FR2613967A1

FR2613967A1 - Method of automatically mounting subassemblies of skips (tipper bodies), and machine for implementing this method

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Publication number: FR2613967A1
Application number: FR8705868A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-10-21
Also published as: FR2613967B1

Abstract

The invention relates to a method of automatically mounting subassemblies (flooring and side panels) of skips (tipper bodies) and to the machine for implementing this method. This method is characterised in that it is implemented by a machine carrying out the following main operations: 1. The transverse elements, beams and brackets are firstly positioned automatically on their supporting metal sheet and are manually tack-welded; 2. The edge elements and longitudinal members are next, manually or automatically, positioned in relation to the previous elements and are also manually tack-welded; 3. The whole assembly is finally welded automatically. This machine operates under the control, for example, of a programmable robot possessing various programs which are adapted to the various configurations.

Description

La présente invention concerne un procédé de montage automatisé Ce sous-ensembles de bennes tels planchers et ridelles et la machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. The present invention relates to an automated mounting method This sub-assembly of tippers such as floors and drop sides and the machine for implementing this method.

Actuellement, il n'existe pas,à notre connaissance, de machine capa- ble d'effectuer automatiquement le positionnement et le soudage, sur I tôle support, des divers éléments (traverses, poutres, corbeaux, rives, longerons) entrant dans la composition des divers sous-ensembles (planchers, ridelles) des bennes. Currently, to our knowledge, there is no machine capable of automatically positioning and welding, on I support sheet, the various elements (sleepers, beams, crows, banks, side rails) used in the composition. various sub-assemblies (floors, drop sides) of skips.

Pourtant ces tâches, précises et répétitives, pourraient faire l'objet.Yet these precise and repetitive tasks could be the subject.

avec un gain de productivité important, d'une automatisation plus ou moins poussée.with a significant gain in productivity, more or less extensive automation.

C'est dans ce but, que le déposant a imaginé une technique et une machine d'une grande flexibilité capable, par exemple sous le contrôle d'un automate programmable, d'effectuer automatiquement les différentes opérations de positionnement et de soudage des divers éléments entrant dans la composition des sous-ensembles des bennes. Chaque sous-ensemble possède son propre programme de montage et la machine a été conçue pour pouvoir s'adapter simplement à chacun d'entre-eux. It is for this purpose that the depositor has imagined a technique and a machine of great flexibility capable, for example under the control of a programmable automaton, of automatically carrying out the various operations of positioning and welding of the various elements. entering into the composition of the buckets subsets. Each sub-assembly has its own assembly program and the machine has been designed to be able to adapt easily to each of them.

Le procédé de montage de sous-ensembles de bennes (planchers, ridelles), selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les phases principales suivantes: (1) les éléments traverses, poutres et corbeaux sont d'abord positionnés automatiquement sur leur tôle support et pointés manuellement par soudure; (2) les éléments rives et longerons sont ensuite positionnés manuellement ou automatiquement, par rapport aux éléments précédents, et pointés également manuellement par soudure; (3) l'ensemble est enfin soudé automatiquement. The process for mounting skip sub-assemblies (floors, drop sides), according to the invention, is characterized in that it implements the following main phases: (1) the cross members, beams and crows are first automatically positioned on their support sheet and manually pointed by welding; (2) the edge elements and side members are then positioned manually or automatically, with respect to the preceding elements, and also pointed manually by welding; (3) the assembly is finally welded automatically.

Il est également caractérisé en ce que: - l'ensemble des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons, nécessaires à la réalisation d'au moins un sous-ensemble de benne, sont préalablement pré-positionnés dans la première zone de la machine; - les phases (1) et (2) sont réalisées, soit dans la deuxième zone de la machine pour les châssis de longueur inférieure à 5 mètres, soit dans les deuxième et troisième zones de la machine pour les châssis de longueur supèrieure à 5 mètres; - la phase (3) est réalisée, soit dans la troisième zone de la machine pour les châssis de longueur infèrieure à 5 mètres, soit dans les deuxième me et troisième zones de la machine pour les châssis de longueur supérieu re à 5 mètres.It is also characterized in that: - all of the cross members, beams, crows, banks and side members, necessary for the production of at least one bucket sub-assembly, are pre-positioned in the first zone of the machine; - phases (1) and (2) are carried out, either in the second zone of the machine for chassis of length less than 5 meters, or in the second and third zones of the machine for chassis of length greater than 5 meters ; - Phase (3) is carried out either in the third zone of the machine for chassis of length less than 5 meters, or in the second and third zones of the machine for chassis of length greater than 5 meters.

