Installation de stockage et de distribution de pièces en vue d'une opération de montage d'un mouvement d'horlogerie
La présente invention a pour objet une installation de stockage et de distribution de pièces en vue d'une opération de montage d'un mouvement d'horlogerie, comprenant deux magasins tubulaires, des organes de stockage desdites pièces susceptibles d'être empilés dans les magasins, des moyens pour déplacer lesdits organes de stockage à l'intérieur des magasins et des moyens de transfert pour amener chaque organe de stockage d'une extrémité d'un magasin à une extrémité de l'autre en passant par une station de travail.
Le montage des appareils et des instruments de petites dimensions fabriqués en grande série, notamment des mouvements de montre, tend de plus en plus vers une automatisation aussi complète que possible. Ainsi, on connaît des installations qui amènent automatiquement des platines de mouvements de montre, nues ou déjà équipées d'une partie des pièces qu'elles sont destinées à supporter, dans une station de travail dans laquelle s'effectue une opération de montage. Une installation connue du genre mentionné au début comprend une série de porte-pièces individuels destinés à recevoir chacun la platine d'un mouvement de montre et des moyens pour amener chaque porte-pièce sur un organe de transfert constitué par une couronne annulaire présentant des logements de réception des porte-pièces.
Chaque portepièces décrit ainsi un chemin en arc de cercle entre la sortie du premier magasin et l'entrée du second en passant par une station de travail dans laquelle il est soulevé au-dessus de l'organe de transfert pour permettre le déroulement d'une opération de montage.
On connaît aussi des installations de montage de mouvements de montre qui comprennent des organes annulaires présentant à leur périphérie une série de logements destinés à recevoir des porte-pièces munis chacun d'un mouvement en cours de montage. Ces organes de stockage peuvent être placés sur un dispositif qui les entraîne en rotation pas à pas de manière à amener chaque mouvement successivement dans une station de travail.
Cependant, ces réalisations connues sont destinées au transfert de platines ou de mouvements en cours de montage. Les pièces qu'il y a lieu de monter sur ces platines sont, en général présentées dans la station de travail dans des godets; les pièces identiques destinées à être placées chacune sur une platine différente se trouvent en vrac dans un même godet, ce qui complique le travail de l'opérateur.
On connaît aussi des dispositifs qui sont capables de mettre certaines pièces, comme des vis par exemple, en place sur les platines. Cependant, jusqu'à maintenant, il n'était pas possible de réaliser la mise en place automa- tique de pièces variées comme des roues, des ponts, des barillets, de façon automatique sur les platines amenées préalablement dans la station de travail. Les installations prévues actuellement pour effectuer de telles opérations sont ou trop encombrantes, ou concues pour des pièces de très petites dimensions ayant des formes simples, de sorte qu'il n'est pas possible de les adapter à une utilisation pour des pièces de forme et de dimensions quelconques.
Le but de la présente invention est donc de réaliser une installation de stockage et de distribution de pièces capable de faciliter des opérations de montage variées sur des mouvements d'horlogerie ou autres appareils de petites dimensions, cette installation présentant de très nombreuses possibilités d'adaptation, selon les conditions à remplir.
Pour cela, I'installation de stockage selon l'invention est caractérisée en ce que les organes de stockage présentent à égale distance d'un axe plusieurs réceptacles pour lesdites pièces et en ce que les moyens de transfert consistent en un dispositif capable de saisir un organe de stockage à une extrémité d'un magasin, de le déplacer, puis de le faire tourner autour de son axe de façon à présenter tous les réceptacles successivement dans une position déterminée, dans la station de travail, et d'introduire ledit organe de stockage dans l'autre magasin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante de l'installation selon l'invention.
La fig. 1 est une vue de l'installation en plan de dessus.
La fig. 2 en est une vue en coupe selon la ligne 11-11 delafig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un détail de l'installation de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe à la même échelle que la fig. 2 d'une partie de l'installation non représentée à cette figure.
La fig. 5 est une vue en perspective d'un organe de stockage, et
la fig. 6 est une vue schématique en plan de dessus d'une installation semblable à celle de la fig. 1, équipée d'un mécanisme de transfert de pièces.
L'installation qui va être décrite, est représentée dans ses grandes lignes aux fig. 1 et 2, alors que les fig. 3, 4 et 5 en montrent certains détails importants. Les éléments essentiels de cette installation sont deux magasins 1 et 2 de forme tubulaire cylindrique disposés parallèlement en position verticale et un empilement de disques de stockage 3 également de forme cylindrique ajustés de façon à pouvoir être empilés les uns sur les autres et logés à l'intérieur de l'un ou de l'autre des magasins 1 ou 2. Chacun de ces disques contient, dans des alvéoles 25 (fig. 5) un certain nombre de pièces 26. Les magasins 1 et 2 sont fixés de façon amovible chacun à l'une des deux têtes de fixation 4 et 5 qui sont montées dans une table 6 constituant la partie supérieure du bâti de l'installation.
Des moyens de commande constitués par un moteur 7, un train d'engrenage 8, 9 et 10, deux tiges filetées 11 et 12 et des poussoirs 13 et 14 permettent de déplacer simultanément les empilements de disques 3 contenus dans les magasins 1 et 2, un des empilements se déplacant vers le bas alors que l'autre se déplace vers le haut.
