EP3768466A1 - Système de transfert de pièces pour atelier - Google Patents

Système de transfert de pièces pour atelier

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Publication number
EP3768466A1
EP3768466A1 EP19709762.9A EP19709762A EP3768466A1 EP 3768466 A1 EP3768466 A1 EP 3768466A1 EP 19709762 A EP19709762 A EP 19709762A EP 3768466 A1 EP3768466 A1 EP 3768466A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parts
platform
workstations
gripper
autonomous vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19709762.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Brice BRYON
Jean-Michel KRAUSS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FIVES CINETIC
Original Assignee
FIVES CINETIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FIVES CINETIC filed Critical FIVES CINETIC
Publication of EP3768466A1 publication Critical patent/EP3768466A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • B23P21/004—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control the units passing two or more work-stations whilst being composed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/001—Article feeders for assembling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/14—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G37/00—Combinations of mechanical conveyors of the same kind, or of different kinds, of interest apart from their application in particular machines or use in particular manufacturing processes
    • B65G37/02—Flow-sheets for conveyor combinations in warehouses, magazines or workshops

Definitions

  • the invention relates to the field of industrial parts manufacturing workshops, including machine shops. More particularly, the invention relates to workpiece transfer systems for workshops.
  • a machine shop includes one or more machining lines, each consisting of several machines to perform different operations on a part (turning, milling, roller burnishing, drilling, tapping rectification, superfinishing ).
  • a machining range of a part gives the order in which the machining operations are performed and thus the path of the workpiece in the machining line. This range of machining can be different from one room to another. Thus, the path of a room in the workshop can take different paths.
  • the machines used and the order in which the parts are operated on these machines vary according to the machining range.
  • Parts are moved along the machining line by various means that can be manual or partially or fully automated.
  • the parts can be placed on carts pushed by an operator, from station to station, or placed in a tray deposited on an autonomous autonomous vehicle (AGV).
  • AGV autonomous autonomous vehicle
  • An object of the invention is thus to reduce the footprint of the workshops equipped with a system according to the invention.
  • the subject of the invention is a workpiece transfer system for a workshop comprising: - workstations configured to work parts, and to obtain work pieces,
  • At least one autonomous vehicle adapted to travel on the platform and to transfer the parts, to or from at least one of said workstations, through at least one of said openings.
  • Parts that are intended for a workstation to be worked on. They may be rough parts intended for a first workstation or parts partially worked in transit between two workstations.
  • Parts Worked Parts leaving a workstation.
  • the workshop further comprises one or more of the following features, taken in isolation or in any technically feasible combination:
  • the system according to the invention comprises a feeding device for bringing the parts at the platform;
  • the system according to the invention comprises an evacuation device for evacuating the worked parts of the platform;
  • the platform includes:
  • an input storage zone adapted for temporary storage of parts intended to be worked on at least one of the workstations, and / or an outlet storage area suitable for temporary storage of the parts worked, and / or
  • the autonomous vehicle comprises a gripper, the gripper being configured to enter parts, workpieces, and / or covers adapted to close the openings;
  • At least one of the workstations has a gripper adapted to seize the parts or parts worked;
  • the system further comprises a device configured to transfer the workpieces or parts worked between the gripper of the autonomous vehicle and the gripper of said at least one of the workstations;
  • the device configured to transfer the parts or parts worked is a robot or a device up and down;
  • the device configured to transfer the parts or work pieces is embedded on said autonomous vehicle;
  • the device configured to transfer the workpieces or parts worked is integral with the platform;
  • the platform comprises removable slabs adapted to be selectively removed and put back in place, the removal of one of the slabs for creating one of said openings, and the replacement of one of the slabs allowing an autonomous vehicle to circulate on said one of the slabs;
  • the autonomous vehicle ensures the path of parts between a storage area, a coin supply device, or a coin evacuation device, and at least one of the openings.
  • the invention optionally includes a number of other features which will be more explicitly discussed below with respect to embodiments described with reference to the accompanying drawing, but not limiting.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a workshop equipped with a part transfer system according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shown a machine shop comprising a system 1 according to the invention, and a floor 2.
