
A part ces différences de trajectoire et de déplacement, le cheminement des palettes sur la table de repositionnement est dans l'ensemble le même que le chemine- ment des palettes sur la table de positionnement. Ainsi, des têtes de lecture sont prévues pour lire le numéro de chaque paire de palettes arrivant à l'emplacement de ramassage 838. L'arrivée à l'emplacement de réception de la première des paires de palettes d'un lot donné déclenche un compte à rebours visualisé sur le cadran d'une horloge dont est équipée la table de repositionnement, compte à rebours qui est stoppé au moment où est lu le numéro de la dernière paire de palettes porteuses d'ébauches de ce lot donné arrivant à l'emplacement de ramassage (cette dernière lecture sert également à mettre en marche l'acheminement d'un autre lot vers la table de positionnement).
La table de repositionnement, à l'encontre de la table de positionnement, n'est pas agencée pour recevoir des boîtes du convoyeur 139 ou pour lui en délivrer, de sorte que l'opérateur doit amener chaque boîte depuis sa table de positionnement. Ainsi, lorsque les opérations de repositionnement sont terminées, l'opérateur ramène la boîte, dans laquelle il aura placé le gabarit, les instructions et les accessoires de montage qu'il aura enlevés durant les opérations de repositionnement, à la table de positionnement d'où elle est délivrée au convoyeur 139.
Il est clair que, si on le désire, on peut faire en sorte que les opérateurs des tables de positionnement n'aient pas à se déplacer vers les tables de repositionnement, cela en munissant ces dernières de dispositifs de réception et
d'expédition de boîtes (semblables à ceux des tables de
positionnement) et en les faisant occuper par des opérateurs distincts.
De plus, les opérations de repositionnement qui n'exigent pas un déplacement de l'ébauche par rapport à la palette (qui, par exemple, ne nécessite qu'un changement des brides de fixation) et qui, par conséquent, ne requièrent pas l'utilisation de microscopes pour assurer une remise en place précise de l'ébauche, peuvent être effectuées sur une table de positionnement. Dans ce cas le panneau d'affichage porte un voyant donnant l'instruction Repositionnement normal , lorsque le travail doit être effectué sur la table de positionnement, et un voyant donnant l'instruction Repositionnement au microscope lorsque le travail doit être effectué sur la table de repositionnement.
Zone de préparation des hoîtes -fig. 3 et 4B
Si l'on se reporte à nouveau aux fig. 3 et 4B, on voit que la zone de préparation des boîtes 140 comprend un casier à boîtes, qui a été décrit plus haut, un banc de chargement et déchargement des boîtes qui se compose de deux parties 201 et 202, et deux convoyeurs 203 et 204 qui se déplacent en sens inverses (comme l'indiquent les flèches) et qui sont agencés de manière à recevoir les boîtes ramenées vers la zone de préparation des boîtes par le convoyeur 139. Un mécanisme (non représenté) est prévu pour soulever chaque boîte arrivant sur le brin inférieur du convoyeur 139 et pour la déposer sur l'un ou l'autre des convoyeurs 203 et 204.
Les boîtes qui contiennent des ébauches usinées provenant des palettes déchargées aux tables de fixation sont déposées sur le convoyeur 204, lequel les amène vers la partie de droite 202 du banc (lorsqu'on regarde les fig. 3 et 4B). Quant aux boîtes qui contiennent les accessoires de montage et/ou les gabarits, ainsi que les instructions, celles-ci sont déposées sur le convoyeur 203, lequel les amène vers la partie de gauche 201 du banc.
Le mécanisme de levage mentionné plus haut comprend des moyens de contrôle, qui sont constitués par une tête de lecture et qui sont capables de lire le numéro d'identification d'une boîte reçue et à transmettre à l'ordinateur 173 un signal représentant ce numéro. Cet ordinateur 173 (qui contient le code faisant correspondre le numéro de la boîte avec son contenu) indique si oui ou non la boîte renferme une ébauche usinée et commande le mécanisme de levage de la manière requise pour amener la boîte au convoyeur approprié 203 ou 204.
