EP3817997A1 - Dispositif de transfert perfectionne - Google Patents

Dispositif de transfert perfectionne

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Publication number
EP3817997A1
EP3817997A1 EP19733072.3A EP19733072A EP3817997A1 EP 3817997 A1 EP3817997 A1 EP 3817997A1 EP 19733072 A EP19733072 A EP 19733072A EP 3817997 A1 EP3817997 A1 EP 3817997A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carriage
segment
worm
transport
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19733072.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Didier LASSERRE
Maurice DIEU DE BELLEFONTAINE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prodel Technologies SA
Original Assignee
Prodel Technologies SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prodel Technologies SA filed Critical Prodel Technologies SA
Publication of EP3817997A1 publication Critical patent/EP3817997A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G54/00—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B65G54/02—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for electrostatic, electric, or magnetic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G35/00—Mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B65G35/06—Mechanical conveyors not otherwise provided for comprising a load-carrier moving along a path, e.g. a closed path, and adapted to be engaged by any one of a series of traction elements spaced along the path
    • B65G35/063—Mechanical conveyors not otherwise provided for comprising a load-carrier moving along a path, e.g. a closed path, and adapted to be engaged by any one of a series of traction elements spaced along the path the traction element being a rotating bar or tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G37/00—Combinations of mechanical conveyors of the same kind, or of different kinds, of interest apart from their application in particular machines or use in particular manufacturing processes

Definitions

  • the invention relates to a transfer device, for example a device for transferring parts from one location to another.
  • Such a transfer device can in particular form part of an installation for the circulation of workpiece pallets moving in modules by special drive means and known under the name of flexible workshop. Examples have been described in particular in EP0050080, EP0129482 or even EP0223683.
  • Pallets are trolleys mounted on casters, which can be self-orientating. Pallets can be driven by friction on belts.
  • Belt systems can have linear speeds that top 1 meter per second.
  • the invention relates to a transfer device which overcomes these drawbacks.
  • the proposed transfer device comprises a central structure, comprising at least one transport segment, with drive means, this transport segment being intended to receive one or more trolleys, mounted movable relative to the central structure, in a direction of movement, each carriage comprising a plate carrying a succession of permanent magnets in the direction of movement.
  • the device is characterized in that the drive means comprise an endless screw, along the transport segment, this endless screw comprising a helical ferromagnetic periphery, while being mounted movable in rotation about an axis parallel to said axis direction of movement, and arranged so that the successive turns of the helical periphery surround at least some of the permanent magnets of said succession, the carriage being held in place on the transport segment by the attraction between the permanent magnets and the worm.
  • the drive means comprise an endless screw, along the transport segment, this endless screw comprising a helical ferromagnetic periphery, while being mounted movable in rotation about an axis parallel to said axis direction of movement, and arranged so that the successive turns of the helical periphery surround at least some of the permanent magnets of said succession, the carriage being held in place on the transport segment by the attraction between the permanent magnets and the worm.
  • transport segments In practice, at least some of the transport segments, preferably all of them, include worms.
  • the central structure comprises a table on two sides of which two tracks are defined, each comprising at least one transport segment, while at least one end portion is located in at least one of the two ends of the table, to form at least one rotation segment provided with drive means making it possible to move a carriage from one of the said tracks to the other.
  • the drive means for the rotation segment can be arranged to cooperate with the permanent magnets of the wafer of a carriage.
  • the means for driving a rotation segment may comprise a wheel provided with permanent magnet plates homologous to those of a carriage.
  • the worm can include a propeller, or several intertwined propellers.
  • the transfer device may also include a stop device, arranged to lock a carriage in the chosen position on a transport segment.
  • the carriage includes a workpiece tray.
  • transport segment (s) are defined on rails
  • the rails are vertical to each other.
  • the carriage comprises at least two rollers intended to be engaged with one of the rails and several wheels intended to be supported on the other rail.
  • the permanent magnets include flat strips in the shape of a parallelogram.
  • the slats are regularly distributed at a pitch which corresponds to the pitch of the magnetic helical surround
  • the slats are arranged at an inclination of an angle which corresponds substantially to the angle of the magnetic helical periphery of the worm.
  • Figure 1 is a front view of a magnet plate used in a transfer device according to the present invention
  • Figure 2 is a front view of a carrier carriage, provided with two magnet plates according to Figure 1;
  • Figure 3 is similar to Figure 2, but with a slight perspective effect to better see certain parts
  • FIG. 4 is an end view of the carrier carriage, from the right side of FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 5 is a perspective view of the carrier carriage from its face opposite that of FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 6 is a perspective view from above of the transfer device, which will be referred to below as a conveyor,
  • FIG. 7 is a view similar to FIG. 6, but without the elements of the upper plate of the conveyor,
  • FIG. 8 is an end view of the conveyor of FIGS. 6 and 7,
  • Figure 9 is a diagram showing the interaction between a worm and two lamellae forming a permanent magnet.
  • FIG. 10 is an end view of the conveyor, better showing certain details
  • FIG. 11 is a perspective view of a stop device usable in the proposed conveyor
  • FIG. 12 is a perspective view of a carousel implantable at the end of the conveyor for passing a carriage from one side of the conveyor to the other,
  • FIG. 13 is a perspective view of an endless screw used in the proposed conveyor
  • FIG. 14 is a perspective view of a worm drive for a segment of the conveyor
  • FIG. 15 is a side view, partially exploded, of an embodiment of a worm
  • FIG. 15A is a view in partial longitudinal section of the screw of FIG. 15,
  • FIG. 15 B is a cross-sectional view of the screw of FIG. 15,
  • FIGS. 16 and 17 are the diagrams of two basic or elementary modules, for a conveyor as proposed,
  • FIGS. 18 and 19 are diagrams illustrating two variants of the carousels usable in a conveyor
  • FIGS. 20 and 21 are diagrams illustrating two examples of in-line conveyors, as proposed,
  • FIGS. 22 to 24 are diagrams illustrating three examples of closed-loop conveyors, as proposed.
  • FIG. 25 and 26 are diagrams illustrating two other examples of closed loop conveyors, as proposed.
  • FIG. 27 is a schematic view of the transfer of a carriage on the carousel from a line A to a line B in the conveyor of FIG. 26.
  • Figures 28 and 29 are schematic views of loading a cart onto the carousel of Figure 27.
  • Figures 30 and 31 show variants of the carriage of Figure 4.
  • FIG. 1 illustrates a slender plate 11 on which twelve permanent magnets referenced 110-1 to 110-12 are fixed.
  • the permanent magnets are flat strips in the shape of a parallelogram. In the direction of the longitudinal axis 112 of the plate 11, these strips are regularly distributed at a pitch p, with an inclination of their large dimension by an angle a with respect to the transverse axis of the plate, this is that is to say the perpendicular to the longitudinal axis 112 of the plate in the plane of the plate.
  • the plate has six fixing points, 1 14-1 to 114-3 at the top, as well as 1 15-1 to 1 15-3 at the bottom.
  • the angle between the short sides of the parallelograms and their long sides is 90 ° + a, or 90 ° - a, depending on where you stand.
  • the plate itself also has a parallelogram-shaped outline, with the same angle characteristics. If we note e the spacing between two consecutive edges of two strips along the longitudinal axis 112 of the wafer, there is a gap e / 2 between the edge of the last strip and the edge of the wafer, which are parallel to each other. This difference advantageously makes it possible to juxtapose plates to increase the number of successive lamellae.
  • the pitch can be approximately 12mm and the angle of inclination approximately 8 °.
  • FIG. 1 On a side face of the carriage 10 are placed two magnet plates 11-1 and 11-2, for example as illustrated in FIG. 1.
  • Figure 3 shows two side members 12-1 and 12-2 secured to an intermediate plate 13, which supports the magnet plates 11-1 and 11-2, in the selected position.
  • the fixing is carried out here by bolts, passing in the orifices 114-1 to 114-3 as well as 115-1 to 115-3 of FIG. 1, and being screwed in the longitudinal members.
  • the magnet plates 11-1 and 11-2 are placed end to end, to form a periodic succession of twenty-four magnetized lamellae in principle equidistant, including at the junction between the plates 11-1 and
  • the covering 14 comprises a series of sixteen perforations 140-1 to 140-16 regularly distributed in the direction of the side members. These perforations are of selected shape, here rectangular.
  • the trolley still has an 18H vertical hubcap at the top, attached to the side member.
  • the hubcap ends with a 181H fold, which here has a straight rectilinear face.
  • the rollers 16-1 and 16-2 have a V-shaped groove at the outer periphery, to which we will return. They are located behind the 6 o'clock hubcap.
  • the rollers 16-1 and 16-2 are surmounted by washers 161-1 and 161-2. These washers have a U-shaped groove at the outer periphery, which comes to bear on the free face of the fold 181H. This support is done without rotation.
  • the carriage has in the lower part another vertical hubcap 18L, fixed on the spar 12-2.
  • the hubcap ends at the bottom with a horizontal fold 181L, which here has a straight rectilinear face.
  • Under the washer 17-2 is a smaller washer 171-2.
  • This washer 171-2 has a U-shaped groove at the outer periphery, which comes to bear, without rolling, on the free face of the fold 181L.
  • Under the wheel 17-1 we see the head of a fixing screw.
  • a workpiece carrier plate 19 is fixed on columns 191 to 194, themselves mounted on the side members 12-1 and 12-2.
  • the plate 19 projects horizontally towards the outside of the carriage, on its side opposite to the magnet plates 11-1 and 11-2.
  • the workpiece tray can also be fixed above the carriage, in the central position, under 160-1 and 160-2.
