Brevet FR2410536A1 — publié le 19790629

La présente invention se rapporte à une installation d'usinage ou de montage qui comprend, au moins, une surface de réception mobile pour des pièces ou des éléments, de préférence une table tournante, une première transmission pour faire avancer pas a pas ladite surface de réception, un dispositif pour amener les pièces ou les éléments à la surface de réception et ayant une position d'enlèvement, au moins, un dispositif de préhension et/ou de transport pour transférer une pièce ou un élément de la position d'enlèvement sur la surface de réception, ainsi qu'une seconde transmission et un guidage pour le dispositif de préhension afin de transférer celui-ci de la première position de travail correspondant a la position d'enlèvement à une seconde position de travail correspondant à la surface de réception. Il existe déjà des installations d'usinage et de montage de ce genre qui servent, par exemple, à poursuivre la préparation de pièces amenées par un dispositif, par exemple par une bande transporteuse, par un plan incliné, etc., ou bien à partir de telles pièces ou de tels éléments, à procéder à un montage conduisant à un produit fini. Dans le second cas, on prévoit, en général, dans l'installation d'usinage ou de montage, plusieurs dispositifs pour amener des pièces ou des éléments.Au moyen d'un dispositif de préhension ou de transport, ces pièces ou ces éléments sont enlevés du dispositif qui les a amenés et sont transférés sur une surface de réception de l'installation d'usinage ou de montage, de sorte que pièces ou éléments peuvent ensuite subir d'autres traitements ou bien être assemblés à d'autres pièces ou à d'autres éléments qui, dans une position de travail précédente de l'installation d'usinage ou de montage, ont été placés sur la même surface de réception. Le défaut des installations d'usinage et de montage connues est que le dispositif de préhension destiné à transférer les pièces ou les éléments sur la surface de réception doit effectuer un mouvement relativement compliqué dans plusieurs directions de l'espace, ce qui a pour conséquence de compliquer considérablement le guidage, ainsi que la commande du dispositif de rotation correspondant. L'invention s'est fixe pour but de réaliser une installation d'usinage et de montage qui permet d'éviter l'inconvénient ci-dessus et qui, grâce à un guidage et à une commande extrêmement simples du dispositif de préhension, présente une structure simple, un fonctionnement fiable et, de surcroît, peut être fabriquée à bon marché. La solution apportée à ce problème par l'invention réside dans une installation d'usinage et de montage du type spécifié ci-dessus qui est caractérisée en ce que, à partir de sa position de repos, le dispositif de préhension peut être transféré dans ses positions de travail par un mouvement dans une seule direction de l'espace, de préférence transversalement ou perpendiculairement à la surface de réception, et en ce que ladite surface de réception, ainsi que la position d'enlèvement du dispositif amenant les pièces ou les éléments, sont décalées dans la direction dudit axe de l'espace, l'une par rapport à l'autre, la disposition étant telle que, pour passer de sa position de repos a l'une de ses positions de travail, le dispositif de préhension effectue une plus grande course que pour passer de cette même position de repos à l'autre position de travail. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la surface de réception est mobile dans un plan horizontal, auquel cas la position d'enlèvement est située sous cette surface de réception, de sorte que pour atteindre sa première position de travail, le dispositif de préhension doit effectuer une course plus grande que pour parvenir à sa deuxième position de travail. De préférence, plusieurs surfaces de réception sont prévues, ces surfaces constituant soit des parties d'une table pouvant tourner autour d'un axe vertical, soit formant respectivement l'unec des surfaces d'un élément fixe à la table tournante et qui s'étend au-delà du pourtour de celle-ci. Entre les surfaces de réception individuelles, on prévoit alors des intervalles ou des évidements afin que la table tournante (le cas échéant avec les éléments formant les surfaces de réception) présente, aux surfaces de réception, un plus grand rayon ou diamètre que dans la région comprise entre deux surfaces de réception voisines. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue latérale schématique d'une installation d'usinage ou de montage conforme à l'invention - la figure 2 est une vue schématique en plan de l'installation de la figure 1, les dispositifs de préhension ayant été supprimés - la figure 3 est une vue en perspective d'un exemple d'une pièce pouvant être fabriquée avec l'installation de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe du mécanisme d'actionnement de la table tournante présentant les surfaces de réception, ainsi que des dispositifs de préhension de l'installation d'usinage et de montage de la figure 1 ;; - la figure 5 est une vue de détail du mécanisme d'été vation et d'abaissement des dispositifs de préhension ; - la figure 6 est une vue d'un détail de la transmission de la table tournante ; et - la figure 7 est une vue schématique en coupe du mécanisme d'actionnement des dispositifs de préhension. L'installation d'usinage ou de montage représentée sur le dessin comprend un socle fixe 1 dans lequel sont logés des dispositifs de commande et d'entraînement et sur la face supérieure duquel est montée une table tournante circulaire 2 qui est entrat- née pas à pas autour d'un axe vertical A par un dispositif de commande. Le long du pourtour extérieur de la table tournante 2 sont montés un certain nombre de plateaux 3, qui s'étendent audelà du pourtour de celle-ci et qui sont espacés l'un de l'autre d'une distance double de celle correspondant à un pas du mouvement de la table tournante 2. Dans le mode de réalisation repré- sente sur la figure 2, on a supposé que le dispositif de eommande fait tourner la table 2 pas à pas dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans la direction de la flèche B. La face des plateaux 3, qui est à l'opposé du socle I, présente une surface de réception 4 pour des pièces ou pour des éléments destinés à la fabrication d'une pièce. Dans le mode de réalisation représenté, on a pris pour exemple une installation d'usinage ou de montage destinée à supporter une pièce telle que celle représentée sur la figure 3. En l'occurence, il s'agit d'une résistance électrique qui se compose d'un support 5 portant une couche de matière conductrice (par exemple une couche de carbone) aux extrémités duquel sont fixées au moyen de rivets 6, des cosses de soudage 7. De telles résistances sont utilisées, par exemple, paur la fabrication de potentiomètres à curseur. Le montage d'une telle résistance s'effectue de la manière suivante avec l'installation d'usinage ou de montage représen tée à partir d'un magasin, non représenté, des rivets 6 sont amenés par un premier dispositif de transport 8 à la table tournante 2. Au moyen d'un dispositif de préhension 9, les rivets 6 sont enlevés du dispositif 8 et sont placés sur un téton de fixation 10 planté dans la face supérieure des plateaux 3 ou de la surface de réception 4 et ce, de manière que leur tête repose sur la surface 4 et embrasse le téton de fixation 10. Etant donné que la fixation de chaque cosse 7 nécessite un rivet 6, on a prévu sur la surface de réception 4 deux tétons de fixation 10 espacés d'une distance correspondant à l'espacement ultérieur des cosses de soudage 7, c'est-à-dire à l'espace- ment des trous prévus dans le support 5 pour le passage-des rivets 6. Sur la figure 2, on voit que l'installation d'usinage ou de montage représentée comprend, de préférence, deux premiers dispositifs 8, de sorte que dans la position de travail I de la table tournante 2, à l'aide du dispositif de préhension 9 qui y est prévu, les rivets sont transférés du dispositif 8 sur l'un des tétons de fixation 10 tandis que dans la position Il, les rivets 6 sont transférés, par le dispositif de préhension 9 prévu, sur l'autre téton de fixation 10.Quand la table tournante est dans la position III, un second dispositif de transport 11 amène les supports 5, dans lesquels les trous de passage pour les