Brevet FR2360379A1 — publié le 19780303

La pia2csente invention concerne un dispositif utilisé dans les ensembles d'assemblage automatique et permettant notamment le transfert de pièces d'un poste d'alimentation ou la pièce est amenée en attente jusqu'à un poste d'assemblage ou de dépose . On connait ainsi dans les ensembles d'assemblage automatique des dispositifs de transfert linéaire permettant la préhension, le déplacement et la dépose automatiques de pièces selon un cycle en forme de U, et généralement de U inversé ; chacune des branches du U correspond respectivement au poste d'attente de la pièce (alimenté par un dispositif automatique tel qu'un convoyeur pas à pas ) et au poste de dépose de la pièce, par exemple sur un ensemble auquel la pièce doit être incorporée, cet ensemble étant lui-meme amené au poste de montage par une chaine transfert Les procédés d'assemblage mécanisés sont obtenus dans les dispositifs actuellement connus par des bras automatiques susceptibles d'effectuer les mouvements combinés horizontaux et verticaux permettant de saisir la pièce en attente au poste d'alimentation ( par exemple à l'extrémité d'un rail d' amenée ou d'un convoyeur d'alimentation ) puis de la transférer par déplacement angulaire ou rectiligne jusqu'à la position de dépose . La construction de tels ensembles nécessite, dans les dispositifs actuellement connus, l'utilisation de deux vérins combinés correspondant chacun au mouvement respectivement vertical et horizontal . L'utilisation de coulisse et de commande par vérin se révèle particulièrement onéreuse de par sa conception étant donné la précision demandée à ces installations La présente invention vise à permettre la réalisation d'un ensemble de trans- fert de pièces remarquable par la simplicité de sa construction, sa précision, sa souplesse d'adaptation et 11économie de moyens mis en oeuvre A cet effet l'invention concerne un dispositif pour le transfert de pièces notamment dans une chaste d'assemblage automatique, du type constitué d'un ensemble déplaçable par des moyens mécaniques selon un cycle alternatif et apte à prélever, par un organe de préhension approprié, une pièce en attente sur un premier poste, tel qu'un poste d'alimentation , pour la déplacer sur un second poste tel qu tut poste d'assemblage, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe coulissant selon un mouvement linéaire alternatif et porteur de l'outil de préhension de la pièce à transférer, l'or- gane coulissant étant solidaire d'un support par deux lames parallèles flexibles et elastiquement déformables, ainsi aptes à se déformer pour permettre la translation linéaire de l'organe coulissant par rapport audit support et à rappeler cet organe vers une position de repos, les lames constituant ainsi à la fois un moyen de guidage et un moyen de rappel de l'organe coulissant Plusieurs formes de réalisation peuvent etre mises en oeuvre à partir de ce principe Par exemple l'organe coulissant peut entre constitué d'un plateau déplaçable en translation horizontale selon un mouvement alternatif linéaire et le plateau est relié par deux lames verticales, situées en position de repos selon des plans perpendiculaires au déplacement linéaire du plateau, lesdites lames étant montées solidaires à(une extrémîté)dudit plateau coulissant et(à leur extrémité opposée)d'une platine fixe par rapport à l'axe de déplacement du plateau coulissant Selon une autre réalisation l'organe coulissant est constitué par un plongeur déplaçable selon un mouvement alternatif linéaire vertical et ce plongeur est relié par deux lames horizontales à un socle vertical lui-meme non-déplaçable dans un sens vertical Selon une autre forme de réalisation de l'invention l'en semble de transfert comporte deux organes coulissant selon deux axes perpendiculaires et constitués respectivement d'un plateau déplaçable horizontalement et relié par deux lames verticales flexibles à une platine fixe et d'un plongeur coulissant verticalement relié par deux lames horizontales à un socle support Par exemple la platine support du plateau coulissant horizontalement est montée sur l'embase fixe de l'appareil et le plongeur, coulissant verticalement; est lui-m#rne monté solidaire du plateau coulissant horizontalement, le plongeur étant relié par deux lames flexibles horizontales à son socle constitué d'une console portée par ledit plateau. Selon une autre construction, la platine supportant le plateau coulissant horizontalement est elle-meme portée par le plongeur, coulissant verticalement et ce dernier est relié par ses lames flexibles horizontales à son socle support monté fixe sur l'emba se de l'appareil Selon une autre forme de réalisation le plateau coulissant horizontalement et relié par ses deux lames flexibles à sa platine support comporte à une extrémité un manchon de guidage contenant intérieurement le plongeur manoeuvré contre l'action d'un ressort de rappel par des organes de commande portés par le plateau, le plongeur, portant l'outil de préhension, étant ainsi amené successivement au droit des postes d'alimentation et respectivement de dépose Selon un autre développement de l'invention la commande du déplacement