FR2525944A1 - Manipulateur pour transferer des materiaux a traiter a la presse - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LE TRANSFERT DE MATERIAUX PAR ROBOT INDUSTRIEL. IL EST POURVU D'UN LOGEMENT 20 D'UN MECANISME D'ELEVATION DESCENTE 27, D'UN MECANISME DE ROTATION 25 SUPPORTE SUR LEDIT MECANISME D'ELEVATIONDESCENTE, D'UN CORPS DE BRAS 41 QUI PEUT ETRE DILATE ET CONTRACTE, D'UN MECANISME DE DILATATIONCONTRACTION 49 PREVU DANS LEDIT CORPS DE BRAS, D'UNE PARTIE DE SERRAGE 84 QUI PEUT AVOIR DES MOUVEMENTS D'OSCILLATION ET DE TORSION, ET D'UN MECANISME POUR LES MOUVEMENTS D'OSCILLATION ET DE TORSION. LE DISPOSITIF EST DE PLUS POURVU D'UN COFFRET DE CALCULATEUR 95 DANS LEDIT LOGEMENT OU UN CALCULATEUR EST ABRITE POUR MANOEUVRER ET CONTROLER CHACUN DESDITS MECANISMES, AINSI QUE D'UN PANNEAU D'OPERATIONS 97 CONNECTE AUDIT CALCULATEUR POUR L'INSTRUIRE DES OPERATIONS DE CHACUN DESDITS MECANISMES. APPLICATION A UNE PRESSE.

Description

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DISPOSITIF POUR TRANSFERER DES MA-r ERI Ai X

A TRAITER A LA PRESSE

La présente invention se rapporte à un dispositif de transfert qui fournit et évacue des matériaux primaires ou secondaires par rapport à une presse. Afin de fournir des matériaux à une presse ou de transférer ceux-ci d'une presse vers une autre dans le cas o

un certain nombre de presses sont agencées, de nombreux dis-

positifs différents ont déjà été utilisés Il y a par exemple, des alimentations par transfert, des alimentations par poussoir, des alimentations à magasin, des alimentations à cadran et des alimentations à navette et autres et ces

derniers temps, on utilise également des robots industriels.

Cependant, ces dispositifs conventionnels sont tous contrôlés avec les presses par des systèmes concentrés d'exploitation, et quand il faut les appliquer à des presses

qui ne sont pas systématiquement contrôlées, il est néces-

saire de les réagencer de façon importante Il est assez dif-

ficile de composer un dispositif indépendant de transfert.

La présente invention a pour objet un dispositif pour

transférer les matériaux à traiter au moyen d'un robot indus-

triel que l'on peut appliquer à une presse et qui peut fonc-

tionner en synchronisme avec la presse, o la partie d'opéra-

tion, la partie d'entraînement et la partie de contrôle sont

agencées de façon compacte dans un seul logement.

La présente invention a pour autre objet un dispositif pour transférer les matériaux qui est pourvu d'un calculateur dans le logement pour instruire chaque mécanisme pour son fonctionnement et d'un tableau d'opérations sous forme d'une

partie suspendue pour appliquer au calculateur, les instruc-

tions pour chaque opération, et qui est accroché sur la paroi extérieure du logement et qui peut être maintenu à la main par l'opérateur lors de l'entrée de l'ordre d'opérations afin que l'entrée au calculateur puisse être accomplie tout en surveillant le fonctionnement du dispositif à proximité du logement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement à la lecture de la description

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ak_ sa suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective montrant l'ensemble du dispositif de transfert selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe verticale du logement formant le corps principal du dispositif de transfert; la figure 3 est une vue en coupe verticale montrant une partie du corps du bras prévu au-dessus du logement; la figure 4 est une vue en coupe verticale montrant l'arrière du corps du bras; la figure 5 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne 5-5 de la figure 3; la figure 6 est une vue en plan montrant l'avant du corps du bras partiellement en coupe transversale; la figure 7 est une vue en coupe faite suivant la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe faite suivant la ligne 8-8 de la figure 2; la figure 9 est une vue en perspective du panneau de fonctionnement pour entrée au calculateur; la figure 10 est une vue en plan montrant une partie du panneau de fonctionnement; et la figure 11 donne un schéma bloc des connexions du

panneau de fonctionnement et du calculateur.

