FR2507940A1

FR2507940A1 - Machine automatique d'assemblage de pieces

Info

Publication number: FR2507940A1
Application number: FR8210824A
Authority: FR
Inventors: Tamiaki Matsuura; Takeshi Aiba; Takashi Fukushima; Masanori Nishimura; Hiroshi Ohtsuki; Fujio Yabuki; Tomio Kusakabe
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1982-06-21
Publication date: 1982-12-24
Also published as: JPH0253177B2; KR840000326A; KR890000577B1; DE3223264A1; ATA241482A; JPS57211439A; GB2104416B; CA1200965A; IT8221961A0; GB2104416A; FR2507940B1; AT389837B; IT1152261B; DE3223264C2; US4531284A

Abstract

A.MACHINE AUTOMATIQUE D'ASSEMBLAGE. B.MACHINE COMPORTANT UNE TABLE MOBILE 32 PORTANT UN SUPPORT 1 MUNI DE PLATEAUX PORTANT LES PIECES A ASSEMBLER, ET UNE UNITE DE TRAVAIL 29 AVEC DES ORGANES DE MONTAGE 49 POUR LA PRISE DES PIECES ET LEURS ASSEMBLAGES. C.L'INVENTION CONCERNE DES POSTES D'ASSEMBLAGE AUTOMATIQUES.

Description

Machine automatique d'assemblage de pièces ".

La présente invention concerne une machine

automatique d'assemblage de pièces et plus particulière-

ment une machine automatique d'assemblage de pièces pla-

cée sur un support suivant une disposition prédéterminée.

Habituellement une machine automatique d'as-

semblage assemble des pièces sur un châssis porté par un support En général, une unité fournit des pièces et une autre unité différente de celle qui fournit les pièces, distribue les châssis au support Une machine automatique d'assemblage prend séquentiellement les pièces de l'unité d'alimentation en pièces et les assemble sur le châssis

transporté par le support.

Les machines automatiques d'assemblage de ce type sont très largement utilisées pour la fabrication de différentes sortes d'équipements Cependant, la plupart de ces machines d'assemblage sont conçues et réalisées pour assembler seulement un type de matériel ou de produit et ne peuvent être facilement modifiées pour s'adapter aux modifications du produit ou de la machine en fonction du procédé de fabrication Lorsqu'il y a une modification dans le type d'équipement à fabriquer ou dans le procédé

de fabrication, il faut faire des modifications importan-

tes sur l'unité de travail, ce qui se traduit par des

coûts élevés en temps et en travail.

Le positionnement des unités de travail par rapport à la direction de déplacement de la table mobile qui porte le support constitue un autre inconvénient des machines d'assemblage connues En général, les unités de

travail ne sont pas placées pour coopérer avec les mouve-

ments de la table mobile pour l'exécution des phases sé- quentielles d'assemblage Il faut que la table mobile exécute un certain nombre de mouvements pour positionner les pièces par rapport aux unités de travail en vue de l'assemblage, ce qui augmente la durée de l'assemblage et

diminue le rendement de l'opération.

La présente invention a pour but de créer

une machine automatique d'assemblage s'adaptant facile-

ment aux modifications des produits à réaliser, qui effectue les opérations d'assemblage avec un minimum de mouvements inutiles, comporte un poste d'assemblage avec

des unités de travail qui peuvent être positionnées sé-

lectivement à l'intérieur du poste d'assemblage, et com-

portant une unité de travail à laquelle on peut rattacher un certain nombre de types différents de têtes de travail

suivant le montage à réaliser.

A cet effet, l'invention concerne une machi-

ne automatique d'assemblage comportant un support muni de pièces réparties suivant une disposition prédéterminée

par les intervalles entre les pièces suivant deux direc-

tions orthogonales La machine automatique d'assemblage comporte une table mobile pour porter le support et le déplacer dans deux directions orthogonales dans un plan horizontal, une surface de montage s'étendant au-dessus

du plan horizontal de la table mobile et ayant une pre-

mière et une seconde parties parallèles aux deux direc-

tions orthogonales, et au moins une unité de travail fixée à au moins l'une des parties de la surface de montage pour coopérer avec le mouvement de la table

lors de l'assemblage des pièces sur le support.

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, la machine comporte un support muni de pièces réparties de façon prédéterminée et qui sont fournies à la machine automatique d'assemblage par un convoyeur Une table mobile porte le support et coopère avec un certain nombre de têtes de travail placées dans la machine auto- matique d'assemblage Les têtes de travail sont espacées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée de façon à

coopérer avec la répartition des pièces sur le support.

Les têtes de travail sont montées sur une base de soulève-

ment susceptible d'effectuer un mouvement vertical alter-

natif, pour l'assemblage des pièces sur le support.

