Jusqu'à ce jour, les postes de montage et/ou d'assemblage utilisés traditionnellement, par exemple dans les installations de travail à la chaîne, sont peu élaborés. Ils sont constitués généralement d'une table plane. montée sur un châssis et sur laquelle sont simplement entreposés les différents équipements nécessaires à l'opérateur pour effectuer ses tâches opératoires d'assemblage, d'usinage, de contrôle ou similaires.

Avec un tel type de poste de montage et/ou d'assemblage, l'opérateur peut, par exemple, perdre facilement ses outils, qui peuvent éventuellement glisser sous des constituants non encore assemblés du produit à fabriquer. Il perd ainsi beaucoup de temps à chercher les éléments qui lui manquent.

D'autre part, l'opérateur doit généralement effectuer des tâches opératoires qui sont répétitives. Comme les différents éléments manipulés par l'opérateur sont simplement disposés sur sa table de travail sans ordre précis, l'opérateur va effectuer et répéter des gestes relatifs à l'exécution de ses tâches qui seront souvent dans un ordre incohérent et la plupart du temps inconfortables et inutiles.

Il existe des tables de service destinées par exemple aux coiffeurs, comme le montre la demande de brevet français FR-A-2 268 488 ou des plateaux portatifs pour bureau comme cela est décrit dans le brevet américain US-A-4 176 743. Ces dispositifs comportent des zones creuses dans lesquelles sont disposés les différents accessoires utilisés de sorte que lesdits dispositifs constituent des movens de support et de

regroupement desdits accessoires utilisés. Cependant, ces dispositifs sont conçus en grande série et sont de dimensions standard. De plus, l'emplacement des zones creuses est figé de sorte qu'en fonction des accessoires utilisés, l'opérateur peut tre amené à étendre le bras et à faire des gestes non naturels pour saisir un accessoire à l'autre bout de la table.

L'opérateur va donc se fatiguer rapidement et souffrira de douleurs musculaires liées à un mauvais positionnement et à la répétition de mauvaises attitudes.

De plus, les postes de montage et/ou d'assemblage traditionnels ne possèdent pas de protection de l'opérateur particulièrement adaptée contre les divers organes motorisés qu'il peut tre amené à utiliser.

En conséquence. l'utilisation de postes de montage et/ou d'assemblage traditionnels représente une cause d'accidents et de rendement médiocre dans les installations de travail à la chaîne.

La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un poste de montage et/ou d'assemblage qui permet d'intégrer idéalement tous les éléments (constituants du produit à fabriquer, accessoires, outils, appareils...) nécessaires à l'opérateur pour effectuer ses tâches opératoires répétitives de sorte que le travail est facilité et que le rendement, la sécurité et le confort de l'opérateur sont améliorés.

Dans ce but, 1'invention concerne un poste de montage et/ou d'assemblage du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que ladite aire de travail comprend au moins une zone de stockage et/ou une zone de support et/ou une zone de transfert associées à au moins une zone de travail, lesdites zones étant définies respectivement par des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés, ces surfaces étant adaptées auxdites tâches opératoires, et lesdites zones de stockage et/ou de support et/ou de transfert étant agencées de manière optimisée par rapport à la zone de travail pour

réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires.

Selon un autre mode de réalisation, le poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention est caractérisé en ce que ladite aire de travail est constituée de plusieurs éléments juxtaposés sur le châssis, au moins un desdits éléments comprenant au moins une zone de travail et les autres éléments comprenant au moins une zone de stockage et/ou une zone de support et/ou une zone de transfert, lesdites zones étant définies respectivement par des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés, ces surfaces étant adaptées auxdites tâches opératoires, et lesdits éléments comportant des zones de stockage et/ou de support et/ou de transfert étant juxtaposés de manière optimisée par rapport aux éléments comprenant une zone de travail pour réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires. Lesdits éléments peuvent tre modulables en fonction des composants manipulés, des appareils et accessoires utilisés, du produit à fabriquer et de la morphologie de l'opérateur.

