Brevet FR2337009A1 — publié le 19770729

L'invention a pour objet une machine transfert. On connaît des machines transfert pour l'assemblage et l'usinage de pièces,qui comportent un bats, des unités d'usinage ou d'assemblage réparties le long d'un circuit et qui permettent l'usinage et/ou l'assemblage automatique et/ou semi-automatique de pièces qui leur sont amenées. Dans les machines transfert connues, les unités de travail sont fréquemment fixées sur des tables distinctes du b ti prévu pour la réalisation du circuit de déplacement des pièces. Les dispositifs électriques, électroniques, fluidiques pour les commandes et l'asservissement constituen#t autant d'unités mécaniques qui sont quelquefois éloignées des postes de travail auxquels elles doivent être reliées par des canalisations. La fabrication de la machine et sa mise au point sont d'autant plus difficiles que les pièces a usiner ou a assembler sont de petite dimension, les postes de travail étant alors rapprochés les uns des autres. Le remplacement d'un poste de travail par un autre est une opération compliquée. La sécurité n'est pas toujours assurée dans des conditions satisfaisantes. La machine transfert selon l'invention évite tous ces in convénients. Elle est caractérisée par ce fait qu' elle comprend des piliers qui jouent non seulement un rôle d'ossature ou bâti mais aussi de supports de tous les appareils et dispositifs entrant dans la composition de la machine, constituant autant de structures modulaires, complètes en elles-memes, pouvant être fabriquées chacune séparément, la mise en place des structures modulaires aboutissant de manière aisée et rapide à l'établissement d'une machine propre à fonctionner. La conception et la constitution d'une machine suivant des unités modulaires permettent une souplesse d'établissement rendant possible, avec un nombre de pièces réduit, de fabriquer des machines destinées a des utilisations différentes. Une machine transfert selon l'invention est#particuIière- ment compacte. Elle est d'un faible ,prix de revient. Elle est d'entretien aisé. Les mêmes structures modulaires peuvent être utilisées tant pour la constitution de machines dans lesquelles le trajet des pièces est rectiligne que de machines dans lesquelles le trajet des pièces est circulaire. Les divers composants sont efficacement protégés. Les canalisations fluidiques, y compris électriques, sont logées dans les structures,qui comprennent également les asservissements et les moyens de signalisation du cycle de fonctionnement. Dans la description qui suit, faite a titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue schématique en élévation; la figure 2 est une vue en plan correspondante; la figure 3 est une vue analogue a la figure 1, mais avec coupe partielle; la figure 4 est une vue a 900 de la figure 3, en élévation, mais pour partie seulement, et avec arrachement partiel; la figure 5 est une vue en élévation, a 900 de la figure 3, mais incorporant une variante; la figure 6 est une vue en plan correspondant à la figure 3; la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne 7-7 de la figure 1; la figure 8 est une vue analogue à la figure 7, mais pour une variante, et avec arrachement partiel; la figure 9 est une vue en coupe verticale d'une structure modulaire, pour une autre forme de réalisation;; la figure 10 est une vue en plan correspondant à la figure 9; la figure li est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation de structure modulaire; la figure 12 est une vue analogue à la figure 2,mais pour une autre configuration. La machine comprend un certain nombre de structures modulaires 11, plus ou moins complètes en fonction du rôle auquel elles sont destinées. Dans la forme de réalisation montrée sur les figures 1 et 2, la machine est à transfert linéaire des pièces a usiner et/ou à assembler et comprend deux rangées parallèles de structures 11. Les structures modulaires peuvent être de plusieurs types, plus ou moins élaborées, en fonction de leur destination, mais comprenant des éléments communs. Une structure modulaire il comprend un pied tubulaire 12 (figure 3) ouvert a sa partie inférieure et y recevant par un taraudage 13 un socle cylindrique 14 a filetage extérieur 15 et se terminant par une partie arrondie en forme de calotte sphérique 16. Des trous rayonnants 17 sont prévus pour la mise en rotation du socle 14 en vue du réglage de la hauteur du pied, l'appui sur le sol se faisant par l'intermédiaire d'un amortisseur en caoutchouc ou analogue 19. L'immobilisation du socle 14 