Sur la table 6 est montée une coulisse 15 sur laquelle se déplace un chariot 16 portant un support 17 mobile verticalement. Ce support comporte un bras 18 supportant un moteur 19 entrainant un dispositif d'accrochage qui est susceptible de saisir le disque 3 situé à la partie supérieure de l'empilement dans le magasin 1 et de soulever ce disque. Le moteur 19 peut, en outre, faire tourner le disque 3 pas à pas de façon à présenter successivement dans une position déterminée toutes les pièces que ce disque contient dans ses alvéoles. Ces pièces peuvent ainsi être saisies commodément et mises en place dans l'appareil en cours de montage. Une fois que toutes les pièces ont été extraites d'un disque, le chariot 16 et le support 17 se déplacent de façon à introduire ce disque à l'intérieur du magasin 2.
Ensuite, le chariot vient à nouveau engager le dispositif d'accrochage dans l'ouverture centrale du disque supérieur de l'empilement qui se trouve dans le magasin 1. Le cycle des opérations se répète ainsi jusqu'à ce que le magasin 1 soit vide.
Les magasins 1 et 2 sont identiques, de sorte qu'ils peuvent être placés indifféremment dans l'une ou l'autre des têtes de fixation 4 ou 5. Ils sont de dimensions standard. Les disques 3 présenteront donc tous le même diamètre bien que leur épaisseur puisse varier comme on le verra plus loin. Les magasins 1 et 2 peuvent être en métal, ou, le cas échéant, en matière plastique. Au voisinage de leur extrémité supérieure, ils présentent une gorge d'accrochage 43 (fig. 3). Selon une de leurs génératrices, ils présentent une fente 21 destinée au passage d'un poussoir comme on le verra plus loin. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 2, ils présentent enfin un ergot rentrant 22 capable de retenir l'empilement des disques 3. Ces derniers sont donc introduits dans le magasin depuis son extrémité supérieure et en sont extraits par le même chemin.
Les pièces à stocker et à distribuer par l'installation décrite seront rangées au préalable dans les alvéoles des disques 3 et ces derniers seront empilés dans les magasins. Cette disposition permet de ranger et de stocker des pièces de formes et de dimensions très différentes dans un minimum de place à l'intérieur de magasins de dimensions standard. On a constaté que dans des magasins ayant environ 50 mm de diamètre interne et 30 cm de hauteur, il était possible de loger jusqu'à 500 barillets de mouvements de montre ou un nombre encore plus élevé de ponts d'ancre ou d'éléments du rouage, par exemple.
Les disques 3 sont représentés en détail à la fig. 5 et à la fig. 3. Ils présentent la forme de pièces massives qui seront de préférence en matière plastique. Ces disques sont munis d'une ouverture centrale 23 dont l'entrée, dans la face supérieure du disque, est biseautée et dont la partie inférieure présente un épaulement 24 (fig. 3), pour permettre l'accrochage. La face supérieure du disque 3 est munie de réceptacles en forme d'alvéoles ménagés directement dans l'épaisseur du disque. Ces alvéoles 25 sont ajustés aux dimensions et à la forme des pièces que le disque est destiné à recevoir. Dans l'exemple présenté à la fig. 5, ces alvéoles sont de forme circulaire et présentent un trou central. Ils sont destinés à recevoir une roue 26 munie de son arbre.
Les alvéoles 25 sont répartis sur une circonférence tout autour de l'axe du disque et en regard de chaque alvéole, le disque présente une nervure 27 dans sa face latérale. Ces nervures pourraient également être remplacées par des encoches. Elles servent à la détection de l'orientation du disque autour de son axe comme on le verra plus loin. Le cas échéant, certains des disques 3 pourraient présenter deux rangées d'alvéoles de formes différentes, disposés selon deux circonférences concentriques ou des alvéoles de plusieurs formes différentes distribués séquentiellement sur une même circonférence autour de l'axe du disque. Selon les dimensions et la forme des alvéoles, le nombre de ces derniers sera plus ou moins grand. De toute façon, le disque présentera en regard de chaque alvéole un moyen de repérage tel que les nervures 27.
L'épaisseur des disques 3 sera choisie en fonction de l'épaisseur des pièces qu'ils doivent contenir. Les alvéoles seront suffisamment profonds pour que les pièces soient entièrement noyées à l'intérieur. Les disques 3 peuvent donc être empilés les uns sur les autres, leurs faces frontales étant en contact et cela quels que soient le type et le nombre des pièces que ces organes de stockage comprennent.
Avant de décrire les têtes de fixation des magasins 1 et 2, on décrira encore rapidement les moyens prévus pour déplacer les empilements de disques 3 à l'intérieur des magasins. Comme on le voit à la fig. 2, les tiges filetées 1 1 et 12 sont supportées par des paliers à billes 28 qui sont montés dans des éléments de bâti 29 solidaires de la table 6. L'élément de bâti inférieur est une plaque horizontale reliée par des montants verticaux à la table 6.