  • the 18H and 18L hubcaps also have a protective function against splashes, for example of lubricant, on the user's product or products, worn on the plate 19.
  • the conveyor is provided with an upper table, which here is in three parts: a central part 201, of generally rectangular shape, and two end parts 202 and 203, slightly lower, and in shape semi circular oval.
  • the central part is divided into three segments, like Sl l, S12 and S13 at the back, and S21, S22, and S23 at the front.
  • each segment there is provided, in flush with the side, an endless screw, such as 30-1, 30-2 and 30-3 for the segments S21, S22, and S23.
  • Carriages are visible in C1, C2 and C3, in particular.
  • the magnet plates of this carriage Cl are flush with the worm 30-1. This results in a pulling force between the carriage and the worm.
  • the rails 36 and 38 are vertical to each other. The size of the central structure is reduced, compared to rails in the same plane.
  • FIG 8 shows better how the carriages are suspended.
  • the hubcaps 18H and 18L are removed, to better show the rollers 16 and 17.
  • the triangular section groove 165 of the roller 16 of the carriage C1 engages on a rail 36, which goes all around the conveyor 20.
  • the rail 36 has a triangular head in cross section, homologous to the triangular shape of the groove.
  • the wheels 17 come to roll on a flat track or raceway 38, which also goes around the conveyor 20.
  • Figure 9 shows 3 turns 301 to 303 of the worm 30, as well as two adjacent magnetic strips 1 lO-i and 1 lO- (i + l), where i is an integer.
  • the turns 301 to 303 are helical windings of rectangular cross section.
  • the material of the turns can be steel. At least on the periphery, the windings are ferromagnetic.
  • the pitch p between two adjacent turns of the worm can be 12 mm.
  • the angle of inclination of a turn relative to a radial plane can be 8 °.
  • the pitch between two magnetic strips 1 lO-i and 1 lO-i + l is then also l2mm.
  • the angle of inclination of the longitudinal axes of the two magnetic strips is also 8 °.
  • the axis of the turns is noted 39.
  • the two strips l lO-i and 1 lO-i + l are opposite the turns 301 and 302.
  • the two strips l lO -i and 1 lO-i + l have an inclination (or orientation) substantially identical to the helix angle of the worm.
  • the centers of the two blades 301 to 303 are substantially at the same height as the axis of the worm (in this figure).
  • Each strip symmetrically overlaps the turn which faces it, in the horizontal direction.
  • the two lamellae have the same magnetic polarity, for example the North Pole on the left and the South Pole on the right.
  • the slats and turns may have a slightly different inclination. This tolerance in inclination advantageously makes it possible to reuse a carriage 10 or a frame in another installation with a slightly different inclination without having to change the worm 30 or the plates 11.
  • FIG. 10 is a view similar to FIG. 8, but with parts removed to better show the drive of an endless screw 30 by an electric motor 40.
  • the drive device alone is shown in FIG. 14.
  • a toothed belt 41 passes over the pulley 42 of the motor 40, then on a tensioner 43, and finally joins a toothed pulley 44 secured to the worm.
  • Another motor 40B is visible in FIG. 10.
  • the worm is carried by bearings 47 and 48, which define its axis of rotation in the conveyor 20. It is flush with the defined interval between an upper strip 46 and a lower strip 49, under which is another strip 50 ( Figure 14).
  • inductive or optical sensors 90 H which pass through the strip 46, so that their sensitive end 901 H comes opposite the perforations of the covering 14.
  • the strip 50 can also be fitted with optical sensors through.
  • the entire drive device is carried by a beam 51.
  • the aim of the movement is to move a carriage 10 from one to another of the three segments S1, S2 and S3, on each side of the conveyor ( Figure 6).
  • each segment it may be a question of performing a task on a part fixed to the workpiece carrier plate 19 of the carriage, using a tool mounted on the upper table 201 of the conveyor (FIG. 6).
  • This device 80 can be fixed by two screws 81 and 82 under the conveyor 20, for example in the position illustrated in FIG. 7. It comprises a body 83 provided with a pivot holder 831 on which a flap 84 is articulated. Behind this flap is provided an electromagnet 85, which can block the flap 84 in a vertical position.
  • the flap has an upper projection 87, provided with a face 870 which is interposed in front of the stop 121 of the carriage (FIG. 4), when G electromagnet 85 is excited to block the flap 84 in a vertical position. This stops the carriage in a selected position, which can be a working position. If G electromagnet is not excited, and the worm turns, the carriage continues its movement, while the flap 84 rocks, then returns in place due to the elastic return 86.
  • Each sensor 90 H counts the perforations 140 which pass when the carriage moves in front of it, if necessary with interpolation if the instants of passage of the perforations are observed. This constitutes an indication of movement, and can constitute a position measurement, if the carriage leaves from a known initial position.
  • the conical stud 17-3 of each carriage includes an RFID memory.
  • Under the conveyor are provided devices for reading / writing or simple reading in this RFID memory, for example at 91 (FIG. 7). This makes it possible to give an identifier to a cart, and then to follow the path of this cart, while making it memorize the treatments that the part it has undergone.
  • Figures 6 and 7 show carousels in the two free ends of the conveyor. This is a non-limiting means of passing the carriage from one side to the other of the conveyor, and therefore using both sides of the latter.
  • Figure 12 illustrates such a carousel in more detail. It starts from a plate 230 with a hexagonal outline. Three crews 231, 232 and 233 are mounted on three non-adjacent sides of the hexagon. One can have 1 to 6 such crews.
  • the plate 200 can be of a polygonal shape other than a hexagon, in particular another regular polygon, and the crews can be between 1 and the number of sides of the plate 200.
  • Each crew has three external facets such as 2310, 2311 and 2312 for the crew 231. And each facet receives a plate of magnets according to FIG. 1.
  • the three crews thus define three segments of an 18-sided polygonal contour.
  • the inclination of the magnets carried by the facets 2310, 2311 and 2312 is mirror-symmetrical to that illustrated in FIG. 1.
  • the plate 200 is lightened by perforations and is fixed in its center on the shaft of the motor 210 visible in FIGS. 6, 7 and 10.
  • a closed circuit is formed by the segments S21, S22, and S23, the end rotation area S30, the segments S1, S12, and S13, as well as the end rotation area S31 .
  • a carriage can for example start from position C1 in FIG. 6.
  • a controlled rotation of the worm 30-1 can then bring it to any position chosen on the segment S21, for example opposite a work station. (not shown) located substantially in the middle of the segment S21.
  • the product carried by the carriage then undergoes an operation, for example the addition of a part.
  • a further controlled rotation of the worm 30-1 can then bring it to the end of the segment S21, where the carriage is supported by the worm 30-2.
  • a controlled rotation of this screw can bring this carriage to any position chosen on the segment S22, for example opposite a work station (not shown) located substantially in the middle of the segment S22.
  • the product carried by the carriage then undergoes a second operation, for example the addition of another part.
  • This process continues on the S23 segment, where the product carried by the carriage undergoes a third operation. After that, the carriage passes through the end rotation zone S31, for example as visible in C3, to join the segment S13 in the rear part of the conveyor.
  • the rear segments S21, S22, and S23 can be equipped with individual motors for their worms, like the front segments Sl 1, S12, and S13. We can then continue to complete the product carried by a trolley at each segment, equipped with a workstation. The carriage can then follow the end rotation zone S30, to join the segments Sl l, S 12, and S 13, where it undergoes other operations, the work stations being programmed differently, and so on.
  • the rear segments S21, S22, and S23 can form a single return path, in which case a single drive motor can be provided for the worms, interconnected by couplers.
  • a workstation can include a tool of any suitable type, such as for example a gripping, measuring, checking, screwing tool, etc.
  • FIG. 13 illustrates a part of one of the endless screw 30.
  • the endless screw comprises two intertwined propellers, symmetrical with respect to a plane perpendicular to their axis, each with a double pitch of p .
  • a first propeller one turn 30A1 of which continues on the next turn with a turn 30A2
  • a second propeller one turn of which 30B1 continues on the next turn with a turn 30B2.
  • the propellers are made of a rigid, ferromagnetic material or covered with a ferromagnetic material.
  • the magnetic plate of figure 1 is the model supplied by the company TECNOTION, Almelo, Netherlands, under the reference TM 144.
  • the worms have a profile defined in accordance with Figures 15, and to which we will return.
  • the drive motors of the worms can be the servo motors of the AM8000 series from the company Beckhoff, for example the model AM8043, with a resolver-encoder
  • the drive motor of each end carousel can be a servo motor of the AM8000 series from the company Beckhoff, for example the model AM8041, with a resolver-coder
  • the Beckoff company also provides software for controlling its equipment, such as Twincat 3.
  • the order can be made by using this software as working tools ("libraries") and by supplementing them, in particular by modules fitted to properly synchronize the motors of the worms, and the carousels.
  • an endless screw 30 is matched on either side with bearing axes 131 and 132, then with drive flanges 133 and 134.
  • Each axis 131 or 132 receives the aforementioned ball bearing 47 or 48.
  • Each flange 133 or 134 receives the above-mentioned toothed pulley 44, integral with the worm.
  • FIGS. 15A and 15B confirm that the endless screw has two propellers, each with a pitch of 24 mm, mounted on a central cylinder with a diameter of 28 mm.
  • the thickness of a helix coil is 4 mm, and their outside diameter is 54 mm.
  • the total length of the propellers is 488 mm, which corresponds to 20.33 steps for each of the two propellers.
  • the part of Figure 15 can be manufactured by turning or using a machining center.
