Brevet FR2443297A1 — publié le 19800704

La présente invention est dûe à la collaboration de MM. Jean-Christophe PIERRON, Yves D#UHEN-CHAEAUX,Jean HENNEQUIN et Pierre DEPOIRE. Elle concerne un appareil destiné à retourner une pièce lors de son trajet entre deux machines ou deux postes de travail, par exemple, entre deux presses sur une ligne d'emboutis- sage entièrement automatique. Pour la fabrication d'une pièce en tle,par déformation sous presses, il est courant de réaliser une première opération sur une presse double effet équipée de deux coulisseaux (un serre-flan et un poinçon), après quoi la pièce est extraite de l'outil par un déchargeur et elle est retournée avant de subir les opérations suivantes sur des presses simple effet implantées à la suite (poinçonnage, détourage, formage, etc..). Le retournement de la pièce doit alors être effectué sans que le mouvement de la pièce interfère avec celui du déchargeur (en règle générale, la pièce ne doit pas dépasser, en hauteur, sa ligne de défilement) et avec un positionnement précis, après retournement, pour que la pièce puisse être reprise par le chargeur de la presse suivante. Or, les dispositifs connus de retournement, ou bien ont une envergure de mouvement importante, ou bien ne permettent pas un positionnement précis de la pièce, après retournement ou bien encore sont de construction complexe et peu fiables. Le but de l'invention est de fournir un appareil particulièrement simple et fiable, permettant d'effectuer le retournement de la pièce avec une envergure de mouvement réduite au minimum, sans dépassement, vers le haut, par rapport à la ligne générale de défilement de la pièce, cet appareil devant assurer un positionnement précis de la pièce après retournement. Il est également souhaitable qu'il ne demande qu'un minimum d'énergie pour son fonctionnement. L'invention a donc pour objet un appareil retourneur de pièces, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti, un cadre muni de moyens de maintien de la pièce à retourner et# comportant au moins deux bras latéraux, ce cadre étant guidé par rapport au bâti le long des deux branches, respectivement horizontale et verticale, d'un ensemble de guidage ayant la forme générale d'un T > des moyens d'entrafnement étant prévus pour déplacer le cadre par rapport à cet ensemble de guidage. Suivant un mode de réalisation, chaque bras latéral est guidé dans deux glissières mutuellement perpendiculai res,formant les deux branches de l'ensemble de guidage en T et il est prévu au moins un bras de manivelle entravé en rotation autour d'un axe qui constitue la perpendiculaire commune aux deux glissières et articulé sur l'un des bras, égale distance des points de guidage dudit bras dans les deux glissières p#rpen-- diculair es. L'invention va être décrite maintenant en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel - la Fig. 1 est une vue schématique montrant l'emplacement d'un appareil suivant l'invention dans une ligne de pres ses - la Fig. 2 est un schéma expliquant la cinématique de l'appareil suivant l'invention; - la Fig. 3 est une vue en perspective avec arrachements de cet appareil; - la Fig. 4 est une vue en coupe avec certaines parties en élévation, montrant les parties essentielles de l'appareil. On voit sur la Fig. 1 une presse P qui peut être une presse à double effet et dans laquelle est formée une pièce Un dispositif déchargeur D assure le transfert de la pièce sur le retourneur 1R sur lequel porte l'invention. Après retournement la pièce est reprise par le même dispositif déchargeur et dans le même mouvement qui transfert une pièce IL de la presse sur le retourneur,la pièce précédente est transférée, après retournement, du dispositif retourneur sur un autre poste qui dans l'exemple représenté est constitué par un poste de transfert T en direction par exemple d'une deuxième presse, non re présentée. Le dispositif retourneur R comprend principalement un bâti fixe constitué par deux caissons latéraux 1,2 reliés par des traverses 3 (Fig. 3). Par rapport à ce bâti fixe est monté mobile un cadre 4 qui, dans l'exemple choisi, a une forme générale en U et comprend une traverse 5 constituée ici par un tube, et deux bras latéraux 6,7 fixés rigidement à la traverse. Chaque bras latéral porte des pinces 8, de construction connue, qui assurent le maintien de la pièce à retourner et sont actionnées de façon également connue, par voie pneumatique. Chaque bras est par ailleurs guidé par rapport au bâti au moyen d'un ensemble de guidage ayant dans l'ensemble une forme en T, et il peut être déplacé par un dispositif d'entrainement, ces différentes parties de l'appareil faisant l'objet d'une description plus détaillée. Chaque caisson latéral du bâti comporte à sa partie supérieure et sur sa face dirigée vers l'intérieur de l'appareil une partie en équerre 10 délimitant d'une part une glissière horizontale 11 et d'autre part un logement pour une crémaillère 12. Les glissières horizontales 11 assurent le guidage du cadre par l'intermédiaire de galets ou roulements 13 montés sur un