Brevet FR2364715A1 — publié le 19780414

La présente invention a~pour objet un dispositif de sécurité permettant à la fois la préhension de pièces à travailler sur une machine-outil et la commande du travail de la machine, et agencé de façon à offrir toutes les garanties de sécurité pour la personne desservant ladite machine. La grande majorité des# travaux effectués sur machines-outils sont des travaux de fabrication de pinces présentant pour le plus grand nombre, des dimensions relativement réduites et réalisées en petites, moyennes ou grandes séries. Pour les opérations exécutées sur certaines de ces machines telles que presses, poinçonneuses et machines analogues, de nombreux dispositifs fonctionnant de façon manuelle, semi-automatique ou automatique et destinés à garantir la sécurité de l'opérateur, ont été mis en place soit au niveau de la préhension des pièces soit au niveau de la commande successive des différents cycles d'usinage ou au niveau de la commande générale de la machine. Dans le domaine de la préhension des pièces à usiner, on contact par le brevet français 1 142 678 une pince preneuse à deux becs comportant une poignée de commun de avec gâchette articulée commandant un câble permettant le rappel d'un des deux becs. De par sa constitution, cette pince n'assure pas une préhension très stre et offre une fiabilité très faible due à l'allongement du câble et à l'usure du profil du bec. On connaît également par le brevet français 1 179 762 un appareil manuel de manutention constitué par une ventouse à main qui peut entre mise en communication avec l'atmosphère par un passage normalement fermé par un obturateur manoeuvrable soit à l'aide d'une poignée coulissante montée sur le manche portant la ventouse, soit à l'aide d'une gâchette agissant sur la tige porteuse de l'obturateur. Quant au brevet français 1 200 944, il concerne un dispositif à ventouse du type précédent dans lequel la commande de l'obturateur se fait par un poussoir tandis que l'appui de la tige coulissante s'effectue au niveau du support de ventouse. Les appareils de manutention des brevets ci-dessus mentionnés n'offrent pas une sécurité et une garantie totale pour l'opérateur. Par exemple si ce dernier tient d'une main l'appareil de préhension d'un objet présentant une partie plate, l'autre main, pour des besoins de mise en place ou de maintien de l'objet peut autre laissée au contact dangereux de l'élément mobile d'une machine-outil tel que le coulisseau d'une presse. On a choisi également une autre voie dans la sécurité évoquée en agissant au niveau de la commande d'un cycle d'usinage exécuté par une machine-outil Ainsi il est bien connu par exemple par le brevet français 1 024 840 d'obliger un opérateur à agir simultanément avec ses deux mains sur deux boutons poussoirs montés en série commandant l'alimentation d'un circuit d'enclenchement des mouvements des plateaux de coupe d'une machine à découper. Les deux mains de l'opérateur sont donc occupées loin de la zone dangereuse pendant la descente de l'organe mobile de la machine. Mais on peut arriver à lier les deux boutons de commande par exemple à l'aide d'une barre et en appuyant sur un seul bouton, on agit en fait sur les deux boutons ce qui met en route la machine Pour empêcher toute fraude de la part de l'opérateur qui a souvent tendance à se libérer des moyens de sécurité, le brevet français 1 244 366 propose un dispositif de sécurité et de commande du mouvement d'un coulisseau de presse comportant deux jeux de trois contacts par main, chaque jeu nécessitant la pression continue de la main sur le boutonspoussoir correspondant e De plus, une tôle de séparation assez haute est disposée perpendiculairement au tableau de commande entre les deux boutons.Une temporisation est asservie au troisième contact dit "de repos" pour permettre la préparation de l'opération d'usinage à l'aide d'un mécanisme d'embrayage. Il est également connu dans le domaine de la protection de l'opérateur des dispositifs comportant une grille ou une cage de protection qui forme un barrage pour les mains de l'opérateur pendant le cycle dangereux de la machine. D'autres dispositifs du méme genre provoquent l'arrêt immédiat de ladite machine quand la main de l'opérateur est engagée dans la zone dangereuse ou quitte une position prédéterminée. Le brevet français 2 024 134 offre un dispositif analogue dans lequel un rideau de rayons est combiné avec un étrier de protection. La plupart des actions de sécurité décrites dans les brevets ci-dessus