Brevet FR2521478A1 — publié le 19830819

La présente invention a trait aux dispositifs de pose automatique des systèmes d'assemblage tels que vis, écrous, boulons, agrafes d'épinglage et concerne plus particulièrement leur mise en oeuvre sur les machines adaptées qu'elles soient à main, genre visseuses/dévisseuses ou bien de type automatisé ou robotisé. De tels dispositifs de pose automatique doivent répondre à un premier impératif qui est d'assurer la sécurité de la mise en place précise du système d'assemblage sur son site qui est représenté par le trou devant le recevoir. Les machines actuellement connues de la deman- deresse et qui sont munies de dispositif de ce genre, ne donnent pas totalement satisfaction en raison du fait que le maintien du système d'assemblage, le plus souvent assuré par des moyens d'adhésion, ne présente pas la sécurité que peut apporter un mode de verrouillage mécanique assurant un maintien positif. Certaines solutions avaient bien été proposées pour parvenir au résultat souhaité: Ainsi le brevet des E U d'Amérique NO 3 331 268 enseigne un nez de vissage/dévissage comportant un moyen de verrouillage positif mais non automatique dans le cas représenté. Le nez de vissage/dévissage non automatique concerné comporte essentiellement deux éléments coaxiaux dont l'un, interne, assure le mouvement de rotation au vissage/dévissage et l'autre externe, relié à un élément fixe, qui permet le verrouillage positif proprement dit. Ce verrouillage, qui est assuré manuellement dans ce brevet, résulte du mouvement rotatif limité de l'élément externe par rapport à l'élément fixe ( 300 dans le présent cas puisque-les conformations sont hexagonales) , ledit élément externe venant loger son empreinte sous la face interne du système d'assemblage, l'agrippage étant réalisé par la mise en non coïncidence des angles des six pans. Ildécoule de ce qui précède que l'opération n'est pas totalement automatique puisqu'un opérateur est nécessaire pour produire le mouvement de rotation conduisant au verrouillage/ou au déverrouillage du sys- tème d'assemblage sur son dispositif de pose. La présente invention va apporter une solution à ce problème en rendant totalement automatique une telle opération. Selon l'invention un quatrième élément relié à l'élément fixe coopère avec les deux dits éléments externe et interne pour produire automatiquement la rota- tion limitée permettant le verrouillage et/ou le déverrouil- lage recherché. L'invention va de toutes manières être bien comprise dans la suite du texte qui va donner, à l'appui des dessins annexés, les formes de réalisation qui conviennent pour chaque type d'assemblage rencontré. Sur les dessins La figure 1 est une coupe schématique axiale rappelant l'art antérieur précédemment évoqué. La figure 2 est une coupe schématique axiale montrant la conformation structurale d'un dispositif de pose de vis par extrapolation du processus de verrouillage selon la figure 1. La figure 3 est une coupe schématique axiale montrant la conformation structurale d'un dispositif de pose de vis et écrou par extrapolation du processus de verrouillage selon la figure 1. La figure 4 est une coupe axiale d'un nez de vissage/dévissage selon l'invention pour pose automatique d'agrafes d'épinglage. La figure 5 est une coupe radiale selon 4 de la figure 4. La figure 6 est une coupe axiale d'un nez de vissage/dévissage selon l'invention pour pose automatique de vis ou d'écrou. L'art antérieur rappelé sur la figure 1 concerne un nez de vissage/dévissage pour agrafe d'épinglage d'un assemblage Ai L'agrafe proprement dite Bl comporte un corps hexagonal recevant le mécanisme d'agrafage à vis rrms en action sous l'effet du serrage de l'écrou L'ensemble est commandé par une machine généralement pneumatique C Le but recherché est d'abord de produire le verrouil- lage de l'agrafe Bl par un élément externe D agrippant coaxial à l'élément tournant E et relié à un élément fixe F; ledit verrouillage s'effectuant par rotation de 300 de l'élément D par rapport à l'élément F tenant le corps de l'agrafe Le mouvement de rotation inverse de 300 produit le déverrouillage de l'agrafe. L'art antérieur selon figure 1 peut être appliqué à un assemblage à vis A 2 selon figure 2 ou à un assemblage boulonné A 3 selon la figure 3. Dans le premier cas, la combinaison des éléments est alors D E pour la vis B 2 tandis que dans le second cas elle est D F pour