Brevet FR2487236A1 — publié le 19820129

POSITIONNEUR La présente invention concerne des dispositifs pour le support et le placement d'un objet dans des positions recherchées en vue d'autoriser ou de faciliter les interventions d'un opérateur devant effectuer sur l'objets généralement une pièce mécaniques un travail tel que de l'usinage, du soudage, de l'assemblage, etc... Les dispositifs du type considéré, mieux connus sous le dénomination "positionneurs", sont essentiellement constitués d'un bati fixe supportant, à une hauteur déterminée, un équipage mobile sur lequel est fixée la pièce de travail. Des moyens sont également prévus pour la manoeuvre manuelle ou motorisée de l'équipage mobile, ainsi que son blocage dans les positions requises. L'équipage mobile comprend un plateau porte-pièce basculant autour d'un axe horizontal qui lui est parallèle, de manière à pouvoir prendre une orientation quelconque entre deux positions extrêmes, respectivement horizontale et verticale dans la majorité des cas. Les positionneurs actuellement sur le marché sont ccnçus de manière que le passage du plateau de sa position verticale à sa position horizontale se traduit par une surélévation sensible de la pièce de travail fixée sur le plateau. Cette surélévation conduit à situer le plan de travail horizontal - à savoir la surface du plateau - à une hauteur au dessus du sol qui n'ést pas toujours compatible avec des conditions normales de travail. On comprend qu'un tel inconvénient est d'autant plus accentué que le plateau est éloigné de l'axe de basculement, comme c'est le cas des positionneurs à plateau tournant, dont il est fait un usage courant et pour lesquels un mandrin rotatif est nécessaire entre l'axe et le plateau On connait déjà plusieurs solutions permettant de pallier ces difficultés et qui consistent à modifier la hauteur de l'équipage mobile au moyen d'un bras articulé reliant l'équipage au bâti, ou grâce à une réalisation de ce dernier en deux parties, dont la partie supérieure pivote ou coulisse verticalement sur l'autre. Toutefois, ces solutions sont souvent onéreuses et mal adaptées, notamment dans le cas de pièces de travail volumineuses et pesantes, pour lesquelles le positionneur utilisé doit être le plus robuste possible, et par conséquent présenter un minimum d'organes articulés. La présente invention a pour but une solution simple , efficace et peu couteuse, qui permet d'éviter la surélévation de la pièce de travail lors du passage du plateau porteur à une position horizontale. Un autre but de l'invention est de permettre également un abaissement de la pièce au cours de la mise à M horizontale du plateau. Avec ces objectifs en vue l'invention a pour objet un positionneur pour le support et le placement d'un objet, plus spécialement une pièce de travail, dans des positions recherchées, comprenant un bâti supportant à une hauteur déterminée un équipage mobile équipé d'un plateau sur la surface duquel est fixée la pièce de travail, le dit plateau étant monté basculant autour d'un axe horizontal qui lui est parallèle, positionneur caractérisé en ce que, lorsque le plateau est orienté verticalement, l'axe de basculement présente une position en hauteur décalée vers le bas par rapport au centre de fixation de la pièce de travail sur la surface du plateau, et en ce que l'angle du dièdre, formé par la surface du plateau et par le plan contenant l'axe de bas cément et passant par le dit centre de fixation, présente une valeur comprise entre O et 450 Comme on l'aura sans doute déjà compris, l'invention consiste essentiellement à rendre, par construction, l'axe de basculement non concourant avec l'axe perpendiculai re à la surface du plateau et passant par le centre de fixation de la pièce de travail sur le plateau. Ce dernier étant considéré en position verticale, l'axe de basculement est situé d'une Dart, à une hauteur inférieure à celle du dlt centre et d'autre part, à une distance de la surface du plateau tel que le basculement de celui-ci en position horizontale s'acco pafine d'un abaissement de son centre