Elle supporte également le moteur 7. Les poussoirs 13 et 14 comportent chacun une pièce de guidage taraudée 30 solidaire d'un bras latéral 31. Ce bras est engagé dans la fente 21 et porte à son extrémité une tige axiale 32 à l'extrémité supérieure de laquelle est fixée une plaque circulaire 33. C'est sur cette plaque que repose l'empilement des disques 3. Les roues 9 et 10, calées à l'extrémité inférieure des tiges 11 et 12, sont en prise dans des positions diamétralement opposées avec la roue centrale 8 entraînée par le moteur 7.
Les filetages des tiges 1 1 et 12 sont inversés de façon que lorsque le moteur 7 est en marche, la pièce de guidage 30 du poussoir 13 se déplace vers le haut tandis que celle du poussoir 14 se déplace vers le bas. A chaque tige filetée 11, 12 sont associées deux barres de guidage 71, 71a, 72, 72a (fig. 1) disposées parallèlement de part et d'autre de la tige filetée, afin de guider les pièces 30 lors de leurs déplacements dans le sens vertical. Les moyens de commande du moteur 7 sont disposés dans les têtes de fixation 4 et 5 que l'on va décrire maintenant.
Les têtes de fixation 4 et 5 sont des assemblages de forme annulaire dont la partie fixe est ajustée dans une ouverture de la table 6. Dans leur face latérale externe elles présentent chacune un méplat 34 qui sert à ajuster la tête dans l'orientation convenable et à la bloquer au moyen d'un tenon 35 monté sur ressort. Des goupilles 36 servent à parfaire l'ajustage des têtes 4 et 5 dans leurs ouvertures. I1 est en effet indispensable que ces organes soient positionnés avec la précision requise.
On voit à la fig. 3 la tête de fixation 4. Elle se compose de deux parties 37 et 38 coulissant l'une dans l'autre et entre lesquelles est intercalé un ressort 39 qui tend à les écarter axialement l'une de l'autre. La pièce 37 présente une collerette latérale qui repose sur la table 6. Elle est bloquée par rapport à cette table alors que la pièce 38 est mobile. Les deux crochets 40 qui pivotent dans des fentes radiales de la pièce 37, sont reliés par des fentes obliques 42 à des goupilles 41 qui sont fixées dans les deux flancs d'une fente radiale correspondante de la pièce 38. Comme on le voit à la fig. 3, les crochets 40 s'engagent dans la gorge latérale 43 que présente chacun des magasins 1 et 2. Pour charger l'installation décrite, on commence par dégager les têtes 4 et 5 et les fixer chacune à l'extrémité d'un magasin.
Pour cela, on engage le tube 1 ou 2 de bas en haut à l'intérieur de la tête, en rapprochant la pièce 38 de la pièce 37. Les crochets 40 s'écartent et le tube pénètre à l'intérieur de la tête. Lorsqu'on libère la pièce 38, l'engagement des crochets 40 dans la gorge 43 assure le blocage du magasin. L'opération inverse permet le dégagement du magasin. Les magasins, pourvus de leur tête de fixation sont mis en place de haut en bas dans le bâti de l'installation et bloqués au moyen des tenons à ressort 35.
Les organes de la tête 4 qui viennent d'être décrits sont communs à cette tête et à la tête 5. Cependant, la tête 4 est pourvue, en outre, de crochets de retenue 44 qui servent à dégager les disques 3 lors de leur introduction dans le magasin. Chaque crochet 44 pivote sur une goupille engagée dans une fente de la pièce 37. I1 est sollicité par un ressort 45, de façon que son bec inférieur s'étende immédiatement à l'intérieur de l'âme centrale du tube 1. Lorsqu'on engage un disque 3 verticalement de haut en bas à l'intérieur du tube, le crochet 44 est repoussé dans sa fente contre l'action du ressort 45. fl s'engage ensuite par-dessus le disque de façon à le retenir en place contre l'action d'une force verticale tendant à l'en extraire à nouveau.
Le dispositif de transfert des disques 3 est représenté aux fig. 3 et 4. La coulisse 15 qui est montée sur la table 6 s'étend, comme on le voit à la fig. 1, parallèlement au plan qui contient les axes des deux magasins 1 et 2. Elle supporte et guide le chariot 16 qui présente une forme en équerre et porte une coulisse verticale 46 sur laquelle se déplace le support 17. Ce dernier porte le bras 18 sur lequel est monté le moteur 19 et un plot 49 portant les paliers à billes 50 qui guident l'arbre 51 du réducteur incorporé au moteur 19. A l'extrémité inférieure de l'arbre 51 est monté le dispositif d'accrochage destiné à saisir les disques 3 pour les transporter. Ce dispositif se compose d'une pièce cylindrique 52 présentant à son extrémité inférieure un tourillon 53 percé d'une ouverture transversale dans laquelle est monté un manchon 56.
Le tourillon 53 présente un diamètre qui est ajusté à celui de la partie resserrée de l'ouverture 24 des disques 3, de sorte qu'il peut pénétrer à l'intérieur de cette ouverture. Les billes repoussées vers l'intérieur par l'entrée conique de l'ouverture 23, s'engagent ensuite sous l'épaulement 24 pendant que l'épaulement de la pièce 52 vient s'appuyer sur la surface supérieure du disque, ce qui solidarise la pièce 52 au disque 3.
