FR2528747A1 - Feed for robot work station - uses separate feeds to take pallet from input stack and to output stack respectively - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif d'#limentation automatique d'un poste de travail, et plus particulièrement à un dispositif d'alimentation automatique d'un poste de travail lui-mêmc automatisé. The present invention relates to a device for # automatic feeding of a work station, and more particularly to an automatic feed device for a work station itself automated.
Dans un atelier de fabrication automatisée, l'objet qui retient le plus l'attention est constitué par un robot qui prend les pièces à usiner, les présente et les positionne devant une ou plusieurs machines-outils successives, puis reprend les pièces usinées et les remet sur un dispositif d'évacuation. Lorsque l'usinage porte sur une pièce compliquée, par exemple un carter entier d'automobile, il est évident que l'alimentation du robot représente un problème mineur par rapport au fonctionnement du robot lui-même. il n'en est pas. de même lorsque le travail à accomplir consiste en des opérations relativement simples et de courte durée, par exemple l'usinage d'une bague, d'un palier ou des extrémités d'un vilebrequin.Dans ce cas, si on utilise une alimentation manuelle du robot, on perd une partie appréciable du bénéfice de l'automatisation
Le but de la présente invention est donc de fournir un système d'alimentation qui amène, à portée du robot, les pièces à traiter les unes après les autres, sans intervention humaine, et assure leur évacuation. On connalt, bien entendu, des systèmes faisant appel à des bandes transporteuses, par exemple, ou des convoyeurs à rouleaux. Ces systèmes ont l'inconvénient d'exiger une place considérable si on veut les alimenter avec un nombre suffisant de pièces pour permettre le travail du robot pendant une durée appréciable, par exempleXplusieurs heures, sans intervention humaine.In an automated manufacturing workshop, the object that attracts the most attention is a robot which takes the workpieces, presents them and positions them in front of one or more successive machine tools, then takes up the machined parts and puts back on an evacuation device. When the machining involves a complicated part, for example an entire automobile casing, it is obvious that the power supply of the robot represents a minor problem compared to the operation of the robot itself. it is not. similarly when the work to be performed consists of relatively simple and short-term operations, for example the machining of a ring, a bearing or the ends of a crankshaft. In this case, if manual feeding is used robot, we lose a significant part of the benefit of automation
The object of the present invention is therefore to provide a supply system which brings, within range of the robot, the parts to be treated one after the other, without human intervention, and ensures their evacuation. There are known, of course, systems using conveyor belts, for example, or roller conveyors. These systems have the disadvantage of requiring a considerable place if one wants to supply them with a sufficient number of parts to allow the work of the robot for an appreciable duration, for example several hours, without human intervention.
Il est donc nécessaire de prévoir un système dans lequel les pièces à usiner sont placées dans un stockage vertical, et les pièces déjà usinées sont également placées dans un stockage vertical. It is therefore necessary to provide a system in which the workpieces are placed in a vertical storage, and the already machined parts are also placed in a vertical storage.
La présente invention fournit donc une installation pour alimenter automatiquement un poste de travail en pièces à traiter séparément qui comprend
- un poste de "stockage en alimentation où sont empilées des palettes de transfert portant chacune une ou plusieurs pièces à traiter
- un dispositif d'amenée pourvu de moyens pour extraire une-à-une les palettes de transfert et les amener dans une position où les pièces qu'elles portent peuvent être prises en charge par le poste de travail.The present invention therefore provides an installation for automatically supplying a work station with parts to be treated separately, which comprises
- a "food storage" station where transfer pallets are stacked, each carrying one or more parts to be treated
- A supply device provided with means for extracting the transfer pallets one by one and bringing them to a position where the parts which they carry can be taken care of by the work station.
- un poste de "stockage en réception" où les palettes de transfert ne portant plus de pièces à traiter, sont empilées verticalement, et
- un dispositif d'évacuation muni de moyens pour déplacer les palettes de transfert depuis la position où les pièces à traiter sont prises en charge par le poste de travail, jusqu'au poste de stockage en réception.a "storage in reception" station where the transfer pallets no longer carrying the parts to be treated are stacked vertically, and
- An evacuation device provided with means for moving the transfer pallets from the position where the parts to be treated are taken care of by the work station, up to the storage station on reception.
