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Title:
DEVICE FOR SORTING AND ORIENTING SINGLE ELEMENTARY COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/097496
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a device for conveying an elementary component comprising at least a belt conveyor having: a portion inclined relative to the horizontal, equipped with a component sorting deflector (5), arranged transversely relative to the conveyor, provided between its end and the rim of the conveyor with an opening corresponding to the smallest dimension of the elementary component and, a curved chute (9) extending laterally on the rim of the inclined portion opposite to the one housing the component sorting deflector; a horizontal portion provided with at least an orientation deflector (12) arranged transversely against which the elementary component is urged to be pressed to be positioned in a predetermined orientation.

Inventors:
CAMOL ALDO (FR)
Application Number:
PCT/FR2003/001390
Publication Date:
November 27, 2003
Filing Date:
May 05, 2003
Export Citation:
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Assignee:
CAMOL ALDO (FR)
International Classes:
B65G47/14; B65G47/256; (IPC1-7): B65G47/14; B65G47/256
Domestic Patent References:
WO2001083340A12001-11-08
WO2001083340A12001-11-08
Foreign References:
US4690266A1987-09-01
US5788053A1998-08-04
US4690266A1987-09-01
US5788053A1998-08-04
Other References:
WIEGLY J ET AL: "A COMPLETE ALGORITHM FOR DESIGNING PASSIVE FENCES TO ORIENT PARTS", PROCEEDINGS OF THE 1996 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION. MINNEAPOLIS, APR. 22 - 28, 1996, PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, NEW YORK, IEEE, US, vol. 2 CONF. 13, 22 April 1996 (1996-04-22), pages 1133 - 1139, XP000775024, ISBN: 0-7803-2989-9
Attorney, Agent or Firm:
CABINET GERMAIN & MAUREAU (Lyon Cedex 06, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'acheminement d'une pièce élémentaire caractérisé en ce qu'il comprend au moins un convoyeur à bande présentant : une partie inclinée par rapport à l'horizontal, muni d'un déflecteur de singularisation (5), disposé transversalement par rapport au convoyeur, ménageant entre son extrémité et le bord du convoyeur une ouverture correspondant à la plus petite dimension de la pièce élémentaire, et d'une goulotte (9) incurvée s'étendant latéralement sur le bord de la partie inclinée opposé à celui recevant le déflecteur de singularisation (5), et une partie horizontale munie d'au moins un déflecteur d'orientation (12) disposé transversalement contre lequel vient en appui la pièce élémentaire pour se placer dans une orientation prédéterminée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : un convoyeur à bande de singularisation (1), incliné par rapport à l'horizontale, supportant le déflecteur de singularisation (5) et, un convoyeur à bande d'orientation (2) horizontal placé en bout du convoyeur de singularisation, supportant les déflecteurs d'orientation (12).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le convoyeur à bande d'orientation (2) supporte deux déflecteurs, le premier permettant le régulation des pièces et le second assurant l'orientation des pièces.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la goulotte (9) incurvée s'étend latéralement sur le bord du convoyeur de singularisation (1) opposé à celui recevant le déflecteur de singularisation (5).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des déflecteurs (5,12) est susceptible d'tre orienté par rapport à la direction de défilement de leur convoyeur respectif (1,2).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les déflecteurs (5,12) présentent une structure télescopique présentant deux éléments tubulaires (7,8) coulissant l'un dans l'autre.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le convoyeur (1) de singularisation est orienté d'environ 30° par rapport à l'horizontal.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du convoyeur de singularisation (1) plonge dans un réservoir (3) dans lequel les pièces élémentaires sont déversées.
Description:
Dispositif de singularisation et d'orientation de pièces élémentaires La présente invention concerne un dispositif de singularisation et d'orientation de pièces élémentaires.

Dans de nombreux secteurs industriels des processus de fabrication prévoient l'assemblage de plusieurs pièces élémentaires pour former un objet.

Les pièces élémentaires (par exemple des éléments en matière plastique de boîtiers électriques) fournies en vrac sont acheminées vers un poste d'assemblage.

Or, l'opération d'assemblage exige que les diverses pièces élémentaires soient présentées à ce poste d'assemblage de manière unitaire et suivant une orientation prédéterminée permettant le déroulement de l'opération d'assemblage.

II est possible de faire réaliser, manuellement, ces opérations de singularisation et d'orientation des pièces unitaires par un opérateur.

Lorsque l'on veut automatiser ces opérations, on a le plus souvent recours à l'utilisation de bols vibrants.

Ces bols présentent plusieurs inconvénients importants.

En premier lieu, ce sont des équipements extrmement coûteux.