  • the material may be XC38 ferromagnetic steel, with phosphating surface treatment.
  • the magnetic plate of Figure 1 can also be part of a linear motor, for example using the coil units sold by the company TECNOTION under one or more of the references TM3, TM6, TM 12 and TM18.
  • the control can be done using Beckhoff software, for example: TWINCAT 3.
  • the front segments Sl l, S12, and S13 are worm
  • the segments rear S21, S22, and S23 are provided with coil units to form a linear motor.
  • At least one of the S31 and S32 carousels can also be based on a linear motor.
  • linear motor variants are particularly advantageous if it is a question of re-equipping an existing installation with linear motors, the worm segments being compatible, without requiring modification of the carriage with magnetic plates, and facilitating the control. movements.
  • worm drive is particularly advantageous.
  • a linear motor must be controlled precisely to define the stop position of the carriage, and immobilization of the carriage while the linear motor is actuated would be ill-supported.
  • the assembly of the conveyor of Figures 6 and 7 can be mounted on a rigid frame, fixed and placed on the ground, with adjustable feet, which keeps the plate substantially at breast height.
  • the rigid frame can be made at least partially as described in FR 2817183.
  • FIG. 16 illustrates a carriage position CP1, which is the elementary module of the conveyor, in which is housed a length of worm screw 300.
  • the overall length of this elementary module (its pitch) is 312 mm.
  • FIG. 17 illustrates two carriage positions CP1 and CP2, which extend over a length of worm 300.
  • Each of the aforementioned segments Sl l to S 13 and S2l to S23 corresponds to this figure 17.
  • This basic module is said "Economical” because it uses a worm for two carriages.
  • the overall pitch of this module is 624 mm.
  • An end carousel comprises at least one rotary arm 231. Typically (FIG. 18), it can include three 231 to 233, with two carriage positions CP1 and CP2.
  • FIG. 19 there can be more rotary arms, for example 6, referenced 231 to 236, with four carriage positions CP1 to CP4.
  • the geometry of the conveyor can also vary.
  • Figure 20 shows an in-line conveyor, with 6 carriage positions CP1 to CP6, on three worm gear segments S1 to S3. This in-line conveyor is here called "spar".
  • FIG. 21 shows in the upper part the same spar as in FIG. 20, and in the lower part a symmetrical spar, with 6 carriage positions CP11 to CP 16, on three worm gear segments Sl l to S13.
  • the end carousels 202 A and 203 A each have 3 arms 231 to 233.
  • the end carousels 202B and 203B each have 6 arms 231 to 236.
  • the arrangement of Figure 23 can operate with a period of up to 0.6 seconds, that of Figure 22 with a period of up to 0.5 seconds.
  • This period is the time required for one cart to be replaced by the next in a given working position. In other words, it is the time required to move a carriage between two successive positions, for example between position CP11 and position CP 12 in Figures 22 and 23.
  • the number of segments on one side of the conveyor is not limited to three. We can go up to 10 for example, when you have to perform many operations on a part.
  • Figure 24 shows a conveyor whose length includes several times 6 carriage positions (2 times 1872 mm), followed by an extension to four carriage positions (1248 mm steps).
  • Figure 25 is an example, in a general trapezoid shape.
  • the top side has 6 carriage positions.
  • the left and right sides each have four carriage positions.
  • the carousels are 6 branches.
  • Each side forms a track which can include one or more transport segments.
  • the tracks can be opposite to each other (for example the two parallel sides of the trapezoid), or adjacent.
  • the carousels connect the tracks together.
  • Figure 26 is another example, in a general square shape, with each side has 6 carriage positions. There too, the carousels are with 2 branches.
  • the conveyor of FIG. 26 works on two lines A opposite one to the other and two lines B opposite one to the other. These lines A and these lines B can be arranged in a rectangular or square configuration.
  • FIG. 27 represents a schematic view of the transfer of a carriage on a carousel 500 from a line A to a line B in the square configuration of FIG. 26.
  • the carousel 500 has at least one crew 502, comprising front plates 504, middle 506 and rear 508.
  • the carousel 500 rotates counterclockwise 510. As a variant, this direction can be clockwise.
  • the transfer is made from a line exit position 512.
  • the loading and unloading of a trolley on the carousel 500 from a line outlet 512 to a line entry 514 by the current crew 502 is carried out according to the following operations:
  • Figures 28 and 29 are schematic views of loading a cart onto a carousel.
  • the loading step a) 516 on a carousel can be carried out in two times :
  • the front plate 504 of the current crew 502 initiates the loading of a carriage 522 on the carousel 500, when the current crew 502 is at about -30 ° relative to the line outlet 512, then
  • step c) 520 from a carousel on a line is carried out in a similar manner, except that the two steps d) and e) are reversed and that the relay is between the middle plate 506 and the rear plate 508.
  • the middle plate 506 initiates the unloading of the carriage 522 on line B, when the current crew 502 is approximately 0 ° relative to the line entry 514, then g) the carousel 500 gradually rotates from the position -30 ° at the 0 ° position relative to the line entry 514, the rear plate 508 taking, either gradually or abruptly, the middle plate 506 to continue and complete the unloading of the carriage 522 on line B.
  • load a carousel 500 is that we unload a line.
  • you unload a 500 carousel you load a line.
  • the carousels comprise at most three branches and three crews, preferably one or two branches and as many crews, and
  • carousels can only transfer one cart at a time.
  • the working mode of a conveyor in square configuration as in FIG. 26 is asynchronous.
  • lines A and lines B do not work by being synchronized but by being offset; however, the two lines A are synchronized and the two lines B as well.
  • the steps for loading the carousels R1 are carried out at the same time as the steps for unloading the carousels R2, and vice versa.
  • the carousels R1 are not transferring a carriage while the carousels R2 are doing it, and vice versa.
  • Each carousel is associated with a line A and a line B.
  • Each line A is associated with a carousel R1 at the line entry and a carousel R2 at the line exit.
  • Each line B is associated with a carousel R2 at the line exit and a carousel Rl at the line entry.
  • each carousel R1 loads a cart from the exit of its line B, and each carousel R2 unloads a cart from the entrance of its line B,
  • Steps h and j take place over approximately 30 ° angular amplitude. Steps i and k take place over an angular amplitude of 90 ° for loaded carousels, and for empty car
  • the following crew may be the same in the case of a one-branch carousel.
  • the permutation of the state of lines A and the state of lines B is called half cycle.
  • This permutation corresponds to the sequence of a loading-unloading step then of a transfer step (that is to say of a step h or j then of a step i or k). Depending on the configuration, this permutation takes place over a period which can go down to 0.5 seconds, or to one second. Between two permutations, the carriages are stationary to allow the rest of the chain to work.
  • the duration of a permutation is 0.5 s in the case of three-branch carousels and ls in the case of one or two-branch carousels.
  • the work cycle can be synchronous.
  • the working mode can be synchronous.
  • the carriage For each carriage, the vertical space to the right of its workpiece carrier plate 19 is free. It can therefore be envisaged that the carriage carries equipment capable of moving the part in the vertical direction.
  • the system described has various advantages. First of all, keeping a carriage in place is independent of any external energy or mechanical fixing, since it is due to the attraction between the magnets and the worm. It is therefore possible to remove a cart or put it in place without any tools or power cut, for example by hand. Conversely, the carriage remains in place in the event of a power cut.
  • the conveyor can work in the presence of liquids (oil, solvents, etc.).
  • the carrier plate 19 can be placed above and centered on the carriage 10 and not offset.
  • This arrangement has the advantage of being more balanced, which reduces the lever arm applied to the carriages, and therefore improves the holding of said carriages.
  • This configuration is also more compact, which increases profitability per m 2 , an important criterion in a production chain.
  • this provision does not allow access from below to the contents of the cart to work on the product it conveys.
  • the carrier plate 19 is partially vertical. This also increases the compactness and the surface profitability of the chain, and is well suited for products having to be processed vertically.
  • a steel plate 600 can be placed between all or certain pairs of successive worms on these lines (or transport segment). These 600 steel plates increase the magnetic attraction force which keeps the carriage on the line between two screws without successive endings. In fact, when the carriage passes between two endless screws, the number of turns which holds the carriage via the plates decreases, and these steel plates 600 make it possible to greatly compensate for this loss of attraction.
  • each line can include two steel plates 602, one at the line entry and one at the line exit. These 602 steel plates reinforce the behavior of the trolleys during a transfer between a line and a carousel.

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Abstract

Le dispositif de transfert comprend une structure centrale (20), comportant au moins un segment de transport(S21, S22, S23), avec des moyens d'entraînement (30-1, 30-2, 30-3). Le segment de transport est destiné à recevoir un chariot (C1, C2, C3), monté mobile par rapport à la structure centrale,selon une direction de déplacement. Ce chariot comporte une plaquette porteuse d'une succession d'aimants permanents, selon la direction de déplacement. Les moyens d'entraînement (30) comprennent une vis sans fin (30-1, 30-2, 30-3), le long du segment de transport(S21, S22, S23), cette vis sans fin comprend un pourtour hélicoïdal ferromagnétique, et est montée mobile en rotation autour d'un axe parallèle à ladite direction de déplacement, et agencée de façon que les spires successives du pourtour hélicoïdal avoisinent certains au moins des aimants permanents de ladite succession.

Description

Dispositif de transfert perfectionné
L'invention se rapporte à un dispositif de transfert, par exemple un dispositif de transfert de pièces d’un emplacement à un autre.
