Brevet FR2422482A1 — publié le 19791109

L'invention, due a la collaboration de Monsieur Bernard POISSON , se rapporte à un dispositif de transfert de pièces particulièrement adapté à toute application dans laquelle la trajectoire d'approche de la pièce à transférer doit correspondre à un mouvement de plongée, suivi d'un mouvement inverse d'enlèvement de la pièce complété par un déplacement assurant son transfert en un autre point, le tout devant être effectué avec précision. On a habituellement recours pour cela à des dispositifs comportant plusieurs mouvements composés à moteurs individuels ou ayant une cinématique complexe pour la-trajectoire principale de transfert recherchée. La présente invention a pour objet une réalisation simple d'un dispositif de transfert satisfaisant aux conditions précitées en partant d'un bras pivotant à mouvement angulaire commandé par un seul moteur pour assurer le type de trajectoire recherché, sans tolérer pour autant une quelconque possibilité d'oscillation ou balancement pendulaire des pièces transferées. Esséntiellement, à cet effet, le dispositif de transfert de pièces selon l'invention, comprenant, monté pivotant dans un support suivant un axe sensiblement horizontal, un bras à mouvement angulaire commandé évoluant dans un plan sensiblement vertical, principalement au-dessus du plan horizontal passant par l'axe précité, et auquel sont associés des moyens de préhension des pièces, est caractérisé en ce que lesdits moyens de-préhension sont montés à I'extrémité libre d'un second bras qui est articule à son autre extrémité avec ltextrémité libre du premier bras precité et qui présente une liaison par bielles formant un parallélogramme ar ticalé avec le support précité,dans des plans décalés par rapport aux deux bras, de sorte que le second bras est positivement maintenu et déplacé a ltétat vertical dans toute la z9ne d'évolution angulaire du premier bras précité. D'autres caractéristiques d'un tel dispositif de transfert apparaîtront d'ailleurs dans la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, faite en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de transfert avec vue partielle de la machine qu'il dessert - la figure 2 est une vue en coupe axiale de ce disposi tif suivant l'axe de pivotement du bras à mouvement angulaire - la figure 3 est une vue partielle en élévation de face du dispositif de transfert - la figure 4 est une vue de détail schématique du montage d'un dispositif équilibreur - les figures 5 et 6 sont des diagrammes, la première du couple de travail et du couple d'equilibrage, et la seconde du couple résultant du dispositif, exprimas en fonction d'un débattement angulaire du bras de 1800 - la figure 7 est une vue en perspective du dispositif de transfert illustrative de son cycle de fonctionnement. Le dispositif de transfert est representé à la figure 1 comme desservant une presse horizontale à colonnes 1, servant au moulage de pièces métalliques, et entre 7es colonnes de laquelle, après ouverture du moule, le dispositif sert a assurer ltextrac- tion de la pièce moulée hors d'une partie de moule non représentée, puis son transfert et immersion dans un bac de refroidissement 2, et enfin son dépôt sur un support adjacent 3 faisant partie d'une machine d'ébarbage non représentée. Le dispositif de transfert proprement dit comprend ici comme support une table 4 montée mobile sur les glissières 5 d'un bâti 6, qui sont parallèles aux colonnes 1 de la presse. La table 4 supporte entre deux flasques 7 et 8 le boîtier 9 d'un réducteur dont l'arbre de sortie creux 10 forme palier d' un arbre 14 parallèle aux colonnes a, qui constitue l'axe de pivotement d'un bras 12 solidarisé avec lui axialement et en rotation. Le réducteur est ici du type à vis sans fin 13 et à roue tangente 14 solidaire de l'arbre creux 10. Ce dernier est pourvu, extérieurement au boîtier 9 et aux flasques 7 et 8, de deux plateaux 15 et 16 solidaires de lui. Les faces latérales externes de ces plateaux 15, 16 coopèrent par l'inlXermédiaire de disques de friction 17, 18, d'une part avec la face latérale du moyeu du bras 12 et d'autre part avec la face latérale du moyeu d'un levier 19, monté solidaire en rotation de l'arbre Il mais coulissant sur lui, par exemple par clavetage glissant, et dont on verra le rôle plus loin. Le moyeu du levier 19 est soumis sur son autre face latérale à la pression d'une rondelle Belleville 20 réglable à l'aide d'un écrou de serrage 21 monté sur I'extrémité filetée correspondante de l'arbre 11. Ainsi, l'arbre de sortie 10 du réducteur, entraînable par un moteur 22 dont l'arbre de sortie est lié à la vis sans fin 13, peut entraîner par l'intermédiaire des disques de friction 17, 18, le bras 12 et le levier 19 ainsi que l'arbre li qui en est solidaire. A l'extrémité libre du bras 12 est monté à articulation, par