Brevet FR2507520A1 — publié le 19821217

L'invention se rapporte à une pince pour un engin de levage destiné au transport de pièces. Différentes pièces, par exemple, des arbres disposés verticalement qui présentent chacun à Leur ex- trémité supérieure un tourillon, pivot de fusée ou équi- valent, doivent fréquemment au cours de leur usinage ou deleur montage être pris dans une machine ou un magasin et être déposés en un autre endroit avec un poisitionne- ment précis On connaît des engins de levage qui sont en mesure d'exécuter de tels transports avec des mouvements commandés avec précision, par exemple le long des trois axes d'un système de coordonnées à trois dimensions. L'invention a pour but de créer une pince avec laquelle des pièces du genre décrit puissent être saisies, transportées et déposées exactement en-un en-: droit déterminé d'une façon rapide et sûre. Suivant l'invention, le problème est résolu par le fait que la pince comporte au moins deux coulis- seaux guidés dans un bottier solidaire de l'engin de levage, de façon à pouvoir se déplacer en translation radiale symétriquement par rapport à un axe principal, et qui présentent chacun une mâchoire de serrage et un corps de came accouplé à un moteur, qui est monté pour tourner autour de l'axe principal et surlequel sont for- mées des rampes de cames qui déplacentles chariots en translation lors de la rotation du corps de came. Les coulisseaux qui peuvent décrire des mou- vements de translation à symétrie axiale, permettent, d'une part, l'adaptation de la pince à différentes piè- ces et, d'autre part, un serrage rapide solide et exacte- ment centré Normalement, les machoires de serrage ont une forme telle que, par exemple, elles saisissent de l'extérieur une extrémité en forme de téton ou de touril- lon dela pièce Toutefois, s'il y a lieu de transporter des pièces tubulaires ou munies d'un perçage, les mâchoi- res de serrage peuvent également avoir une forme telle qu'on puisse les introduire dans la pièce et serrer ra- dialement de l'intérieur vers l'extérieur. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, au moins l'une des mâchoires de serrage prend appui sur le coulisseau correspondant par une liai- son articulée de sorte qu'elle s'écarte de la pièce puis la maintient automatiquement par serrage Cette forme de réalisation est particulièrement bien appropriée pour une pince à axe principal vertical et pouvant monter et descendre Dans ce cas, le poids de la pièce tend de lui- même à renforcer le serrage Les coulisseaux n'ont donc à être déplacés que sur une distance telle que les ma- choires de serrage n'exercent plus-sur Lla pièce qu'une résistance de frottement modérée Lors de l'élévation de la pince, la même résistance de frottement détermine un déplacement relatif entre la mâchoire de serrage ou cha- que mâchoire de serrage appuyée par une liaison articu- lée et le coulisseau correspondant, de sorte que la dis- tance entre les mâchoires de serrage s'adapte à la pièce et que cette dernière est bloquée avec sécurité. Suivant une autre forme de réalisation avan- tageuse, la mâchoire de serrage ou chaque mâchoire de serrage appuyée par une liaison articulée est appuyée sur le coulisseau correspondant par l'intermédiaire d' une biellette qui est reliée à la mâchoire de serrage par une première articulation et à son coulisseau par une deuxième articulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à ti- tre d'exemple, la Fig 1 est une vue en perspective d'un engin de levage équipé d'une pince suivant l'invention; la Fig 2 est une vue en perspective de la pince coupée suivant son axe principal; la Fig 3 est une coupe partielle à plus grande échelle prise suivant l'axe principal de la pince la Fig 4 est une coupe suivant la ligne IV- IV de la Fig 3; la Fig 5 représente la coupe suivant la li- gne V-V de la Fig 3. Comme on peut-le voir sur la Fig 1, l'engin de levage O a pour fonction de transporter des pièces 12, des arbres disposés verticalement dans l'exemple de réalisation représenté, qui présentent une extrémité su- périeure 14 en forme de tourillon, d'un magasin 16 à une machine-outil 18, qui est une machine à tailler les engrenages à couteaux dans l'exemple de réalisation re- présenté. L'engin de levage 10 comprend une colonne verticale fixe 20 sur laquelle est fixé un rail horizon- tal 22 Le long du rail 22 peut se déplacer un chariot de levage et de translation 24, dans lequel un tube ver- tical 26 est guidé mobile en translation verticale Sur la face externe du tube 26 est formée une crémaillère 28 dans laquelle engrène un pignon 30 pouvant être entrai- né en rotation, qui est agencé dans le chariot 24 Une pince 32 et un moteur 24 sont montés sur le tube 26, 1 ' une en bas et l'autre en haut. La pince-32 est construite avec une forme entièrement symétrique