Brevet FR2487717A1 — publié le 19820205

La présente invention se réfère à un appareil utilisé pour faire passer d'un poste à l'autre des pièces par exemple forgées ou déjà usinées. Dans les appareils automatiques connus du genre en question, et qu'on peut appeler machines de déchargement, de retenue et de transfert, on se heurte à l'inconvénient de la complication en ce qui concerne la réalisation de l'appareil considéré et de ses systèmes d'entratnement et de commande, étant donné que tout le fonctionnement d'enlèvement, de transfert et de remise en place doit s'opérer en un seul cycle. En outre le coût d'un tel appareil est relativement élevé car dans bien des cas il doit être prévu et établi pour le type et l'agencement particuliers des machines avec lesquelles il doit coopérer.Il convient encore de remarquer qu'à mesure que l'appareil devient plus compliqué en ce qui concerne sa construction et ses systèmes d'entratnement ainsi que de commande, la durée minimale du cycle opératoire augmente, ce qui fait qu'il tend à devenir inutilisable comme appareil automatique lorsqu'on exige au contraire un cycle relativement court. Dans la technique antérieure on a également proposé d'utiliser industriellement des robots pour enlever, transférer et mettre en place à nouveau des pièces usinées. Les problèmes auxquels on se heurte alors résident dans le fait que le bras incorporé au robot considéré doit être entraîné et contrôlé en fonction des divers sens de déplacement qu'il faut lui impartir pour saisir les pièces et les transférer ensuite. En outre un tel robot, outre qu'il est fort coûteux, s'est avéré réduire l'espace disponible dans les ateliers à surface limitée du fait que son bras exige beaucoup de place pour ses débattements. L'invention vise à permettre de réaliser un appareil original de chargement et de déchargement qui élimine les inconvénients ci-dessus mentionnés. L'invention vise en outre à établir un tel appareil qui soit de construction simple et qui puisse transférer les pièces pendant qu'il les retient. L'appareil suivant l'invention, destiné à décharger une pièce d'une machine et/ou à la charger sur une autre, comprend un premier parallélogramme articulé qui relie la machine intéressée à l'une des branches d'un levier en L, un second parallélogramme articulé qui relie l'autre branche de ce levier à un dispositif de bras de retenue propre à prendre la pièce et à la retenir et des moyens à moteur pour faire osciller ledit dispositif suivant un trajet approprie. Le dispositif de bras peut comporter à cet effet une ventouse pneumatique de préhension. Il comprend avantageusement un organe porteur relié au second parallélogramme articulé, un bras proprement dit, et des moyens qui maintiennent ce bras sur l'organe porteur, mais en leur permettant de se séparer en cas d'effort excessif, un interrupteur intervenant alors pour arrêter le moteur d'entraînement. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue d'une succession de presses équipées d'une forme d'exécution d'un appareil suivant l'invention-supposé en fonctionnement. Fig. 2 est une vue de détail en élévation à grande échelle montrant l'un de ces appareils. Fig. 3 et 4 en sont des vues de côté correspondantes montrant les composants à deux positions différentes. Fig. 5 illustre le diagramme de fonctionnement de l'appareil. Fig. 6 est une vue de côté de détail d'un appareil suivant la forme d'exécution précitée, comportant un organe porteur sur lequel le bras de retenue est maintenu par un ressort. Fig. 7 montre de même une variante dans laquelle le maintien du bras est assuré par des aimants. Fig. 8 est une vue en élévation par l'arrière du système suivant fig. 7. Fig. 9 montre en vue de côté une seconde forme d'exécution d'un appareil suivant l'invention. Fig. 10 en illustre le diagramme opératoire. Fig. 11 est une vue semblable à celle de fig. 9, mais correspondant à une troisième forme d'exécution. Fig. 12 en montre le diagramme de fonctionnement. On se réfèrera tout d'abord à fig. 1 à 8 pour décrire la première forme d'exécution suivant l'invention. On peut voir en fig. 1 une série de presses 1 disposées à la suite les unes des autres en conformité avec les phases de travail à réaliser sur des pièces, chacune de ces presses comportant au moins un appareil 5 de déchargement et/ou de chargement suivant l'invention. Ainsi que cela est indiqué de façon générale en fig. 2 et 3, chaque presse 1 comprend une