FR2850592A1 - Deformable part handling device for folding post, has synchronizing unit for synchronizing displacement and orientation unit with deformation unit, and head linked to head support by angular joint - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE MANIPULATION DE PIECEWORKPIECE HANDLING DEVICE
La présente invention se rapporte à un dispositif de manipulation de pièce en relation avec un dispositif de déformation, notamment une plieuse. The present invention relates to a device for handling a workpiece in relation to a deformation device, in particular a folder.
On a recours à une plieuse pour déformer une pièce, notamment pour obtenir un pliage. Ainsi, la pièce pressée entre deux mors subit une déformation selon une 5 ligne de pliage parallèle aux mors, l'angle formé par les parties de ladite pièce disposées de part et d'autre desdits mors étant modifié. A folding machine is used to deform a part, in particular to obtain a folding. Thus, the part pressed between two jaws undergoes a deformation along a fold line parallel to the jaws, the angle formed by the parts of said part arranged on either side of said jaws being modified.
Un ou plusieurs opérateurs sont prévus pour manipuler la pièce à déformer, notamment pour l'introduire au droit des mors, la suivre lors de la déformation et la ressaisir à la fin de l'opération. One or more operators are provided to handle the part to be deformed, in particular to introduce it in line with the jaws, follow it during the deformation and re-enter it at the end of the operation.
Lorsque la pièce est relativement lourde et encombrante, ces manipulations sont difficiles et peuvent être dangereuses pour les opérateurs. When the part is relatively heavy and bulky, these manipulations are difficult and can be dangerous for operators.
Aussi, la présente invention vise à proposer un dispositif de manipulation permettant d'assister l'opérateur lors des différentes manoeuvres de la pièce, assurant notamment un maintien sr de la pièce en dehors de la phase de 1 5 déformation. Also, the present invention aims to propose a handling device making it possible to assist the operator during the various maneuvers of the part, ensuring in particular that the part is held securely outside the deformation phase.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de manipulation d'une pièce susceptible d'être déformée par des moyens de déformation, notamment une plieuse, ledit dispositif de manipulation comprenant une tête équipée de moyens pour maintenir une ou plusieurs pièces et des moyens de déplacement et 20 d'orientation de ladite tête, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour synchroniser les moyens de déplacement et d'orientation avec les moyens de déformation. To this end, the subject of the invention is a device for handling a part capable of being deformed by deformation means, in particular a folder, said handling device comprising a head equipped with means for holding one or more pieces and displacement and orientation means of said head, characterized in that it comprises means for synchronizing the displacement and orientation means with the deformation means.
Lorsque les moyens de déplacement et d'orientation sont motorisés, la ou lesdites motorisations sont désaccouplées ou débrayées lors de la déformation. When the displacement and orientation means are motorized, the motorization (s) are uncoupled or disengaged during the deformation.
Ainsi, le dispositif de manipulation permet de saisir la pièce, de la déplacer et de l'orienter par rapport à la plieuse. Lors de la déformation de la pièce, cette 5 dernière est maintenue par les moyens de déformation, notamment les mors de la plieuse, et la tête, à l'état dit débrayé, suit les mouvements de la partie de la pièce à laquelle elle est cinématiquement liée. Avant que la pièce ne soit relâchée par les moyens de déformation, la tête revient à l'état dit embrayé, et maintient de nouveau la pièce afin de l'évacuer. Thus, the handling device makes it possible to grasp the part, to move it and to orient it relative to the folder. When the part is deformed, the latter is held by the deformation means, in particular the jaws of the folder, and the head, in the so-called disengaged state, follows the movements of the part of the part to which it is kinematically linked. Before the part is released by the deformation means, the head returns to the so-called engaged state, and maintains the part again in order to evacuate it.
Selon un mode de réalisation évolué, le dispositif de manipulation autorise six mouvements, trois translations et trois rotations. According to an advanced embodiment, the manipulation device allows six movements, three translations and three rotations.