de fixation, ctest-à-dire du plan de travail. Conformément à l'invention, cette distance doit être te le que son rapport avec la différence de hauteur entre le centre de fixation et l'axe de basculement soit inférieur à 1. Cette condition s'exprime de façon équivalente en disant que l'angle du dièdre formé rar la surface du plateau et le plan contenant l'axe de basculement et passent par le centre de fixation est compris entre 0 et 450. Par centre de fixation" de la pièce de travail sur le plateau, on entend le point de la surface du plateau slur lequel est centrée la pièce de travail. Ce point correspond donc à l'intersection de la surface du plateau avec l'axe de géométrie de la pièce qui vient s'y fixer. Le centre de fixation est détermine, pour un positionneur donné, par la disposition sur le plateau, des moyens d'ancrage habituels assurant la fixation temporaire de la pièce de travail. En général, les moyens d'ancrage sont conçus de m-nière à pouvoir faire coincider le centre de fixation avec le centre géométrique du plateau lui-meme. Cette possibilité présente un intérêt, notamment dans le cas des positionneurs à plateau tournant évoqués précédemment et où on a avantage, pour des raisons mécaniques évidentes, a centrer la pièce sur l'axe de rotation du plateau, cet axe passant lui-mêne pour les mêmes raisons, par le centre de géométrie du plateau. L'invention sera bien comprise, et d'autres aspects et avantages ressortiront plus clairement au vu de la dcscription qui suit, donnée à titre d'exemple et en référence la figure unique annexée représentant de faç#n schématique une vue en légation et de profil d'un positionneur confor e à l'invention. Le positionneur schématisé sur la figure comprend' un bâti fixe 1 sur lequel est monté un équipage mobile 2. Le bâti est cl pué d'un socle 3 repos#nt sur le sol et de deux montants latéraux 4 et 4i entre lesquels est placé l'équipage mobile. Pour la clarté de la figure, le montant avant 4 a été partiellement arraché. Comme on le voit , l'équipage mobile 2 comprend un plateau porte-pièce 5 monté basculant autour d'un axe horizon- tel 6 qui lui est parallèle. L'axe de basculement 6 est maté rialisé par un arbre 7 présentant à ses extrémités des tourillons tournant dans des paliers, prévus dans chaque mont ut 4 et 4, Les tourillons et les paliers ne sont pas représentés pour ne pas surcharger inutilement la figure. On a schématisé en 8, un vérin hydraulique dont la tige de travail fixée à une chape prévue à cet effet sur l'équipage #obile 2 assure la manoeuvre et le blocage du plateau 5 dans les positions requises. Ainsi qu'on peut s'en rendre compte, le plateau 5, de forme générale ronde où quadrangulaire (mais non exclusivement) est rendu solidaire à distance de l'arbre 7 au moyen d'une pièce de liaison 9 prolongée à angle droit par un mandrin rotatif 10 entrainé par un moteur 11. Dans l'exemple considéré, le mandrin 10 et le plateau 5 sont coaxiaux de manière a assurer, dans les conditions les meilleures, la rotation de ce dernier autour de son axe symbolisé en 12. L'intersection de cet axe avec la surface 13 du plateau définit le centre de géométrie du plateau précédemment explicité. On voit également qu'une pièce de travail i4 est placée sur e plateau de manière que le centre de fixation 15 de la pièce coincide avec le centre géométrique du plateau. Les moyens d'ancrage assurant la fixation de la pièce 14 sur le plateau sont de types habituels et n1 ont pas été représentés pour ne pas surcharger inutilement la figure. Sur celle-ci l'équipage mobile ainsi que ces éléments cen,bitutifs d#Laçables, ont été devinés en trrit plein 2, 5, 9, 10 et 11 , ou en traits discontinus 2', 5', 9', 10' et 11', selon que le plateau porte-pièce est en position verticale 5 ou horizontale 5'. On notera que le vérin est placé par construction de façon à prendre une orientation verticale lorsque le plateau est à l'horizontale. Cette disposition permet, comme on l'aura compris, d'assurer une bonne tenue aux efforts lorsque l'effet de la pesanteur de l'équipage mobile et de la pièce