de l'organe coulissant est obtenue par une came rotative portant sur un palpeur solidaire de l'organe coulissant Dans le cas où l'ensemble comporte deux organes coulissants constitués respectivement par un plateau horizontal et un plongeur vertical, l'appareil comporte deux cames attaquant les palpeurs mécaniquement solidaires respectivement du plateau horizontal et -du plongeur vertical, ces deux cames étant entrainées en synchronisme par un organe -moteur unique Selon une forme plus particulière de réalisation de l'invention l'ensemble de transfert comporte un plateau coulissant horizontalement et pourvu d'un manchon de guidage d'un plongeur, l'ensemble étant entrainé par une came apte à provoquer le mouvement de déplacement vertical du plateau d'une part et apte à déplacer une tringle radiale par son profil périphérique, la tringle étant elle-meme associée à un culbuteur porté sur le plateau et ainsi apte à trans#mettre le mouvement vertical venu de la came au plongeur portant l'outil de préhension, ladite came comportant un profil formé en relief sur sa surface apte à attaquer un palpeur provoquant le déplacement du plateau selon un mouvement parallèle à l'axe de rotation de la came D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec des formes de réalisation presentées à titre d'exemples non limitatifs et en se référant aux dessins annexés La figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un ensemble de transfert selon l'invention La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale verticale d'un ensemble de transfert selon l'invention et constituant une variante de réalisation La figure 3 représente une vue en plan du dispositif de la figure 2 Les figures 4, 5, 6 et 7 représentent le schéma de fonctionnement d'un ensemble de transfert sensiblement conforme à la réalisation de la figure 1 et montrant les diverses phases du fonctionnement de ce dispositif. On considérera en premier lieu la forme de réalisation simplifiée représentée à la figure 1 en perspective et dont le schéma de fonctionnement est illustré par les figures 4, 5, 6 et 7 Dans ce dispositif la platine 1 supporte deux lames ressort 2 et 3 parallèles et sensiblement verticales qui supportent le plateau à coulissement vertical 4. Sur ce plateau 4 est -montée la console 5 supportant les deux lames horizontales 6 et 7 g supportant elles-memes à leur extrémité opposée le plongeur 8. Le plateau 4 est donc susceptible de coulissement horizontal selon la flèche F1 par flexion des lames 2 et 3 qui jouent ici le rôle de bras articulé assurant le guidage du plateau coulissant 4 et l'organe de rappel tendant à ramener ce plateau dans une position de repos Pareillement les deux lames 6 et 7 permettent d'assurer le déplacement sensiblement horizontal selon la flèche F2 du plongeur porte-outil 8 En commandant de façon convenable les mouvements cumulés ou alternés des plateaux d'une part et du plongeur 8 g par flexion des lames 2 et 3, et 6 et 7 on permet ainsi d'obtenir au niveau du plongeur porte-outil un déplacement vertical ; il est notamment possible d'assurer, comme dans l'application ici visée, le dépla#c#ement du plongeur porte-outil selon un U renversé dont chacune des branches, correspondant aux positions extrêmes dù cycle, est située à la verticale des postes d'alimentation 10 en pièces à transférer et poste de dépose ou d'assemblage 11 (figures 4, 5, 6 et 7 ) Le déplacement du plateau à coulissement vertical 4 et du plongeur porteoutil 8 peut être assuré comme dans l'exemple ici illustré par un ensemble à came L'ensemble à came pourrait entre disposé à tout endroit convenable ; on pottr- rait également prévoir deux cames attaquant respectivement le plongeur à coulissement vertical et le plateau à coulissement horizontal Dans la forme de réalisation la plus simple on a prévu un arbre à came unique 12 portant deux cames voisines soit la came 13 attaquant le plongeur porte-outil 8 et la came 14 attaquant un palpeur 15 venu du plateau à coulissement horizontal On voit que la rotation de l'arbre à came 12 entrainant les cames 13 et 14 permet de commander les mouvements combinés successifs respectivement du plateau à coulissement horizontal 4 et du plongeur porte-outil 8 ; il est entendu que le déplacement du plateau 4 entraine également le plongeur porteoutil par l'intermédiaire de la console 5 On voit donc successivement aux figures 4g 5;6 et 7 les quatre positions du plongeur porte-outil et de l'ensemble de transfert, correspondant aux extrémités des branches du U et aux angles formés par les branches avec l'ame En figure 4, le plongeur porte-outil est en position basse, le plateau coulissant étant en position de repos, assurant le positionnement du plongeur porteoutil au droit du poste 10 ou poste d'alimentation ; l'outil de préhension 16 est ainsi apte à prélever sur le poste d'alimentation 10 la pièce à transférer A la figure 5 la came 13 a dégagé par sa rotation le plongeur porte-outil qui est rappelé par le jeu des lames 6 et 7 en position haute, la came 14 maintenant le plateau coulissant 4 en position de repos A la figure 6 le plongeur porte-outil est toujours en position haute tandis que la came 14 repousse