FR2944001A1

FR2944001A1 - Part distribution installation for industrial application, has hopper for containing bulk parts, display shelf receiving parts from distribution unit, and gripping unit gripping part arranged on display shelf in selective manner

Info

Publication number: FR2944001A1
Application number: FR0952199A
Authority: FR
Inventors: Samuel Perrey
Original assignee: ERMAP VIBRATIONS
Current assignee: ERMAP VIBRATIONS
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2010-10-08

Abstract

The installation (1) has a hopper (10) for containing bulk parts (P) and comprising a distribution unit i.e. helical ramp (1010), for providing the parts in a separated manner. A display shelf (11) i.e. circular displacement table, receives the parts from the distribution unit. A gripping unit i.e. robot (12), grips the parts arranged on the display shelf in a selective manner. The gripping unit is orientable along an axis perpendicular to a plane of the table.

Description

Installation de distribution de pièces. DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne une installation de distribution de pièces, en particulier du type puisant des pièces dans un lot en vrac et permettant d'effectuer un tri parmi lesdites pièces en fonction de leur orientation. TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les installations industrielles automatisées comportent fréquemment des systèmes de distribution qui permettent de prélever des pièces parmi un lot en vrac et de les fournir à une machine dans une orientation déterminée. Dans le cas de petites pièces, on utilise couramment des bols vibrants qui comportent une cuve pour contenir le lot de pièces en vrac. La cuve comporte une ou plusieurs rampes en hélice sur laquelle les pièces se déplacent sous l'effet de secousses cycliques. Le long de la rampe, des détrompeurs, pièges ou déflecteurs permettent de ne conserver sur la rampe que les pièces orientées dans le sens voulu. On comprend aisément que les dispositions pour sélectionner les pièces bien orientées doivent être spécifiques à chaque type de pièce. De fait, la mise au point de telles dispositions peut être longue et délicate, en fonction de la géométrie des pièces. Les pièces peuvent être sensiblement des plaques. Lorsque celles-ci sont disposées sur un plan, elles reposent sur une première face (côté pile) ou sur une deuxième face (côté face) opposée à la première face. Si la pièce n'est pas symétrique, il est nécessaire de présenter les pièces toutes dans une même orientation, par exemple que des pièces reposant sur le côté pile. Il faut soit retourner les pièces reposant sur le côté face, soit ne sélectionner que les pièces reposant sur le côté pile. On connaît par le document JP 6-238.584 une installation de distribution de pièces comportant un bol vibrant, deux tapis roulants s'étendant parallèlement l'un à l'autre mais fonctionnant en sens inverse, une caméra permettant de photographier les pièces sur l'un des tapis roulants, et un robot permettant de saisir une pièce sur le tapis. Le bol vibrant distribue les pièces de manière séparée, c'est-à-dire l'une après l'autre, sur l'un des tapis qui emmène la pièce sous la caméra. Un bras de robot vient saisir la pièce après que celle-ci se soit déplacée, entraînée en continu par le tapis. Une pince de saisie est orientée spécifiquement en fonction de l'orientation déterminée à l'aide de la photographie prise par la caméra. Certaines pièces ne sont pas saisies et continuent leur parcours jusqu'à l'extrémité du tapis roulant où une rampe les pousse sur l'autre tapis qui les ramène dans le bol vibrant. Parts distribution installation. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a coin dispensing installation, in particular of the type drawing coins in a bulk lot and making it possible to sort among said coins according to their orientation. PRIOR ART Automated industrial installations frequently include dispensing systems which make it possible to take parts from a bulk batch and to supply them to a machine in a specific orientation. In the case of small parts, vibrating bowls are commonly used which include a tank to hold the batch of loose pieces. The tank has one or more helical ramps on which the parts move under the effect of cyclic shaking. Along the ramp, keys, traps or deflectors allow to keep on the ramp that the parts oriented in the desired direction. It is easy to understand that the arrangements for selecting well-oriented parts must be specific to each type of part. In fact, the development of such provisions can be long and delicate, depending on the geometry of the parts. The pieces can be substantially plates. When these are arranged on a plane, they rest on a first face (stack side) or on a second face (face side) opposite to the first face. If the part is not symmetrical, it is necessary to present the parts all in the same orientation, for example that parts resting on the pile side. You must either flip the pieces on the opposite side, or select only the pieces resting on the pile side. Document JP 6-238.584 discloses a piece distribution installation comprising a vibratory bowl, two conveyor belts extending parallel to each other but operating in the opposite direction, a camera making it possible to photograph the parts on the one of the treadmills, and a robot to grab a piece on the carpet. The vibrating bowl distributes the pieces separately, that is to say one after the other, on one of the mats that takes the room under the camera. A robot arm comes to seize the room after it has moved, driven continuously by the carpet. A gripper is oriented specifically according to the orientation determined with the help of the photograph taken by the camera. Some parts are not seized and continue their journey to the end of the treadmill where a ramp pushes them on the other carpet that brings them back into the vibrating bowl.