Un dispositif 205 est disposé sur la partie droite 202 du banc de chargement et de déchargement; il est relié au point AID 180, et il comprend une tête de lecture princi pale de contrôle capable de lire le numéro d'identification d'une boîte et d'envoyer un signal correspondant à l'ordinateur 173. Sur l'ordre de ce dernier, le dispositif 205 peut produire une fiche imprimée portant des informations relatives à la nouvelle destination des ébauches usinées ou pièces contenues dans la boîte. Par exemple, les ébauches ou pièces peuvent devoir être dirigées vers un département de traitement électrochimique ou de gravage ou vers un entrepôt de pièces terminées. Lorsque la boîte est déchargée, les ébauches usinées ou pièces sont transvasées dans une autre boîte pour être amenées à leur nouvelle destination. Cette autre boîte ne porte aucun numéro d'identification.
Ainsi les boites numérotées ne sont utilisées que dans l'installation décrite: elles ne quittent donc pas celle-ci.
Dans cette autre boîte est aussi placée la fiche imprimée.
Le dispositif 205 comprend également une autre tête de lecture capable de lire le numéro du lot pour lequel une boîte est chargée et d'envoyer un signal correspondant à l'ordinateur 173. Le numéro du lot figure sur le gabarit utilisé pour la fixation des ébauches du lot aux palettes. Le numéro d'identification de la boîte est lu par la tête de lecture principale du dispositif 205 afin que l'ordinateur puisse par la suite associer à cette boîte le numéro du lot.
La partie droite 201 du banc de déchargement est également équipée d'une tête de lecture principale de contrôle.
Cette tête est à même de lire le numéro d'une boîte dont on a retiré les accessoires de montage et/ou les gabarits et les instructions de positionnement, et d'envoyer un signal représentant ce numéro à l'ordinateur. Ce dernier peut ainsi dissocier le numéro de cette boite du numéro du lot pour lequel elle renfermait du matériel.
Une boite telle que celles qu'utilise l'installation est représentée à la fig. 8: elle comprend un corps 206, en forme de caissette, dont le haut est ouvert et qui présente une face frontale inclinée et partiellement ouverte, ainsi qu'une barre transversale 207. Le numéro d'identification de la boîte est affiché sur le côté extérieur d'un rebord 208, et il est composé à l'aide de bouchons en matière magnétique ou amagnétique enfoncés dans des trous 209 de manière à constituer un nombre binaire. comme pour les numéros d'identification des palettes. Comme on l'a indiqué précédemment, tout autre système pourrait être utilisé. Les numéros pourraient aussi être placés sur la base de la boîte, à proximité de la face frontale.
Le transporteur de boîtes 146 est, dans ses éléments essentiels, pareil au transporteur de palettes 138, mais il ne comprend qu'une seule plate-forme agencée de manière à ne porter qu'une seule boîte à la fois. Il comprend également des moyens capables de riper une boîte vers ou depuis la plate-forme, des deux côtés du transporteur, et une tête de lecture apte à lire le numéro d'identification de la boîte transportée. Ce transporteur se déplace le long d'un rail prévu au sommet de la partie 141 et des sections de transit 143, 144 et 145 du casier à boites, et il est mû le long de ce casier par une chaîne 210 à laquelle il est attaché et qui passe autour d'une roue-Galle de renvoi 21 i et d'une roue-Galle menante 212 entraînée par un moteur hydraulique 197.
On va décrire maintenant les opérations qui sont effectuées dans la zone de préparation des boîtes. L'ordinateur tient un inventaire des boîtes qui lui permet de déterminer l'emplacement, le contenu et la disponibilité des boîtes à tout moment, cet inventaire étant continuellement mis à jour à l'aide des signaux renvoyés depuis les têtes de lecture de contrôle situées dans la zone de préparation des boîtes et depuis celles qui se trouvent aux tables de positionnement.
