Brevet FR2317049A1 — publié le 19770204

La présente invention se rapporte aux organes ou appareils fréquemment utilisés dans de très nombreuses applications pour assurer la prise en charge, le transport et la dépose de pièces entre deux points d'un circuit, d'un trajet ou d'un cheminement aux niveaux desquels elles subissent un traitement donné. Pour assurer la fonction ci-dessus, on a proposé des organes articulés du type pince dont les différentes fonctions sont commandées en mettant en oeuvre lténergie hydraulique ou pneumatique. Ces organes de préhension donnent satisfaction mais sont complexes, relativement fragiles et onéreux de fabrication et d'entretien. Pour les pièces en métaux ferreux, on a proposé également des organes du type magnétique comprenant le plus fréquemment un bolier cylindrique porté par un bras tubulaire. Le boitier contient une bobine d'induction annulaire entourant un noyau cylindrique fixé dans le boiter. Le noyau forme un plateau circulaire emboîté dans le boiter et laissant subsister avec le bord périphérique de ce dernier un entrefer annulaire. Le plateau et le bord périphérique représentent ainsi les deux pâles du champ magnétique produit lors de l'alimentation de la bobine.Le bolier supporte en plus un ressort å lame occupant une dispôsition diamétrale sur la face active du bolier de manière à constituer un éjecteur provoquant la séparation de la pièce par rapport au boiter dès que cesse l'alimentation de la bobine d'induction. Les organes du type ci-dessus ne donnent pas entière satisfaction pour les raisons suivantes En premier lieu#, le plateau du noyau, qui assume en plus une fonction de protection de la bobine dtinduction, présente une surface relativement grande, ce qui réduit, à l'unité de surface, le flux magnétique appliqué aux pièces prises en charge. ll stensuit que pour obtenir un maintien correct, il faut impérativement que les pièces à transporter présentent une surface de contact plane, de manière à bénéficier de toute la surface active du plateau. Cet inconvénient majeur limite considérablement le champ d'application d'un tel organe de préhension. En second lieu, on a constaté fréquemment que la séparation et la dépose de la pièce prise en charge n'intervenaient pas de façon scare à chaque fois. Ceci est du zou fait que le ressort lame utilisé en tant qu'éjecteur n'est pas capable de vaincre le champ magnétique rémanent subsistant après interrup tion d'alimentation de la bobine d'induction. La présente invention a pour objet la mise en oeuvre, dans les organes de préhension magnétique du type ci-dessus, de dispositions constructives combinées permettant de remédier ensemble aux inconvénients constatés. Conformément à l'invention, l'organe de préhension est caractérisé en ce que le boiter et le noyau central sont réalisés pour délimiter sur la face active de l'organe de préhension deux portées annulaires concentriques distantes d'une mesure au moins égale à leur étendue radiale et respectivement formées, pour la portée interne, par la face transversale du noyau et, pour la portée externe, par le bord annulaire de la paroi périphérique du boiter qui supporte au moins un éjecteur constitué par un pion mobile asservi à l'action d'un organe élastique de rappel et monté coulissant parallèlement à l'axe du boiter. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue de dessous d'un organe de préhension conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation prise sensiblement selon la ligne Il-Il de la fig. 1. Sur les dessins, l'organe de préhension du type magnétique comprend un bras 1 tubulaire destiné à etre monté par sa partie terminale la sur un mécanisme d'entrainement en déplacement simple ou complexe, selon un programme séquentiel, entre deux points fixes d'un trajet, circuit, ou cheminement entre lesquels doit astre transférée une pièce en métal magnétique. La partie terminale lb du bras 1 supporte un boiitier 2 cylindrique, en métal magnétique, ouvert à sa base selon le dessin et, présentant pour ce qui concerne sa paroi périphérique, une épaisseur au moins égale, sinon supérieure, à celle de la paroi transversale ou dessus 3. La liaison entre le