Brevet FR2475688A1 — publié le 19810814

La présente invention se rapporte à un dispositif d'effacement et elle a trait plus particulièrement à l'uti- lisation d'un tel dispositif dans un mécanisme à bras de préhension d'une machine d'insertion. Dans des machines d'insertion, telles que celle décrite dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n0 2 325 455, on utilise des bras de préhension comportant des mâchoires de préhension pour extraire des éléments d'une matière d'insertion hors de postes d'alimentation et pour déposer les éléments extraits sur un mécanisme transporteur. Dans ce système, plusieurs bras de préhension, qui sont chacun associés à un poste particulier, sont simultanément déplacés par pivotement en direction des postes d'alimentation par rotation d'un premier arbre commun à tous les bras de préhension. Un second arbre ( également commun à tous les bras de préhension) tourne ensuite et, par actionnement d'un disque-manivelle et d'une tige de commande, il fait en sorte que les mâchoires de préhension de chaque poste saisissent un élément de matière d'insertion. Le premier arbre est alors tourné en sens opposé de façon que les bras de préhension extraient les éléments. Enfin le second arbre est tourné en sens opposé de manière que les mâchoires dégagent les éléments de matière et les déposent sur le mécanisme transporteur. Il peut arriver que des éléments de matière provoquent une obstruction dans un poste d'alimentation. Un opérateur peut alors chercher à supprimer cette obstruc- tion en utilisant soit sa main,soit un outil pour enlever l'élément de matière produisant l'obstruction. Puisque des bras de préhension tels que ceux décrits ci-dessus sont généralement assez résistants et fonctionnent avec une grande rapidité, une élimination d'une obstruction ou d'un coincement de la manière indiquée ci-dessus pose plusieurs problèmes importants. En premier lieu, lorsqu'un opérateur interpose sa main dans le trajet suivi par le bras de préhension pour extraire l'élément coincé, il existe un risque que le bras de préhension rigide provoque une blessure de la main, du bras ou du poignet de l'opérateur. En second lieu, lorsqu'un opérateur interpose un outil, il existe un autre risque que cet outil puisse endommager le bras de préhension. En conséquence, l'invention a pour but de fournir un dispositif d'effacement qui s'écarte temporaire- ment sous l'effet d'un choc. Des dispositifs d'effacement ne sont intrinsèquement pas nouveaux et il en existe de nombreux types différents. Ainsi un dispositif d'effacement de ce genre a été décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique no 3 561 281, qui revendique un levier de commande d'automobile monté sur plancher et comportant un accouplement placé sur un plan incliné entre deux parties du levier, une bille chargée par ressort assurant le verrouillage de l'accouplement en position. L'accouplement s'efface quand le levier de commande est soumis à une charge analogue à un choc le long de.son axe longitudinal. Les dispositifs d'effacement existants, notamment le dispositif faisant l'objet du brevet américain cité en dernier, ne s'effacent pas sous l'effet d'un choc latéral de façon à s'avérer compatibles avec le fonctionnement d'une machine d'insertion. En conséquence, un avantage de la présente invention consiste en ce qu'il est prévu un ensemble de mâchoires de préhension comportant un bras de préhension qui s'efface temporairement sous l'effet d'un choc latéral. Il en résulte que l'invention permet avantageusement d'augmen- ter les conditions de sécurité en atelier et empêche un endommagement de machines coûteuses. Le dispositif d'effacement selon l'invention conserve sa rigidité en fonctionnement normal mais il s'efface temporairement sous l'effet d'un choc latéral. Le dispositif d'effacement comprend un bras inférieur relié à pivotement par un accouplement à un bras supérieur. Un mouvement de rotation du bras inférieur par rapport au bras supérieur est généralement empêché par un rouleau d'encli- quetage qui est normalement engagé dans une rainure d'encliquetage de section incurvée, qui est ménagée dans le bras inférieur. Cependant, quand le bras inférieur subit un choc de la part d'un corps relativement résistant, le rouleau d'encliquetage est sorti de la rainure et il se déplace le long d'une surface supérieure convexe du bras inférieur, en permettant ainsi un pivotement du bras inférieur autour de l'accouplement. Dans un mode de réalisation de l'invention, un rouleau d'encliquetage est poussé élastiquement en direction du bras inférieur par un ressort hélicoïdal logé dans un évidement du bras supérieur. Quand le bras inférieur est affecté par un choc latéral, le rouleau d'encliquetage pousse le ressort hélicoldal, et un plongeur associé à celui-ci, au travers de l'évidement jusqu'à ce que le plongeur entre en contact avec un contacteur-limiteur, qui arrête alors le fonctionnement de la machine équipée du dispositif d'effacement. Ce mode de réalisation de l'inven- tion est avantageusement incorporé à des machines d'inser- tion. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue en élévation latérale partiellement schématique d'une mâchoire de-préhension intervenant dans une machine d'insertion conformément à la présente invention, la fig. 2 est une vue en coupe latérale fragmentaire d'une mâchoire de préhension dont le dispositif d'encliquetage se trouve dans une position normale de travail ou d'engage- ment, la fig. 3 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'une mâchoire de préhension dont le dispositif d'enclique- tage se trouve dans sa position de dégagement, et la fig. 4 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'un dispositif d'encliquetage pour mâchoire de préhension. La fig. 1 représente un ensemble de mâchoires de préhension 11, dont les mâchoires de préhension 13 sont montées à l'extrémité d'un bras inférieur de préhension 15. Ce bras 15 est relié à pivotement par un accouplement, tel qu'un boulon 17, à un bras supérieur de préhension 19. Dans ce mode de réalisation, le boulon 15 traverse d'abord le bras inférieur de préhension 15 avec une tolérance suffi- sante pour permettre au bras 15 de tourner autour de lui et il est ensuite vissé dans le bras supérieur de préhension 19. L'ensemble de mâchoires de préhension 11 tourne autour d'un premier arbre à mouvement alternatif passant au travers d'une ouverture 21 ménagée dans le bras supérieur de préhension 19. A cet égard, l'ensemble de mâchoires de préhension 11 tourne alternativement dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire, comme indiqué par la double flèche 20. Lors d'une rotation vers la gauche, en regardant la fig. 1, l'ensemble de mâchoires de préhension Il se rapproche d'un poste d'alimentation ( non représenté). Les mâchoires de préhension 13 sont reliées à une tige d'actionnement 23 qui est elle-même reliée finalement à un second arbre à mouvement alternatif qui passe au travers d'une ouverture 24 ménagée dans le bras supérieur de préhension 19. En particulier, un pivot central supérieur 25 de la tige d'actionnement 23 traverse une ouverture correspondante ménagée dans un disque-manivelle 26. Un boulon fileté 27 fixe le disque- manivelle 26 sur le second arbre à mouvement alternatif de façon que l'arbre et les mâchoires puissent coopérer ensemble, comme décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n' 2 325 455. Les mâchoires de préhension 13 sont également fixées sur un ressort héli- coldal 28 qui est monté à l'extrémité inférieure du bras inférieur de préhension 15. Une extrémité supérieure du bras inférieur de préhension 15 est agencée sous la forme d'une tête d'efface- ment 29 comportant une surface supérieure convexe 31. Sur le côté de la tête d'effacement 29, et à proximité du poste d'alimentation, il est prévu deux butées de limitation, à savoir une butée supérieure 33 de forme concave et une butée inférieure 35 de forme concave. Comme le montrent les fig. 2 et 4, la surface supérieure 31 de la tête d'effacement 29 comporte un évide- ment d'encliquetage 37 en forme de rainure de section incurvée, qui est agencé de façon à recevoir un organe d'arrêt ou rouleau d'encliquetage 39. Le rouleau d'enclique- tage 39 est maintenu en position dans l'évidement d'encli- quetage incurvé 37 à l'aide d'un ressort hélicoïdal 41 qui exerce une pression sur le rouleau d'encliquetage 39 par l'intermédiaire d'un poussoir 43. Comme le montrent les fig. 2 et 3, un évidement , en forme de U inversé et d'une dimension légèrement plus grande que le diamètre du rouleau d'encliquetage 39,est ménagé au travers du bras supérieur de préhension 19 afin de permettre le logement du rouleau d'encliquetage 39 complet. Un trou fileté 47 ménagé dans la partie supérieure du bras supérieur d'encliquetage 19 reçoit le ressort hélicoïdal 41 et son poussoir 43. On peut faire varier la tension du ressort hélicoïdal à l'aide d'une vis à chapeau 49 qui a été percée en son centre de façon à recevoir l'extrémité distale du poussoir 43. Un mécanisme à contact limiteur 51 est monté en haut du bras supérieur de préhension 19 et il est positionné de façon à entrer en contact avec l'extrémité distale du poussoir 43 lorsque celui-ci est momentanément relevé par le rouleau d'encliquetage 39. Une plaque de recouvrement 53, fixée sur le bras supérieur de préhension 19 à l'aide d'une vis mécanique 55, comme le montre la fig. 1, retient latéralement le rouleau d'encliquetage 39 dans l'évidement 45 en forme de U du bras supérieur de préhension 19. En fonctionnement, l'ensemble de bras de préhen- sion est déplacé alternativement dans la direction de la double flèche 20, comme décrit ci-dessus. Le bras inférieur de préhension 15 et le bras supérieur de préhension 19 se déplacent à l'unisson sous la forme d'une unité rigide quand le rouleau d'encliquetage 39 est maintenu dans