L'ordinateur pilote 174 envoie à une zone de préparation du matériel (non représentée) qui est associée à la zone de préparation des boîtes, une fiche imprimée indiquant les lots pour lesquels du matériel doit être chargé dans les boîtes au cours d'un certain jour pour être mis en place et usiné le jour suivant. Cette fiche fournit suffisamment d'informations pour permettre aux opérateurs humains affectés à la zone de préparation du matériel de rassembler les accessoires de montage, les gabarits et les instructions de fixation relatifs à ces lots et de préparer les ébauches qui sont coupées dans des billettes en alliage léger, qui présente une surface planée selon les besoins et qui sont munies des trous nécessaires pour leur fixation.
Cette fiche peut en fait se borner à informer la zone de préparation du matériel du numéro de la pièce à réaliser et du nombre de pièces requises (le numéro du lot étant de préférence le même que celui de la pièce à réaliser). Dans ce cas la zone de préparation du matériel possède une enveloppe pour chaque pièce à réaliser, cette enveloppe contenant les informations nécessaires ainsi qu'un dessin de l'ébauche, un gabarit de perçage destiné à être utilisé pour percer les trous nécessaires à la fixation de l'ébauche, des instructions concernant la fixation telles qu'un dessin ou une photographie, un gabarit de positionnement et une liste des accessoires de montage requis pour le positionnement.
Si l'ébauche nécessite un repositionnement, l'enveloppe renferme également un dessin ou une photographie de l'ébauche repositionnée, un gabarit de repositionnement et une liste des accessoires de montage requis pour le repositionnement.
Dans la zone de préparation, les opérateurs humains prennent des boîtes vides dans la première section de transit 143 du casier à boîtes et les chargent sur le banc de chargement 202. Chaque boîte contient le matériel requis pour un lot donné, et le numéro de ce lot ainsi que le numéro de la boîte sont envoyés à l'ordinateur 173 par le dispositif 205 pour y être associés dans l' inventaire des boites , comme on l'a vu précédemment. Lorsque l'importance d'un lot (c'est-à-dire le nombre d'ébauches à mettre en place) nécessite plusieurs boîtes pour le chargement du matériel requis, le numéro du lot est associé au numéro d'identification de chacune des boîtes, et le gabarit portant le numéro du lot est placé dans la première boîte.
Le numéro d'identification de cette première boîte est envoyé à l'ordinateur 173, lequel enverra cette boîte en tête à la table de positionnement que l'ordinateur aura choisie.
Chacune des boîtes remplies est placée par l'opérateur humain dans la seconde section de transit 144 du casier à boites. De là, ces boîtes sont transférées, par le transporteur 146, aux compartiments qui leur sont alloués dans la section principale 141-142.
Le repositionnement d'une ébauche et son usinage ultérieur sont considérés comme un travail distinct, de sorte que si dans la fiche que l'ordinateur 174 envoie un certain jour à la zone de préparation du matériel figure un lot d'ébauches nécessitant un repositionnement, la fiche qui est émise le jour suivant (jour où ces ébauches subissent leurs premières opérations de mise en place et d'usinage) comprendra un poste demandant que les accessoires de montage, le gabarit et les instructions nécessaires pour le repositionnement de ces ébauches soient chargés dans une boite, le numéro de cette boîte et le numéro du lot qui est inscrit sur le gabarit que contient cette boite, étant lus lors du chargement, comme on l'a indiqué précédemment.
Le programme journalier relatif au chargement des boîtes' est accompli de la manière qui a été indiquée plus haut et les boîtes sont transférées à la section principale 141-142 du casier à boîtes pour y demeurer jusqu'au jour suivant. Le lendemain, le transporteur de boîtes 146 trans fère. suivant les ordres de l'ordinateur 173, les boîtes chargées depuis la section principale du casier à boîtes au convoyeur 139 pour être emmenées aux tables de fixation (I'ordinateur 173 commandant l'ouverture du portillon de la table de positionnement à laquelle une boîte est destinée au moment où il fait placer cette boîte sur le convoyeur 139 parle transporteur).