  • the system 1 comprises for example six workstations 3 arranged on the floor
  • Each workstation 3 may comprise a machine performing one or more operations on a part, for example by milling. It comprises a gripper 9 for receiving a part 10, 1 1, 17, possibly seize and / or manipulate on the machine and clamp.
  • This gripper 9 can thus be passive or active. For example, it may be a mandrel.
  • the system 1 comprises a platform 4 is placed above the workstations 3, away from the workstations 3, and for example 3.5 m from the ground.
  • the system 1 also comprises, for example, two autonomous vehicles 5 traveling on the platform 4 and ensuring the handling of parts 10 to be operated on the workstations 3.
  • the platform 4 is provided with openings 8, for example vertically through, located substantially vertically workstations 3, and through which the parts 10 are transferred from an autonomous vehicle 5 to one of the workstations 3 When they are not used, the openings 8 are advantageously closed by a cover 19 comprising an attachment point 20.
  • the openings 8 are formed by hatches equipped with an articulated lid that folds to close the hatch.
  • the autonomous vehicles 5 are advantageously electric and powered by an onboard battery. They can also be powered electrically by the ground or by an electrified net, for example disposed above the platform 4.
  • a maintenance area may for example be defined around the autonomous vehicle 5 broken down, to which the other autonomous vehicles 5 in service no longer have access.
  • An optional feed device 12 makes it possible to bring the parts 10 to be operated on at least one of the workstations 3 to the platform 4.
  • the feed device 12 is positioned on the floor .
  • the feeder 12 can deposit the parts 10 on an input storage area 6 where the parts 10 are stored temporarily before being operated on the workstation 3.
  • the feed device 12 can also transfer the parts 10 directly to the autonomous vehicles 5.
  • the feed device 12 shown in FIG. 1 is a system going up and down. It can also be a robot.
  • the parts worked 1 1 on the workstations 3 can be placed on an outlet storage area 7 of the platform 4 before being evacuated.
  • This output storage area may be distinct from or confused with the area of the input storage area 6.
  • An optional evacuation device 13 makes it possible to evacuate worked pieces 1 1 from the platform.
  • the latter can take the work pieces 1 1 waiting on the outlet storage area 7 or take them directly on a self-driving vehicle 5.
  • the evacuation device 13 is positioned on the ground. It can also be attached to the platform.
  • a single device 18 (shown in two places in FIG. 1) provides the two parts feeding functions. These devices 13, 18 may be of the up and down type. They can also be robots or any other known nature.
  • the platform 4 may also include an intermediate storage area 16 in which lids 19 and / or rooms 17 are stored in transit between two workstations 3. According to one particular embodiment, this intermediate storage area 16 may be merged. with the input storage area 6 or the output storage area 7.
  • the covers 19 can also be placed on a dedicated storage area not shown.
  • the parts 17 are parts 10 being processed by the workstations 3, for example parts to be worked by workstations 3 performing different operations. In other words, the parts in transit 17 are partially worked parts.
  • the zones 6, 7, 16 are advantageously delimited / marked on the platform 4.
  • the platform 4 is advantageously modular in order to easily change the position of the openings 8 according to the desired changes in the number and position of the workstations.
  • the platform 4 may for example consist of a metal structure with transverse and longitudinal crosses between which are placed removable slabs, for example flush.
  • removable slabs for example flush.
  • the implementation of the workshop is simplified, we can group the workstations by size or type of machines. It is the vehicles that will reach the respective machines according to the range of operation to be performed on the parts.
  • the machining line can be modified and adapted to infinity, within the limits of the combinations of available machines and according to each production.
  • the autonomous vehicles 5 provide the path on the platform 4 of the parts 10, 1 1, 17 between the storage areas 6, 7, 16, the feed device 12, 18, the evacuation device 13, 18, and the openings 8 placed substantially to the right of the work stations 3.
  • the autonomous vehicles 5 can move on the platform 4 in all directions, avoiding other vehicles, openings 8 and a possible maintenance or storage area.
  • Each autonomous vehicle 5 can advantageously transport one or more parts 10, 1 1, 17 at a time. In the case where at least two pieces are transported at a time, they can be placed on a tray (not shown) or any other means. The tray can then be manipulated by the gripper 14 of the autonomous vehicle. Alternatively, the tray, or any other means, is attached to the autonomous vehicle and the gripper 14 can place and remove the parts of the tray.