Quant à la machine, elle comporte: - des moyens de préhension,obéissant à des programmes bien spcifiques, permettant le passage automatique des divers éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons,de la première aux deuxième et troisième zones de la machine; - des moyens de pression, obéissant à des programmes bien spécifiques, permettant de plaquer automatiquement les éléments à souder sur leur tôle support dans les deuxième et troisième zones de la machine; - un robot à souder omnidirectionnel, obéissant à des programmes bien spécifiques, permettant le soudage automatique des divers éléments sur leur tôle support dans les deuxième et troisième zones de la machine.As for the machine, it comprises: - gripping means, obeying very specific programs, allowing the automatic passage of the various cross members, beams, crows, banks and side members, from the first to the second and third zones of the machine; - pressure means, obeying very specific programs, allowing the elements to be welded to be automatically pressed onto their support sheet in the second and third zones of the machine; - an omnidirectional welding robot, obeying very specific programs, allowing the automatic welding of the various elements on their support sheet in the second and third zones of the machine.

D'autres caractéristiques et avantages vont apparaltre à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode préféré de l'invention donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés. Other characteristics and advantages will appear on reading the following detailed description of a preferred embodiment of the invention given by way of example only and shown in the accompanying drawings.

Sur ces dessins: - la figure 1 représente une vue d'ensemble de la machine; - la figure 2, une vue de détail d'un élément de benne type plancher; - la figure 3, une vue de détail d'un moyen de préhension type.In these drawings: - Figure 1 shows an overview of the machine; - Figure 2, a detailed view of a floor type bucket element; - Figure 3, a detailed view of a typical gripping means.

L'élément plancher représenté à la figure 2 comporte: - une tôle support 1; - des traverses 2 (avant et arrière); - des poutres de basculement 3; - des traverses fractionnées 4; - des corbeaux 5; - une poutre de poussée 6 (fixation compas); - des rives 7; - des longerons 8. The floor element shown in Figure 2 comprises: - a support sheet 1; - sleepers 2 (front and rear); - tilting beams 3; - split sleepers 4; - crows 5; - a thrust beam 6 (compass attachment); - banks 7; - side members 8.

La machine représentée à la figure 1 comporte: - Un banc de montage 9 réalisé de manière classique grâce à des profilés métalliques, assemblés par mécano-soudure, rigidifiés par des entretoises et reposant par exemple sur 8 pieds. The machine shown in FIG. 1 comprises: - An assembly bench 9 produced in a conventional manner using metal profiles, assembled by mechanical welding, stiffened by spacers and resting for example on 8 feet.

Ce banc comporte 3 zones: - la zone I servant au pré-positionnement de l'ensemble des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons nécessaires à la réalisation d'au moins un sous-ensemble de benne (plancher ou ridelle); - la zone Il servant au positionnement automatique et au pointage manuel des divers éléments 2 à 8 sur la tôle 1 (cas d'un châssis de longueur inférieure à 5 mètres); elle a une longueur de 5 mètres environ et une largeur de 2,50 mètres environ; dans le cas de ridelles, il est pfsCisje d'en traiter deux sur la largeur de la machine; lorsque le châssis es supérieur à 5 mètres, il faut utiliser les zones Il et III pour les ,f- rations de positionnement, de pointage et de soudage; - la zone III servant au soudage automatique de sous-ensembles de isenres préalablement préparés (positionnement et soudage) dans la zone Il(chas- sis de longueur inférieure à 5 mètres); ses dimensions sont identiques à celles de la zone Il; les sous-ensembles de bennes sont par exemple p- sés sur des rouleaux facilitant le passage de la zone Il à la zone III.This bench has 3 zones: - zone I used for the pre-positioning of all the cross members, beams, crows, banks and side members necessary for the production of at least one sub-assembly of tipper (floor or drop side); - zone II used for automatic positioning and manual pointing of the various elements 2 to 8 on the sheet 1 (case of a chassis of length less than 5 meters); it has a length of around 5 meters and a width of around 2.50 meters; in the case of drop sides, it is pfsCisje to treat two of them across the width of the machine; when the chassis is greater than 5 meters, zones II and III must be used for positioning, pointing and welding fairs; - zone III used for the automatic welding of sub-assemblies of isenres previously prepared (positioning and welding) in zone II (chasis of length less than 5 meters); its dimensions are identical to those of zone II; the buckets sub-assemblies are for example placed on rollers facilitating the passage from zone II to zone III.

