Brevet FR2470659A1 — publié le 19810612

La présente invention concerne un mécanisme pour l'alimentation de pièces telles que des vis, rondelles, écrous ou analogues vers une machine automatique d'assem- blage, en relation précise dans le temps avec le fonctionnement de la machine. Un mécanisme du même type général que celui auquel se rapporte la présente invention, est révélé dans le brevet US no 3 114 477 au nom de Dixon. Dans un tel agencement, les pièces sont disposées en engagement d'aboutement en une rangée dans une chute ou sur un chemin de roulement et elles sont poussées, à raison d'une à la fois, vers la machine d'assemblage par le mécanisme d'alimentation. La présente invention a pour but général de procurer un nouveau mécanisme d'alimentation d'une construction simplifiée, pouvant effectuer une alimentation positive de plusieurs types différents de pièces difficiles à manipuler d'une façon tranquille, tout en restant hors d'engagement avec les pièces jusqu'au moment de la course d'alimentation. Un autre objet de l'invention est de procurer un mécanisme d'alimentation o l'organe pour faire avancer ou pousser la pièce se déplaceen un mouvement sensiblement rectiligne parce que l'organe s'abaisse en engagement contrôlé avec la dernière pièce de la rangée, la pousse vers l'avant vers la machine automatique d'assemblage, J-ibère la pièce puis retourne à sa position pour venir en engagement avec la pièce suivante. Un objet important de l'invention est de procurer un mécanisme d'alimentation o le mouvement sensiblement rectiligne ci-dessus décrit est effectué d'une façon simple par un simple moyen de mise en action. Un autre objet consiste à utiliser une douille radialement contractile pour permettre à un seul moyen de mise en action de produire le mouvement rectiligne d'une façon positive. La présente invention concerne également l'agencement unique d'une ou plusieurs douilles sur une tige portant l'organe manipulant les pièces et le nouveau montage de l'organe sur la tige. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisationde-l'invention et dans lesquels: - - la figure 1 est une vue en plan du dessus d'un mode de réalisation d'un nouveau mécanisme d'alimentation o sont incorporéesles caractéristiques de la présente invention; - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale fragmentaire faites sensiblement suivant les lignes 2-2 et 33, respectivement, de la figure 1; - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 mais elle montre des parties du mécanisme d'alimentation en positions déplacées; - les figures 5 et 6 sont des vues agrandies semblables à la figure 3, mais elles montrent des parties du mécanisme d'alimentation en d'autres positions déplacées; - la figure 7 est une vue en perspective d'une douille incorporée dans le mécanisme d'alimentation; - la figure 8 est une vue en perspective d'une bague pour contracter radialement la douille de la figure 7 - la figure 9 est une vue en plan de dessus d'un autre mode de réalisation d'un mécanisme d'alimentation o sont incorporées les caractéristiques de l'invention; - la figure 10 est une vue semblable à la figure 9, mais elle montre des parties du mécanisme d'alimentation en positions déplacées; - la figure il est une vue en élévation extrême faite suivant la ligne 11-11 de la figure 9; - la figure 12 est une vue en élévation extrême faite suivant la ligne 12- 12 de la figure 10; - les figures 13 et 14 sont des vues semblables à la figure 9 mais elles montrent des parties du mécanisme d'alimentation en d'autres positions déplacées; et - la figure 15 est une vue en perspective d'une douille incorporée dans le mécanisme d'alimentation des figures 9 à 14. Comme on peut le voir sur les dessins, la présente invention concerne un mécanisme 20 pour amener des pièces 21, à raison d'une à la fois, à un dispositif tel qu'une machine automatique d'assemblage 22. Dans ce cas, les pièces sont illustrées comme étant des rondelles plates, chaque rondelle 21 étant percée d'un trou fileté 24 la traversant verticalement, et pouvant recevoir une vis 25. La macline 22 assemble automatiquement les vis 25 aux rondelles 21 à des vitesses extrêmement