bras 1 et le boitier 2 est effectuée au niveau de la paroi transversale 3 de manière à assurer un décalage notable entre le bras 1 et une portée annulaire 4 formée par le bord de la paroi périphérique opposé au dessus 3. Le boiter 2 délimite un logement cylindrique 5 qui est occupé par une bobine dtinduction annulaire 6 dont les conducteurs d'alimentation 7 et 8 traversent le boîtier 2 pour suivre le bras 1 au-delà duquel ils sont munis de cosses de raccordement 9 et 10.La bobine d'induction 6 peut etre de réalisation classique ou, de préférence, selon une caractéristique de l'invention, constituée par un enroulement Il associé à un revetement protecteur 12, par exemple en résine thermo-durcissable, notamment du type époxy, telle que celle connue dans le commerce sous la marque de fabrique "Araldite". Le revêtement 12 est réalisé par exemple par moulage pour permettre la mise en place, avec un jeu minimal, de la bobine 6 à l'intérieur du bolier 2 dans lequel elle est maintenue par un noyau central 13 fixé dans le boiter par l'intermédiaire d'une vis 14 traversant le dessus 3. Le noyau 13 forme par sa face transversale opposée au dessus 3 une portée annulaire 15 concentrique à et de niveau avec la portée 4.Cette portée 15 présente un diamètre extérieur légèrement supérieur à celui du noyau 13 pour former un épaulement 16 dtimmo- bilisation axiale de la bobine d'induction 6. La portée 15 présente en outre une étendue radiale sensiblement égale à celle de la portée 4 de laquelle elle est séparée d'une mesure sensiblement égale à son étendue radiale. La disposition constructive mise en oeuvre permet de concentrer le champ magnétique au niveau du noyau 13 et d'augmenter le flux à l'unité de surface de la portée 15, Pour une bobine d'induction de caractéristiques données, il en résulte donc une attraction magnétique nettement supérieure à celle qui pourrait etre produite par les organes de préhension de conception traditionnelle. Outre le gain d'attraction magnétique obtenu, la disposition constructive selon l'invention a pour effet de réduire la face active de l'organe de préhension à deux portées annulaires concentriques de faible surface comparativement à la section du boitier et qui sont, par conséquent, susceptibles d'assurer par attraction magnétique la préhension et le maintien de pièce en forme, de surface complexe ou d'état de surface irrégulier. Pour améliorer encore ce pouvoir attractif, une autre caractéristique de l'invention consiste à disposer entre les portées 4 et 15 une rondelle annulaire 17 qui est enfilée sur le noyau 13 pour prendre appui sur l'épaulement 16. La rondelle 17 est réalisée en une matière non magnétique au sens général du terme, par exemple en cuivre ou en alliage de ce métal, pour isoler les portées 4 et 15 et obliger le champ magnétique créé à s'établir entre lesdites portées en empruntant la partie de l'espace extérieure au boitier normalement occupée par une pièce d'ouvrage à transférer telle que celle désignée par la référence 18. Selon une autre disposition de l'invention, la rondelle 17 est également mise à profit pour constituer un élément de protection et d'immobilisation de la bobine d'induction 6. A cette fin, la rondelle 17 se présente sous la forme d'une cuvette de manière à etre déformée élastiquement lors du serrage de la vis 14 et à serrer la bobine 6 contre le dessus 3. Selon une autre disposition de l'invention, le boitier 2, considéré ici dans son ensemble fonctionnel, comprend un éjecteur 19 destiné à provoquer la séparation de la pièce 18 par rapport aux portées 4 et 15 dès l'interruption d'alimentation de la bobine d'induction 6. L'éjecteur 19 est constitué par un pion 20 monté mobile à l'intérieur du boitier selon une direction parallèle à llaxe de révolution de ce dernier. Un organe élastique 21, tel qu'un ressort hélicoïdal travaillant à la compression, agit en permanence sur le pion 20 pour le maintenir partiellement en saillie par rapport à la face active du boitier.La puissance du ressort 24 est choisie pour autoriser ltefface- ment et la rétraction du pion 20 sous l'effet attractif du champ magnétique s 1exerçant sur une pièce appliquée contre les portées 