  • the displacement of each of the autonomous vehicles 5 on the platform is for example made according to a path optimized by a computer program comprising one or more algorithms. It takes into account the position of the openings 8 as well as the position and the path of the other autonomous vehicles, as well as a possible maintenance or storage zone, in order to reduce the duration of the displacements and the distance traveled.
  • the computer program also optimizes the flow of parts by limiting intermediate storage and choosing which storage areas to store. For workshops with many autonomous vehicles, the computer program optimizes the use of vehicles by assigning tasks to vehicles according to their positions on the platform and the journeys to be traveled, and taking into account their utilization rate. and the level of their battery.
  • the computer program may include a self-learning system, for example by neural network, to optimize the productivity of the workshop according to operations carried out previously.
  • the autonomous vehicles 5 also move the covers 19 which close the openings 8 between these openings and a storage area of the covers.
  • the autonomous vehicles 5 comprise a gripper 14 for gripping and handling parts 10, 1 1, 17 and the covers 19 by their attachment point 20.
  • the gripper 14 of the autonomous vehicles can also allow to maneuver the hinged covers.
  • a gripper dedicated to articulated lids can also be provided.
  • the openings 8 may be equipped with a means for operating the articulated covers without the intervention of an autonomous vehicle.
  • a device 15 handling parts 10, 1 1, 17 allows the transfer of parts between the gripper 14 of an autonomous vehicle 5 and the gripper 9 of a workstation 3.
  • This device 15 is shown in FIG. 1 boarded the autonomous vehicle. It can also be secured to the platform 4, by being placed on it or being fixed on its underside facing the workstations 3.
  • the system 1 may comprise only 15 devices for handling parts on vehicles autonomous, only parts handling devices 5 integral with the platform 4, or a combination of both, some workstations 3 having their dedicated parts handling device 15.
  • the feed device 12 directly feeds the first workstation 3 into parts 10, that is to say without passing them through the platform. Then, the parts handling devices 15, combined with the autonomous vehicles, ensure the routing of the workstation parts at the workstation.
  • the workshop 1 may also not include evacuation device 13, the workpieces 1 1 being taken directly to the last workstation and evacuated by any means known in itself.
  • the autonomous vehicles 5 may be provided with two or more grippers to treat very different pieces of nature. They can also be equipped with easily interchangeable grippers by manual or automatic operation.
  • the autonomous vehicles 5 may also be provided with two or more parts handling systems 15 for treating very different parts or supplying workstations of very different characteristics.
  • the handling device 15 can be telescopic.
  • the telescopic handling device can extend to reach a workstation for laying a workpiece or for retrieving a workpiece.
  • inspection operations may be performed after each workstation to verify that the part is compliant. If the inspected part does not comply, an adjustment of one or more of the workstations 3 is possibly carried out.
  • the parts processing makes it possible to request a parts inspection at any time and on each of the workstations 3.
  • One or more of the autonomous vehicles 5 can be configured to take the part to be inspected and make it available for the inspection operations. .
  • the invention frees the space at ground level.
  • An operator (not shown) has a clear space of conveyors, gantry feet, bases, robots and screen protectors.
  • the operator can circulate easily around workstations without risk of collision with an autonomous vehicle. It can also easily work on the workstations 3, because their environment is not cluttered by ancillary equipment handling or storage parts.
  • the floor area of workshop 1 is greatly reduced.
  • the investment in a new machine shop can be made in stages: a single autonomous vehicle is sufficient for a very low rate. The number of vehicles is then adjusted according to the need of cadence.
  • the system 1 described above has reduced ground dimensions.
  • the system 1 limits the risk of accidents related to the movement of the parts 10, 17 between the workstations 3, and optimizes the flow of parts between the workstations. Finally, it facilitates access to the workstations 3 by the operator or operators of the workshop.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
  • Intermediate Stations On Conveyors (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système (1) de transfert de pièces pour atelier comprenant : - des postes de travail (3) configurés pour travailler des pièces (10), - une plateforme (4) s'étendant au-dessus des postes de travail (3) et dans laquelle des ouvertures (8) sont aménagées, et - au moins un véhicule autonome (5) adapté pour circuler sur la plateforme (4) et pour transférer les pièces (10), vers ou à partir d'au moins un poste de travail (3), au travers d'au moins une desdites ouvertures (8).