l'évidement d'encliquetage 37. Lorsqu'un corps relativement résistant vient percuter latéralement un point du bras 15 en dessous du boulon 17, un couple est engendré autour du boulon 17 et il en résulte l'application d'une force au rouleau d'enclique- tage 39. Cette force est initialement transmise au rouleau 39 par un des coins 57 de l'évidement d'encliquetage 37 ( en fonction du côté o se produit le choc). Sur le coin 57, la force est essentiellement décomposée en une première composante orientée tangentiellement à l'évidement 37 et en une seconde composante orientée perpendiculairement à la tangente, la résultante ayant pour effet de faire sortir le rouleau 39 de l'évidement d'encliquetage 37 relativement peu profond jusque dans l'évidement 45 en forme de U inversé. Ensuite le rcxlEud'encliquetage 39 logé dans l'évidement roule sur la surface supérieure 31 de la tête d'effacement 29, comme indiqué sur la fig. 3, en permettant alors -au bras inférieur de préhension 15 de pivoter autour du pivot d'effacement 17. Le bras inférieur de préhension 15 continue son mouvement de pivotement jusqu'à ce que l'une ou l'autre des butées de limitation 33 ou 35 prévues sur le côté de la tête d'effacement 29 entre en contact avec le second arbre passant par l'ouverture 24. Lorsqu'un contact est établi avec l'arbre de cette manière, le mouvement de pivotement du bras infé- rieur de préhension 15 est arrêté. En conséquence le bras inférieur de préhension 15 est empêché de tourner au delà d'un angle prédéterminé. Avantageusement cela élimine le risque de percussion du bras inférieur 15 contre un autre mécanisme, tel qu'un poste d'alimentation, ou bien cela évite que le rouleau d'encliquetage 39 sorte complètement de la tête d'effacement 29 par roulement et soit perdu dans la machine. Lorsque le rouleau d'encliquetage 39 se déplace vers le haut, il comprime le ressort hélicoïdal 41 et pousse l'extrémité distale du poussoir 43 vers le haut, au travers de la vis à chapeau 49 de réglage, de sorte qu'elle entre en contact avec le mécanisme à contacteur limiteur 51, qui assure à son tour l'arrêt de la machine d'insertion. Le boulon 17, qui sert de pivot d'effacement, coïncide de préférence avec le pivot central supérieur 25 de la tige d'actionnement de mâchoire 23 de façon à permettre un mouvement non limité de rotation du bras inférieur de préhension 15 autour du pivot 17. La distance D indiquée sur la fig. 4 est fonction du diamètre du rouleau d'encliquetage 39 ( qui est essentiel- lement égal au rayon de courbure de l'évidement d'enclique- tage 37) et du rayon de courbure de la surface supérieure convexe 31. La distance D est en relation avec la gamme désirée de forces d'effacement nécessaires pour appliquer le rouleau d'encliquetage 39 contre son poussoir 43 et pour le faire sortir de son évidement 37. Dans le mode de réalisa- tion représenté, on a adopté pour "DD" une valeur de 0,4 mm mais on peut avantageusement choisir pour "Dl' une valeur comprise entre 0,12 et 12,5 mm. Egalement le dispositif d'effacement peut être réglé de manière à s'effacer sous l'effet d'une force de réaction donnée rentrant dans une plage donnée, en réglant la vis à chapeau 49 de façon à augmenter ou réduire la force de compression exercée par le ressort hélicoïdal 41 sur le poussoir 43 afin de maintenir le rouleau d'encliquetage 39 en position dans l'évidement d'encliquetage 37 à section de profil incurvé. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variations accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. Par exemple, on peut utiliser le dispositif d'effacement sur des leviers de changement de vitesse montés sur plancher ou bien sur des leviers de commande d'excavateurs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'effacement, caractérisé en ce qu'il comprend: - un bras inférieur (15) comportant une partie supérieure, une partie inférieure, un côté avant et un côté arrière, ladite partie supérieure comportant une surface supérieure de profil incurvé convexe (31) qui est pourvue d'un évide- ment (37) présentant une section incurvée de rayon spécifié, - un élément d'encliquetage (39) présentant ledit rayon spécifié de façon à pouvoir s'engager au moins partielle- ment dans ledit évidement de section incurvée qui es' ménagé dans ledit bras inférieur (1-5), - un bras supérieur (19).comportant une partie supérieure et une partie inférieure, ladite partie inférieure du bras supérieur étant pourvue d'un'évidement (45)dont au moins une partie est agencée pour recevoir ledit élément d'enclique- tage (39), ledit évidement (45) du bras supérieur comportant également un organe de poussée (41) servant à pousser élastiquement ledit élément d'encliquetage (39) vers ladite surface supérieure (31) dudit bras inférieur (15), et - un organe d'accouplement (17) reliant à pivotement la partie supérieure dudit bras inférieur (15) avec la partie inférieure dudit bras supérieur (19), ledit organe d'accouplement (17) constituant un point de pivotement quand ledit élément d'encliquetage (39) est déplacé hors dudit évidement (37) du bras inférieur et pénètre dans l'évidement (45) du bras supérieur (19) sous l'effet d'un choc exercé sur l'un des côtés du bras inférieur (15) par un corps résistant. 