- Un positionneur comportant au moins six moyens de préhension 10 montés sur au moins deux supports rotatifs 11 solidaires d'un premier portique 12 pouvant se déplacer automatiquement sur l'intégralité des zones I, Il, et III grâce à un ensemble glissière-crémaillère 13 solidaire du banc de montage 9 et moto-réducteur-pignon 14 solidaire du portique de préhension 12. Le moto-réducteur est équipé d'un frein et d'un codeur (nombre de tours programmé pour une précision de position de l'ordre du dizième de millimètre).- A positioner comprising at least six gripping means 10 mounted on at least two rotary supports 11 secured to a first gantry 12 which can move automatically over all of the zones I, II and III thanks to a slide-rack assembly 13 secured to the mounting bench 9 and geared motor-pinion 14 secured to the gripping gantry 12. The geared motor is equipped with a brake and an encoder (programmed number of turns for position accuracy of the order of tenth of a millimeter).

Les supports rotatifs 11 sont perpendiculaires à l'axe principal 15 de la machine pour la manutention des éléments traverses, poutres et corbeaux. Ils sont paralléles à l'axe 15 pour la manutention automatique éventuelle des éléments rives et longerons. Les axes des supports rotatifs des moyens de préhension sont réglables en position sur la largeur de la machine.The rotary supports 11 are perpendicular to the main axis 15 of the machine for handling the cross members, beams and crows. They are parallel to the axis 15 for possible automatic handling of the shore elements and side members. The axes of the rotary supports of the gripping means are adjustable in position over the width of the machine.

- Un dispositif de pression comportant au moins trois moyens de pression 16, du type vérin, montés sur au moins un support rotatif 17 solidaire d'un deuxième portique 18 pouvant se déplacer automatiquement sur l'intégralité des zones Il et III grâce à un ensemble glissière-crémaillère 19 solidaire du banc de montage et moto-réducteur-pignon 20 solidaire du portique de pression 18. Le moto-réducteur est également équipé d'un frein et d'un codeur.- A pressure device comprising at least three pressure means 16, of the jack type, mounted on at least one rotary support 17 secured to a second gantry 18 which can move automatically over all of zones II and III thanks to a set slide-rack 19 secured to the assembly bench and geared motor-pinion 20 secured to the pressure gantry 18. The geared motor is also equipped with a brake and an encoder.

Le support rotatif 17 est perpendiculaire à l'axe principal 15 de la machine pour intervenir sur les éléments traverses, poutres et corbeaux. The rotary support 17 is perpendicular to the main axis 15 of the machine to intervene on the cross members, beams and crows.

Il est paralléle à l'axe 15 pour intervenir sur les éléments rives et longerons. l'axe du (ou des) support rotatif des moyens de pression est également réglable en position sur la largeur de la machine.It is parallel to the axis 15 to intervene on the shore elements and side members. the axis of the rotary support (s) of the pressure means is also adjustable in position over the width of the machine.

- Un robot à souder omnidirectionnel 21 solidaire d'un troisième portique 22 pouvant se déplacer automatiquement sur l'intégralité des zones Il et
III grâce à un ensemble glissière-crémaillère 23 solidaire du banc de montage et moto-réducteur-pignon 24 solidaire du portique de soudage. - An omnidirectional welding robot 21 secured to a third gantry 22 that can move automatically over all of the zones II and
III thanks to a slide-rack assembly 23 secured to the assembly bench and geared motor-pinion 24 secured to the welding gantry.

Le moto-réducteur est également équipé d'un frein et d'un codeur. Le rc- bot à souder peut intervenir sur toute la largeur de la machine.The gear motor is also equipped with a brake and an encoder. The weld rcot can intervene over the entire width of the machine.

- Un automate programmable (non représenté) ou tout autre moyen capable de commander et de controler l'ensemble des portiques et des moyens de préhension, de pression et de soudage des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons; chaque sous-ensemble (plancher, ridelle) de benne à réaliser possèdant son propre programme de montage.- A programmable controller (not shown) or any other means capable of commanding and controlling all of the gantry cranes and the means for gripping, pressing and welding the sleeper elements, beams, crows, banks and side members; each sub-assembly (floor, drop side) of tipper to be produced has its own assembly program.