Pour chacun des modes de réalisation, les zones de stockage, de support, de transfert et de travail peuvent avoir des volumes variables en fonction des composants manipulés, des appareils et accessoires utilisés. du produit à fabriquer et de la morphologie de l'opérateur.

De nombreuses variantes sont possibles en fonction du produit à fabriquer et des opérations à réaliser.

Selon ces variantes, au moins une desdites zones de stockage peut constituer un moyen de stockage de composants manipulés par l'opérateur pour fabriquer ledit produit, un moyen de stockage du produit fabriqué ou un moyen de rangement d'affaires personnelles de l'opérateur.

Au moins une desdites zones de transfert peut constituer un moyen d'amenée de composants, ou un moyen d'évacuation de composants, de rebuts ou du produit manufacturé.

Au moins une desdites zones de travail peut constituer un moyen de positionnement ou de maintien de composants, ou un moyen d'amélioration de la gestuelle de l'opérateur quand il effectue ses tâches opératoires.

Au moins une desdites zones de support peut constituer un moyen de support d'appareils, d'accessoires ou de dispositifs de commande d'appareils utilisés par l'opérateur pour effectuer ses tâches opératoires, ou un moyen de support d'appareils de visualisation pour effectuer des contrôles au cours de la fabrication.

De plus, la forme de ladite aire de travail de structure tridimensionnelle est conçue pour protéger l'opérateur contre les organes motorisés et donc pour améliorer sa sécurité.

En outre, lorsque certaines opérations peuvent tre automatisées, le poste de montage et/ou d'assemblage selon la présente invention comprend une zone d'automatisme isolée de l'aire de travail, ce qui assure ainsi une parfaite sécurité.

La présente invention concerne également un élément pour constituer le poste de montage et/ou d'assemblage selon le deuxième mode de réalisation, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone de stockage et/ou une zone de support et/ou une zone de transfert et/ou une zone de travail, lesdites zones étant définies respectivement par des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés, ces surfaces étant adaptées auxdites tâches opératoires et lesdites zones de stockage et/ou de support et/ou de transfert étant agencées de manière optimisée par rapport à la zone de travail pour réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires une fois que ledit élément

est juxtaposé à d'autres éléments pour constituer le poste de montage et/ou d'assemblage.

La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 représente une vue en perspective une première variante d'un premier mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, -la figure 2 est une vue en perspective d'une deuxième variante du premier mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, -la figure 3 est une vue de dessus d'une troisième variante du premier mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, -la figure 4 représente une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation du poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention, et -la figure 5 représente une vue éclatée des éléments juxtaposables du poste de montage et/ou d'assemblage de la figure 4.

En référence à la figure 1, le poste de montage et/ou d'assemblage 1 selon le premier mode de réalisation comprend une aire de travail 2 et un châssis 3. Selon cette première variante, le poste de montage et/ou d'assemblage 1 est conçu uniquement pour la réalisation d'opérations manuelles lors de la fabrication d'un produit à partir de plusieurs composants. Ladite aire de travail 2 est de structure tridimensionnelle et présente sensiblement la forme d'un polygone à cinq côtés non égaux. Elle comprend plusieurs zones de stockage, de transfert. de travail et de support 5,7,8,11 qui

constituent chacune des surfaces gauches délimitant des volumes intégrés à l'aire de travail 2 pour permettre à l'opérateur d'effectuer différentes tâches opératoires en fonction du produit à fabriquer. Les volumes ou les formes de ces zones varient notamment en fonction des composants manipulés, du produit à fabriquer et de la morphologie de l'opérateur.

Plus précisément, la zone de stockage 5 constitue un moyen de stockage de composants. Elle présente une forme tridimensionnelle parallélépipédique apte à recevoir un bac 6 de forme correspondante pour le stockage de composants (non représentés) qui seront manipulés par l'opérateur. Il est évident que la forme de la zone de stockage 5 peut varier en fonction de nombreux paramètres, tels que la taille et la forme des composants, les besoins de remplissage ou de vidage, la fréquence de manipulation, le conditionnement ou le comportement gravitaire des composants.