Les boîtes qui sont renvoyées depuis les tables de positionnement et qui contiennent les gabarits et les instructions dont les opérateurs ont fait usage pour fixer sur les palettes les ébauches contenues dans les boîtes aboutissent sur la partie gauche 201 du banc de déchargement. Elles y sont déchargées, et leur numéro y est lu de manière que l'ordinateur puisse mettre à jour son inventaire des boîtes en dissociant le numéro de chaque boîte du numéro du lot pour laquelle elle a renfermé du matériel et afin qu'il puisse l'enregistrer comme étant vide. Chaque boite vide est placée par l'opérateur humain dans la troisième section de transit 145 du casier à boîtes, d'où elle est transférée, par le convoyeur 146, au compartiment qui lui est attribué dans la section principale 141-142.
Quant aux gabarits et aux instructions que l'opérateur aura déchargées, il les renvoie à la zone de préparation du matériel.
Pour ce qui est de celles des boîtes renvoyées qui contiennent en outre des accessoires de montage enlevés lors d'une opération de repositionnement, elles sont traitées de la même façon.
Lorsque (normalement au début de chaque jour) les opérateurs sont en train de décharger des palettes les ébauches usinées, le transporteur de boîtes 146 transfère, sur commande de l'ordinateur 173, des boîtes vides depuis la section principale 141-142 du casier à boîtes jusqu'au convoyeur 139, afin de les expédier aux tables de positionnement. L'ordinateur 173 met à jour l' inventaire des boîtes en associant le numéro de la boîte qu'il expédie avec le numéro du lot auquel appartiennent les ébauches usinées qui vont y être déchargées. A leur retour, ces boîtes, qui contiennent donc les ébauches usinées (ainsi que les accessoires de montage ayant servi à les fixer aux palettes) aboutissent sur la partie de droite 202 du banc de déchargement et elles y sont déchargées.
Les ébauches usinées sont transférées dans d'autres boîtes avec une fiche, comme on l'a décrit précédemment, alors que les accessoires de montage sont renvoyés vers la zone de préparation du matériel. Les boîtes vides sont placées dans la troisième section de transit 145 du casier à boîtes, d'où elles sont transférées, par le transporteur 146, dans les compartiments qui leur sont attribués dans la section prin cipale: l'ordinateur met a jour l' inventaire des boîtes et dissocie le numéro de chaque boîte de celui de son contenu, comme il a été décrit précédemment.
Afin de réduire le nombre d'opérations de transport qui doivent être effectuées par le transporteur 146, certaines des boîtes qui ont été déchargées, peuvent, au lieu d'être placées dans la section de transit 145 par les opérateurs humains, être placées sur un support séparé pour y former une file de boîtes vides. Ainsi, les opérateurs peuvent pour les charger, par la suite, prendre des boîtes vides dans cette file au lieu de les extraire de la section de transit 143.
Dans la description faite ci-dessus, le repositionnement d'une ébauche et son usinage subséquent sont considérés comme constituant un travail distinct qui est effectué le lendemain du jour où l'ébauche a subi ses premières opérations de positionnement et d'usinage. Toutefois, l'ordinateur de planification peut, pour autant que cela soit possible, disposer le programme de manière que celles des ébauches qui nécessitent un repositionnement soient soumises aux opérations de positionnement et d'usinage initiales aussitôt que possible dans la journée, de manière à pouvoir être envoyées aux tables de repositionnement pour y être repositionnées le même jour, avant la fin de la période de travail de huit heures accomplie par les opérateurs.
Les opérations d'usinage que les ébauches repositionnées doivent subir peuvent alors être effectuées pendant les seize heures qui succèdent à cette période de travail de huit heures. Ainsi l'usinage des ébauches, tant avant qu'après leur repositionnement, peut être effectué durant une même journée de vingt-quatre heures. Dans ce cas, la boîte contenant le gabarit, les instructions et, éventuellement, les accessoires de montage, nécessaires pour le repositionnement, peut être chargée en même temps que la boîte contenant les ébauches, le gabarit, les instructions et les accessoires de montage, relatifs à la première opération de positionnement, c'est-à-dire le jour précédant celui où les opérations de mise en place et d'usinage seront effectuées.
En variante, la boîte contenant le matériel requis pour le repositionnement peut être chargée au début de la journée suivante, pendant que les ébauches subissent leurs premières opérations de positionnement et d'usinage.