Description

Système de transfert de pièces pour atelier
L'invention se rapporte au domaine des ateliers industriels de fabrication de pièces, notamment les ateliers d’usinage. Plus particulièrement, l’invention se rapporte aux systèmes de transfert de pièces pour atelier.
Pour faciliter la description de l’invention, nous décrirons, par la suite, l’application de celle-ci dans un atelier d’usinage de pièces mécaniques sachant que l’invention trouve des applications dans tout type d’atelier où des opérations sont réalisées successivement sur différents postes de travail sur des pièces, ou ensembles de pièces.
Généralement, un atelier d’usinage comprend une ou plusieurs lignes d’usinage, chacune étant composées de plusieurs machines pour réaliser des opérations différentes sur une pièce (tournage, fraisage, galetage, perçage, taraudage rectification, superfinition...). Une gamme d’usinage d’une pièce donne l’ordre dans lequel les opérations d’usinage sont réalisées et donc le cheminement de la pièce dans la ligne d’usinage. Cette gamme d’usinage peut être différente d’une pièce à une autre. Ainsi, le cheminement d’une pièce dans l’atelier peut prendre différents chemins. De même, les machines utilisées et l’ordre dans lequel les pièces sont opérées sur ces machines varient selon la gamme d’usinage.
Les pièces sont déplacées le long de la ligne d’usinage par différents moyens pouvant être manuels ou partiellement ou totalement automatisés. Par exemple, les pièces peuvent être placées sur des chariots poussés par un opérateur, de poste en poste, ou placées dans un bac déposé sur un véhicule autonome automatisé (AGV).
Selon l’état de la technique, le déplacement des pièces entre les machines d’usinage est réalisé par des opérateurs ou des machines situées au niveau du sol. Le déplacement des opérateurs ou des moyens de manutention doit être réalisé avec précaution pour éviter tout accident. Il nécessite un encombrement au sol important avec des zones de cheminements délimitées et sécurisées.
Au pied des machines, on peut trouver des zones de stockage temporaire des pièces avant usinage et/ou, après usinage. Des équipements de préhension des pièces peuvent également être présents pour la mise en place et/ou le retrait des pièces de la machine. Ces zones de stockage temporaire et ces équipements de préhension peuvent avoir une emprise au sol importante, et rendre l’accès aux machines plus difficile pour les opérateurs.
Un but de l’invention est ainsi de réduire l’emprise au sol des ateliers équipés d’un système selon l’invention.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de transfert de pièces pour atelier comprenant : - des postes de travail configurés pour travailler des pièces, et pour obtenir des pièces travaillées,
- une plateforme s’étendant au-dessus des postes de travail et dans laquelle des ouvertures sont aménagées, et
- au moins un véhicule autonome adapté pour circuler sur la plateforme et pour transférer les pièces, vers ou à partir d’au moins un desdits postes de travail, au travers d’au moins une desdites ouvertures.
Dans la suite de la description on entend par :
« Pièces » des pièces qui sont destinées à un poste de travail pour être travaillées. Elles peuvent être des pièces brutes destinées à un premier poste de travail ou des pièces partiellement travaillées en transit entre deux postes de travail.
« Pièces travaillées » : des pièces quittant un poste de travail.