4 et 15. Ainsi, lorsque le champ magnétique cesse, le ressort 21 pousse le pion 20 qui décolle la pièce des portées 4 et 15 pour provoquer la séparation immédiate meme en cas de magnétisme rémanent Dans l'exemple illustré, l'éjecteur 19 est monté dans la vis 14 qui présente un alésage axial occupé par le pion 20 et le ressort 21 immobilisé par un bouchon 22. Une telle construction permet, le cas échéant, de remplacer facilement le ressort 21 ou encore d'utiliser le bouchon 22 comme organe de réglage de la contrainte initiale appliquée audit ressort. Les fig. 1 et 2 montrent qu'il est également possible de disposer, dans l'épaisseur de la paroi périphérique du boitier 2, n éjecteurs 19a complémentaires ou non à l'éjecteur axial 19 du noyau et répartis de façon équidistante angulairement à la périphérie du boîtier 2. Dans un tel cas, les pions 20a et les ressorts 21a sont disposés dans des alésages pratiqués parallèlement à l'axe de révolution du boiter dans la paroi périphérique de ce dernier à partir du dessus 3 qui est alors muni d'un couvercle 23 immobilisé par la vis 14 pour servir de butée au ressort 21a. Les différents avantages de l'objet de l'invention le rendent particulièrement adapté au transport des pièces d'ouvrage dont les différents traitements sont effectués par une succession de postes de travail faisant partie d'une chape de traitement automatique à grande cadence du travail. REVENDICATIONS 1 - Organe de préhension magnétique du type comprenant un bras portant un boiter en métal magnétique contenant une bobine d'induction annulaire entourant un noyau en métal magnétique comportant une face transversale s'étendant de niveau et sans contact direct avec le bord annulaire de la section ouverte du boitier qui supporte par ailleurs un éjecteur du type élastique, caractérisé en ce que le boiter et le noyau central sont réalisés pour délimiter sur la face active de l'organe de préhension deux portées annulaires concentriques, distantes d'une mesure au moins égale à leur étendue radiale et respectivement formées, pour la portée interne, par la face transversale du noyau et, pour la portée externe, par le bord annulaire de la paroi périphérique du boiter qui supporte au moins un éjecteur constitué par un pion mobile asservi à l'action d'un organe élastique de rappel et monté coulissant parallèlement à l'axe du boftier. 2 - Organe de préhension du type magnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un boiter délimitant, avec un noyau amovible, une enceinte annulaire occupée par une bobine d'induction annulaire constituée par un enroulement muni d'un revetement protecteur moulé en résine thermo-durcissable et dont les conducteurs d'alimentation traversent le bol- tier pour suivre le bras tubulaire supportant ce dernier. 3 - Organe de préhension du type magnétique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un bolier délimitant, avec le noyau central, d'une part, deux portées annulaires concentriques, situées dans un meme plan perpendiculaire à l'axe du boiter et, d'autre part, un logement annulaire contenant une bobine d'induction maintenue et protégée dans ledit logement par une rondelle protectrice prenant appui sur un épàulement du noyau. 4 - Organe de préhension du type magnétique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la rondelle protectrice est réalisée en une matière non magnétique pour assumer, en pus d'une fonction de protection et d'immobilisation de la bobine, une fonction d'écran s'opposant au passage direct des lignes de force du champ magnétique entre le noyau et le boitier selon un plan perpendiculaire à l'axe de ce dernier. 5 - Organe de préhension du type magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un éjecteur mouté coulissant dans le noyau. 6 - Organe de préhension du type magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un éjecteur monté coulissant dans la paroi périphérique du boiter parallèlement à l'axe de révolution de ce dernier. 7 - Organe de préhension du type magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un éjecteur logé dans le noyau et au moins un éjecteur monté dans l'épaisseur de la paroi périphérique du bottier.