par rapport à un axe principal vertical A qui coïncide avec l'axe du tube 26 et avec celui du moteur 34 La pince comprend un boîtier 36 qui est fixé par des vis à une collerette 38 fixée à l'ex- trémité inférieure du tube 26 Dans le boîtier 36 sont guidés en translation radiale deux coulisseaux 40 qui se font face diamétralement par rapport à l'axe princi- pal A Sur chaque coulisseau 40 prend appui une màchoire de serrage 42 qui est d'une forme prismatique sur son cô- té radialement intérieur. Pour donner appui à chaque machoire de ser- rage 42 sur son coulisseau 40, il est prévu une biellet- te inférieure 44 qui est reliée à la machoire de serrage 42 par une articulation radialement intérieure 46 et au coulisseau 40 correspondant par une articulation radia- lement extérieure 48 L'articulation radialement exté: rieure 48 se trouve légèrement plus bas que l'articu- lation radialement intérieure 46 et, de ce fait, légère- ment plus près de l'extrémité inférieure du bottier 36, qui est ouverte vers l'extérieur En conséquence, chacune des biellettes 44 est disposée inclinée, en s'élevant ra- dialement vers l'intérieur; la pente d'élévation est d' environ 6 sur l'horizontale dans la position de repos des biellettes 44 qui est représentée sur les dessins. Les moyens d'appui de chacune des deux ma- choires de serrage 42 sur le coulisseau 40 comprennent une biellette supérieure 44 ', disposée au-dessus de la biellette 44 et parallèlement à celle-ci et qui munie d'articulations correspondantes 46 ' et 48 ' Les arti- culations 46, 48,46 ',48 'se trouvent aux quatre angles d'un parallélogramme; les deux biellettes 44 et 44 ' forment ainsi, en combinaison avec le coulisseau 40 correspon- dant et la mlchoire de serrage 42 correspondante, un pa- rallèlogramme déformable qui a pour effet que la machoi- re de serrage 42 reste toujours parallèle à elle-même dans tous ses déplacements relatifs par rapport à son coulisseau 40 Chacun de ces parallélogrammes est repous- sé élastiquement vers le haut avec précontrainte, par un ressort 50 qui prend appui sur la biellette inférieure 44 et qui tend à l'appliquer contre une butée 52 formée sur le coulisseau 40. Dans chaque coulisseau 40 est vissée de haut en bas une tige verticale 54, sur laquelle tourillonne un galet 56, de telle manière que l'extrémité libre 58 de la tige émerge vers le haut au-dessus du galet Les tiges 54 et les galets 56 sont coiffés par un corps de came 50 en forme de cloche qui tourillonne dans le bo I- tier 46 au moyen d'un -roulement à billes 62 et qui est relié au moteur 34 par un arbre 64 qui tourillonne à l'intérieur du tube 26 Sur la face inférieure du corps de came 60 en forme de cloche sont formées, opposées diamétralement entre elles, deux rampes de-cames identi- ques 66 le long desquelles roulent les galets 56 Au-des- sus des rampes de cames 66, sont ménagées dans le corps de came 60, deux rainures 68, également diamétralement opposées entre elles, dont l'allure correspond à celle des rampes de cames 66 Les extrémités supérieures 58 des tiges 54 sont engagées avec du jeu radial chacune dans l'une des rainures 58. A la face inférieure du boîtier 36 est fixée une douille de précentrage 70 dont la cavité intérieure s'élargit vers le bas en entonnoir. Un cycle de travail de l'engin de levage 10 sera décrit ci-après en regard de la Fig 1: le chariot 24 se trouve au-dessus du maga- sin 16 de telle manière que l'axe principal A de la pince 32 soit au moins approximativement en coïncidence avec l'axe d'une pièce 12 On fait descendre le tube 26 sur la pièce 12 avec la pince 32, l'extrémité supérieure 14 en forme de tourillon de cette pièce se centrant par rapport aux m&choires de serrage 42, dans la mesure o cela est encore nécessaire, sous l'action de la douille de pré- centrage 70 De cette façon, lorsque la pince 32 continue à descendre, l'extrémité 14 en forme de tourillon se pla- ce sans difficulté entre les mâchoires, même si llinter- valle entre ces machoires est à peine plus grand que le diamètre de l'extrémité 14 Maintenant, on inverse le courant dans le moteur 34, qui est un moteur à champ l tournant et à réducteur dans l'exemple de réalisation représenté, de sorte que ce moteur fait tourner le corps de came 60 d'un petit angle par l'intermédiaire de l'ar- bre 64 Pendant ce temps, le bottier 36 peut être dépla- cé en translation par le chariot 24 mais le tube 26, qui est monté bloqué en rotation, l'empêche d'accompagner le mouvement de rotation Par suite, la rotation du corps de came 60 détermine par l'intermédiaire des galets 56 une translation des coulisseaux 40 orienté radialement vers l'intérieur Les m&choires de serrage 42 prennent part à cette translation parce qu'-elles sont empêchées de s'effacer vers le haut par la butée 52 De cette façon l'extrémité supérieure 14 en