Après traitement, les pièces peuvent être mises directement dans un emballage d'expédition ou envoyées, de façon classique, vers un autre poste de traitement. Il est toutefois avantageux de prévoir que les moyens pour déplacer les palettes de transfert dans le dispositif d'évacuation soient conçus pour n'entrer en action qu'après qu'une pièce traitée dans le poste de travail a été replacée sur la palette de transfert. After treatment, the parts can be put directly in a shipping packaging or sent, in a conventional manner, to another treatment station. It is however advantageous to provide that the means for moving the transfer pallets in the evacuation device are designed to only come into action after a part treated in the work station has been replaced on the transfer pallet. .
De cette façon, on peut prévoir que la pile de palettes du stockage en réception contient un nombre de pièces traitées égal à celui des pièces à traiter de la pile du stockage en alimentation, et ce nombre de pièces détermine le temps pendant lequel l'ensemble formé par l'installation et le poste de travail associé peuvent fonctionner sans intervention humaine. In this way, it is possible to provide that the stack of pallets from the receiving storage contains a number of pieces treated equal to that of the pieces to be treated from the stack of the supply storage, and this number of pieces determines the time during which the assembly trained by the installation and the associated workstation can operate without human intervention.
Suivant une réalisation intéressante, la palette de transfert est formée d'un plateau muni de roues et portant, à sa partie inférieure, des moyens de guidage pour les roues d'une palette de transfert placée au-dessus de lui dans une pile, ainsi que des moyens pour immobiliser une pièce à traiter sur le plateau dans une position fixée à l'avance, et le dispositif d'amenée comprend, des moyens de guidage pour les roues d'une palette de transfert, des moyens pour amener les moyens de guidage portés par la seconde palette à partir du haut d'une pile dans le poste de stockage en prolongement des moyens de guidage situés dans le dispositif d'amenée, et des moyens pour faire rouler la première palette de la pile depuis les moyens de guidage portés par la seconde palette Jusque sur les moyens de guidage du dispositif d'amenée. According to an interesting embodiment, the transfer pallet is formed of a plate provided with wheels and carrying, at its lower part, guide means for the wheels of a transfer pallet placed above it in a stack, thus that means for immobilizing a part to be treated on the tray in a position fixed in advance, and the feeding device comprises, guide means for the wheels of a transfer pallet, means for bringing the means of guide carried by the second pallet from the top of a stack in the storage station as an extension of the guide means located in the supply device, and means for rolling the first pallet of the stack from the guide means carried by the second pallet Up to the guide means of the supply device.
Lorsque la taille des pièces permet d'en placer plusieurs sur une palette de transfert, deux modalités d'exécution se révèlent intéressantes
Selon la première, le plateau de la palette de transfert comprend des moyens pour immobiliser plusieurs pièces à traiter dans des positions séparées par des intervalles uniformes dans le sens de déplacement de la palette et le dispositif d'amenée comprend des moyens pour faire avancer la palette par des déplacements d'amplitude égale à ces lntervalles. When the size of the pieces makes it possible to place several on a transfer pallet, two methods of execution prove to be interesting
According to the first, the tray of the transfer pallet comprises means for immobilizing several pieces to be treated in positions separated by uniform intervals in the direction of movement of the pallet and the feeding device comprises means for advancing the pallet by displacements of amplitude equal to these intervals.
Selon la seconde, le plateau de la palette supporte une platine capable de tourner autour d'un axe vertical et portant plusieurs desdits moyens pour immobiliser une pièce à traiter, ces moyens étant régulièrement espacés angulairement sur ladite platine et le dispositif d'amenée comprend des moyens pour faire tourner Ladite platine sur son axe selon des angles égaux à l'espacement angulaire des moyens d'immobilisation. According to the second, the plate of the pallet supports a plate capable of rotating about a vertical axis and carrying several of said means for immobilizing a part to be treated, these means being regularly angularly spaced on said plate and the supply device comprises means for rotating said plate on its axis at angles equal to the angular spacing of the immobilizing means.