On constate que le support du dispositif d'accrochage peut se déplacer verticalement et longitudinalement. I1 peut donc amener le disque alternativement au-dessus de l'un ou de l'autre des magasins. Le dispositif de réglage qui sera décrit plus loin règle ces mouvements selon un cycle déterminé. Ce dispositif contrôle non seulement le moteur 7 et le moteur 19, mais également les moyens de déplacement du chariot 16 et du support 17. Ces derniers ne sont pas représentés au dessin. Ils peuvent consister en dispositifs à cylindre et piston, à commande électropneumatique ou hydraulique.
Le dispositif de réglage prévu dans l'installation décrite est d'une grande souplesse. Il comporte essentiellement deux détecteurs. L'un de ceux-ci est représenté en 57 à la fig. 1. Il s'agit d'un détecteur à dépression qui est porté par un bras 58 solidaire du chariot 16.
Lorsque le support 17 est dans sa position supérieure telle qu'elle est représentée à la fig. 4, le détecteur 57 se trouve exactement au niveau du disque 3 accroché au dispositif 52. I1 est disposé radialement selon une direction horizontale. I1 est agencé de façon à commander un contact qui maintient enclenché le moteur 19 aussi longtemps que l'une des nervures 27 ne se trouve pas exactement devant la tête du détecteur. Dès qu'une telle nervure vient obturer l'ouverture d'extrémité du détecteur, ce qui crée une dépression à l'intérieur de ce dispositif, le contact du moteur 19 est commandé et ce dernier s'arrête.
En même temps, le détecteur commande un relais temporisé qui réenclenchera le moteur 19 après un certain temps. I1 commande en outre un compteur qui additionne le nombre des déplacements angulaires effectués par le disque 3 et qui, au moment où le total enregistré est égal au nombre des alvéoles du disque, enclenche un autre relais commandant des mouvements programmés du support 17 et du chariot 16.
Ces mouvements consistent en un déplacement du chariot jusque dans la position où le disque 3 se trouve au-dessus du magasin 2, en un mouvement descendant du support 17 jusqu'à ce que le disque 3 soit parvenu en dessous du crochet 44, en un mouvement montant du support 17 provoquant le dégagement de la pièce 52, en un nouveau déplacement horizontal du chariot 16 amenant l'arbre 51 au-dessus du magasin 1, en un mouvement descendant du coulisseau 47 réglé de façon que le tourillon 53 s'engage dans l'ouverture du disque situé à la partie supérieure de l'empilement contenu dans le magasin 1 et en un mouvement montant du support 17 amenant un nouveau disque 3 à la hauteur du détecteur 57.
Un détecteur semblable est incorporé à la tête de fixation 4 au niveau de la face supérieure de cette tête.
Ainsi, dès que le disque supérieur de l'empilement a été enlevé comme décrit ci-dessus, ce détecteur enregistre un signal. Etant relié au circuit de commande du moteur 7, il enclenche ce moteur. Le poussoir 13 s'élève alors dans le magasin 1 sur une distance correspondant à l'épaisseur du disque 3 situé au sommet de l'empilement. En même temps, le poussoir 14 descend de la même distance en préparant la place pour le disque actuellement solidaire des moyens d'accrochage.
Les mouvements des divers dispositifs décrits sont ainsi réglés d'une façon très souple. Le nombre des alvéoles et l'épaisseur de chaque disque peuvent varier sans qu'il soit nécessaire de modifier le programme du dispositif de réglage.
Le dispositif qui vient d'être décrit est destiné au stockage et à la distribution de pièces de mouvements d'horlogerie, par exemple de montres. Les pièces peuvent être logées dans les alvéoles des disques 3 au moment où leur fabrication est terminée. Ces disques peuvent ensuite être empilés dans les magasins et stockés d'une façon rationnelle jusqu'au moment du montage.
Le dispositif décrit amène ensuite ces pièces une à une exactement dans la position requise. I1 peut donc être adjoint à une chaîne de montage de mouvements de montres. On a constaté que pour le montage des mobiles du rouage sur la platine qu'il était, dans certains cas, plus rationnel de stocker les mobiles dans des alvéoles comme représenté à la fig. 5 et de les présenter dans la station de montage au moyen de l'installation décrite afin que l'ouvrier qui effectue le montage puisse les prendre un à un pour les mettre en place, que de ranger ces mobiles dans les coffrets usuels dans lesquels ils ne se présentent pas tous dans des positions identiques et qui, par conséquent, sont cause d'une perte de temps lors du montage.
En outre, la possibilité de ranger dans chaque disque divers types de pièces selon un ordre correspondant à l'opération de montage facilite également le travail.
Toutefois, l'installation décrite peut également, dans une variante encore plus avantageuse, être combinée avec un mécanisme de transfert des pièces comme représenté schématiquement à la fig. 6.