de travail est maximum sur le vérin. Confornément à l'inventions on voit que, lorsque le plateau porte-pièce est en position verticale 5, la localisation de l'axe de basculement 6 est décalée vers le bas d'une hauteur notée h par rapport à celle du centre de fixation 15. De plus, la distance, notée d, qui sépare l'axe 6 de la surface 13 du plateau est telle que le rapport h soit au plus égal à 1.Enoncées de façon équivalente, ces caractéristiques constructives expriment le fait que les positions spatiales relatives du centre 15 et de l'axe 6 sont telles que, si l'on considère le dièdre formé par le plan de la surface 13 du plateau et par le plan noté p contenant l'axe de basculement 6 et passant par le oentre 15 l'angle, noté ea du dièdre ainsi défini > prend une valeur comprise entre 0 et 450. Dans ces conditions, lorsque le plateau bascule de sa position verticale 5 à s position horizontale 5', le centre de fixation passe a une position 15t surbaissée d'une hauteur # #H par rapport à sa position initiale 15. Il en résulte un abaissement correlatif du plan de travail, ce qui fccilite l'intervention de l'opérateur sur la pièce de travail 14' et qui constitue le résultat principal recherché par l'-nvention. La réduction de hauteur ss H est fonction de la valeur de G et de la distsnce, notée R, qui sépare l'axe de basculement 6 du centre de fixation 15 selon la relation Cette relation montre immédiat errent que l'abaissement recherché est nul pJurQ= 45o et maximum , c'est-à-dire égal à R pour G = Oc . On observera que la condition particulière e = oc est satisfaite si l'axe de basculement 6 se trouve placé, par construction, dans le plan de la surface du plateau porte-pièce. il va de soi que l'invention ne saurait se limiter à l'ensemble décrit, mais s'étend à toutes variantes ou à tous équivalents tenant, tant à la fixation de la pièce de travail, qu'à la conception d'ensemble du positionneur, dans la mesure où sont respectées les caractéristiques constructives énoncées ci-avant et reprises dans les revendications jointes. En particulier, le centre de fixation 15 de la pièce de travail n'est pas obligatoirement confondu avec le centre de géométrie du plateau, et ceci même dans le cas des positionneurs à plateau tournant. De même, ltemploi d'un vérin pour assurer la manoeuvre de l'équipage mobile n'est pas exclusif, mais tout autre moyen remplissant la même fonction peut lui être substitué, par exemple un train d'engrenages agissant sur l'arbre 7, ou un moteur hydraulique en prise directe sur cet arbre, etc... REVssNDICATIONS 1) Positionneur pour le -support et le placement d'un objet, plus spécialement une pièce de travail, dans des positions recherchées, comprenant un bâti supportant à une hauteur déterminée un équipage mobile équipé d'un plateau, sur la surface duquel est fixée la pièce de travail, ledit plateau étant monté basculant autour d'un axe horizontal qui lui est parallèle, positionneur caractérisé en ce que, lorsque le plateau est orienté verticalement, l'axe de basculement présente une position décalée vers le bas par rapport au centre de fixation de la pièce de travail sur le plateau, et en ce que l'angle du diedre, formé par la surface du plateau et par le plan contenant l'axe de basculement et passant par ledit centre de fixation, présent-e une valeur commrise entre O et 45c 2) Positionneur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le plateau porte-pièce est solidarisé à l'axe de basculement par une pièce de liaison, et en ce que un verin, dont la tige de travail est fixée à ladite pièce de liaison, assure la manoeuvre et le bloquage de l'équipage mobile dans les positions recherchées. 3) Positionneur selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le centre de fixation de la pièce de travail sur le plateau est confondu avec le centre de géométrie de la surface du plateau. 4) Positionneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'équipage mobile est équipé d'un mandrin rotatif pour la mise en rotation du plateau, et prolongeant à angle droit ladite pièce de liaison