la vis B 2 et D E pour l'écrou B 3. Dans tous les cas, la machine C est a même, de réaliser les séquences de rotation ou d'immobilisation et de déplacement axial, qui ne sont pas du domaine de l'invention. Conformément à l'art antérieur ci-dessus exposé, il est évident de constater que la rotation limitée de l'élément externe D par rapport soit à l'élément fixe F soit à l'élément tournant E, devait toujours être effectuée à la main puisque aucun mode automatique n'était enseiané par cet art antérieur. L'invention propose donc, par la description. ci-après, un mode automatique qui peut s'appliqlier dans les trois cas d'assemblage ci-dessus évoqués et pour des machines diverses telles que par exemple à n La 1 N au encore de type automatisé ou robotisé. Ce mode automatique est obtenu par un ciatrièie élément d'entraînement qui coopère avec l'élémezr tournant pour permettre la rotation de l'élément agrippant a Ssurant ainsi le verrouillage. Selon la figure 4, qui s'applique pour une agrafe d'épinglage, l'élément fixe 1 est lié à la macr 4 ne 7 et l'élément tournant 2 porte un bossage axial 2 a qui est l'un des constituants de l'élément d'entraînement repéré dans son ensemble. L'élément agrippant 4 porte l'empreinte hexagonale 3 en son extrémité de même'que sont également hexagonales les empreintes 5 et 6 des éléments 1 et 2. L'élément d'entraînement 10, dont on voit mieux les détails sur la figure 5, est complété par une pièce souple 8 telle que du néoprène portant d'une part des languettes radiales et axiales 8 a, 8 b et d'autre part des renflements pour recevoir les vis têton 9 a, 9 b dont les têtes sont logées d'une part, dans les logements cylindriques de l'élément 4 et d'autre part, dans des lumières radiales la, lb de 30 pratiquées dans l'élément fixe 1. Il est aisé de constater que lors d'une action initiale de vissage (selon flèche F), le bossage 2 a va agir sur les languettes 8 a, 8 b pour les entraîner et placer l'élément 4 dans la position représentée sur la figure 5. De la sorte, l'agrafe peut être introduite puisqu'alors, les six pans 5 et 3 sont en coïncidence. Un mouvement inverse de dévissage (selon flèche F) va entraîner les languettes qui vont solliciter l'élément 4 à verrouiller l'agrafe puisque l'empreinte 3 tourne alors de 300 par rapport à 5 plaçant alors les pans en non coïncidence. L'agrafe verrouillée peut alors être placée sur le trou puis vissée par l'action de rotation de l'élément 2. En fin de vissage, le nez n'étant plus verrouillé sur l'agrafe peut être retiré aisément et introduit sur la suivante et ainsi de suite. On constate que l'opération est entièrement automatique puisque les actions en vissage ou dévissage produisent corrélativement le déverrouillage ou le verrouil- lage de l'agrafe ce qui est l'objectif même de l'invention. Selon la figure 6 qui s'applique à de la boulonnerie classique (six pans ou autres formes de tête de boulonnerie pouvant être mises en opposition par rotation d'un angle déterminé), le processus doit être adapté puisque seulement deux éléments sont mis en oeuvre et que de plus, dans un cas, l'action de rotation sur la vis n'existe pas, seule l'action de verrouillage étant assurée. Comme dans la description qui précède, l'élément fixe 12 est lié à la machine 21 de la manière connue et l'élément tournant 11 porte un bossage axial lia qui est l'un des constituants de l'élément d'entraînement repéré 20 dans son ensemble. L'élément agrippant 13 porte l'empreinte hexagonale 17 en son extrémité de même, l'empreinte 16 de l'élément 14 est hexagonale. Cet élément 14 porte d'une part, des dents de crabot 14 al et 14 a 2 et d'autre part, une vis 22 à bille 22 a et ressort 22 b dont la partie externe est logée à l'intérieur d'une lumière radiale 13 a de 30 pratiquée dans l'élément 13. Ces dents de crabot sont situées en regard d'autres dents Ilbl et 11 b 2 solidaires de l'élément 11. Un premier ressort 15 maintient la désolidarisation des crabots et un second ressort 18 pousse en butée les pièces 13 et 14. Enfin l'élément d'entraînement 20 est complété par une pièce souple 19 portant des languettes radiales et axiales 19 a, 19 b et sa fixation à l'élément 13 est assurée par les vis 23. Comme dans l'exemple précédent, une action en dévissage (qui peut être brève) selon F entraîne 11 qui entraîne à son tour l'élément 13 Celui-ci tourne alors de 30 ' par rapport à 14 qui est freiné par la présence des