La présente invention sera maintenant décrite en détail en se basant sur le mode de réalisation représenté sur

les dessins joints.

En se référant aux figures 1 et 2, un réservoir d'huile 21 est prévu au fond d'un logement 20 tandis qu'un guidage cylindrique 22 est fixé par des boulons 23, 23, à sa partie supérieure Une glissière cylindrique 24 est supportée par le guidage 22 de façon à pouvoir être librement élevée et descendue, et à l'extrémité supérieure de la glissière 24 est prévu un moyen rotatif de mise en action 25 A l'extrémité supérieure du moyen rotatif de mise en action 25 fait saillie

un arbre de sortie 26, en direction perpendiculaire L'extré-

mité supérieure d'une tige de piston 29 prévue sur un piston 28 d'un cylindre 27 montant et descendant, fixé au fond du logement 20 et l'extrémité inférieure du moyen rotatif de

mise en action 25 sont connectées par un joint flottant 30.

Le moyen rotatif de mise en action 25 est déplacé de haut en

bas par manoeuvre du cylindre 27.

Le cylindre 27 est placé au centre de la glissière 24 et à l'extérieur de la glissière 24, un guidage 31 empêchant la rotation qui est agencé parallèlement à la glissière, est fixé à des plaques de connexion 32, 33 qui sont prévues respectivement aux extrémités supérieure et inférieure de la glissière Le guidage 31 empêchant la rotation est inséré dans un manchon de guidage 34 qui fait corps avec le guidage 22 de façon à pouvoir être librement élevé et abaissé De cette façon, la glissière 24 peut être déplacée vers le haut et vers le bas tandis que sa libre rotation est empêchée Une crémaillère 35 est formée sur un côté du guidage 31 empêchant la rotation, et elle engage un pignon 36 dont l'axe est fixé par un axe au guidage 22 La quantité des mouvements vers le haut et vers le bas du moyen rotatif de mise en action 25 et autres, est détectée par entraînement d'un codeur rotatif 37

qui est prévu sur le guidage 22.

Un disque rotatif 40 est fixé à un arbre de sortie 26 du moyen rotatif de mise en action 25 et un corps de bras 41

est fixé au disque rotatif 40 Le corps de bras 41 est rota-

tif autour du centre de l'arbre de sortie 26.

En se référant aux figures 3 à 5, le corps 41 se com-

pose d'un bras principal 42 configuré comme un cylindre à fond et d'un bras auxiliaire 43 qui est partiellement abrité

dans le bras principal 42 d'une façon librement coulissante.

La surface inférieure de l'extrémité avant du bras principal 42 est fixée au disque rotatif 40 par des paliers 44, 44 qui sont prévus autour de l'arbre de sortie 26 Des brides 45, 46 sont respectivement prévues sur la partie de base du bras

auxiliaire 43 abrité dans le bras principal 42 et à une par-

tie extrême faisant saillie du bras principal 42 Au bas du bras principal 42, un bloc 47 qui fait partiellement saillie

vers le bas, du bras principal 42, est monté par un axe 48.

Sur le bloc 47 est prévu un cylindre de dilatation 49 qui est parallèle au bras, et une tige de piston 51 d'un piston 50 se trouvant dans le cylindre de dilatation 49 fait saillie du bras auxiliaire 43 pour être montée sur la bride 46 par un axe 52 afin de permettre les mouvements de dilatation du

corps du bras 41 par l'action du cylindre de dilatation 49.

Afin de détecter la phase de rotation du moyen rotatif de mise en action 25 ou l'angle de rotation du corps 41, un codeur rotatif 54 est prévu, au moyen d'une patte 53 à l'extrémité supérieure du moyen rotatif de mise en action 25, et un pignon 55 du codeur est en engagement avec un engrenage interne 56 qui est prévu sur le pourtour du disque rotatif 40. Une tige de guidage 58 qui est parallèle au bras auxiliaire et qui est librement mobile, étant insérée dans un trou 57 formé dans le bras principal 42 et un certain nombre de tubes 59 qui entourent le cylindre de dilatation 49 dans le bras auxiliaire 43, sont prévus sur les brides 45, 46 à

l'avant et à l'arrière du bras auxiliaire 43 Avec cet agen-

cement, la rotation du bras auxiliaire 43 est empêchée et le bras est renforcé Les tubes 59, 59 sont également utilisés comme tuyauterie pour une ligne de signaux de commande et une ligne de courant vers un mécanisme de serrage avec structure

jointe prévue à l'extrémité du corps principal 41.