En outre, leur fonctionnement ne donne pas entièrement satisfaction. En effet, les bols vibrants ne fonctionnent correctement que lorsque les pièces unitaires sont dimensionnellement parfaites. Or, on constate que de nombreuses pièces, notamment des pièces de moulage, présentent des bavures. Bien que ces bavures soient sans incidence sur le bon fonctionnement de ces pièces, elles perturbent le fonctionnement des bols vibrants ce qui en réduit leur rendement.

Enfin, les bols vibrants sont conçus et dimensionnés spécifiquement pour un type de pièces particulières et ne présentent donc pas de flexibilité permettant de les utiliser pour des pièces présentant une autre géométrie.

En outre, il est connu, par le document US 4 690 266, un dispositif présentant deux convoyeurs à bande déposés côté à côte et fonctionnant en sens opposés. Ce dispositif permet d'orienter des articles qui arrivent un par un à partir d'une trémie.

Par ailleurs, le document US 5 788 053 montre un dispositif de séparation utilisant deux convoyeurs disposés côte à côte et fonctionnant en sens opposés.

Le document WO 01/83340 décrit un dispositif complexe qui, selon certaines formes de réalisation, utilise des éléments de redirection en vue de ne réaliser qu'une orientation de pièces.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'acheminement de pièces élémentaires qui permet de singulariser et d'orienter des pièces élémentaires. Un autre but de l'invention est que ce dispositif soit d'un faible coût et qui puisse tre facilement adapté à des pièces de géométries différentes.

A cet effet, ce dispositif comprend au moins un convoyeur à bande présentant : - une partie inclinée par rapport à l'horizontal, muni d'un déflecteur de singularisation,. disposé transversalement par rapport au convoyeur, ménageant entre son extrémité et le bord du convoyeur une ouverture correspondant à la plus petite dimension de la pièce élémentaire et, d'une goulotte incurvée s'étendant latéralement sur le bord de la partie inclinée opposé à celui recevant le déflecteur de singularisation.

- une partie horizontale munie d'au moins un déflecteur d'orientation disposé transversalement contre lequel vient en appui la pièce élémentaire pour se placer dans une orientation prédéterminée.

Ce dispositif permet de réaliser une première phase de singularisation, c'est-à-dire d'isolation d'une pièce parmi une population de pièces déposées en vrac, puis d'orienter cette pièce dans une position prédéterminée et ce sans mettre en oeuvre de dispositif complexe de l'état de la technique utilisant plusieurs convoyeurs disposés côte à côte.

Selon une forme de réalisation préférée, ce dispositif comprend - un convoyeur à bande de singularisation supportant le déflecteur de singularisation et - un convoyeur à bande d'orientation horizontal placé en bout du convoyeur de singularisation.

Selon une possibilité avantageuse, le convoyeur à bande d'orientation supporte deux déflecteurs, le premier permettant le régulation des pièces et le second assurant l'orientation des pièces.

La régulation des pièces par le premier des déflecteurs du convoyeur d'orientation permet de contrôler le flux des pièces en provenance du convoyeur de singularisation.

Selon une caractéristique avantageuse, une goulotte incurvée s'étend latéralement sur le bord du convoyeur de singularisation opposé à celui recevant le déflecteur de singularisation.

De préférence, chacun des déflecteurs est susceptible d'tre orienté par rapport à la direction de défilement de leur convoyeur respectif.

De plus, les déflecteurs présentent une structure télescopique présentant deux éléments tubulaires coulissant l'un dans l'autre.

Selon une disposition préférentielle, le convoyeur de singularisation est orienté d'environ 30° par rapport à l'horizontal.

En outre, l'extrémité inférieure du convoyeur de singularisation plonge dans un réservoir dans lequel les pièces élémentaires sont déversées.

Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin ci-annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation de l'invention.

La figure 1 représente le dispositif en vue de coté ; La figure 2 représente le dispositif en vue de dessus ; La figure 3 représente en perspective un convoyeur de singularisation ; La figure 4 représente un second convoyeur d'orientation ; La figure 5 montre le fonctionnement du convoyeur.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif comprend deux convoyeurs à bande, un convoyeur de singularisation 1 et un convoyeur d'orientation 2.

Le convoyeur de singularisation 1 comprend une bande sans fin, entraînée par des rouleaux, inclinée d'environ 30° par rapport à l'horizontal.

Son extrémité la plus basse plonge dans un réservoir 3 destiné à recevoir une population de pièces élémentaires.

Un déflecteur 5 est disposé transversalement sur le convoyeur de singularisation 1.

Ce déflecteur 5 est constitué d'une structure télescopique fixée sur l'un des bords du convoyeur. La fixation de ce dernier permet d'en régler l'orientation par rapport au convoyeur 2.

