Brevet FR2358219A1 — publié le 19780210

La présente invention concerne un dispositif destiné à l'alimentation automatique ou semi-automatique de pièces sur presse, ctest-à-dire un ensemble mécanique réalisant par une rotation alternative angulaire et un monte et baisse, le transport de pièces d'un poste de chargement à un poste de travail situé sous la presse. Ce dispositif est conçu pour réaliser la préhension des pièces, les transférer, les éjecter et contrôler leur éjection après réalisation du travail. Divers dispositifs ont été proposés à ce jour avec des inconvénients qui rendaient leur utilisation incompatible avec les cadences industrielles. I1 a tout d'abord été présenté un distributeur automatique de pièces à travailler, notamment pour machines-outils, faisant l'objet du brevet fran çais nO l 018 019. Dans ce distributeur, le mouvement du bras portant le dispositif de préhension, est synchrone à celui de la machine, grâce à un système comportant un plateau distributeur entraîné par bielle par un plateau manivelle, ce dernier étant calé sur un autre plateau, luise calé sur un arbre moteur de la machine. L1 inconvénient majeur de ce distributeur est son manque de pré cision dû à des liaisons par barres fragiles et déformables. Cette solution du distributeur commandé directement par le mouvement de la machine a donc été abandonnée au profit d'une autre solution qui a consisté à rendre ledit distributeur autonome. Les cadences s'en sont trouvées accrues puisque de tels distributeurs sont actuellement sur le marché, pouvant fonctionner jusqu a soixante-dix coups par minute. En revanche, ces distributeurs présentent un certain nombre d'inconvénients, et notaient du fait de leur autonomie, une source indépendante d'énergie électrique, hydraulique ou pneumatique; de plus, il convient de prévoir des asservissements permettant un fonctionnement du distributeur en rapport avec la marche de la machine.Il s'ensuit, bien évidemment, un certain décalage entre le mouvement de la nachine, telle que la presse, et celui du distributeur, d'où une légère perte de synchro nitre. Le dispositif faisant l'objet de la présente invention reprend en fait la première solution, c'est-à-dire que le dispositif de commande du plateau distributeur est lié mécaniquement au vilebrequin de la presse et assure ainsi un synchronisme parfait et continu des mouvements combinés presse et robot. Ce dispositif permet de supprimer les asservissements électriques, pneumatiques ou hydrauliques séquentiels nécessaires lorsque l'appareil est autonome; il permet également, de ce fait, par l'élimination des temps de réponse, de faire fonctionner l'appareil à de plus grandes cadences. Le présent disposi tif supprime, enfin, l'obligation de faire fonctionner la presse au coup par coup, obligation préjudiciable a' la longévité des embrayages des machines, et qui était- un inconvénient fréquent. le façon plus précise, le dispositif destiné à 11 alimentation autre matique ou semi-automatique de pièces sur presses mécaniques,et qui est du type où la commande du système de préhension est liée mécaniquement à un organe mo- teur de la presse, tel que le vilebrequin, est notamment remarquable en ce qu1 il comprend un accouplement rigide lié audit organe, un renvoi d'angle, un accouplement préférentiellement décrabotable, et un ensemble commandant la translation verticale et la rotation du bras mécanique supportant un porte-pinces, une transmission du type à cardans étant avantageusement prévue entre ledit accouplement-décrabotable et ledit ensemble. I1 résulte de cet agencement une grande précision dans l'alimentation de la presse, d'une part dans le temps, puisqu'il y a synchronisme absolu entre le mouvement de la presse et celui du dispositif, et d'autre part dans l'espace, puisque la pièce à travailler sera placée sur le plateau de la presse avec un maximum de précision. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lec- ture de la description qui va suivre, faite en regard des figures données à titre indicatif et nullement limitatif, parmi lesquelles - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble du dispositif selon l'inven tion, - la figure 2 représente un détail de la figure 1, et - la figure 3 illustre un autre détail de la figure 1 En se reportant maintenant à la figure 1, le dispositif faisant lsob- jet de la présente invention va etre décrit. L'une des caractéristiques essentielles dudit dispositif est que son mouvement est lié, mécaniquement, à celui de la presse. C'est pourquoi on pre- voit un accouplement rigide 1 lié au vilebrequin de la presse, un renvoi d'angle 2, et un accouplement 3 qui sera avantageusement décrabotabie, permettant ainsi : l'annulation du fonctionnement du dispositif, - la manoeuvre manuelle du dispositif pour un pré-réglage, - le calage angulaire du cycle du dispositif par rapport à celui du coulisseau de la presse, coulisseau qui sera décrit plus avant dans la description. Selon un mode préférentiel de réalisation, le dispositif est muni d'une transmission par cardans 4, autorisant des désaxages de l'arbre de commande par rapport à l'arbre d'entrée sur le dispositif, et permettant ainsi une grande latitude de positionnement dudit dispositif sur la table de presse. Faisant suite à cette transmission se trouve un ensemble 5 d'où sortent les commandes de rotation 6 et de translation verticale 7 du bras mécanique 8 destiné à déposer les pièces à travailler sur le plateau de travail 9 de la presse. Ce plateau 9, réglable dans les trois dimensions, sert de support aux drageoirs qui assurent la mise en position des pièces au chargement. Une version de plateau plus élaborée, avec réglages micrométriques des déplacements dans les deux plans horizontaux, facilite le règlage précis du positionnement des pièces. L'ensemble 5 dont il est fait mention plus haut comprend essentiel liement, référence étant faite à la figure 2 - un renvoi d'angle à trois sorties, - un coulisseau 10 sur guides à billes, à déplacement linéaire, - une came 11 à développement sinusoidal corrigé, entrainant positivement dans les deux sens le coulisseau 10 par l'intermédiaire de deux galets 12 en contact permanent avec la came 11. Le coulisseau 10 est relié au bras 8 par l'intermédiaire de la tringlerie de commande de rotation 6. Le mouvement de translation vertical, également dénommé monte et baisse, du bras 8, est assuré par une came 13 actionnant le levier de commande de translation 7. Toujours en ce qui concerne le mouvement de translation, la commande par cape est prévue pour des courses ascensionnelles de 0 à 25 -; une commande par vérins pneumatiques et came est prévue pour des courses de O à 60 il. Sur un arbre 14 de l'ensemble 5, un tambour porte-cames est prévu pour commander divers asservissements électriques ou pneumatiques; il est prevu nota sent : a) deux cames pour le soufflage des pièces après conformation sur la presse, b) une came pour la commande des électro-aimants des pinces, c) une came pour la eo ande-du venturi actionnant les ventouses, d) une came pour la commande du vérin des pinces mécaniques, e) une came pour la commande du vérin pour la course ascensionnelle de 25 à 60mm. f) trois cames disponibles pour le client, destinées aux asservissements possi bles pour une automatisation complète de l'installation (commande d'un char geur de flancs, vérin d'éjection des pièces lourdes, etc...). Ces cames sont réglables dans les 3600 du cycle. Un tambour gradué permet de les positionner avec précision. La figure 3 permet de mieux voir la structure du bras mécanique, mobile en rotation et en translation verticale. La commande de rotation 6, constituée d'un système de tringlerie et renvoi, agit sur un levier 15 par l'intermédiaire d'un levier 16, deux réglages étant prévus au niveau du levier 15 a) réglage de la course angulaire du bras 8 par déplacement de l'articulation du levier 16 dans une lumière 17 du levier 15. b) réglage des butées positives des positions extrêmes de la course angulaire par les deux vis 18. Deux butées elastiques 19 situées sur la tringlerie de commande 6, permettent d'absorber la course résiduelle, par excès, de la eame 11 lorsque les butées 18 viennent en contact avec les plaquettes fixes 20. Le profil de la came l1 en contact permanent avec les deux galets 12 en opposition, la butée élastique 19 et les butées positives 18 permettent d'assurer une grande précision dans le positionnement du bras et la dépose des pièces sur les outils. Le levier 15 commande rigidement une colonne creuse 21 guidée par un fourreau à billes 22 dans son déplacement angulaire. Cette colonne 21 supporte le porte-pinces 23 qui est réglable en hauteur par l'intermédiaire de la vis 24, et permet le passage, par l'intérieur, des différentes commandes (connexions électriques, pneumatiques). Les pinces proprement dites 25 servant à la préhension des pièces, sont étudiées et réalisées suivant la forme, le poids et le matériau utilisé. Différents types sont utilisables, et notamment a) les