rapides, et elle peut être semblable à la machine automatique d'assemblage révélée dans le brevet US nO 3 675 302 au nom de Dixon. En bref, une telle machine comporte une tête 26 pouvant avoir un mouvement réciproque entre une position élevée représentée sur la figure 4 et une position abaissée représentée sur la figure 3. Quand la tête est en position élevée, une vis est automatiquement amenée à un mandrin 27 à l'extrémité inférieure de la tête. Quand la tête passe à sa position abaissée, une mèche 28 entraînée mécaniquement en rotation visse la vis dans le trou 23 de la rondelle 21. Comme on peut le voir sur la figure 3, les rondelles 21 avancent de la droite à la gauche en relation d'aboutement sur une seule file, le long d'un chemin généralement horizontal 30 qui peut vibrer d'une façon traditionnelle pour effectuer l'avance des rondelles. La dernière rondelle de la rangée est adaptée à être arrêtée momentanément dans une station de chargement 31 à proximité de l'extrémité avant du chemin par un cran d'arrêt amovible (non représenté). Le mécanisme d'alimentation 20 a pour but de transférer la rondelle de la station de chargement à uxe station de travail 32 en dessous de la tête 26 de la machine d'assemblage 22, immédiatement après passage de la tête à sa position élevée. Le mécanisme d'alimentation 20 comprend un organe de transfert sous forme d'un doigt 34 ayant un bossage faisant saillie vers le bas à son extrémité inférieure, le bossage étant dimensionné pour s'adapter dans les trous 23 des rondelles 21. A son extrémité arrière, le doigt est fixé par des vis 36 à un bras d'un levier coudé 37 pivotant sur un bloc 38 pour tourner autour d'un axe horizontal s'étendant transversalement défini par une broche 40. L'autre bras du levier coudé est relié pivotant en 41 à l'extrémité avant du plongeur ou tige 42 d'un dispositif réversible de mise en action 44. Dans le cas présent, le dispositif de mise en action est à commande pneumatique et il comporte un piston 45 fixé à la tige entre ses extrémités. La tige et le piston sont reçus coulissants dans un cylindre 46 fixé à un support fixe de montage 47 placé au-dessus et d'un côté du chemin 30. Quand de l'air- sous pression est alternati- vement admis et est évacué es extrémités du cylindre, la tige 42 avance et recule respectivement.Une vanne 48 (figure 3) pour contrôler l'écoulement dans et hors du cylindre,est placée à proximité de l'extrémité arrière de la tige, par laquelle ele peut être actionnée, et elle fait partie d'un système de contrôle pour forcer la tige à avancer et à reculer en relation précise, dans le temps, avec le mouvement réciproque de montée et de descente de la tête 26 de la machine 22. Selon la présente invention, le mécanisme d'alimentation a une construction unique pour forcer le dispositif 44 de mise en action à déplacer le doigt de transfert 34 selon un mouvement sensiblement rectiligne, afin de permettre au doigt de conserver un contrôle positif sur les rondelles 21 et de permettre au doigt de rester hors d'engagement avec la rondelle extrême dans la rangée jusqu'à la course d'alimentation. Selon l'invention, le dispositif 44 de mise en action sert (1) à faire pivoter le doigt de transfert 34 vers le bas en engagement positif avec la rondelle 21 dans la station de charpmert 31, (2) à faire avancer le doigt vers l'avant, pour décaler la rondelle de la station de chargement à la station de travail 32, (3) à faire pivoter le doigt vers le haut par rapport à la rondelle et (4) à ramener le doigt à la station de chargement et en position pour venir en engagement avec la rondelle suivante. Pour permettre au dispositif 44 de mise en action d'atteindre ceqci précède, le doigt de transfert 34 est porté sur une tige qui est uniquement restreinte contre un mouvement linéaire pendant le mouvement pivotant du doigt. Plus particulièrement, la tige 50 est montée pour un mouvement coulissant vers l'avant et vers l'arrière dans un manchon 51 qui est monté sur le support 47 en dessous du cylindre 46. Le bloc 38 est fixé solidement à l'extrémité avant de la tige 50 et ainsi le bloc, le levier coudé 37 et le doigt de transfert 34 se déplacent