Quelle que soit la variante qui est mise en oeuvre, la boîte qui est chargée de matériel de repositionnement est placée, par l'intermédiaire de la section de transit 144 et du transporteur 146, dans le compartiment qui lui est attribué dans la section principale 141-142 du casier à boîtes en attendant d'être expédiée, sur ordre de l'ordinateur 173, vers la table de positionnement voulue.
Préparation des magasins à outils -fig. 3, 4B et 7
La préparation des magasins à outils, c'est-à-dire l'enlèvement des outils hors des magasins et le remplissage des magasins avec des outils, s'effectue à un banc 220 dit de remplissage des magasins à outils (fig. 3 et 4B).
Lorsque les opérations d'usinage que doit effectuer une machineoutil nécessitent des outils qui ne sont pas disponibles à l'instant même dans un magasin se trouvant sur son chargeur de magasins à outils ou dans le casier à magasins à outils 115, l'ordinateur 173 donne l'ordre au transporteur
114 d'aller chercher un magasin contenant des outils momentanément inutilisés, en l'extrayant de son compartiment dans le casier à magasins (ou, directement, en l'extrayant du chargeur de magasins de la machine qui l'a utilisé en dernier) et de le déposer dans l'un des compartiments de la section de transit 117.
Un opérateur humain retire ensuite ce magasin de la section de transit 117, et le dépose sur le banc 220; là. ses outils, ou une partie seulement d'entre eux, sont déchargés et remplacés par les outils requis.
L'opérateur place ensuite le magasin nouvellement rempli dans un compartiment de la section de transit 116, où le transporteur 114, sur ordre de l'ordinateur 173, le ramasse et le ramène au compartiment désigné du casier 115 (ou le conduit directement au chargeur de magasins de la machine-outil à laquelle il est destiné).
Chacun des compartiments des sections de transit 116 et 117 comprend un interrupteur actionné par le magasin à
outils qui y entre: cet interrupteur indique à l'ordinateur
173 et au banc de préparation des magasins à outils, respectivement, qu'un magasin se trouve maintenant dans le compartiment et peut être prélevé. Lorsque le transporteur prélève le magasin dans la section de transit 116, il lit son numéro d'identification et le transmet à l'ordinateur 173, afin que ce dernier puisse donner au transporteur les instructions nécessaires'quant à la destination du magasin prélevé.
L'ordinateur 173 tient un inventaire des magasins à outils qui renferme toutes les informations relatives aux outils contenus à chaque instant dans les magasins à outils, et cet inventaire est mis à jour chaque fois qu'il y a un changement d'outils dans l'un quelconque des magasins.
Cet inventaire est également capable d'indiquer à n'importe quel instant où se trouvent les magasins à outils dans l'installation: il indique notamment si un magasin se trouve dans son compartiment du casier à magasins ou sur un chargeur de magasins d'une machine-outil, et de laquelle, ces indications étant mises à jour chaque fois que l'ordinateur donne l'ordre au transporteur 114 de déplacer un magasin.
L'ordinateur de planification 174 fournit chaque jour un bulletin qui renseigne les préparateurs des magasins à outils sur les éventuels changements d'outils nécessaires dans certains magasins particuliers (le bulletin précisant en outre les positions que doivent occuper certains outils dans le magasin); dans ce bulletin figure, d'autre part, une liste des numéros des rubans en cassettes qui doivent se trouver dans le magasin de rubans, à accès aléatoire, de chacune des machines-outils. Les numéros des rubans, qui se trouvent sur les cassettes, peuvent ensuite être contrôlés à partir de cette liste et on peut effectuer, dans le magasin, tout changement de ruban qui pourrait s'avérer nécessaire.
Il est clair que le banc 220, qui est destiné à la préparation des magasins à outils, peut être utilisé non seulement pour remplacer les outils se trouvant dans un magasin par des outils de types ou de dimensions différents, comme il a été décrit ci-dessus, mais également pour remplacer, dans un magasin, tout outil usé ou cassé.