La présente invention va maintenant être décrite plus en détail en s'aidant d'un exemple pratique de réalisa tion illustré par les dessins annexés parmi lesquels :
- Fig. 1 est une vue en perspective d'une palette de transfert ;
- Figs. 2 et 3 sont des vues analogues d'autres palettes de transfert;
- Fig. 4 est une vue de l'installation en début d'opération.The present invention will now be described in more detail with the aid of a practical embodiment illustrated by the appended drawings among which:
- Fig. 1 is a perspective view of a transfer pallet;
- Figs. 2 and 3 are similar views of other transfer pallets;
- Fig. 4 is a view of the installation at the start of operation.
L'installation qu'on va décrire se compose essentiellement de quatre éléments principaux
A - un Jeu de "palettes de transfert",
B - un poste de stockage en alimentation,
C - des dispositifs d'amenée et d'évacuation,
D - un poste de stockage en réception.The installation that we are going to describe essentially consists of four main elements
A - a set of "transfer pallets",
B - a food storage station,
C - supply and evacuation devices,
D - a storage station for reception.
On va commencer par décrire le Jeu de palettes. We will start by describing the Pallet Game.
Celles-ci ont une longueur et une largeur uniformes qui, dans le cas décrit, sont de 1.060 et 940 mm.These have a uniform length and width which, in the case described, are 1.060 and 940 mm.
La figure 1 est relative à un premier type de palette destiné à recevoir des éléments allongés. Cette
palette comporte un plateau l en tôle sur lequel sont fixées deux barres-support 2 et 3 disposées parallèlement à sa longueur et qui présentent des encoches 4 destinées à recevoir les objets à traiter ou les objets déjà traités.Figure 1 relates to a first type of pallet for receiving elongated elements. This
pallet comprises a plate l in sheet metal on which are fixed two support bars 2 and 3 arranged parallel to its length and which have notches 4 intended to receive the objects to be treated or the objects already treated.
Sur les bords du plancher sont disposés deux rails à section demi-circulaire 5, 6, également longitudinaux. A la face inférieure de la palette sont fixées quatre roulettes 7, 8, à gorge, placées pour coopérer avec les rails 5, 6, de la palette inférieure. La hauteur des chapes qui supporte ces roulettes est variable et c'est elle qui détermine la hauteur qui sépare les objets portés par deux palettes superposées. En outre, sur un des côtés de la palette, est disposée une pièce de centrage 9 dont l'utilité sera expliquée dans la suite. A la partie inférieure de la palette, est fixée une crémaillère 10 disposée le long de l'axe avec les dents dirigées vers le bas, et dont l'utilité sera expliquée plus loin. Sur la face inférieure de la palette se trouve également une règle 11 en matière isolante de l'électricité, pourvue d'un certain nombre d'inserts métalliques (non représentés) qui sont placés avec un espacement égal à celui des encoches en V 4 des supports 2, 3.On the edges of the floor are arranged two rails of semicircular section 5, 6, also longitudinal. On the underside of the pallet are fixed four rollers 7, 8, grooved, placed to cooperate with the rails 5, 6, of the lower pallet. The height of the yokes which supports these casters is variable and it is this which determines the height which separates the objects carried by two superimposed pallets. In addition, on one side of the pallet, there is a centering piece 9, the usefulness of which will be explained below. At the lower part of the pallet is fixed a rack 10 disposed along the axis with the teeth pointing downward, the usefulness of which will be explained later. Also on the underside of the pallet is a rule 11 in electrically insulating material, provided with a number of metal inserts (not shown) which are placed with a spacing equal to that of the V-notches of the supports 2, 3.
La figure 2 représente la partie supérieure d'une autre palette, destinée à supporter des pièces telles que des bagues à usiner, ou déjà usinées, les supports 2, 3 sont remplacés par une série de centreurs verticaux 12, disposés suivant un plan régulier, l'espacement entre deux lignes parallèles transversales étant égal à celui des inserts métalliques de la règle 11 en matière isolante. FIG. 2 represents the upper part of another pallet, intended to support parts such as rings to be machined, or already machined, the supports 2, 3 are replaced by a series of vertical centralizers 12, arranged in a regular plane, the spacing between two transverse parallel lines being equal to that of the metal inserts of rule 11 made of insulating material.
