FR3141454A1 - Système de distribution de pièces d’un empilement - Google Patents
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Abstract
Un système (SD) distribue des pièces (PE) d’un empilement et comprend : - une paroi de support (PS1) sur laquelle sont solidarisés des guides (GP) entre lesquels l’empilement est placé, et comprenant une ouverture (OP) placée sous l’empilement et pouvant être traversée par chaque pièce (PE), - un premier dispositif de translation (DT1) translatant sous l’ouverture (OP) un plateau (PT) comprenant des pièces de support (PS2) propres à supporter une première pièce (PE) séparée de l’empilement, et des plots d’indexage propres à être couplés aux première et deuxième pièces (PE) de l’empilement, et - des deuxièmes dispositifs de translation (DT2) solidarisés sur la paroi de support (PS1) et translatant chacun une pièce de séparation (PS3) vers un espace situé entre les première et deuxième pièces (PE) afin qu’elle participe au support de l’empilement sans la première pièce (PE) lorsque le plateau (PT) est translaté vers le bas. Figure 1
Description
L’invention concerne les systèmes de distribution qui sont destinés à distribuer l’une après l’autre des pièces d’un empilement.
Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement automobiles, on utilise sur les chaînes d’assemblage (ou de montage) des robots chargés de saisir une pièce préalablement placée dans un premier endroit prédéfini pour la déplacer jusqu’à un second endroit prédéfini en vue de sa solidarisation à un système en cours d’assemblage.
Parfois, ces pièces font partie d’un empilement qui est placé entre au moins trois guides solidarisés fixement sur une paroi de support, et une personne est chargée d’extraire de cet empilement les pièces les unes après les autres pour les placer successivement dans le premier endroit prédéfini et ainsi alimenter le robot. Ce mode de distribution (ou d’alimentation) de pièces s’avère très fastidieux et peu ergonomique pour la personne qui alimente le robot en « dépilant » l’empilement de pièces. En outre, il nécessite de façon permanente la présence d’au moins une personne qui doit être remplacée périodiquement pour éviter une trop grande accumulation de fatigue pouvant être à l’origine d’accidents du travail.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet un système de distribution destiné à distribuer l’une après l’autre des pièces d’un empilement et comprenant une paroi de support sur laquelle sont solidarisés fixement au moins trois guides entre lesquels l’empilement est propre à être placé.
Ce système de distribution se caractérise par le fait :
- que sa paroi de support comprend une ouverture placée sous l’empilement et propre à être traversée par chaque pièce, et
- qu’il comprend aussi, d’une part, un premier dispositif de translation propre à translater sous cette ouverture un plateau comprenant au moins trois pièces de support propres à supporter une première pièce séparée de l’empilement, et au moins deux plots d’indexage propres à être couplés aux première et deuxième pièces de l’empilement, et, d’autre part, au moins deux deuxièmes dispositifs de translation solidarisés fixement sur la paroi de support et propres chacun à translater une pièce de séparation vers un espace situé entre les première et deuxième pièces afin qu’elle participe au support de l’empilement sans la première pièce lorsque ce plateau est translaté vers le bas en supportant la première pièce séparée de l’empilement.
Grâce à l’invention, on peut désormais distribuer (ou délivrer) les pièces d’un empilement les unes après les autres en un endroit prédéfini, de façon automatisée et donc sans aucune intervention humaine.