mentionnés n'ont lieu qu'après la mise en place de la pièce à usiner sur la machine. I1 se peut donc que lors de cette opération, la manoeuvre des boutons de commande par un tiers ou un dérèglement intempestif dans les circuits d'alimentation de la machine provoque la descente de l'élément mobile d'une machine, par exemple le plateau d'une presse. L'opérateur pourrait donc avoir les doigts écrasés en manipulant la pièce sur la machine. Par ailleurs, certains travaux sont effectués en particulier sur des presses à l'unité ou en petite série dans des conditions ne présentant pas toutes les garanties de sécurité souhaitables pour l'opérateur. Ce sont des opérations locales ex8cutees sur des pièces d'assez grandes dimensions - souvent plus grandes que la table de presse telles que poinçonnages, encochages, crevés, ajours, emboutis locaux etc. ... faits sur des éléments de cadre ou sur des lisses d'avions par exemple. Pour ces travaux, l'opérateur tient la pince directement à la main, la présente sur l'outil, la centre souvent sur un centreur situé sur la partie supérieure de l'outil - commande le cycle presse par l'intermédiaire d'un dispositif à pédale par exemple et maintient manuellement la pièce pendant le cycle de travail. Pendant toutes ces opérations successives, l'operateur reste à la merci d'une fausse manoeuvre susceptible d'étire dangereuse pour sa sécurité. Afin de pallier les inconvénients des dispositifs précités et en vue de garantir la sécurité de l'opérateur lors de travaux tels qu'évoqués ci-dessus, la présente invention a pour objet un dispositif de sécurité pour machine outil dont la mise en route est assurée par un circuit de commande, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments mobiles, similaires, chacun desdits éléments comportant - des moyens d'interruption dudit circuit de commande, lesdits moyens étant pourvus d'un organe de commande manuelle, - des moyens de préhension d'une pièce à introduire dans la machine lesdits moyens de préhension étant pourvus d'un organe de commande manuelle, et - des moyens de verrouillage mécanique aptes à immobiliser l'organe de commande des moyens d'interruption dans une position correspondant à l'ouverture du circuit, lesdits moyens de verrouillage étant commandés par lesdits moyens de préhension et étant agencés de telle façon qu'ils ne libèrent l'organe de commande des moyens d'interruption que Si les moyens de préhension sont appliqués sur ladite pièce et si organe de commande des moyens de préhension est en position correspondant à la préhension, et en ce que les moyens d'interruption des deux éléments mobiles sont montés en série dans ledit circuit de commande. Selon une caractéristique préférée, chaque élément mobile comprend un corps solidaire d'une poignée, Les moyens de préhension comprennent une ventouse fixée audit corps à l'opposé de ladite poignée, la concavité de ladite ventouse étant reliée à une cavité étanche ménagée dans ledit corps, ladite cavité comportant un dispositif générateur de dépression ayant une position d'aspiration et une position de repos, lesdits moyens de commande étant constitués par un déclencheur solidaire de ladite poignée. Selon une autre caractéristique, les moyens d'interruption consistent en un contacteur électrique branché dans le circuit de commande. Ledit organe de commands desdits moyens d'interruption consistent en une came solidaire d'un axe de rotation monté tourillonnant à l'intérieur de ladite poignée, ledit axe étant susceptible d'être en tramé en rotation par une gâchette extérieure à ladite poignée, ladite came pouvant prendre une première position correspondant à l'ouverture dudit contacteur et une deuxième position correspondant à la fermeture dudit contacteur, Selon une troisième caractéristique, les moyens de verrouillage consistent en une tige susceptible de se déplacer selon l'axe de ladite poignée, ladite tige étant solidaire par sa première extrémité d'une membrane déformable séparant ladite cavité d'une enceinte ménagée dans ladite poignée, la deuxième extrémité de ladite tige étant apte à coopérer avec l'axe de ladite came, ladite membrane étant apte à prendre une position de repos dans laquelle la deuxième extrémité verrouille l'axe de ladite came, et une position de travail sous l'action d'une dépression créée dans ladite cavité, position dans laquelle la deuxième extrémité de ladite tige est dégagée dudit axe. De plus, le dispositif est agencé de manière à ce que les mains de l'opérateur ne puissent être engagées