Brevet FR2411652A1 — publié le 19790713

L'invention concerne un dispositif automatique pour riveter ensemble des pièces de petites dimensions. Les machines connues pour riveter de façon automatique des pièces de petites dimensions sont des machines à barillets dont les divers organes mobiles présentent des mouvements programmés en fonction de ltopération à exécuter. Ces machines ont l'avantage de pouvoir être adaptées à chaque utilisation, mais ont le grave inconvénient d'être complexes, onéreuses, et de réglage délicat, ce qui en exclut ltemploi dans de nombreux cas pratiques. La présente invention se propose de fournir un dispositif automatique de rivetage, bénéficiant d'une structure très simplifiée et dont le faible coût en permet une utilisation rentable, même en cas de charges de travail réduites. Le dispositif visé par l'invention permet de riveter ensemble au moins deux pièces dotées chacune d'une lumiè ré, au moyen d'un rivet de forme appropriée ; selon l'invention ledit dispositif comprend des colonnes d'alimentation en pièces, adaptées pour acheminer par unité chaque pièce à riveter vers une zone de rivetage, une colonne d'alimentation en rivets, adaptée pour acheminer par unité les rivets vers la zone de rivetage, des moyens de positionnement relatif des pièces à riveter et rivets dans la zone de rivetage, adaptés pour maintenir lesdites pièces au contact ou à proximité l'une de l'autre de sorte que leurs lumières soient alignées sur un axe XX' et pour positionner le rivet en regard desdites lumières sur cet axe, une bouterolle mobile disposée d'un côté de la zone de rivetage selon l'axe XX', des moyens de guidage de ladite bouterolle adaptés pour lui permettre de coulisser le long de cet axe, une contrebouterolle mobile disposee selon l'axe XX' à l'opposé de la bouterolle, des moyens de guidage de ladite contrebouterolle adaptés pour lui permettre de coulisser le long de cet axe, un ensemble mecanique de liaison adapte pour relier la bouterolle et la contrebouterolle et asservir leur mouvement de façon à leur imposer des déplacements en opposition de phases sur l'axe XXt, enfin des moyens d'entraine- ment agencés pour entraîner la bouterolle dans un mouvement alternatif de va et vient et, par l'entremise de l'ensemble mécanique de liaison, la contrebouterolle dans un mouvement de va et vient en opposition de phase par rapport au mouvement de ladite bouterolle. Ainsi le rivetage est réalisé à partir d'une seule source de mouvement qui communique à la bouterolle et à la contrebouterolle des mouvements appropriés : soit un mouvement vers l'avant où ces organes se rapprochent jusqu'à exécuter le rivetage, soit un mouvement vers l'arrière pour permettre une nouvelle distribution de pièces à riveter et de rivet dans la zone de rivetage. On conçoit que la structure très simple d'un tel dispositif en conditionne un coût réduit et une grande facilité de réglage. Notons que, par convention, on désigne par "avant" de la bouterolle ou de la contrebouterolle la partie de chacun de ces organes, située en regard de la zone de rivetage, le "mouvement avant" de ces deux organes désignant leur rapprochement l'un vers l'autre et le "mouvement arrière" ou "mouvement de recul" désignant le mouvement opposé où ces organes s'écartent l'un de l'autre. Selon un mode de réalisation très simple, l'ensemble mécanique de liaison sus-évoqué comprend au moins un organe longitudinal coulissant guidé pour coulisser parallèlement à l'axe XX', une platine de liaison agencée à l'arrière de la bouterolle pour transmettre le mouvement de va et vient des moyens d'entrainement, d'une part à ladite bouterolle, d'autre part à cet organe longitudinal coulissant, enfin un organe culbuteur articulé autour d'un axe fixe et agencé à l'arrière de la contrebouterolle pour être mu par l'organe longitudinal coulissant et pour transmettre à la contrebouterolle un mouvement opposé à celui de ce dernier. Par ailleurs, dans le cas le plus fréquent où le rivetage à réaliser utilise des rivets ayant une tête préformée, la contrebouterolle est prévue avec une partie avant de forme adaptée à celle de la tête du rivet pour maintenir le rivet par cette dernière ; la colonne d'alimentation en rivets débouche dans la zone de rivetage au niveau de l'extrémité avant