Quelques soient les paramètres, la forme de la zone 5 est conçue pour optimiser le stockage des composants.

La zone de transfert 7 constitue un moyen d'amenée de composants (non représentés).

Sa forme peut varier notamment en fonction des fréquences de préhension, de la taille et de la forme des composants. des distances et des contraintes des déposes.

Cette forme tridimensionnelle est étudiée pour que les composants soient amenés dans une position et une orientation idéales pour leur préhension par l'opérateur.

La zone de travail 8 constitue un moyen de positionnement d'un composant 4. Sa forme dépend notamment de la forme du composant. Dans le cas représenté, la zone 8 a la forme complémentaire du composant 4 à positionner. Elle présente de plus un rebord 9 qui va faciliter le positionnement du composant 4 dans ladite zone 8.

La zone de travail 10 présente la forme d'une protubérance adjacente à la zone de positionnement 8 et constitue un moyen de maintien du composant 4. Il est bien évident que la forme de la zone de travail 10 varie en fonction des contraintes

appliquées sur le composant à maintenir, de la forme du composant, et de 1'espace libre laissé pour l'évolution des doigts et membres supérieurs de l'opérateur.

La zone de support 11 constitue un moyen de préhension, de positionnement et de maintien d'outils ou accessoires (non représentés) nécessaires aux opérations à réaliser. Dans cette réalisation la zone de support 11 présente une forme creuse sensiblement cylindrique qui peut tre adaptée à recevoir des pinces, par exemple.

Cette forme peut également varier en fonction de la forme des accessoires qui peuvent tre un tournevis, un marteau, un tampon, etc.

Les zones 8, 10 et 11 qui constituent des moyens de positionnement, de maintien et de support présentent différentes formes qui sont fonction du mode de maintien choisi. En effet, le maintien des composants ou autres accessoires peut tre assuré de plusieurs manières, à savoir par exemple par forme négative (empreinte ou contre- forme), par gravité, par verrou manuel ou motorisé, par ventouse avec un raccordement au vide, par pince de serrage, par électro-aimant, par substances adhésives, etc. Le mode de maintien choisi dépend essentiellement de la forme, des dimensions et de la matière du composant à maintenir. Il varie aussi en fonction de la trajectoire d'approche du composant à maintenir. de l'intégration des appareils et outillages présents sur le poste de montage et/ou d'assemblage, et de la minimisation des déplacements des composants.

En fonction des composants, il peut tre nécessaire de prévoir des moyens de positionnement et/ou de maintien à positions multiples. Ces dernières peuvent tre obtenues avec des systèmes de transfert linéaires et/ou rotatifs, des systèmes d'indexage manuels ou motorisés avec éventuellement des capteurs pour la détection des positions.

La zone de stockage 5, la zone de transfert 7 et la zone de support 11 sont agencées sur l'aire de travail 2 de manière optimisée par rapport aux zones de travail 8 et 10

pour réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis dans l'exécution des tâches opératoires. Par exemple, la zone de transfert 7 pour l'amenée de composants est agencée en fonction des possibilités de la gestuelle humaine pour obtenir une trajectoire idéale, rapide et confortable vers les points de dépose. De mme, la zone 5 pour le stockage de composants est agencée pour avoir une trajectoire idéale entre un point de préhension et les zones de travail 8 et 10. La zone 11 pour les outils ou accessoires est agencée en fonction des fréquences de leur préhension et des possibilités de la gestuelle humaine par rapport aux zones de travail 8 et 10.

De mme, l'aire de travail présente elle-mme une forme appropriée avec des angles arrondis, sans zone perdue ou mal occupée. Elle est réalisée en une seule pièce montée de manière fixe sur le châssis 3. 11 apparaîtra de manière évidente à l'homme du métier que l'aire de travail peut tre réalisée en plusieurs pièces, qu'elle peut tre démontable ou mobile en rotation autour d'articulations ou en translation sur des glissières. La surface de l'aire de travail est continue et ne présente aucune arte vive, ni décalage de niveau, ni trou. Les différentes zones de stockage, de transfert, de support et de travail sont agencées pour prendre en compte chaque opération, chaque composant, chaque outil, chaque déplacement de manière à intégrer d'une manière optimale dans la forme de l'aire de travail 2 tout ce qui doit tre utilisé sur le poste de montage et/ou d'assemblage 1.