dans la zone dangereuse de la machine. La figure 1 est une vue en perspective d'une presse équipée du dispositif de sécurité. La figure 2 est une vue en plan d'un élément du dispositif de sécurité selon l'invention pour pièces de grandes surfaces. La figure 3 est une coupe en élévation par un plan AA de la précédente. Sur la figure 1 on a représenté l'ensemble d'une machine-outil (une presse) équipée du dispositif de sécurité objet de l'invention. On a représenté schématiquement le bàti A de la presse avec son coulisseau B. La fenêtre d'entrée C de la presse est partiellement obturée par une grille D ménageant un guichet E de faible hauteur permettant l'introduction d'une pièce F à usiner. On a représenté également les deux éléments mobiles de préhension respectivement référencés G1 et G2 Ces deux éléments sont reliés électriquement en série et sont connectés au tableau de déclenchement H de la machine En outre les deux éléments G1 et G2 sont raccordés à une source d'air comprimé J par les canalisations K Le guichet E a une hauteur suffisamment réduite pour interdire le nassaae des éléments mobiles Glet Gge Sur les figures 2 et 3, on a représenté en détails un élément G du dispositif de sécurité destiné à saisir en pleine tole des pièces telles que F de grandes dimensions. Cet élément est constitué par un corps 1 surmonté d'une poignée 2 munie d'un déclencheur de préhension 3 et d'une g#chette 4, ce corps étant équipé d'une ventouse en caoutchouc- 5. Le corps 1 présente une cavité 6 dans laquelle est monté un appareil générateur de dépression 7, à effet venturi. Celui-ci est maintenu dans la cavité par une bague d'étanchéité 8 fixée dans le corps par des vis 9. Cet appareil est alimenté en air comprimé par la conduite K branchée sur ;'orifice d'entrée 10. Cet air est susceptible d'être évacué par un orifice de sortie 11 d'axe commun avec le précédent et/ou aspiré latéralement dans la cavité 6 du corps 1. Welle-ci est fermée à chaque extrémité de l'appareil a effet venturi par un joint torique 12 du cdté de l'orifice 10 et un joint d'étanchéité 13 du cOté de l'orifice 11. Elle est également fermée, à sa partie supérieure par une membrane 14 fixée par sa périphérie entre l'embase 15 de la poignée 2 et la face supérieure du corps 1 et placée dans un logement 16. La partie supérieure 16' du logement constitue une enceinte isolée de la cavité 6. La partie inférieure 16" du logement est reliée à la cavité 6 par un passage tel que 17 La partie inf#rieure 16" fait donc partie intégrante de la cavité 6 du point de vue fonctionnel. Cette cavité est en liaison avec la ventouse 5 par l'intermédiaire d'un alésage 18 pratiqué dans le fond du corps 1 et dont l'axe est perpendiculaire à l'axe commun des orifices 10 et 11, Dans cet alésage est engagée la tige 19 de la ventouse, tige percée d'un canal 20 mettant en communication la cavité et ladite ventouse. On comprend qu'ainsi la cavité 6 est parfaitement étanche Si l'on excepte sa communication avec l'intérieur du générateur de dépression 7, et le canal 20 qui la fait communiquer avec la concavité 5' de la ventouse 5. La poignée 2. fixée par son embase 15 sur la face supérieure du corps 1, est équipée du déclencheur 3 monté.articulé en 21 sur ladite poignée. Le déclencheur 3 est soumis à l'action d'un ressort 22 en vue d'obturer, en position de repos comme représenté sur la figure 2, par ltintermédiaire d'un obturateur 23 situé à sa base, l'orifice de sortie il de l'appareil à effet venturi. On comprend que dans une telle position, le générateur 7 ne peut aspirer et se trouve, donc dans une position de repos. La poignée 2 aomporte également une gâchette 4 située à l'intériéur de la poignée quand celle-ci est saisie par l'opérateur. Cette gdchgt- te est solidaire d'un pivot 24 d'axe transversal comportant un dégagement 25.Un organe 26 formant came de contact est fixé par sa partie haute 26a sur l'axe 24 à la partie haute du dégagement 25. La came 26 n'a pas été représentée sur la figure 3 dans un but de clarification de cellewci. Comme représenté sur la figure 3, le pivot g4 solidaire de la gâchette 4 est empêché de pivoter par une butée constituée par l'extrémité supérieure 27a d'une tige de verrouillage 27 disposée verticalement dans un alésage borgne 28 intérieur à la poignée 2. L'axe vertical de la tige 27 est orthogonal à l'axe horizontal et transversal du pivot 24 et décalé par rapport à ce dernier d'une distance égale au rayon de la tige. L'extrémité 27a de cette tige vient donc s'engager selon une