La figure 3 représente un autre type de palette, dans lequel les objets à traiter sont portés par une platine circulaire capable de tourner autour d'un axe vertical ayant son centre au milieu de la palette. La platine 13 porte, sur sa périphérie, un certain nombre de centreurs également répartis. La règle en matière isolante 11 est supprimée. FIG. 3 represents another type of pallet, in which the objects to be treated are carried by a circular plate capable of rotating around a vertical axis having its center in the middle of the pallet. The plate 13 carries, on its periphery, a number of equally distributed centralizers. The insulating rule 11 is deleted.
La figure 4 représente l'ensemble de l'installation selon l'invention. Toutes les palettes étant dans le poste de stockage en alimentation. Ce dernier se trouve sur la gauche de la figure. FIG. 4 represents the entire installation according to the invention. All the pallets are in the food storage station. The latter is on the left of the figure.
Il comporte essentiellement une table élévatrice 14 qui est pourvue de rails 15, 16, de même forme et même écartement que les rails 5, 6 qui sont prévus sur chacune des palettes. L'amplitude de déplacement verticale de la table 14 correspond à la hauteur d'un empilement de palettes. It essentially comprises a lifting table 14 which is provided with rails 15, 16, of the same shape and same spacing as the rails 5, 6 which are provided on each of the pallets. The amplitude of vertical movement of the table 14 corresponds to the height of a stack of pallets.
Dans la pratique, il a été choisi égal à 730 mm alors que les hauteurs des différentes palettes sont de 65, 85, 105 ou 125 mm, il est donc possible d'empiler sur la table élévatrice 14 de 7 à 10 palettes. Une glissière verticale fixe 17 est disposée à côté de la table 14. Elle coopère avec la butée 9 pour immobiliser les palettes pendant leur mouvement vertical. La hauteur 4 de la glissière 17 est sensiblement égale à l'amplitude du déplacement vertical de la table 14.In practice, it has been chosen equal to 730 mm while the heights of the different pallets are 65, 85, 105 or 125 mm, it is therefore possible to stack on the lifting table 14 from 7 to 10 pallets. A fixed vertical slide 17 is arranged next to the table 14. It cooperates with the stop 9 to immobilize the pallets during their vertical movement. The height 4 of the slide 17 is substantially equal to the amplitude of the vertical movement of the table 14.
Les dispositifs d'amenée et d'évacuation sont visibles au milieu de la figure 4. Ils comportent un support 18 qui po-rte deux rails 19,20 qui ont le même écartement que ceux < 15,16) de la table 14, et qui viennent en prolongement de ceux-ci quand cette table est en position haute, si bien qu'une palette peut rouler de l'un sur l'autre. Le support 18 porte en outre deux autres rails 21,22 situés à l'intérieur des précédents, et sur lesquels peut circuler un chariot d'entratnement 23. Ce chariot porte, à son extrémité tournée vers la table 14, un taquet d'ancrage 24 qui peut être déplacé pneumdtiquement vers le haut, et qui avance au-delà du support 18 lorsque le chariot 23 est dans sa position la plus proche du poste de stockage en alimentation.Le taquet d'ancrage 24 peut ainsi engager un rebord de la face inférieure d'une palette et la faire avancer ensuite sur le support 18 en la faisant rouler sur les rails 22. The supply and evacuation devices are visible in the middle of FIG. 4. They include a support 18 which allows two rails 19,20 which have the same spacing as those (15,16) of the table 14, and which are an extension of these when this table is in the high position, so that a pallet can roll from one to the other. The support 18 also carries two other rails 21, 22 located inside the preceding ones, and on which a driving carriage 23 can circulate. This carriage carries, at its end facing the table 14, an anchoring cleat 24 which can be moved pneumatically upwards, and which advances beyond the support 18 when the carriage 23 is in its position closest to the supply storage station. The anchoring cleat 24 can thus engage a flange of the underside of a pallet and then advance it on the support 18 by rolling it on the rails 22.