est obtenue par un contre-écrou 21 présentant des trous rayonnants 22 pour faciliter son actionnement. Le pilier 12 présente, du côté externe, c'est-à-dire à l'opposé de celui tourné vers les piliers de l'autre rangée, une fente longitudinale 23 (figure 5) à hauteur d'une table 24 destinée à supporter un mécanisme 25 prévu pour l'entratnement de montages portepièce 26 portés par des palettes 27. La table 24 présente sur sa face inférieure 28 deux rainures marginales 29 et 31 parallèles aux bords longitudinaux 32 et 33 de la table. Au droit d'une structure 11, une rainure 29 ou 31 est engagée par deux pions 34 et 35 que porte un mentonnet 36 faisant partie d'un collier d'appui 37, engagé autour du pilier 12 et immobilisé par rapport à celui-ci grace à des goupilles traversantes 38 et 39. On obtient ainsi un entre-axesconstant entre la trajectoire de défilement des montages porte-pièces 26 et les axes 41 des piliers 12. La rigidité de la liaison entre le pilier 12 et la table 28 est complétée par une applique 42 dont le rebord 43 est pressé contre la face supérieure 44 de la table 24 par l'action d'une vis 45 traversant le corps 46 de l'applique et coopérant avec un trou taraudé du collier 37. Dans le pilier 12, à l'extrémité supérieure de celui-ci, est engagée une colonne 46 dont l'extrémité 47 est filetée et coopère avec un écrou 48 dont la face 49 repose contre la tranche supérieure 51 du pilier, permettant ainsi un ajustement en hauteur de la colonne 46. L'immobilisation de celle-ci est obtenue en jouant sur l'élasticité d'une partie du pilier 12 conférée par la fente 23, permettant un serrage de la colonne 46 par le pilier 12. Dans ce but, le collier 37 est un collier ouvert à deux branches qu'on rapproche par l'action d'une vis 52. La colonne 46 s'épanouit suivant une tête 55 présentant un embrèvement 55' dans lequel est logée une platine 57 laquelle est maintenue par des plaquettes 56' fixées par des vis 56. Sur une face 58 de la platine 57 est fixée une unité de travail 59 constituée par exemple par un automate d'engagement de pièces, de transport de pièces, ou une presse, ou une broche d'usinage. Sur l'autre face sont fixées les #nnexes de l'unité de travail 59 et on a montré un distributeur 62 pour les asservissements pneumatiques ou hydrauliques de l'unité de travail 59, des circuits de commande électrique, électronique ou fluidique 63. L'unité de travail 59 et ses annexes constituent un ensemble de travail 64, lequel est enfermé dans un bottier parallélépipédique transparent 65 dont la face supérieure 265, légèrement encastrée, forme tablette de dépose des pièces et outillages. Des orifices 66 (figure 6) du bottier 65 sont prévus pour le passage de boutons 67 du distributeur 62, permettant l'actionnement direct de ce dernier. Des diodes électroluminescentes 68 soudées sur un circuit imprimé 69 sont visibles frontalement de part et d'autre du bottier 65. Dans la variante montrée sur la figure 5, une rondelle 71 est interposée entre la tranche 51 du pilier 12 et l'écrou 48, permettant ainsi de disposer la tête de travail 64 à une hauteur plus grande que dans la forme de réalisation précédente. Les piliers ou montants peuvent etre munis d'un grand nombre d'accessoires. Dans la réalisation montrée sur les figures 3 et 5, un second collier 72 est fixé sur le pilier 12, au-dessus du collier d'appui 37, et à sa fixation contribue une vis 73. Du collier 72 dépend un mentonnet 74 propre à soutenir la partie margina le. 75 d'une-palette 27 portant un montage 26. Du collier 72 dépend également un couloir 76 qui reçoit une pièce de guidage 77 (figure 8) dont le chemin de guidage est montré en 78, ladite pièce étant maintenue entre des cales 79. et des vis 81. Du collier 72 dépend également une pièce de butée 82 dont la butée 83 impose une position prédéterminée à la pièce formant l'extrémité d'une rangée de pièces P issues d'un bol vibrant 85, l'organe de prise de l'automate ayant été schématisé en 86. Dans une autre forme de réalisation, les mentonnets 72 supportent un rail de guidage pour les palettes 27. Dans une autre forme de réalisation, un mentonnet 72 sup porte un vérin destiné à ajuster la position d'un montage 26 pour qu'il corresponde à celle de l'organe de distribution ou de l'outil de unité de travail. Adjacente à la structure 111, porteuse de l'ensemble de travail 64 qu'on a décrit, se trouve une structure modulaire 112 (figure 3) comprenant un pilier 91, de hauteur réglable, par des moyens analogues à ceux que comporte la structure 111. La solidarisation entre