La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective

d'un support destiné à un appareil automatique d'assem-

blage selon l'invention.

la figure 2 est une vue en plan d'un appa-

reil automatique d'assemblage particulièrement adapté

pour des supports.

la figure 3 est une vue en perspective

d'un poste d'assemblage.

la figure 4 est une vue en plan du poste

d'assemblage de la figuré 3.

la figure 5 est une vue en élévation de bout d'un dispositif de chargement de support faisant partie d'un poste d'assemblage de l'appareil automatique

d'assemblage de la figure 2.

les figures 6 A et 6 B sont des vues en perspective montrant une opération d'assemblage sur un

organe de support par une unité de travail.

les figures 7 A-7 G sont des vues de c 8 té montrant le fonctionnement des têtes de travail et de la

table mobile pendant une opération d'assemblage.

la figure 8 est une coupe transversale

d'une unité de travail utilisée dans le poste d'assem-

blage de la figure 3.

les figures 9 à 10 sont des vues en pers-

pective de deux types différents d'unités de travail.

la figure 11 est une coupe transversale d'une tête de prise utilisée dans le poste d'assemblage

de la figure 3.

les figures 12 à 14 sont d'autres vues en

perspective d'unités de travail utilisées selon l'inven-

tion. les figures 15 A-15 C sont des vues en plan montrant la disposition des unités de travail dans un poste d'assemblage suivant le nombre d'ensembles de pièces

placés sur le support.

la figure 16 est une vue en plan à échelle

agrandie d'un poste d'assemblage selon l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFELIEN-

TIEL Selon les figures et notamment la figure 1, un support 1 selon un mode de réalisation de l'invention destiné à un appareil automatique d'assemblage comporte une plaque de base 2 avec quatre plateaux 3 disposés sur cette plaque de base; les plateaux sont alignés les uns par rapport aux autres Des poignées d'accrochage ou de suspension 4 sont prévues respectivement aux quatre

coins de la plaque de base 2.

Chacun des plateaux 3 du support 1 porte

avant l'opération d'assemblage, un châssis 5 et des piè-

ces principales 6 qui peuvent correspondre à différents types de pièces telles que des pignons, des leviers, des paliers ou analogues nécessaires pour l'assemblage sur le châssis 5 Lorsque le support 1 est chargé du châssis 5 et des pièces principales 6, il est transféré à un poste d'assemblage qui sera décrit; dans ce poste, la machine automatique d'assemblage prend séquentiellement les pièces principales 6, les distribue et les assemble sur

le châssis 5 Dans le poste d'assemblage, les pièces com-

manes et les autres pièces telles que les axes de pignons,

les vis ou analogues sont fournies séparément et sont as-

semblées sur le châssis 5 En plus de l'alimentation et de l'assemblage des pièces sur le châssis 5, d'autres opérations telles que le serrage des vis, le graissage des pièces, l'aimantation d'organes magnétiques et autres

opérations correspondantes, peuvent être effectuées auto-

matiquement au niveau du poste d'assemblage L'alimenta-

tion, le traitement et l'assemblage des pièces sur le châssis 5 sont des opérations effectuées simultanément

sur les quatre plateaux 3 du support 1.

La description ci-après concerne la disposi-

tion des convoyeurs pour le transport des supports 1 se-

lon l'invention vers ou en provenance d'un certain nom-

bre de postes d'assemblage dans un appareil automatique d'assemblage selon l'invention On a en particulier une paire de convoyeurs parallèles et adjacents 9 et 10 pour transférer les supports 1 dans la direction de la flèche placée à côté du convoyeur 9 à la figure 2 Un ensemble

de postes d'assemblage par exemple trois postes d'assem-

blage 11, 12, 13 selon la figure 2 sont prévus à l'exté-

rieur du système de transfert au voisinage du convoyeur pour effectuer les opérations d'alimentation, de traitement et d'assemblage sur les supports 1 qui sont transportés par les convoyeurs 9 et 10 par rapport aux

différents postes d'assemblage 11, 12, 13.

On a de plus un autre convoyeur 14 écarté par rapport au convoyeur 9 et parallèle à celui-ci

ainsi qu'une paire de convoyeurs 15, 16 reliant les ex-

trémités respectives du convoyeur 14 aux extrémités cor-

respondantes des convoyeurs 15, 16 Les convoyeurs 9, 10, 14, 15, 16 forment une ligne de transfert en boucle (ou

ligne de transfert sans fin), les supports 1 étant trans-

férés dans cette ligne de transfert en boucle dans la direction des flèches selon la figure 2 Les convoyeurs peuvent être constitués par n'importe quel système de convoyeurstel que par exemple des convoyeurs à galets, c'est-à-dire des convoyeurs formés chacun d'un ensemble de galets rotatifs sur lesquels passent les supports 1. Les supports 1 peuvent être arrêtés dans n'importe quelle

position le long des convoyeurs à l'aide d'organes d'ar-

r 9 t appropriés placés dans le chemin des supports; ces supports peuvent reprendre immédiatement leur chemin lors de l'escamotage ou de la libération des organes

d'arrêt Les convoyeurs 9, 10, 14 sont répartis en plu-

sieurs sections de transfert courtes 9 a, 10 a, 14 a, cha-

que section de transfert correspondant à l'un des postes

d'assemblage De cette façon, on peut réaliser facile-

ment l'alimentation et l'évacuation indépendantes des supports 1 pour les différents postes d'assemblage 11,

12, 13.