Suivant certains modes de réalisation, l’atelier comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le système selon l’invention comprend un dispositif d’amenée pour apporter les pièces au niveau de la plateforme ;
- le système selon l’invention comprend un dispositif d’évacuation pour évacuer les pièces travaillées de la plateforme ;
- la plateforme comprend :
o une zone de stockage d’entrée adaptée pour un stockage provisoire des pièces destinées à être travaillées sur au moins un des postes de travail, et/ou o une zone de stockage de sortie adaptée pour un stockage provisoire des pièces travaillées, et/ou
o une zone de stockage intermédiaire adaptée pour un stockage provisoire de pièces en transit entre deux postes de travail ;
- le véhicule autonome comprend un préhenseur, le préhenseur étant configuré pour saisir les pièces, les pièces travaillées, et/ou des couvercles adaptés pour obturer les ouvertures ;
- au moins un des postes de travail dispose d’un préhenseur adapté pour saisir les pièces ou les pièces travaillées ;
- le système comprend en outre un dispositif configuré pour transférer les pièces ou les pièces travaillées entre le préhenseur du véhicule autonome et le préhenseur dudit au moins un des postes de travail ; - le dispositif configuré pour transférer les pièces ou les pièces travaillées est un robot ou un dispositif monte et baisse ;
- le dispositif configuré pour transférer les pièces ou les pièces travaillées est embarqué sur ledit véhicule autonome ;
- le dispositif configuré pour transférer les pièces ou les pièces travaillées est solidaire de la plateforme ;
- la plateforme comprend des dalles amovibles adaptées pour être sélectivement retirées et remises en place, le retrait d’une des dalles permettant de créer une desdites ouvertures, et la remise en place d’une des dalles permettant à un véhicule autonome de circuler sur ladite une des dalles ;
- la zone de stockage d’entrée et la zone de stockage de sortie sont confondues ; et
le véhicule autonome assure le cheminement des pièces entre une zone de stockage, un dispositif d’amenée de pièces, ou un dispositif d’évacuation de pièces, et au moins une des ouvertures.
L'invention comprend optionnellement un certain nombre d'autres caractéristiques dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits en référence au dessin annexé, mais nullement limitatifs.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant au dessin annexé.
Sur le dessin annexé, la Fig. 1 est une représentation schématique d’un atelier équipé d’un système de transfert de pièce selon l’invention.
En se reportant au schéma de la Fig. 1 , on peut voir schématiquement représenté un atelier d’usinage comprenant un système 1 selon l’invention, et un plancher 2.
Le système 1 comprend par exemple six postes de travail 3 disposés sur le plancher
2.
Chaque poste de travail 3 peut comprendre une machine réalisant une ou plusieurs opérations sur une pièce, par exemple par fraisage. Il comprend un préhenseur 9 permettant de recevoir une pièce 10, 1 1 , 17, éventuellement la saisir et/ou la manipuler sur la machine et la brider. Ce préhenseur 9 peut ainsi être passif ou actif. Par exemple, il peut s’agir d’un mandrin.
Le système 1 comprend une plateforme 4 est placée au-dessus des postes de travail 3, à distance des postes de travail 3, et par exemple à 3,5 m du sol. Le système 1 comprend aussi, par exemple, deux véhicules autonomes 5 circulant sur la plateforme 4 et assurant la manutention de pièces 10 devant être opérées sur les postes de travail 3. La plateforme 4 est munie d’ouvertures 8, par exemple verticalement traversantes, situées sensiblement à la verticale de postes de travail 3, et au travers desquelles les pièces 10 sont transférées d’un véhicule autonome 5 à l’un des postes de travail 3. Lorsqu’elles ne sont pas utilisées, les ouvertures 8 sont avantageusement refermées par un couvercle 19 comprenant un point d’accrochage 20.
En variante de réalisation (non représentée), les ouvertures 8 sont formées par des trappes équipées d’un couvercle articulé qui se rabat pour refermer la trappe.
Les véhicules autonomes 5 sont avantageusement électriques et alimentés par une batterie embarquée. Ils peuvent également être alimentés électriquement par le sol ou par un filet électrisé, par exemple disposé au-dessus de la plateforme 4.
Ainsi, en cas de défaillance d’un des véhicules autonomes 5celui-ci ne bloque pas le passage au niveau du plancher 2 de l’atelier. Le dépannage du véhicule en panne ne bloque donc pas la production. Une zone de maintenance peut par exemple être définie autour du véhicule autonome 5 en panne, à laquelle les autres véhicules autonomes 5 en service n’ont plus accès.
Un dispositif d’amenée 12 optionnel permet d’amener au niveau de la plateforme 4 les pièces 10 devant être opérées sur au moins un des postes de travail 3. Dans l’exemple représenté, le dispositif d’amenée 12 est positionné sur le sol.