l'intermédiaire d'un axe 23, un bras auxiliaire 24 solidaire de ce dernier, ainsi que deux leviers 25, 26 à peu près opposés et respectivement articulés en 27 et 28 avec deux bielles 29, 30 qui sont par ailleurs articulées en 31, 32 sur le flasque 7 de la table 4 et dans des plans décalés par rapport aux bras 12 et 24. Ce montage constitue une liaison en parallélogramme articulé de sommets 27, 28, 31, 32, de sorte que le bras auxiliaire 24 monté solidaire d'un des côtés du parallélogramme de façon à constituer un bras vertical pendant, est positivement maintenu et déplacé dans son état vertical dans toute la zone d'évolution angulaire du bras 12 correspondant au transfert des pièces. A son extrémité inférieure le bras auxiliaire 24 est pourvu de moyens de préhension des pièces qui peuvent être de type quelconque usuel adapté au genre de pièces à manipuler et ne sont pas à considérer comme étant déterminant de l'invention. I1 peut notamment s' agir d'une pince à commande par vérin à fluide sous pression, ce dernier étant ici schématisé aux figures 1 et 2 par son cylindre 33 et sa tige de commande 34 des mâchoires de pince articulées sur un support solidaire du cylindre et non représentées pour la clarté du dessin. Cette représentation vise simplement à faire apparaître le fait que le cylindre 33-du vérin est ici monté, pour une raison que l'on verra plus loin, avec une certaine liberté de déplacement axial dans le bras 24, contre des ressorts de compression 35 dont la précontrainte de montage est supérieure à l'effort maximal de commande de la pince exigé du vérin. Dans l'application ici consi dérode, le bras 24 porte également à sa partie inférieure des buses de soufflage et pulvérisation 36 du moule, dans lequel cette partie du bras est appelée à pénétrer après ouverture du moule. Le vérin 33-34 tout comme les buses 36 sont reliés à des sources d'alimentation par des conduits flexibles non représentés qui peuvent être implantés de façon pendante et avec la liberté de débattement nécessaire au-dessus de la structure mobile du dispositif. Le levier 19 fait partie d'un équilibreur comprenant un vérin hydraulique dont le cylindre 37 est articulé par l'intermédiaire de deux tourillons 38 sur le flasque 8 et sur un autre flasque 39 fixé sur la table 4. La tige de piston 40 du vérin est articulée par l'intermédiaire d'un axe 41 dans une chape que forme le levier 19 à son extrémité libre. Le vérin hydraulique 37-40 est disposé avec ses tourillons 38 à la trgticale de l'arbre 11 comme l'illustre la figure 4 et il suffit de l'alimenter sous une pression constante réglée pour obtenir un couple résultant minimal ou nul d'équilibre du dispositif dans les positions extrêmes de préhension de la pièce et de dépose de celle-ci, ici supposées s'effectuer sur un déplacement angulaire du bras 12 de 1800, pour n' avoir qu'un couple résultant relativement faible entre ces positions, tel que l'indique la figure 6, se déduisant de la figure 5, où sont respectivement reportés le couple Fldl inhérent au dispositif et celui d'équilibrage F2 d2 évolutifs avec la variation conjointe de dl et d2, la signification de ces symboles ressortant de la figure 4. A l'extrémité de l'arbre 11 qui traverse le flasque 39 est accouplé par un joint 42 l'arbre 43 dsun-capteur de position angulaire dont le boîtier 44 est fixé sur le flasque 39, ce capteur étant ici utilisé pour gouverner, par l'intermédiaire du moteur 22, la vitesse angulaire du bras 12 en diverses phases de sa trajectoire que l'on verra plus loin. De plus, dans l'application considérée de ce dispositif de transfert, la table 4 est déplaçable sur Ses glissières 5 par l'intermédiaire d'un système à vis-écrou, dont la vis 45 peut être entraînée par un mécanisme de type connu attaqué par deux moteurs 46 et 47 pour lui communiquer une loi de mouvement à trois vitesses dans son déplacement, telles qu'avance rapide, lente et ultralente, qui peuvent être contrôlées ainsi que les fins de course à l'aide d'un système de détection à cames 48 lié à la table et coopérant avec des contacts multiples schématisés en 49 et disposés sur le bâti dans l'intervalle des glissières 5. En outre, il est à noter que l'entraînement du bras 12 du dispositif de transfert par l'intermédiaire de disques de friction 17, 18 est prévu pour s'effectuer normalement sans aucun glissement, les disques ayant le rôle de limiteurs de couple protecteurs du dispositif en cas d'anomalie survenant en cours de fonctionnement, telle qu'unie rencontre accidentelle avec un obstacle dans la trajectoire de transfert. I1 est prévu sur le bras 12 un détecteur 50 indicateur de tout glissement, qui est alors excité par une roue phonique 51 montée solidaire du plateau de sortie 15 du réducteur d'entraînement. Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant Il occupe normalement une position d'attente correspondant à la position reculée de la table 4 et verticale des bras 12 et 24 qui est représentée à la figure 2 et indiquée par I sur la trajectoire illustrée en trait mixte du vérin de commande des moyens de préhension des pièces à la figure 7. Lorsqden fin d'une phase de moulage de pièce le moule est ouvert, le bras 12 est entraîné en rotation en vitesse rapide jusqutau point II de la trajectoire précitée, puis en vitesse lente du point II au point III en même temps que sont déclenchés le soufflage et la pulvérisation du moule par les buses 36. A partir du point III, l'avance de la table 4 est déclenchée suivant le cycle à trois vitesses prémentionné pour permettre aux moyens de préhension du bras 24 d'accoster la pièce dans la partie de moule ouverte qui la retient, ce qui correspond à la translation comprise entre les points III et IV, en fin de course de laquelle le vérin de commande 33-34 de. la pince de préhension de la pièce est actionné. Après préhension de la pièce, la translation inverse de la table 4 assurant l'extraction de la pièce hors du moule suivant la portion de trajectoire IV - V est effectuée. Puis, le bras 12 est ensuite entraîné en vitesse lente suivant la portion de trajectoire V - VI, inverse de la portion II - III et au cours de laquelle sont de nouveaux déclenchés un soufflage et une pulvérisation du moule par les buses 36. Cette rotation du bras 12 est ensuite poursuivie en vitesse rapide dans la portion de trajectoire VI - VII, dont la partie terminale correspond à l'immersion de la pièce dans le bac de refroidissement 2. Puis une rotation inverse du bras 12 suivant ia portion de trajectoire VII - VIII a pour objet de provoquer l'émersion de la pièce et de l'amener à son niveau de chargement sur la machine d'ébarbage. Ensuite, le mouvement d'avance de la table 4 est de ncuveau déclenché pour amener la pièce sur son support de réception 3 de la machine d'ébarbage, suivant la portion de trajectoire VIII - IX, à la fin de laquelle le vérin de commande de la pince est actionné pour libérer la pièce Puis, par un mouvement de translation inverse de la table 4, correspondant à la portion de trajectoire IX - X, le dispositif de transfert se dégage de la pièce abandonnée, ce mouvement étant suivi d'une rotation du bras 12 ayant pour effet de le ramener è sa position d'attente d'origine suivant la portion de trajectoire X - XI. Bien entendu, tous les mouvements d'un tel cycle peuvent être assurés par une commande séquentielle de manière usuelle, qu'il n'est pas utile de décrire ici, comme relevant de la pratique courante pour l'homme de l'art. REVENDICATIONS 10 Dispositif de transfert de pièces comprenant, montd pivotant sur un support, suivant un axe sensiblement horizontal, un premier bras à mouvement angulaire commande évoluant dans un plan sensiblement vertical et à l'extrémité libre duquel est articulé suivant un axe parallèle à l'axe précité, un second bras pourvu a son extrémité libre de moyens de préhension des pièces et ayant avec le premier bras et le support une liaison en quadri lacère articulé, caractérisé en ce que ladite liaison constitue un parallélogramme articulé et ayant ses composants dans des plans ddcalés de sorte que par un mouvement angulaire command du premier bras passant au-dessus et de part et d'autre de son axe de pivotement, le second bras est positivement maintenu pendant et déplacé à l'état vertical, k l'effet de transférer une pièce d'un point k un autre en la soulevant. 2. Dispositif de transfert selon la revendieation 1, caractérisé en ce qu'il comporte un équilibreur constitué par un verin hydraulique à pression constante dont l'organe mobile est lié par un bras de manivelle k l'axe de pivotement du premier bras précitée 3. Dispositif de transfert selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement commandé du premier bras précité est assuré par l'intermédiare d'un organe rotatif coaxial à l'axe de pivotement de ce bras et lid k l'ensemble du bras et de son axe par un accouplement à friction. 4. Dispositif de transfert selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de glissement de l'accouplement à friction destine a coopérer avec une commande d'arr8t d'urgence du dispositif en cas de glissement0 5. Dispositif de transfert selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de préhension ont un montage à ressort(s) prépondérant(s) par rapport B la force de commande de déplacement desdits moyens mais adapté pour coder en cas d'obstacle à la préhension normale des pie ces1 en vue d'actionner une commande d'arrêt d'urgence du dispositif. 6. Dispositif de transfert selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support est monté dEpla- çable en translation commandée sur une table, dans le sens d'extension de l'axe de pivotement du premier bras précité.