Ainsi, grâce à l'optimisation de l'occupation du volume accessible par les membres supérieurs de l'opérateur et aux formes adaptées aux opérations à réaliser et aux produits à fabriquer, on obtient une meilleure productivité et un confort de travail accru.

De plus, I'agencement optimal des différentes zones prévues sur l'aire de travail 2 permet de limiter les risques de troubles musculo-squelettiques, grâce au positionnement idéal de chaque préhension et de chaque dépose.

Le poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention peut tre par exemple réalisé à partir d'une maquette modelable grandeur nature pour laquelle on recherche la meilleure performance et productivité. Pour cela, l'opérateur qui utilisera le poste de montage et/ou d'assemblage fait différents essais pour façonner la maquette afin de rechercher la meilleure ergonomie possible, jusqu'à approbation totale de l'opérateur et de la Médecine du travail. On recherche par exemple la hauteur et l'écartement latéral optimum pour chacune des zones et on prend en compte les trajectoires de tous les mouvements des mains et des doigts afin d'obtenir des gestes naturels, sans fatigue et plus rapides. La maquette enfin optimisée et approuvée est reproduite dans le matériau définitif adapté, par exemple par relevé dimensionnel ou par prise d'empreinte.

L'aire de travail 2 peut tre réalisée en de nombreux matériaux, tels que des matières synthétiques, composites, de l'acier, de l'aluminium, du bois, du béton, etc. Le choix du matériau est fonction des contraintes qualitatives, techniques et économiques. Le matériau choisi impose sensiblement le procédé de fabrication utilisé, qui peut tre le moulage, le thermoformage, l'usinage ou tout autre procédé connu de l'homme du métier. Dans tous les cas, le procédé ne doit aucunement limiter la définition des formes.

D'une manière particulièrement avantageuse, le châssis 3 est lui aussi agencé pour améliorer l'évolution des membres inférieurs de l'opérateur. Il comprend des pieds 24 de hauteur fixe, régulièrement répartis pour permettre aux jambes de l'opérateur de circuler librement sous le poste de montage et/ou d'assemblage.

Une deuxième variante plus complexe est représentée sur la figure 2. Dans ce cas, le poste de montage et/ou d'assemblage 1'selon l'invention est conçu pour des opérations manuelles et automatisées. A cet effet, le poste de montage et/ou d'assemblage 1'comprend, outre l'aire de travail 2'et le châssis 3', une zone d'automatisme 12 disposée sur ledit châssis 3'. L'aire de travail 2'présente une

surface de forme sensiblement rectangulaire inclinée vers le bas et dont le côté le plus haut s'appuie sur ladite zone d'automatisme 12. Ainsi, grâce à cet agencement dans 1'espace, les différentes zones de stockage, de support, de transfert et de travail prévues sur l'aire de travail 2'se situent à des hauteurs différentes adaptées aux tâches opératoires à effectuer.

L'aire de travail 2'comprend un certain nombre de zones de stockage 5', de transfert 7', de travail 10'et de support 11'qui assurent les mmes fonctions que les zones 5,7, 10 et 11 de la première variante. Elle comprend également des zones qui constituent de nouveaux moyens en fonction des tâches à effectuer qui sont différentes de celles prévues pour la réalisation de la figure 1.

La zone de transfert 13 constitue un moyen d'évacuation de composants ou de rebuts (non représentés) qui se forment au cours du processus de fabrication. Elle peut servir également à évacuer le produit fini (non représenté) dans un contenant ou vers d'autres postes de montage et/ou d'assemblage. La forme de la zone 13 dépend du produit à évacuer et du mode d'évacuation qui peut se faire par gravité ou par dépose.