de ladite contrebouterolle (celle-ci étant supposée en position de recul), de sorte que le mouvement de cette dernière vers l'avant entraine le rivet vers les pièces à riveter ; la bouterolle est agencée à l'opposé pour écraser l'extrémité libre de la tige du rivet en fin du mouvement vers l'avant. De plus, les moyens de positionnement des pièces à riveter comprenrent avantageusement un support escamota ble pour soutenir les pièces à la sortie de leurs colonnes d'alimentation ; ce support est agencé, d'une part, pour positionner à leur arrivée ces pièces entre la bouterolle et la contrebouterolle de façon que leur lumière soit alignée sur l'axe XX', d'autre part, pour s'escamoter après rivetage afin de permettre aux pièces rivetées de glisser dans une goulotte d'évacuation. Par exemple, selon une forme de réalisation simple, le support escamotable est associé à des moyens d'accrochage et à des moyens élastiques de rappel ; ces moyens sont adaptés pour escamoter le support vers l'arrière, après rivetage, simultanément au mouvement de recul de la bouterolle, puis pour libérer celui-ci et le repousser élastiquement vers l'avant lorsque la bouterolle parvient au voisinage de sa fin de course arrière. Le support reprend alors sa position initiale et peut recueillir de nouvelles pièces à riveter. L'invention ayant été exposée dans sa forme générale, la description qui suit, en référence aux dessisn annexés, en présente à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la description - la figure l est une coupe longitudinale par un plan AA d'un dispositif conforme à ce mode de réalisation, - la figure 2 en est une coupe transversale selon une ligne brisée BB, - la figure 3 représente en perspective, à titre d'exemple, des pièces à riveter et un rivet utilisé à cet effet dans le dispositif, - les figures 4, 5, 6 et 7 sont des schémas en coupe longitudinale, illustrant le fonctionnement du dispositif. Le dispositif de rivetage représenté à titre d'exemple aux figures est destiné à riveter ensemble à grande cadence deux pièces telles que l et 2 (fig. 3) dotées chacune d'une lumière la ou 2a, au moyen d'un rivet 3 possédant une tête préformée 3a qui en l'exemple présente une rainure diamétrale 3b. L'ensemble des deux pièces rivetées peut être utilisé pour assurer des blocages d'éléments sur des profilés de menuiserie; il est bien entendu que le dispositif de l'invention peut subir une adaptation lui permettant titre appliqué dans tous l-es cas où deux pièces, ou meme plus, sont à riveter ensemble. Ce dispositif comprend plusieurs éléments fixes les uns/ ui sont aSsuJettis / sur les autres pour former un bâti fixe 4 susce tqble le cas écréart d'être facilement démonté pour réparation. re bâts 4 route trois connes d'alimentation que l'on aperçoit partiellement aix figures : colonne 5 dont la forme est adaptée pour acheminer et guider les rivets 3 vers une zone de '-rnvetare 7s cclonne 6 adaptée pour acheminer et guider les pièces i vers la zone de rivetage Z , et une colonne d'alimentation 7 adaptée pour acheminer les pièces 2 vers cette zone de rivetage. Ces colonnes sont très simplement constituées par des glissières inclinées ou verticales de forme appropriée à celle des pièces ou rivets à guider, et associées à des bols vibrants qui permettent l'acheminement desdites pièces ou rivets vers lesdites colonnes. D'un côté de la zone de rivetage, le dispositif comporte une bouterolle 8 mobile sur un axe XX', dont l'extrémité avant 8a est adaptée pour réaliser l'écrasement des extrémités des rivets en fin de mouvement avant. A l'opposé de la zone de rivetage, une contrebouterolle 9, également mobile selon l'axe XX', maintient le rivet qui parvient dans la zone de rivetage,avant de l'introduire dans les lumières des pièces t et 2 en vue du rivetage. L'extrémité avant 9a de cette contrebouterolle comporte une nervure diamétrale qui s' engage dans les rainures 3a de la tête préformée de chaque rivet. La bouterolle 8 est montée coulissante dans un fourreau 10 porté par le bâti 4 et peut être entratnée par l'entremise d'une platine de liaison il agencée à l'arrière de celle-ci. Cette platine de liaison est elle-même mûe par un vérin dont on aperçoit l'extrémité 12 à la figure 1. La partie arrière 8b de la bouterolle 8 est maintenue