Le système de distribution selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- sa paroi de support peut comprendre un nombre N de guides qui est fonction d’une forme des pièces de l’empilement, avec N ≥ 3 ;
- sa paroi de support peut comprendre un nombre M de deuxièmes dispositifs de translation qui est fonction d’une forme des pièces de l’empilement, avec M ≥ 2 ;
- il peut comprendre un bâti auquel est solidarisée fixement sa paroi de support ;
- dans un premier mode de réalisation, son premier dispositif de translation peut être propre à translater le plateau sous l’ouverture suivant une direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini en vue d’un retrait de la première pièce qui est supportée par les pièces de support ;
- en présence de la dernière option, son premier dispositif de translation peut être solidarisé fixement au bâti ;
- dans un deuxième mode de réalisation, son premier dispositif de translation peut être propre à translater le plateau sous l’ouverture suivant une direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini, et il peut comprendre un troisième dispositif de translation auquel est solidarisé le premier dispositif de translation et propre à translater ce dernier suivant une direction perpendiculaire à la direction verticale afin de placer le plateau dans une position prédéfinie en vue d’un retrait de la première pièce qui est supportée par les pièces de support ;
- en présence de la dernière option, il peut comprendre un support auquel est solidarisé le troisième dispositif de translation ;
- dans un troisième mode de réalisation, son premier dispositif de translation peut être propre à translater le plateau sous l’ouverture suivant une direction faisant un angle aigu par rapport à une direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini en vue d’un retrait de la première pièce qui est supportée par les pièces de support ;
- en présence de la dernière option, son premier dispositif de translation peut être solidarisé fixement au bâti.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lesquels :
L’invention a notamment pour but de proposer un système de distribution SD destiné à distribuer l’une après l’autre des pièces PE d’un empilement EP, de façon automatisée.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que les pièces PE sont destinées à faire partie d’un véhicule, éventuellement de type automobile. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de pièce. Elle concerne en effet toute pièce pouvant faire partie d’un empilement et destinée à être distribuée (ou délivrée) en un premier endroit prédéfini afin d’être saisie par un robot d’une chaîne d’assemblage (ou de montage) pour être déplacée jusqu’à un second endroit prédéfini, par exemple en vue de sa solidarisation à un système en cours d’assemblage. Ce système peut donc être un véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), ou un appareil (éventuellement grand public), par exemple.
On a schématiquement illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2, une partie d’un premier exemple de réalisation d’un système de distribution SD selon l’invention.
Comme illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2, un système de distribution SD, selon l’invention, comprend notamment une paroi de support PS1, au moins trois guides GP un premier dispositif de translation DT1, au moins trois pièces de support PS2, au moins deux plots d’indexage PI, et au moins deux deuxièmes dispositifs de translation DT2.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, les guides GP sont solidarisés fixement sur la paroi de support PS1 en des endroits qui sont choisis de manière à recevoir et guider entre eux un empilement EP de pièces PE identiques. Ces guides GP peuvent, par exemple, être des barres rectilignes installées verticalement en étant perpendiculaires à la face supérieure de la paroi de support PS1.
Par exemple, la paroi de support PS1 peut comprendre un nombre N de guides GP qui est fonction de la forme spécifique des pièces PE de l’empilement EP, avec N ≥ 3. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le nombre N est égal à cinq. Mais ce nombre N peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à trois.
Egalement comme illustré sur les figures 1 et 2, la paroi de support PS1 comprend aussi une ouverture OP qui est placée sous l’empilement EP et propre à être traversée par chaque pièce PE.
Comme illustré sur les figures 1, 5 et 6, le premier dispositif de translation DT1 est agencé de manière à translater sous l’ouverture OP un plateau PT qui comprend les pièces de support PS2. Ces dernières (PS2) sont propres à supporter ensemble une première pièce PE qui a été séparée de son empilement EP.
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « première pièce » la pièce PE qui est la plus en bas d’un empilement EP et qui doit être la prochaine distribuée.
Par exemple, le plateau PT peut comprendre un nombre P de pièces de support PS2 qui est fonction de la forme spécifique des pièces PE de l’empilement EP, avec P ≥ 3. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 4, le nombre P est égal à quatre. Mais ce nombre P peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à trois.
Comme illustré sur les figures 2 et 3, les plots d’indexage (ou pilotes) PI sont solidarisés fixement sur le plateau PT en des endroits qui sont choisis de manière à être couplés simultanément aux première et deuxième pièces PE de l’empilement EP, afin de permettre leur indexage.
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « deuxième pièce » la pièce PE qui est située à un instant donné juste au-dessus de la première pièce PE d’un empilement EP et qui deviendra bientôt une première pièce à distribuer.
Par exemple, le plateau PT peut comprendre un nombre K de plots d’indexage PI qui est fonction de la forme spécifique des pièces PE de l’empilement EP, avec K ≥ 2. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 4, le nombre K est égal à deux. Mais ce nombre K peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à deux.