rivets 6 sont déjà percés, à la table tournante 2, puis ces supports sont enlevés du dispositif de transport 11 par le dispositif de préhension 9 qui y est prévu et sont placés sur les tétons de fixation 10 garnis avec les rivets 6.Dans les positions IV et V a lieu, d'une manière analogue, la mise en place des cosses de soudage 7 en provenance des dispositifs de transport 12 ainsi que, le cas échéant, le rivetage de ces cosses sur le support 5 Le dispositif de préhension 9 prévu à chacune des positions de travail I-V est essentiellement constitué par une pince, à ouverture et à fermeture hydraulique ou pneumatique, par exemple qui est fixée à un support 14 de façon à pouvoir venir se placer exactement en aplomb au-dessus du téton de fixation 10 et de la position d'enlèvement des dispositifs de transport 8, 11 ou 12.Le bras de support 14 de chaque dispositif de préhension 9 peut coulisser verticalement, c'est-à-dire dans la direction de l'axe A, le long de deux colonnes 15 et 16 et peut être abaissé au moyen d'une tige à mouvement vertical alternatif 17, de la position de repos représentée sur la figure 1, à une première position de travail dans laquelle les deux branches articulées 13', 13" de la pince 13 peuvent saisir un rivet 6, un support 5 ou une cosse 7 sur le dispositif de transport 8, 11 ou 12 correspondant qui aboutit sous les plateaux 3. Ensuite, une petite course permet d'amener le bras de support 14 et la pince 13 qu'il porte, de la position de repos représentée sur la figure 1, dans une seconde position de travail dans laquelle les rivets, les supports 5 ou les cosses de soudage 7 tenus par la pince 3 peuvent être placés sur les tétons de fixation 10. Les colonnes de guidage 15 et 16 du bras de support 14 sont montées sur une première plaque fixe 18 disposée sur la table tournante 2 et dont le diamètre est plus petit que celui de cette table. Pour pouvoir actionner un certain nombre de bras de support 14 avec la même tige 17, on a prévu à l'extrémité supérieure de celle-ci un disque 17' sur lequel viennent reposer les extrémités des bras de support 14 opposées à la pince 13 des différents dispositifs de préhension 9. Le fonctionnement de l'installation d'usinage et de montage qui vient d'être décrite est le suivant. On suppose que la table tournante 2 est dans une position dans laquelle aucune des surfaces de réception 4 et aucun des plateaux 3 n'est dans l'une des positions de travail I-V, c'est-à-dire que les plateaux 3 sont respectivement dans des positions intermédiaires entre les positions de travail I-V et entre les dispositifs de transport 8, 11 et 12, comme il a été esquissé en tirets entre les positions III et IV sur la figure 2. Maintenant, à l'aide de la tige 17, on abaisse les bras de support de tous les dispositifs de préhension 9, toutes les mâchoires 13' et 13" étant ouvertes, dans la première position de travail, puis les pinces 13 se ferment, de sorte que chacune d'elles saisit qui un rivet, qui un support 5, qui une cosse de soudage 7. Ceci fait, la tige 17 ramène les bras de support 14 et avec eux les pinces 13 dans la position de repos représentée sur la figure 1. Ensuite, la table 2 avance d'un pas dans la direction de la flèche B, de sorte que les plateaux 3 fixés le long du pourtour extérieur de la table tournante 2 sont transférés dans les différentes positions de travail I-V. Maintenant, à l'aide de la tige 17, les bras de support 14 et avec eux les pinces 13, sont abaissés dans la seconde position de travail et déposent ainsi les rivets 6, les supports 5 ainsi que les cosses 7 sur les tétons de fixation 10, ou bien sur les rivets 6 déjà places sur ces tétons. Ensuite, les deux mâchoires 13' et 13" se rouvrent et les dispositifs de préhension 9 sont ramenés à la position de repos représentée sur la figure 1 à l'aide de la tige 17. Ensuite, la table 2 tourne encore d'un pas, de sorte que les plateaux 3 viennent à nouveau se placer entre les positions de travail I à V. Une nouvelle descente des dispositifs de préhension 9 à la première position de travail permet à nouveau aux pinces 13 de saisir d'autres rivets 6, d'autres supports 5 ou d'autres cosses de soudage 