le pilier 12 et le pilier 91 est obtenue à l'aide d'un tube-entretoise 92 engagé dans des portées cylindriques 93 et 94 de dispositifs de collier 95 et 96 engagés autour des piliers 12 et 91 et serrables sur ces derniers ainsi que sur le tube 92 gracie à des vis 97 et 98. A l'extrémité supérieure du tube 91 est fixé, dans l'exemple par soudure, un plateau 99 qui supporte le bol vibrant 85 contenant des pièces qui doivent être distribuées automatiquement.Le bol vibrant 85 présente un couloir 101 prévu pour l'alimentation du guide-pièces 77 par des pièces P prélevées dans le bol 85. On réalise ainsi, par l'intermédiaire dudit guide et de l'organe de prise 86 de l'automate, l'alimentation des montages 26 portés par les palettes 27. Celles-ci sont fixées sur les brins 102 et 103 d'une chaine disposée en circuit fermé qui passe a ses extrémités sur des poulies, le sens de circulation ayant été marqué sur la figure par les flè ehes fl et f2. Sur sa face interne, le pilier 12 présente une fenêtre 104 à bords verticaux 105 et 106 et bords horizontaux 107 et 108. Les bords 108 de fenêtres de piliers 12 alignés servent a la réception du fond 109 d'une goulotte 110 à section transversale rectangulaire. Le bord 111 de la goulotte 110 est maintenu, au droit de chaque pilier, par une patte 112 fixée au pilier 12 par deux tiges filetées à tête 113 et 114, cette dernière tige traversant une fourrure 115. La goulotte 110, outre qu'elle constitue un contreventement entre les piliers 12 et ainsi fait partie de l'ossature de la ma- chine, sert à la réception de canalisations de fluide électrique, hydraulique ou pneumatique. De la goulotte 110 sont dérivées des canalisations 116 pénétrant directement a l'intérieur du pilier 12 par la fenêtre 104 et qui conduisent l'agent moteur ou de contrôle requis pour le bon fonctionnement de l'ensemble de travail 64. D'autres organes de contreventement 117, transversaux aux deux rangées de piliers 12, sont également prévus et ils sont fixés par des tiges filetées 118, 119. Des parois opposées 121 et 122 du bottier ou carter 65 sont solidaires des profilés 123 et 124 qui servent au maintien d'écrans de protection 125, transparents. Lesdits écrans sont à deux parois perpendiculaires 126, 127 et 128, 129 respectivement, de sorte que l'ensemble a une forme d'U en section transversale avec des bords en regard 131 et 132. Lorsqu'ils sont mis en place, les écrans 125 interdisent l'accès aux boutons 67. Lesdits écrans coopèrent d'autre part avec des contacts 133 prévus pour interdire le fonctionnement de la machine aussi longtemps que lesdits écrans ne sont pas en place et qu'ainsi la machine n'est pas dans sa condition propre à assurer la sécurité. Dans la forme de réalisation montrée sur les figures 9 et 10, le pilier 12 porte directement à sa partie supérieure 141 l'ensemble de travail 64, la platine 57 dudit ensemble étant fixée sur le pilier 12 par l'intermédiaire d'oreilles 142 et de vis 143 ou de colliers. Dans le cas où l'ensemble 64 est celui qui correspond au tableau de commande général, il,comprend un dispositif de contrôle 144 de mise en fonctionnement de la machine actionnable par une clé 145. La platine 57 peut alors supporter des distributeurs de commande du mécanisme de transfert 146 à boutons de commande mécanique individuels 147 ainsi que des circuits de commande intégrés 148. La visualisation des séquences de fonctionnement est assurée par des diodes électroluminescentes 149. L'autre face de la platine peut etre garnie par des circuits de liaison et de synchronisation du mécanisme de transfert avec tous les ensembles de travail de la machine et le circuit de sécurité des écrans de protection aboutissant au contact contrôlé par la clé 144. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 11, le pilier 12 supporte une tablette 151 sur laquelle un ouvrier peut appuyer ses bras pour faciliter l'alimentation manuelle du montage 26. Une pédale 152 portée par le pilier 12 est prévue pour commander l'arrêt du fonctionnement de la machine en cas de besoin. Pour une machine-transfert à déplacement rectiligne des pièces, certaines structures modulaires comme montré en 113 sont dépourvues d'ensemble de travail. Il peut en être de même pour une machine-transfert dans laquelle les montages 161 effectuent un trajet circulaire comme montré sur la figure. 