La présente invention propose également un procédé de pilotage dudit dispositif de manipulation. The present invention also provides a method for controlling said handling device.
b'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va 15 suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels: - Les figures IA à 1C sont des représentations schématiques illustrant le fonctionnement du dispositif de manipulation de l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique illustrant la cinématique d'une 20 variante du dispositif de manipulation, - la figure 3 est une vue en perspective d'un poste de pliage. b'other characteristics and advantages will emerge from the description which follows of the invention, description given by way of example only, with reference to the appended drawings in which: - Figures IA to 1C are schematic representations illustrating the operation of the manipulation device of the invention, - Figure 2 is a schematic representation illustrating the kinematics of a variant of the manipulation device, - Figure 3 is a perspective view of a folding station.
Sur les différentes figures, on a représenté en 10 un dispositif de manipulation de pièce 12, dit manipulateur, intégré dans un poste de pliage, assurant le maintien et le déplacement dans l'espace desdites pièces, notamment afin de les 25 introduire entre les mors 14 d'une presse 16 et de les évacuer une fois déformées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette application et ainsi ce manipulateur peut être utilisé pour tous types de pièces susceptibles d'être déformées par tous dispositifs appropriés. In the various figures, there is shown at 10 a piece handling device 12, called a manipulator, integrated in a folding station, ensuring the maintenance and the movement in space of said pieces, in particular in order to introduce them between the jaws. 14 of a press 16 and evacuate them once deformed. Of course, the invention is not limited to this application and thus this manipulator can be used for all types of parts liable to be deformed by any suitable device.
Selon l'invention, le manipulateur comprend une tête 18 équipée de moyens 20 pour maintenir une ou plusieurs pièces 12, ainsi que des moyens permettant le déplacement et l'orientation de ladite tête 18. According to the invention, the manipulator comprises a head 18 equipped with means 20 for holding one or more parts 12, as well as means allowing the displacement and the orientation of said head 18.
Selon un mode de réalisation préféré et illustré sur les différentes figures, les 5 moyens 20 se présentent sous la forme de pinces dont la description n'est pas plus détaillée car connue de l'homme de l'art. Ces moyens 20 de maintien doivent assurer un maintien sr et efficace de la pièce et peuvent prendre tout autre forme. According to a preferred embodiment and illustrated in the various figures, the means 20 are in the form of pliers, the description of which is not more detailed since it is known to those skilled in the art. These holding means 20 must ensure a safe and effective maintenance of the part and can take any other form.
Sur les figures 1A à 1C, pour simplifier l'explication, la pièce subit une 10 déformation selon une ligne de pliage et le mouvement de la tête 18 lors de la déformation s'inscrit dans un plan, celui de la feuille. bes mouvements plus complexes seront envisagés ultérieurement. In FIGS. 1A to 1C, to simplify the explanation, the part undergoes a deformation along a fold line and the movement of the head 18 during the deformation is inscribed in a plane, that of the sheet. more complex movements will be considered later.
A cet effet, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 18 comprennent des moyens 22 d'orientation selon un premier axe de rotation, 15 appelés articulation angulaire, des moyens 24 de translation selon une première direction, à titre d'exemple verticale, et des moyens 26 de translation selon une deuxième direction, à titre d'exemple horizontale, les directions et l'axe de rotation étant de préférence orthogonaux. Selon un mode de réalisation illustré par les différentes figures, la tête 18 est articulée par rapport à un support de 20 tête 28 grâce à l'articulation angulaire 22. Le support de tête 28 peut se translater le long d'un mât 30 grâce aux moyens 24 de translation, ledit mât 30 étant susceptible de se translater le long d'une traverse 32 grâce aux moyens 26 de translation. To this end, the means for moving and orienting the head 18 comprise means 22 for orientation along a first axis of rotation, 15 called angular articulation, means 24 for translation in a first direction, by way of example. vertical, and means 26 for translation in a second direction, by way of horizontal example, the directions and the axis of rotation being preferably orthogonal. According to an embodiment illustrated by the various figures, the head 18 is articulated with respect to a head support 28 thanks to the angular articulation 22. The head support 28 can be translated along a mast 30 thanks to the translation means 24, said mast 30 being capable of translating along a crosspiece 32 by means of translation means 26.