constamment en appui contre la platine de liaison Il par un ressort 13. La contrebouterolle 9,quant à elle, est entraînée par l'entremise d'un coulisseau 14 qui est guidé par le bâti. En l'exemple, la partie avant de la contrebouterolle est guidée par une pièce fixe 4a du bâti, qui comporte une lumière à cet effet ; cette pièce 4a forme également un support de positionnement de chaque rivet 3 à la sortie de la colonne d'alimentation 5; à ce niveau cette pièce support 4a est adaptée pour maintenir, en coopération avec la contrebouterolle, le rivet aligné sur l'axe XX' à l'avant de ladite contrebouterolle. Notons que, selon la forme du rivet, des organes d'appui, le cas échéant escamotables, peuvent être associés à cette pièce support 4a pour éviter un basculement du rivet lorsque celui-ci parvient dans la zone de rivetage. En outre, la contrebouterolle 9 est montée grâce à la présence d'un talon mobile 15, avec un jeu détermine selon l'axe XX par rapport au coulisseau 14 ; des moyens élastiques tels que ressort 16 sollicitent la contrebouterolle vers l'avant ; ces dispositions confèrent à la contrebouterolle la faculté de s'escamoter vers l'arrière sur une faible distance, notamment lorsqu'un rivet parvient au niveau de celle-ci et vient se positionner devant son extrémité avant 9a ; en outre, immédiatement avant le rivetage, la contrebouterolle 9 repoussée vers l'avant par le ressort 16 introduit la tige de rivet dans les lumières des pièces 1 et 2 et dispose ainsi cette tige en position appropriée pour le rivetage. La contrebouterolle 9 est entraînée par l'entremise du coulisseau 14 qui reçoit sont mouvement d'un organe culbuteur 17 articulé autour d'un axe fixe 18. Cet organe culbuteur est en prise par une échancrure 17a d'un côté, avec un axe transversal 19 qui relie deux pattes d'une chappe 20 fixée au coulisseau 14, et par une échancrure 17b de l'autre côté, sur un axe transversal 21 qui relie deux colonnes 22 et 23 s'étendant parallèlement à l'axe XX' pour former un organe longitudinal coulissant reliant la platine 11 et l'organe culbuteur 17.Ainsi ces colonnes qui s'étendent de l'arrière de la bouterolle 8 à l'arrière de la contrebouterolle 9 sont animées d'un mouvement de va-et-vient parallèle à l'axe XX qui leur est communiqué par la platine 11 à laquelle elles sont solidarisées ; elles entrainent de l'autre côté l'organe culbuteur par l'entremise de l'axe transversal 21 quelles portent. On obtient ainsi un système extrêmement simple et fiable pour entraîner la bouterolle et la contrebouterolle dans un mouvement en opposition de phases permettant le rivetage le coût de ce système est extrêmement modéré, cependant que son réglage est très facile à effectuer par un simple réglage de position des divers organes. Par ailleurs, les pièces à riveter 1 et 2 sont soutenues lorsqu'elles parviennent dans la zone de rivetage, par un support escamotable 24 prévu de forme adaptée à celle desdites pièces. Ce support soutient ces pièces de sorte que leur lumière soit alignée sur l'axe XX. Ce support escamotable 24 est monté mobile, parallèlement à l'axe XX(, et est associé à des moyens élastiques de rappel tels que deux ressorts latéraux que l'on aperçoit en bouts en 25 et 26 à la figure 2. Ces ressorts rappellent le support 24 vers l'avant et lorsque celui-ci est libre, le maintiennent en butée contre la pièce 4a. Ce support 24 comprend un épaulement d'accrochage 27 appelé à coopérer avec une pièce mobile d'accrochage 28 située en regard, et dont le mouvement est lié à celui de la bouterolle ; la pièce d'accrochage 28 est articulée en 29 sur la platine de liaison il, et est sollicitée vers le support 24 par un moyen élastique tel que ressort 30. (Fig. 4) / AinsiX lorsque la platine Il se déplace vers l'avantS la pièce d'accrochage 28 vient au contact de l'épaule- ment 27, s'escamote au passage de celui-ci, et stencliquette avec ce dernier en fin de mouvement comme représenté à la figure 5. Après rivetage, c'est-à-dire après écrasement de la tige de rivet par la bouterolle 8, la platine 11 subit un mouvement arrière et la pièce d'accrochage 28 entrasse le support 24 qui dégage une ouverture 31 par laquelle peuvent s'échapper les pièces rivetées vers une goulotte d'évacuation, comme représenté à la figure 6. De plus, une