7 qui ont été amenés par les dispositifs de transport 8, 11 et 12, ces éléments étant ensuite trans férés, de la manière qui vient d'être décrite, par l'ascension des dispositifs de préhension, par un nouvel avancement de la table tournante 2 d'un pas et par un nouvel abaissement des dispositifs de préhension 9, sur la surface de réception 4 et sur les tétons de fixation 10. Il est à remarquer que pour enlever les différents composants (rivets 6, supports 5 et cosses de soudage 7) des dispositifs de transport 8, 11 et 12, ainsi que pour les placer sur les surfaces de réception 4 des plateaux 3, les dispositifs de préhension 9 effectuent un simple mouvement dans une seule direction de l'espace, perpendiculairement à la surface de la table tournante 2, notamment dans la direction de l'axe A, les dispositifs de préhension 9 effectuant, après chaque pas de la table 2, soit une grande course les amenant de leur position de repos dans la première position de travail et retour, soit une petite course de la position de repos dans la seconde position de travail et retour. On va décrire maintenant plus en détail, à propos des figures 4-7, les dispositifs de commande et d'actionnement nécessaires pour imprimer les mouvements ci-dessus à la table tournante et aux dispositifs de préhension La table tournante 2 est montée sur un manchon 20 traversant une ouverture centrale 19 de la table et dont l'extrémité inférieure est fixée à une bordure horizontale fixe 21 du socle 1. La bordure 21 forme, de préférence, le fond d'un carter à huile 22 fermé sur les cotés. A l'aide de roulements à billes ou à rouleaux 23 et 24, une pièce annulaire 25 est fixée à rotation sur la surface extérieure du manchon 20, la table tournante 2 étant fixée à la surface frontale supérieure de la pièce 25. A sa partie centrale, la pièce annulaire 25 présente une bordure 26 à laquelle est vissé un disque 27 dont le pourtour comporte une denture classique ou en croix de Malte 28. Avec la denture 28 coopère un galet 29 qui occupe une position excentrique sur un disque 30 qui, de son côté, est fixé à l'extrémité d'un arbre rotatif 31. Ainsi, à chaque révolution de l'arbre 31, le galet 29 s'engage dans l'un des creux de la denture 28 et, de ce fait, imprime un mouvement de rotation au disque 27 et par l'intermédiaire de la pièce 25 à la table tournante 2, en déplaçant celle-ci sur une distance correspondant au pas de la denture 28. Afin de s'assurer que la table 2 tourne exactement de la même distance à chaque pas et, surtout, pour éviter des mouvements indésirables de celle-ci entre deux pas, le disque 30 est, de pré férence, réalisé de façon à former une came qui coopère avec un galet 32 porté par un levier 34 articulé en 33 de façon qu'une goupille d'indexage 35 prévue sur le levier 34 s'engage dans des encoches 36 prévues entre les creux 28' de la denture 28, en enrayant ainsi les mouvements de rotation de la table 2 dès que le galet 29 est sorti du creux 28'. Un ressort de traction 37 sollicite le levier 34 à s'appliquer contre le disque 27 ou 30 (figure 6). L'arbre 31 est entraîné par une transmission d'angle 38 qui est fixée à la face inférieure du carter 21 et dont l'arbre de sortie 39 est relié, par une transmission à chaste 40, à un arbre 41 qui, de son côté, par une seconde transmission à chaine 42, est entraîne par un moteur électrique 43. Le rapport de transmission de l'engrenage conique 33, ainsi que de la transmission à chaîne 40 est calculé pour que l'arbre 31 tourne deux fois plus vite que l'arbre 41, ce qui revient à dire que le rapport entre la transmission 40 et/ou l'engrenage d'angle 33 est U = 2/1. L'arbre 41 porte à l'une de ses extrémités une came 44 qui assure l'åctionnement de la tige 17 et qui, à cette fin, présente deux creux ou deux vallées 45 et 46 décalés de 1800r la vallée 46, qui correspond à la grande course de la tige 17 et du dispositif de préhension 9 étant plus profonde que l'autre vallée 45. La came 44 agit sur un galet 48 monté à rotation sur un levier articulé 47, le galet 48 s'appliquant contre le pourtour de la came 44, de sorte qu'à chaque révolution de l'arbre 41 et partant de la came 44, le levier 47 se