On voit à cette figure une chaîne transporteuse 59 qui porte des platines 60 et qui amène ces platines successivement dans une station de travail 61. En regard de cette station est disposée une installation de stockage et de distribution analogue à celle qui vient d'être décrite, comportant un support mobile 62 monté sur un chariot 63 et deux têtes de fixation 64 et 65 portant les magasins dans lesquels sont logés des disques 66. La table de l'installation porte une seconde coulisse 67 sur laquelle se déplace un chariot 68. Ce dernier porte un support 69 mobile dans le sens vertical et équipé d'un coulisseau horizontal permettant au bras 70 de se déplacer perpendiculairement au sens de déplacement du chariot 68. Ce bras 70 est muni à son extrémité d'une tête de succion présentant un alvéole ayant une forme adaptée à celle des pièces portées par les disques 66.
Grâce à ses possibilités de déplacement dans les deux directions du plan horizontal, la tête de succion fixée à l'extrémité du bras 70 peut amener la pièce qu'elle a extraite de son alvéole dans un emplacement qu'il est facile de régler avec précision au-dessus de la platine 60 arrêtée dans la station 61. On réalise ainsi le montage complet de cette pièce sur la platine par des moyens entièrement automatiques.
Le réglage des mouvements se fera également au moyen de détecteurs d'un type approprié capables de commander les moyens moteurs qui actionnent le chariot 68, le coulisseau 69 et le support 70 ainsi que les fonctions de la tête de succion.
Tous ces moyens de réglage et de commande peuvent être réalisés par des circuits électroniques susceptibles d'être logés dans une armoire de commande dont les dimensions restent limitées. L'ensemble de l'installation forme un complexe de dimensions réduites susceptible d'être adapté à un très grand nombre de fonctions particulières et dont le fonctionnement est exactement contrôlé. Bien entendu, de nombreux éléments de l'installation décrite pourraient être réalisés différemment de ce qui a été représenté au dessin. En particulier, les moyens de transfert des pièces pourraient comporter par exem ple un bras pivotant autour d'un axe vertical, ce bras portant une tête mobile dans le sens radial.
Le positionnement de la tête porte-pièce au-dessus de l'emplacement voulu sur la platine s'effectuerait alors au moyen de paramètres réglant l'angle de rotation du bras et sa longueur radiale. Les têtes de fixation des magasins pourraient également être conçues différemment de ce qui a été représenté en fig. 3. Toutefois, le dispositif d'auto-blocage représenté à cette figure permet une mise en place particulièrement rapide et aisée des magasins.
Parmi les diverses possibilités d'emploi du dispositif décrit, on peut également citer celle qui comprend la mise en stock d'éléments intermédiaires intervenant dans le montage. Ainsi, une installation du genre décrit ci-dessus peut être utilisée lors de l'assemblage des roues avec leur pignon. Les magasins 1 peuvent être préparés avec des disques contenant dans leurs alvéoles, soit uniquement les roues, soit les roues et les pignons dans des alvéoles distincts. L'installation présente alors les roues ou les roues et les pignons dans la station d'assemblage.
Dans cette dernière, le pignon, solidaire de son arbre, est engagé et rivé dans l'ouverture centrale de la roue.
Le mobile ainsi constitué peut être réintroduit dans les alvéoles du disque, ces derniers étant munis des logements nécessaires pour recevoir l'arbre et le pignon au centre de la roue. Les roues montées sont ainsi automatiquement stockées à nouveau dans des magasins prêts pour le terminage.
Dans le cas où les pignons ne sont pas logés dans les mêmes disques que les roues, ils peuvent, le cas échéant, être amenés par un autre dispositif distributeur.
Ici encore, toutes les opérations peuvent être mécanisées et automatisées.
Parts storage and distribution facility for an assembly operation of a watch movement
The present invention relates to an installation for storing and distributing parts with a view to an operation of mounting a clockwork movement, comprising two tubular magazines, means for storing said parts capable of being stacked in the magazines. , means for moving said storage members inside the magazines and transfer means for bringing each storage member from one end of a magazine to one end of the other, passing through a work station.
The assembly of devices and instruments of small dimensions produced in large series, in particular watch movements, tends more and more towards automation as complete as possible. Thus, installations are known which automatically bring watch movement plates, bare or already fitted with some of the parts which they are intended to support, into a work station in which an assembly operation is carried out. A known installation of the type mentioned at the beginning comprises a series of individual part holders each intended to receive the plate of a watch movement and means for bringing each part holder onto a transfer member constituted by an annular crown having housings reception of workpiece carriers.
Each parts carrier thus describes an arcuate path between the outlet of the first store and the inlet of the second, passing through a work station in which it is lifted above the transfer member to allow the unwinding of a assembly operation.
There are also known installations for mounting watch movements which include annular members having at their periphery a series of housings intended to receive part holders each provided with a movement during assembly. These storage members can be placed on a device which drives them in rotation step by step so as to bring each movement successively into a work station.
However, these known embodiments are intended for the transfer of plates or movements during assembly. The parts that need to be mounted on these plates are generally presented in the workstation in buckets; the identical parts intended to be each placed on a different plate are found in bulk in the same bucket, which complicates the work of the operator.
Devices are also known which are capable of putting certain parts, such as screws for example, in place on the plates. However, until now, it was not possible to carry out the automatic positioning of various parts such as wheels, bridges, barrels, automatically on the plates previously brought into the work station. The installations currently provided for carrying out such operations are either too cumbersome, or designed for parts of very small dimensions having simple shapes, so that it is not possible to adapt them to use for shaped parts and of any dimensions.