Les magasins à outils utilisés dans les machines monobroches à six degrés de liberté 105 et 106 sont généralement de même forme et de même grandeur que ceux qui sont utilisés dans les machines à double broche 101 à 104, mais ils ne contiennent pas autant d'outils. Les magasins destinés aux machines-outils mono-broches à six degrés de liberté comprennent treize douilles 451 (voir fig. 7) disposées en deux rangées, chaque douille étant agencée pour contenir un outil. Ainsi soixante-cinq outils peuvent rapidement être mis à la disposition de la broche unique de chacune des machines à six degrés de liberté, étant donne que le chargeur de magasins à outils de chacune d'elles est capable de recevoir cinq magasins (un sur chacune des pales) contenant treize outils chacun.
Surveillant humain
Le surveillant humain 189 dispose d'un panneau d'affichage sur lequel vient s'inscrire la valeur cumulée des écarts entre le temps normal et le temps effectif utilisé relatifs aux opérations de positionnement effectués pendant une journée et cela pour chacune des tables de positionnement. Grâce à ce panneau, le surveillant voit comment les opérations de positionnement progressent par rapport au programme établi; en outre il peut communiquer, en cas de nécessité, avec chacun des opérateurs aux tables de positionnement par un interphone.
Le panneau d'affichage comprend également une série de voyants dont chacun correspond à un des compartiments du casier à palettes et le surveillant dispose d'un commutateur à cinq voies qu'il peut utiliser pour interroger l'ordinateur 173 afin qu'il lui indique, à partir de son inventaire des palettes , et en allumant les voyants voulus, le numéro d'identification et l'emplacement (i) des palettes vides, (ii) des palettes chargées d'ébauches attendant d'être usinées, (iii) des palettes chargées d'ébauches partiellement usinées attendant une nouvelle opération d'usinage, (iv) des palettes chargées d'ébauches attendant d'être repositionnées, et (v) des palettes chargées d'ébauches usinées attendant d'être déchargées. Le surveillant peut en outre recevoir, de l'ordinateur 173, des messages imprimés l'informant de toute faute ou écart de marche apparaissant dans l'installation.
Maclline de vérification
L'installation comprend également une machine de vérification automatique (non représentée dans les figures).
Lorsque les ébauches portées par la première paire de palettes d'un lot ont été terminées, cette paire est acheminée par l'ordinateur 173 vers une machine de vérification où la précision du travail est vérifiée sans que les ébauches soient enlevées de leurs palettes. Ces vérifications peuvent être effectuées soit avant de procéder à l'usinage des autres ébauches du lot, soit en tant qu'opération routinière effectuée par l'installation.
Vér(fication modulaire du numéro d 'identification
Comme on l'a décrit précédemment, les numéros d'identification que portent les palettes, les magasins à outils et les boîtes peuvent se présenter sous forme de treize positions (qui, dans l'exemple décrit, sont constituées par des trous), ces positions contenant des éléments (dans l'exemple décrit, des bouchons magnétiques) disposés selon des combinaisons diverses dont chacune constitue un numéro en code binaire. Le numéro peut être représenté par dix de ces positions, les trois autres positions pouvant être utilisées pour effectuer une vérification modulaire.
Autres machines-outils possibles
Comme on l'a déjà souligné, la rangée de machinesoutils 101 à 106 n'est nullement limitée ni quant au type des machines qui la constituent ni quant à leur nombre.
Les machines 101 et 102 sont analogues à celles qui se trouvent décrites dans l'exposé du brevet suisse N0 420792 bien que pouvant être adaptées pour l'usinage d'ébauches en métaux ferreux. Dans ce cas, la vitesse de la broche est beaucoup plus faible, l'entraînement par turbine étant remplacé par un entraînement à moteur hydraulique, ou alors la vitesse de la turbine peut être abaissée par un démultiplicateur; d'autres caractères constructifs sont aussi modifiés. D'autres machines, par exemple des tours, pour autant qu'elles soient à commande numérique, peuvent également être implantées dans la rangée pour la production de parties tournées. Il faut, dans ce cas, que ces machines soient capables d'usiner une ébauche fixée sur une palette, la palette étant elle-même montée sur la machine à l'endroit destiné normalement à recevoir les ébauches.