console 4 fixée à la partie supérieure 2 de son bâti par le moyen de boulons 3. Un socle de montage 6 est fixe à la console 4 à l'aide de boulons (non représentés), à une position arbitrairement choisie dans un plan horizontal en fig. 2. Le socle 6 comporte dans sa zone centrale une partie horizontale supérieure 7 sur laquelle sont montés un moteur 10 et un réducteur 11 reliés l'un à l'autre par des poulies 8 et une courroie 9. Sur l'arbre de sortie 12 du réducteur 11 est fixé un maneton 13. Le socle de montage 6 comprend encore un partie horizontale inférieure 14, laquelle comporte à son tour un axe de liaison 16 supporté par un palier 15.L'extrémité libre du maneton 13 et l'une de celles d'un bras oscillant 17 porté par l'axe 16 sont attelées par une biellette 18 de manière que ce bras 17 puisse être entraîné en oscillation suivant un angle déterminé par les longueurs respectives de ce maneton 13, de la tige biellette 18 et dudit bras 17 lui-même. Sur la droite (dans la vue de fig 2) du socle de montage 6 est disposé à pivotement un premier parallélogramme articulé 21 dont un côté est délimité par deux points situés verticalement l'un au-dessous de l'autre sur ledit socle 6 à un écartement arbitrairement choisi, tandis que le côté opposé est constitué par la branche verticale 19A d'un levier en L référencé 19, ces deux côtés étant reliés l'un à l'autre par deux bielles parallèles 20 d'égale longueur. Sur la branche horizontale 19B du levier 19 il est prévu un second parallélogramme articulé 27 dont un côté est constitué par ladite branche 19B et le côté opposé par une partie d'un dipositif de bras de retenue 24 qu'on décrira plus loin, ces deux côtés étant relies par une bielle primaire 26 et une bielle secondaire 25 d'égale longueur. La partie médiane de la bielle primaire 26 est reliée à articulation à l'une des extrémités d'un bras oscillant 28, lequel est à son tour fixé par son autre extrémité sur l'extrémité droite (telle que vue en fig. 2) de l'axe de liaison 16. Au cours du fonctionnement, quand le maneton 13 tourne sous l'effet du moteur 10, chacun des deux bras oscillants 17 et 28, reliés l'un à l'autre par l'axe 16, se trouve entratne en va-et-vient suivant un angle de 100 . Il est important de remarquer que l'amplitude angulaire de débattement du bras 28 est prévue de façon à se trouver plus grande dans le sens de la droite que dans celui de la gauche par rapport à la verticale passant par l'axe 16 (tel que celui-ci est vu en fig. 3 et 4). Cet agencement permet au dispositif de bras de retenue 24 de modifier sa direction de déplacement entre l'horizontale et la verticale à peu près vers la fin du mouvement oscillant du bras 28, c'est à dire vers le côté droit en fig. 3 et 4. Le trajet ainsi effectué par ce dispositif 24 peut être plus particulièrement représenté par un lieu S1 (fig. 5) substantiellement en forme de J entre deux positions P1 et P2, la première étant la position avancée (telle que vue en fig. 3) à laquelle une pièce 23 est déchargée de la machine 1 respective, ou chargée sur celle-ci, tandis que la seconde P2 représente la position rétractée (telle que vue en fig. 4) à laquelle commence le cycle opératoire. Fig. 6 et 7 montrent d'autres détails du dispositif de bras de retenue 24. On peut y voir un support 33 qui constitue l'un des côtés du second parallélogramme articulé 27, un bras 30 comportant une ventouse pneumatique 29 qui intervient pour retenir la pièce 23 par effet de dépression, et un système de maintien à ressort 31 ou à aimant 32 qui retient le bas 30 sur le support 33. En fig. 6 le système de maintien à ressort 31 comprend un organe porteur 35 fixé au support 33 par le moyen de vis 34, un bloc 37 propre à buter contre une partie 38 de l'organe porteur 35 et fixé au bras 30 à l'aide de vis 36, une tige filetée 40 fixée à son tour audit organe 35 par deux écrous 39, un pion à bride 22 engagé à coulissement dans le bloc 37, et un ressort hélicoldal 41 disposé entre le pion 22 et la tige 40 de manière que la réaction de compression s'exerce sur le bloc 37.Si au cours du fonctionnement, le bras 30 étant retenu dans l'organe porteur 35, ainsi qu'on le voit clairement en fig. 6, son extrémité avant rencontre un obstacle ou analogue qui lui applique une force extérieure supérieure à la capacité de retenue du ressort 41, le bloc 37 est déplacé de sa position normale et le bras 30 s'encarte d'un interrupteur limiteur LS1 fixé à l'organe 35, de sorte