déplace autour de son pivot 49 entre une position haute et une première position abais suée, de laquelle il remonte dans la position haute pour redescendre ensuite à une seconde position plus basse que la précédente, avant de revenir dans sa position haute.Alors que le galet 48 est fixé approximativement au milieu de la longueur du levier ar ticulé 47, celui-ci porte à son extrémité libre un second galet 50 qui s'applique contre l'extrémité inférieure trempée de la tige 17, de sorte que cette dernière suit les mouvements du levier articulé 47 et, à chaque révolution de l'arbre 41, s'élève et s'abaisse aussi deux fois, ce qui correspond aux deux positions de travail de la tige 17 et des dispositifs de préhension 9. Il est bien évident qu'il aurait également été possible de faire agir la came 44 directement sur l'extrémité inférieure de la tige 17. Toutefois, l'utilisation du levier articulé 47 a l'avantage, comparativement à cette possibilité plus simple, d'éviter que des forces latérales ou perpendiculaires à l'axe longitudinal s'exercent sur la tige 17. Le rapport de transmission U = 2/1 choisi assure qu'à chaque course de travail, c'està-dire qu'après chaque course de la tige 17 la table tournante 2 avance d'un pas. On voit également, sur la figure 4, qu'à l'extrémité su périeure du manchon fixe 20 est fixée la plaque 18, de sorte que cette plaque, qui est percée d'une ouverture centrale pour le passage de la tige 17 occupe également une position fixe et peut ainsi servir au montage des colonnes de guidage 15 et 16 et d'autres dispositifs, non représentés. La figure 7 représente plus en détail un dispositif de préhension 9. Afin de permettre de régler la première et la seconde positions de travail de chaque dispositif de préhension sé parément, le bras de support 14 ne s'applique pas directement contre le disque 17' de la tige 17, mais comporte à l'extrémité en question une surface de contact réglable sous la forme d'une vis de réglage 51, engagée dans un filetage dudit bras et dont l'extrémité inférieure, au moins, est trempée et coopère avec la surface trempée du disque 17'. La vis 51 permet de déterminer la seconde position de travail, associée à la surface de réception 4. Une vis de réglage analogue 52 est prévue entre les colonnes 15 et 16 et vient s'appliquer, lors de la descente du bras de support 14, contre une surface trempée 53 de la plaque 18.La vis 52 permet de régler avec précision la position d'enlèvement, c'est-à-dire la première position de travail du dispositif de préhension 9 dans laquelle il coopère avec les dispositifs de transport 8, 11 et 12. Le dispositif comporte également un ressort de tension 54 qui relie le bras de support 14 à la plaque 18 et qui sollicite le bras 14 vers le bas. Dans la forme de réalisation représentée, les deux mâchoires 13' et 13" de la pince 13 sont actionnées par un cylindre hydraulique 55 ou plus précisément par le piston 56 de ce cylindre dont l'extrémité libre agit sur des prolongements 57 des mâchoires 13' et 13", la disposition étant telle que l'actionnement de l'ensemble piston-cylindre 55, 56 fait pivoter les deux mâchoires 13' et 13" autour de leurs axes 58 et 59, à l'encontre de l'action d'un ressort 60 qui les relie, provoquant ainsi l'ouverture de la pince 13. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation représenté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Installation d'usinage ou de montage qui comprend au moins une surface de réception mobile pour des pièces ou des éléments, de préférence une table tournante ; une première transmission pour faire avancer pas à pas ladite surface de réception ; un dispositif pour amener les pièces ou les éléments à la surface de réception et comportant un poste d'enlèvement ; au moins un dispositif de préhension et/ou de transport pour transférer une pièce ou un élément du poste d'enlèvement jusque sur la surface de réception ; ainsi qu'une seconde transmission et un guidage pour le dispositif de préhension afin de transférer celuici de la première position de travail correspondant au poste d'en lèvement dans une seconde position de travail correspondant à la surface de réception, ladite