Brevet FR2364712A1 — publié le 19780414

La présente invention se rapporte à un dispositif pour commander les mouvements d'un appareil de transfert automatique de pièces au cours d'opérations sur des presses à outils multiples. Ainsi qu'il est déjà connu, dans les presses à outils multiples, par exemple les presses utilisées pour la fabrication d'articles en t81e en plusieurs opérations d'emboutissage successives, les pièces sont introduites dans une presse et déplacées d'un outil, ou matrice, au suivant au moyen d'appareils de transfert automatiques qui, en synchronisme avec l'ouverture simultanée de tous les outils, saisissent les pièces, les soulèvent de l'empreinte de l'outil respectif et les avancent pour les déposer dans l'outil suivant tandis que la pièce qui se trouve dans l'empreinte du dernier outil est déchargée de la presse. Suivant le type et la complexité des opérations à exécuter, ces appareils de transfert peuvent effectuer des déplacements dans deux directions perpendiculaires entre elles, par exemple# dans le seul plan horizontal ou dans trois plans orthogonaux, ctest-à-dire la prise des pièces dans le plan horizontal avec entrée latérale, un soulèvement vertical, pour dégager chaque pièce de l'empreinte de l'outil correspondant, et une translation, également exécutée dans un plan horizontal, pour déplacer les pièces d'un outil à l'autre de la presse multiple. Suivant la technique classique, les appareils de transfert du type indiqué ci-dessus comprennent une série d'organes de préhension de pièces montés à intervalles sur des barres rectilignes qui coulissent parallèlement à l'axe longitudinal de la presse, en entrainant les organes de préhension destinés à saisir et relâcher les pièces, et qui peuvent, en outre, monter et descendre dans leurs plans verticaux respectifs, deux tiges qui tournent autour de leur axe et se déplacent longitudinalement pour l'entrainement des organes de préhension ; des moyens de guidage destinés à guider les déplacement rectilignes des barres et les rotations des tiges ; et des moyens moteurs servant à actionner les mouvements. Dans la technique #connue, les mouvements indiqués ci-dessus sont actionnés par l'intermédiaire de mécanismes à leviers qui prennent leur mouvement sur l'arbre principal d'actionnement de la presse par l'intermédiaire d'une ou plusieurs cames. Les mécanismes connus, à cames et leviers, assurent un synchronisme correct des mouvements de l'appareil de transfert et des mouvements d'ouverture et de fermeture de la presse, ainsi qu'une très grande précision de positions indexées des pièces dans les empreintes d'outils, quelle que soit la vitesse de fonctionnement de la presse Toutefois, ces mécanismes connus se sont révélés techniquement insatisfaisants dans le cas de l'entrainement des appareils de transfert pour presses w 1- tiples destinées à la fabrication de pièces de grandes dimensions et dans lesquelles le pas, c'est-à-dire l'intervalle d'un outil au suivant, varie entre I et 2 mètres et la cadence de fonctionnement est élevée, de l'ordre de 10 à 20 coups à la minute. Avec de telles caractéristiques de fonctionnement, les dispositifs classiques d'entrainement de l'appareil de transfert porteraient les dimensions des organes des chaînes cinématiques, c'est-à-dire des cames et leviers d'accouplement, à des valeurs qui soulèvent des difficultés de réalisation pratique de ces organes. L'invention a donc pour objet un dispositif d'entratnement d'un appareil de transfert de pièces sur les presses multiples qui comportent un grand pas de chaque outil au suivant et fonctionnent à grande vitesse. Suivant l'invention, les moyens moteurs qui entrainent lesdites barres et lesdites tiges de préhension des pièces et leur translation d'un outil, ou matrice, au suivant, le chargement des pièces dans le premier outil et leur déchargement du dernier outil de la presse, sont constitués par des moteurs électriques individuels, reliés auxdites barres et tiges par transmissions mécaniques à pignon et crémaillère, ces moteurs électriques individuels étant commandés par des signaux électriques émis par des transducteurs de position correspondants qui sont à leur tour actionnés par l'arbre moteur de la presse. Suivant une première forme de réalisation de l'invention, le dispositif de commande des moteurs indépendants comprend une came qui tourne en synchronisme avec 1'arbre moteur principal de la presse, une contre-came, ou suiveur de came, munie d'au moins un segment denté qui est en prise avec un pignon, un premier transducteur de position rotatif, solidaire de l'arbre de ce pignon, une dynamo tachymétrique calée sur l'arbre du moteur commandé, un deuxième transducteur de position également calé