arbre 14 concentrique au tube constituant la traverse 5. Llarbre 14 est monté rotatif dans ce tube par l'intermédiaire de roulements 15,16 (Fig. 4). Ce même arbre porte à chaque extrémité un pignon 17 qui en est solidaire en rotation et coopère avec la crémaillère 12.De plus, chaque équerre 10 est complétée par une aile 18,de façon à délimiter deux chemins de roulement 19,20 respectivement horizontal et vertical, avec lesquels coopèrent des galets 21, 22 portés par un chariot 23 lui-même monté sur le tube-traverse 5 par l'intermédiaire d'un roulement 24. Chaque caisson latéral comporte par ailleurs sur sa face dirigée vers l'intérieur une glissière verticale 30 dans laquelle est guidé un roulement ou galet 31 porté par un axe 32 solidaire du bras latéral adjacent 6 ou 7. Chacune de ces glissières a verticales a son extrémité supérieure 30a située à une distance suffisante de la crémaillère 12 de façon à permettre le passage du pignon 17. Les moyens d'entrafnement du cadre par rapport au bâti sont associés principalement à la partie du cadre qui se trouve à gauche sur la Fig. 4. Ces moyens d'entrahement comprennent un arbre 40 monté rotatif dans le bâti et portant un pignon 41 et un bras de manivelle 42. Le pignon est ici entraidé en rotation par deux crémaillères 43,44 respectivement supérieure et inférieure, actionnées par des vérins 45,46 à commande par fluide. L'axe X-X de l'arbre 40 constitue la perpendiculaire commune aux axes Y-Y et Z-Z des glissières horizontale 11 et verticale 30. A son extrémité opposée à l'arbre 40 la manivelle 42 est articulée sur un tourillon 47 porté par un bras 48 parallèle au bras latéral adjacent 6 et relié à ce dernier par l'axe 32. Ce bras est par ailleurs monté rotatif par l'intermédiaire de roulements 49 sur l'extrémité de l'arbre 14. A noter que pour permettre à l'axe 32 portant le galet 31 de se déplacer vers le haut audelà du plan horizontal contenant l'axe de l'arbre 40, la glissière horizontale 11 est interrompue en 25 comme cela est visible sur la Fig. 4. La paroi interne du caisson est également interrompue en 33 sur toute la hauteur et la largeur de la glissière 30. A noter également que le point d'articulation 47 de la manivelle 42 sur le bras 48 se trouve exactement à égale distance de l'arbre 14 et de l'axe 32 et que la manivelle 42 a une longueur égale à la moitié de celle du bras 48. La disposition géométrique des éléments essentiels est d'ailleurs représentée à la Fig. 2 que l'on va utiliser pour décrire la cinématique et le fonctionnement d'ensemble de l'appareil retourneur. Sur cette Fig. 2 le point O représente l'axe de l'arbre 40 et- du pignon 41,le point A le centre du galet ou roulement 13, le point B l'axe d'articulation de la manivelle 42 sur le bras 48 et le point G le centre du galet ou roulement 31 de guidage dans la glissière verticale-30,tandis que le point D représente 1' extrémi- té du bras 6 ou de la pièce la plus grande à retourner.En position de repos, ces différents points occupent les positions AO, BO, CO, DO. Lors d'une rotation du pignon 41 dans le sens des aiguilles d'une montre, le point B décrit un demi-cercle de centre O et de rayon égal à la distance OB. Le point A et le point C se déplacent le long des glissières 11 et 30 de sorte que le point D décrit la demi-ellipse Do,D,D1 représentée en trait mixte.Lorsque la manivelle 42 a été entrainée sur un angle de 180", les points caractéristiques du mécanisme viennent occuper les positions Al,B1, Cl et D1 sur le dessin. n en résulte qu'une pièce supportée par le bras 6 ou plus exactement par le cadre dont il fait partie a subi au cours de ce cycle un retournement face pour face de 1800 et occupe globalement la même position qu'au départ si elle est disposée symétriquement par rapport à l'axe de l'arbre 40. Dans le cas contraire elle subit un décalage longitudinal dans un sens ou dans l'autre double de la distance entre l'axe de la pièce et l'axe de l'arbre 40. Au cours de ce déplacement la pièce n'a pas dépassé le niveau qui était le sien au début du cycle, ce -qui est très important dans l'application envisagée où cette pièce ne doit pas dépasser en hauteur par rapport au sol sa ligne de défilement de façon à ne pas interférer avec le dispositif chargeurdéchargeur notamment. L'interruption de la glissière horizontale 11 au droit de la glissière verticale 30,permet au point C et au galet 31 de dépasser le niveau de la glissière horizontale 11 et de faire effectuer à la pièce un angle de retournement légèrement supérieur à 1800,1900 par exemple. A cet égard on notera que l'on peut faire occuper au cadre une position de repos inclinée sur l'horizontale pour modifier la position de la pièce lors du retournement. Bien que le cadre ne soit relié au dispositif moteur que par une seule manivelle 42, sa rigidité est suffisante pour éviter une torsion gênante du tube 5 reliant les deux bras latéraux 6 et 7. Par ailleurs,la laprésence de l'arbre 14 portant à chaque extrémité un pignon 17 qui coopère avec les crémaillères 12, assure une translation du cadre dans de bonnes