On peut de même incorporer dans l'installation qui est très souple des fraiseuses ou tout autre type de machine-outil.
Le nombre de machines utilisées n'est pas limité à six: on peut en prévoir autant qu'on en veut mais il est clair que dans ce cas d'autres caractéristiques de l'installation devront vraisemblablement être modifiées pour s'accommoder de ce nombre accru de machines.
Fonctionnement de 1 'ordinateur
Il est clair que la programmation de l'ordinateur de commande 173, qui est connecté en ligne, sur la base d'un travail journalier permet d'assurer une charge régulière de l'installation et de maintenir un flot continu d'ébauches à travers l'installation; cela est dû à la liaison qui existe entre l'ordinateur en ligne 173 et l'ordinateur pilote 174 et qui permet à chaque programme journalier d'être modifié pour s'accommoder aux changements qui ont été apportés au programme précédent.
Il y a lieu de noter que la liaison entre les deux ordinateurs 173 et 174 peut prendre différentes formes.
Les fonctions essentielles de l'unité 173 sont simples: celle-ci doit être capable d'émettre des signaux de commande et de les transmettre, par l'intermédiaire de câbles et de lignes de transmission des données, aux différents éléments de l'installation, et cela dans la séquence voulue, elle doit également être capable de déceler, à partir de données qui lui sont fournies (par l'intermédiaire des lignes de transmission des données et des câbles), si une suite correcte et complète a été donnée à chacun des signaux de commande, contrôle qui doit pouvoir être fait avant de procéder à l'émission d'un nouveau signal de commande, sinon ce nouveau signal pourrait donner lieu à des effets contradictoires. Si la donnée qui lui est renvoyée indique qu'une suite incorrecte et/ou incomplète a été donnée, l'unité 173 doit émettre, sous une forme ou une autre, un signal d'erreur.
Il est préférable toutefois que l'unité
173 puisse effectuer certains calculs (ou, plus précisément, certaines opérations de traitement de l'information) et elle est programmée de façon à pouvoir prendre une décision logique lorsque apparaît un signal d'erreur. Ces possibilités peuvent même être telles que la séquence primitivement prévue pour les opérations de l'installation puisse être réorganisée dans l'éventualité où cette séquence devait être désorganisée en cours d'exécution. Ceci est intéressant en raison de l'interdépendance qui existe entre les machines-outils et les transporteurs commandés par ordinateur, d'une part (la durée des opérations effectuées par les machines-outils et les transporteurs pouvant être prévue avec une grande précision), et les opérateurs humains, d'autre part, dont le comportement ne peut être prévu que de façon statistique.
Une telle réorganisation de la séquence des opérations peut toutefois être une fonction réservée à l'ordinateur pilote 174: ce dernier peut être couplé de façon permanente à l'unité 173 et utilisé comme un prolongement de cette dernière, auquel cas cette unité 173 peut être relativement simple. Ceci toutefois ne peut être rentable que si l'ordinateur 174 est à partage du temps, c'est-à-dire s'il peut effectuer un travail externe n'ayant aucun rapport avec l'installation d'usinage, en étant à même d'interrompre ce travail externe pendant les périodes où l'unité 173 demande (par l'intermédiaire de la connexion permanente) l'intervention de l'ordinateur 174.
Trnvailpar équipes
Lorsqu'on a décrit le fonctionnement de l'installation, on a admis que les opérateurs humains affectés au positionnement des ébauches et à la préparation des boîtes
travaillaient huit heures parjournée de vingt-quatre heures et il est clair que cela suppose que les opérations d'usinage nécessaires pour fabriquer les pièces requises sont telles que les machines-outils 101 à 106 puissent usiner en vingtquatre heures le travail préparé par les opérateurs humains en huit heures. Mais il est clair que si le débit de pièces est tel que le travail humain nécessaire pour maintenir les machines-outils occupées dépasse huit heures, les opérateurs humains peuvent travailler plus longtemps, en recourant au travail par équipes. Par exemple, on peut prévoir, s'il le faut, deux, voire trois, équipes de huit heures par journée de vingt-quatre heures.