Selon une variante, il pourrait également être solidaire de la plateforme. Le dispositif d’amenée 12 peut déposer les pièces 10 sur une zone de stockage d’entrée 6 où les pièces 10 sont stockées provisoirement avant d’être opérées sur les poste de travail 3.
Le dispositif d’amenée 12 peut également transférer les pièces 10 directement aux véhicules autonomes 5.
Le dispositif d’amenée 12 représenté sur la Fig. 1 est un système monte et baisse. Il peut également s’agir d’un robot.
Une fois terminées, les pièces travaillées 1 1 sur les postes de travail 3 peuvent être placées sur une zone de stockage de sortie 7 de la plateforme 4 avant d’être évacuées. Cette zone de stockage de sortie peut être distincte de la zone de la zone de stockage d’entrée 6, ou confondue avec celle-ci.
Un dispositif d’évacuation 13 optionnel permet d’évacuer des pièces travaillées 1 1 de la plateforme. Celui-ci peut prendre les pièces travaillées 1 1 en attente sur la zone de stockage de sortie 7 ou prendre celles-ci directement sur un véhicule autonome 5. Dans l’exemple représenté, le dispositif d’évacuation 13 est positionné sur le sol. Il peut également être solidaire de la plateforme. Selon une variante non représentée, un seul dispositif 18 (représenté à deux endroits sur la Figure 1 ) assure les deux fonctions d’amenée des pièces 10 et d’évacuation des pièces travaillées 1 1. Ces dispositifs 13, 18 peuvent être du type monte et baisse. Ils peuvent également être des robots ou de toute autre nature connue en soi.
On notera qu’on en entend par robot, un robot multi-axes ou un bras robotisé multi- axes.
La plateforme 4 peut également comprendre une zone de stockage intermédiaire 16 dans laquelle sont stockés des couvercles 19 et/ou des pièces 17 en transit entre deux postes de travail 3. Selon un mode de réalisation particulier, cette zone de stockage intermédiaire 16 peut être confondue avec la zone de stockage d’entrée 6 ou la zone de stockage de sortie 7. Les couvercles 19 peuvent également être placés sur une zone de stockage dédiée non représentée. Les pièces 17 sont des pièces 10 en cours de traitement par les postes de travail 3, par exemple des pièces devant être travaillées par des postes de travail 3 effectuant des opérations différentes. En d’autres termes, les pièces en transit 17 sont des pièces partiellement travaillées.
Les zones 6, 7, 16 sont avantageusement délimitées/balisées sur la plateforme 4.
La plateforme 4 est avantageusement modulaire afin de faire évoluer facilement la position des ouvertures 8 selon les changements souhaités sur le nombre et la position des postes de travail.
La plateforme 4 peut par exemple être constituée d’une structure métallique avec des traverses transversales et longitudinales entre lesquelles sont placés des dalles amovibles, par exemple encastrables. Ainsi, en cas d’ajout d’un poste de travail pour modifier une gamme de fabrication, il suffit de retirer une dalle pour obtenir une ouverture 8 au-dessus de ce nouveau poste de travail.
L’implantation de l’atelier est simplifiée, on peut regrouper les postes de travail par taille ou type de machines. Ce sont les véhicules qui atteindront les machines respectives suivant la gamme d’opération à réaliser sur les pièces. La ligne d’usinage peut être modifiée et adaptée à l’infini, dans la limite des combinaisons des machines disponibles et en fonction de chaque production.
Les véhicules autonomes 5 assurent le cheminement sur la plateforme 4 des pièces 10, 1 1 , 17 entre les zones de stockage 6, 7, 16, le dispositif d’amenée 12, 18, le dispositif d’évacuation 13, 18, et les ouvertures 8 placées sensiblement au droit des postes de travail 3. Les véhicules autonomes 5 peuvent se déplacer sur la plateforme 4 dans toutes les directions en évitant les autres véhicules, les ouvertures 8 et une éventuelle zone de maintenance ou de stockage. Chaque véhicule autonome 5 peut avantageusement assurer le transport d’une ou plusieurs pièces 10, 1 1 , 17 à la fois. Dans le cas où au moins deux pièces sont transportées à la fois, celles-ci peuvent être placées sur un plateau (non représenté) ou tout autre moyen. Le plateau peut alors être manipulé par le préhenseur 14 du véhicule autonome. En variante, le plateau, ou tout autre moyen, est fixé sur le véhicule autonome et le préhenseur 14 permet de placer et de retirer les pièces du plateau.