le plateau 4 vers la droite contre l'action des lames ressort 2 et 3 ; ainsi le plongeur porte-outil, toujours en position haute, se trouve amené à la verticale du poste 11 ou poste d'assemblage Dans la phase finale représentée à la figure 7 la came 13 porte sur le plongeur porte-outil et l'amène en position basse, le plateau coulissant 4 étant maintenu en position décalée vers la droite ce qui permet la dépose de la pièce au poste d'assemblage La figure 2 et la figure 3 représentent une variante dans laquelle seul le plateau coulissant 4' monté sur les lames flexibles 2', 3' solidaires de la platine 1' fait appel au dispositif de déplacement conforme à l'invention Dans cette forme de réalisation l'organe moteur 20 entraine l'arbre à came 21 sur lequel est montée la came unique 22 ; cette came 22 est constituée d'un disque portant sur une faee extérieure un profil circulaire 23 attaquant le palpeur 24 solidaire du plateau 4'; on voit que la rotation de la came 22 permet d'assurer le déplacement selon un mouvement sensiblement horizontal du plateau 4' contre l'action des lames ressort 2' et 3' soumises à un mouvement de flexion qui tend à les ramener en position sensiblement verticale Le déplacement vertical du plongeur 25 est assuré par un dispositif à culbuteur 26 dont le levier 27 commande le déplacement vertical de l'outil 25, le levier opposé 27' étant déplacé, contre l'action du ressort de rappel 28 par la tringle 29 ; cette dernière porte sur le profil périphérique 30 de la came 22 dont le déplacement circulaire permet le mouvement alternatif vertical de la tringle 29 transmis par le culbuteur 26 du plongeur 25 Selon une caractéristique constituant une modalité constructive avantageuse, le plateau 41 est lui-meme constitué des deux plateaux 31 g 32 déplaçables l'un par rapport à l'autre ; une vis à excentrique 33 permet de régler le plateau supérieur 31 par rapport au plateau inférieur 32 et d'ajuster exactement le positionnement horizontal de l'outil de préhension monté sur le plongeur 25 On voit selon la figure 3 que l'ensemble du dispositif de transfert peut prendre place dans un encombrement maximum correspondant au diamètre du tambour d'alimentation 34 de la chaise de transfert 35 Le plongeur portant l'outil de préhension est monté dans un manchon de guidage 36 porté à l'extrémité du plateau 31 ; une butée réglable 37 permet de régler le positionnement en fin de course inférieure de l'outil de préhension 25. La commande du déplacement linéaire soit du plateau > soit du plongeur , ou des deux, pourrait être obtenue, sans sortir du cadre de l'invention, par des vérins de commande conventionnels, les organes coulissants étant cependant, conformément à l'invention, respectivement guidés et rappelés en position par rapport à un point fixe de référence au moyen de deux lames flexibles et élastiquement déformables disposées parallèlement et selon des plans (dans leur position de repos) perpendiculaires par rapport à l'axe du déplacement alternatif de l'organe coulissant. L'emploi des lames flexibles permet de supprimer tous les jeux et d'obtenir par des moyens extremement simples, et très peu onéreux, un ensemble de très grande précision et parfaitement fiable ; la précision, compte tenu notamment de la dimension des pièces à transférer est une des conditions impératives à réaliser dans les ensembles ici concernés et l'invention permet donc d'apporter une solution simple et élégante à ce problème technique REVENDICATIONS 1 - Dispositif comportant un organe actif, animé d'un mouvement de translation suivant un cycle au moins sensiblement rectangulaire, tel que l'organe de préhension d'un dispositif de transfert susceptible de saisir une pièce à un premier poste pour l'amener à un second poste, caractérisé en ce que ledit organe actif est rendu solidaire d'un support mobile monté à l'extrémité libre d'un premier ensemble de lames parallèles élastiquement déformables, dont d'autre extrémité est ancrée dans une embase fixe. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe actif est monté coulissant sur le support mobile, à l'encontre de l'action de moyens élastiques, la direction de coulissement dudit organe étant sensiblement parallèle aux lames de ladite première paire. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe actif est monté à l'extrémité libre d'un second ensemble de lames parallèles élastiquement déformables, dont l'autre extrémité est solidaire du support mobile, les directions des lames desdits premier et second ensembles étant sensiblement orthogonales. 4 - Dispositif selon l'une quelconque desrevendications 1 à 3, caractérisé en ce quele mouvement alternatif de l'organe actif par rapport au support mobile est commandé par une came rotative. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mouvement alternatif du support mobile est commandé par une came rotative synchronisée avec celle commandant le support mobile. 6 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le point d'ancrage du second ensemble des lames élastiques sur le support mobile se trouve à l'intérieur du quadrilatère défini par les deux lames extrêmes du premier ensemble,le coulisseau et L'embase