The aim of the present invention is therefore to provide an installation for storing and distributing parts capable of facilitating various assembly operations on clock movements or other devices of small dimensions, this installation having very many possibilities of adaptation. , depending on the conditions to be fulfilled.
For this, the storage installation according to the invention is characterized in that the storage members have at an equal distance from an axis several receptacles for said parts and in that the transfer means consist of a device capable of gripping a storage member at one end of a store, to move it, then to rotate it around its axis so as to present all the receptacles successively in a determined position, in the work station, and to introduce said storage member storage in the other store.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment and a variant of the installation according to the invention.
Fig. 1 is a top plan view of the installation.
Fig. 2 is a sectional view along the line 11-11 delafig. 1.
Fig. 3 is a sectional view on a larger scale of a detail of the installation of FIG. 2.
Fig. 4 is a sectional view on the same scale as FIG. 2 of a part of the installation not shown in this figure.
Fig. 5 is a perspective view of a storage member, and
fig. 6 is a schematic top plan view of an installation similar to that of FIG. 1, equipped with a coin transfer mechanism.
The installation which will be described is shown in outline in FIGS. 1 and 2, while Figs. 3, 4 and 5 show some important details. The essential elements of this installation are two magazines 1 and 2 of cylindrical tubular shape arranged in parallel in a vertical position and a stack of storage disks 3 also of cylindrical shape adjusted so that they can be stacked on top of each other and housed in the inside one or the other of the magazines 1 or 2. Each of these discs contains, in cells 25 (FIG. 5) a certain number of parts 26. The magazines 1 and 2 are each removably attached to one of the two fixing heads 4 and 5 which are mounted in a table 6 constituting the upper part of the frame of the installation.
Control means constituted by a motor 7, a gear train 8, 9 and 10, two threaded rods 11 and 12 and pushers 13 and 14 make it possible to simultaneously move the stacks of discs 3 contained in the magazines 1 and 2, one of the stacks moving downward while the other moves upward.
On the table 6 is mounted a slide 15 on which moves a carriage 16 carrying a support 17 movable vertically. This support comprises an arm 18 supporting a motor 19 driving a hooking device which is capable of gripping the disc 3 located at the upper part of the stack in the magazine 1 and of lifting this disc. The motor 19 can, moreover, rotate the disc 3 step by step so as to present successively in a determined position all the parts which this disc contains in its cells. These parts can thus be conveniently grasped and placed in the device during assembly. Once all the parts have been extracted from a disc, the carriage 16 and the support 17 move so as to introduce this disc inside the magazine 2.
Then, the carriage again engages the hooking device in the central opening of the upper disc of the stack which is in the magazine 1. The cycle of operations is repeated in this way until the magazine 1 is empty. .
The magazines 1 and 2 are identical, so that they can be placed indifferently in one or the other of the fixing heads 4 or 5. They are of standard dimensions. The disks 3 will therefore all have the same diameter although their thickness may vary as will be seen below. The magazines 1 and 2 can be made of metal, or, where appropriate, of plastic. In the vicinity of their upper end, they have an attachment groove 43 (FIG. 3). According to one of their generators, they have a slot 21 intended for the passage of a pusher as will be seen below. In the embodiment shown in FIG. 2, they finally have a re-entrant lug 22 capable of retaining the stack of discs 3. The latter are therefore introduced into the magazine from its upper end and are extracted therefrom by the same path.
The parts to be stored and distributed by the installation described will be stored beforehand in the cells of the disks 3 and the latter will be stacked in the stores. This arrangement makes it possible to arrange and store parts of very different shapes and sizes in a minimum of space inside stores of standard dimensions. It has been found that in stores with around 50 mm internal diameter and 30 cm high, it is possible to accommodate up to 500 watch movement barrels or an even greater number of anchor bridges or parts of the watch movement. cog, for example.
The discs 3 are shown in detail in FIG. 5 and in fig. 3. They have the form of solid pieces which will preferably be made of plastic. These discs are provided with a central opening 23 whose entry, in the upper face of the disc, is bevelled and the lower part of which has a shoulder 24 (FIG. 3), to allow attachment. The upper face of the disc 3 is provided with receptacles in the form of cells formed directly in the thickness of the disc. These cells 25 are adjusted to the dimensions and shape of the parts that the disc is intended to receive. In the example presented in fig. 5, these cells are circular in shape and have a central hole. They are intended to receive a wheel 26 provided with its shaft.
The cells 25 are distributed over a circumference all around the axis of the disc and opposite each cell, the disc has a rib 27 in its lateral face. These ribs could also be replaced by notches. They are used for detecting the orientation of the disc around its axis, as will be seen below. Where appropriate, some of the discs 3 could have two rows of cells of different shapes, arranged along two concentric circumferences or cells of several different shapes distributed sequentially on the same circumference around the axis of the disc. Depending on the dimensions and shape of the cells, the number of these will be greater or less. In any case, the disc will present, facing each cell, a locating means such as the ribs 27.
The thickness of the discs 3 will be chosen according to the thickness of the parts which they must contain. The cells will be deep enough for the parts to be completely embedded inside. The disks 3 can therefore be stacked one on top of the other, their end faces being in contact, whatever the type and number of parts that these storage members include.