Le déflecteur 5 comprend deux éléments 7,8 coulissants l'un dans l'autre, si bien que sa longueur peut tre réglée. La longueur du déflecteur 5 est telle qu'une ouverture 11 est ménagée entre l'extrémité du déflecteur 5 et le bord du convoyeur. Cette ouverture étant égale à la plus petite dimension de la pièce. Sur le bord du convoyeur 1 opposé à celui recevant le déflecteur 5, le convoyeur reçoit une goulotte 9 qui est sensiblement en face du déflecteur.

Cette goulotte 9 est constituée d'une tôle incurvée qui s'étend latéralement le long du convoyeur. La fonction de cette goulotte apparaîtra plus loin.

Le second convoyeur, à savoir le convoyeur d'orientation 2, qui présente également une bande sans fin, est disposé en bout de l'extrémité la plus haute du convoyeur de singularisation 1.

Le convoyeur d'orientation 2 est disposé horizontalement.

Comme on peut le voir sur la figure 4, plusieurs déflecteurs 12 sont disposés transversalement par rapport à la direction de défilement du convoyeur.

Ces déflecteurs 12 présentent une structure similaire à celle du déflecteur 5 présent sur le convoyeur de singularisation 1. Ils peuvent ainsi tre orientés par rapport au sens de défilement du convoyeur et leur longueur peut tre modifiée.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant.

Une quantité de pièces est introduite dans le réservoir de pièces 3 situé en amont du convoyeur de singularisation 1.

Le convoyeur 1 est mis en fonctionnement ce qui entraîne un défilement de sa bande sans fin. Les pièces sont donc acheminées vers le déflecteur 5.

Grâce à l'inclinaison du convoyeur de singularisation, les pièces arrivent en butée contre le déflecteur 5 sur une seule épaisseur, en d'autres termes des pièces superposées sur des pièces en contact de la bande retombent dans la partie la plus basse du réservoir 3.

Le défilement continu de la bande produit une accumulation de pièces contre le déflecteur 5, ce dernier ne s'étendant pas sur la totalité de la largeur du convoyeur, les pièces peuvent s'échapper de manière unitaire par l'ouverture délimitée par l'extrémité du déflecteur 5 et le bord du convoyeur 1.

L'excédent de pièces est poussé sur la goulotte 9 et, par gravité, retombe dans la partie inférieure du réservoir 3.

Cet excédent de pièces qui retombe dans la partie inférieure crée une dynamique dans la zone de l'ouverture qui prévient la formation de bourrage ou blocage.

Les pièces sont donc acheminées selon une orientation quelconque, une par une, vers le convoyeur d'orientation.

Celui-ci peut présenter deux déflecteurs 12 comme cela est représenté à la figure 2, ou trois déflecteurs 12 comme cela est représenté à la figure 4.

Les pièces arrivant sur le convoyeur d'orientation sont entraînées par le défilement du tapis contre un premier déflecteur d'orientation.

Selon l'orientation de la pièce, il se forme un couple de forces dû au défilement de la bande qui, lorsqu'il excède le couple de frottement entre le déflecteur et la pièce, conduit à un basculement de la pièce. Celle-ci se place contre le déflecteur selon sa plus grande dimension comme le montre la figure 5.

La succession des déflecteurs 12 d'une part, permet de s'assurer que les pièces se placent toutes selon une mme orientation, d'autre part, en accélérant la vitesse de défilement, permet d'augmenter la distance séparant deux pièces élémentaires.

Ainsi, en agissant sur la vitesse de défilement du tapis, il est possible de contrôler l'espace entre deux pièces en fonction de l'opération finale que doit subir chaque pièce.

II s'agit d'un avantage important du dispositif puisqu'il permet un acheminement pièce par pièce alors qu'un bol vibrant achemine des pièces en continu, chaque pièce poussant la pièce qui la précède immédiatement. Or ce principe d'acheminement induit des chevauchements, des bourrages et des blocages.

En se référent à la figure 2, on peut voir que le déflecteur 12 situé du coté du convoyeur d'orientation s'étend transversalement par rapport sur une longueur ménageant à son extrémité une ouverture correspondant à la plus petite dimension de la pièce élémentaire. Ce déflecteur permet de réguler la cadence avec laquelle les pièces parviennent au déflecteur de d'orientation 12 suivant.

L'invention fournit ainsi un dispositif permettant de singulariser et d'orienter les pièces élémentaires présentant une structure peu coûteuse et paramétrable en fonction de la géométrie des pièces à acheminer, cette

propriété étant obtenue par le réglage de la longueur et de l'orientation des déflecteurs par rapport à la bande des convoyeurs.

II va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite à titre d'exemple non limitatif mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les formes de réalisation.

Ainsi, le dispositif peut comporter en aval du convoyeur d'orientation des doigts de détrompage permettant d'orienter la pièce dans un sens particulier si nécessaire. L'orientation peut également tre réalisé par des plots d'orientation qui réalisent une orientation dans le sens vertical.