FR2654377A1 - Manipulateur pour la depose d'elements au sein d'un moule dans une presse a injecter et procede de commande. - Google Patents

Abstract

Un manipulateur pour la dépose d'éléments (500) au sein d'un moule dans une presse à injecter travaillant horizontalement présentant principalement deux axes d'action: - un axe (X) de dégagement sensiblement horizontal orthogonal à l'axe de la presse le long duquel est déplacée une tête (445) par des moyens mécaniques fixés à la presse associés à des premiers moyens électriques ou électropneumatiques ou hydrauliques, entre une position (A) vis-à-vis de magasins (510) d'éléments situés hors de la périphérie de la presse et une position (C) à l'intérieur du moule une fois celui-ci ouvert vis-à-vis de l'endroit où doit être déposé l'élément, - un axe (Y) sensiblement horizontal parallèle à l'axe de la presse, le long duquel est déplacée au sein de la tête (445) par des seconds moyens électriques ou électropneumatiques au moins un organe (460) d'enlèvement d'éléments hors de leur magasin et de dépose de l'élément dans le moule.

Description

La présente invention est relative à un manipulateur pour la dépose d'éléments au sein d'un moule dans une presse à injecter ainsi que son procédé de commande, L'invention concerne plus particulièrement un manipulateur affecté à une presse travaillant selon un axe horizontal.

On entend par manipulateur un automate dont le travail est préprogrammé. En l'occurrence, la tâche du manipulateur consiste en la saisie d'un élément (tel qu'un insert, une étiquette) dans un magasin plus ou moins éloignée, le transport de cet élément jusqu'à l'intérieur du moule situé au centre de la presse et la dépose de cet élément en un point précis dans l'empreinte du moule. Un tel manipulateur libère avantageusement l'ouvrier servant une presse à injecter d'une tâche ingrate pouvant finalement s'avérer dangeureuse dans leur monotonie.

Bien évidemment, un tel automate doit reproduire les qualités d'un travail manuel notamment la précision de positionnement, une certaine vitesse et un minimum de charges. On contact d'ores et déjà dans le domaine de la plasturgie des robots complexes pouvant apprendre différents mouvements. De tels robots sont par exemple commercialisés des Sociétés comme MASSA,
ROBOTPLAST et SEPRO pour des opérations de rangementpalettisation, de décarottage voire de pose d'inserts.

Ces robots aux multiples possibilités se révèlent toutefois trop onéreux pour une application unique leur vie durant, et on préfère dans ces conditions utiliser un manipulateur spécifiquement conçus pour l'application particulière à laquelle il est destiné en tenant compte des caractéristiques de la presse.

Pour une presse horizontale, on contact un manipulateur pour dépose d'étiquettes prévu pour être installé sur une plateforme située au-dessus du moule. Ce manipulateur comprend un bras vertical descendu et monté par un ou plusieurs vérins pneumatiques. Ce bras porte une tête d'appréhension prenant l'étiquette d'un magasin situé sur la plateforme et la déposant à l'intérieur de l'empreinte du moule une fois celui-ci ouvert. Ce manipulateur présente plusieurs inconvénients inhérants à sa conception. Premièrement, compte-tenu de l'installation assez haute de la plateforme et des magasins au-dessus de la presse, la course du bras doit être plutôt longue ce qui s'avère néfaste pour la rigidité de l'ensemble donc la précision de la position finale de la dépose.Deuxièmement, le mouvement de retrait du bras hors du moule une fois l'élément déposé est trop lent car les vérins pneumatiques doivent d'abord atteindre une pression interne suffisante pour pouvoir lever le bras et la tête contre l'action de la pesanteur.

Ceci retarde d'autant l'autorisation de fermeture de la presse ce qui réduit la productivité de cette machine. De plus, il est nécessaire de prévoir des dispositifs de sécurité au cas où la pression dans les vérins pneumatiques vient à faire défaut pour empêcher le bras de tomber intempestivement.

Enfin, le nombre d'éléments déposés simultanément est limité par le nombre de magasins disposés avec le manipulateur sur le plateau, lequel plateau ne peut guère être plus large que la presse.

Le but de la présente invention est un manipulateur présentant toutes les qualités fondamentales requises en précision, répétabilité et fiabilité d'opérations. De plus, la conception et le procédé de commande de ce manipulateur doivent permettre de minimiser le temps d'immobilisation de la presse, et pour ce effectuer une partie importante de son opération en "temps masqué" c' est-à-dire pendant la période durant laquelle la presse est de toute façon fermée : injection puis refroidissement de la pièce. Une telle rapidité d'action sera d'autant plus aisément réalisée que les parties mobiles du manipulateur seront légères tout en restant très rigides. Cette légèreté des pièces mobiles alliée à des dispositifs de réduction des pertes mécaniques par frottement ou autres doit aussi conduire à une diminution de la puissance nécessaire à fournir au manipulateur.Enfin, le coût de réalisation de l'ensemble comprenant le manipulateur ainsi que l'armoire de commande et les tiroirs de distribution doit rester raisonnable.