Selon l'invention, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 18 25 comprennent des moyens de débrayage synchronisés avec les moyens de déformation, notamment les mors 14. According to the invention, the means for moving and orienting the head 18 comprise declutching means synchronized with the deformation means, in particular the jaws 14.
Ainsi, comme illustré sur la figure IA, les moyens de déplacement et d'orientation assurent le positionnement de la pièce 12 par rapport aux mors 14. Thus, as illustrated in FIG. 1A, the displacement and orientation means ensure the positioning of the part 12 relative to the jaws 14.
Lors de cette phase, les moyens de déplacement et d'orientation ne sont pas débrayés et sont accouplés avec leurs motorisations respectives. Cet accouplement est nécessaire notamment pour les moyens 24 de translation selon la direction verticale, et maintenir l'ensemble à la hauteur désirée. During this phase, the displacement and orientation means are not disengaged and are coupled with their respective motorizations. This coupling is necessary in particular for the means 24 of translation in the vertical direction, and maintain the assembly at the desired height.
Comme illustré sur la figure 2A, lors de la phase de déformation, la pièce 12 est pincée entre les mors 14 de la presse et les parties disposées de part et d'autre desdits mors se déforment. Pour permettre à la tête de suivre le mouvement de la partie de pièce à laquelle elle est cinématiquement liée, les moyens de déplacement et d'orientation sont débrayés et ne sont plus accouplés avec leurs 10 motorisations. Selon un type de déformation illustrée par la figure 1B, l'orientation de la tête 18 est modifiée par rapport au support de tête 28 grâce à l'articulation angulaire 22, le support de tête 28 se translate par rapport au mât 30 et ce dernier se translate par rapport à la traverse 32. As illustrated in FIG. 2A, during the deformation phase, the part 12 is pinched between the jaws 14 of the press and the parts arranged on either side of said jaws are deformed. To allow the head to follow the movement of the part of the part to which it is kinematically linked, the displacement and orientation means are disengaged and are no longer coupled with their 10 motorizations. According to a type of deformation illustrated in FIG. 1B, the orientation of the head 18 is modified relative to the head support 28 by virtue of the angular articulation 22, the head support 28 translates relative to the mast 30 and the latter translates with respect to the cross member 32.
Le fait de débrayer les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 15 permet de n'induire aucune perturbation sur l'action de pliage. Disengaging the means for moving and orienting the head 15 makes it possible to induce no disturbance in the folding action.
Avant que les mors 14 de la presse ne relâchent la pièce 12, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête ne sont plus débrayés et de nouveau accouplés avec leurs motorisations. Ainsi, comme illustré sur la figure 1C, le manipulateur maintient de nouveau la pièce de manière sre, notamment afin de 20 l'évacuer. Before the jaws 14 of the press release the part 12, the means for moving and orienting the head are no longer disengaged and again coupled with their motorizations. Thus, as illustrated in FIG. 1C, the manipulator again holds the part securely, in particular in order to evacuate it.
Selon une autre caractéristique, un contre poids est prévu au niveau du support de tête 28 afin de compenser la masse propre de la tête 18. Cet agencement permet de ne pas contrarier la déformation de la pièce lors du pliage. According to another characteristic, a counterweight is provided at the level of the head support 28 in order to compensate for the own mass of the head 18. This arrangement makes it possible not to thwart the deformation of the part during folding.