génératrice contre le plat vertical du dégagement 25, en une plage de contact très courte tandis que par sa tranche, ladite extrémité vient s'appuyer sur la partie horizontale 26b de la came de contact 26. Comme on le verra ultérieurement la tige 27 peut se déplacer en translation selon son axe, Sur la figure 2 la tige est en position haute ou position de verrouillage. L'extrdmitd inférieure 27b de la tige 27 repose sur la membrane 14 et en est rendue solidaire par une vis 29 maintenant également une rondelle cuvette 30 de réception d'un ressort 31 venant en appui sur le fond d'un détourage 32 d'axe commun au conduit 17. Le ressort 31 est taré de telle manière que dans la position de repos représentée sur la figure 2, l'équilibre du système tige membrane soit maintenu. Sur la face 33 de la poignée 2, face située en regard de la paume de la main de l'opérateur quand celui-ci a saisi ladite poignée, est ménagée une lumière 34 dans laquelle est disposé un bottier contact 35 de type connu. L'extrémité supérieure 36a du levier 36 du bottier 35 est susceptible d'être contactée par la partie verticale basse 26c de la came de contact 26 tandis que l'extrémité inférieure 36b est reliée au circuit de demarw rage de la presse à travers un passe-fils 37 ménagé dans la'tale de fermeture 38 de la lumière 34. Les contacts 35 des deux poignées (une poignée droite, une poignée gauche) sont connectés en série pour obliger l'opérateur à les utiliser simultanément pour commander le cycle machine, comme cela a déjà été expliqué. Le dispositif de sécurité selon l'invention fonctionne de la manière suivante - pour une pièce de grandes dimensions disposée sur la table machine susçeptible autre saisie pleine tdle, l'opé- rateur prend les deux poignée, une dans chaque main, poignées dont l'appareil générateur de dépression à effet venturi 7 est alimenté en air comprimé par l'orifice d'entrée 10. - en position de repos, come représenté sur la figure 2, le déclencheur 3 sollicité par le ressort 22 obture, par l'intermédiaire de l'obturateur 23, l'orifice li. Le dispo sitif 7 ne crée donc pas de dépression. L'air s'échappe alors spar le canal 20 de la ventouse 5 : la cavité 6 du corps 1 est sensiblement à la pression atmosphér;Lque, ou bien en très légère surpression, Dans ces conditions, la membrane 14 reste plane et la tige 27 bloque en rotation, par son extrémité 27a,l'axe 24 de la gâchette 4 (position de repos de la tige).Une action sur ladite gâchette 4 n'est donc pas suivie de la rotation dudit axe 24 et la came de contact 26 ne peut; solliciter le levier 36 du contact 35 qui est en position ouverte ; la machine ne peut pas démarrer. - si l'opérateur agit sur le déclencheur 3 sans que la ventouse 5 ne soit appuyée sur la pièce à usiner, la rotation dudit déclencheur autour de son axe 21 libère l'orifice d'évacuation il et l'appareil à effet venturi 7 aspire l'air dans la cavité 6 du corps 1. Cette cavité étant à l'air libre par le canal 20, l'équilibre du système n'est sensiblement pas modifié et l'axe 24 de la gâchette reste verrouillé par la tige 27. La machine ne peut toujours pas démarrer. Lorsque l'opérateur appuie les deux poignées et donc les deux ventouses 5 sur la pièce à saisir,la cavité 6 est fermée vis-a-vis de l'extérieur et ne communique plus qu'avec le générateur de dépression 7. Si de surcroît on actionne le déclencheur 3 de chaque ensemble mobile (position préhension du déclencheur), le générateur de dépression 7 se trouve en position d'aspiration. il en résulte que la cavité 6 se trouve en dépression ce qui entrain - la tenue de la pièce par la ventouse, qui peut alors entre mise en place.,centrée, manipulée etc... sur la table machine pour toute opération. - l'abaissement de la membrane 14 qui s'accompagne du retrait de l'extrémité 27a de la tige 27 (position de travail de la tige). L'axe 24 de la g chette est ainsi libéré. Dès lors, une action sur la gâchette 4 entre en rotation l'axe 24, la came 26 sollicite le bustier de contact 36, ce qui amène celui-ci en position fermée. Cela autorise le démarrage de la machine et les travaux souhaités sur la pièce. REVENDICATIONS 1 Dispositif de sécurité pour machine-outil dont la mise en route est assurée par un circuit de commande caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments mobiles, similaires, chacun desdits éléments comportant - des moyens d'interruption dudit circuit de commande, lesdits moyens étant pourvus d'un organe de commande manuelle, - des moyens de préhension d'une pièce à