Before describing the fixing heads of the magazines 1 and 2, we will briefly describe the means provided for moving the stacks of discs 3 inside the magazines. As seen in fig. 2, the threaded rods 1 1 and 12 are supported by ball bearings 28 which are mounted in frame elements 29 integral with the table 6. The lower frame element is a horizontal plate connected by vertical uprights to the table 6.
It also supports the motor 7. The pushers 13 and 14 each comprise a threaded guide piece 30 integral with a lateral arm 31. This arm is engaged in the slot 21 and carries at its end an axial rod 32 at the upper end. of which is fixed a circular plate 33. It is on this plate that the stack of discs 3 rests. The wheels 9 and 10, wedged at the lower end of the rods 11 and 12, are engaged in diametrically opposed positions with the central wheel 8 driven by the motor 7.
The threads of the rods 1 1 and 12 are reversed so that when the motor 7 is running, the guide piece 30 of the pusher 13 moves upwards while that of the pusher 14 moves downwards. With each threaded rod 11, 12 are associated two guide bars 71, 71a, 72, 72a (fig. 1) arranged parallel on either side of the threaded rod, in order to guide the parts 30 during their movements in the vertical direction. The motor control means 7 are arranged in the fixing heads 4 and 5 which will now be described.
The fixing heads 4 and 5 are ring-shaped assemblies, the fixed part of which is fitted in an opening of the table 6. In their outer lateral face they each have a flat 34 which serves to adjust the head in the suitable orientation and in blocking it by means of a pin 35 mounted on a spring. Pins 36 are used to perfect the adjustment of heads 4 and 5 in their openings. It is in fact essential that these organs be positioned with the required precision.
We see in fig. 3 the fixing head 4. It consists of two parts 37 and 38 sliding one inside the other and between which is interposed a spring 39 which tends to move them apart axially from one another. The part 37 has a side collar which rests on the table 6. It is blocked relative to this table while the part 38 is mobile. The two hooks 40 which pivot in radial slots of the part 37, are connected by oblique slots 42 to pins 41 which are fixed in the two sides of a corresponding radial slot of the part 38. As seen in fig. 3, the hooks 40 engage in the lateral groove 43 presented by each of the magazines 1 and 2. To load the installation described, we start by disengaging the heads 4 and 5 and attach them each to the end of a magazine. .
For this, the tube 1 or 2 is engaged from the bottom up inside the head, bringing the part 38 closer to the part 37. The hooks 40 move apart and the tube penetrates inside the head. When the part 38 is released, the engagement of the hooks 40 in the groove 43 ensures the locking of the magazine. The reverse operation allows the magazine to be released. The magazines, provided with their fixing head, are fitted from top to bottom in the frame of the installation and blocked by means of spring lugs 35.
The members of the head 4 which have just been described are common to this head and to the head 5. However, the head 4 is also provided with retaining hooks 44 which serve to release the discs 3 during their introduction. in the store. Each hook 44 pivots on a pin engaged in a slot of the part 37. I1 is biased by a spring 45, so that its lower beak extends immediately inside the central core of the tube 1. When one engages a disc 3 vertically from top to bottom inside the tube, the hook 44 is pushed back into its slot against the action of the spring 45. fl then engages over the disc so as to hold it in place against the action of a vertical force tending to extract it again.
The disc transfer device 3 is shown in FIGS. 3 and 4. The slide 15 which is mounted on the table 6 extends, as seen in FIG. 1, parallel to the plane which contains the axes of the two magazines 1 and 2. It supports and guides the carriage 16 which has a square shape and carries a vertical slide 46 on which the support 17 moves. The latter carries the arm 18 on which is mounted the motor 19 and a stud 49 carrying the ball bearings 50 which guide the shaft 51 of the reducer incorporated in the motor 19. At the lower end of the shaft 51 is mounted the hooking device intended to grip the 3 discs to transport them. This device consists of a cylindrical part 52 having at its lower end a journal 53 pierced with a transverse opening in which a sleeve 56 is mounted.
The journal 53 has a diameter which is adjusted to that of the constricted part of the opening 24 of the discs 3, so that it can penetrate inside this opening. The balls pushed inwards by the conical entry of the opening 23, then engage under the shoulder 24 while the shoulder of the part 52 comes to rest on the upper surface of the disc, which secures part 52 to disk 3.
It can be seen that the support of the attachment device can move vertically and longitudinally. I1 can therefore bring the disc alternately above one or the other of the magazines. The adjusting device which will be described later regulates these movements according to a determined cycle. This device controls not only the motor 7 and the motor 19, but also the means for moving the carriage 16 and the support 17. The latter are not shown in the drawing. They can consist of cylinder and piston devices, with electro-pneumatic or hydraulic control.
The adjustment device provided in the installation described is very flexible. It basically has two detectors. One of these is shown at 57 in FIG. 1. This is a vacuum detector which is carried by an arm 58 integral with the carriage 16.
When the support 17 is in its upper position as shown in FIG. 4, the detector 57 is located exactly at the level of the disc 3 attached to the device 52. I1 is disposed radially in a horizontal direction. It is arranged so as to control a contact which keeps the motor 19 engaged as long as one of the ribs 27 is not located exactly in front of the head of the detector. As soon as such a rib closes off the end opening of the detector, which creates a vacuum inside this device, the contact of the motor 19 is controlled and the latter stops.