Sur la figure 2, on a représenté une variante du manipulateur 10 comprenant des 25 moyens de déplacement et d'orientation incluant un autre mouvement, à savoir des moyens 34 d'orientation selon un deuxième axe de rotation, appelés mouvement de rotation de la pince 20. A cet effet, la tête 18 comprend une première partie avant 36 solidaire de la pince et une seconde partie arrière 38 reliée au support de tête 28, la partie avant 36 étant susceptible de pivoter par rapport à la partie arrière 38. In FIG. 2, a variant of the manipulator 10 is shown comprising means of displacement and orientation including another movement, namely means 34 of orientation along a second axis of rotation, called rotational movement of the clamp. 20. To this end, the head 18 comprises a first front part 36 secured to the clamp and a second rear part 38 connected to the head support 28, the front part 36 being able to pivot relative to the rear part 38.
Cette variante permet un pliage selon différentes orientations de la pièce, notamment d'effectuer des pliages sur l'une des faces de la pièce, puis sur la face opposée. This variant allows folding according to different orientations of the part, in particular to perform folding on one of the faces of the part, then on the opposite face.
Sur la figure 3, on a représenté un mode de réalisation préféré du manipulateur intégré dans un poste de pliage comportant une plieuse 16 avec des mors 14. FIG. 3 shows a preferred embodiment of the manipulator integrated in a folding station comprising a folder 16 with jaws 14.
Le manipulateur 10 comprend en partie supérieure un premier chariot dit longitudinal 40 susceptible de se translater le long de rails 42 disposés de 10 manière sensiblement parallèle aux mors 14. Cet agencement permet d'obtenir des moyens de déplacement avec un mouvement supplémentaire par rapport à ceux représentés sur les figures lA à 1C et 2, un mouvement de translation selon une troisième direction matérialisée par la double flèche 44. The manipulator 10 comprises in the upper part a first so-called longitudinal carriage 40 capable of translating along rails 42 arranged in a manner substantially parallel to the jaws 14. This arrangement makes it possible to obtain means of movement with an additional movement relative to those shown in FIGS. 1A to 1C and 2, a translational movement in a third direction materialized by the double arrow 44.
Le chariot longitudinal 40 comprend au moins une traverse 32, le long de laquelle 15 se translate un mât 30 à la manière décrite précédemment. Avantageusement, le chariot longitudinal 40 comprend deux traverses 32 sur lesquelles peut se translater un chariot 46, dit transversal, supportant le mât 30. Cet agencement permet d'obtenir le mouvement de translation selon la deuxième direction matérialisée par la double flèche 48. The longitudinal carriage 40 comprises at least one cross member 32, along which a mast 30 translates in the manner described above. Advantageously, the longitudinal carriage 40 comprises two cross members 32 on which a carriage 46, said to be transverse, supporting the mast 30 can translate. This arrangement makes it possible to obtain the translational movement in the second direction materialized by the double arrow 48.
De préférence, le mât 30 peut pivoter par rapport au chariot transversal 46 grâce à des moyens d'orientation 50. Cet agencement permet d'obtenir des moyens de déplacement avec un mouvement supplémentaire par rapport à ceux représentés sur les figures 1A à 1C et 2, un mouvement de rotation autour d'un troisième axe de rotation 52. Ce degré de liberté supplémentaire contribue à 25 accroître les possibilités de prise de la pièce. Ainsi, la pièce peut être manipulée en bout ou en transversal. Preferably, the mast 30 can pivot relative to the transverse carriage 46 by means of orientation 50. This arrangement makes it possible to obtain displacement means with an additional movement compared to those shown in FIGS. 1A to 1C and 2 , a rotational movement around a third axis of rotation 52. This additional degree of freedom contributes to increasing the possibilities of gripping the part. Thus, the part can be manipulated at the end or transversely.