introduire dans la machine, lesdits moyens de préhension étant pourvus d'un organe de commande manuelle, et - des moyens de verrouillage mécanique aptes a immobiliser l'organe de commande des moyens d'interruption dans une position correspondant à l'ouverture du circuit, lesdits moyens de verrouillage étant commandés par lesdits moyens de préhension, et étant agencés de telle façon qu'ils ne libèrent l'organe de commande des moyens d'interruption que si les moyens de préhension sont appliqués sur ladite pièce et si l'organe de commande des moyens de préhension est en position correspondant à la préhension, et en ce que les moyens d'interruption des deux éléments mobiles sont montés en série dans ledit circuit de commande. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément mobile comprend un corps solidaire d'une poignée et en ce que les moyens de préhension comprennent une ventouse fixée audit corps à l'opposé de ladite poignée, la concavité de ladite ventouse étant reliée à une cavité étanche ménagée dans ledit corps, ladite cavité comportant un dispositif générateur de dépression ayant une position d'aspiration et une position de repos, lesdits moyens de commande étant constitués par un déclencheur solidaire de ladite poignée. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens d'interruption consistent en un contacteur électrique branché dans le circuit de commande et en ce que ledit organe de commande desdits moyens d'interruption consistent en une came solidaire d'un axe de rotation monté tourillonnant à l'intérieur de ladite poignée, ledit axe étant susceptible d'être entraîné en rotation par une gâchette extérieure à ladite poignée, ladite came pouvant prendre une première position correspondant à l'ouverture dudit contacteur et une deuxième position correspondant à la fermeture dudit contacteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage consistent en une tige susceptible de se déplacer selon l'axe de ladite poignée, ladite tige étant solidaire par sa première extrémité d'une membrane déformable séparant ladite cavité d'une enceinte ménagée dans ladite poignée, la deuxième extrémité de ladite tige étant apte à coopérer avec l'axe de ladite came, ladite membrane étant apte à prendre une position de repos dans laquelle la deuxième extrémité verrouille l'axe de ladite came, et une position de travail sous l'action d'une dépression créée dans ladite cavité, position dans laquelle la deuxième extrémité de ladite tige est dégagée dudit axe. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 4, caractérisé en ce que le dispositif générateur de dépression est du type à effet venturi, qui comporte un orifice d'entrée susceptible autre raccordé à une source d'air comprimé et un orifice de sortie susceptible d'être obturé. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit corps comporte deux orifices prolongeant respectivement l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie dudit générateur de dépression, lesdits orifices dudit corps et lesdits orifices dudit générateur de dépression étant raccordés de façon étanche. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le déclencheur est articulé sur la poignée et en ce qu'il est muni d'un obturateur susceptible d'obturer l'orifice prolongeant l'orifice de sortie du générateur de dépression, ledit obturateur étant appliqué au repos sur ledit orifice par un ressort. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'axe de rotation de ladite came est perpendiculaire à la tige et en ce que ledit axe est muni d'un dégagement dans lequel la deuxième extrémité de ladite tige est susceptible d 3 entrer lorsque ladite tige est en position de repos immobilisant ainsi ledit axe dans une position pour laquelle ladite came commande 1 D ouverture dudit contacteur 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite tige est maintenue en position de repos par un ressort solidaire de ladite membrane qui tend è introduire la deuxième extrémité de ladite tige dans ledit dégagement et à provoquer un déplacement de ladite membrane dans un sens opposé à celui qui serait produit par une dépression dans ladite cavité. 10. Dispositif selon Zoune quelconque des revendications 1 a 9, caractérisé en ce qu il comprend en outre un organe solidaire de la machine constituée par une grille de protection agencée de manière telle qu'elle forme un guichet pour le passage deune pièce à usiner, ledit guichet ayant des dimensions qui ne permettent pas l'introduction d'un desdits éléments mobiles,