forme de tourillon de la pièce 12 est bloquée par les mâchoires de serrage 42 avec une certaine force initiale. Lorsque la pince 32 est ensuite attirée vers le haut par le chariot 24, la pièce 12 reste suspendue entre les mâchoires de serrage 42 sous l'effet de son propre poids En raison de la position oblique des biel- lettes 44 et 44 ', le poids propre de la pièce 12 exerce des composantes de forces radiales qui se comportent comme des forces de serrage additionnelles entre les m A- choires de serrage 42 et l'extrémité 14 en forme de tou- rillon de la pièce 12 puisque les coulisseaux 40 sont emu- pêchés de s'effacer radialement vers l'extérieur par les galets 56 appuyés contre les rampes de cames 66 Les ram- pes de cames 66 sont configurées de manière à former des appuis pour des galets 56 avec effet d'auto-blocage Ceci signifie que les forces de serrage radiales décrites plus haut ne sont pas en mesure de déterminer une rotation du corps de came 60 Le serrage reste donc maintenu faà- blement même lorsque le moteur 34 n'est plus sous tension. Lorsque la pièce 12 doit être relachée après avoir été transportée à la machine-outil 18, le moteur 34 est inversé de sorte qu'il fait tourner le corps de came 60 dans le sens inverse Dans ce mouvement, les extrémités supérieures 58 des tiges 54 viennent s'appli- quer contre la paroi radialement intérieures des rainures 68 correspondantes et, dans la suite de la rotation du corps de came 60, elles sont attirées vers l'extérieur dans le sens qui s'éloigne de l'axe principal A Sous cet effet, les mâchoires de serrage 42 s'éloignent de l'extrémité 14 de sorte que la pince 32 peut maintenant être relevée sans entraîner la pièce 12. EVENDICATICNS 1 Pince pour engin de levage destiné au transport de pièces, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux coulisseaux ( 40) guidés dans un bottier ( 36) soli- dai\re de l'engin de levage ( 10), de façon à pouvoir se déplacer en translation radiale symétriquement par rap- port à un axe principal CA), et qui présentent chacun une mâchoire de serrage ( 42) et un corps de came ( 60) accouplé à un moteur ( 34), qui est monté pour tourner autour de l'axe principal (A) et sur lequel sont formées des rampes de cames ( 66) qui déplacent les chariots ( 40) en translation lors de la rotation du corps de came ( 60). 2 Pince suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des mâchoires de serrage ( 42) prend appui sur le coulisseau correspondant ( 40) par une liaison articulée de sorte qu'elle s'écarte de la pièce ( 12) lorsque cette dernière pénètre dans le bottier ( 36) et que, ensuite, elle l'empêche automatiquement de s'échapper, par blocage. 3 Pince suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la mâchoire de serrage ( 42) ou chaque mâchoire de serrage ( 42) à montage articulé prend appui sur le coulisseau ( 40) correspondant par l'intermédiaire d'une biellette ( 44) qui est reliée à la mâchoire de serrage ( 42) par une première articulation ( 46) et au coulisseau ( 40) par une deuxième articulation ( 48). 4 Pince suivant la revendications 3, caractérisée en ce que la biellette ( 44) est appuyée contre une butée ( 52) avec précontrainte par un ressort ( 50). Pince suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la mâchoire de serrage ( 42) ou chaque mâchoire de serrage ( 42) à montage articulé prend appui sur le coulisseau correspondant ( 40) par l'intermédiaire d'une deuxième biellette ( 44 ') qui forme un parallélogramme dé- formable en combinaison avec la première biellette ( 44). 6 Pince suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que, sur chaque coulisseau ( 40) est monté rotatif, sur une tige ( 58) parallèle à l'axe principal (A), un galet ( 56) qui coopère avec la rampe de came( 66) correspondante. 7 Pince suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les tiges ( 54) sont engagées avec jeu radial dans le corps de came ( 60), chacune dans une rainure ( 68) dont le profil correspond à la rampe de came ( 66) correspondante. 8 Pince suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une douille de précentrage ( 70) est montée sur le bottier ( 36) dans une position déportée axialement vers l'extérieur par rapport aux mâchoires de serrage ( 42). 9 Pince suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bottier ( 36) est fixé à l'extrémité infé- rieure d'un tube vertical ( 26) qui est guidé sur un chariot ( 24) de translation et de lavage ( 24) de manière à pouvoir monter et descendre et qui porte à son extré- mité supérieure le moteur ( 34) qui est reliée au corps de came ( 60) par un arbre ( 64) logé-dans le tube ( 26). Pince suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le tube ( 26) présente sur sa surface externe une crémaillère ( 28) avec laquelle engrène un pignon( 39) du chariot ( 24).