sur l'arbre du moteur commandé pour détecter la position atteinte par ledit organe de translation de pièces actionné par ce moteur, et un ensemble électronique de traitement des données, connu en soi, qui contrôle les signaux émis par le premier transducteur de position et les envoie au moteur commandé, éventuellement modifiés en fonction des signaux de retour fournis par le deuxième transducteur de position. Suivant une deuxième forme de réalisation de l'invention, le dispositif de commande de chacun des moteurs indépendants comprend un arbre auxiliaire qui tourne en synchronisme avec l'arbre principal de la presse, un élément de référence spatiale solidaire dudit arbre auxiliaire, un géné- rateur de fonction commandé par ledit élément de référence spatiale, un programmateur pour la commande du type de fonction à engendrer, une dynamo tachymétrique solidaire de l'arbre du moteur commandé, un transducteur de position également solidaire de l'arbre du moteur commandé, un ensemble électronique de traitement des données, connu en soi, qui contrôle les signaux correspondant à la fonction, engendrée par ledit générateur de fonction, et les envoie au moteur commandé, éventuellement modifiés en fonction des signaux provenant du transducteur de position calé sur l'arbre du moteur commandé. L'invention apporte l'avantage de permettre de commander les mouvements de l'appareil de transfert sans avoir à recourir à des cames énormes et des leviers très lourds, qui sont pratiquement impossibles à réaliser dans le cas des presses multiples où les outils sont disposés à des entre-axes variant entre 1 et 2 mètres et qui opèrent à cadences élevées, comprises entre 18 et 20 coups à la minute. La sécurité de placement des pièces dans les empreintes des outils et le synchronisme entre les mouvements de l'appareil de transfert et les mouvements d'ouverture et de fermeture des outils-sont assurés par le circuit de contrdle spatial constitué par le transducteur de position, ou le générateur de fonction, reliés à l'arbre moteur de la presse et les transducteurs de position reliés à l'arbre du moteur commandé. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en plan d'une partie d'un appareil de transfert de pièces pour presses multiples suivant 11 invention - la figure 2 est une vue schématique en élévation latérale de la partie d'appareil de transfert de la figure 1 - la figure 3 est une coupe transversale de l'appareil de transfert, prise suivant la ligne III-III de la figure 2 - la figure 4 est un schéma d'une première forme de réalisation du dispositif de commande des moteurs indépendants d'actionnement de l'appareil de transfert ; et - la figure 5 est un schéma analogue à la figure 4, d'une deuxième forme de réalisation du dispositif de commande des moteurs indépen- dants d'actionnement de l'appareil de transfert. Ainsi que représenté sur les figures, l'appareil de transfert suivant l'invention comprend, comme dans la technique classique, un massif 1, ou embase, placé a l'extérieur de la presse multiple, à laquelle l'appareil de transfert est associé, et au d4but de la rangée des outils de la presse. Un massif, ou embase, correspondant est placé à la fin de la rangée d'outils, où les pièces finies sont déchargées de la presse multiple. Ce deuxième massif n'a pas été représenté du fait qu'il est classique et ne présente pas d'intérêt particulier pour l'exposé de l'invention. De même, on a omis de représenter sur les figures la presse multiple elle-même du fait qu'elle est classique et que sa représentation n'est pas nécessaire pour la compréhension de l'invention. L'appareil de transfert comprend, également comme dans la construction classique, deux barres parallèles la qui s'étendent le long de la presse, latéralement aux outils. Ces barres sont munies d'une série d'organes de préhension de pièces 2a et 3a fixés à des intervalles correspondant au pas d'écartement des outils de la pièce, ces organes étant eux-mémes constitués par des barres à crémaillère 2b, 3b respectivement, engrenant avec des pignons 2c,- 3c, lesquels tournent sur des supports fixes 2d, 3d > solidaires des barres la. Les barres la sont mobiles en translation rectiligne, parallèlement à l'axe longitudinal de la presse, et sont fixées à des Supports appropriés tels, par exemple, ceux indiqués en 6a et 7a, qui sont portés par des chariots, tels qu'indiqués en 6 et 7, qui peuvent se déplacer sur le plan horizontal. Des supports 4 et 5, également montés sur les chariots 6 et 7, guident les tiges 2 et 3 d'actionnement des organes de préhension 2a et 3a. Ces supports permettent d'imprimer aux tiges 2 et 3 une rotation, au moins partielle, afin de permettre aux paires d'organes de préhension 2a, 3a, portés