Un distributeur 17 est prévu à l'extrémité avant du convoyeur 15 c'est-àdire l'extrémité adjacente des convoyeurs 9 et 10 pour fournir sélectivement les supports 1 au convoyeur 9 ou au convoyeur 10 comme cela

sera décrit ultérieurement De plus, les postes de char-

gement 18, 19 sont par exemple répartis pour deux posi-

tions aval du convoyeur 14 pour fournir des supports 1 au système de transfert et un poste de déchargement 20 est prévu en position amont du convoyeur 14 pour évacuer du système de transfert ceux des convoyeurs sur lesquels le châssis et les différentes pièces 6 ont été assemblés De

cette façon, quatre châssis 5 et les pièces correspondan-

tes 6 destinées à être assemblées, sont placés sur cha-

que support 1; les supports sont fournis aux différents postes de chargement 18, 19 qui en assurent le transfert vers le convoyeur 14 Le convoyeur 14 déplace alors le support 1 vers le convoyeur 15 et le distributeur 17 fournit sélectivement les supports 1 au convoyeur 9 ou au convoyeur 10 suivant la répartition prédéterminée Les supports 1 peuvent être transférés à un premier poste d'assemblage 11 par un convoyeur respectif 9 ou 10 En

particulier, les supports 1 du convoyeur 9 et du con-

voyeur 10 sont transférés au poste d'assemblage 11 par un dispositif de chargement de supports et ils sont placés

sur une table mobile du poste d'assemblage 11 pour effec-

tuer automatiquement les opérations d'alimentation, de traitement et d'assemblage des pièces 6 sur les châssis 5 A la fin des opérations cidessus, les supports 1 sont évacués sur l'un des convoyeurs 9, 10 par le dispositif de chargement de supports pour être transférés au poste

d'assemblage suivant 12 Il est à remarquer que le dis-

positif de chargement de supports est mobile entre une première position en regard de la table mobile du poste d'assemblage 11 et une seconde position en regard des convoyeurs 9, 10 L'alimentation et l'évacuation des

supports 1 pour les postes d'assemblage 12, 13 aux posi-

tions aval des convoyeurs 9, 10 se font de la même ma-

nière A la fin des opérations ci-dessus pour le poste d'assemblage 13, les-supports sont transférés au poste de déchargement 20 par les convoyeurs 16 et 14 et ils

sont déchargés du convoyeur 14 par exemple par un opéra-

teur Les différentes phases de manoeuvre peuvent être

facilement modifiées en commutant les lignes d'alimenta-

tion et d'évacuation des supports 1 dans les postes d'as-

semblage 11, 12, 13 par les convoyeurs 9 et 10.

La réalisation du poste d'assemblage 11 sera décrite ci-après à l'aide des figures 3, 4, 5 Toutefois, il est à remarquer que les postes d'assemblage 12 et 13 peuvent avoir la même structure En particulier, le poste

d'assemblage 11 comporte un organe de montage 24 horizon-

tal essentiellement en forme de U, porté par des montants

verticaux au-dessus d'une base horizontale 23 et parallè-

lement à celle-ci Les surfaces latérales intérieures 24 a, 24 b du segment de liaison et une branche respective de

l'organe de montage 24 en forme de U comportent des pla-

ques de montage 25, 26 qui sont fixées respectivement aux plaques de montage 25, 26 et sont ainsi perpendiculaires l'une à l'autre Un ensemble de clés ou de clavettes 27 sont prévues verticalement sur la plaque de montage 25 en étant espacées suivant des intervalles prédéterminés dans la direction de l'axe X c'est-à-dire la direction horizontale suivant la surface 24 a De la même manière,

l'ensemble de clés ou de clavettes 28 sont disposées ver-

ticalement sur la plaque de montage 26 en étant espacées suivant des intervalles prédéterminés dans la direction horizontale de l'axe Y Des unités de travail 29 et 30

sont prévues sur des clés 27, 28 déterminées, respecti-

ves et peuvent être facilement enlevées d'une clé pour être disposées sur une autre clé Les unités de travail comportent des têtes de travail prévues à l'extrémité

inférieure des unités de travail 29, 30 mobiles vertica-

lement. Une table mobile 31 est prévue sur la base 23 pour être entratnée suivant les directions des axes X et Y dans le plan horizontal de la base 23 (figure 4); une table de translation 32 est mobile horizontalement dans une plage limitée suivant la direction de l'axe X

sur la table mobile 31 Il est à remarquer que les opé-

rations d'alimentation, de traitement et d'assemblage pour le support 1 et les quatre châssis 5 du support se

font sur la table de translation 32 Toutefois, on re-

marque en outre que la table de translation 32 est pré-

vue pour réduire au minimum les mouvements de la table 31 et donner ainsi une machine compacte; toutefois,

cette table de translation peut le cas échéant être sup-

primée Dans ce cas, tous les mouvements du support 1

sont commandés par les mouvements de la table 31.

Un organe de guidage de chargement 33 est accrochée horizontalement à une branche de l'organe de montage 24 et s'étend dans la direction de l'axe X; un

dispositif de chargement de supports 34 est monté coulis-

sant en-dessous de l'organe de guidage de chargement 33 pour effectuer un mouvement horizontal dans la direction de l'axe X entre une première position en regard de la

surface supérieure de la table mobile 31 du poste d'as-

semblage 11 et une seconde position en regard de la sur-

face supérieure des convoyeurs 9 et 10 Le dispositif de

chargement de supports 34 comporte un premier et un se-

cond postes de prise 35 et 36 (figure 5) qui seront ex-

plicités ci-après et qui se trouvent en regard des con-

voyeurs 9 et 10 respectifs lorsque le dispositif de char-

gement de supports 34 est déplacé vers sa seconde posi-

tion Les postes de prise 35 et 36 servent au transfert des supports 1 entre les convoyeurs 9 et 10 et la table de translation 32; ainsi, les postes de prise 35 et 36

comportent quatre griffes de suspension 37 et 38 respec-

tives destinées à s'accrocher dans les poignées de sus-

pension 4 de chaque support 1 pour soulever les supports 1 par rapport aux convoyeurs 9 et 10 ou à la table de

translation 32.