pinces avec électro-aimants et poussoirs à ressorts incorporés pour vaincre les phénomènes de rémanence. Les électro-aimants sont prévus dans plusieurs diamètres suivant le poids des pièces. b) les pinces avec ventouses à dépression, commandées par venturi; les ventouses sont prévues dans plusieurs diamètres, suivant le poids des pièces. c) les pinces mécaniques, commandées par un vérin pneumatique, composées de deux doigts s'ouvrant et se fermant alternativement. La commande de ces pinces est effectuée par les cames supportées par l'arbre porte-cames situé sur l'arbre 14, et dont il est fait mention plus haut dans la description. En ce qui concerne le mouvement de translation verticale du bras 8, une noix d'articulation 26 permet de transmettre le mouvement du levier de commande 7 à la colonne 21 dans son mouvement vertical de monte et baisse. Divers aménagements sont bien entendu possibles, et en particulier - les soufflettes qui sont prévues dans différents diamètres et différentes formes suivant le poids et les implantations réalisables sur la presse. - le contrôle d'éjection des pièces qui est assuré par des dispositifs tels que : dispositifs de contact de proximité à passage annulaire, barrières lumineuses à cellules photo-éleetriques. De plus, diverses variantes de réalisation au niveau du dispositif luiivême sont réalisables. Une première variante consiste au montage de l'appareil sur berceau pivotant permettant son escamotage et facilitant l'accès à la zone de travail (cas des presses à deux montants). Une seconde variante consiste à rendre le dispositif autonome tout en conservant une parfaite synchronisation en supprimant les organes référencés 1, 2, 3, et 4 dans la figure 1, et en les remplaçant par un moteur frein et un réducteur de vitesse qui assurent une rotation alternative de l'ensemble 5; les impulsions électriques sont commandées par les asservissements de la presse. REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à l'alimentation automatique ou semi-automatique de pièces sur presse, du type lié mécaniquement à un organe moteur de ladite presse, tel que son vilebrequin, caractérisé en ce qu'il comprend un accouplement rigide lié audit organe, un renvoi d'angle, un accouplement préférentiellement décrabotable, et un ensemble commandant la translation verticale et la rotation du bras mécanique supportant un porte-pinces, une transmission du type à cardans étant avantageusement prévue entre ledit pccouplement décrabotable et ledit ensemble. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble a un renvoi d'angle à trois sorties et comprend un coulisseau à déplacement linéaire, ledit coulisseau étant relié par un système de tringlerie et renvois, à un levier solidaire dudit bras, assurant la rotation de ce dernier. 3) Dispositif selon la revendication -2, caractérisé en ce que le mouvement dudit coulisseau est entrainé positivement en translation dans les deux sens par l'intermédiaire d'une came. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite came est à développement sinusoïdal corrigé et est en contact permanent avec deux galets, 5) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit levier solidaire dudit bras comprend une lumière dans laquelle se déplace l'ar ticulation d'un levier auxiliaire lui-même commandé par le déplacement dudit coulisseau, un système de butée élastique étant préférentiellement prévu entre ledit levier auxiliaire et ledit coulisseau. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit levier solidaire dudit bras comprend deux butées, telles que vis coopérant avec des plaquettes fixes, limitant la course angulaire dudit bras lors de sa rotation. 7) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ensemble comprend une autre came commandant le déplacement d'un levier de commande qui aboutit à une noix d'articulation transmettant ainsi le mouvement de translation verticale au bras mécanique. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit bras se compose d'une colonne verticale creuse, réglable en hauteur, et comportant à son extrémité un organe porte-pinces. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif est monté sur berceau pivotant. 10) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit accouplement rigide, ledit renvoi, ledit accouplement décrabotable et ladite transmission à cardans sont supprimés et remplacés par un moteur frein et un réducteur de vitesse dont les impulsions électriques sont commandées par les asservissements de la presse.