At the same time, the detector controls a time delay relay which will re-engage motor 19 after a certain time. It also controls a counter which adds up the number of angular displacements made by the disc 3 and which, at the moment when the recorded total is equal to the number of cells of the disc, engages another relay controlling programmed movements of the support 17 and of the carriage. 16.
These movements consist of a movement of the carriage to the position where the disc 3 is above the magazine 2, in a downward movement of the support 17 until the disc 3 has reached below the hook 44, in a upward movement of the support 17 causing the release of the part 52, in a new horizontal movement of the carriage 16 bringing the shaft 51 above the magazine 1, in a downward movement of the slide 47 adjusted so that the journal 53 engages in the opening of the disc located at the top of the stack contained in the magazine 1 and in an upward movement of the support 17 bringing a new disc 3 to the height of the detector 57.
A similar detector is incorporated in the fixing head 4 at the level of the upper face of this head.
Thus, as soon as the top disk of the stack has been removed as described above, this detector registers a signal. Being connected to the motor control circuit 7, it engages this motor. The pusher 13 then rises in the magazine 1 over a distance corresponding to the thickness of the disc 3 located at the top of the stack. At the same time, the pusher 14 descends the same distance, preparing the place for the disc currently secured to the hooking means.
The movements of the various devices described are thus regulated in a very flexible manner. The number of cells and the thickness of each disc may vary without it being necessary to modify the program of the adjustment device.
The device which has just been described is intended for the storage and distribution of parts for watch movements, for example watches. The parts can be housed in the cells of the disks 3 when their manufacture is finished. These discs can then be stacked in stores and stored in a rational manner until the time of assembly.
The device described then brings these parts one by one into exactly the required position. It can therefore be added to an assembly line for watch movements. It has been observed that for the assembly of the wheels of the gear train on the plate that it was, in certain cases, more rational to store the mobile units in cells as shown in FIG. 5 and present them in the assembly station by means of the installation described so that the worker who performs the assembly can take them one by one to put them in place, only to store these mobiles in the usual boxes in which they do not all appear in identical positions and which, consequently, cause a loss of time during assembly.
In addition, the possibility of arranging in each disc various types of parts in an order corresponding to the assembly operation also facilitates the work.
However, the installation described can also, in an even more advantageous variant, be combined with a part transfer mechanism as shown schematically in FIG. 6.
This figure shows a conveyor chain 59 which carries plates 60 and which brings these plates successively to a work station 61. Opposite this station is arranged a storage and distribution installation similar to that which has just been described. , comprising a movable support 62 mounted on a carriage 63 and two fixing heads 64 and 65 carrying the magazines in which the disks 66 are housed. The installation table carries a second slide 67 on which a carriage 68 moves. This the latter carries a support 69 movable in the vertical direction and equipped with a horizontal slide allowing the arm 70 to move perpendicular to the direction of movement of the carriage 68. This arm 70 is provided at its end with a suction head having a cell having a shape adapted to that of the parts carried by the discs 66.
Thanks to its possibilities of displacement in the two directions of the horizontal plane, the suction head fixed to the end of the arm 70 can bring the part which it has extracted from its socket in a location which is easy to adjust with precision. above the plate 60 stopped in the station 61. The complete assembly of this part on the plate is thus carried out by fully automatic means.
The movements will also be adjusted by means of detectors of an appropriate type capable of controlling the motor means which actuate the carriage 68, the slide 69 and the support 70 as well as the functions of the suction head.
All these adjustment and control means can be produced by electronic circuits capable of being housed in a control cabinet, the dimensions of which remain limited. The whole installation forms a complex of reduced dimensions capable of being adapted to a very large number of particular functions and the operation of which is precisely controlled. Of course, many elements of the installation described could be made differently from what has been shown in the drawing. In particular, the parts transfer means could comprise, for example, an arm pivoting about a vertical axis, this arm carrying a head movable in the radial direction.
The positioning of the workpiece head above the desired location on the stage would then be carried out by means of parameters regulating the angle of rotation of the arm and its radial length. The magazine fixing heads could also be designed differently from what has been shown in FIG. 3. However, the self-locking device shown in this figure allows particularly quick and easy installation of the stores.
Among the various possibilities of use of the device described, there may also be mentioned that which comprises the storage of intermediate elements involved in the assembly. Thus, an installation of the type described above can be used during the assembly of the wheels with their pinion. The magazines 1 can be prepared with discs containing in their cells, either only the wheels, or the wheels and the pinions in separate cells. The installation then presents the wheels or wheels and pinions in the assembly station.
In the latter, the pinion, integral with its shaft, is engaged and riveted in the central opening of the wheel.
The mobile unit thus formed can be reintroduced into the cells of the disc, the latter being provided with the necessary housings to receive the shaft and the pinion at the center of the wheel. The mounted wheels are thus automatically stored again in stores ready for finishing.
In the event that the pinions are not housed in the same discs as the wheels, they can, if necessary, be supplied by another distributor device.
Here again, all operations can be mechanized and automated.