La zone de support 14 constitue un moyen de support du dispositif de commande 15 de l'appareil 16. Cet appareil est situé à portée de mains de l'opérateur et en dehors de la zone d'automatisme. Il est standard ou spécifique de la tâche à effectuer. II peut consister en une visseuse, une riveteuse, une perceuse, ou tout autre appareil connu en soi et utilisé pour apporter à l'opérateur des aides complémentaires. L'appareil 16 est activé par un bouton poussoir intégré au dispositif de commande 15. Il est bien évident que le bouton poussoir peut tre remplacé pour tout autre dispositif de commande connu en soi, tel qu'une manette, un clavier, un commutateur, etc. La forme de la zone 14 est bien sûr adaptée au dispositif de commande choisi de manière à ce qu'il soit toujours facilement accessible par l'opérateur sans déplacement autre que celui des membres supérieurs. D'autre part, le dispositif de commande 15 peut également actionner un organe automatisé placé dans la zone d'automatisme 12,

un dispositif de sécurité ou la mise en marche ou en arrt du poste de montage et/ou d'assemblage 1'.

La zone de support 17 constitue un moyen de support d'un appareil de visualisation 18, utilisé pour afficher les résultats de contrôles ou de mesures effectués par l'opérateur. La forme de la zone 17 est adaptée à l'appareil de visualisation 18 utilisé, qui peut tre un écran, un compteur, etc.

La zone de travail 19 constitue un moyen d'amélioration de la gestuelle de l'opérateur quand il effectue ses tâches. La forme de ladite zone 19 est prévue pour constituer un appuie-avant-bras, sur lequel l'opérateur pourra également se reposer pour diminuer sa fatigue. On peut prévoir également une forme en accoudoir, en guide-main ou d'une butée.

La zone de stockage 20 constitue un moyen de rangement des affaires personnelles (non représentées) de l'opérateur. Ce dernier pourra y placer divers objets, comme des clés, un gobelet, une cigarette. ses lunettes ou son casque. La forme de ladite zone 20 est bien sûr adaptée en fonction de l'objet ou des objets à ranger.

L'aire de travail peut comprendre également d'autres zones 21 qui constituent des emplacements réservés dans le cas d'éventuelles évolutions du produit à manipuler ou pour standardiser l'aire de travail par rapport à différentes variantes de produits.

Comme pour la réalisation de la figure 1, les zones de stockage, de transfert et de support prévues sur l'aire de travail 2'sont ordonnées par rapport aux zones de travail de manière à réduire les mouvements de l'opérateur pour améliorer son rendement et son confort.

De plus, la forme inclinée de l'aire de travail 2'lui permet également de constituer un moyen de protection de l'opérateur contre des organes motorisés 22 qui sont placés

sous elle, hors de la zone d'automatisation 12. Le volume de l'aire de travail 2'est alors adapté aux dimensions de ces organes.

La zone d'automatisme 12 est utilisée pour isoler des stations automatisées (non représentées) pour des opérations automatisées complémentaires à celles réalisées par l'opérateur, telles que le sertissage, la soudure, le collage, le vissage, la dépose automatique, des traitements thermiques ou de surfaces, etc. La zone d'automatisme 12 est agencée pour tre en parfaite relation avec l'opérateur. Elle est recouverte par un capot de protection 23 qui permet d'isoler les stations automatisées de la zone d'évolution de l'opérateur et de protéger ce dernier lorsqu'il est installé à son poste.

De plus, le capot 23 est agencé de manière à présenter un accès optimisé pour des opérations de maintenance, d'entretien et de dépannage depuis l'arrière du poste.

La zone d'automatisme 12 comprend également tous les éléments nécessaires au fonctionnement des stations automatisées, tels que des armoires de commande, des automates programmables, le câblage correspondant, etc.

Quant au châssis 3', il constitue la structure porteuse de 1'ensemble. Il comprend des pieds 24'et une plaque de base 25 sur laquelle sont fixés tous les constituants de la zone d'automatisme 12 et son capot de protection 23* ainsi que l'aire de travail 2'. Il peut présenter également une potence (non représentée) pour supporter divers outils, un dispositif d'éclairage d'ambiance ou des fiches d'instructions. Certains outillages, des accessoires complémentaires tels que des goulottes d'évacuation, ou du mobilier de rangement (non représentés), peuvent également tre fixés au châssis 3'. En outre, il est agencé pour présenter une zone d'évolution des membres inférieurs de l'opérateur. Pour ce faire, les pieds 24'sont réglables en hauteur ils sont reliés par une traverse 26 sur laquelle est fixé un repose-pied 27 dans le cas où la posture de l'opérateur est du type assis ou assis-debout.