Le transfert d'un tapis à l'autre n'est pas toujours bien garanti et certaines pièces peuvent rester en oscillant entre les deux tapis. D'autre part, la pièce doit être saisie pendant son mouvement de translation avec le tapis, ce qui n'est pas aisé pour le bras de robot. Une solution serait d'arrêter le tapis, mais ceci nécessiterait de fréquents cycles d'arrêt et démarrage, ce qui accélère la fatigue de l'installation et consomme beaucoup d'énergie. OBECTIFS DE L'INVENTION L'invention vise donc à fournir une installation de distribution de pièces permettant de présenter et saisir les pièces bien orientées. L'invention vise aussi à faciliter le retour des pièces mal orientées et non saisies. The transfer from one carpet to another is not always well guaranteed and some parts may remain oscillating between the two mats. On the other hand, the part must be grasped during its translational movement with the carpet, which is not easy for the robot arm. One solution would be to stop the carpet, but this would require frequent stopping and starting cycles, which accelerates the fatigue of the installation and consumes a lot of energy. OBJECTS OF THE INVENTION The object of the invention is therefore to provide a piece distribution installation making it possible to present and seize the well-oriented parts. The invention also aims to facilitate the return of misdirected and unset coins.

3 EXPOSÉ DE L'INVENTION Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet une installation de distribution de pièces comportant une trémie destinée à contenir des pièces en vrac, la trémie comportant des moyens de distribution pour fournir les pièces de manière séparée, l'installation comportant une table de présentation pour recevoir les pièces depuis les moyens de distribution, des moyens de préhension pour saisir une pièce disposée sur la table de présentation de manière sélective, caractérisé en ce que la table de présentation est une table à déplacement circulaire. L'installation présente les pièces devant des moyens de préhension de manière à ce que ceux-ci puissent saisir une pièce à la fois dans une orientation déterminée et fournir la pièce à une autre installation pour y subir une opération de fabrication ou de conditionnement. Les pièces qui n'ont pas été saisies, par exemple parce que mal orientées, effectuent un passage sur la table circulaire qui les amène à retourner dans la trémie. Le parcours des pièces est continu et ne comporte pas de discontinuité qui pourrait conduire à un arrêt du déplacement des pièces. De préférence, la table de présentation est vibrante. Le déplacement des pièces est obtenu par de petites oscillations autour de l'axe de la table circulaire et dans la direction verticale. La combinaison des directions permet d'obtenir le déplacement des pièces. Ce mode de déplacement est très bien adapté aux petites pièces. Il a également l'avantage de pouvoir être arrêté et repris sans dissiper d'énergie cinétique importante, ce qui facilite la commande de l'installation et la rend très réactive. De plus les vitesses de déplacement obtenues sont en général parfaitement compatibles avec le rythme d'utilisation des pièces. SUMMARY OF THE INVENTION With these objectives in mind, the subject of the invention is a part distribution system comprising a hopper intended to contain bulk parts, the hopper comprising distribution means for supplying the parts separately, the installation comprising a presentation table for receiving the parts from the dispensing means, gripping means for gripping a workpiece arranged on the presentation table selectively, characterized in that the presentation table is a circular displacement table . The installation presents the parts in front of gripping means so that they can grasp one part at a time in a given orientation and provide the part to another installation to undergo a manufacturing or packaging operation. Pieces that have not been gripped, for example because they are mis-oriented, make a pass on the circular table that causes them to return to the hopper. The course of the parts is continuous and does not involve any discontinuity which could lead to a stop of the displacement of the parts. Preferably, the presentation table is vibrating. The displacement of the pieces is obtained by small oscillations around the axis of the circular table and in the vertical direction. The combination of directions makes it possible to move the pieces. This mode of displacement is very well adapted to small parts. It also has the advantage of being stopped and resumed without dissipating significant kinetic energy, which facilitates the control of the installation and makes it very responsive. Moreover, the movement speeds obtained are generally perfectly compatible with the rate of use of the parts.