Les deuxièmes dispositifs de translation DT2 sont solidarisés fixement sur la paroi de support PS1, et sont propres chacun à translater une pièce de séparation PS3 vers un espace associé qui est situé entre les première et deuxième pièces PE de l’empilement EP, comme illustré sur la . Ainsi, chaque pièce de séparation PS3 participe au support de l’empilement EP sans la première pièce PE lorsque le plateau PT est translaté vers le bas par le premier dispositif de translation DT1 en supportant par ses pièces de support PS2 la première pièce PE venant d’être séparée de l’empilement EP.
On comprendra qu’une fois que les pièces de séparation PS3 ont été introduites dans les espaces qui leurs sont associés, tout l’empilement EP repose sur les pièces de support PS2 du plateau PT. Mais, dès que le plateau PT est translaté vers le bas par le premier dispositif de translation DT1, il emmène avec lui la première pièce PE qui vient d’être séparée de l’empilement EP par les pièces de séparation PS3 (qui supportent alors ensemble tout le reste de l’empilement EP). Le plateau PT est translaté vers le bas par le premier dispositif de translation DT1 jusqu’à ce que la première pièce PE séparée et qu’il supporte parvienne en un premier endroit de distribution prédéfini afin d’être saisie par un robot d’une chaîne d’assemblage (ou de montage) pour être déplacée jusqu’à un second endroit prédéfini, par exemple en vue de sa solidarisation à un système en cours d’assemblage (ici un véhicule).
Ainsi, il est désormais possible de distribuer (ou délivrer) les pièces PE d’un empilement EP les unes après les autres en un premier endroit de distribution prédéfini, de façon automatisée et donc sans aucune intervention humaine.
Une fois la pièce PE retirée du plateau PT (et plus précisément de ses pièces de support PS2 et plots d’indexage PI), le premier dispositif de translation DT1 translate le plateau PT dans le sens inverse (et donc vers le haut) jusqu’à ce qu’il revienne dans sa position initiale sous l’empilement EP. Puis, les deuxièmes dispositifs de translation DT2 translatent dans le sens inverse leurs pièces de séparation PS3 afin de les dégager du dessous de la pièce PE qui est désormais la première pièce de l’empilement EP, et donc ce dernier (EP) se retrouve supporté par les pièces de support PS2 tout en ayant ses première et deuxième pièces PE indexées par les plots d’indexage PI du plateau PT. Un processus de séparation de la nouvelle première pièce PE peut alors commencer.
Par exemple, la paroi de support PS1 peut comprendre un nombre M de deuxièmes dispositifs de translation DT2 qui est fonction de la forme spécifique des pièces PE de l’empilement EP, avec M ≥ 2. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le nombre M est égal à trois. Mais ce nombre M peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à deux.
Egalement par exemple, chaque deuxième dispositif de translation DT2 peut comprendre un vérin pneumatique compact, éventuellement pourvu par construction d’une glissière dans laquelle peut coulisser une pièce de séparation PS3 associée.
Par ailleurs, chaque pièce de séparation PS3 peut éventuellement se présenter sous la forme d’un coin.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1, 5 et 6, le système de distribution SD peut comprendre un bâti B1 auquel est solidarisée fixement la paroi de support PS1. Par exemple, ce bâti B1 peut comprendre des pieds (ou barres verticales) ayant des extrémités supérieures solidarisées fixement à une face inférieure de la paroi de support PS1 et des extrémités inférieures pouvant être solidarisées fixement sur le sol (ou plancher) d’une chaîne de montage, et des barres de liaison horizontales assurant une liaison rigide entre les pieds.
Au moins trois modes de réalisation du système de distribution SD peuvent être envisagés pour permettre la distribution des pièces PE dans le premier endroit de distribution prédéfini.
Dans un premier mode de réalisation illustré non limitativement sur la , le premier dispositif de translation DT1 peut être agencé de manière à translater le plateau PT sous l’ouverture OP de la paroi de support PS1 suivant une direction verticale et vers le bas. Cette translation verticale vers le bas se fait jusqu’à un niveau qui est prédéfini en vue d’un retrait de la première pièce PE qui est supportée par les pièces de support PS2.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le premier dispositif de translation DT1 peut être solidarisé fixement au bâti B1. Mais dans une variante de réalisation, le premier dispositif de translation DT1 pourrait être solidarisé fixement à la face inférieure de la paroi de support PS1, par exemple.