que le moteur 10 s'arrête en provoquant du même coup l'arrêt de l'appareil 5. L'on peut ainsi éviter tout endommagement de cet appareil, y compris le bras 30, et la sécurité de l'opérateur se trouve assurée. Comme le montrent fig. 7 et 8, le système de retenue à aimants 32 comprend plusieurs éléments magnétiques 45 fixés au support 33 par des vis 42, ainsi qu'un bloc 47 rendu solidaire du bras 30 par d'autres vis 46. Chaque élément de retenue 45 comporte un aimant permanent 43 et deux pièces polaires 44. Ainsi qu'on le comprend aisément, les éléments magnétiques 45 servent à retenir le bloc 47. Si le bras 30 est soumis à une force extérieure supérieure à la capacité de retenue des aimants 43, il est déplacé de sa position pour provoquer l'actionnement d'un interrupteur limiteur LS2. Ainsi le moteur 10 et l'appareil 5 se trouvent arrêtés de la même manière que ci-dessus et par conséquent la sécurité de l'opérateur est assurée. Si l'on revient à fig. 1 on y aperçoit une série de presses 1 dont chacune possède au moins un appareil de chargement-déchargement 5 suivant l'invention avec des appareils de transfert 48 disposés entre elles et propres à faire passer de l'une à l'autre des pièces 23 déchargées d'une première pour être amenées à une position de retenue PO (comme montré en fig. 11) pour laquelle un autre appareil 5 associé à la presse suivante est prêt à prendre la pièce considérée. Lorsque le vérin (non représenté) de chaque presse 1 se trouve juste avant son instant de descente, le dispositif de bras de retenu 24 de chaque appareil de chargement ou déchargement 5 est à la position complètement rétractée visible en fig. 1, c'est-à-dire à son point P2 (voir fig.5) le plus reculé de la presse 1 correspondante. Au cours du fonctionnement, dès que chaque presse 1 commence son cycle opératoire avec le dispositif de bras de retenue 24 maintenu en position rétractée, les deux bras oscillants 17 et 28 de chaque appareil 5 effectuent un déplacement en va-et-vient sous l'effet du moteur 10 subtantiellement en synchronisme avec la réalisation du mouvement de descente et de montée de la presse 1 considérée. Cela a pour résultat que le dispositif de 24 recule et avance conformément au lieu S1 représenté en fig. 5. Les pièces 23, déchargées de chaque presse par le moyen de la ventouse pneumatique 29, sont placées sur l'appareil de transfert 48. Par ailleurs les pièces 23 en cours d'usinage sont chargées sur les presses respectives 1. Il convient de comprendre qu'en raison du mouvement du maneton 13 et du bras oscillant 17, ces pièces 23 peuvent être transférées par le dispositif 24 d'une manière optimale en montant et en descendant lentement pendant l'opération. On se référera maintenant à fig. 9 qui représente la seconde forme d'exécution suivant la présente invention : elle est la même qu'en fig. 3 et 4 pour autant que cela concerne le maneton 13 et le bras oscillant 17, mais elle utilise une bielle supplémentaire interposée entre ces deux organes pour amplifier les angles de déplacement. Ainsi que le montre de façon générale cette fig. 9, au lieu d'utiliser la bielle 18 de fig. 2 l'on a prévu un mécanisme de liaison entre un bras oscillant 53 et un maneton 55, ce mécanisme comprenant un bras intermédiaire 57 avec des bielles 58 et 59. Le bras intermédiaire 57 peut pivoter autour d'un axe 56 monté sur le socle 6 (lequel est le même que dans la première forme d'exécution) de l'appareil 5 considéré. On peut également voir en fig. 9 un parallélogramme articulé 50 associé à un bras oscillant 51 dont une extrémité est fixée à un axe de liaison 52, l'autre étant articulée à la bielle 50. L'agencement est le même qu'en fig. 2. La disposition suivant cette seconde forme d'exécution permet au bras oscillant 51 de tourner de 900 de chaque côté d'une verticale passant par l'axe de liaison 52, de sorte que le dispositif de bras de retenue 49 peut reculer et avancer à la façon représentée par le lieu S2 de fig. 10, ce qui assure une plus grande facilité pour les opérations de déchargement par rapport à la forme d'exéction précédente. Fig. 11 montre la troisième forme d'exécution suivant la présente invention. Elle est subtantiellement la même que celle de fig. 9 en ce qui concerne le bras oscillant 53 et le maneton 55, mais on y utilise des poulies et une courroie au lieu du bras intermédiaire 57. Comme il ressort de fig. 11, la référence 61 désigne un moteur à réducteur avec arbre de sortie 62. On