frottements résultant de l'appui de la bille 22 a sur 12. Les six pans se trouvant en coïncidence, la tête de vis peut être introduite dans 17 et 16. L'action en vissage produit le verrouillage par le fait que Il entraîne alors 13 qui tourne de 300 par rapport à 14 toujours freiné par suite des frottements résultant de la pression de la bille 22 a sur 12. L'action en vissage se poursuit jusqu'au moment du crabotage entraînant 14 qui peut continuer à reculer axialement. Cette action conjointe du crabotage et du recul s'accompagne du déverrouillage par le fait que l'entraînement positif de 14 par 11 est supérieur à l'entraînement de 13 résultant de l'action de lia sur 19 a et 19 b puisque les frottements de 13 sur 12 deviennent alors insignifiants. En d'autres termes, le déplacement angulaire produisant le déverrouillage apparaît lorsque les crabots entrent en action bien que la machine reste toujours en position de vissage. Le relâchement axial après arrêt au vissage permet donc l'évacuation du nez de pose en position déver- rouillée ce qui permet l'introduction d'une nouvelle vis ou écrou puis le recommencement d'un nouveau cycle de pose. Bien entendu, lorsque la vis doit rester immobile, seules les impulsions de verrouillage ou de déverrouillage sont nécessaires Le système permettant la pose et dépose des agrafes tel que fig 4 comprenant un rep 2 sans douille hexagonale et un 6 pans bôorge rep 5 dans le rep 1 donne les résultats escomptés. De même les dispositifs représentés sont adaptés pour une conformation six pans mais toute autre conformation permettant de se mettre en opposition avec elle-même par rotation d'un angle déterminé pourrait tout aussi bien convenir (carrée, triangleovale). Enfin, les systèmes mettant en oeuvre le couple à partir d'une pièce souple à languettes pourraient être d'une autre conception de même que pourrait être différent le système de frottement à bille et ressort dans la mesure o les résultats obtenus seraient les mêmes. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences techniques dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est spécifié dans les revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément tournant ( 2-11) dans les deux sens-de rotation et terminé par une empreinte polygonale ( 6-16), un deuxième élément agrippant externe ( 3-17) et coaxial à l'élément tournant qui est capable d'une rotation limitée et qui est terminé par une empreinte polygonale ( 3-17), un élément fixe ( 1- 12) relié à la machine ( 7-21) autorisant les mouvements axiaux et de rotation, * un quatrième élément ( 10-20) coopérant avec lesdits éléments, tournant, agrippant ou fixes Ladite coopération ayant pour résultat de produire sur l'élément agrippant un couple généré par l'élément tournant et permettant, soit le verrouillage, soit le déverrouillage du système d'assemblage. 2 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'empreinte polygonale est hexagonale et la rotation de l'élément agrippant limitée à 300. 3 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que lorsque l'assemblage est une agrafe d'épinglage l'élément fixe est terminé par une empreinte hexagonale. 4 Dispositif permettant d'assurer la pose- automatique des systèmes d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que lorsque l'assemblage est constitué par une vis ou un écrou l'élément tournant est muni d'un accouplement à crabots et sa partie extrême comporte un élément de frottement sur l'élément fixe. 5 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le quatrième élément comporte essentiellement un système de bague portant radialement des languettes souples axiales en regard d'un bossage axial porté par l'élément tournant. 6 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon la revendication 1 caractéris 4 en ce que la rotation limitée est obtenue par une tête de vis logée dans une lumière radiale. 7 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon les revendications 4 et 6 caractérisé en ce que l'élément de frottement est constitué d'une bille poussée par un ressort loges dans la vis, ladite bille étant en appui sur l'élément fixe. 8 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la machine est à main. 9 Dispositif permettant d'assurer la pose automatique des systèmes d'assemblage selon l'une quelconque des revendications l à 7 caractérisé en ce que la machine est de type automatisé ou robotisé.