conditions. De plus, les chariots 23 assurent un maintien latéral des bras 6,7 et donc du cadre entre les deux caissons latéraux du bâti, pendant toute la course de ce cadre, ce qui évite des sollicitations composées sur la manivelle de transmission et ltsr- bre moteur. Dans cet agencement,le point A se déplace pour une vitesse constante du moteur d'entraiBement, suivant un mouvement sinusoidal, de sorte que sa vitesse croit à partir de zero jusqu'à une vitesse maximale, reste à peu près constante pendant le deuxième tiers du cycle et revient progressivement à une valeur nulle dans le troisième tiers de la course, en fin du cycle. L'énergie cinétique du point A est donc maximale à mi-course ce qui soulage le moteur pendant une partie de la course où la vitesse est à peu près constante et maximale. Par contre, le démarrage ne demande pas d'effort particulier du moteur étant donné que l'ensemble du cadre tend à se mettre en mouvement de lui-même par gra vitré, Enfin, l'énergie cinétique du point A en fin de course est relativement faible puisque sa vitesse décrit, ce qui permet de réaliser aisément le freinage de l'ensemble. L'appareil peut être utilisé en effectuant le retournement d'une pièce à chaque course aller ou retour du cadre > moyennant un dispositif chargeur approprié. Il peut également fonctionner avec une course s'effectuant à vide. Bien entendu d'autres moyens peuvent être mis en jeu dans un tel appareil pour assurer l'entraffiement du cadre. Par exemple, on peut prévoir deux moteurs actionnés en synchronisme et deux manivelles associées chacune à un bras latéral , La manivelle 42 peut être remplacée par un train d'engrenages. Le cadre peut être réduit aux deux bras latéraux 6,7 entrafnés de façon synchronisée par deux moteurs, etc... Ces moteurs peuvent être électriques, hydrauliques ou autres. - #EVENDICATIONS - 1 - Appareil retourneur de pièces, comprenant un bâti, un ensemble (ou cadre) muni de moyens de maintien de la pince à retourner et comportant au moins deux bras latéraux, et guidé par rapport au bâti le long de moyens de guidage respectivement horizontaux et verticaux, des moyens d'entrainement étant par ailleurs prévus pour déplacer cet ensemble par rapport au bâti, caractérisé en ce que chaque bras latéral (6, 7) est guidé dans deux glissières (11,30) 30)mutuellement perpendiculaires, formant les deux branches d'un ensemble de guidage en T et il est prévu au moins un bras de manivelle (42) entraîné en rotation autour d'un axe qui constitue la perpendiculaire commune aux deux glissières (11,30) et articulé sur l'un des bras (en 47) à égale distance des points de guidage dudit bras dans les deux glissières perpendiculaires,la la longueur de la manivelle (42) étant égale à la moitié de celle dudit bras entre ses points de guidage dans les glissières. 2 - Appareil suivant la revendication 1,caractérisé en ce qu'au moins l'un (6) des deux bras latéraux est relié à un deuxième bras (48) articulé (en 47) sur le bras de manivelle (42). 3 - Appareil suivant la revendication 2,caractérisé en ce que le bras latéral (6) est relié au deuxième bras (48) par un axe (32) sur lequel tourillonne un galet (31) guidé dans la glissière verticale (30). 4 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cadre comprend les deux bras latéraux (6 > 7) et une traverse tubulaire (5) dans laquelle s'étend ,monté rotatif, un arbre (14). 5 - Appareil suivant la revendication 4 > caractérisé en ce que l'arbre (14) porte des galets ou organes analogues (13) guidés dans 1 es glissières horizontales (11). 6 - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième bras (48) est articulé à l'extrémité de l'arbre (14). 7 - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'arbre (14) porte au voisinage de chaque extrémité un pignon (17) coopérant avec une crémaillère (12) portée par le bâti et parallèle à la glissière horizontale (11), 8 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7,caractérisé en ce que la traverse tubulaire (5) porte au voisinage de chacune de ses extrémités un chariot (23), monté rotatif et portant des organes de guidage (21 > 22) qui coopèrent avec des glissières (19,20) solidaires du bâti. 9 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8,caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comprennent un arbre moteur (40) solidaire d'un pignon (41) et du bras de manivelle (42), et deux crémaillères (43,44) entrait nées chacune par un vérin (45,46) et en prise avec le pignon (41) en des points diamétralement opposés de ce dernier. 10 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9,caractérisé en ce que la glissière verticale (30) se termine à une certaine distance de la glissière horizontale (ll),pour permettre le passage des organes de guidage horizontal et/ou d'entrafnement du cadre. 11 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la glissière horizontale (11) est interrompue au droit de la glissière verticale (30) pour permettre un déplacement vers le haut de l'organe de guidage (31,32) coopérant avec cette glissière verticale.