Selon une caractéristique complémentaire, l'installation comporte en outre des moyens de vision According to a complementary feature, the installation further comprises means of vision

4 4

artificielle pour observer la pièce à saisir, et des moyens de commande pour recevoir des informations des moyens de vision et contrôler les moyens de préhension. Les moyens de vision permettent de déterminer dans quelle orientation la ou les pièces dans le champ de vision sont placées. En fonction des informations acquises par les moyens de vision, les moyens de commande déterminent s'il faut prendre la pièce, et si oui, quelle position les moyens de préhension doivent adopter pour pouvoir saisir la pièce. L'installation laisse passer par exemple des pièces qui sont superposées, ou des pièces qui ne reposent pas sur la bonne face. Selon une caractéristique complémentaire, les moyens de préhension sont orientables selon un axe perpendiculaire au plan de la table de présentation, l'orientation pour la saisie de la pièce étant fournie par les moyens de vision artificielle. Les moyens de commande détermine dans quelle orientation selon l'axe vertical est la pièce à saisir et place les moyens de préhension tels qu'une pince dans une orientation qui permette la saisie de la pièce. Ensuite, quelque soit l'orientation initiale, les moyens de préhension peuvent remettre chaque pièce dans la même orientation pour la présenter à la suite des opérations. artificial to observe the workpiece, and control means for receiving information from the viewing means and control the gripping means. The viewing means determine the orientation in which the piece or pieces in the field of view are placed. According to the information acquired by the viewing means, the control means determine whether to take the piece, and if so, what position the gripping means must adopt to be able to grasp the piece. The installation lets pass for example parts that are superimposed, or parts that do not rest on the right side. According to a complementary feature, the gripping means are orientable along an axis perpendicular to the plane of the presentation table, the orientation for gripping the part being provided by the artificial vision means. The control means determines in which orientation along the vertical axis is the part to be gripped and places the gripping means such as a clamp in an orientation that allows the gripping of the part. Then, whatever the initial orientation, the gripping means can return each piece in the same orientation to present it following the operations.

