Brevet FR2508825A1 — publié le 19830107

La présente invention se rapporte d'une façon générale à un système de transfert d'objets et elle a trait plus particulièrement à un système convoyeur pour transférer un objet entre une multiplicité de postes successifs de tra- vail o une opération est effectuée sur l'article et le main- tenir dans ceux-ci. L'invention est applicable en particulier à la fabrication d'objets en forme de coquille, tels que des bol- tes cylindriques en deux parties et des coquilles de piles de lampes-flask. Comme cela est bien connu dans ce domaine, de tels objets cylindriques sont généralement poinçonnés et em- boutis à partir d'une bande métallique en bobine et ils sont ultérieurement réemboutis une ou plusieurs fois de manière à réduire le diamètre de l'objet tout en en augmentant sa hauteur. Fondamentalementl'objet est d'abord découpé dans une bande et embouti vers le bas au travers d'une matrice de formage,en créant ainsi une cuvette de forme cylindrique qui a un diamè- tre relativement grand et une faible hauteur Cette cuvette est éjectée de l'outillage et elle est disposée avec son fond sur une ligne de transfert La cuvette est alors amenée par un écoulement d'air dans un second poste de travail o elle est réemboutie et o son diamètre est réduit D'une manière habi- tuelle,il est prévu dans le second poste de travail des butées latérales d'une dimension empêchant le passage de la cuvette dans sa condition initiale mais permettant le passage après qu'elle a été réemboutie et après que son diamètre a été réduit Des agencements semblables peuvent être prévus dans d'autres postes intermédiaires o des opérations sont effec- tuées sur la cuvette en vue de réduire son diamètre Dans un poste final, la collerette est ébavurée et la botte terminée peut être déchargée de l'installation Les butées prévues dans chacun des postes sont pourvues d'orifices d'établissement de vide de manière que la boîte soit étroitement maintenue en position dans les postes pour subir l'opération correspondante. Après que la cuvette a été réemboutie dans l'un quelconque des postes intermédiaires,un élément élévateur peut être prévu 2 2508825 pour la soulever et la ramener dans une position o son fond est placé sur la ligne de transfert de sorte qu'elle peut être ramenée dans un poste suivant par un écoulement d'air ou un autre moyen approprié Un système typique fonctionnant de cette manière a été décrit dans le brevet US NI RE 29 645. Dans certains cas,on a constaté que l'opération particulière exécutée dans un poste de travail ne sert pas à réduire le diamètre de la cuvette Par exemple,on peut effectuer une opération particulière o un trou est percé dans le fond de la cuvetteou bien les parois latérales de la cuvette sont amincies afin de conserver le même diamètre mais d'augmenter la hauteur de la pièce Dans ces conditions, le type de butées latérales de retenue qui a été décrit dans le brevet US précité ne sert pas à maintenir la cuvette en position pendant l'opération effectuée dans un poste de travail particulier En conséquence, dans de telles conditions, on doit prévoir des butées intermédiaires actionnées mécani- quement qui sont synchronisées avec le fonctionnement du poinçon de presse. La présente invention concerne le transfert aérodynamique d'objets pour lesquels il n'est pas nécessaire d'effectuer un changement de dimensionsde l'objtet de prévoir des butées mécaniques intermédiaires L'invention est applicable en particulier à des machines de fabrication de pièces en forme de cuvette cylindriques telles que des corps de bottes ou des coquilles de piles Ce type de machine utilise habituellement plusieurs postes de travail espacés pour effectuer une série d'opérations successives sur les objetsles postes étant reliés par un canal en vue du trans- Yb fert des objets d'un poste de travail au suivant Dans le mode préféré de réalisation qui va être décrit dans la suite, des opérations progressives sont effectuées,notamment un poinçonnage et un emboutissage, un réemboutissage,un formage de fond,un perçage et un ébavurage. Conformément à la présente