Le convoyeur 9 transfère chaque support 1

avant l'opération d'assemblage vers une position en re-

gard du poste d'assemblage 11 et pour lequel le disposi-

tif de chargement de supports 34 occupe la position in-

diquée en traits pleins à la figure 5 Les griffes d'accrochage ou de suspension 37 du poste de prise 35 du dispositif de chargement de supports 34 coopèrent avec les poignées 4 du support 1 pour soulever celui-ci par rapport au convoyeur 9 Le dispositif de chargement de

supports 34 se déplace alors vers la position représen-

tée en pointillés à la figure 5 de façon à déplacer le support 1 d'une position au-dessus du convoyeur 9 vers une position au-dessus de la table mobile 31 du poste d'assemblage 11 Lorsque la table de translation 32 est déplacée dans la position représentée en pointillés c'est-à-dire endessous du poste de prise 35, le support 1

est libéré et est déposé sur la table de translation 32.

La table mobile 31 est d'abord déplacée dans la direction de l'axe X, puis dans la direction de l'axe Y suivant un

programme de commande ou un procédé de commande prédéter-

miné pendant que les têtes de travail des unités de tra-

vail 29 et 30 sont déplacées verticalement en synchronis-

me avec les mouvements de la table mobile 31 pour effec-

tuer les opérations d'alimentation, de traitement et d'as-

semblage des pièces principales 6 sur chaque châssis 5 et toutes les autres opérations correspondantes Au cours de ces opérations d'assemblage et opérations correspondantes,

le dispositif de chargement 34 du support est placé au-

dessus des convoyeurs 9 et 10 comme cela est indiqué en

traits pleins à la figure 5 de façon à éviter toute in-

terférence avec les déplacements des unités de travail 29 et 30 Après que les opérations d'assemblage aient été effectuées pour assembler les pièces 6 sur chaque châssis , la table de translation 32 est déplacée vers la posi- tion représentée en traits pleins à la figure 5 et le dispositif de chargement de supports 34 est déplacé vers la position représentée en pointillés pour mettre le poste de prise 36 au-dessus de la table de translation 32 portant le support 1 dont les opérations d'assemblage sont terminées; pendant ce temps, un nouveau support 1 sur lequel des opérations d'assemblage sont à effectuer, est accroché aux griffes 37 du poste de prise 35 Le poste de prise 36 soulève alors le support dont les opérations d'assemblage sont terminées et la table de translation 32, vide, revient à la position représentée

en pointillés en-dessous du poste de prise 35 pour rece-

voir de celui-ci le Nouveau support 1 sur lequel on

effectue les opérations d'assemblage.

1 l Lors du retour du dispositif de chargement de supports 34 vers la position représentée en traits pleins à la figure 5, le poste de prise 36 vient au-dessus du

convoyeur 10 et ses griffes 38 sont libérées pour abais-

ser sur le convoyeur 10, le support 1 dont les opérations

d'assemblage sont terminées, au niveau du poste d'assem-

blage 11 En même temps, un autre support 1 sur lequel on doit exécuter des opérations d'assemblage, est pris par les griffes 37 du poste de prise 35 et est soulevé du convoyeur 9 pour préparer le cycle de travail suivant

dans le poste 11.

Il est à remarquer que les supports 1, suc-

cessifs prévus pour des opérations d'assemblage, sont introduits dans le poste 11 sur le convoyeur 9, puis

après l'exécution de ces opérations d'assemblage, cha-

que support 1 est évacué du poste 11 sur le convoyeur 10 vers le poste d'assemblage suivant 12 dans lequel des opérations cycliques analogues sont exécutées Toutefois au niveau d'un tel poste 12, les supports 1 sur lesquels des opérations d'assemblage sont prévues, sont enlevés du convoyeur 10 et reviennent sur le convoyeur 9 pour

être transportés vers le dernier poste d'assemblage 13.

La constitution des unités de travail 29, sera explicitée à l'aide des figures 6 A, 6 B; de

telles unités sont prévues dans chacun des postes d'as-

semblage 11, 12, 13 pour assembler les pièces 6 sur

chaque châssis 5 correspondant et effectuer des opéra-

tions appropriées Comme représenté pour l'unité de

travail 29, une base de soulèvement 41 est mobile ver-

ticalement par rapport à l'organe de montage 41 a fixé

à une clé 27 respective et sur la plaque 25.

Une tête de travail 41 qui peut être quelconque, est montée sur la face avant de la base de

soulèvement 41 de façon à pouvoir changer la tête 42.