Ces buts sont réalisés par un manipulateur pour la dépose d'éléments au sein d'un moule dans une presse à injecter travaillant horizontalement présentant principalement deux axes d'action - un axe X de dégagement sensiblement horizontal orthogonal à l'axe de la presse le long duquel est déplacée une tête par des moyens mécaniques fixés à la presse associés à des premiers moyens électriques ou électropneumatiques ou hydrauliques, entre une position A vis-à-vis de magasins d'éléments situés hors de la périphérie de la presse et une position C à l'intérieur du moule une fois celui-ci ouvert vis-à-vis de l'endroit où doit être déposé l'élément, - un axe Y sensiblement horizontal, parallèle a l'axe de la presse, le long duquel est déplacée au sein de la tête par des seconds moyens électriques ou électropneumatiques au moins un organe d'enlèvement d'éléments hors de leur magasin et de dépose de l'élément dans le moule.

Selon un mode de réalisation préféré, les moyens mécaniques du manipulateur comprennent - une poutre parallèle à l'axe X munie d'un rail sur lequel coulissent deux patins, un interne, un externe, - un bras 410 parallèle à l'axe X fixé en son extrémité externe au patin interne et supportant en son extrémité interne la tête et les premiers moyens électropneumatiques comprennent - deux vérins dont les corps sont tous deux solidaires du patin externe, l'extrémité de la tige du premier vérin étant reliée à l'extrémité externe de la poutre, si désiré grâce à une extension que termine un point d'ancrage, l'extrémité de la tige du second vérin étant reliée au bras.

Avantageusement alors, la poutre est maintenue par deux traverses dans un plan horizontal à une potence parallèle à la poutre, laquelle potence est fixée en-sa face interne à la partie fixe du moule , lesquelles traverses sont prévues pour coulisser longitudinalement à
l'intérieur de la potence lors du réglage de l'écartement entre la poutre et la potence grâce à une vis parallèle aux traverses, dont la tête est tenue mobile en rotation dans la poutre, et dont la partie filetée est engagée dans un trou taraudé de la potence.

Utilement, le patin interne supportant le bras et l'extrémité interne de la poutre sont complété par une butée et un amortisseur hydraulique-butée respectivement ou inversement, la position de l'amortisseur étant réglable permettant ainsi d'ajuster la position C de la tête. De même, le patin externe supportant les deux vérins et l'extrémité externe de la poutre sont complétés par une butée et un amortisseur hydraulique-butée respectivement ou inversement, la position de l'amortisseur étant réglable permettant ainsi d'ajuster la position A de la tête.

Egalement, l'extrémité externe du bras est utilement complétée en sa partie inférieure par un doigt entrant en contact avec un interrupteur situé sur le bord inférieur de la poutre de telle sorte que le contact marque le passage de la tête lors d'un retrait au-delà d'une position B proche mais en dehors du moule.

Suivant une forme de réalisation d'un manipulateur appliqué à la dépose d'étiquettes, la tête comprend un support vertical sur lequel est directement monté au moins un corps de vérin pneumatique réalisant les seconds moyens électropneumatiques dont la tige porte un organe sous la forme d'une plaque d'appréhension tenant plusieurs buses d'aspiration. Dans ce cas, le magasin d'étiquettes est essentiellement constitué d'un tube amovible orienté selon l'axe Y et dont la section interne correspond à la forme externe d'une étiquette,
Avantageusement, les étiquettes contenues dans un magasin sont adossées contre une plaque arrière de poussée dont la position longitudinale au sein du magasin est contr8lée par un vérin.

Le manipulateur selon l'invention est tout particulièrement avantageux lorsque son procédé de commande consiste à - suite à la préhension d'un élément par l'organe de la tête, faire avancer selon l'axe X la tête de la position
A vis-à-vis des magasins d'éléments situés hors du périmètre de la presse à une position B intermédiaire située dans le périmètre de la presse près du moule, - attendre l'ouverture du moule correspondant à la fin du cycle d'injection et de refroidissement de la pièce précédente, - une fois le moule ouvert, faire avancer la tête selon l'axe X de la position B en la position C à l'intérieur du moule, - faire avancer l'organe de la taete selon l'axe Y par les seconds moyens pour déposer l'élément dans le moule, puis faire retirer l'organe en sa position initiale dans la tête, - faire reculer la tête selon l'axe X de retour à la position A, - faire avancer l'organe de la tête selon l'axe Y pour appréhender un nouvel élément dans le magasin, puis faire retirer l'organe en sa position initiale dans la tête.

Lorsque le manipulateur selon l'invention présente deux vérins pneumatiques tels que décrit précédemment, son procédé de commande peut avantageusement consister à - suite à la préhension d'un élément par l'organe de la tête, commander l'ouverture du premier vérin qui repousse ainsi ensemble le patin externe et le patin interne en une position médiane du rail correspondant pour la tête à une position intermédiaire B située dans le périmètre de la presse près du moule, - attendre l'ouverture du moule correspondant à la fin du cycle d'injection et de refroidissement de la pièce précédente, - une fois le moule ouvert, commander l'ouverture du second vérin qui repousse ainsi le patin interne jusqu'à ce que la butée hydraulique atteigne la butée arrêtant ainsi la tAte en la position C, - une fois la dépose de l'élément dans le moule, commander la fermeture simultanée du premier et second vérin ramenant ainsi le patin externe près du patin interne, la butée atteignant la butée hydraulique arrêtant ainsi la tête en la position A.