tous avec la tige 50 quand cette dernière avance ou recule. Dans la mise en oeuvre de l'invention, des douilles radialement contractiles 52 (figures 5 et 7) sont disposées das les extrémités du manchon 51 et elles serxmtpar friction, la tige 50 pour l'empêcher d'avancer ou de reculer quand une force vers l'avant ou vers l'arrière lui est imposée pendant le mouvement pivotant du doigt de transfert 34. Comme on peut le voir sur la figure 7, chaque douille comporte quatre doigts angulairement espacés 53 qui font corps et sont en parte-à- faux sur une partie extrême filetée 53a, qui elle-même est tubulaire. Les deux douilles 52 sont vissées dans les deux parties extrêmes du manchon 51 et sont placées de façon que les extrémités libres des doigts 53 d'une douille soient axialement espacées et soient en relation de face à face avec les extrémités libres des doigts de l'autre douille. Chaque douille est faite en un matériau approprié d'appui tel que du bronze. Pour contracter les doigts 53 des douilles 52 radialement en engagement de serrage avec la tige 50, des bagues 54 (figures 5 et 8) sont placées en relation d'aboutement avec les extrémités libres des doigts. Une conicité interne 55 est formée dans chaque bague et elle correspond à une conicité externe 56 formée aux extrémités libres des doigts respectifs 53. Entre les bagues 54 et sur la tige 50 est télescopé un ressort à boudin de compression 57 dont les extrémités portent contre les bagues. Le ressort presse les bagues contre les doigts 53 et force les conicités correspondantes 55 et 56 à effectuer une contraction radiale des doigts autour de la tige 50. Juste avant le début de chaque cycle, les tiges 42 et sont disposées dans les positions rétractées représentées sur la figure 3. La tige 42 étant rétractée, le levier coudé 37 et le doigt de transfert 34 sont placés angulairement par rapport à la broche de pivot 40, ainsi le doigt est maintenu en position inactive (figure 3) avec le bossage 35 espacé audessus de la rondelle 21 à la station de chargement 31. Un cycle est initialisé par manoeuvre du dispositif 44 de mise en action dans une direction tendant à faire avancer la tige 42. Tandis quela tige 42 avance initialement, elle exerce une force sur le levier coudé 37, dans une direction pour faire pivoter le doigt 34 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ou vers le bas. La tige 42 agit également, par le pivot 40 et le bloc 38, et exerce une force sur la tige 50 dans une direction tendant à la faire avancer.Cependant, l'avance de la tige5O est empêchée pendant l'avance initiale de la tige 42 en vertu des douilles 52 serrant par friction la tige 50. En conséquence, la course initiale d'avance de la tige 42 ne sert qu'à faire osciller le doigt 34 vers le bas autour du pivot 40 vers une position active (figure 4) dans laquelle le bossage 35 entre dans le trou 23 de la rondelle 21 dans la station de chargement 31. Lorsqu'il atteint sa position active, le doigt 34 engage et s'arrête contre le côté supérieur de la rondelle 21 dans la station de chargement 31. Avec le doigt ainsi arrêté, la continuation de L'avance de la tige 42 ne sert pas à produire un plus ample mouvement pivotant du levier coudé 37, et par conséquent sensiblement toute la force d'avance de la tige 42 est transférée par le pivot 40 et le bloc 38, à la tige 50. Cette force surmonte la force de frottement impoeé par les douilles 52 et force la tige à glisser dans les douilles et à avancer. Par suite, le doigt 34 pousse la première rondelle 21 de la rangée à partir de la station de chargement 31 jusqu'à la station de travail 32 (voir figure 5). Tandis que cette rondelle avance, une patte 58 à l'extrémité avant du doigt 34 pousse la rondelle précédente hors de la station de travail 32 comme on peut le voir sur la figure 5. Quand la'rondelle 21 en engagement avec le bossage 35 atteint la station de travail 32, le dispositif de miise en action 44 est inversé pour retirer la tige 42. Un retrait intial de la tige 42, cependant, ne sert qu'à faire pivoter le doigt 34 vers le haut, vers une position inactive, afin de tirer le bossage hors du trou 23 de la rondelle (voir figure 6). Même