Le chariot est relié par une chaine sans fin (non représentée) à un moteur à double sens de rotation 25 qui assure son entratnement le long des rails 21, 22. The carriage is connected by an endless chain (not shown) to a two-directional motor of rotation 25 which ensures its drive along the rails 21, 22.
Un second moteur 26 en axe horizontal est placé entre les rails 19, 20 à peu près au milieu de leur longueur, il porte un pignon denté 27 qui engrène avec la crémaillère 10 de la palette de transfert quand le chariot 23 a fait avancer celle-ci d'une longueur suffisante. Un capteur électromagnétique 28 est disposé de façon à émettre des signaux de commande lorsqu'un des inserts métalliques de la règle 11 se trouve à proximité de lui. A second motor 26 in horizontal axis is placed between the rails 19, 20 approximately in the middle of their length, it carries a toothed pinion 27 which meshes with the rack 10 of the transfer pallet when the carriage 23 has advanced it. ci of sufficient length. An electromagnetic sensor 28 is arranged so as to emit control signals when one of the metal inserts of the rule 11 is in the vicinity of it.
Un autre moteur 29 en axe vertical est également disposé entre les rails 19, 20. Son axe porte des doigts d'entratnement en rotation de la platine tournante d'une palette telle que celle qui fait l'objet de la figure 3. Another motor 29 with a vertical axis is also disposed between the rails 19, 20. Its axis carries rotational drive fingers of the rotary plate of a pallet such as that which is the subject of FIG. 3.
Des vérins pneumatiques (non représentés) commandent la mise en position de travail du moteur 26 ou du moteur 29 selon le type de palette de transfert utilisé.Pneumatic cylinders (not shown) control the positioning of the motor 26 or the motor 29 according to the type of transfer pallet used.
Le poste de stockage en réception est représenté à droite, sur la figure 4. Il est conçu de la même manière que le poste de stockage en alimentation auquel le lecteur est invité à se reporter. On notera que, sur la figure 4, la glissière 17 de guidage des palettes pendant leur mouvement vertical sur le poste de stockage en réception n'a pas été représentée, pour plus de clarté. The receiving storage station is shown on the right in FIG. 4. It is designed in the same way as the supply storage station to which the reader is invited to refer. It will be noted that, in FIG. 4, the slide 17 for guiding the pallets during their vertical movement on the receiving storage station has not been shown, for the sake of clarity.
Le fonctionnement de l'installation se déduit facilement de ce qui précède
En début de poste, la table élévatrice 14 du poste de stockage en alimentation est à son point le plus bas, et elle est chargée d'une pile de palettes qui portent, chacune, un certain nombre de pièces à traiter.The operation of the installation can easily be deduced from the above
At the start of the shift, the lifting table 14 of the food storage station is at its lowest point, and it is loaded with a stack of pallets which each carry a certain number of parts to be treated.
A titre d'exemple, le nombre d'ébauches de bagues de diamètre 60 mm, hauteur 65 mm, entreposé à ce poste peut aller Jusqu a 800, pour 10 palettes. Les rails 5,6 de la seconde palette de la pile sort au niveau et au prolongement des rails 15, 16.For example, the number of blanks of rings with a diameter of 60 mm, height 65 mm, stored at this station can range up to 800, for 10 pallets. The rails 5,6 of the second pallet of the stack come out at the level and the extension of the rails 15, 16.
Le chariot d'emtratnement 23 est reculé à fond en direction du poste de stockage en alimentation jusqu'à ce que son taquet d'ancrage 24 soit en-dessous de la première palette. Le taquet 24 est alors relevé et le chariot mis en mouvement en sens inverse. Le taquet 24 engage la première palette et l'entrain vers l'avant. Les autres palettes sont maintenues en place par la glissière 17. The storage trolley 23 is fully moved back towards the supply storage station until its anchoring cleat 24 is below the first pallet. The stopper 24 is then raised and the carriage set in motion in the opposite direction. The cleat 24 engages the first pallet and the forward drive. The other pallets are held in place by the slide 17.