Elle s'applique particulièrement mais non exclusivement au transfert à haute précision pour le dépôt d’une pièce sur une palette immobilisée. Un tel dispositif de transfert peut notamment faire partie d’une installation pour la circulation de palettes porte-pièces se déplaçant dans des modules par des moyens d’entraînement particuliers et connue sous le nom d'atelier flexible. Des exemples ont été décrits notamment dans EP0050080, EP0129482 ou encore EP0223683.
Les palettes sont des chariots montés sur des roulettes, qui peuvent être auto-orientables. L’entraînement des palettes peut s’effectuer par frottement sur des courroies.
Les systèmes à courroie peuvent avoir des vitesses linéaires qui plafonnent à 1 mètre par seconde.
Pour aller plus vite, on pense à des moteurs électriques linéaires. Toutefois, leur contrôle est délicat, et leur coût élevé. Et le guidage des chariots reste un problème. Tout ceci rend difficile d’augmenter la vitesse linéaire nominale de déplacement des chariots, à des conditions économiques raisonnables.
L'invention a pour objet un dispositif de transfert qui remédie à ces inconvénients.
Le dispositif de transfert proposé comprend une structure centrale, comportant au moins un segment de transport, avec des moyens d'entraînement, ce segment de transport étant destiné à recevoir un ou plusieurs chariot, montés mobile par rapport à la structure centrale, selon une direction de déplacement, chaque chariot comportant une plaquette porteuse d’une succession d’aimants permanents selon la direction de déplacement.
Le dispositif est caractérisé en ce que les moyens d’entraînement comprennent une vis sans fin, le long du segment de transport, cette vis sans fin comprenant un pourtour hélicoïdal ferromagnétique, tout en étant montée mobile en rotation autour d’un axe parallèle à ladite direction de déplacement, et agencée de façon que les spires successives du pourtour hélicoïdal avoisinent certains au moins des aimants permanents de ladite succession, le chariot étant maintenu en place sur le segment de transport par l’attraction entre les aimants permanents et la vis sans fin.
En pratique, certains au moins des segments de transport, de préférence tous, comportent des vis sans fin.
Dans un mode de réalisation, la structure centrale comprend une table sur deux côtés de laquelle sont définis deux voies comportant chacune au moins un segment de transport, tandis qu’au moins une partie d’extrémité est implantée à l’un au moins des deux bouts de la table, pour former au moins un segment de rotation muni de moyens d’entraînement permettant de déplacer un chariot de l’une à l’autre desdites voies.
Dans ce cas, les moyens d’entraînement du segment de rotation peuvent être agencés pour coopérer avec les aimants permanents de la plaquette d’un chariot.
Plus particulièrement, les moyens d’entraînement d’un segment de rotation peuvent comprendre une roue munie de plaquettes à aimants permanents homologues de celles d’un chariot.
A côté de cela, la vis sans fin peut comporter une hélice, ou plusieurs hélices entrelacées.
Le dispositif de transfert peut encore comporter un dispositif d’arrêt, agencé pour bloquer un chariot en position choisie sur un segment de transport.
Dans une application particulière, le chariot comporte un plateau porte-pièces.
Selon d’autres caractéristiques :
le ou les segments de transport sont définis sur des rails
les rails sont à la verticale l’un de l’autre.
le chariot comporte au moins deux galets destinés à être en prise avec l’un des rails et plusieurs roues destinées à être en appui sur l’autre rail.
les aimants permanents comprennent des lamelles plates en forme de parallélogramme.
les lamelles sont régulièrement distribuées selon un pas qui correspond au pas du pourtour hélicoïdal magnétique,
les lamelles sont agencées selon une inclinaison d’un angle qui correspond sensiblement à l’angle du pourtour hélicoïdal magnétique de la vis sans fin.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d’exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures: la figure 1 est une vue de face d’une plaquette d’aimants utilisée dans un dispositif de transfert conforme à la présente invention ; la figure 2 est une vue de face d’un chariot porteur, muni de deux plaquettes d’aimants conformes à la figure 1 ;
La figure 3 est semblable à la figure 2, mais avec un léger effet de perspective permettant de mieux voir certaines pièces,
La figure 4 est une vue en bout du chariot porteur, depuis le côté droit des figures 2 et 3,
La figure 5 est une vue en perspective du chariot porteur depuis sa face opposée à celle des figures 2 et 3,
La figure 6 est une vue en perspective de dessus du dispositif de transfert, que l’on appellera ci-après convoyeur,
La figure 7 est une vue semblable à la figure 6, mais sans les éléments du plateau supérieur du convoyeur,
La figure 8 est une vue en bout du convoyeur des figures 6 et 7,
La figure 9 est un schéma montrant l’interaction entre une vis sans fin et deux lamelles formant aimant permanent.
La Figure 10 est une vue en bout du convoyeur, montrant mieux certains détails, La figure 11 est une vue en perspective d’un dispositif d’arrêt utilisable dans le convoyeur proposé,
La figure 12 est une vue en perspective d’un carrousel implantable à l’extrémité du convoyeur pour faire passer un chariot d’un côté du convoyeur à l’autre,
La figure 13 est une vue en perspective d’une vis sans fin utilisée dans le convoyeur proposé,
La figure 14 est une vue en perspective d’un entraînement à vis sans fin pour un segment du convoyeur,
La figure 15 est une vue latérale, partiellement éclatée, d’un mode de réalisation de vis sans fin,
La figure 15 A est une vue en coupe longitudinale partielle de la vis de la figure 15,
La figure 15 B est une vue en coupe transversale de la vis de la figure 15,
Les figures 16 et 17 sont les schémas de deux modules de base ou élémentaires, pour un convoyeur tel que proposé,
Les figures 18 et 19 sont des schémas illustrant deux variantes des carrousels utilisables dans un convoyeur,
Les figures 20 et 21 sont des schémas illustrant deux exemples de convoyeurs en ligne, tels que proposés,
Les figures 22 à 24 sont des schémas illustrant trois exemples de convoyeurs en boucle fermée, tels que proposés, et
Les figures 25 et 26 sont des schémas illustrant deux autres exemples de convoyeurs en boucle fermée, tels que proposés. La figure 27 est une vue schématique du transfert d’un chariot sur le carrousel d’une ligne A à une ligne B dans le convoyeur de la figure 26.
Les figures 28 et 29 sont des vues schématiques du chargement d’un chariot sur le carrousel de la figure 27.
Les figures 30 et 31 représentent des variantes du chariot de la figure 4.
Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
La figure 1 illustre une plaquette longiligne 11 sur laquelle sont fixés douze aimants permanents référencés 110-1 à 110-12. Les aimants permanents sont des lamelles plates en forme de parallélogramme. Dans la direction de l’axe longitudinal 112 de la plaquette 11 , ces lamelles sont régulièrement distribuées selon un pas p, avec une inclinaison de leur grande dimension d’un angle a par rapport à l’axe transversal de la plaquette, c’est-à-dire la perpendiculaire à l’axe longitudinal 112 de la plaquette dans le plan de la plaquette. La plaquette comporte six points de fixation, 1 14-1 à 114-3 en haut, ainsi que 1 15-1 à 1 15-3 en bas. Ici, l’angle entre les petits côtés des parallélogrammes et leurs grands côtés est de 90 ° + a, ou bien 90 ° - a, suivant l’endroit où l’on se place. La plaquette elle-même comporte également un contour en forme de parallélogramme, avec les mêmes caractéristiques d’angle. Si l’on note e l’écartement entre deux bords consécutifs de deux lamelles selon l’axe longitudinal 112 de la plaquette, il y a un écart e/2 entre le bord de la dernière lamelle et le bord de la plaquette, qui sont parallèles entre eux. Cet écart permet avantageusement de juxtaposer des plaquettes pour augmenter le nombre de lamelles successives.
Le pas peut être d’environ l2mm et l’angle d’inclinaison d’environ 8°.
On décrit maintenant un chariot de transfert de pièces, en référence aux figures 2 à 5.
Sur une face latérale du chariot 10 sont placées deux plaquettes à aimants 11-1 et 11-2, par exemple telles qu’illustrées sur la figure 1. La figure 3 montre deux longerons 12-1 et 12-2 solidaires d’une plaque intermédiaire 13, qui supporte les plaquettes à aimants 11-1 et 11-2, en position choisie. La fixation s’effectue ici par des boulons, passant dans les orifices 114-1 à 114-3 ainsi que 115-1 à 115-3 de la figure 1, et se vissant dans les longerons. Les plaquettes à aimants 11-1 et 11- 2 sont mises bout à bout, pour former une succession périodique de vingt-quatre lamelles aimantées en principe équidistantes, y compris à la jonction entre les plaquettes 11-1 et
11-2, et s’étendant le long des longerons 12-1 et 12-2.
En dessous des deux plaquettes 11-1 et 1 1-2 est prévu un habillage 15 tourné vers le bas. Au-dessus des deux plaquettes 11-1 et 11-2, il est prévu un autre habillage 14 tourné vers le haut, et de plus grande hauteur que l’habillage 15. L’habillage 14 comporte une série de seize perforations 140-1 à 140-16 régulièrement réparties dans la direction des longerons. Ces perforations sont de forme choisie, ici rectangulaire.
Le chariot comporte encore en partie haute un enjoliveur vertical 18H, fixé sur le longeron
12-1. L’enjoliveur se termine par un repli 181H, qui possède ici une face libre rectiligne. On voit en haut deux galets 16-1 et 16-2, montés fous sur des axes 160-1 et 160-2 fixés dans le longeron 12-1. Les galets 16-1 et 16-2 comportent en périphérie externe une rainure en V, sur laquelle on reviendra. Ils sont situés derrière l’enjoliveur 18H. Les galets 16-1 et 16-2 sont surmontés de rondelles 161-1 et 161-2. Ces rondelles comportent en périphérie externe une rainure en U, qui vient prendre appui sur la face libre du repli 181H. Cet appui se fait sans roulement.