De manière particulière, les moyens de commande sont programmés pour reconnaître une face sur laquelle les pièces reposent parmi au moins deux faces. En reconnaissant la face sur laquelle la pièce repose, on peut choisir de saisir ou non la pièce. Seules les pièces bien orientées sont saisies, les autres retournant dans la trémie. Il n'est pas nécessaire de prévoir de moyen pour retourner la pièce, ce qui permet d'éviter d'avoir des moyens de préhension complexes. En effet, il serait nécessaire d'avoir un axe de mouvement supplémentaire au moins pour retourner la pièce. Selon un perfectionnement, les moyens de commande sont programmés pour arrêter le mouvement des pièces sur la table pendant l'opération des moyens de vision et des moyens de préhension. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des moyens de calculs pour estimer la position 5 future des pièces après la prise de vue par la caméra. La gestion des moyens de préhension s'en trouve simplifiée. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de l'installation de la figure 1. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Une installation 1 de distribution de pièces P conforme à un mode de réalisation de l'invention est montrée sur les figures 1 et 2. L'installation 1 comporte une trémie 10 destinée à contenir des pièces P en vrac, une table de présentation 11 vibrante à déplacement circulaire, des moyens de préhension 12 et des moyens de vision 13 artificielle. L'installation 1 comporte en outre des moyens de commande, non représentés, pour recevoir des informations en particulier des moyens de vision 13, et pour piloter l'ensemble de l'installation 1. La trémie 10 comporte des moyens de distribution pour fournir les pièces P de manière séparée à la table de présentation 11. Les moyens de préhension 12 sont prévus pour saisir de manière sélective une pièce P disposée sur la table de présentation 11. La trémie 10 comporte une cuve 101 à l'intérieur de laquelle une rampe 1010 en hélice est fixée. La cuve 101 est montée sur une base vibrante 102 de manière à conférer des oscillations à la cuve 101 afin de faire In particular, the control means are programmed to recognize a face on which the pieces rest among at least two faces. By recognizing the face on which the piece rests, one can choose to seize or not the piece. Only well oriented parts are seized, the others returning to the hopper. It is not necessary to provide means for returning the part, which avoids having complex gripping means. Indeed, it would be necessary to have an additional axis of movement at least to return the piece. According to an improvement, the control means are programmed to stop the movement of the parts on the table during the operation of the viewing means and gripping means. It is therefore not necessary to provide calculation means for estimating the future position of the parts after the shooting by the camera. The management of the gripping means is simplified. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be better understood and other features and advantages will appear on reading the description which follows, the description referring to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of a installation according to the invention; FIG. 2 is a view from above of the installation of FIG. 1. DETAILED DESCRIPTION A piece distribution installation 1 according to an embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 and 2. The installation 1 comprises a hopper 10 for containing loose pieces P, a vibrating display table 11 with circular displacement, gripping means 12 and artificial viewing means 13. The installation 1 further comprises control means, not shown, for receiving information, in particular vision means 13, and for controlling the entire installation 1. The hopper 10 comprises distribution means for providing the parts P separately to the presentation table 11. The gripping means 12 are provided for selectively gripping a part P disposed on the presentation table 11. The hopper 10 comprises a tank 101 inside which a ramp 1010 helix is fixed. The tank 101 is mounted on a vibrating base 102 so as to give oscillations to the tank 101 in order to make

6 6

monter les pièces P contenues dans la cuve 101 le long de la rampe 1010 dans le sens de la flèche F1, d'une manière connue en s o i. L a rampe 1010 débouche en partie supérieure sur une passerelle 1011 qui s'étend au-dessus de la table de présentation 11. Les pièces P en provenance de la rampe 1010 passent sur la passerelle 1011 et viennent sur la table de présentation 11. La table de présentation 11 comporte un chemin 110 de forme circulaire, délimité à l'extérieur par un rebord 111. La table de présentation 11 est également montée sur une base vibrante afin de déplacer les pièces P sur la table de présentation 11 dans le sens de la flèche F2. Le chemin 110 et le rebord 111 sont interrompus au-dessus de la trémie 10, de telle sorte que les pièces P ne peuvent pas faire un tour complet, mais retombent dans la trémie 10 après un parcours sur approximativement trois quarts de tour. La table de présentation 11 comporte en outre une fenêtre 112 d'éclairage dont la surface est alignée avec celle de la table de présentation 11. mount the pieces P contained in the tank 101 along the ramp 1010 in the direction of the arrow F1, in a manner known per se. The ramp 1010 opens at the top on a bridge 1011 which extends above the presentation table 11. The pieces P from the ramp 1010 pass on the bridge 1011 and come on the presentation table 11. The presentation table 11 comprises a path 110 of circular shape, delimited on the outside by a flange 111. The presentation table 11 is also mounted on a vibrating base to move the pieces P on the presentation table 11 in the direction of arrow F2. The path 110 and the rim 111 are interrupted above the hopper 10, so that the pieces P can not make a complete turn, but fall back into the hopper 10 after a course of approximately three quarters of a turn. The presentation table 11 further comprises a lighting window 112 whose surface is aligned with that of the presentation table 11.