Avantageusement encore un signal d'autorisation de fermeture n'est délivré à la presse que lorsque le signal d'état "fermé" émis par le second vérin est confirmé par le basculement de l'interrupteur provoqué par le doigt.

Dans le cas d'un manipulateur appliqué à la dépose d'étiquettes, le procédé de commande lors de la préhension d'une étiquette par la tête située en la position A, consiste de préférence à - faire avancer la plaque d'appréhension selon l'axe Y jusqu'à tasser les étiquettes contre la plaque, - appliquer une dépression dans les buses appréhendant l'étiquette frontale par aspiration, faire retirer à vitesse lente la plaque d'appréhension hors du magasin, - si la prise d'étiquette est confirmée par la persistance de la dépression dans les buses : poursuivre le mouvement de retrait de la plaque d'appéhension jusqu'à sa position initiale dans la tête ; sinon refaire avancer la plaque d'appréhension vers les étiquettes dans le magasin.

L'invention va maintenant être décrite plus en détails à l'aide d'un exemple de réalisation pris à titre nullement limitatif appliqué au transport d'étiquettes étant bien entendu, que par simple modification et adaptation de la tête active, le manipulateur selon l'invention peut aussi être utilisé pour d'autres types d'éléments tels que charnons de lunettes, décorations...

Cette description sera faite en référence à la figure unique annexée représentant le manipulateur vu en perspective du cbté interne. Par coté interne, on comprendra, dans la suite de l'exposé, le caté orienté vers la presse notamment le moule, par opposition au caté externe orienté vers l'extérieur, donc l'atelier.

Le manipulateur selon l'invention comprend d'abord une potence 100 située dans un plan horizontal et orientée orthogonalement à l'axe d'ouverture de la presse, Cette potence se présente sous la forme générale d'un bloc parallélépipédique allongé de section transversale suffisamment importante, carrée ou rectangulaire, pour assurer une grande stabilité. Cette potence 100 est fixée en sa face interne 105 directement sur la partie fixe du moule par des moyens mécaniques non représentés mais conséquents tels que équerres et boulons. Ainsi, cette potence constitue une extension de la partie fixe de moule que l'on peut donc considérer par la suite également comme une pièce de référence pour le positionnement des autres parties du manipulateur.Si pour des conditions d'encombrement une autre partie de la presse à injecter doit être utilisée comme point d'ancrage de cette poutre 100, il convient alors d'assurer des moyens de fixation telle que l'immobilité de la potence 100 vis-à-vis de cette partie fixe de moule soit toujours assurée, ce qui implique bien évidemment des moyens plus lourds telles que traverses obliques horizontales et verticales.

Le manipulateur comprend ensuite une poutre de guidage 200 de section rectangulaire verticale dont l'extrémité interne est proche du moule et dont la longueur dépend de l'amplitude de mouvements de parties mobiles décrites par la suite. Cette poutre de guidage 200 est tenue par deux traverses orthogonales : une externe 110 et une interne 130. Chacune de ces traverses 110,130 est solidaire de la poutre 200 mais peut coulisser à l'intérieur d'orifice perçé en correspondance dans la potence 100. Pour que ce montage soit rigide, il convient bien évidemment que la section transversale, circulaire par exemple, de chacune de ces traverses 110,130 soit suffisante pour supporter tout effort de flexion vers le bas. Par ail leurs, les parties de traverses coulissant à l'intérieur de la potence 100 doivent autre assez longues pour que des efforts de coincement restent négligeables. Une vis de réglage 120, parallèle aux traverses 110 et 130, a sa tête tenue mobile en rotation dans la poutre de guidage 200 et sa partie filetée engagée dans un trou taraudé situé en correspondance dans la potence 100. Comme on peut aisément le comprendre, toute rotation imposée à la vis 120, par un opérateur utilisant une clé adéquate, imprime un mouvement de translation à la poutre de guidage 200 l'écartant plus ou moins de la potence 100 tout en la maintenant en tout point parallèle à cette même potence 100. On peut donc ainsi positionner avec précision cette poutre 200 horizontale dans le plan vertical orthogonal d'ouverture du moule.

Sur la face verticale de la poutre 200 opposée à la potence 100 est fixé un rail longitudinal 210 horizontal. L'axe matérialisé par ce rail sera dans la suite de cet exposé nommé l'axe X. Sur ce rail coulissent deux patins : un externe 340 et un interne 410. Les forces de frottement entre ce rail 210 et ces patins 340 ou 400 sont minimisées par des moyens adéquats qui préservent la précision de position de ces patins.

Avantageusement par exemple, ce rail 210 est un chemin de billes qui se recircule dans un plan horizontal tel que commercialisé par la Société ALMET. La poutre de guidage 200 peut également être prolongée du côté externe par une extension 230 portant en son extrémité interne un point d'ancrage 260.