Afin de dilater le corps du bras 41, deux passages 60, 61 pour amener de l'huile sous pression au bloc 47 au fond du bras principal 42 sont prévus Le passage 60 est connecté au cylindre de dilatation 49 et l'autre passage 61 est connecté

à un tube d'huile 92 qui est parallèle au cylindre de dilata-

tion 49 et qui débouche à la partie avant du piston 50 Des

tubes 63, 64 d'alimentation en huile sous pression sont pré-

vus à chacune des embouchures prévues sur le bloc 47 Par

ailleurs des embouchures supérieures de tubes 65, 66 d'ali-

mentation en huile prévues pour pénétrer longitudinalement a travers le guidage 31 empêchant la rotation, sont connectées

aux tubes 63, 64 d'alimentation en huile sous pression.

Pour la détection de la quantité de dilatation du corps du bras 41, un codeur rotatif 67 est prévu à proximité

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de l'extrémité du bras principal 42 Le codeur rotatif est entraîné par engagement de son pignon 68 avec une crémaillère 69 de la tige de guidage 58 et transfert du bras auxiliaire 43. En se référant maintenant aux figures 6 et 7, un mécanisme de serrage pour saisir les matériaux à traiter est prévu à l'extrémité d'un bras auxiliaire 43 qui fait partie du corps 41 A une extrémité d'un bras articulé 75 fixé à la bride 46 du bras auxiliaire 43, est attaché un bras oscillant 76 pour couvrir l'extrémité du bras 75 des deux côtés, et les deux bras sont connectés par un axe de charnière 77 afin que

le bras oscillant 76 puisse osciller autour de l'axe de char-

nière 77 Un moteur pas à pas 78 avec un codeur rotatif est prévu dans le bras articulé 75, et un engrenage à vis sans fin 80 prévu sur un arbre d'entraînement du moteur pas à pas est en engagement avec une roue à vis sans fin 81 de l'axe de

charnière 77, donc le bras 76 oscille du fait de l'entraîne-

ment du moteur pas à pas 78.

Le bras oscillant 76 est également pourvu d'un moteur pas à pas 82 avec un codeur rotatif Un moyen de serrage 84 est monté de façon remplaçable, sur un organe de connexion 83 qui est prévu sur un arbre d'entraînement du moteur, et il

est capable d'avoir des mouvements de torsion ou des mouve-

ments inverses Sur les dessins, le moyen de serrage 84 est illustré avec une coupe à vide 85 qui aspire et transfère les matériaux à traiter, mais à la place de ce type de moyen de serrage, un mécanisme mécanique de serrage ou un mécanisme

magnétique peut être employé.

En se référant maintenant à la figure 8, sur la paroi inférieure placée sur le guidage 22 prévu dans le logement

, sont prévus un moteur 90 et une pompe à huile sous pres-

sion 91 Le moteur et la pompe à huile sous pression sont connectés par un accouplement 92 L'huile sous pression obtenue de la pompe à huile sous pression 91 est amenée aux cylindres utilisés dans le présent dispositif La tuyauterie d'alimentation n'est pas représentée sur les dessins, mais

pour l'expliquer plus particulièrement, l'huile sous pres-

sion obtenue à la pompe à huile sous pression 91 est distri-

fiee et fournie par un i czni Eme a soupape ce corunande 93 prévu sur le côté opposé de la pompe sous pression 91 dans le

logement 20, au cylindre élévateur 27 qui provoque les mouve-

ments de haut en bas du corps 41 du bras comprenant le moyen rotatif de mise en action 25, au moyen rotatif de mise en action 25 qui fait tourner le corps 41 et au cylindre de

dilatation qui dilate et contracte le corps 41 du bras.