Le moyen de préhension représenté à la figure 3 comporte: - un premier fourreau 25 solidaire du portique 12 (il peut par exemple avoir une section carrée); - un deuxième fourreau 26 mobile (télescopique) par rapport à 25 et solidaire d'un vérin 27, lui même solidaire de 12, contrôlant le déplacement vertical; - le bras d'appui 28 de la pince solidaire de l'autre extrémité du vérin; - le bras mobile 29 de la pince, commandé également par un vérin 30, permettant la prise des éléments des sous-ensembles de bennes par serrage contre le bras fixe. The gripping means shown in Figure 3 comprises: - a first sleeve 25 integral with the gantry 12 (it may for example have a square section); - A second movable sheath 26 (telescopic) relative to 25 and integral with a jack 27, itself integral with 12, controlling the vertical movement; - The support arm 28 of the clamp secured to the other end of the jack; - The movable arm 29 of the clamp, also controlled by a jack 30, allowing the gripping of the elements of the buckets sub-assemblies by clamping against the fixed arm.

Le fonctionnement de la machine est le suivant: (1) les éléments traverses, poutres et corbeaux, nécessaires au montage d'au moins un sous-ensemble de benne, sont au préalable pré-positionnés dans la zone I de la machine sur des gabarits bien définis. Il en est de même des éléments rives et longerons dans le cas de leur montage automatique. The operation of the machine is as follows: (1) the cross members, beams and crows, necessary for mounting at least one bucket sub-assembly, are previously pre-positioned in zone I of the machine on jigs well defined. The same applies to the edge elements and side members in the case of their automatic mounting.

(2) les éléments précédents sont saisis un par un par le positionneur qui les positionne avec précision sur la tôle support. Ils sont alors pointés par soudure manuellement. Il est possible d'envisager un pointage automatique.(2) the preceding elements are entered one by one by the positioner who positions them precisely on the support sheet. They are then pointed by welding manually. It is possible to envisage an automatic pointing.

Dans le cas du positionnement manuel des éléments rives et longerons, ils sont alors stockés sur le côté longitudinal de la machine. Le pointage par soudure se fait ensuite de la même manière.In the case of manual positioning of the edge elements and side members, they are then stored on the longitudinal side of the machine. Welding pointing is then done in the same way.

(3) les éléments ainsi positionnés et pointés sont ensuite soudés automatiquement par action simultanée du dispositif pressoir et du robot à souder.(3) the elements thus positioned and pointed are then automatically welded by the simultaneous action of the press device and the welding robot.

Les trois portiques et plus particulièrement les deux portiques 18 et 22 doivent pouvoir opérer en simultanéité sur l'intégralité des zones Il et
III avec passage possible de l'un sous l'autre. Lorsqu'un sous-ensemble de longueur inférieure à 5 mètres est pointé dans la zone II on le transfère dans la zone III pour le souder. En même temps on peut positionner et pointer un nouveau sous-ensemble dans la zone Il. The three gantries and more particularly the two gantries 18 and 22 must be able to operate simultaneously on all of the zones II and
III with possible passage from one to the other. When a subassembly of less than 5 meters in length is pointed in zone II, it is transferred to zone III to weld it. At the same time, you can position and point a new sub-assembly in zone II.

Bien entendu l'invention m'est pas limitée au mode de réatisat-;#: décrit et représenté pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes, utiliser tout type de matériau et l'étendre à d'autres aplications, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the mode of reaction -; #: described and represented for which we can provide other variants, use any type of material and extend it to other applications, without going out of the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS

i- Procédé de montage automatisé de sous-ensembles de bennes, plus particulièrement de planchers et de ridelles, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les phases principales suivantes: (l) les éléments traverses 2, poutres 3 et corbeaux 5 sont d'abord prise tionnés automatiquement sur leur tôle support 1 et pointés par soudure; (2) les éléments rives 7 et longerons 8 sont ensuite positionnés#manuel- lement ou automatiquement, par rapport aux éléments précédents, et pointés également par soudure; (3) l'ensemple est enfin soudé automatiquement. i- Process for the automated assembly of sub-assemblies of skips, more particularly of floors and drop sides, characterized in that it implements the following main phases: (l) the cross members 2, beams 3 and crows 5 are d 'first taken automatically held on their support sheet 1 and pointed by welding; (2) the edge elements 7 and side members 8 are then positioned # manually or automatically, with respect to the preceding elements, and also pointed by welding; (3) the example is finally welded automatically.

2- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons, nécessaires à la réalisation d'au moins un sous-ensemble de benne, sont préalablement pré-positionnés dans la zone I de la machine. 2- Method according to claim 1, characterized in that all of the cross members, beams, crows, banks and side members, necessary for the production of at least one bucket sub-assembly, are pre-positioned in the zone I of the machine.

3- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les phases (1) et (2) sont réalisées, soit dans la zone Il pour les châssis de longueur inférieure à 5 mètres, soit dans les zones Il et III pour les châssis de longueur supérieure à 5 mètres. 3- A method according to claim 1, characterized in that phases (1) and (2) are carried out, either in zone II for chassis of length less than 5 meters, or in zones II and III for chassis longer than 5 meters.

4- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase (3) est réalisée, soit dans la zone III de la machine pour les châssis de longueur inférieure à 5 mètres, soit dans les zones Il et III pour les châssis de longueur supérieure à 5 mètres. 4- A method according to claim 1, characterized in that phase (3) is carried out either in zone III of the machine for chassis of length less than 5 meters, or in zones II and III for chassis of length greater than 5 meters.

5- Machine pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons, de la zone I à la zone Il ou III, est réalisée grâce à un positionneur, obéissant à des programmes bien spécifiques, comportant au moins six moyens de préhension 10, montés sur un premier portique 12 pouvant se déplacer automatiquement sur l'ensemble des zones I, Il et III. 5- Machine for implementing the method according to any one of the preceding claims, characterized in that the passage of the cross members, beams, crows, banks and side members, from zone I to zone II or III, is produced by a positioner, obeying very specific programs, comprising at least six gripping means 10, mounted on a first gantry 12 which can move automatically over all of the zones I, II and III.

6- Machine, selon la revendication 5, caractérisée en ce que les supports rotatifs il des moyens de préhension 10 sont soit perpendiculaires à l'axe longitudinal 15 de la machine pour saisir les éléments traverses, poutres et corbeaux, soit paralléles à ce même axe pour saisir les éléments rives et longerons. 6- Machine according to claim 5, characterized in that the rotary supports there gripping means 10 are either perpendicular to the longitudinal axis 15 of the machine to grip the cross members, beams and crows, or parallel to this same axis to grip the shore and side member elements.

7- Machine, selon la revendication 6, caractérisée en ce que les axes des supports rotatifs ll des moyens de préhension 10 sont réglables en position sur la largeur de la machine. 7- Machine according to claim 6, characterized in that the axes of the rotary supports ll of the gripping means 10 are adjustable in position over the width of the machine.

8- Machine, selon l'une quelconque des revendications 5, 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens de préhension comportent deux fourreaux télescopiques 25 et 26,commandés par vérin 27 contrôlant le déplacent vertical de l'un par rapport à l'autre,et un bras de pince mobile 7". 8- Machine according to any one of claims 5, 6 or 7, characterized in that the gripping means comprise two telescopic sleeves 25 and 26, controlled by cylinder 27 controlling the vertical displacement of one relative to the other, and a 7 "movable gripper arm.

commandé également par vérin 30, permettant la prise des éléments des sous-ensembles de bennes par serrage contre le bras fixe 28. also controlled by actuator 30, allowing the elements of the sub-assemblies to be gripped by clamping against the fixed arm 28.

9- Machine, selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une pression verticale peut être exercée sur les éléments à souder grâce à au moins trois moyens de pression 16, du type vérin, obéissant à des programme mes bien spécifiques, montés sur au moins un support rotatif 17 solidaire d'un deuxième portique 18 pouvant se déplacer automatiquement sur les zones Il et III. 9- Machine according to claim 5, characterized in that a vertical pressure can be exerted on the elements to be welded by means of at least three pressure means 16, of the jack type, obeying very specific programs, mounted on the at least one rotary support 17 secured to a second gantry 18 that can move automatically over zones II and III.

10- Machine, selon la revendication 5, caractérisée en ce que le soudage automatique des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons sur leur tôle support, est réalisé grâce à un robot à souder omnidirectionnel 21, obéissant à des programmes bien spécifiques, solidaire d'un troisième portique 22 pouvant se déplacer automatiquement sur les zones Il et III. 10- Machine according to claim 5, characterized in that the automatic welding of the cross members, beams, crows, banks and side members on their support sheet, is carried out by means of an omnidirectional welding robot 21, obeying very specific programs, secured to a third gantry 22 which can move automatically over zones II and III.