Sur le patin interne 400 est fixé un bras 410 se présentant sous la forme d'une plaque rectangulaire longitudinale parallèle à l'axe X. L'extrémité interne de cette plaque 410 porte une tête 445 qui varie selon le type d'éléments à transporter. Comme on peut le comprendre, ce bras 410 est amené à pénétrer à l'intérieur du moule une fois celui-ci ouvert pour porter la tête 445 vis-à-vis de l'endroit de l'empreinte oû doit être déposé l'élément.Il convient donc que la longueur de ce bras soit adaptée à la largeur du moule c'est-à- dire que si un seul manipulateur est prévu, cette longueur devra au moins entre égale à la largeur de ce moule, alors que si deux manipulateurs sont prévus symétriques de part et d'autre du moule, la longueur de ce bras 410 pourra être réduite à au moins une moitié de largeur du moule. Compte-tenu que les contraintes subies par ce bras 410 sont essentiellement des contraintes de flexion dans un plan vertical dues au support de la tête 445, et non pas des flexions dans un plan horizontal, il est suffisant que la section transversale de ce bras 410 soit rectangulaire allongée verticalement.

Le patin 340 porte deux corps de vérins pneumatiques : un supérieur 310 et un inférieur 320.

L'extrémité de la tige 325 du vérin inférieur 320 est accrochée au point d'ancrage 260 situé à l'extrémité externe de l'extension 230 de la poutre de guidage 200. A l'inverse, l'extrémité de la tige 315 du vérin 310 est accrochée à l'extrémité interne du bras 410. La liaison entre cette tige 315 de vérin supérieur 310 au bras 410 peut consister en un tenon mâle 318 appartenant à la tige 315 pris par un axe vertical dans un tenon femelle 430 vissé ou soudé sur la face verticale latérale du bras 410.

Ainsi, telles qu'assemblées, l'ouverture ou la fermeture des vérins 310,320 permettent de déplacer la tête 445 sur une grande distance le long de l'axe X entre une position externe A située hors de la périphérie de la presse ou sont disposés par la suite des magasins 510 d'alimentation en éléments et une position C à l'intérieur du moule vis-à-vis de l'endroit où doit être déposé l'élément dans l'empreinte. A titre d'exemple, le vérin supérieur 310 peut avoir une course de 200 mm et le vérin inférieur 320 une course de 300 mm permettant un déplacement total entre les positions A et C de 500 mm.

Bien évidemment, suivant le type de presse et son environnement, la course totale peut être modifiée en choisissant des vérins de longueurs différentes telles que 280 mm et 350 mm respectivement pour le vérin supérieur 310 et le vérin inférieur 320,
Le patin 400 est complété en sa partie supérieure par un amortisseur hydraulique 405 orienté dans l'axe X faisant également office de butée. La position de cet amortisseur 405 par rapport au patin 400 peut être réglable par exemple grâce à un dispositif d'écrous et de contre-écrous se vissant sur le corps fileté de l'amortisseur et le serrant autour d'un support solidaire du patin 400. Une butée 240 est ménagée en correspondance à l'extrémité interne de la poutre 200.

Ainsi, lorsque les deux vérins 310 et 320 sont tous deux ouverts, donc que le patin interne 400 est poussé tout à l'extrémité interne de la poutre 200, cet amortisseur 405 vient en contact avec la butée 240 empêchant alors tout mouvement plus en avant du patin ce qui impose la position extrême du bras 410 donc la position C de la téte 445. Bien évidemment, il est également possible de disposer l'amortisseur 405 sur la poutre 200 et la butée 240 sur le patin interne 400.

De manière symétrique du cbté externe, un amortisseur hydraulique 220 faisant également office de butée est fixé à l'extrémité externe de la poutre 200 et une butée 345 est ménagée à l'extrémité externe du patin 340, Comme précédemment, la position exacte de l'amortisseur hydraulique 220 est réglable par rapport à la poutre 200. Ainsi, lorsque les deux vérins 310 et 320 sont rentrés, la butée 345 vient en contact avec l'amortisseur 220 alors que le tenon femelle 430 du bras 410 se retrouve contre le corps du vérin supérieur 310.

Il a ainsi été possible d'ajuster la position A extrême externe de la tête 445. Bien évidemment, il est équivalent de disposer l'amortisseur 220 sur le patin 340 et la butée 345 sur la poutre de guidage 200.

Le bras 410 présente en la partie inférieure de son extrémité externe un doigt 415 prévu pour actionner un interrupteur 270 disposé en correspondance sur le bord inférieur de la poutre de guidage 200. Le basculement de cet interrupteur 270 marque, lors d'un retrait du bras 410 de la position C vers la position A, le passage de la tête 445 au-delà d'une position intermédiaire B.

Chaque vérin 310,320 est complété de deux détecteurs internes confirmant l'état "d'ouverture" ou de "fermeture" de leur tige respectivement.