Le chariot comporte en partie basse un autre enjoliveur vertical 18L, fixé sur le longeron 12-2. L’enjoliveur se termine en bas par un repli horizontal 181L, qui possède ici une face libre rectiligne. On voit en bas deux rondelles 17-1 et 17-2, ainsi qu’un plot conique 17-3, qui s’évase vers le bas. Tout cela est situé derrière l’enjoliveur 17H. Sous la rondelle 17- 2 se trouve une rondelle plus petite 171-2. Cette rondelle 171-2 comporte en périphérie externe une rainure en U, qui vient prendre appui, sans roulement, sur la face libre du repli 181L. Sous la roue 17-1, on voit la tête d’une vis de fixation.
Un plateau porte-pièces 19 est fixé sur des colonnes 191 à 194, elles-mêmes montées sur les longerons 12-1 et 12-2. Le plateau 19 fait saillie horizontalement vers l’extérieur du chariot, sur son côté opposé aux plaquettes à aimants 11-1 et 11-2. Dans une autre configuration, le plateau porte-pièces peut également être fixé au-dessus du chariot, en position centrale, sous 160-1 et 160-2.
Les enjoliveurs 18H et 18L ont aussi une fonction de protection contre des projections, par exemple de lubrifiant, sur le ou les produits de l’utilisateur, portés sur le plateau 19.
On considère maintenant le dispositif de transfert ou convoyeur dans son ensemble, en référence aux figures 6 à 8.
Sur la figure 6, le convoyeur est muni d’une table supérieure, qui est ici en trois parties : une partie centrale 201, de forme générale rectangulaire, et deux parties d’extrémité 202 et 203, un peu plus basses, et en forme de demi ovale circulaire.
La partie centrale est divisée en trois segments, comme Sl l, S12 et S13 à l’arrière, et S21, S22, et S23 à l’avant. Dans chaque segment, il est prévu, en affleurement sur le côté, une vis sans fin, comme 30-1, 30-2 et 30-3 pour les segments S21, S22, et S23.
Des chariots sont visibles en Cl, C2 et C3, notamment. Lorsque le chariot Cl est engagé sur ses guides, les plaquettes à aimants de ce chariot Cl affleurent la vis sans fin 30-1. Il en résulte une force d’atraction entre le chariot et la vis sans fin. Dans l’exemple décrit ici, les rails 36 et 38 sont à la verticale l’un de l’autre. L’encombrement de la structure centrale s’en trouve réduit, par rapport à des rails dans un même plan.
La figure 8 montre mieux comment les chariots sont suspendus. Sur cete figure, les enjoliveurs 18H et 18L sont enlevés, pour mieux montrer les galets 16 et 17.
En haut, la rainure de section triangulaire 165 du galet 16 du chariot Cl vient en prise sur un rail 36, qui fait tout le tour du convoyeur 20. Le rail 36 comporte une tête triangulaire en section droite, homologue de la forme triangulaire de la rainure.
En bas, les roues 17 viennent rouler sur un rail ou chemin de roulement plat 38, qui, lui aussi, fait tout le tour du convoyeur 20.
Le chariot est maintenu en appui sur les rails 36 et 38, par la force d’attraction qui s’exerce entre les aimants et les vis sans fin 30, indépendamment de toute source d’énergie extérieure. La figure 9 montre 3 spires 301 à 303 de la vis sans fin 30, ainsi que deux lamelles aimantées adjacentes 1 lO-i et 1 lO-(i+l), où i est un nombre entier.
Les spires 301 à 303 sont des enroulements hélicoïdaux de section droite rectangulaire. Le matériau constitutif des spires peut être en acier. Au moins en périphérie, les enroulements sont ferromagnétiques.
Le pas p entre deux spires adjacentes de la vis sans fin peut être de l2mm. L’angle d’inclinaison a d’une spire par rapport à un plan radial peut être de 8°. Le pas entre deux lamelles aimantées 1 lO-i et 1 lO-i+l est alors également de l2mm. Et l’angle d’inclinaison des axes longitudinaux des deux lamelles aimantées est également de 8°.
L’axe des spires est noté 39. Lorsque le chariot est en place sur les rails 36 et 38, les deux lamelles l lO-i et 1 lO-i+l sont en face des spires 301 et 302. Les deux lamelles l lO-i et 1 lO-i+l ont une inclinaison (ou orientation) sensiblement identique à l’angle d’hélice de la vis sans fin. Les centres des deux lamelles 301 à 303 sont sensiblement à la même hauteur que l’axe de la vis sans fin (sur cette figure). Chaque lamelle chevauche symétriquement la spire qui lui fait face, dans le sens horizontal. En outre, les deux lamelles ont la même polarité magnétique, par exemple pôle Nord à gauche et pôle Sud à droite. Ainsi, le champ magnétique d’une lamelle se referme dans la spire qui lui fait face, la spire tendant à se centrer sur l’aimant. Cela crée une force d’attraction, qui tend à maintenir chaque lamelle sensiblement centrée sur la spire qui lui fait face. Cet effet est multiplié par le nombre de lamelles magnétiques et de spires qui se font face.
Plus l’inclinaison entre les lamelles et les spires sont similaires et meilleur sera le rendement. Le rendement est ainsi maximal lorsque les spires et les lamelles ont la même inclinaison. Dans d’autres variantes, les lamelles et les spires peuvent avoir une inclinaison légèrement différente. Cette tolérance dans l’inclinaison permet avantageusement de réutiliser un chariot 10 ou un bâti dans une autre installation avec une inclinaison un petit peu différente sans devoir changer la vis sans fin 30 ou les plaquettes 11.
La figure 10 est une vue semblable à la figure 8, mais avec des pièces enlevées pour mieux montrer l’entraînement d’une vis sans fin 30 par un moteur électrique 40. Le dispositif d’entraînement seul est montré sur la figure 14. Une courroie crantée 41 passe sur la poulie 42 du moteur 40, puis sur un tendeur 43, et rejoint finalement une poulie crantée 44 solidaire de la vis sans fin. Un autre moteur 40B est visible sur la figure 10.
La vis sans fin est portée par des paliers 47 et 48, qui définissent son axe de rotation dans le convoyeur 20. Elle affleure dans l’intervalle défini entre une réglette supérieure 46 et une réglette inférieure 49, sous laquelle se trouve une autre réglette 50 (Figure 14).
A l’arrière sont prévus des capteurs inductifs ou optiques 90 H, qui traversent la réglette 46, de sorte que leur extrémité sensible 901 H vienne en regard des perforations de l’habillage 14. La réglette 50 peut être équipée elle aussi de capteurs optiques traversants.
L’ensemble du dispositif d’entraînement est porté par une poutre 51.
Lorsque l’on fait tourner la vis sans fin, il en résulte une force magnétique attractive qui tend à déplacer les lamelles, avec le chariot qui leur est solidaire, pour qu’elles suivent le déplacement de la vis sans fin. Le déplacement des lamelles est horizontal, compte tenu de leur guidage par les rails 36 et 38, qui maintient les lamelles faces aux spires de la vis sans fin.
On peut avoir un moteur pour chaque vis sans fin, ou bien un même moteur pour plusieurs vis sans fin, qui sont alors interconnectées par des coupleurs (non visibles).
On obtient ainsi un positionnement précis de chaque chariot 10, qui se déplace avec la rotation de la vis sans fin à laquelle il fait face.
Le but du mouvement est de déplacer un chariot 10 de l’un à un autre des trois segments Sl, S2 et S3, de chaque côté du convoyeur (figure 6). Dans chaque segment, il peut s’agir d’effectuer une tâche sur une pièce fixée sur le plateau porte-pièces 19 du chariot, à partir d’un outillage monté sur la table supérieure 201 du convoyeur (figure 6).
Un positionnement relatif très précis peut être nécessaire. Il peut être obtenu avec le dispositif d’arrêt illustré sur la figure 11. Ce dispositif 80 peut être fixé par deux vis 81 et 82 sous le convoyeur 20, par exemple dans la position illustrée sur la figure 7. Il comporte un corps 83 muni d’un porte-pivot 831 sur lequel est articulé un volet 84. Derrière ce volet est prévu un électroaimant 85, qui peut bloquer le volet 84 en position verticale. Le volet comporte une saillie supérieure 87, munie d’une face 870 qui s’interpose devant la butée 121 du chariot (figure 4), lorsque G électroaimant 85 est excité pour bloquer le volet 84 en position verticale. Ceci arrête le chariot dans une position choisie, qui peut être une position de travail. Si G électroaimant n’est pas excité, et que la vis sans fin tourne, le chariot continue sa course, tandis que le volet 84 bascule, puis revient en place du fait du rappel élastique 86.
Les déplacements des chariots sont suivis par les capteurs optiques 90 H. Chaque capteur 90 H dénombre les perforations 140 qui passent quand le chariot se déplace devant lui, au besoin avec interpolation si les instants de passage des perforations sont observés. Cela constitue une indication de déplacement, et peut constituer une mesure de position, si le chariot part d’une position initiale connue.
Des capteurs semblables (non visibles) détectent les bords d’extrémité de l’habillage 15 situé au bas du chariot. Cela permet de savoir si et où un chariot est présent.