Un coffret de calculateur 95 pour contrôler toutes les opérations du présent dispositif est également installé dans le logement 20 Dans le coffret de calculateur 95 est abrité un micro-calculateur et sur un panneau de commande 96 formé sur la paroi arrière du logement 20 des boutons de commande

(non représentés) pour faire fonctionner le présent disposi-

tif sont prévus Au coffret du calculateur 95 est connecté un panneau d'opération 97 qui sert de contrôleur pour enseigner

et introduire les programmes de fonctionnement pour le dispo-

sitif de transfert, par télécommande.

En se référant aux figures 9 et 10, le panneau de fonctionnement 97 a la forme d'un panneau pendant et il

présente un cordon 98 pour connexion au coffret du calcula-

teur 95 Le panneau de fonctionnement est pourvu d'un affi-

chage de caractères 99 à sa partie supérieure pour montrer

les instructions en caractères et d'un clavier d'entrée 100.

Du côté droit du clavier sont agencées les touches pour les opérations de chaque mécanisme tandis que du côté gauche, sont agencées les touches pour les opérations de sélection et de préparation Entre l'affichage des caractères 99 et le clavier 100 sont prévus un bouton d'arrêt d'urgence 101 et un bouton de rétablissement 102 pour arrêter le dispositif à la fin d'un cycle Une plaque suspendue 104 avec un trou 103 pour un crochet, pour y suspendre le panneau suspendu 97 du

logement 20, est également formée.

LQ panneau de fonctionnement 97 et l calculatevr sont connectés par un circuit représenté sur la igure 1 e des signaux de sélection de touche du calculateur explorent le clavier du panneau par l'intermédiaire du point d'entrée 104 et des points de sortie 13 et 105 transmettant respectivement les signaux de sélect V An de touche et la donne-indiu 6 e au clavier 100 et à l'affichage 93 afin de r Aappliquer les ao nnes des boutons pressés au c A R 11 r -ur Mers, le celculateur traite

les donnes, fait fonctionner les mécanismes et applique les don-

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nées traitées et les commentaires à l'affichage 99 pour que

celui-ci les indiquent.

Le bouton d'arrêt d'urgence 101 et le bouton de réta-

blissement 102 sur le panneau de fonctionnement 97 interrom-

pent le calculateur quand cela est nécessaire, pour arrêter

le dispositif ou pour le ramener au point de départ.

Afin de mettre en mémoire les opérations en utilisant le panneau 97, on peut d'abord voir sur l'affichage 99,

lorsque le courant est mis en circuit, "MISE EN MANUEL".

Quand le bouton AVANCE MANUELLE est pressé, l'affichage

indique "RETOUR MANUEL AU POINT DE DEPART".

Ainsi, chaque mécanisme est ramené à son point de départ par les boutons ou touches du côté droit La touche "SERRAGE" est prévue pour fournir et arrêter la fourniture d'air au moyen de serrage 84 à l'extrémité du bras pivotant 76 et la touche "HAUT, BAS" est prévue pour les mouvements du corps 41 du bras, la touche "SORTIE, ENTREE" pour la dilation et la contraction du corps 41 du bras, la touche "ROTATION" est également prévue pour le corps 41 du bras, et la touche

"POIGNET" pour la rotation du bras pivotant 76 Après confir-

mation que chaque mécanisme est retourné à son point de départ par manoeuvre des touches, le bouton "NUMERO D'ARTICL Ew doit être pressé et l'affichage indique "DESIGNER

NUMERO MEMOIRE".

Alors, la touche "INCR MEMOIRE" est pressée pour trou-

ver un numéro de programme capable de stocker la mémoire et

de nouveau la touche "NUMERO ARTICLE" est pressée L'afficha-

ge montre alors "NUMERO MEMOIRE ETABLI CHOISIR OPERATION", et en conséquence les touches d'opération à la droite doivent

être pressées afin d'instruire chaque mécanisme de l'opéra-

tion souhaitée, à raison d'un à un En faisant ainsi, la touche "ENTREE INSTRUCTION" doit être pressée d'abord et ensuite la touche d'opération pour instruire une opération

formant un cycle et enfin la touche 'INSTRUCTION TERMINEE^.