Pour un manipulateur appliqué à la dépose de deux étiquettes simultanément dans une empreinte de moule, la tête 445 comprend alors un support vertical 440 en haut et en bas duquel sont fixés deux vérins 450. Ces vérins sont orientés dans un plan horizontal selon un axe
Y orthogonal à l'axe X. Cet axe Y se retrouve donc parallèle à l'axe d'ouverture de la presse. Chaque vérin déplace le long de cet axe Y un organe 460 sous la forme d'une plaque d'appréhension tenant en chacun de ses coins un doigt de saisie 462. Ce doigt de saisie 462 est essentiellement constitué par une extrémité de tube à l'intérieur duquel peut être appliquée une dépression.

Une étiquette carrée pourra donc ainsi être appréhendée par légère aspiration au milieu de chacun de ses quatre quarts.

Vis-à-vis de la position A sont disposés deux magasins 510 d'étiquettes 500 dont seul le magasin inférieur a été représenté pour une meilleure compréhension du dessin. Ces magasins 510 sont tenus par un portique également non représenté. Ce portique est solidement ancré à la potence 100 et passe par dessus la poutre de guidage 200. Chaque magasin 510 est essentiellement constitué d'un tube dont la section interne correspond à la forme externe des étiquettes 500.

Avantageusement, ces magasins 510 sont amovibles afin de pouvoir échanger rapidement un magasin vide par un magasin plein, donc de recharger un magasin 510 en temps masqué hors de la périphérie de la machine sur une table de l'atelier. Le fond arrière d'un magasin 510 contre lequel s'adossent les étiquettes 500 est constitué d'une plaque mobile 520 dont la position est contrôlée par la tige 535 d'un petit vérin 530. Le rôle de cette plaque arrière 520 est d'avancer petit-à-petit la pile d'étiquettes 500 de telle sorte que l'étiquette frontale, à prendre par la tête 445, se situe toujours à peu près au même endroit au sein du magasin 510.

De multiples liaisons électriques et pneumatiques n'ont pas été représentées sur la figure pour en faciliter la lecture. La majorité de ces liaisons partent d'un tiroir de distribution situé sur le dessus de la potence 100. Ces liaisons sont ensuite réunies en un point de regroupement situé au-dessus du portique d'où elles sont canalisées dans un rail en forme d'arcde-cercle situé dans un plan vertical et débouchant dans une pièce d'arrivée située sur le patin 340. Ces liaisons sont dirigées à partir de cette pièce d'arrivée vers leur destination respective. Ce rail en forme d'arc de cercle assiste et protège ces liaisons lors des mouvements du manipulateur.

Parmi ces liaisons, on compte deux tubes d'aspiration pour chacune des plaque d'appréhension 460, deux tubes d'amenée d'air comprimé pour chaque vérin 450 : un pour la sortie de la tige du vérin et l'autre pour sa rétraction, ainsi que deux tubes d'amenée d'air comprimé pour chacun des vérins 310 et 320. Il convient également de compter au moins deux liaisons électriques par vérin 310,320 ou 450 reliées aux détecteurs internes rapportant à la centrale l'état "entrée" ou "sortie" des tiges de vérins ainsi qu'une liaison électrique pour l'interrupteur 270. Ces liaisons électriques ainsi que celles des électrovannes appartenant au tiroir de distribution monté sur le dessus de la potence 100 sont ciblées vers une armoire de commande.Dans cette armoire de commande sont installés des moyens électroniques et informatiques dans lesquels sont chargés des séquences d'instructions composant le procédé de commande du manipulateur. Pendant le fonctionnement de ce manipulateur, cette armoire de commande reçoit en permanence des informations quant aux états successifs du manipulateur pour répondre par des commandes notamment sous forme d'impulsions électriques dirigées vers les électrovannes d'amenée d'air comprimé pour tel ou tel autre vérin.

Tel que décrit précédemment, ce manipulateur est mis en oeuvre et fonctionne de la manière suivante.

Lors d'un changement d'empreinte dans le moule pour une nouvelle série de fabrication, par exemple de boîtes plastiques complétées sur le dessus par une étiquette, l'opérateur commence par ajuster l'écartement de la poutre 200 par rapport à la potence 100 de telle sorte que la tête 445 en position C se retrouve proche vis-à-vis de la partie mobile du moule lorsque celle-ci est arr#tée en position "ouvert". Il modifie ensuite la position de l'amortisseur 405 par rapport au patin interne 400 pour ajuster latéralement la position C soit exactement vis-à-vis de l'endroit de l'empreinte ot doit être déposée l'étiquette 500. Il vérifie enfin que la position A de la tête 445 se situe bien vis-à-vis du plan vertical contenant les magasins 510.Enfin, il met en place deux magasins 510 inférieur et un supérieur, charges d'étiquettes 500 et fait avancer les plaques 520 par les vérins 530 de telle sorte que chaque pile d'étiquettes 500 se retrouve adossée contre cette plaque, la première étiquette frontale se situant en un point de référence à l'avant du magasin 510.

Le cycle de production peut alors commencer.

Juste après une dépose d'étiquettes, la tête 445 est ramenée en la position A, la presse se ferme et son cycle d'injection de matière plastique puis de refroidissement de la pièce débute. Ce cycle de fabrication dure en moyenne 5 à 6 secondes.