invention,le canal est formé par une pluralité de segments linéaires mais disposés angulairement,qui forment des coins intérieurs 3 2508825 en angle droit ou obtus à leurs jonctions A l'exception du poste initial de poinçonnage et d'emboutissageun poste de travail est placé en chaque jonction de segments du canai. Des coins intérieurs forment des surfaces arrondies pour établir un contact face-contre-face avec l'objet en forme de cuvette en vue de le positionner avec précision dans un poste de travail particulier au cours de l'opération Un orifice d'établissement de vide est également associé à chaque coin pour maintenir étroitement l'objet contre la surface arrondie pendant l'opération de fabrication. d'un Les objets sont avancés d'un poste suivant à l'aide/jet d'air associé au poste précédent et qui pousse l'objet dans le coin arrondi suivant Les orifices d'établisse- ment de vide et les jets d'air sont synchronisés avec précision avec le fonctionnement de l'outil. Dans le poste final,il est prévu une butée mobi- le qui permet à la bolte d'être déplacée axialement par gravi- té en dessous de la ligne de transfert et d'être amenée jus- que dans un poste de fabrication suivant. Comme cela sera détaillé dans la description qui va suivrela présente invention fournit un moyen pour maintenir avec précision la cuvette en position dans chaque poste de travail et indépendamment d'une modification de dimensions ou de diamètre de la cuvette Il en résulte que des opérations de fabrication telles qu'un perçage ou un aplatissement de paroi peuvent être effectuées sans faire intervenir des montages mécaniques de maintien compliqués. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description,donnée à titre d'exemple non limitatifen référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig l est une vue en perspective schématique fragmentaire du système de transfert aérodynamique conforme à l'invention; Fig 2 est une vue en plan schématique fragmen- taire d'un outil pour fabrication progressive en quatre opérations, utilisant le système de transfert aérodynamique conforme à l'invention; Fig 3 est une vue en plan fragmentaire à échelle agrandie d'une seule ligne d'otuillage utilisant le système de transfert aérodynamique selon l'invention,et Fig 4 est une vue en coupe fragmentaire faite suivant la ligne 4-4 de la figure 3 La présente invention va être décrite dans la suite en référence à une machine d'otuillage progressif,dési- gnée dans son ensemble par 1 et servant à la fabrication d'un article en forme de coquille ou de cuvette,tel qu'un corps de boite ou une coquille de pile Dans le mode spécifique de réalisation qui va être décrit et qui a été représenté schéma- tiquement sur la figure 2,la machine 1 utilise quatre lignes d'outillage 2 Cependant il va de soi que chaque ligne d'outillage est d'une construction et d'un fonctionnement identiques aux autres En conséquence on ne décrira dans la suite qu'une seule des lignes,à savoir celle désignée dans son ensemble par 3. Dans le mode particulier de réalisation qui va être décrit,chaque ligne d'outillage 2 comprend cinq postes de travail;un poste de poinçonnage et emboutissage 4, un poste de réemboutissage 5,un poste de formage de fond 6, un poste de perçage 7 et un poste d'ébavurage 8 Cependant il va de soi qu'on pourrait prévoir dans une application par- ticulière tout nombre approprié de postes de travail succes- sifs En outre,les détails des matrices de poinçonnage et des matrices de réemboutissage,ainsi que les poinçons respec- tifs, n'ont pas été représentés en détail du fait que ces éléments caractéristiques sont classiques et bien connus du spécialiste en la matière. Dans le premier poste 4,qui est un poste de poinçonnage et emboutissageun flan circulaire 9 est poin- çonné dans une tôle métallique Comme cela est bien connu, la tôle 10 peut être dévidée d'une bobine (non représentée) et elle est avancée dans la direction de la flèche 11 après chaque opération de poinçonnage. 