distingue en 63 et 64 deux arbres tournants avec poulies respectives 68 et 69 montées sur eux, ces poulies étant reliées par une courroie 70. Un maneton 65 est calé sur l'arbre de sortie 62 et un bras oscillant 66 est fixé sur l'arbre 63, ces deux organes étant reliés par une bielle 67. On a également représenté un bras oscillant 71 dont une extrémité est calée sur l'arbre 64, l'autre étant attelée à la bielle principale 73 d'un parallélogramme articulé 72, lequel est le même que ceux 27 et 50 suivant les première et seconde forme d'exécution. La construction de cette troisième forme d'exécution permet de transmettre l'angle de pivotement 61 du bras 66 commandé par le maneton 65, au bras oscillant 71 à travers les poulies 68, 69 et la courroie 70 en l'amenant à une plus grande valeur 92 supérieure à 1800. Un tel angle 92 permet au dispositif de bras de retenue 74, qui constitue l'un des côtés du parallélogramme articulé 72, de se déplacer vers l'avant et vers l'arrière suivant un lieu S3, comme représenté en fig. 12, en vue de faciliter les opérations de chargement et de déchargement. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Appareil de déchargement et de chargement propre à être utilisé en association avec une machine-outil, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison les dispositions ou éléments suivants dont certains au moins sont connus, soit à l'état isolé, soit dans des combinaisons différentes de celle ci-après - un premier parallélogramme comportant - deux axes horizontaux montés sur la machine et disposés à un certain écartement suivant une verticale - un levier en L (19), comprenant une branche verticale (19A) et une branche horizontale (19B) - deux bielles (20, 21) d'égale longueur propres à relier le levier (19) aux axes horizontaux précités - grâce à quoi ce premier parallélogramme oscille dans un plan vertical ; - un second parallélogramme comprenant - la branche (19B) horizontale du levier en L (19) ;; - un dispositif horizontal (24) de bras de retenue avec tête formant ventouse pneumatique (29) - deux bielles (25,26) d'égale longueur propres à relier ce dispositif (24) à la branche horizontale (19B) précitée - grâce à quoi ce second parallélogramme articulé oscille dans un plan vertical par rapport à ladite branche horizontale - et un mécanisme propre à faire aller et venir ledit dispositif de bras de retenue (24) du second parallélogramme articulé. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme propre à faire aller et venir le dipositif de bras de retenue comprend - un maneton (13) relié à un arbre (12) entrainé en rotation par un moteur (10) - un bras oscillant (28) calé sur une extrémité d'un axe horizontal (16) monté à rotation sur la machine (1), ce bras étant articulé par son autre extrémité à l'une (26) des deux bielles (25, 26) du second parallélogramme - un dispositif de biellette (18) relié à l'axe horizontal précité (16)et au maneton (13), ce dispositif étant propre à impartir un mouvement angulaire alternatif audit axe (16) suivant un angle prédéterminé ; 3.Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme propre à faire aller et venir le dispositif de bras comprend en combinaison - un maneton (65) calé sur un arbre (62) entratné en rotation par un moteur (61) ; - un bras oscillant (71) calé sur une extrémité dtun axe horizontal (64) monté à rotation sur la machine (1), l'autre extrémité de ce bras étant articulée à l'une (26) des deux bielles (25,26) du second parallélogramme - une première poulie (68) reliée par une biellette (67) au maneton (65) pour aller et venir angulairement en coopération avec celui-ci ; - une seconde poulie (69) calée sur ledit axe horizontal (64) et reliée à la première par une courroie (70) de façon à tourner alternativement dans un sens et dans l'autre suivant un angle déterminé. 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de bras de retenue comprend en combinaison - un organe porteur (35) situé à l'oppposé du levier en L (19); - un bras (30) comportant la ventouse pneumatique (29) - un mécanisme (40,41) propre à maintenir élastiquement ledit bras (30) sur l'organe porteur (35). 5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de bras de retenue comprend en combinaison - un support (33) situé à l'opposé du levier en L (19) ; - un bras (30) comportant la ventouse pneumatique (29) ; - un mécanisme (42, 43) propre à retenir magnétiquement ledit bras (30) sur ce support (33).