Le support de tête 28 peut se translater le long du mât 30 grâce aux moyens 24 de translation, assurant un mouvement de translation selon la première direction matérialisée par la double flèche 54. La tête 18 peut s'orienter par rapport au support de tête 28 grâce à l'articulation angulaire 22 assurant un mouvement de rotation autour de l'axe 56. Enfin, la partie avant 36 de la tête supportant des pinces 20 peut pivoter par rapport à la partie arrière 38 de la tête grâce aux moyens 34 de rotation assurant un mouvement de rotation selon un axe 58. The head support 28 can be translated along the mast 30 thanks to the translation means 24, ensuring a translational movement in the first direction materialized by the double arrow 54. The head 18 can be oriented relative to the head support 28 thanks to the angular articulation 22 ensuring a rotational movement around the axis 56. Finally, the front part 36 of the head supporting clamps 20 can pivot relative to the rear part 38 of the head thanks to the means 34 of rotation ensuring a rotational movement along an axis 58.
Selon ce mode de réalisation, ce manipulateur dispose de six mouvements, trois mouvements de translation 44, 48, 54 et trois mouvements de rotation selon les axes 52, 56, 58. According to this embodiment, this manipulator has six movements, three translational movements 44, 48, 54 and three rotational movements along the axes 52, 56, 58.
Les différents mouvements peuvent être motorisés par tout moyen approprié. En 10 fonction des mouvements de la pièce 12 générés lors de la déformation, les motorisations comportent des moyens de débrayage ou de désaccouplement permettant de rendre libre le mouvement assujetti à la motorisation afin que la tête 18 suive le mouvement de ladite pièce. The different movements can be motorized by any suitable means. Depending on the movements of the part 12 generated during the deformation, the motorizations comprise declutching or uncoupling means making it possible to make the movement subject to the motorization free so that the head 18 follows the movement of said part.
Dans certains cas, seuls les mouvements de translation verticale 54 et de 15 rotation autour des axes 56 et 58 sont motorisés. Les mouvements de translation 44, 48 dans un plan horizontal et le mouvement de rotation 52 autour de l'axe vertical sont manuels et réalisés par l'opérateur. In certain cases, only the vertical translational movements 54 and of rotation about the axes 56 and 58 are motorized. The translational movements 44, 48 in a horizontal plane and the rotational movement 52 around the vertical axis are manual and performed by the operator.
Selon une autre variante plus évoluée, tous les mouvements sont motorisés. According to another more advanced variant, all the movements are motorized.
Les moyens de translation sont assurés par tout moyen approprié, par exemple 20 par des roues 60 motorisées ou non, roulant sur les rails 42 ou les traverses 32 ou grâce à un ensemble pignon/crémaillère, notamment dans le cas de la translation verticale 54. The translation means are provided by any suitable means, for example 20 by wheels 60 motorized or not, rolling on the rails 42 or the cross members 32 or by means of a pinion / rack assembly, in particular in the case of vertical translation 54.
Les rotations autour des axes sont assurées par tout moyen approprié, par exemple grâce à un ensemble pignon/couronne crantée. The rotations around the axes are ensured by any appropriate means, for example by means of a pinion / toothed ring assembly.
Des moyens 62 de commande et de contrôle pour commander les différents mouvements de la tête et de la pince sont également prévus. Control and monitoring means 62 for controlling the various movements of the head and of the clamp are also provided.
Pour synchroniser les moyens de débrayage avec les moyens de déformation, une captation d'information électrique est prise dans le coffret de la presse 16, à proximité des mors, détectant le pincement et le maintien de la pièce 12 entre les mors 14. Ainsi, dès que la pièce est pincée entre les mors, les moyens 62 de contrôle et de commande du manipulateur 10, informés par le capteur, rendent libres les mouvements de la tête 18 en débrayant les motorisations. Avant que la 5 pièce 12 ne soit relâchée par les mors 14 de la presse, le capteur informe les moyens 62 de commande et de contrôle qui assujettissent de nouveau les mouvements aux motorisations afin de maintenir la tête 18 dans la position obtenue en fin de déformation. To synchronize the declutching means with the deformation means, an electrical information collection is taken in the press cabinet 16, near the jaws, detecting the pinching and the holding of the part 12 between the jaws 14. Thus, as soon as the part is pinched between the jaws, the means 62 for monitoring and controlling the manipulator 10, informed by the sensor, make the movements of the head 18 free by disengaging the motorizations. Before the part 12 is released by the jaws 14 of the press, the sensor informs the command and control means 62 which again subject the movements to the motorizations in order to maintain the head 18 in the position obtained at the end of the deformation .