par ces tiges, de saisir et relâcher cycliquement les pièces qui se trouvent dans les divers outils de la presse multiple et qui doivent oestre soulevés puis déplacés d'un outil à l'autre ou déchargés de la presse, en fin des diverses opérations d'emboutissage. Entre les supports 4 et 5, montés sur les chariots correspondants 6 et 7 et les organes de préhension sont interposés des accouplements universels 4a et Sa comportant des arbres télescopiques 4b et 5b qui per mettent les montées et descentes des barres la sans perturber la rotation des barres 2 et 3 qui entraînent des organes de préhension 2a, 3a. Suivant l'invention, les translations rectilignes des barres la, parallèlement à l'axe longitudinal de la presse, ainsi que les montées et descentes dans leurs plans longitudinaux respectifs et ainsi que les rotations de ces tiges 2 et 3 servant à saisir les pièces dans les outils, sont entraînées par des transmissions à pignon et crémaillèrev elle memes entratnée9 par un moteur électrique individuel.Plus. précisément, et comme on peut le voir en se référant aux figures 1, 2 et 3, le déplacement rectiligne horizontal des barres la, dans un sens ou dans l'autre, est obtenu par l'intermzdiaire de crémaillères rectilignes horizontales 8 et 9 solidaires d'un châssis non représenté qui porte les chariots 6 et 7, lesquels roulent sur des barres de guidage 10. Les crémaillères 8 et 9 sont entraînées par des pignons correspondants 11 et 12, calés sur un arbre 13 accouplé au premier moteur individuel 14. La rotation des tiges 2 et 3 autour de leur axe est assurée par l'intermédiaire des pignons 15 et 16 montés respectivement sur les tiges 2 et 3, par accouplements à cannelures qui permettent leur coulissement en translation rectiligne Ces pignons sont respectivement en prise avec des crémaillères verticales correspondantes 17 et 18, elles-memes solidaires respectivement de barres verticales 19 et 20, lesquelles sont munies d'autres crémaillères verticales 21 et 22 respectivement en prise avec des pignons 23 et 24 qui sont eux-m#mes calés sur un arbre 25 accouplé à un deuxième moteur électrique individuel 26. Les montées et descentes des barres la sont obtenues par l'intermédiaire du mécanisme représenté sur la figure 2. Chacune des barres la est reliée au chariot correspondant 6 ou 7 par un mécanisme qui permet aux barres d'effectuer un déplacement vertical par rapport à ces chariots. Les barres la sont accouplées, avec liberté de coulissement horizontal assuré par l'interposition de galets de roulement 31, aux extrémités 28 de deux tiges verticales 29 et 30. Ces deux tiges verticales 29 et 30 sont munies respectivement de crémaillères correspondantes 32 et 33 engrenant avec des pignons 34 et 35 respectifs, lesquels engrènent en même temps en prise avec les crémaillères horizontales 36 et 37 engrenant elles mêmes avec d'autres pignons tels que celui représenté en 38 sur la figure 2 et qui est porté par un arbre 39 entraîné par le troisième moteur individuel 40. Les pignons 34 et 35 sont mutuellement accouplés par un arbre 41. Suivant une première forme de réalisation de l'invention, les impulsions de commande sont transmises aux moteurs individuels 14, 26 et 40 par l'intermédiaire du dispositif représenté sur la figure 4. Ce dispositif de commande comprend, pour chaque moteur indi viduel, une came 42 de dimensions réduites calée sur l'arbre moteur principal de la presse ou sur un arbre auxiliaire, exactement en phase avec le premier, tel l'arbre indiqué schématiquement 43 sur la figure 4. La came 42 est en contact avec une contre-came 44, elle-même reliée à une crémaillère rectiligne 45 rappelée par un ressort 46. Cette crémaillère 45 engrène avec un pignon 47 sur l'arbre 48 duquel est calé un premier transducteur électrique 49 de posicion. Les impulsions engendrées par ce premier transducteur 49, après avoir été traitées électroniquement par un appareillage classique, indiqué schématiquement par le bloc fonctionnel 50, sont utilisées pour commander le moteur 14, 26 ou 40 considéré. Sur l'arbre de ce moteur 14, 26 ou 40 sont montés une dynamo tachymétrique 51 et un deuxième transducteur 52 qui détecte la position atteinte par les organes de l'appareil de transfert, entraînés par le moteur considéré, et envoie un signal de retour à l'ensemble électronique 50 pour modifier par réaction l'ordre transmis au moteur. Suivant une deuxième forme de réalisation de l'invention, la commande des moteurs individuels 14, 26 et 40 est effectuée par l'intermédiaire de l'appareillage représenté schématiquement sur la figure 5. Dans cette forme de réalisation, l'arbre moteur de la presse, ou un arbre auxiliaire exactement en phase avec le premier, par exemple l'arbre