rampe fixe de dégagement 32 est prévue pour coopérer avec une rampe conjuguée 33 ménagée sur la pièce d'accrochage 28 de façon à écarter ladite pièce d'accrochage du support escamotable 24 en fin de course arrière, et à libérer ledit support qui revient vers l'avant sous l'action des ressorts 25 et 26 comme représenté à la figure 7 ; une nouvelle distribution de pièces à riveter 1 et 2 peut alors s'effectuer. Pour éviter que les pièces logées dans les colonnes d'alimentation 6 et 7 s'échappent indument lorsque le support 24 est en position escamotée arrière, des moyens de retenue sont associés à ces colonnes ; par exemple ces moyens peuvent être très simplement coniitués par des petits vérins pneumatiques,double effet,tels que 34, synchronisés avec le mouvement de la bouterolle de façon que leur tige mobile immobilise les pièces 1 et 2 dans la colonne d'alimentation correspondante lorsque le support escamotable se trouve en position arrière ; pour la position inverse de ce support ,les tiges des vérins sont rétractées pour libérer lesdites pièces dans les colonnes. Ainsi entre chaque distribution de pièces dans la zone de rivetage, celles-ci sont retenues dans les colonnes ccrrespondan es et ne peuvent s'échapper ou se positionner de fanon défectueuse en l'absence du support 24. Ces moyens de retenue peuvent évidemment présenter diverses formes d'exécution sans que l'on sorte du cadre de l'invention. Le dispositif ci-dessus décrit permet d'atteindre des cadences élevées de l'ordre de 3000 ensembles rivetés par heure ; il se caractérise par une très grande simplicité de structure qui en conditionne un coût réduit et une grande facilité de réglage et de réparation, opérations qui peuvent être exécutées par tout mécanicien de competence courante. Bien entendu la présente description ne limite en rien la portée de l'invention qui se trouve au contraire élargie à toutes les variantes possibles. REVENDICATIONS 1' - Dispositif automatique pour riveter ensembie au moins deux pièces dotées chacune d'une lumière au moyen d'un rivet de forme approprive, caractérisé en ce qu'il comprend des colonnes d'alimentation en pièces, adaptées pour acheminer par unité chaque pièce à riveter vers une zone de rivetage, une colonne d'alimentation en rivets adaptée pour acheminer par unité les rivets vers la zone de rivetage, des moyens de positionnement relatif des pièces à riveter et rivet 3ans la zone de rivetage, adaptés pour maintenir lesdites pièces au contact ou à pro ximité l'une de l'autre de sorte que leurs lumières soient alignées sur un axe XX' et pour positionner le rivet en regard desdites lumières sur cet axe, une bouterolle mobile disposée d'un côté de la zone de rivetage selon l'axe XX', des moyens de guidas ge de ladite bouterolle adaptés pour lui permettre de coulisser le long de cet axe, une contrebouterolle mobile disposée selon l'axe XX' à l'opposé de la bouterolle, des moyens de guidage de ladite contrebouterolle adaptés pour lui permettre de coulisser le long de cet axe, un ensemble mécanique de liaison adapté pour relier la bouterolle et la contrebouterolle et asservir leur mouvement de façon à leur imposer des déplacements en opposition de phases sur l'axe XX', enfin des moyens d'entrainement agencés pour entraîner la bouterolle dans un mouvement alternatif de va-etvient et, par l'entremise de l'ensemble mécanique de liaison, la contrebouterolle dans un mouvement de va-et-vient en cpposition de phase par rapport au mouvement de ladite bouterolle. 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble mécanique de liaison sus-évoqué comprend au moins un organe longitudinal coulissant guidé pour coulisser parallèlement à l'axe XXt, une platine de liaison agencée à l'arrière de la bouterolle pour transmettre le mouvement de va-et-vient des moyens d'entraînement, d'une part, à ladite bouterolle, d'autre part à cet organe longitudinal coulissant, enfin un organe culbuteur articulé autour d'un axe fixe et agencé à l'arrière de la contrebouterolle pour etre mu par l'organe longitudinal coulissant et pour transmettre à la contrebouterolle un mouvement opposé à celui de ce dernier. 