Dans le mode de réalisation représenté, la tête 42

comporte un support 43 à quatre têtes de prise 44 en sail-

lie vers le bas Les quatre têtes de prise 44 sont à une

distance prédéterminée les unes des autres; ces distan-

ces correspondent à l'intervalle entre les positions des quatre plateaux 3 sur le support 1 Dans un exemple de réalisation, les têtes de prise 44 sont reliées à une pompe à vide (non représentée) et elles permettent de soulever les pièces principales 6 par aspiration de

l'air à travers les orifices 44 b de leur extrémité in-

férieure 44 a Les têtes de prise 44 sont poussées élas-

tiquement vers le bas par rapport au support 43 par les ressorts de compression 45 entourant les têtes de

prise 44.

Au niveau de chaque poste d'assemblage 11, 12, 13, lorsqu'un support 1 est mis sur la table de translation 32 placée sur la table mobile 31, le support 1 est mobile dans la direction de l'axe X et dans la

direction de l'axe Y selon les figures 6 A, 6 B par rap-

port aux têtes de prise 44 du fait du déplacement de la table mobile 31 dans la direction de l'axe X et celle de

l'axe Y Ainsi, les quatre châssis 5 et les pièces cor-

respondantes 6 des quatre plateaux 3 du support 1 sont positionnés simultanément par rapport aux quatre têtes

de prise 44 de la tête de travail 42.

A titre d'exemple en déplaçant le support

1, chaque tête de prise 44 se place respectivement au-

dessus d'une pièce 6 correspondante du plateau 3 res-

pectif du support 1 (figure 7 B) Selon la figure 6 A et la figure 7 C, le mouvement descendant de la base de soulèvement 41 de l'unité de travail 29 abaisse alors la tête 42 pour que l'extrémité inférieure 44 a des têtes de prise 44 soit poussée élastiquement par les ressorts 45 contre les pièces 6 respectives L'aspiration attire les pièces 6 supérieures des piles pour les fixer à l'extrémité inférieure 44 a Selon la figure 7 B, chaque tète de prise 44 d'une tête de travail 42 soulève alors la pièce respective 6 du fait du mouvement de soulèvement

de la base 41.

Les positions des têtes de prise 44 dans la direction de l'axe X et dans la direction de l'axe Y par rapport au Xchâssis 5 placéssur les quatre plateaux 3 du

support 1 sont déterminées par d'autres mouvements appro-

priés de la table mobile 31 En conséquence, les têtes de prise 44 se placent aux positions d'assemblage des pièces 6 précédemment soulevées sur le chassis 5 respectif

(figure 7 E).

Selon les figures 6 B et 7 F, la base de sou-

lèvement 41 est abaissée; elle abaisse alors la tète de

travail 42, si bien que les pièces 6 fixées par aspira-

tion contre l'extrémité inférieure 44 a des tètes de prise 44 sont poussées élastiquement vers les positions d'assemblage sur le châssis 5 respectif pour y être assemblées Puis, on supprime l'aspiration appliquée aux têtes de prise 44 de façon à détacher les pièces 6 des extrémités inférieures 44 a des tètes de prise 44 et les pièces restent dans cette position d'assemblage sur le châssis 5 (figure 7 G) lorsque la base de soulèvement 41 soulève la tête de travail 42 vers sa position initiale dans laquelle elle est prête pour le cycle d'assemblage

suivant.

Un ordinateur ou un microprocesseur pro-

grammésde façon appropriée peuvent s'utiliser pour com-

mander de façon habituelle par voie pneumatique ou autre l'entratnement de la table mobile 31 dans la direction de l'axe X et celle de l'axe Y, pour effectuer les mouvements verticaux de la tête de travail 42 et les mouvements du dispositif de chargement de supports 34

pendant l'assemblage des pièces 6 sur chaque châssis 5.

Dans ces conditions, les modifications de conception ou de type de produit à assembler se font facilement par une nouvelle écriture et un enregistrement d'un programme

de commande dans l'ordinateur Dans le cas de tels chan-

gements, les unités d'alimentationde pièces, les gabarits d'assemblage ou autres des postes d'assemblage 11, 12, 13 ne nécessitent pas de modifications On a ainsi une ma- chine automatique d'assemblage très souple permettant

d'effectuer de nombreuses opérations d'assemblage diffé-

rentes si les pièces à assembler sont transportées selon l'invention.

En plus de l'unité de travail 29 décrite ci-

dessus, les postes d'assemblages 11, 12, 13 peuvent

avoir d'autres unités de travail par exemple pour effec-

tuer des opérations telles que le serrage des vis, le montage de pinces multiples ou de rondelles multiples, le

graissage de pièces, l'aimantation d'éléments magnéti-

* ques et l'assemblage et le traitement d'autres pièces

généralement utilisées ou analogues Ces opérations peu-

vent se faire en combinaison avec la commande du mouve-

ment de la table mobile 31 dans la direction de l'axe X

et dans la direction de l'axe Y comme cela a été décrit.

Le nombre d'unités d'alimentation et de gabarits d'assemblage pour les pièces dans les postes

d'assemblage 11, 12, 13 peut être réduit de façon nota-

ble puisque chaque châssis 5 et les pièces 6 à assem-

bler sur les châssis sont fournis à un support 1, puis sont transférés aux postes d'assemblage 11, 12, 13 dans

lesquels les différentes opérations d'assemblage prédé-

terminées sont exécutées.