Les plaques d'appréhension 460 sont alors avancées selon l'axe Y par les vérins 450 dans les magasins 510 jusqu'à toucher les étiquettes 500 qu'elles tassent alors contre la plaque arrière 520. Une légère dépression est alors appliquée dans les doigts 462 ce qui a pour effet d'aspirer l'étiquette frontale en la froissant éventuellement très légèrement.

Chaque plaque d'appréhension 460 est alors retirée très lentement par leur vérin 450 ce qui a normalement pour effet de n'emmener avec elle que l'étiquette frontale 500. En effet, ce retrait lent évite qu'une dépression ne se crée entre la première et la deuxième étiquette, voire les suivantes, laquelle dépression pourrait déstabiliser l'empilage des étiquettes et même provoquer une prise de plusieurs étiquettes simultanément. Un tel retrait à vitesse réduite permet ainsi d'éviter l'emploi de brosses ou de buses d'éjection latérale couramment utilisées actuellement pour maintenir en place la seconde étiquette et les suivantes.

A mi-course, un test est effectué au niveau des doigts de saisie 462 pour vérifier si la dépression est toujours présente, auquel cas on considère qu'une première étiquette à belle et bien été appréhendée. Si la dépression ne se maintient pas, l'armoire de commande conclue en l'absence d'une étiquette sur les doigts 462 et la plaque 460 correspondante est réavancée contre les étiquettes pour une nouvelle tentative d'appréhension. Si le test est positif, donc que l'étiquette est bien appréhendée, la plaque 460 est complètement ramenée contre le vérin 450.

Le vérin 320 est alors ouvert ce qui provoque un déplacement selon l'axe X du patin 340 emmenant par la même le vérin supérieur 310 et la tête 445. La longueur du vérin 320 aura été établie de telle sorte que la tête 445 se situe maintenant en une seconde position intermédiaire B tout proche du moule encore fermé. En d'autres termes, ce premier mouvement du vérin 320 a permis de déplacer dans un premier temps la tête 445 d'une position A assez éloignée hors de la périphérie de la presse facilement accessible en toute sécurité par un opérateur, à une position B à l'intérieur de la presse peu accessible de par les cames, tuyaux et autres organes présents près du moule. Ces manoeuvres d'appréhension d'étiquettes et de déplacement en la position préliminaire B durent en moyenne de 2 à 3 secondes ce qui est largement inférieur au cycle de S secondes de production de la pièce précédente dans le moule.

La tête 445 reste immobile en attente en la position B jusqu réception d'un signal de la presse informant de la fin du cycle précédent et de l'ouverture du moule. La tête est alors autorisée à "plonger" dans le moule, c'est-à-dire que l'ouverture du vérin 310 est commandée repoussant le bras 410 et la tête 445 à l'intérieur du moule jusqu'à ce que l'amortisseur 405 vienne contre la butée 240. Immédiatement après, les vérins 450 déplacent les plaques 460 contre l'empreinte du moule et la dépression est annulée dans les doigts 462. L'étiquette maintenant appliquée contre l'empreinte est aspirée par celle-ci au travers de fentes judicieusement disposées.Sans attendre, les plaques 460 sont retirées en position initiale et l'armoire de commande provoque simultanément la fermeture des vérins 310 et 320 entraînant un déplacement très rapide de la tête 445 de la position C directement de retour à la position A.

Lors de ce retour en arrière le long de l'axe X du bras 410, le doigt 445 passe au-dessus de l'interrupteur 270 qu'il bascule, L'armoire de commande reçoit alors simultanément une information de cet interrupteur 270 et une information du détecteur interne d'état "fermé" du vérin supérieur 310 établissant que la tête 445 est belle et bien au moins retournée jusqu'à la position B intermédiaire. En fait, de par l'action concourante du vérin inférieur 320, cette tête 445 a poursuivit sa course jusqu'à la position A. Cette confirmation du retrait de la tête 445 déclenche au sein de l'armoire de commande un signal d'autorisation à la presse pour une nouvelle fermeture de moule.

Comme on l'aura constaté, aucune vérification n'a été effectuée pour savoir si l'étiquette est bien restée en place dans l'empreinte. Ceci est dû au fait qu'il n'est guère souhaitable de maintenir la presse ouverte trop longtemps afin de maintenir en température les buses d'injection de matière plastique. Toutefois, pour diminuer les risques d'une mauvaise appréhension de l'étiquette par l'empreinte, il est prévu, lors du déplacement du bras 410 de la position B à la position C, un premier soufflage d'air comprimé dans les fentes d'aspiration de l'empreinte avant application de la dépression pour l'appréhension de l'étiquette.

Le cycle décrit précédemment peut alors recommencer au fur et à mesure de la production de boîtes plastiques.

Egalement pour des considérations d'équilibre thermique de la presse, l'armoire de commande autorise une fermeture de presse sans dépose d'étiquettes si pour une raison ou une autre le bras 410 n'est pas déjà en position B lors de la fin du cycle de production de la pièce précédente. Cette situation peut éventuellement se produire si des difficultés sont intervenues lors de la préhension d'une étiquette 500 par la plaque 460 dans le magasin 510. Cette situation intervient au moins une à deux fois dans la journée lors du remplacement d'un magasin d'étiquettes 510 vide par un nouveau magasin plein.