Le plot conique 17-3 de chaque chariot comprend une mémoire RFID. Sous le convoyeur sont prévus des dispositifs de lecture/écriture ou de simple lecture dans cette mémoire RFID, par exemple en 91 (figure 7). Cela permet de donner un identifiant à un chariot, et de suivre ensuite le trajet de ce chariot, tout en lui faisant mémoriser les traitements qu’a subis la pièce qu’il porte.
Les figures 6 et 7 font apparaître des carrousels dans les deux extrémités libres du convoyeur. Il s’agit là d’un moyen, non limitatif, pour faire passer le chariot d’un côté à l’autre du convoyeur, et utiliser donc les deux côtés de celui-ci.
La figure 12 illustre un tel carrousel plus en détail. Il part d’une plaque 230 au contour hexagonal. Sur trois côtés non adjacents de l’hexagone sont montés trois équipages 231, 232 et 233. On peut avoir de 1 à 6 équipages de ce genre. En variante, la plaque 200 peut être d’une forme polygonale autre qu’un hexagone, en particulier un autre polygone régulier, et les équipages peuvent être entre 1 et le nombre de côtés de la plaque 200.
Chaque équipage comporte trois facettes externes comme 2310, 2311 et 2312 pour l’équipage 231. Et chaque facette reçoit une plaquette d’aimants selon la figure 1. Les trois équipages définissent ainsi trois segments d’un contour polygonal à 18 côtés.
L’inclinaison des aimants portée par les facettes 2310, 2311 et 2312 est symétrique miroir de celle illustrée sur la figure 1.
La plaque 200 est allégée par des perforations et se fixe en son centre sur l’arbre du moteur 210 visible sur les figures 6, 7 et 10.
Lorsqu’un chariot 10 arrive en bout de sa trajectoire rectiligne sur un côté du convoyeur, sa plaquette d’aimants proche du bout déborde vers le carrousel concerné. Elle vient alors coopérer avec la première plaquette d’aimants de l’un des équipages du carrousel. Le carrousel prend alors le relais de la vis sans fin pour commencer à faire tourner le chariot, en le maintenant par attraction magnétique sur les rails de guidage 36 et 38, qui existent également au niveau du carrousel, convenablement incurvés, sensiblement en demi-cercle. L’une après l’autre, les deux autres plaquettes d’aimants du carrousel vont faire de même, de sorte que le chariot suit maintenant le carrousel pour passer de l’autre côté du convoyeur, où il rejoint la première vis sans fin par un processus inverse de ce qui vient d’être décrit.
Tout cela est synchronisé par un dispositif qui commande les moteurs des vis sans fin, et les moteurs 210 des carrousels, ainsi que le logiciel qui anime ce dispositif de commande.
Ainsi (figure 6), un circuit fermé est formé par les segments S21, S22, et S23, la zone de rotation d’extrémité S30, les segments Sl l, S12, et S13, ainsi que la zone de rotation d’extrémité S31.
Un chariot peut partir par exemple de la position Cl sur la figure 6. Une rotation contrôlée de la vis sans fin 30-1 peut alors l’amener en toute position choisie sur le segment S21, par exemple en regard d’un poste de travail (non représenté) situé sensiblement au milieu du segment S21. Le produit porté par le chariot subit alors une opération, par exemple l’ajout d’une pièce. Une nouvelle rotation contrôlée de la vis sans fin 30-1 peut alors l’amener au bout du segment S21, où le chariot est pris en charge par la vis sans fin 30-2. Une rotation contrôlée de cette vis peut amener ce chariot en toute position choisie sur le segment S22, par exemple en regard d’un poste de travail (non représenté) situé sensiblement au milieu du segment S22. Le produit porté par le chariot subit alors une deuxième opération, par exemple l’ajout d’une autre pièce. Ce processus continue sur le segment S23, où le produit porté par le chariot subit une troisième opération. Après cela, le chariot passe par la zone de rotation d’extrémité S31, par exemple comme visible en C3, pour rejoindre le segment S13 en partie arrière du convoyeur.
Les segments arrière S21, S22, et S23 peuvent être équipés de moteurs individuels pour leurs vis sans fin, comme les segments avant Sl 1, S12, et S13. On peut alors continuer à compléter le produit porté par un chariot à chaque segment, muni d’un poste de travail. Le chariot peut ensuite suivre la zone de rotation d’extrémité S30, pour rejoindre les segments Sl l, S 12, et S 13, où il subit d’autres opérations, les postes de travail étant programmés différemment, et ainsi de suite.
En variante, les segments arrière S21, S22, et S23 peuvent former une simple voie de retour, auquel cas il peut être prévu un seul moteur d’entraînement pour les vis sans fin, interconnectées par des coupleurs.
Un poste de travail peut comporter un outil de tout type approprié, tel que par exemple un outil de préhension, mesure, contrôle, vissage, etc.
D’autres configurations de convoyeurs envisageables seront décrites ci-après.
La figure 13 illustre une partie de l’une des vis sans fin 30. Dans ce mode de réalisation, la vis sans fin comprend deux hélices entrelacées, symétriques par rapport à un plan perpendiculaire à leur axe, chacune d’un pas double de p. On voit une première hélice, dont une spire 30A1 se continue au tour suivant par une spire 30A2, entrelacée avec une seconde hélice, dont une spire 30B1 se continue au tour suivant par une spire 30B2. Les hélices sont réalisées en un matériau rigide, ferromagnétique ou recouvert d’un matériau ferromagnétique .
En variante, on peut utiliser une seule hélice de pas p. La double hélice permet le même résultat avec une vitesse de rotation moitié de celle de la vis sans fin à une seule hélice de pas p, ce qui diminue l’usure et le bruit. On peut encore avoir une hélice triple.
Dans un mode de réalisation particulier :
La plaquette aimantée de la figure 1 est le modèle fourni par la société TECNOTION, Almelo, Pays-bas, sous la référence TM 144.
Les vis sans fin ont un profil défini conformément aux figures 15, et sur lequel on reviendra.
- Les moteurs d’entraînement des vis sans fin peuvent être les servomoteurs de la série AM8000 de la société Beckhoff, par exemple le modèle AM8043, avec un résolveur-codeur
Le moteur d’entraînement de chaque carrousel d’extrémité peut être un servomoteur de la série AM8000 de la société Beckhoff, par exemple le modèle AM8041, avec un résolveur-codeur
La société Beckoff fournit également des logiciels de commande de ses équipements, comme par exemple Twincat 3 Dans la mise en oeuvre décrite ici, la commande peut se faire en utilisant ces logiciels comme des outils de travail (« librairies ») et en les complétant, notamment par des modules aménagés pour bien synchroniser les moteurs des vis sans fin, et des carrousels.
Dans un mode de réalisation (figuresl5, 15A et 15B), une vis sans fin 30 est assortie de part et d’autre d’axes de paliers 131 et 132, puis de brides d’entraînement 133 et 134. Chaque axe 131 ou 132 reçoit le palier à billes 47 ou 48 précité. Chaque bride 133 ou 134 reçoit la poulie crantée 44 précitée, solidairement de la vis sans fin.
L’hélice de la vis sans fin 30 se termine à chaque extrémité par une coupe franche en section droite, un peu avant des épaulements 135 et 136 qui précèdent les paliers 131 et 132. Les figures 15A et 15B confirment que la vis sans fin présente deux hélices, chacune au pas de 24 mm, montées sur un cylindre central de diamètre 28 mm. L’épaisseur d’une spire de l’hélice est de 4 mm, et leur diamètre extérieur est de 54 mm.
La longueur totale des hélices est de 488 mm, ce qui correspond à 20,33 pas pour chacune des deux hélices.
La pièce de la figure 15 peut être fabriquée par tournage ou à l’aide d’un centre d’usinage. Le matériau peut être de l’acier ferromagnétique XC38, avec traitement de surface par phosphatation. La plaquette aimantée de la figure 1 peut également faire partie d’un moteur linéaire, par exemple en utilisant les unités de bobines vendues par la société TECNOTION sous une ou plusieurs des références TM3, TM6, TM 12 et TM18.
Ainsi, on peut utiliser un convoyeur à vis sans fin adjacent à un convoyeur à bobines, et transborder un chariot de l’un à l’autre de ces convoyeurs.
On pourrait aussi, dans le même convoyeur, utiliser des vis sans fin pour certains des segments du convoyeur, et des unités à bobines pour les autres. Là aussi, la commande peut se faire à l’aide d’un logiciel Beckhoff, par exemple : TWINCAT 3. Dans la version la plus simple, les segments avant Sl l, S12, et S13 sont à vis sans fin, et les segments arrière S21, S22, et S23 sont munis d’unités de bobines pour former un moteur linéaire.
L’un au moins des carrousels S31 et S32 peut aussi être fondé sur un moteur linéaire.
Les variantes à moteur linéaire qui précèdent sont particulièrement intéressantes s’il s’agit de ré-équiper une installation existante à moteurs linéaires, les segments à vis sans fin étant compatibles, sans nécessiter de modification du chariot à plaquettes aimantées, et facilitant le contrôle des mouvements.
En effet, l’entraînement par vis sans fin est particulièrement avantageux.
Tout d’abord, il est tolérant aux erreurs ou écarts de positionnement. Il accepte par exemple que l’on immobilise le chariot par le dispositif de la figure 11 , ou tout autre obstacle qui se présenterait sur le trajet du chariot, même si la vis sans fin continue à tourner encore un peu.
Par contre, un moteur linéaire doit être commandé précisément pour définir la position d’arrêt du chariot, et une immobilisation du chariot pendant que le moteur linéaire est actionné serait mal supportée.