Comme chaque châssis 5 et les pièces respec-

tives 6 sont placés sur le support 1, il suffit de com-

mander le mouvement horizontal du support 1 dans la di-

rection de l'axe X et dans la direction de l'axe Y pour la table mobile 31 dans chaque poste d'assemblage 11, 12, 13 De nombreux types de pièces 6 peuvent être montés efficacement sur le châssis 5 puisqu'il suffit de simples mouvements verticaux des têtes 42 des unités de travail 29, 30; les mouvements verticaux des têtes de travail 42 peuvent se commander facilement par un ordinateur ou un

microprocesseur programmés de façon appropriée.

L'unité de travail normale 29 sera décrite ci-après à l'aide des figures 6 A, 6 B et 8 L'unité de

travail 29 est montée de façon amovible par l'intermédiai-

re d'une clé 27, 28 prédéterminée sur l'une des plaques de montage 25, 26 Dans le mode de réalisation représenté,

la clé est constituée par une nervure en saillie qui coo-

1 O père avec une rainure 49 réalisée dans la face arrière du

bottier 48 L'unité de travail 29 est fixée de façon amo-

vible à la plaque de montage 25 par l'intermédiaire de

vis de montage 50.

La base de soulèvement 41 est mobile vertica-

lement dans l'ouverture 52 à l'avant du bottier 48; cette base est fixéesur des axes de guidage 41 verticaux

prévus à l'intérieur de la partie avant du bottier 48.

Une plaque de montage 41 a fait corps avec l'extrémité avant de la base de soulèvement 41 Une plaque de montage 43 a faisant corps avec le support de tête 43 arrière est fixée à la base 41 par des vis 65 La plaque de montage

43 a est reliée à la plaque de montage 41 par un mécanis-

me d'adaptation à clavette (non représenté) de façon que la plaque de montage 43 a prenne la position représentée

à la figure 8 par rapport à la plaque de montage 41 a.

Le mécanisme assurant le mouvement vertical de la tête de travail 42 sera décrit ci-après Une came 53 est montée à rotation sur l'axe de came 54 placé dans le bottier 48 Un galet 55 suiveur de came est fixé à un levier suiveur de came 56 et coopère avec le bord de la came 53 en passant pardessus Une extrémité du levier 56 suiveur de came pivote sur un axe horizontal 57 L'autre extrémité du levier suiveur de came 56 est reliée à la base de soulèvement 41 par un trou oblong

58 réalisé dans le levier suiveur de came 56 pour rece-

voir une broche 59 fixée à la base de soulèvement 41 Un moteur 60 logé dans le boÂtier 48 de l'unité entraîne

l'axe d'entraînement 62 par l'intermédiaire d'une cour-

roie 61 Une vis 63 fixée à l'axe d'entraînement 62 engrène avec une roue à vis 64 fixée à l'axe de came 54

pour faire tourner la came 53.

En fonctionnement, le moteur 60 entraîne en rotation l'axe 62 et ainsi la vis 63 par l'intermédiaire de la courroie 61 La vis 63 engrène avec la roue à vis

64 fixée à l'axe de came 54 et fait tourner la came 53.

La came 53 coopère avec le galet suiveur de came 55 pour communiquer un mouvement alternatif vertical au levier suiveur de came 56 et ainsi à la tête de travail 42 La

tête 42 se déplace ainsi en effectuant des courses al-

ternatives verticales uniformes.

Selon la figure 9, l'unité de travail 29 porte une tête 42 A avec une seule tête de prise 44 fixée à la base de soulèvement 41 L'unité à une seule tête peut remplacer simplement l'unité à quatre têtes représentée aux figures 6 A et 6 B Une unité de transfert est un exemple d'unité de travail 29 ayant une seule tête. L'unité de travail 29 de la figure 10 porte

une tête de travail 42 B avec deux têtes de prise 44 for-

mant une unité à double tète Comme dans le mode de réa-

lisation de la figure 9, l'unité à double tête de la figure 10 peut simplement remplacer l'unité à quatre têtes des figures 6 A et 6 B. Selon la figure 11, la tête de prise 44 de l'unité de travail 29 est mobile verticalement dans un perçage de support de têtes 68 réalisé dans le support de têtes 43 La tête de prise 44 est poussée vers le bas par le ressort de compression 45 Une butée 69

fixée à la tête de prise 44 limite le mouvement descen-

dant de la tète de prise 44 en touchant la surface supé-

rieure du support de tètes 43 L'extrémité inférieure 44 a

de la tète de prise 44 est munie d'un outil avec une sur-

face d'aspiration 70 a L'outil 44 a est fixé de façon amo-

vible par un écrou-chapeau 72 qui se visse sur la partie filetée 71 à la périphérie extérieure de l'extrémité infé- rieure de la tête de prise 44 Une bague torique 73 est logée dans la rainure réalisée dans la tête de prise 44 pour assurer un joint étanche à l'air entre l'extrémité

inférieure de la tête de prise 44 et l'outil 44 a.

Selon un mode de réalisation, les têtes de prise 44 sont des tètes de prise vides qui ont toutes la même surface d'aspiration 70 a; les têtes de prise 44 peuvent ainsi servir pour différents types de pièces

6 L'outil 44 _ peut se remplacer en fonction des diffé-

rents types de pièces 6 lorsque la tête de prise nor-

male 44 a ne convient pas pour une pièce à assembler.