Les moyens de vision 13 artificielle comportent une caméra 130 portée par un support 131 et placée en regard de la fenêtre 112 d'éclairage de manière à ce que le champ de vision de la caméra 130 corresponde sensiblement à la surface de la fenêtre 112 d'éclairage. Les pièces P sur la fenêtre 112 sont vues par la caméra 130 à contre-jour de manière à obtenir un fort contraste au niveau du contour des pièces P. Les moyens de préhension 12 sont formés par un robot comportant un corps 120, un premier élément mobile 121 monté pivotant autour d'un premier axe A vertical sur le corps 120, un deuxième élément mobile 122 monté pivotant autour d'un deuxième axe B vertical parallèle au premier axe A sur le premier élément mobile 121 et un troisième élément mobile 123 monté coulissant sur le deuxième élément mobile 122 dans une direction verticale et pivotant autour d'un troisième axe C, parallèle aux deux autres axes A, B. Le troisième élément mobile 123 porte une pince 124 apte à saisir les pièces P disposées sur la fenêtre 112. Les axes de pivotement A, B, C sont en pratique perpendiculaires à la table de présentation 11. A côté de l'installation 1, un support 14 permet de recevoir les pièces P déposées par le robot et de les transférer pour la suite des opérations, d'une manière non décrite ici. The artificial vision means 13 comprise a camera 130 carried by a support 131 and placed facing the illumination window 112 so that the field of view of the camera 130 corresponds substantially to the surface of the window 112 of the camera. lighting. The pieces P on the window 112 are seen by the camera 130 against the light so as to obtain a high contrast at the contour of the pieces P. The gripping means 12 are formed by a robot comprising a body 120, a first element mobile 121 pivoted about a first vertical axis A on the body 120, a second movable member 122 pivotally mounted about a second vertical axis B parallel to the first axis A on the first movable member 121 and a third movable member 123 mounted sliding on the second movable element 122 in a vertical direction and pivoting about a third axis C, parallel to the two other axes A, B. The third movable element 123 carries a clamp 124 capable of grasping the parts P disposed on the window 112 The pivoting axes A, B, C are in practice perpendicular to the presentation table 11. Next to the installation 1, a support 14 makes it possible to receive the pieces P deposited by the r obot and transfer them for further operations, in a way not described here.

FONCTIONNEMENT DE L'INSTALLATION On commence par verser des pièces P en vrac dans la trémie 10. La trémie 10 et la table de présentation 11 sont mises en route, ce qui fait que les pièces P de la trémie 10 montent progressivement sur la rampe 1010 dans le sens de la flèche F1 jusque sur la table de présentation 11. Les pièces P continuent sur le chemin 110 circulaire, de manière sensiblement séparées les unes des autres, dans le sens de la flèche F2. Lorsque des pièces P sont dans le champ de vision de la caméra 130, on arrête les vibrations de la table de présentation 11, ce qui immobilise les pièces P sur la fenêtre 112. Les moyens de vision 13 analysent alors la position et l'orientation des pièces P qui sont dans le champ de vision, par exemple par l'analyse du contour des pièces P. Le contour est fonction de la face sur laquelle la pièce P repose. En différenciant les contours, les moyens de vision 13 peuvent déterminer quelles pièces P sont bien orientées, c'est-à-dire reposent sur la face attendue. De même, l'analyse permet de déterminer si certaines pièces P se chevauchent. Les moyens de commande reçoivent des informations des moyens de vision 13, par exemple des coordonnées selon deux axes et un angle d'orientation par rapport à un référentiel prédéterminé, et pilotent alors le robot 12 pour placer la pince 124 au-dessus de l'une des pièces OPERATION OF THE INSTALLATION We begin by pouring loose pieces P in the hopper 10. The hopper 10 and the presentation table 11 are started, so that the pieces P of the hopper 10 gradually rise on the ramp 1010. in the direction of the arrow F1 to the presentation table 11. The parts P continue on the circular path 110, substantially separated from each other, in the direction of the arrow F2. When parts P are in the field of view of the camera 130, the vibrations of the presentation table 11 are stopped, which immobilizes the pieces P on the window 112. The viewing means 13 then analyze the position and the orientation parts P which are in the field of vision, for example by analyzing the contour of the pieces P. The contour is a function of the face on which the piece P rests. By differentiating the contours, the viewing means 13 can determine which pieces P are well oriented, that is to say rest on the expected face. Similarly, the analysis makes it possible to determine whether certain pieces P overlap. The control means receive information from the viewing means 13, for example coordinates along two axes and an orientation angle relative to a predetermined reference, and then drive the robot 12 to place the clamp 124 above the one of the rooms