si la tige 42 se retirant exerce une force vers l'arrière sur la tige 50, cette dernière ne se déplace pas vers l'arrière grâce à la force de frottement exercée par les douilles 52. Le doigt 34 pivote vers le haut jusqu'à ce que le levier coudé 37 engage une vis 59 et s'arrête contre elle, cette vis étant portée par le bloc 38. Avec le levier coudé maintenu contre un plus ample mouvement pivotant, la continuation du retrait de la tige 42 sert à surmonter le frottement imposé par les douilles 52 et à forcer la tige 50 à glisser vers l'arrière dans les douilles. En conséquence, la tige 50 est retirée pour décaler le doigt 34 vers l'arrière en une positiai pour l'amener en engagement avec la rondelle suivante au début d'un cycle suivant. Le doigt reste en position inactive et hors d'engagement avec la rondelle suivante jusqu'à ce que le cycle suivant soit initialisé. Ainsi, le doigt n'interfère pas avec l'avance des rondelles le long du chemin 30. Il est apparent, à la lecture de ce qui précède, que la présente invention amène un nouveau mécanisme perfectionné d'alimentation 20 o le doigt de transfert 34 se déplace selon un mouvement sensiblement rectiligne. Par suite, le doigt peut être abaissé en engagement de poussée avec la rondelle 21 dans la station de chargement 31 juste avant course d'alimentation. Par ailleurs, le doigt est positivement élevé hors d'engagement avec la rondelle dans la station de travail 32, avant retrait dudoigtet ainsi il n'y a pas de danger que le doigt entratne la rondelle hors de la station de travail. Les douilles 52 permettent aux divers mouvements du doigt d'être effectués par le simple-moyen de mise en action 44, et avec des composants mécaniques d'une construction simple et peu coûteuse. Un mécanisme modifié d'alimentation 20' est représenté sur les figures 9 à 15 et il est caractérisé par sa capacité d'amener des pièces difficiles à manipuler, sans devoir d'abord séparer ces pièces d'une relation d'aboutement les unes avec les autres. Les parties du second mode de réalisation qui correspondent généralement à celles du premier sont indiquées par les mêmes repères pourvus de primes En bref, le mécanisme d'alimentation 201 comporte un dispositif 44' de mise en action supporté sur un support de montage 47', et ayant un plongeur ou une tige 42' pouvant avoir un mouvement réciproque. Une tige 50' est parallèle mais transversalement décalée de la tige 42', et elle est supportée à la fds pour glisser et tourner dans des paliers 60 fixés au support de montage. Une douille 52' ayant des doigts angulairement espacés 53' (figure 15) à ses deux extrémités, est télescopée sur la tige 50', les extrémités des doigts étant effilées. Des bagues 54' avec conicité ou effilées interne engagent les extrémités.des doigts. L'une des bagues est en aboutement contre l'un des paliers 60 tandis que l'autre porte contre une extrémité d'un ressort de compression 57' télescopé sur la tige, et dont l'extrémité opposée est disposée en engagement avec l'autre palier. Un levier coudé 37' est solidement fixé à la partie extrême avant de la tige 50' par une vis de réglage 61, et il peut tourner autour de l'axe de la tige 50' quand cette dernière tourne dans les paliers 60. L'un des bras du levier coudé supporte un doigt de transfert 34' dont l'extrémité inférieure comporte une encoche 62 ouvrant vers le bas (figure 11). L'autre bras du levier coudé porte un palier sphérique 60 qui sert à relier pivotant ce bras à une extrémité d'une tJngle 64. L'autre extrémité de la tringle est reliée à un palier sphérique semblable à l'extrémité inférieure d'une plaque 66 fixée à l'extrémité avant de la tige 42'. Un palier à douille 67 (figure 13) est supporté à la partie supérieure de la plaque, et il reçoit coulissante et rotative l'extrémité avant de la tige 50'. Le mécanisme d'alimentation 20' est adapté à faire avancer des pièces telles que des broches cylindriques 68, chacune ayant une gorge circonférentielle 70 formée entre ses extrénités. Ces broches sont amenées en relation d'aboutement bout à bout le long d'un tapis vibratoire (non représenté), la broche menante étant arrêtée par un cran d'arrêt dans une station