L'affichage indique alors "OPERATION MEMORISEE PRETE".

Pour confirmer que chacune des opérations ou des mou-

vements introduits est dans un ordre souhaité, un bouton "UN PAS" est pressé pour permettre l'accomplissement de chaque

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mouvement Le bouton "UN PAS" doit être pressé pour chaque

mouvement jusqu'à ce que l'affichage indique "UN PAS}I>>N".

Alors, le bouton "REPETITION" doit être pressé pour accomplir le test de tous les mouvements introduits en succession pour un cycle complet, et quand cela est terminé, l'affichage in-

dique "OPERATION PRETE ?".

Quand le cycle d'accomplissement de test est comme on le souhaite, le bouton "REPETITION" doit être de nouveau pressé et l'affichage montre "OPERATION D'ACCORD", indiquant que l'opération est prête à débuter L'opération peut être débutée en pressant le bouton IDEPART" sur le panneau de

commande 96 Tandis que le dispositif est en opération suc-

cessive, l'affichage indique "FONCTIONNE".

Il est possible de changer une partie des mouvements instruits dans toute l'opération ou d'insérer un nouveau

mouvement pendant l'opération Par ailleurs, quand le dispo-

sitif est mis en opération successive, le nombre des cycles est détecté par un compteur afin d'agencer le dispositif pour

qu'il s'arrête à la fin d'un travail prédéterminé.

Le calculateur entraîne le moteur 90 par l'instruction du panneau 97 et quand le moteur ? O fonctionne, la pompe à huile sous pression 91 est entraînée et l'huile sous pression souhaitée est obtenue La quantité d'écoulement d'huile sous pression est contrôlée par le mécanisme à soupape de commande 93 pour fourniture à chaque cylindre et moyen rotatif de mise en action Plus particulièrement, quand l'huile sous pression est amenée au cylindre élévateur 27, la tige de piston 29 est déplacée vers le haut et vers le bas ce qui déplace ainsi le moyen rotatif de mise en action qui supporte le corps 41 du

bras vers le haut et vers le bas.

Quand l'huile sous pression est amenée au moyen rota-

tif de mise en action 25, le disque rotatif 40 est entraîné horizontalement en rotation autour de l'arbre de sortie 26 et

le corps 41 du bras est tourné vers la droite et la gauche.

Par ailleurs, quand l'huile sous pression est amenée au cylindre de dilatation 49, le bras auxiliaire 43 avance et se retire par rapport au bras principal 42 afin de déplacer le

bras pivotant 75 comprenant le moyen de serrage 84 à l'extré-

mité du corps 41 du bras, vers l'avant et vers l'arrière.

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Par les instructions du calculateur, 'le moteur nas à pas 78 prévu dans le bras articulé 75 et l'autre moteur pas à

pas 82 prévu dans le bras pivotant 76 permettent le pivote-

ment et les mouvements de torsion du moyen de serrage 84 Les matériaux à traiter sont automatiquement transférés par la combinaison de tous les mouvements ci-dessus qui provoquent les mouvements souhaités du corps du bras et du mécanisme de serrage.

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RF 7 E -NDICATIONS

1 Dispositif pour transférer des matériaux à trai-

ter à la presse caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un loge-

ment ( 20) d'un mécanisme d'élévation/descente ( 27) agencé dans la direction perpendiculaire audit logement, d'un méca- nisme de rotation ( 25) supporté sur ledit mécanisme d'élévation/descente, d'un corps de bras ( 41) prévu dans une direction horizontale audit mécanisme de rotation et qui peut être dilaté et contracté, d'un mécanisme de dilatation/contraction ( 49) prévu dans ledit corps de bras, d'une partie de serrage ( 84) prévue à une extrémité dudit corps de bras et qui peut avoir des mouvements d'oscillation

et de torsion, et d'un mécanisme pour les mouvements d'oscil-

lation et de torsion prévu à ladite partie de serrage; le dispositif étant de plus pourvu d'un coffret de calculateur ( 95) dans ledit logement o un calculateur est abrité pour manoeuvrer et contrôler chacun desdits mécanismes, ainsi que d'un panneau d'opérations ( 97) connecté audit calculateur pour l'instruire des opérations de chacun desdits mécanismes

dudit dispositif et pour introduire les opérations.