8 8

P bien orientée par le pivotement adapté du premier 121 et du deuxième élément mobile 122, par le coulissement du troisième élément mobile 123 et par son pivotement pour orienter convenablement la pince 124. La pince 124 saisit alors la pièce P puis le robot la déplace jusque sur le support 14, dans une orientation prédéterminée. Les moyens de vision 13 fournissent alors des coordonnées pour une pièce P suivante, et le robot la place sur le support 14 de la même manière que précédemment. La manoeuvre est répétée jusqu'à la dernière pièce P bien orientée. Lorsqu'il ne reste que des pièces P mal orientées ou se chevauchant dans le champ de vision de la caméra 130, la table de présentation 11 est remise en route jusqu'à ce qu'un nouveau lot de pièces P soit dans le champ de la caméra 130. Les pièces P non saisies continuent alors le chemin 110 circulaire jusqu'à retomber dans la trémie 10. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit uniquement à titre d'exemple. La table de présentation 11 pourrait être tournante, sans vibration, avec des moyens d'éjection pour ramener dans la trémie 10 les pièces P non saisies. La pince peut être remplacée par un autre dispositif de préhension tel qu'une ventouse à air ou magnétique.25 P oriented by the adapted pivoting of the first 121 and the second movable element 122, by the sliding of the third movable element 123 and by its pivoting to properly orient the clamp 124. The clamp 124 then grasps the part P and the robot moves it to on the support 14, in a predetermined orientation. The viewing means 13 then provide coordinates for a next piece P, and the robot places it on the support 14 in the same manner as before. The maneuver is repeated until the last piece P oriented well. When only poorly oriented or overlapping pieces P remain in the field of view of the camera 130, the presentation table 11 is restarted until a new batch of pieces P is in the field of view. the camera 130. The pieces P not entered then continue the path 110 circular until falling back into the hopper 10. The invention is not limited to the embodiment which has been described solely by way of example. The presentation table 11 could be rotatable, without vibration, with ejection means to bring into the hopper 10 the coins P not entered. The clip may be replaced by another gripping device such as an air or magnetic sucker.

Claims

REVENDICATIONS1. A coin dispensing apparatus (P) having a hopper (10) for holding bulk pieces (P), the hopper (10) having dispensing means (10) for providing the pieces (P) separately, installation comprising a presentation table (11) for receiving the pieces (P) from the distribution means (10), and gripping means (12) for gripping a piece (P) arranged on the presentation table (11) selectively, characterized in that the presentation table (11) is a circular displacement table.

2. Installation according to claim 1, wherein the presentation table (11) is vibrating.

3. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises artificial viewing means (13) for observing the part (P) to be grasped, and control means for receiving information from the viewing means (13). ) and control the gripping means (12).

4. Installation according to claim 1, wherein the gripping means (12) are orientable along an axis (C) perpendicular to the plane of the presentation table (11), the orientation for gripping the piece (P) being provided by the artificial viewing means (13).

5. Installation according to claim 1, wherein the control means are programmed to recognize a face on which the pieces (P) rest among at least two faces.

6. Installation according to claim 1, wherein the control means are programmed to stop the movement of the pieces (P) on the presentation table (11) during the operation of the viewing means (13) and gripping means ( 12).