2508825 Après l'opération de poinçonnage,le flan circu- laire 9, représenté en trait interrompu sur la figure l,est embouti à l'aide d'une matrice 12 dans le poste de poinçonna- ge et emboutissage 4 de façon à former une cuvette cylindri- que 13 a relativement large et peu profonde Après que la cu- vette 13 a a été emboutie,elle est éjectée vers le bas par un moyen d'éjection (non représenté>et elle est retournée dans la position indiquée sur la figure 4 o le fond de la cuvette s'appuie sur une ligne de transfert 14 disposée horizontale- ment. Il est à noter que la ligne de transfert 14 constitue la surface inférieure d'un canal en forme d'auget, désigné dans son ensemble par 15 et servant à guider les cuvettes dans des postes de travail successifs de la machine de fabrication Le canal 15 comprend un premier segment rec- tiligne 16 qui s'étend du poste de poinçonnage et emboutissa- ge 4 jusqu'au poste de réemboutissage 5 La cuvette 13 a est avancée dans le premier segment de canal 16 par l'intermédiai- re d'un jet d'air se déplaçant parallèlement au segment de canal correspondant et produit par une buse 17 disposée en amont du poste de poinçonnage et d'emboutissage 4 De l'air comprimé,synchronisé avec le fonctionnement de l'outillage de poinçonnage et d'emboutissage,peut être fourni à la buse 17 dans la direction de la flèche 18 par une source d'air (non représentée). Au poste de réemboutissage 51 le canal 15 tourne vers la droite par un second segment rectiligne 19 orienté perpendiculairement au premier segment de canal 16 Comme le montrent les figures 1 et 3,la jonction des segments de canal 16 et 19 forme un coin intérieur 20 arrondi dans l'ensemble et ayant un diamètre essentiellement égal au diamètre extérieur de la cuvette emboutie 13 a Il est à noter que le rayon de courbure du coin arrondi 20 est suffisant pour établir un contact face-contre-face avec au moins envi- ron un quart de la surface extérieure de la cuvette emboutie 13 a. 6 2508825 La cuvette 13 a est poussée dans le coin 20 par la force engendrée par le courant d'air sortant par la buse 17,qui est correctement synchronisé avec les opérations de poinçonnage,dlemboutissage et de réemboutissage par des mo- yens non représentés La cuvette 13 a peut être maintenue étroitement à l'intérieur du coin 20, de façon à être posi- tionnée avec précision pendant l'opération d 'emboutissage, à l'aide d'un ou plusieurs orifices d'établissement de vide, dont l'un est indiqué en 21 et est placé au centre de courbu- re du coin arrondi 20 et agit de façon à appliquer la cuvette contre la surface du coin arrondi Le vide engendré par ledit orifice est synchronisé avec l'opération de fabrication de manière que la cuvette emboutie 13 a soit maintenue en place pendant la période appropriée puis soit libérée. Pendant l'opération de réemboutissagela cuvette 13 a est déformée par emboutissage jusqu'à un profil allongé et de diamètre réduit et indiqué en 13 b Après l'opération de réemboutissage,le fond de la cuvette 13 b est positionné en dessous de la ligne de transfert 14 A ce momentun tampon élévateur 22,actionné par une came,un ressort ou un dispositif à pression d'air (non représenté),agit de manière à soulever la cuvette réemboutie 13 b de telle sorte que le fond de la cuvette vienne à nouveau se placer dans le même plan que la ligne de transfert 14 Un tel agencement est classique et bien connu des spécialistes en la matière. A ce moment de l'air sous pression est fourni à une buse 23 disposée coaxialement avec le second segment du canal 19 dans le coin 20 pour pousser ou faire avancer la cuvette réemboutie 13 b dans le second segment de canal en direction du poste de formage de fond 6. Comme le montrent mieux les figures 1 et 3, le poste de formage de fond 6 est placé à la jonction du second segment de canal 19 avec un troisième segment de canal rectiligne 26 Le troisième segment de canal 26 est orienté perpendiculairement au second segment de canal 19 et il s'étend vers la droite de celui-ci Il Mst à noter que la Jonction desdits segments de canal forme un coin 7 2508825 intérieur arrondi 24 ayant un rayon de courbure essentielle- ment égal au rayon extérieur de courbure de la cuvette réemboutie 13 b En général,le