La figure 12 montre une unité de travail 29

avec une unité de transfert forcée 42 C comportant un cy-

lindre moteur 75 fixé de façon amovible à l'extrémité supérieure du bottier 48 par un support 76 pour chaque tate de prise 44 Après le transfert des pièces 6 sur le châssis 5, les cylindres ou vérins 75 s'appuient sur les extrémités supérieures des têtes de prise 44 pour

fixer de force les pièces 6 sur le châssis 5 La struc-

ture et la fonction du support de tètes 43 et des têtes de prise 44 sont pratiquement les mêmes que

celles des têtes précédemment décrites.

Selon la figure 13, l'unité de travail 29

porte une tête de travail 42 D avec des têtes de change-

ment d'outils 77 fixées à l'extrémité inférieure des tgtes de prise 44, un vérin 78 de serrage automatique

des outils et une paire de vérins 79 de détachage auto-

matique des outils Les vérins 78, 79 actionnent auto -

matiquement les têtes d'échange d'outils 77 pour chan-

ger les outils fixés aux têtes de prise 44 pendant

l'assemblage des pièces 6 sur le châssis 5.

L'unité de travail 29 selon la figure 14

comporte une tête de travail 42 E sous la forme d'une uni-

té de serrage de vis avec un entraînement automatique 42 fixé au support de tètes 43 L'entrainement automatique

42 peut être à commande pneumatique ou électrique por-

tant à son extrémité inférieure une tête de vissage 82.

Une unité d'alimentation automatique de vis 83 est prévue

sur le bottier 48; cette unité comporte un chemin d'ali-

mentation de vis 84 Le chemin d'alimentation de vis 84

pivote transversalement en synchronisme avec le mouve-

ment de l'entraînement automatique 81, de façon séquen-

tielle pour fournir les vis à l'extrémité avant 84 a du chemin 84; à cet endroit, les vis sont prises par la

tête de vissage 82 qui les fixe sur le chassis 5.

Les têtes de travail 42, 42 B, 42 C, 42 D et 42 E

peuvent se remplacer facilement dans les unités de tra-

vail 29 chaque fois qu'il y a une modification de con-

ception ou de type de produit à fabriquer Seules les têtes de travail 4242 E sont à changer à l'occasion de telles modifications A la figure 15 A, le support 1 porte quatre plateaux 3 avec quatre ensembles de pièces, si

bien que la tête de travail 42 utilisée pour l'assem-

blage comporte quatre têtes de prise 44 Selon la figure

15 B, deux ensembles de pièces sont placés sur les pla-

teaux 3 du support 1, si bien que l'on utilise une tète

de travail 42 B avec deux têtes de prise 44 pour l'assem-

blage A la figure 15 C, un seul ensemble de pièces est placé sur le support 1 et ainsi une seule tête de prise 43 est utilisée sur la tête de travail 42 A Il est à remarquer que la tête de travail 42 est la seule partie qui est remplacée pour s'adapter à trois supports 1, différents utilisés dans l'opération d'assemblage La machine automatique d'assemblage ne nécessite aucune autre modification contrairement aux machines connues

dont l'ensemble doit être changé.

Le poste d'assemblage de la figure 16 com-

porte des unités de travail 29, 30 de différents types

montées sélectivement sur les clés 27, 28 dans des posi-

tions prédéterminées sur les plaques de montage 25, 26

de l'unité de travail fixée à l'organe de montage 24.

Dans le mode de réalisation représenté, une plaque de montage 25 est parallèle à la direction de déplacement de la table mobile 31 dans la direction de l'axe X et

l'autre plaque de montage 26 est parallèle à la direc-

tion de l'axe Y de la table mobile 31 Pour la direc-

tion de l'axe Y, les unités de travail 29, 30 peuvent gtre placées dans la plage de déplacement de la table

mobile 31 pour réduire au minimum les mouvements inuti-

les de la table mobile 31.

Comme le support 1 peut être transféré

aux unités de travail 29, 30 avec un minimum de mouve-

ments pour la table mobile 31 suivant la direction de l'axe X et la direction de l'axe Y, on peut réduire les mouvements de la table mobile 31 tout en permettant d'effectuer un certain nombre d'opérations d'assemblage

par les unités de travail 29 et 30 L'opération d'as-

semblage se fait ainsi avec un rendement élevé et en un temps court Comme l'organe de montage 24 de l'unité de travail a une forme de U, les unités de travail 29, 30 peuvent se placer sur cet organe de façon compacte et non en ligne droite comme dans les dispositifs connus, ce qui aboutit à des postes d'assemblage 11, 12, 13 compacts. Dans le mode de réalisation de la figure 16, les clés 27 de la plaque de montage 25 sont distantes de la distance Q 1 dans la direction de l'axe X Les unités de travail 29 montées sur la plaque de montage 25 sont utilisées pour l'assemblage de certaines des pièces correspondantes 6 disposées sur les plateaux 3 Selon

le mode de réalisation représenté, les pièces correspon-

dantes 6 des ensembles sont disposées sur les plateaux 3 en laissant entre eux une distance 11 dans la direction de l'axe X Ainsi pour ZQ = t ',le support 1 peut se placer en-dessous des têtes de travail 42, si bien que les pièces 6 correspondantes des ensembles se trouvent directement endessous des têtes de travail 42 Dans

leur mouvement vertical, les t 8 tes de travail 42 rencon-

trent les têtes de prise 44 et les pièces 6 correspon-

dantes sur le support 1, ce qui facilite l'assemblage.