2 Dispositif de transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce que lé panneau d'opérations précité a un

affichage de caractères ( 99) pour indiquer l'ordre des opéra-

tions par des caractères et un clavier d'entrée, et il ensei-

gne les opérations à chacun des mécanismes du dispositif au

moyen du clavier ( 100) en se basant sur l'ordre des opéra-

tions indiqué dans l'affichage de caractères, tout en intro-

duisant les opérations dans l'ordre au calculateur au moyen

d'un programme d'entrée et il permet à chacun desdits méca-

nismes de fonctionner de façon répétée.

3 Dispositif de transfert selon la revendication 1 du type o le mécanisme d'élévation/descente précité est caractérisé en ce qu'un curseur cylindrique ( 24) supporté

dans un guidage cylindrique ( 22) prévu sur le logement préci-

té, se déplace librement de bas en haut par un cylindre de haut en bas ( 27) entre la paroi supérieure dudit curseur et le fond du logement et un piston et en ce qu'un guidage ( 31) empêchant la rotation fixé parallèlement audit cylindre à des il

plaques de connexion ( 32, 33) prévues aux extrémités supé-

rieure et inférieure dudit cylindre, se déplace de haut en bas en étant guidé par ledit logement avec ledit curseur afin de permettre audit curseur de se déplacer de haut en bas sans libre rotation. 4 Dispositif de transfert selon la revendication 1 du type o le mécanisme précité de rotation est caractérisé en ce qu'un arbre de sortie d'un moyen rotatif de mise en action ( 25) prévu à l'extrémité supérieure du curseur précité

fait saillie vers le haut.

Dispositif de transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps de bras précité est fixé à l'arbre de sortie du moyen rotatif de mise en action précité et il comprend un bras cylindrique principal ( 42) qui s'étend en direction horizontale et un bras auxiliaire ( 43) qui est coulissant dans le bras principal et dont une partie fait

saillie du bras principal.

6 Dispositif de transfert selon la revendication 1 du type o le mécanisme précité de dilatation/contraction est caractérisé en ce que le bras auxiliaire est librement

dilaté/contracté par rapport au bras principal par un cylin-

dre et un piston qui sont prévus entre le bas du bras princi-

pal et la paroi extrême du bras auxiliaire, et en ce que de plus le bras auxiliaire est dilaté/contracté sans être tourné

en prévoyant une tige de guidage parallèle au bras auxiliai-

re, sur le bras principal.

7 Dispositif de transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un bras oscillant ( 76) est connecté à

l'extrémité du bras auxiliaire précité par un axe de char-

nière ( 77) et le bras oscillant tourne vers la droite et vers la gauche horizontalement par un moteur pas à pas ( 78) qui

est prévu dans le bras auxiliaire.

8 Dispositif de transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bras oscillant précité est pourvu d'un moyen échangeable de serrage ( 84) pour maintenir les

matériaux à traiter.

9 Dispositif de transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un moteur pas à pas est prévu dans le

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r o=, -fúlint pr 4 cité, et la partie de montage du rmoyen de e::&ce précvté est connectée à un arbre de sortie du moteur afin que ledit moyen de serrage puisse avoir des mouvements inverses. 10 Dispositif de transfert selon la revendication 1

caractérisé en ce que le moyen de serrage précité est un or-

gane à aspiration de vide.

11 Dispositif de transfert selon la revendication 1 du type o le logement précité est caractérisé en ce qu'un réservoir d'huile ( 21) est prévu en son fond, et une pompe à

huile sous pression pour fournir de l'huile à chaque mécanis-

me à huile sous pression est prévue adjacente au mécanisme

précité d'élévation/descente.

12 Dispositif de transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce que de l'huile est amenée à un cylindre à huile sous pression qui est prévu dans le corps de bras par

une pompe à huile qui est prévue dans le guidage pour empê-

cher la rotation du mécanisme d'élévation/descente.