coin arrondi 24 est profilé de manière à établir un contact face-contre-face avec au moins un quart de la surface cylindrique extérieure de la cuvette réemboutie. La cuvette est positionnée avec précision et elle est maintenue étroitement en place contre le coin arrondi 24 par l'intermédiaire d'un vide établi à l'aide de l'orifice 25 placé au centre de courbure du coin 24 D'une façon généralele vide créé par l'orifice 25 est synchronisé pour retenir la cuvette en position jusqu'à ce que l'outil de formage de fond, désigné dans son ensemble par 26 sur la figu- re 4,pénètre dans la cuvette Dans ce poste de travail,un fond est formé dans la cuvette de manière à produire l'article 13 c Après l'opération de formage de fondla cuvette 13 c peut être transférée du poste 6 jusque dans le poste de per- çage 7 à l'aide d'un courant d'air sortant d'une buse 27 positionnée à l'intérieur du coin arrondi 24 et dirigée vers le poste de travail suivant Il va de soi que le courant d'air émis par la buse 27 est synchronisé par rapport à l'opé- ration exécutée par l'outil de formage de fond 26 a. Un quatrième segment rectiligne de canal 28 relie le poste de formage de fond 6 au poste de perçage 7 Ce seg- ment de canal 28 est orienté perpendiculairement au segment de canal 26 et il s'étend vers la gauche de celui-ci pour former un coin intérieur arrondi 29 placé dans le poste de perçage 7 Le coin 29 est profilé de manière à maintenir étroitement et avec précision la cuvette 13 c en position pendant le fonctionnement d'une matrice de perçage 30 qui réalise un trou 31 dans le fond de la cuvette afin de former une cuvette perforée 13 d Pendant l'opération de per- çage la cuvette peut être maintenue solidement en position à l'aide d'un vide créé par l'intermédiaire de l'orifice 32 placé au centre de courbure du coin arrondi 29. L'établissement du vide créé par cet orifice est synchronisé avec le fonctionnement de la matrice de perçage 30. 8 2508825 Après l'opération de perçage,la cuvette 13 d peut être déplacée dans le quatrième segment de canal 28 Jusqu'au poste d'ébavurage 8 par l'intermédiaire d'un cou- rant d'air sortant d'une buse 33 positionnée dans le coin 29. Le fonctionnement de la buse 33 est synchronisé avec le fonctionnement de la matrice de perçage. Le reste de la structure associée au poste de per- çage 7 est d'une nature classique. Le poste final ou d'ébavurage 8 comprend un élément de butée 34 qui est placé au centre et à l'extrémité du seg- ment de canal 28, et en outre une surface arrondie 35 profi- lée de manière à servir de butée à une partie de la surface cylindrique extérieure de la cuvette provenant du poste de travail 7 Un orifice d'établissement de vide 36 fonctionne en synchronisme avec l'outil d'ébavurage 37 pour maintenir la cuvette étroitement appliquée contre l'élément de butée pendant que l'outil d'ébavurage descend dans ladite cuvette. Après que l'outil a pénétré dans la cuvettel'élément de butée 34 est rétracté dans la direction de la flèche 38 de façon que la collerette 39 existant sur la cuvette 13 d puisse s'écarter de la surface 35,ce qui permet à la cuvette de tom- ber axialement jusque dans la position représentée par des lignes en trait interrompu sur la figure 4,de telle sorte que la collerette puisse être enlevée On obtient ainsi la cuvette finale 13 e qui tombe par gravité sur un convoyeur à l'aide duquel l'article fini peut être déchargé de la machine. Bien que,pour cet exemple de réalisation,on ait décrit seulement le fonctionnement d'une seule ligne d'loutillage,il va de soi que toutes les lignes d'outillage 2 peuvent fonctionner simultanément pour l'exécution des opérations décrites. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exexemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention Par exemple, bien que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus des segments de canal adjacents soient orientés perpendiculairement entre eux,il va de soi qu'ils pourraient être disposés sui- vant toutes orientations angulaires désirées Par exemple, comme indiqué par des lignes en trait interrompu sur la figure 2,l'angle formé entre le premier segment de canal 16 et le second segment de canal 19 peut être supérieur à 900,en donnant un profil en zigzag au canal 15 Cela peut être particulièrement intéressant quand le diamètre de la cuvette doit être réduit pendant le fonctionnement du poste de travail associé Dans ce cas, le positionnement de la cuvette est facilité par la voie d'entrée étranglée dans le segment de canal suivant Après que le diamètre de l'objet a été réduit,celui-ci peut pénétrer aisément dans le segment de canal 19 de façon à parvenir dans le poste de travail suivant. REVENDICATIONS I.Machine de fabrication d' cbjets en forme de cuvette,du type comprenant une pluralité de postes de travail espacés pour exécuter une série d'opérations successives sur les objets et des moyens pour faire avancer les objets d'un poste à un autre après chaque opération,caractérisée en ce que lesdits postes s'ont reliés par un canal servant à transférer des objets d'un poste de travail au suivant,ledit canal étant formé par une pluralité de segments disposés angulairement et formant des coins intérieurs à leurs jonc- tionsen ce que lesdits postes de travail sont situés dans lesdites jonctions,des moyens servant à maintenir les objets étroitement appliqués contre un coin intérieur pendant l'exécution de l'opération dans le poste de travail associé. 2 Machine selon la revendication l,caractérisée en ce que chacun desdits segments de canal est rectiligne. 3.Machine selon la revendication 2,caractérisée en ce que lesdits segments de canal sont essentiellement perpen- diculaires entre eux. 4.Machine selon la revendication 2,caractérisée en ce qu'une ou plusieurs paires de segments de canal adjacents se coupent pour former des angles intérieurs qui sont plus grands de 900. Machine selon l'une des revendications I à 4, caractérisée en ce que lesdits coins intérieurs forment des surfaces arrondies destinées à maintenir étroitement des objets cylindriques. 6 Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit moyen de maintien comprend un moyen d'établissement de vide qui est situé dans chaque coin pour maintenir un objet étroitement dans ce dernier. 7.Machine selon la revendication 6,caractérisée en ce que ledit moyen d'établissement de vide comprend au moins un orifice d'établissement de vide qui est situé à l'intérieur du coin pour attirer l'objet contre celui-ci. 8 Machine selon la revendication 7,caractérisée en ce que lesdits coins intérieurs forment des surfaces arrondies s'adaptant aux surfaces extérieures des objets cylindriques, ledit orifice étant positionné essentiellement au centre de courbure du coin. 9 Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit moyen d'avancement comprend un ensemble de buses d'air pour pousser les objets d'un poste à un autre. Machine selon la revendication 9,caractérisée en ce que ledit ensemble de buses d'air comprend au moins une buse d'air placée dans une position adjacente à chaque coin en étant dirigée vers le coin suivant. 11 Machine selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'objet est maintenu essentiellement au même diamètre dans deux postes de travail successifs. 12 Machine selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen associé au dernier poste de travail pour décharger l'objet dans sa direction axiale par rapport audit poste. 13.Machine selon la revendication 5,caractérisée en ce que le coin est profilé de manière à établir un contact face-contre-face avec au moins environ un quart de la surface de l'objet. 14.Machine de fabrication d'objets en forme de cuvette cylindrique,du type comprenant un premier poste de travail servant à emboutir une cuvette dans un flan métallique, un second poste de travail o ladite cuvette est réemboutie, et o son diamètre est réduitet un troisième poste de tra- vail pour effectuer une opération sur la cuvette sans réduc- tion de son diamètre,caractérisée en ce qu'un premier segment de canal relie le premier et le second poste de travailun second segment de canal relie le second et le troisième pos- te de travaillesdits segments de canal étant disposés angulairement l'un par rapport à l'autre pour former dans le second poste de travail un coin intérieur à leur jonction, ledit coin étant profilé de manière à recevoir la surface extérieure de l'objet pour positionner avec précision ce dernier dans le poste de travail,un orifice d'établissement 12 2508825 de vide positionné dans le coin pour maintenir étroitement la cuvette dans celui-ci pendant l'opération de réemboutissa- ge,et des buses d'air placées dans chaque poste de travail pour faire avancer la cuvette d'un poste de travail au suivant le long d'une, ligne de transfert. 