Comme on a pu le remarquer, les pièces mobiles sont essentiellement supportées par la poutre de guidage 200 et son rail 210. Les vérins 310 et 320 n'ont alors qu'à déplacer des pièces légères coulissantes avec peu de frottement sur le rail. De ce fait, on peut envisager l'emploi de vérins pneumatiques plus légers mais très rapides, à l'inverse du manipulateur connu nécessitant un vérin de forte puissance pour remonter un ensemble mobile trop lourd contre l'effet de la pesanteur. De plus, en cas de rupture brutale d'air comprimé, le manipulateur bloqué en position A ou B n'a pas tendance à plonger de par lui-même dans le moule, éventualité possible dans le cas d'un manipulateur vertical.

Le dispositif décrit précédemment comprenant un bras animé par deux vérins a été retenu suite à des considérations d'avantages pratiques lors de la réalisation du manipulateur. Toutefois, on peut également envisager un déplacement de la tête 445 le long de l'axe
X grâce à un moteur électrique pas-d-pas monté transversalement à l'arrière de la poutre 200 avec pignon apparaIssant sur l'autre face. Le bras 410 présente alors un rail cranté engagé dans le pignon. La détermination des positions A, B et C peut se faire dans ce cas par comptage d'impulsions délivrées au moteur électrique. Il conviendra fort probablement de conserver les butées de sécurité et de réglage 240/405 et 340/220, les butées mobiles étant dans ce cas disposées à l'extrémité externe et au trois-quart du bord supérieur du bras 410. De même, le vérin 450 peut éventuellement être remplacé par un moteur électrique pas à pas dont l'axe fileté pénètre orthogonalement dans un orifice taraudé de la plaque 460, cette dernière devant alors être guidée par une ou plusieurs tiges parallèles à l'axe du moteur.

Comme on peut le comprendre, ce manipulateur appliqué à la dépose d'étiquettes peut être aisément modifié au niveau de l'organe 460 pour le transport d'autres types d'éléments. Bien connues sont les pinces éventuellement montées sur un poignet tournant autour de l'axe Y.

De nombreuses améliorations peuvent entre apportées à ce manipulateur dans le cadre de l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Manipulateur pour la dépose d'éléments (500) au

sein d'un moule dans une presse à injecter travaillant

horizontalement caractérisé en ce qu'il présente

principalement deux axes d'action

- un axe (X) de dégagement sensiblement horizontal

orthogonal à l'axe de la presse le long duquel est

déplacée une tête (445) par des moyens mécaniques fixés à

la presse associés à des premiers moyens électriques ou

électropneumatiques ou hydrauliques, entre une position

tA) vis-à-vis de magasins (510) d'éléments situés hors de

la périphérie de la presse et une position (C) à

l'intérieur du moule une fois celui-ci ouvert vis-à-vis

de l'endroit où doit être déposé l'élément,

- un axe (Y) sensiblement horizontal parallèle à l'axe de

la presse, le long duquel est déplacée au sein de la tête

(445) par des seconds moyens électriques ou

électropneumatiques au moins un organe (460) d'enlèvement

d'éléments hors de leur magasin et de dépose de l'élément

dans le moule.

2. Manipulateur selon la revendication 1,

caractérisé en ce que les moyens mécaniques comprennent

- une poutre (200) parallèle à l'axe (X) munie d'un rail

(210) sur lequel coulissent deux patins, un interne

(340), un externe (400),

- un bras (410) parallèle à l'axe (X) fixé en son

extrémité externe au patin interne (400) et supportant en

son extrémité interne la tête (445)

et en ce que les premiers moyens électropneumatiques

comprennent

- deux vérins (310,320) dont les corps sont tous deux

solidaires du patin externe (340), l'extrémité de la tige

du premier vérin (320) étant reliée à l'extrémité externe

de la poutre (200), si désiré grâce à une extension (230)

que termine un point d'ancrage (260), l'extrémité de la

tige du second vérin (310) étant reliée au bras (410).

3. Manipulateur selon la revendication 2,

caractérisé en ce que la poutre (200) est maintenue par

deux traverses (110) dans un plan horizontal à une

potence (100) parallèle à la poutre, laquelle potence

(100) est fixée en sa face interne (105) à la partie fixe

du moule ; lesquelles traverses (110) sont prévues pour

coulisser longitudinalement à l'intérieur de la potence

(100) lors du réglage de l'écartement entre la poutre

(200) et la potence (100) grâce à une vis (120) parallèle

aux traverses, dont la tête est tenue mobile en rotation

dans la poutre (200), et dont la partie filetée est

engagée dans un trou taraudé de la potence (100).