Le poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention illustré par la figure 3 peut tre intégré dans une chaîne de montage. L'aire de travail 2"présente sensiblement une forme incurvée et est disposée au-dessus d'un tapis transporteur 30 qui assure le transport régulier de composants à manipuler vers le poste de montage et/ou d'assemblage 1". L'aire de travail 2"assure donc en mme temps une fonction de protection de l'opérateur contre le tapis transporteur 30. Les composants passent sous l'aire de travail 2"puis sont amenés dans une zone découpée 31 où ils sont accessibles pour tre contrôlés par l'appareil de contrôle 32. Il est bien sûr possible de prévoir un autre type d'appareil pour effectuer une autre tâche opératoire.

Comme pour les autres variantes, l'aire de travail 2"comprend des zones de stockage, de support. de transfert et de travail assurant différentes fonctions pour permettre à un opérateur 50 d'effectuer les différentes tâches opératoires. Les zones représentées ici ont les mmes références que les zones ayant la mme fonction représentées sur les figures 1 et 2. Elles ne seront donc pas décrites à nouveau. La forme de chaque zone dépend bien entendu des composants à manipuler et des tâches opératoires. Leur agencement, conformément à la présente invention, est conçu pour réduire les mouvements et la fatigue de l'opérateur et pour améliorer son rendement et son confort.

En référence aux figures 4 et 5, le poste de travail de montage et/ou d'assemblage 100 comprend sensiblement les mmes zones que le poste 1'représenté par la figure 2.

Cependant. selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention, 1'aire de travail 102 est constituée de plusieurs éléments eux-mmes de structure tridimensionnelle et juxtaposés sur la plaque de base 125 du châssis 123. Ils peuvent tre y fixés ou laissés libres.

Les éléments 107 et 120 comprennent respectivement une zone de stockage 107a, 120a et une zone de transfert 107b et 120b pour les composants manipulés.

L'élément 111 comprend une zone de support constituant un moyen de support d'accessoires utilisés par l'opérateur. L'élément 110 comprend une zone de travail constituant un moyen de maintien de composants. L'élément 105 comprend une zone de travail qui constitue un moyen d'amélioration de la gestuelle de l'opérateur.

Selon le principe de l'invention, les éléments 107,120,111 comportant des zones de stockage, de support et/ou de transfert sont juxtaposés de manière optimisée par rapport aux éléments 110 et 105 comprenant une zone de travail afin de réduire les distances à parcourir entre les différentes zones et le temps mis pour l'exécution desdites tâches opératoires.

La différence de hauteur entre les différentes zones pour améliorer par exemple l'accessibilité aux composants est obtenue du fait que les éléments ne présentent pas les mmes formes ni les mmes volumes.

Les éléments étant simplement placés sur le châssis 123, il est très facile d'enlever un élément pour le remplacer par un autre plus approprié à la tâche à effectuer ou aux composants manipulés. Grâce à ces éléments interchangeables, on obtient un poste de montage et/ou d'assemblage modulable, qui n'est plus forcément prévu pour un seul type de produit ou de tâches opératoires. Des formes possibles d'éléments sont représentées sur la figure 5, mais il est bien évident que d'autres formes peuvent tre prévues en fonction des besoins et utilisations. Les éléments modulables peuvent tre réalisés de manière à pouvoir se superposer, se vider, s'échanger se compléter, s'emboîter, etc.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Le poste de montage et/ou d'assemblage selon l'invention peut tre réalisé en un nombre illimité de variantes en fonction de la combinaison des zones de stockage, de transfert, de support et de travail, des types d'opérations à effectuer et des types de produits manufacturés.