indiqué en 53 sur la figure, porte un élément de référence spatiale de type classique. Les signaux émis par cet élément 54 sont injectés dans un générateur de fonctions électronique 55, connu en soi, dont la courbe de sortie peut être modifiée et programmée à l'aide d'un programmateur classique, tel celui indiqué schématiquement en 56. La courbe émise par le générateur 55 commande le moteur 14, 26 ou 40 considéré sous le contrôle des signaux de la dynamo tachymétrique 151 et du transducteur de position 152, dont les signaux de retour sont traités par l'ensemble fonctionnel électronique 150 pour modifier par réaction l'ordre transmis au moteur considéré. La réalisation, selon le schéma de la figure 5, apporte l'avantage d'éliminer totalement la came, aussi petite qu'elle soit, de la forme de réalisation de la figure 4, en confiant au générateur de fonctions 55 la reproduction électronique du profil de la came et, par conséquent, l'émission des ordres transmis à l'appareil de transfert, en synchronisme avec l'ouverture et la fermeture des outils de la presse. Cette forme de réalisation apporte également l'avantage qu'un changement éventuel au cycle fonctionnel de la presse et, par conséquent, au cycle de l'appareil de transfert associe à cette presse, ne nécessite pas le remplacement mécanique de la came 42 de chacun des appareils de commande des moteurs 14, 26, 40, alors qu'il suffit d'adapter le programmateur 56 qui fait varier la fonction engendrée par le géndrateur 55, ce qui équivaut à un changement de profil de came. Il est évident que des modifications et variantes peuvent être apportées aux dispositifs décrits, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement des mouvements d'un appareil de transfert automatique des pièces utilisées dans une presse à outils ou matrices multiples, cet appareil comprenant une série d'organes de préhension des pièces, montés à intervalles sur des barres rectilignes qui coulissent parallèlement à l'axe longitudinal de la presse en entraînant ces organes de préhension destinés à saisir et relâcher les pièces, et qui peuvent en outre monter et descendre simultanément dans leurs plans verticaux respectifs, deux tiges qui tournent autour de leur axe et se déplacent longitudinalement pour l'entratnement des organes de préhension, des moyens de guidage des déplacements rectilignes desdites barres et les rotations desdites tiges, et des moyens moteurs servant à réaliser les mouvements, ce dispositif étant caractérisé en ce que ces moyens moteurs sont constitués par des moteurs électriques individuels, accouplés auxdites barres et auxdites tiges par transmissions mécaniques à pignon et crémaillère, lesdits moteurs électriques individuels étant commandés par signaux électriques fournis par des transducteurs de positions correspondants, lesquels sont actionnés par l'arbre moteur de la presse. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des moteurs électriques individuels est actionné par un dispositif de commande comprenant une came qui tourne en synchronisme avec l'arbre moteur principal de la presse, une contre-came,#ou suiveur de came, munie d'au moins un secteur denté qui engrène avec un pignon, un premier transducteur de position rotatif solidaire de l'arbre de ce pignon, une dynamo tachymétrique calée sur l'arbre du moteur commandé, un deuxième transducteur de positions également calé sur l'arbre du moteur commandé, pour détecter la position atteinte par l'organe correspondant de translation des pièces entraînées à partir de ce moteur et un ensemble électronique de traitement des données, connu en soi, qui contrôle les signaux émis par le premier transducteur de position et les envoie au moteur commande, éventuellement modifiés en fonction des signaux de retour provenant du deuxième transducteur de position. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des moteurs électriques individuels est actionné par un dispositif de commande comprenant un arbre auxiliaire qui tourne en synchronisme avec l'arbre principal de la presse, un élément de référence spatiale, solidaire de cet arbre auxiliaire, un générateur de fonction commandé par cet élément de référence spatiale, un programmateur pour la commande du type de fonction à engendrer, une dynamo tachymétrique solidaire de 1!arbre du moteur commandé, un transducteur de position également solidaire de l'arbre du moteur commandé et un ensemble électronique de traitement des données, connu en soi, qui contre les signaux correspondant à la fonction engendrée par ledit générateur de fonction et les envoie au moteur commandé, éventuellement modifiés, en fonction des signaux de retour provenant du transducteur de position calé sur l'arbre du moteur commandé.