Le déplacement de chacun des véhicules autonomes 5 sur la plateforme est par exemple réalisé selon un trajet optimisé par un programme d’ordinateur comprenant un ou plusieurs algorithmes. Il prend en compte la position des ouvertures 8 ainsi que la position et le trajet des autres véhicules autonomes, ainsi qu’une éventuelle zone de maintenance ou de stockage, afin de réduire la durée des déplacements et la distance parcourue. Le programme d’ordinateur optimise également le flux des pièces en limitant les stockages intermédiaires et en choisissant sur quelles surfaces de stockage celles-ci doivent être déposées. Pour les ateliers comprenant de nombreux véhicules autonomes, le programme d’ordinateur optimise l’utilisation des véhicules en affectant les tâches aux véhicules selon leurs positions sur la plateforme et les trajets à parcourir, ainsi qu’en prenant en compte leur taux d’utilisation et le niveau de leur batterie. Le programme d’ordinateur peut comprendre un système d’auto-apprentissage, par exemple par réseau de neurones, permettant d’optimiser la productivité de l’atelier selon les opérations réalisées antérieurement.
Les véhicules autonomes 5 assurent également le déplacement des couvercles 19 qui referment les ouvertures 8 entre ces ouvertures et une zone de stockage des couvercles. Les véhicules autonomes 5 comprennent un préhenseur 14 permettant de saisir et manipuler des pièces 10, 1 1 , 17 et les couvercles 19 par leur point d’accrochage 20. Le préhenseur 14 des véhicules autonomes peut également permettre de manœuvrer les couvercles articulés. Un préhenseur dédié aux couvercles articulés peut également être prévu. En variante, les ouvertures 8 peuvent être équipées d’un moyen permettant de manœuvrer les couvercles articulés sans l’intervention d’un véhicule autonome.
Un dispositif 15 de manutention de pièces 10, 1 1 , 17 permet le transfert de pièces entre le préhenseur 14 d’un véhicule autonome 5 et le préhenseur 9 d’un poste de travail 3. Ce dispositif 15 est représenté sur la Fig. 1 embarqué sur le véhicule autonome. Il peut également être solidaire de la plateforme 4, en étant posé sur celle-ci ou en étant fixé sur sa face inférieure orientée vers les postes de travail 3. Le système 1 peut comprendre uniquement des dispositifs 15 de manutention de pièces embarqués sur des véhicules autonomes, uniquement des dispositifsl 5 de manutention de pièces solidaires de la plateforme 4, ou une combinaison des deux, certains postes de travail 3 ayant leur dispositif 15 de manutention de pièces dédié.
En variante de réalisation, le dispositif d’amenée 12 alimente directement le premier poste de travail 3 en pièces 10, c’est-à-dire sans faire transiter celles-ci par la plateforme. Ensuite, les dispositifs 15 de manutention de pièces, combinés aux véhicules autonomes, assurent le cheminement des pièces de poste de travail en poste de travail.
L’atelier 1 peut également ne pas comprendre de dispositif d’évacuation 13, les pièces travaillées 1 1 étant prises directement sur le dernier poste de travail et évacuées par tout moyen connu en lui-même.
Egalement en variante, les véhicules autonomes 5 peuvent être munis de deux préhenseurs, ou plus, pour traiter des pièces de natures très différentes. Ils peuvent également être équipés de préhenseurs facilement interchangeables par une opération manuelle ou automatique.
Les véhicules autonomes 5 peuvent également être munis de deux, ou plus, systèmes 15 de manutention de pièces pour traiter des pièces de natures très différentes ou alimenter des postes de travail de caractéristiques très différentes.
Selon une variante de réalisation, le dispositif 15 de manutention peut être télescopique. Par exemple, le dispositif de manutention télescopique peut s’étendre jusqu’à atteindre un poste de travail pour poser une pièce destinée à être travaillée ou pour récupérer une pièce travaillée.