3/ - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe longitudinal coulissant est constitué par deux colonnes s'étendant parallèlement à l'axe XX' de l'arrière de la bouterolle à l'arrière de la contrebouterolle, ces colonnes étant solidarisées d'un côté à la platine de liaison sus-évoquée et portant de ltautre côté un axe transversal qui les relie entre elles, l'organe culbuteur étant agencé pour venir en prise avec cet axe par une extrémité et pour entraîner par son autre extrémité la contrebouterolle. 4/ - Dispositif selon l'une des revendications 2 ou -3, caractérisé en ce que la contrebouterolle est entratnée par l'entremise d'un coulisseau recevant son mouvement de l'organe culbuteur précite, ladite contrebouterolle étant montée avec un jeu déterminé selon l'axe XX' par rapport audit coulisseau et sollicitée vers l'avant par des moyens élastiques, de façon à être apte à s'escamoter vers l'arrière sur une faible distance. -5/ - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, adapté pour réaliser un rivetage au moyen d'un rivet à tête préformée, caractérisé en ce que la partie avant de la contrebouterolle présente une forme adaptée à celle de la tête du rivet en vue de maintenir le rivet par cette dernière, la colonne d'alimentation en rivets débouchant dans la zone de rivetage au niveau de l'extrémité avant de ladite contrebouterolle de sorte que le mouvement de cette dernière vers l'avant entraine le rivet vers les pièces à riveter, la bouterolle étant agencée à l'opposé pour écraser extrémité libre de la tige du rivet en fin du mouvement vers l'avant. 6/ - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de positionnement précités comprennent un support de positionnement de chaque rivet à la sortie de la colonne d'alimentation, ce support étant adapté-pour maintenir, en coopération avec la contreboute rolle,le rivet aligné sur l'axe XX à l'avant de ladite contrebouterolle. 7/ - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4,5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens de positionnement précités comprennent un support escamotable pour soutenir les pièces à riveter à la sortie de leurs colonnes d'alimentation, ce support étant agencé, d'une part pour positionner à leur arrivée ces pièces entre la bouterolle et la contrebouterolle de façon que leur lumière soit alignée sur l'axe XX', d'autre part pour s'escamoter après rivetage afin de permettre aux pièces rivetées de glisser dans une goulotte d'évacuation. Si - Dispositif selon la revendication 7, Carncl éc i S2 Qrl e que le support escamotable précité est associé à des moyens d'accrochage et à des moyens élastiques de rappel, adaptés pour escamoter le support vers l'arrière, après rivetage, simultanément au mouvement de recul de la bouterolle, puis pour libérer celui-ci et le repousser élastiquement vers l'avant lorsque la bouterolle parvient au voisinage de sa fin de course arrière. 9/ - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage comprennent un épaulement d'accrochage prévu sur le support escamotable, une pièce mobile d'accrochage située en regard et dont le mouvement est lié à celui de la bouterolle, un moyen élastique sollicitant ladite pièce vers l'épaulement d'accrochage, une rampe fixe de dégagement, et une rampe conjuguée prévue sur la pièce d'accrochage en vue d'écarter ladite pièce d'accrochage du support escamotable en fin de course arrière de la bouterolle et de libérer ledit support. 10/ - Dispositif selon l'une des revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de retenue adaptés pour retenir les pièces à riveter disposées dans les colonnes d'alimentation entre chaque distribution de pièces dans la zone de rivetage sur le support escamotable. 11/ - Dispositif selon la revendication t, caractérisé en ce que les moyens de retenue précités comprennent des vérins synchronisés avec le mouvement de la bouterolle de fa çon à immobiliser les pièces dans les colonnes d'alimentation lorsque le support escamotable précité se trouve en position escamotée et à libérer lesdites pièces dans lesdites colonnes dans le cas contraire. 12/ - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que les colonnes d'alimentation sont constituées par des glissières inclinées ou verticales, de formes appropriées à celles des pièces ou rivets à guider et associées à des bols vibrants pour l'acheminement desdites pièces ou rivets vers lesdites colonnes.