4. Manipulateur selon la revendication 2,

caractérisé en ce que le patin interne (400) supportant

le bras (410) et l'extrémité interne de la poutre (200)

sont complété par une butée (240) et un amortisseur

hydraulique-butée (405) respectivement ou inversement, la

position de l'amortisseur (405) étant réglable permettant

ainsi d'ajuster la position (C) de la tête (445)*

5. Manipulateur selon la revendication 2,

caractérisé en ce que le patin externe (340) supportant

les deux vérins (310,320) et l'extrémité externe de la

poutre (200) sont complétés par une butée (345) et un

amortisseur hydraulique-butée (220) respectivement ou

inversement, la position de l'amortisseur (220) étant

réglable permettant ainsi d'ajuster la position (A) de

la tête (445).

6. Manipulateur sel on la revendication 2,

caractérisé en ce que l'extrémité externe du bras (410)

est complétée en sa partie inférieure par un doigt (415)

entrant en contact avec un interrupteur (270) situé sur

le bord inférieur de la poutre (200) de telle sorte que

le contact marque le passage de la tête (445) lors d'un

retrait au-delà d'une position (B) proche mais en dehors

du moule.

7. Manipulateur selon la revendication 1 ou 2

appliqué à la dépose d'étiquettes (500) caractérisé en ce

que la tête (445) comprend un support vertical (440) sur

lequel est directement monté au moins un corps de vérin

pneumatique (450) réalisant les seconds moyens

électropneumatiques dont la tige porte un organe (460)

sous la forme d'une plaque d'appréhension tenant

plusieurs buses d'aspiration (462).

8. Manipulateur selon la revendication 7,

caractérisé en ce que le magasin d'étiquettes (510) est

essentiellement constitué d'un tube amovible orienté

selon l'axe (Y) et dont la section interne correspond à

la forme externe d'une étiquette (500).

9. Manipulateur selon la revendication 8,

caractérisé en ce que les étiquettes (500) contenues dans

un magasin (510) sont adossées contre une plaque arrière

de poussée (520) dont la position longitudinale au sein

du magasin (510) est contrôlée par un vérin (530).

10. Procédé de commande d'un manipulateur selon la

revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à

- suite à la préhension d'un élément (500) par l'organe

(460) de la tête (445), faire avancer selon l'axe (X) la

tête (445) de la position (A) vis-à-vis des magasins

(510) d'éléments situés hors du périmètre de la presse à

une position (B) intermédiaire située dans le périmètre

de la presse près du moule,

- attendre l'ouverture du moule correspondant à la fin du

cycle d'injection et de refroidissement de la pièce

précédente,

- une fois le moule ouvert, faire avancer la tête (445)

selon l'axe (X) de la position (B) en la position (C) à

l'intérieur du moule,

- faire avancer l'organe (4GO) de la tête selon l'axe (Y)

pour déposer l'élément (500) dans le moule, puis faire

retirer l'organe (460) en sa position initiale dans la

tête (445),

- faire reculer la tête (445) selon l'axe (X) de retour à

la position (A),

- faire avancer l'organe (460) de la tête selon l'axe (Y)

pour appréhender un nouvel élément (500) dans le magasin

(510), puis faire retirer l'organe (460) en sa position

initiale dans la tête (445).

11. Procédé de commande d'un manipulateur selon les

revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il consiste

a.

position (A).

hydraulique (220) arrêtant ainsi la tête (440) en la

patin (340), la butée (345) atteignant la butée

second vérin (310) ramenant ainsi le patin t400) près du

commander la fermeture simultanée du premier (320) et

- une fois la dépose de l'élément dans le moule,

(C),

butée (240) arrêtant ainsi la tête (445) en la position

jusqu'à ce que la butée hydraulique (405) atteigne la

second vérin (310) qui repousse ainsi le patin (400)

- une fois le moule ouvert, commander l'ouverture du

précédente,

cycle d'injection et de refroidissement de la pièce

- attendre l'ouverture du moule correspondant à la fin du

près du moule,

intermédiaire (B) située dans le périmètre de la presse

du rail correspondant pour la tête (445) à une position

(340) et le patin interne (400) en une position médiane

vérin (320) qui repousse ainsi ensemble le patin externe

(460) de la tête (445), commander l'ouverture du premier

- suite à la préhension d'un élément (500) par l'organe

12. Procédé de commande d'un manipulateur selon la

revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à ne

délivrer un signal d'autorisation de fermeture à la

presse que lorsque le signal d'état "fermé" émis par le

second vérin (310) est confirmé par le basculement de

l'interrupteur (270) provoqué par le doigt (415).

13. Procédé de commande d'un manipulateur appliqué

à la dépose d'étiquettes selon la revendication 7,

caractérisé en ce qu'il consiste, lors de la préhension

d'une étiquette (500) par la tête (445) située en la

position (A)

- faire avancer la plaque d'appréhension (460) selon

l'axe (Y) jusqu'à tasser les étiquettes (500) contre la

plaque (520), - appliquer une dépression dans les buses (462) appréhendant l'étiquette frontale par aspiration, - faire retirer à vitesse lente la plaque d'appréhension (460) hors du magasin (510), - si la prise d'étiquette est confirmée par la persistance de la dépression dans les buses (462) : poursuivre le mouvement de retrait de la plaque d'appéhension (460) jusqu'à sa position initiale dans la tête (445) ; sinon refaire avancer la plaque d'appréhension (460) vers les étiquettes (500) dans le magasin (510).