2. Dispositif d'effacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de poussée est constitué par un ressort hélicoïdal (41) monté sur un poussoir (43). 3. Dispositif d'effacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément d'encliquetage est constitué par un rouleau. 4. Dispositif d'effacement utilisable dans un mécanisme à mâchoires de préhension pouvant être tourné vers la droite et vers la gauche de façon à être rapproché et éloigné d'un poste d'alimentation d'une machine d'insertion, caractérisé en ce qu'il comprend: - un bras supérieur de préhension (19) comportant une partie supérieure et une partie inférieure, ledit bras supérieur de préhension pouvant tourner autour d'un axe le traversant, - un bras inférieur de préhension (15) comportant une partie supérieure, une partie inférieure, un côté avant et un côté arrière, ledit côté avant étant tourné vers ledit poste d'alimentation et ledit côté arrière étant opposé au premier, ledit bras inférieur de préhension comportant en outre des mâchoires de préhension (13) à sa partie infé- rieure, - un organe d'accouplement (17) reliant à pivotement la partie supérieure du bras inférieur de préhension (15) avec la partie inférieure du bras supérieur de préhension (19), et - un élément d'encliquetage (39) disposé entre le bras supérieur de préhension (19) et le bras inférieur de préhension (15), ledit élément d'encliquetage maintenant généralement ledit bras supérieur de préhension et ledit bras inférieur de préhension dans une relation colinéaire et essentiellement rigide mais permettant audit bras inférieur de préhension de tourner autour dudit organe d'accouplement et de s'écarter ainsi de ladite relation essentiellement colinéaire lorsqu'un des côtés dudit bras inférieur de préhension (15) vient buter contre un corps résistant. 5. Dispositif d'effacement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément d'encliquetage comprend un rouleau (39) présentant un rayon spécifié, en ce qu'une surface supérieure (31) dudit bras inférieur de préhension (15) est pourvue d'un évidement (37) en forme de rainure ayant le rayon spécifié de façon à recevoir au moins une partie dudit rouleau (39), en ce que ledit bras supérieur de préhension (19) est pourvu d'un évidement (45), dont une partie au moins est agencée pour recevoir ledit rouleau (39), en ce que l'évidement (45) du bras supérieur de préhension (19) contient également un organe de poussée (41) servant à pousser élastiquement ledit rouleau (39) vers la surface supérieure dudit bras inférieur de préhension (15), et en ce que ladite surface supérieure dudit bras inférieur de préhension (15) est une surface incurvée convexe (31) permettant au rouleau de rouler sur elle et permettant au bras inférieur de préhension (15) de tourner autour dudit organe d'accouplement (17) lorsqu'un choc exercé sur un des côtés du bras inférieur de préhension pousse le rouleau (39) hors dudit évidement (37) ménagé dans la surface supérieur (31) du bras inférieur de préhen- sion (15). 6. Dispositif d'effacement selon l'une des revendica- tions 4 et 5, caractérisé en ce que ladite surface supé- rieure (31) dudit bras inférieur de préhension (15) comprend un arc d'un second rayon spécifié et en ce qu'une distance D séparant ladite surface supérieure (31) dudit bras inférieur de préhension (15) de ladite partie inférieure du bras supérieur de préhension (19) est en relation avec le rayon spécifié dudit élément d'encliquetage (39) et avec le second rayon spécifié de ladite surface supérieure (31) dudit bras inférieur de préhension (15). 7. Dispositif d'effacement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite distance D est comprise entre 0,12 et 12,7 mm. 8. Dispositif d'effacement selon la revendication , caractérisé en ce que ledit organe de poussée comprend un ressort hélicoïdal (41) monté sur un poussoir (43). 9. Dispositif d'effacement selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit poussoir (43) comporte une extrémité distale qui vient toucher un mécanisme à contact (51) de façon à arrêter la machine d'insertion quand un desdits côtés du bras inférieur de préhension (15) vient percuter un corps relativement résistant. 10. Dispositif d'effacement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit bras supérieur de préhension il (19) est traversé par un arbre à mouvement alternatif et en ce que ladite partie supérieure du bras inférieur de préhension (15) comporte, sur son côté avant,au moins une butée (49) entrant en contact avec ledit arbre en vue de limiter la rotation du bras inférieur de préhension (15) autour dudit organe d'accouplement (17).