De la même manière, les clés 28 de la pla-

que de montage 26 sont écartées d'une distance 452 dans

la direction de l'axe Y Les unités de travail 32 fi-

xées aux clés 28 déterminent ainsi l'écartement Q 2 entre les têtes de travail 42 Certaines des pièces correspondantes 6 sont disposées sur le support 1 à une distance ú 2 ' dans la direction de l'axe Y Si l'on

a l'égalité Q 2 = 2 ú, le support 1 peut se placer di-

rectement sous les têtes de travail 42 fixées aux unités de travail 30, ce qui permet d'abaisser les

têtes de travail 44 pour rencontrer les pièces 6 cor-

respondantes du support 1 Selon le mode de réalisation représenté, on peut assembler simultanément des paires de pièces correspondantes sur le châssis 5 placé sur le

support 1 par un seul mouvement de la table mobile 32.

Les distances Q, jj sont choisies infé-

rieures aux distances Q 2 ' 2 '2 dans le cas préférenriel.

Un tel montage est avantageux Pi-,sque certaines des unités de travail 29 nécessitent un intervalle plus grand que d'autres unités de travail 29 Par exemple,

les unités de serrage de vis sont en général encom-

brantes à cause des organes qui les composent tels que les unités d'alimentation automatiques de vis 83 ou les chemins d'alimentation de vis 84 Comme de telles unités de serrage de vis sont encombrantes on ne peut les placer au voisinage immédiat l'une de l'autre dans les postes d'assemblage 11, 12, 13 Si la distance entre les clés 28 est égale à à et que cette distance ú 2 est choisie de façon que deux unités de serrage de vis puissent être placées dans les postes d'assemblage 11, 12, 13, on peut serrer simultanément deux vis à

l'aide des unités de serrage de vis par un seul mouve-

ment du support 1 dans la direction de l'axe Y.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S ) Machine automatique d'assemblage des- tinée à un support ( 1) portant des pièces ( 6) répar- ties de façon prédéterminée avec des distances prédé- terminées entre les pièces dans deux directions per- pendiculaires, machine caractérisée en ce qu'il comporte une table mobile ( 31-) portant le support ( 1) et se dé- plaçant dans deux directions perpendiculaires, dans un plan horizontal, une surface de montage ( 24) s'étendant au-dessus du plan de la table mobile ( 31) et ayant une première et une seconde parties ( 24 a, 24 b) parallèles aux deux directions perpendiculaires respectives, au moins une unité de travail ( 29, 30) fixée à au moins l'une des parties ( 24 a, 24 b) des surfaces de montage ( 24) pour coopérer avec le mouvement de la table ( 31) lors de l'assemblage des pièces sur le support ( 1). ) Machine automatique d'assemblage selon larevendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une autre unité de travail ( 29, 30) fixée à une autre partie ( 24 a, 24 b) de la surface de montage ( 24) pour coopérer avec les autres mouvements de la table ( 31) lors de l'assemblage des pièces ( 6) sur le support ( 1). ) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une tête de prise ( 44) en saillie par rapport à l'unité de travail ( 29, 30) pour rencontrer sélective- ment les pièces ( 6) au cours de l'assemblage. ) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux ensembles de pièces ( 6) sur le support ( 1) qui, dans chacun des ensembles, ocuppent une posi- tion prédéterminée, relative, par rapport aux pièces correspondantes ( 6), des ensembles respectifs, à des distances uniformes dans l'une des deux directions per- pendiculaires sur le support ( 1) et en ce que l'unité de travail ( 29, 30) comporte au moins deux têtes de prise ( 44) en saillie par rapport à cette unité et à des dis- tances uniformes l'une de l'autre dans l'une des direc- tions perpendiculaires de façon à coopérer simultané- ment avec des pièces ( 6) correspondantes des ensembles respectifs en réponse aux mouvements de la table ( 31). ) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'unité de travail ( 29, 30) comporte au moins deux organes de travail ( 41) mobiles verticalement ayant chacun au moins deux t 9 tes de prise ( 44) - ) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'unité de travail ( 29, 30) comporte un organe de travail ( 41) mobile verticalement avec une tête ( 42) portant au moins deux têtes de prise ( 44).

7 ) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de transfert ( 34) pour transférer le support

( 1) par rapport à la table mobile ( 31).

) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque de montage ( 25, 26) pour fixer l'unité de

travail ( 29, 30) sur la surface de montage ( 24).

) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 8, caractérisée en ce que la plaque de

montage ( 25, 26) comporte des clés ( 27, 28) pour y fi-

xer les unités de travail ( 29, 30).
10 ) Machine automatique d'assemblage selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'unité de travail ( 2 ', 30) comporte une rainure ( 49) et la clé ( 27, 28) est constituée par une nervure verticale se logeant dans une rainure ( 49) de l'unité de travail ( 29, 30) pour fixer cette unité de travail ( 29, 30)

sur la plaque de montage ( 25, 26).