installation étant caractérisée en ce que, à partir de sa position de repos, le dispositif de pre- hension (9), peut être transféré dans ses positions de travail par un mouvement dans une seule direction de l'espace (A), de préférence transversalement ou perpendiculairement à la surface de réception (4) et en ce que ladite surface de réception (4), ainsi que le poste d'enlèvement (8, 11, 12) du dispositif amenant les pièces ou les éléments, sont décalés dans la direction dudit axe (A) de l'espace, l'une par rapport à l'autre, la disposition étant telle que pour passer de sa position de repos à l'une de ses positions de travail, le dispositif de préhension (9) effectue une plus grande course que pour passer de cette même position de repos à l'autre position de travail. 2. Installation d'usinage ou de montage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'enlèvement (8, 11, 12) est situé du côté de la surface de réception 4 oppose à la position de repos du dispositif de préhension 9. 3. Installation d'usinage ou de montage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une table tournante (2) qui présente, circonférentiellement, un certain nombre de surfaces de réception (4) séparées par des intervalles, l'espacement entre deux surfaces de réception (4) voisines correspondant à deux pas du mouvement imprimé à la table tournante (2) par une première transmission (28, 29). 4. Installation d'usinage ou de montage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le rayon ou le diamètre de la table tournante (2) est plus grand dans la région des surfaces de réception (4) que dans la région comprise entre lesdites surfaces (4). 5. Installation d'usinage ou de montage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les surfaces de réception (4) sont constituées respectivement par un élément (3) fixe le long du pourtour de la table tournante (2) et qui s'étend au-delà de celui-ci. 6. Installation d'usinage ou de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la première transmission est un mécanisme à croix de Malte (28, 29). 7. Installation d'usinage ou de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, sur la table tournante et/ou sur une pièce (27) reliée à ladite table, une multiplicité d'évidements et/ou d'encoches (36) formant une denture, ainsi qu'une goupille d'indexage (35) qui, dans une première position, est engagée dans l'un des évidements ou dans l'une des encoches (36) et qui peut être amenée par une came (30) dans une seconde position dans laquelle elle n'est pas engagée. 8. Installation d'usinage ou de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une tige ou autre (17) contre laquelle s'appliquent tous les dispositifs de préhension et qui, en s'élevant et en s'abaissant, commande ensemble tous les dispositifs de préhension. 9. Installation d'usinage ou de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque dispositif de préhension (9) comprend un bras de support (14) qui porte à l'une de ses extrémités une pince (13) et qui est guidé par des éléments de guidage (15, 16) montés sur une partie fixe, cette partie fixe étant, de préférence, une plaque (18) montee concentriquement à la table tournante (2). 10. Installation d'usinage ou de montage selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'extrémité du bras de support opposée à la pince s'applique# contre la tige d'élévation (17). 11. Installation d'usinage ou de montage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que l'une des extrémités de-la tige d'élévation (17) coopère avec une came (44). 12. Installation d'usinage ou de montage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la came (44) agit sur un levier articulé (47) dont l'extrémité libre (50) repose contre la tige d'élévation (17). 13. Installation d'usinage ou de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle ne comprend qu'un seul moteur (43) et, au moins, un engrenage (38, 40) entre la première et la seconde transmissions (28, 29, 44) le rapport de cet engrenage étant calculé pour que l'arbre (31) de la première transmission (28, 29) tourne deux fois plus vite que l'arbre (41) de la seconde transmission (44).