L’ensemble du convoyeur des figures 6 et 7 peut être monté sur un bâti rigide, fixe et posé au sol, avec des pieds ajustables, qui maintient le plateau sensiblement à hauteur d’homme. Le bâti rigide peut être réalisé au moins partiellement comme décrit dans FR 2817183. On décrira maintenant différentes structures de convoyeur. Dans la suite, on désigne une position de chariot par une référence de la forme CPi, où i est un nombre entier. La même référence, sur différentes figures, ne désigne pas la même position de chariot. Et les positions de chariot ne sont pas nécessairement toutes occupées par un chariot.
La figure 16 illustre une position de chariot CP1, ce qui est le module élémentaire du convoyeur, dans lequel est logée une longueur de vis sans fin 300. La longueur hors tout de ce module élémentaire (son pas) est de 312 mm.
La figure 17 illustre deux positions de chariot CP1 et CP2, qui s’étendent sur une longueur de vis sans fin 300. Chacun des segments précités Sl l à S 13 et S2l à S23 correspond à cette figure 17. Ce module de base est dit « économique », car il utilise une vis sans fin pour deux chariots. Le pas hors tout de ce module est de 624 mm.
Un carrousel d’extrémité comprend au moins un bras rotatif 231. Typiquement (figure 18), il peut en comprendre trois 231 à 233, avec deux positions de chariot CP1 et CP2.
Comme le montre la figure 19, on peut avoir plus de bras rotatifs, par exemple 6, référencés 231 à 236, avec quatre positions de chariot CP1 à CP4.
La géométrie du convoyeur peut elle aussi varier.
La figure 20 montre un convoyeur en ligne, avec 6 positions de chariot CP1 à CP6, sur trois segments à vis sans fin Sl à S3. Ce convoyeur en ligne est appelé ici « longeron ».
La figure 21 montre en partie haute le même longeron que la figure 20, et en partie basse un longeron symétrique, avec 6 positions de chariot CP11 à CP 16, sur trois segments à vis sans fin Sl l à S13.
Selon le mode de réalisation particulier, les 3 segments d’un longeron forment un pas hors tout de 3 fois 624 = 1872 mm.
En présence de plusieurs convoyeurs adjacents, on peut utiliser un poste de travail transbordeur, pour faire passer la pièce d’un chariot situé sur un convoyeur à un chariot situé sur le convoyeur suivant. En variante, les chariots étant détachables, on pourrait transborder le chariot en même temps que la pièce qu’il porte, d’un convoyeur à un autre.
Toutefois, on préfère actuellement associer deux longerons, ou plus, par des carrousels d’extrémité, comme indiqué sur les figures 22 et 23, où les longerons sont ceux de la figure 21.
Sur la figure 23, les carrousels d’extrémité 202 A et 203 A ont chacun 3 bras 231 à 233. Sur la figure 22, les carrousels d’extrémité 202B et 203B ont chacun 6 bras 231 à 236.
L’agencement de la figure 23 peut fonctionner avec une période pouvant descendre jusqu’à 0,6 seconde, celui de la figure 22 avec une période pouvant descendre jusqu’à 0,5 seconde. Cette période est le temps requis pour qu’un chariot soit remplacé par le suivant dans une position de travail donnée. En d’autres termes, il s’agit du temps nécessaire pour déplacer un chariot entre deux positions qui se suivent, par exemple entre la position CP11 et la position CP 12 sur les figures 22 et 23.
En pratique, le nombre de segments sur un côté du convoyeur n’est pas limité à trois. On peut aller jusqu’à 10 par exemple, lorsqu’il faut effectuer de nombreuses opérations sur une pièce.
Ainsi, la figure 24 montre un convoyeur dont une longueur comprend plusieurs fois 6 positions de chariot (2 fois 1872 mm), suivie d’une extension à quatre positions de chariot (pas de 1248 mm).
Enfin, on peut encore envisager un convoyeur dont la géométrie est un quadrilatère, dont les côtés sont interconnectés par quatre carrousels.
La figure 25 en est un exemple, selon une forme générale de trapèze. Le côté haut possède 6 positions de chariot. Les côtés gauche et droit possèdent chacun quatre positions de chariot. Le côté bas possède 6 + 2 + 1 + 2 = 11 positions de chariot. Et les carrousels sont à 6 branches. Chaque côté forme une voie pouvant comporter un ou plusieurs segments de transport. Les voies peuvent être opposées entre elles (par exemple les deux côtés parallèles du trapèze), ou adjacentes. Les carrousels relient les voies entre elles.
La figure 26 en est un autre exemple, selon une forme générale de carré, dont chaque côté a 6 positions de chariot. Là aussi, les carrousels sont à 2 branches.
Dans un exemple d’exploitation, le convoyeur de la figure 26 travaille sur deux lignes A opposées l’une à l’autre et deux lignes B opposées l’une à l’autre. Ces lignes A et ces lignes B peuvent être disposées dans une configuration rectangulaire ou carrée.
Dans ce cas, il ne peut y avoir qu’une palette au plus sur un carrousel. En effet, il n’y a que 90° entre les deux lignes, ce qui ne permet pas de stocker plus d’un chariot sur un carrousel.
La figure 27 représente une vue schématique du transfert d’un chariot sur un carrousel 500 d’une ligne A à une ligne B dans la configuration carrée de la figure 26.
Le carrousel 500 possède au moins un équipage 502, comprenant des plaquettes avant 504, milieu 506 et arrière 508. Le carrousel 500 tourne dans le sens trigonométrique 510. En variante ce sens peut être le sens horaire. Le transfert se fait à partir d’une position de sortie de ligne 512.
Le chargement et le déchargement d’un chariot sur le carrousel 500 d’une sortie de ligne 512 à une entrée de ligne 514 par l’équipage courant 502 s’effectuent selon les opérations suivantes :
a) une étape de chargement 516 où l’équipage courant amorce l’entraînement du chariot hors de la ligne A, entre -30° et 0° environ avant la position de sortie de ligne 512,
b) une étape de transfert 518 où l’équipage courant déplace le chariot de la ligne A à proximité de la ligne B, entre 0° et 90° après la sortie de ligne 512,
c) une étape de déchargement 520 où l’équipage courant décharge le chariot sur la ligne B, entre 90° et 120° après la sortie de ligne 512, ou entre 0° et 30° après l’entrée de ligne 514.
Le transfert d’une ligne B vers une ligne A se fait selon les mêmes opérations.
Les figures 28 et 29 sont des vues schématiques du chargement d’un chariot sur un carrousel.
Dans une mise en œuvre, l’étape de chargement a) 516 sur un carrousel peut être réalisée en deux temps :
d) la plaquette avant 504 de l’équipage courant 502 amorce le chargement d’un chariot 522 sur le carrousel 500, lorsque l’équipage courant 502 est à environ -30° par rapport à la sortie de ligne 512, puis
e) le carrousel 500 tourne progressivement de la position -30° à la position 0° par rapport à la sortie de ligne 512, la plaquette milieu 506 prenant alors le relais, soit progressivement soit abruptement, de la plaquette avant 504 pour poursuivre et achever l’entraînement du chariot 522 hors de la ligne A. L’étape de déchargement c) 520 d’un carrousel sur une ligne se réalise de manière similaire, si ce n’est que les deux étapes d) et e) sont inversées et que le relais se fait entre la plaquette milieu 506 et la plaquette arrière 508. En d’autres termes :
f) la plaquette milieu 506 amorce le déchargement du chariot 522 la ligne B, lorsque l’équipage courant 502 est à environ 0° par rapport à la entrée de ligne 514, puis g) le carrousel 500 tourne progressivement de la position -30° à la position 0° par rapport à l’entrée de ligne 514, la plaquette arrière 508 prenant, soit progressivement soit abruptement, de la plaquette milieu 506 pour poursuivre et achever le déchargement du chariot 522 sur la ligne B. Ainsi, lorsqu’on charge un carrousel 500 c’est que l’on décharge une ligne. Lorsqu’on décharge un carrousel 500 on charge une ligne. On charge une ligne au niveau de son entrée de ligne 514. On décharge une ligne au niveau de sa sortie de ligne 512.
Il faut ainsi un total de 150° pour réaliser l’entièreté du transfert d’un chariot entre les lignes A et B. Il faut en outre alors au moins 120° d’écart entre deux équipages 502 d’un carrousel 500 dans une telle configuration carrée, dans l’hypothèse optimale où l’on pourrait charger un chariot sur un équipage tout déchargeant un autre chariot, dans le même mouvement de 30°. Par conséquent :
les carrousels comprennent au plus trois branches et trois équipages, de préférence une ou deux branches et autant d’équipages, et
les carrousels ne peuvent transférer qu’un seul chariot à la fois.
Le mode de travail d’un convoyeur en configuration carrée comme sur la figure 26 est asynchrone. Dit autrement les lignes A et les lignes B ne fonctionnent pas en étant synchronisées mais en étant décalées ; en revanche, les deux lignes A sont synchronisées et les deux lignes B également. En effet, dans une telle configuration carrée de lignes il n’est pas possible de charger et de décharger en même temps deux carrousels successifs Rl et R2 comme vu ci-dessus. Plus précisément, les étapes de chargement des carrousels Rl se font en même temps que les étapes de déchargement des carrousels R2, et vice-versa. Ainsi, les carrousels Rl ne sont pas en train de transférer un chariot pendant que les carrousels R2 le font, et vice- versa. Chaque carrousel est associé à une ligne A et une ligne B. Chaque ligne A est associée à un carrousel Rl en entrée de ligne et un carrousel R2 en sortie de ligne. Chaque ligne B est associée à un carrousel R2 en sortie de ligne et un carrousel Rl en entrée de ligne.