de chargement correspondant à la sation 31. de la figure 1. Avant le début de chaque cycle, la tige 42' du dispositif 44' de mise en action est en position retirée comme on peut le voir sur la figure 9, et elle maintient la tige ' en position retirée. Avec la tige 50' retirée, le levier coudé 37' est placé angulairement dans la position représentée sur la figure 11, et il maintient le doigt de transfert 34' en position inactive espacé au-dessus de la broche 68 dans la station de chargement. Comme précédemment, un cycle est initialisé par manoeuvre du dispositif 44' de mise en action dans une direction tendant à faire avancer la tige 42't Tandis que la tige 42' avance initialement, elle sert-,, au moyen de la plaque 66 et de la tringle 64, à faire pivoter le levier coudé 37' dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, autour de l'axe de la tige 50', et ainsi à déplacer le doigt de transfert 34' vers la position active représentée sur les figures 10 et 12. En passant à sa position active, le doigt oscille dans un plan vertical s'étendant transversalement, et ainsi l'extrémité inférieure du doigt peut entrer librement dans la gorge de la broche menante 68. Une avance initiale de la tige 42t sert également, au moyen de la plaque 66,de la tringle 64, du levier coudé 37' et de la vis 61, à exercer une force sur la tige 50', vers l'avant. Cependant,la douille 521, résiste par frottement au mouvement de la tige 50' et ainsi cette dernière ne peut avancer pendant le mouvement pivotant du doigt de transfert 34' vers sa position active. Le mouvement pivotant du doigt de transfert 34' est arrêté quand il engage la broche menante 68. Ensuite, la force de la tige 42' qui avance, est capable d'agir au moyen de la plaque 66, de la tringle 64, du levier coudé 37' et de la vis 61, pour surmonter la douille 52' et effectuer l'avance de la tige 50'. Cependant, une contrainte indûe sur ces pièces est évitée, en utilisant une broche 75 (figures 9 et 10) qui est portée sur un bloc 76 fixé à l'extrémité arrière de la tige 42'. Quand le doigt de transfert 34' a atteint sa position active, la broche 75 engage l'extrémité arrière de la tige 50' pour la pousser vers l'avant. La position de la broche 75 peut être ajustée par une vis 77 dans le bloc 76, et ainsi la broche 75 peut être placée pour engager la tige 50' juste après que le doigt de transfert 34' a atteint sa position active et juste avant que la tringle 64 n'ait pivoté suffisamment loin- pour exercer une force sensible d'avance sur le levier coudé 37'. Tandis que la tige 50' avance, le doigt de transfert 34' pousse la broche menante 68 vers la station de travail (voir figure 13). Quand la broche atteint cette station, le dispositif 44' de mise en action est inversé pour retirer la tige 42'. Pendant le retrait initial de la tige 42', le doigt de transfert 34' oscille simplement vers le haut à partir de sa position active (figure 12) à sa position inactive (figure 11), car le retrait de la tige 50' est retenu par la douille 52t. Ensuite, la tige 50' est retirée pour décaler le doigt de transfert 34' vers l'arrière, en une position pour pivoter vers le bas en engagement avec la broche suivante 68.Le retrait de la tige 50' est effectué par une broche 78 (figure 14) portée sur un bloc 80 à l'extrémité avant de la plaque 66. La broche 78 est adaptée à pousser contre l'extrémité avant de la tige 50',-et sa position peut être établie par une vis de réglage 81. Il sera apparent, à la lecture-de ce qui précède, que le doigt de transfert 34' du mécanisme d'alimentation 20' se déplace dans un plan vertical s'étendant transversalement, et qu'ainsi il est capable de se décaler en engagement de poussée avec une pièce telle que la broche 68, sans que cette dernière doive d'abord être séparée d'un engagement d'aboutement avec la broche adjacente dans la rangée. En conséquence, le mécanisme 20' est capable de faire avancer des pièces difficiles à manipuler qui jusqu'à maintenantne pouvaient avancer qu'en utilisant un mécanisme d'alimentation bien plus complexe. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Mécanisme pour faire avancer une pièce le long d'un trajet généralement droit, d'une première station à une seconde station, caractérisé en ce qu'il comprend: un organe pour engager et faire avancer ladite pièce une tige s'étendant généralement parallèlement audit trajet, et montée pour un mouvement réciproque longitudinal sur des courses d'avance et de recul, ledit organe étant monté sur ladite tige pour se déplacer avec elle entre lesdites premièreet seconde stations quand ladite tige avance et recule et étant monté pour se déplacer entre des positions active et inactive, ledit organe engageant ladite pièce quand il est dans sa position active et libérant ladite pièce quand il est dans sa position inactive; un dispositif réversible de mise en action relié audit organe, et servant, quand il est actionné dans une direction, à appliquer une force audit organe dans une direction tendant à le déplacer vers sa position active et tendant à faire avancer ladite tige, et, quand il est actionné dans la direction opposée, à appliquer une force audit organe dans une direction tendant à le déplacer vers sa position inactive et tendant à faire reculer ladite tige; et un moyen entourant et serrant ladite tige et retardant, par frottement, son mouvement tandis que ledit dispositif de mise en action déplace ledit organe entre lesdites positions active et inactive, ledit moyen permettant à ladite tige de n'avancer qu'après que ledit dispositif de mise en action a déplacé ledit organe à sa position active et ne permettant à ladite tige de reculer qu'après que ledit dispositif de mise en action a déplacé ledit organe à sa position inactive. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité comprend une douille entourant la tige précitée, avec une série de doigts angulairement espacés et s'étendant axialement. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus: une bague disposée en engagement avec les extrémités libres des doigts précités un moyen pressant ladite bague axialement contre lesdits doigts; et des conicités correspondantes formées sur lesdits doigts et sur ladite bague, et servant à contracter lesdits doigts radialement en engagement de serrage avec la tige précitée quand ladite bague est pressée axialement contre lesdits doigts. 4. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen précité comprend: deux douilles axialement espacées le long de la tige précitée et l'entourant, chaque douille ayant une série de doigts angulairement espacés et s'étendant axialement, les extrémités libres desdits doigts d'une douille faisant face aux extrémités libres des doigts de l'autre douille; et un ressort de compression à boudin télescopé sur ladite tige entre lesdites douilles, dont les extrémités portent contre les extrémités libres desdits doigts desdites douilles, ledit ressort servant à contracter lesdits doigts radialement en engagement de serrage avec ladite tige. 5. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe précité est monté sur latige précitée pour pivoter par rapport à elle autour d'un axe, le dispositif précité de mise en action comprenant un plongeur réciproque s'étendant parallèlement à ladite tige et relié audit organe pour le faire pivoter autour dudit axe entre ses positions active et inactive. 6. Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe précité est transversal au trajet précité. 7. Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe précité est monté sur la tige précitée pour pivoter autour de son axe longitudinal; et en ce que ledit mécanisme comprend une tringle reliée pivotante entre le plongeur précité et ledit organe, et elle sert à faire pivoter ce dernier autour dudit axe entre ses positions active et inactive quand ledit plongeur a un mouvement réciproque. 8. Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tige précitée est montée pour tourner autour de son axe longitudinal, l'organe précité étant fixé sur ladite tige. 9. Mécanisme selon la revendicatỉ 7, caractérisé en ce que les extrémités du plongeur précité comprennent un moyen pour engager les extrémités de la tige précitée et pour faire avancer et reculer ladite tige quand ledit plongeur a fait pivoter l'organe précité entre ses positions active et inactive.