15.Machine selon la revendication 14,caractérisée en ce que ledit premier poste de travail comprend un moyen pour positionner l'objet sur une ligne de transfert après l'opération correspondante. 16 Machine selon la revendication 14 ou 15,caracté- risée en ce qu'elle comprend un poste terminal de travail pour effectuer une opération sur l'objet,un segment terminal de canal assurant la liaison du poste de travail précédent avec le poste terminal,un élément de butée placé à l'extrémité du segment terminal de canal,un orifice d'établissement de vide associé à l'élément de butée pour maintenir l'objet étroitement contre celui-ci pendant l'opération terminale,une buse d'air associée au poste de travail précédent pour faire avancer l'objet dudit poste précédent jusque dans le poste terminal et un moyen pour décharger dans sa direction axiale l'objet à partir du poste terminal. 17.Machine selon la revendication 16,caractérisée en ce que ledit moyen pour décharger l'objet comprend un moyen pour raire déplacer ledit élément de butée afin de permettre à l'objet de tomber par gravité dans une position située en dessous de la ligne de transfert. 18 Machine selon la revendication 17,caractérisée en ce que ledit poste terminal comprend un moyen pour ébavu- rer l'objet. 19 Machine selon la revendication 18,caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de postes intermédiaires de travail qui sont disposés entre le second poste et le poste terminal pour effectuer les opérations successives sur l'objet,lesdits postes intermédiaires étant reliés entre eux ainsi qu'à des postes précédents et suivant par des segments de canal formant un canal continu servant à 13 2508825 transférer des objets successivement dans chaque poste de travail,des segments adjacents dudit canal étant dispo- sés angulairement pour former dans chaque poste de travail un coin intérieur,lesdits coins étant profilés de manière à recevoir la surface extérieure de l'objet pour le positionner avec précision dans le poste de travail associé, et un orifice d'établissement de vide positionné dans chaque coin pour maintenir l'objet étroitement dans celui- ci pendant l'opération exécutée dans le poste de travail associé. 20.Machine selon la revendication 19,caractérisée en ce que lesdits postes intermédiaires comprennent des moyens pour former successivement un fond dans l'objet et pour percer l'objet. 21 Machine selon la revendication 20,caractérisée en ce que lesdits postes de travail sont agencés de manière à assurer successivement un emboutissage,un réemboutissage, un formage de fond,un perçage du fond formé et un ébavurage de l'objet dans l'ordre indiqué. 22 Machine selon l'une des revendications 14 à 21,caractérisée en ce que ledit objet a une forme de cuvette cylindrique et en ce que lesdits coins comprennent des surfaces arrondies pour établir un contact face-contre-face avec la cuvette. 23 Machine selon la revendication 22,caractérisée en ce que les coins sont profilés de manière à entrer en contact au moins à peu près avec un quart de la surface de cuvette cylindrique. 24.Machine selon la revendication 22 ou 23,carac- térisée en ce que des segments adjacents dudit canal sont disposés perpendiculairement, Machine selon la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce que le second poste et le poste terminal sont adjacents. 26 Machine selon l'une des revendications 22 à ,caractérisée en ce que des segments adjacents dudit canal sont agencés de façon à former des angles intérieurs supérieurs à environ 90 .