Ainsi, si l’on suit l’ensemble du trajet le long d’un convoyeur, en cycle fermé, on passe sur une première ligne A, puis un premier carrousel R2, puis une première ligne B, puis un premier carrousel Rl, puis de nouveau une deuxième ligne A, puis un deuxième carrousel R2, puis une deuxième ligne B, puis un deuxième carrousel Rl, puis de nouveau la première ligne A.
Un cycle de fonctionnement complet pour une configuration carrée se déroule selon les étapes suivantes :
h) chaque carrousel Rl charge un chariot depuis la sortie de sa ligne B, et chaque carrousel R2 décharge un chariot sur l’entrée de sa ligne B,
i) les carrousels Rl, désormais chargés, transfèrent leurs chariots chargés respectifs de leurs lignes B à leurs lignes A respectives pour préparer l’amorce d’un déchargement sur leur ligne A respective, et dans le même temps les carrousels R2, désormais vides, déplacent leur prochain équipage disponible à proximité de leur sortie de leur ligne A respective pour préparer l’amorce d’un chargement, j) chaque carrousel Rl décharge son chariot chargé sur l’entrée de sa ligne A, chaque carrousel R2 charge un nouveau chariot depuis la sortie de la ligne A, et k) les carrousels R2, désormais chargés, transfèrent leurs chariots chargés respectifs de leurs lignes A à leurs lignes B respectives pour préparer l’amorce d’un déchargement sur leur ligne B respective, et dans le même temps les carrousels Rl, désormais vides, déplacent leur prochain équipage disponible à proximité de leur sortie de leur ligne B respective pour préparer l’amorce d’un chargement, Les étapes h et j se déroulent sur environ 30° d’amplitude angulaire. Les étapes i et k se déroulent sur une amplitude angulaire de 90° pour les carrousels chargés, et pour les carrousels vides :
210° pour le carrousel vide lorsque les carrousels sont à une branche,
30° lorsque les carrousels sont à deux branches, et
0° lorsque les carrousels sont à trois branches.
Cette dernière amplitude angulaire correspondant à la distance angulaire à parcourir lorsqu’un équipage d’un carrousel vient de finir un déchargement pour que l’équipage suivant se mette en position pour amorcer un nouveau chargement. L’équipage suivant pouvant être le même dans le cas d’un carrousel à une branche.
Ainsi, on note que lorsque les carrousels ont trois branches et qu’il y a 90° entre deux lignes (dans le cas d’une configuration carrée), le chargement d’un carrousel et le déchargement du même carrousel peuvent se faire simultanément.
La permutation de l’état des lignes A et de l’état des lignes B est appelée demi-cycle. Cette permutation correspond à l’enchaînement d’une étape de chargement-déchargement puis d’une étape de transfert (c’est-à-dire d’une étape h ou j puis d’une étape i ou k). Selon les configurations, cette permutation se fait sur une durée pouvant descendre à 0,5 seconde, ou à une seconde. Entre deux permutations, les chariots sont immobiles pour permettre au reste de la chaîne de travailler.
Pour une configuration carrée, la durée d’une permutation est de 0,5s dans le cas de carrousels à trois branches et de ls dans le cas de carrousels à une ou deux branches.
Dans d’autres variantes, le cycle de travail peut être synchrone. En particulier, dans une configuration telle que décrite figures 22 et 23, le mode de travail peut être synchrone.
Pour chaque chariot, l’espace vertical au droit de son plateau porte-pièce 19 est libre. On peut donc envisager que le chariot porte un équipement capable de déplacer la pièce dans le sens vertical.
Le système décrit possède différents avantages. Tout d’abord, le maintien en place d’un chariot est indépendant de toute énergie extérieure ou de fixation mécanique, puisqu’il est dû à l’attraction entre les aimants et la vis sans fin. Il est donc possible d’enlever un chariot ou de le mettre en place sans aucun outillage ou coupure d’énergie, par exemple à la main. Inversement, le chariot reste en place en cas de coupure d’énergie.
Il est donc possible d’intervenir sur un chariot qui reste en position devant un opérateur en toute sécurité, ce qui permet un réglage facile des positions des chariots.
Ensuite, le convoyeur peut travailler en présence de liquides (huile, solvants, etc.).
On peut bouger la palette en position de travail (+/- 0.5 mm, centrage) sans que cela ne perturbe le système, c’est-à-dire que le moteur n’essaiera pas de compenser ce mouvement pourvu qu’il reste dans une certaine limite. Autrement dit, le système est doté d’une compliance « de fait ».
Dans une autre mise en œuvre, illustrée sur la figure 30, le plateau porteur 19 peut être disposé au-dessus du et centré sur le chariot 10 et non en déport. Cette disposition présente l’avantage d’être plus équilibrée, ce qui diminue le bras de levier appliqué sur les chariots, et donc améliore la tenue desdits chariots. Cette configuration est en outre plus compacte, ce qui permet d’accroître la rentabilité au m2, critère important dans une chaîne de production. En revanche, cette disposition ne permet pas d’accéder par le dessous au contenu du chariot pour travailler sur le produit qu’il convoie.
Dans une autre mise en œuvre, illustrée figure 31, le plateau porteur 19 est partiellement vertical. Cela accroît également la compacité et la rentabilité surfacique de la chaîne, et est bien adapté pour les produits amenés à être traités verticalement.
Ces dispositions alternatives ne sont que des exemples, et l’invention offre flexibilité et polyvalence dans le choix de la disposition du plateau sur le chariot, selon les besoins de la chaîne de production.
Dans certains modes de réalisation, comme celui présenté figure 6, il n’y a pas une mais plusieurs vis sans fin qui acheminent les chariots le long d’une ligne. Ces vis sans fin peuvent alors ne pas être pas collées mais espacées afin de permettre l’agencement de la transmission moteur-vis.
Dans ce cas, une plaque en acier 600 peut être disposée entre toutes les ou certaines paires de vis sans fin successives sur ces lignes (ou segment de transport). Ces plaques acier 600 augmentent la force d’attraction magnétique qui maintient le chariot sur la ligne entre deux vis sans fins successives. En effet, lorsque le chariot transite entre deux vis sans fin, le nombre de spires qui maintient le chariot via les plaquettes diminue, et ces plaques acier 600 permettent de compenser grandement cette perte d’attraction.
Dans le même but, chaque ligne peut comprendre deux plaques acier 602, une en entrée de ligne et une en sortie de ligne. Ces plaques acier 602 renforcent la tenue des chariots lors d’un transfert entre une ligne et un carrousel.

Claims

Revendications
1. Dispositif de transfert comprenant une structure centrale (20), comportant au moins un segment de transport (S21, S22, S23), avec des moyens d'entraînement (30-1, 30-2, 30- 3), le segment de transport étant destiné à recevoir un chariot (10), monté mobile par rapport à la structure centrale, selon une direction de déplacement, ce chariot comportant une plaquette (11) porteuse d’une succession d’aimants permanents (110), selon la direction de déplacement,
caractérisé en ce que les moyens d’entraînement (30) comprennent une vis sans fin (30), le long du segment de transport (S21, S22, S23) , cette vis sans fin comprenant un pourtour hélicoïdal ferromagnétique (301, 302, 303), tout en étant montée mobile en rotation autour d’un axe parallèle à ladite direction de déplacement, et agencée de façon que les spires successives (301, 302, 303) du pourtour hélicoïdal avoisinent certains au moins des aimants permanents (110) de ladite succession, le chariot (10) étant maintenu en place sur le segment de transport (S21, S22, S23) par l’attraction entre les aimants permanents (110) et la vis sans fin (30).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure centrale (20) comprend une table, sur deux côtés de laquelle sont définies deux voies comportant chacune au moins un segment de transport (S21, S22, S23 ; Sl 1, S12, S13), tandis qu’au moins une partie d’extrémité (202, 203) est implantée à l’un au moins des deux bouts de la table, pour former au moins un segment de rotation (S30, S31) muni de moyens d’entraînement (230) permettant de déplacer un chariot de l’une à l’autre desdites voies (S21, S22, S23 ; SU, S12, S13).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que certains au moins des segments de transport (S21, S22, S23 ; Sl 1, S12, S13) comportent des vis sans fin (30).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que tous les segments de transport (S21, S22, S23 ; Sl 1, S12, S13) comportent des vis sans fin (30).
5. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens d’entraînement (230) d’un segment de rotation sont agencés (231 , 232, 233) pour coopérer avec les aimants permanents (110) de la plaquette (11) d’un chariot.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d’entraînement d’un segment de rotation comprennent une roue (230) munie de plaquettes à aimants permanents (2310, 2311, 2312) homologues de celles d’un chariot.
7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la vis sans fin (30) comporte deux hélices entrelacées.
8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’arrêt (80), agencé pour bloquer un chariot (10) en position choisie sur un segment de transport.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le chariot (10) comporte un plateau porte-pièces (19).
10. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les segments de transport sont définis sur des rails (36,38).
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rails (36, 38) sont à la verticale l’un de l’autre.
12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le chariot (20) comporte au moins deux galets (16-1, 16-2) destinés à être en prise avec l’un des rails (36) et plusieurs roues (17-1, 17-2, 17-3) destinées à être en appui sur l’autre rail (38).
13. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aimants permanents comprennent des lamelles plates (110) en forme de parallélogramme.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lamelles sont régulièrement distribuées selon un pas qui correspond au pas du pourtour hélicoïdal magnétique, et selon une inclinaison d’un angle qui correspond à l’angle du pourtour hélicoïdal magnétique de la vis sans fin.
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