Lorsque la palette se trouve entièrement au-dessus du support 18, le chariot 23 est arrêté et le taquet 24 abaissé, la table élévatrice 14 s'élève d'une hauteur égale à celle de la seconde palette. When the pallet is entirely above the support 18, the carriage 23 is stopped and the cleat 24 lowered, the lifting table 14 rises by a height equal to that of the second pallet.
Le pignon 27 engage la crémaillère 10 et fait avancer la palette Jusqu'à ce qu'un des inserts de la règle 11 vienne en face du capteur 28, ce qui commande l'arrêt du moteur 26. Le dispositif de préhension (robot) du poste de travail saisit une première pièce sur la palette, lui fait subir les traitements prévus, tournage par exemple, puis la repose à sa place. S'il y a plusieurs pièces sur la même ligne transversale de la palette, elles sont traitées de la même manière, successivement. Ensuite, le moteur 26 est remis en marche Jusqu'a ce qu'un nouvel insert de la règle 11 vienne en face du capteur 28, et les opérations recommencent. The pinion 27 engages the rack 10 and advances the pallet until one of the inserts of the rule 11 comes in front of the sensor 28, which controls the stopping of the motor 26. The gripping device (robot) of the workstation grabs a first part on the pallet, subjects it to the planned treatments, turning for example, then puts it back in its place. If there are several pieces on the same transverse line of the pallet, they are treated in the same way, successively. Then, the motor 26 is restarted until a new rule 11 insert comes in front of the sensor 28, and the operations begin again.
Lorsque l'extrémité arrière de la règle 11 a atteint le capteur 28, le chariot 23 est remis en action pour le traitement de la seconde palette, qui se fait de la même manière. When the rear end of the rule 11 has reached the sensor 28, the carriage 23 is put back into action for the treatment of the second pallet, which is done in the same way.
La seconde palette pousse la première, qui est chargée de pièces traitées, vers le poste de stockage en réception. La longueur du bati 18 est sensiblement le double de celle d'une palette, si bien que lorsque le traitement des pièces de la seconde palette est terminé, la première palette se trouve sur la table élévatrice du poste de stockage en réception. Celle-ci est alors abaissée d'une hauteur égale à celle de la première palette. La seconde palette pourra ainsi rouler sur les rails 5,6 de la première palette au cours des opérations suivantes. The second pallet pushes the first, which is loaded with treated parts, towards the storage station on reception. The length of the frame 18 is substantially double that of a pallet, so that when the processing of the pieces of the second pallet is finished, the first pallet is on the lifting table of the storage station on reception. This is then lowered by a height equal to that of the first pallet. The second pallet will thus be able to roll on the rails 5,6 of the first pallet during the following operations.
Dans le cas d'une palette à platine tournante, les opérations sont sensiblement les mêmes, excepté le fait que la palette ne se déplace pas pendant le cycle de l'usinage des pièces qu'elle porte. Elle est donc poussée vers le stockage en réception au cours de l'opération d'amenée de la palette suivante. In the case of a turntable pallet, the operations are essentially the same, except that the pallet does not move during the cycle of machining the parts it carries. It is therefore pushed towards the receiving storage during the operation of bringing the next pallet.
En fin de poste, toutes les pièces ayant été traitées, les palettes se trouvent toutes empilées au poste de stockage en réception, à l'exception de la dernière, qui peut être déplacée manuellement ou bien par une nouvelle manoeuvre du chariot 23. At the end of the shift, all the parts having been treated, the pallets are all stacked at the receiving storage station, with the exception of the last, which can be moved manually or by a new operation of the trolley 23.
Si l'installation ne comprend que des palettes de types correspondant aux figures 1 et 2, ou des types correspondant à la figure 3, le moteur 29, ou bien le moteur 26, est supprimé. If the installation only comprises pallets of types corresponding to FIGS. 1 and 2, or of types corresponding to FIG. 3, the motor 29, or else the motor 26, is eliminated.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2528747B1 (en) | 1985-09-27 |
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