12. Une structure 111 porte un ensemble de travail 64. Elle est associée à une structure 112 qui porte par exemple un bol vibrant 85. La table ou plateau circulaire 162 est supporté et guidé par des structures modulaires 113 à mentonnet 36 et applique 42. Les écrans 163, transparents, dépendant du bottier 65, lui-même transparent, sont alors cylindriques. La constitution modulaire de la machine à partir de structures identiques ou analogues entre elles, apporte des avantages décisifs. D'une part, la seule juxtaposition des structures permet l'obtention d'une machine en état de fonctionnement. Par leur conception même, les structures constituent l'ossature de la machine et comportent les moyens pour le support et la mise en circulation des pièces à usiner et/ou à assembler. D'autre part, les canalisations de fluide : électrique, hydraulique ou pneumatique, sont logées à demeure à l'intérieur des structures. La machine terminée est donc d'une utilisation particulièrement commode et store. Par ailleurs, chaque structure est autonome, tant au point de vue mécanique qu'au point de vue des commandes, asservissement et signalisation. Elle peut donc être construite d'une manière indépendante des autres structures, vérifiée et ajustée. Cet avantage est d'autant plus précieux que, notamment pour les machines de petites dimensions, il n'est pas possible jusqu'ici d'effectuer simultanément les réglages requis pour plusieurs postes de travail. La structure comportant, s'il y a lieu, des moyens pour coopérer avec l'unité de travail, le dispositif de transfert luimême peut être léger, car il est déchargé des efforts résultant de l'usinage. Les composants essentiels des structures étant identiques, il est possible de les employer en fonction des utilisations recherchées. REVENDICATIONS 1.- Machine transfert pour l'assemblage et/ou l'usinage de pièces,comprenant des moyens pour amener successivement des pièces en un ou plusieurs postes de travail, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une multiplicité de structures modulaires constituées a partir de dispositifs ayant les mêmes organes essentiels, lesdites structures constituant l'ossature de la machine et comprenant des moyens pour loger les canalisations, chacune d'entre elles formant un ensemble unitaire propre à être construit et essayé de manière autonome. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une multiplicité de structures à pilier dont-chacune comporte des moyens pour supporter le dispositif d'entratnement des palettes à montages de pièces et des moyens pour le support desdites palettes. 3.- Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les piliers sont disposés suivant une configuration rectiligne. 4.- Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les piliers sont disposés suivant une configuration circulaire. 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend,à côté d'une structure prévue pour l'usinage ou l'assemblage,-une structure prévue pour l'alimentation en pièces. 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les structures sont entretoisées. 7.- Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les entretoises ainsi que les structures sont propres à loger des canalisations. 8.- Structure entrant dans la constitution d'une machine transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un pilier de longueur ajustable, des moyens ajustables en hauteur le long du pilier pour recevoir un plateau-support d'un dispositif d'entratnement de mécanisme, des moyens ajustables en hauteur pour soutenir des palettes. 9.- Structure selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle. comprend des moyens pour recevoir à son extrémité supé rieure un ensemble de travail, d'usinage ou d'assemblage. 10. Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour supporter l'effort d'usinage. 11. Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'ensemble de travail est protégé par un bottier transparent. 12 Structure selon les revendications 9 et 11, caractérisiée en ce que la partie supérieure du bottier forme tablette de dépose de pièces et d'outillages. 13. Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que des boutons d'actionnement font directement saillie par rapport au bottier. 14. Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'ensemble de travail comprend des voyants définissant le déroulement du cycle de fonctionnement et visibles a travers le bottier. 15. Machine comportant une structure selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend des écrans transparents de protection assemblés avec le bottier transparent d'un ensemble de travail. 16. Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce que des contacts de sécurité coopèrent avec lesdits écrans.