Le fonctionnement du poste de pliage équipé du manipulateur est maintenant 10 décrit au regard de la figure 3. The operation of the folding station equipped with the manipulator is now described with reference to FIG. 3.
La tête 18 du manipulateur est déplacée dans l'espace afin de placer la pince 20 au droit d'une pièce 12 à déformer disposée dans une zone de stockage 64. La pièce est saisie en l'introduisant entre les mâchoires de la pince 20, un capteur informant l'opérateur lorsque la pièce vient en butée au fond de la pince. 15 L'opérateur commande alors la fermeture de la pince 20 afin de saisir la pièce et la maintenir. The head 18 of the manipulator is moved in space in order to place the clamp 20 in line with a part 12 to be deformed arranged in a storage area 64. The part is gripped by introducing it between the jaws of the clamp 20, a sensor informing the operator when the part abuts at the bottom of the clamp. The operator then commands the clamp 20 to close in order to grip the workpiece and hold it.
La tête 18 se déplace de nouveau dans l'espace afin de disposer la pièce 12 à déformer correctement par rapport aux mors 14 de la presse. Lorsque la pièce 12 est correctement positionnée, l'opérateur commande la fermeture des mors 20 de la presse afin de réaliser l'action de pliage. Dès que les mors pincent la pièce et la maintiennent, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 18 sont rendus libres en commandant le débrayage des motorisations. Ainsi, lors de la déformation, la tête 18 suit le mouvement de la pièce sans entraver l'opération de pliage, la pince 20 étant toujours en position fermée. The head 18 moves again in space in order to arrange the part 12 to be deformed correctly relative to the jaws 14 of the press. When the part 12 is correctly positioned, the operator controls the closing of the jaws 20 of the press in order to perform the folding action. As soon as the jaws pinch the part and hold it, the means of displacement and orientation of the head 18 are made free by controlling the disengagement of the motorizations. Thus, during the deformation, the head 18 follows the movement of the part without hampering the folding operation, the clamp 20 always being in the closed position.
Avant que les mors ne relâchent la pièce 12, les mouvements de la tête sont de nouveau assujettis aux motorisations afin que la tête 18 maintienne la pièce 12. Before the jaws release the part 12, the movements of the head are again subject to the motorizations so that the head 18 maintains the part 12.
Suite à cette phase, l'opérateur peut retourner et/ou déplacer la pièce afin de la positionner correctement par rapport aux mors pour réaliser un nouveau pliage. Following this phase, the operator can turn and / or move the part in order to position it correctly relative to the jaws to perform a new folding.
En fin de processus, la pièce déformée est évacuée en déplaçant la tête 18 dans 5 l'espace, manuellement et/ou en commandant les moteurs qui génèrent les mouvements. La pince est ouverte afin de libérer la pièce 12. At the end of the process, the deformed part is evacuated by moving the head 18 in space, manually and / or by controlling the motors which generate the movements. The clamp is opened in order to release the part 12.
Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens 20 de maintien, le nombre de 10 mouvements permis par le manipulateur ainsi que les moyens assurant les différents mouvements. Of course, the invention is obviously not limited to the embodiment shown and described above, but on the contrary covers all its variants, in particular as regards the holding means 20, the number of 10 movements allowed by the manipulator and the means ensuring the various movements.
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