Pendant la fabrication d’une pièce, des opérations d’inspection peuvent être réalisées après chaque poste de travail pour vérifier que la pièce est conforme. Si la pièce inspectée n’est pas conforme, un réglage d’un ou plusieurs des postes de travail 3 est éventuellement réalisé. Le traitement des pièces permet de demander une inspection de pièces à tout moment et sur chacun des postes de travail 3. Un ou plusieurs des véhicules autonomes 5 peut être configuré pour prélever la pièce à contrôler et la mettre à disposition pour les opérations d’inspection.
Comme le montre la Fig.1 , l’invention permet de libérer l’espace au niveau du sol. Un opérateur (non représenté) bénéficie d’un espace dégagé de convoyeurs, pieds de portique, embases, robots et de protections grillagées. L’opérateur peut circuler aisément autour des postes de travail sans risque de collision avec un véhicule autonome. Il peut également facilement intervenir sur les postes de travail 3, car leur environnement n’est pas encombré par des équipements annexes de manutention ou de stockage de pièces. La surface au sol de l’atelier 1 est fortement réduite. L’investissement dans un atelier d’usinage neuf peut être réalisé par étapes : un seul véhicule autonome suffit pour une cadence très faible. Le nombre de véhicule est ajusté ensuite en fonction du besoin de cadence.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, le système 1 décrit ci-dessus présente des dimensions au sol réduites. De plus, le système 1 limite les risques d’accidents liés aux déplacements des pièces 10, 17 entre les postes de travail 3, et optimise le flux de pièces entre les postes de travail. Enfin, il facilite l’accès aux postes de travail 3 par le ou les opérateurs de l’atelier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (1 ) de transfert de pièces pour atelier, le système (1 ) comprenant :
- des postes de travail (3) configurés pour travailler des pièces (10, 17) et pour obtenir des pièces travaillées (1 1 ),
- une plateforme (4) s’étendant au-dessus des postes de travail (3) et dans laquelle des ouvertures (8) sont aménagées, et
- au moins un véhicule autonome (5) adapté pour circuler sur la plateforme (4) et pour transférer les pièces (10, 17) ou les pièces travaillées (1 1 ), vers ou à partir d’au moins un desdits postes de travail (3), au travers d’au moins une desdites ouvertures (8), ledit véhicule autonome (5) comprenant un préhenseur (14) configuré pour saisir les pièces (10, 17) et/ou les pièces travaillées (1 1 ).
2.- Système (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’amenée (12) pour apporter les pièces (10) au niveau de la plateforme (4).
3.- Système (1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’évacuation (13) pour évacuer les pièces travaillées (1 1 ) de la plateforme (4).
4 - Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plateforme (4) comprend :
- une zone de stockage d’entrée (6) adaptée pour un stockage provisoire des pièces (10) destinées à être travaillées sur au moins un des postes de travail (3), et/ou
- une zone de stockage de sortie (7) adaptée pour un stockage provisoire des pièces travaillées (1 1 ), et/ou
- une zone de stockage intermédiaire (16) adaptée pour un stockage provisoire de pièces (17) en transit entre deux postes de travail (3).
5.- Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le préhenseur (14) est configuré pour saisir des couvercles (19) adaptés pour obturer les ouvertures (8).
6.- Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins un des postes de travail (3) dispose d’un préhenseur (9) adapté pour saisir les pièces (10, 17) ou les pièces travaillées (1 1 ).
7.- Système (1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif (15) configuré pour transférer les pièces (10, 17) ou les pièces travaillées (1 1 ) entre le préhenseur (14) du véhicule autonome (5) et le préhenseur (9) dudit au moins un des postes de travail (3).
8.- Système (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif (15) est un robot ou un dispositif monte et baisse.
9.- Système (1 ) selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le dispositif (15) est embarqué sur ledit véhicule autonome (5).
10.- Système (1 ) selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le dispositif (15) est solidaire de la plateforme (4).
1 1 .- Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plateforme (4) comprend des dalles (21 ) amovibles adaptées pour être sélectivement retirées et remises en place, le retrait d’une des dalles (21 ) permettant de créer une desdites ouvertures (8), et la remise en place d’une des dalles (21 ) permettant à un véhicule autonome (5) de circuler sur ladite une des dalles (21 ).
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