Egalement par exemple, le premier dispositif de translation DT1 peut comporter deux barres verticales dans lesquelles sont définies des glissières dans lesquelles peuvent coulisser deux pièces auxquelles est solidarisé le plateau PT qui transporte chaque première pièce PE une fois séparée de son empilement EP. Ces deux pièces coulissantes peuvent, par exemple, être entraînées en translation par rapport à leurs glissières respectives par au moins une unité de guidage linéaire compacte et pneumatique. Dans des variantes de réalisation, les translations pourraient être assurées par des vérins ou par un moteur électrique couplé à une crémaillère ou une vis sans fin.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré non limitativement sur la , le premier dispositif de translation DT1 peut être agencé de manière à translater le plateau PT sous l’ouverture OP de la paroi de support PS1 suivant la direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini, comme dans le premier exemple de réalisation de la . Mais, dans ce deuxième mode de réalisation, le système de distribution SD comprend aussi un troisième dispositif de translation DT3 auquel est solidarisé le premier dispositif de translation DT1 et qui est propre à translater ce dernier (DT1) suivant une direction qui est perpendiculaire à la direction verticale. Cette dernière translation (horizontale) est destinée à placer le plateau PT dans une position prédéfinie qui est écartée de la paroi de support PS1, en vue d’un retrait de la première pièce PE qui est supportée par les pièces de support PS2.
On notera que sur la se trouvent illustrées la première pièce PE séparée après sa translation verticale vers le bas par le premier dispositif de translation DT1, et cette même première pièce PE séparée après sa translation horizontale (ici vers l’avant) par le troisième dispositif de translation DT3.
On comprendra que ce deuxième mode de réalisation permet d’éloigner la première pièce PE de la paroi de support PS1 non seulement verticalement mais aussi horizontalement, afin de faciliter sa saisie puis sa manipulation dans l’espace par le robot.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le système de distribution SD peut aussi comprendre un support SP auquel est solidarisé le troisième dispositif de translation DT3. Ce support SP peut, par exemple, comprendre des barres solidarisées fixement les unes aux autres en définissant une structure en forme générale de triangle isocèle. On notera que ce support SP n’est pas forcément solidarisé fixement au bâti B1. En l’absence d’une telle solidarisation, il est de préférence solidarisé fixement sur le sol (ou plancher) de la chaîne de montage, afin d’éviter que les actions du robot ne le fassent bouger par rapport à la paroi de support PS1.
Egalement par exemple, le premier dispositif de translation DT1 peut être similaire à celui qui est utilisé dans le premier mode de réalisation de la , hormis le fait qu’il est solidarisé au troisième dispositif de translation DT3, et non pas à la face inférieure de la paroi de support PS1 et/ou au bâti B1.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le troisième dispositif de translation DT3 peut comporter deux glissières solidarisées fixement au support SP et dans lesquelles peuvent coulisser deux pièces auxquelles est solidarisé le plateau PT qui transporte chaque première pièce PE une fois séparée de son empilement EP. Ces deux pièces coulissantes peuvent, par exemple, être entraînées en translation par rapport à leurs glissières respectives par au moins une unité de guidage linéaire compacte et pneumatique. Dans des variantes de réalisation, les translations pourraient être assurées par des vérins ou par au moins un moteur électrique couplé à une crémaillère ou une vis sans fin.
Dans un troisième mode de réalisation illustré non limitativement sur la , le premier dispositif de translation DT1 peut être agencé de manière à translater le plateau PT sous l’ouverture OP de la paroi de support PS1 suivant une direction qui fait un angle aigu par rapport à la direction verticale et vers le bas. Cette translation (inclinée par rapport à la direction verticale) est destinée à placer le plateau PT à un niveau prédéfini et dans une position prédéfinie qui est écartée de la paroi de support PS1, en vue d’un retrait de la première pièce PE qui est supportée par les pièces de support PS2.
On comprendra que ce troisième mode de réalisation permet aussi d’éloigner la première pièce PE de la paroi de support PS1 non seulement verticalement mais aussi horizontalement, afin de faciliter sa saisie puis sa manipulation dans l’espace par le robot.
De préférence, et comme illustré non limitativement sur la , dans ce troisième mode de réalisation le premier dispositif de translation DT1 peut être solidarisé fixement au bâti B1. Le premier dispositif de translation DT1 peut aussi être solidarisé fixement à la face inférieure de la paroi de support PS1.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le premier dispositif de translation DT1 peut comprendre au moins deux barres inclinées et dans lesquelles sont définies des glissières dans lesquelles peuvent coulisser deux pièces auxquelles est solidarisé le plateau PT qui transporte chaque première pièce PE une fois séparée de son empilement EP. Ces deux pièces coulissantes peuvent, par exemple, être entraînées en translation par rapport à leurs glissières respectives par au moins un moteur électrique couplé à une crémaillère ou une vis sans fin. Dans une variante de réalisation, les translations pourraient être assurées par une unité de guidage linéaire compacte et pneumatique, par exemple.
Claims (10)
- Système (SD) propre à distribuer l’une après l’autre des pièces (PE) d’un empilement et comprenant une paroi de support (PS1) sur laquelle sont solidarisés fixement au moins trois guides (GP) entre lesquels ledit empilement est propre à être placé, caractérisé en ce que ladite paroi de support (PS1) comprend une ouverture (OP) placée sous ledit empilement et propre à être traversée par chaque pièce (PE), et en ce qu’il comprend en outre i) un premier dispositif de translation (DT1) propre à translater sous ladite ouverture (OP) un plateau (PT) comprenant au moins trois pièces de support (PS2) propres à supporter une première pièce (PE) séparée dudit empilement, et au moins deux plots d’indexage (PI) propres à être couplés aux première et deuxième pièces (PE) dudit empilement, et ii) au moins deux deuxièmes dispositifs de translation (DT2) solidarisés fixement sur ladite paroi de support (PS1) et propres chacun à translater une pièce de séparation (PS3) vers un espace situé entre lesdites première et deuxième pièces (PE) afin qu’elle participe au support dudit empilement sans ladite première pièce (PE) lorsque ledit plateau (PT) est translaté vers le bas en supportant ladite première pièce (PE) séparée dudit empilement.
- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi de support (PS1) comprend un nombre N de guides (GP) fonction d’une forme desdites pièces (PE) de l’empilement, avec N ≥ 3.
- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite paroi de support (PS1) comprend un nombre M de deuxièmes dispositifs de translation (DT2) fonction d’une forme desdites pièces (PE) de l’empilement, avec M ≥ 2.
- Système selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend un bâti (B1) auquel est solidarisée fixement ladite paroi de support (PS1).
- Système selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit premier dispositif de translation (DT1) est propre à translater ledit plateau (PT) sous ladite ouverture (OP) suivant une direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini en vue d’un retrait de ladite première pièce (PE) supportée par lesdites pièces de support (PS2).
- Système selon la combinaison des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit premier dispositif de translation (DT1) est solidarisé fixement audit bâti (B1).
- Système selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit premier dispositif de translation (DT1) est propre à translater ledit plateau (PT) sous ladite ouverture (OP) suivant une direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini, et en ce qu’il comprend un troisième dispositif de translation (DT3) auquel est solidarisé ledit premier dispositif de translation (DT1) et propre à translater ce dernier (DT1) suivant une direction perpendiculaire à ladite direction verticale afin de placer ledit plateau (PT) dans une position prédéfinie en vue d’un retrait de ladite première pièce (PE) supportée par lesdites pièces de support (PS2).
- Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend un support (SP) auquel est solidarisé ledit troisième dispositif de translation (DT3).
- Système selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit premier dispositif de translation (DT1) est propre à translater ledit plateau (PT) sous ladite ouverture (OP) suivant une direction faisant un angle aigu par rapport à une direction verticale et vers le bas, jusqu’à un niveau prédéfini en vue d’un retrait de ladite première pièce (PE) supportée par lesdites pièces de support (PS2).
- Système selon la combinaison des revendications 4 et 9, caractérisé en ce que ledit premier dispositif de translation (DT1) est solidarisé fixement audit bâti (B1).
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2022
- 2022-11-02 FR FR2211401A patent/FR3141454A1/fr active Pending
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