Brevet FR2539661A1 — publié le 19840727

? 661 Chargeur extracteur de pièces à un seul moteur de commande. La présente invention concerne les chargeurs extracteurs de pièces comportant un dispositif de préhension propre à saisir une pièce Ces chargeurs extracteurs sont utilisés pour déplacer des pièces, telles que des tôles, par exemple d'une presse à une autre pour des opérations d'emboutissage. Le dispositif de préhension doit pouvoir être déplacé aussi bien dans une direction horizontale que dans une direction verti- cale, ou encore dans une direction inclinée à la fois par rapport à un plan horizontal et par rapport à la verticale A cet effet, dans la plupart des chargeurs extracteurs actuellement utilisés, le dispositif de préhension est porté par un coulisseau qui est mobile verticalement par rapport à un chariot lui-même mobile ho- rizontalement par rapport à un bâti fixe Il est alors nécessaire le plus souvent de prévoir deux moteurs indépendants l'un pour commander le déplacement du coulisseau par rapport au chariot, l'autre pour commander le déplacement de ce chariot par rapport au bâti fixe. La présente invention a pour objet un chargeur extracteur de pièces dont la commande ne nécessite qu'un seul moteur monté fixe sur un bâti. Le chargeur extracteur de pièces selon l'invention est carac- térisé en ce qu'il comporte un premier levier calé sur un arbre solidaire en rotation de l'arbre du moteur, un second levier dont une première extrémité est articulée sur le premier levier et sur la seconde extrémité duquel est articulé le dispositif de préhen- sion, des moyens reliant les deux leviers de façon que le mouve- ment de pivotement du premier levier engendre un mouvement de pi- votement du deuxième levier tel que la seconde extrémité de ce se- cond levier décrive une trajectoire donnée, et des moyens pour que le dispositif de préhension reste parallèle à lui-même quand ladi- te seconde extrémité du second levier décrit ladite trajectoire donnée. Les moyens reliant les deux leviers peuvent comprendre un planétaire monté à rotation autour de l'arbre portant le premier levier, un satellite monté libre en rotation sur le premier leviez et un pignon d'extrémité dont l'axe est solidaire en rotation du second levier et qui est également monté libre en rotation sur le premier, le satellite étant en prise avec le planétaire et le pi- 2 2539661 gnon d'extrémité. Il est facile, en faisant pivoter de manière convenable le planétaire et le premier levier d'obtenir la trajectoire désirée pour le dispositif de préhension. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les deux leviers ont même longueur et le pignon d'extrémité a un dia- mètre primitif, moitié de celui du planétaire Dans ce cas, quand le planétaire est fixe, le second levier pivote par rapport au premier levier d'un angle double de celui dont pivote le pre- mier levier et la seconde extrémité du second levier ainsi que le dispositif de préhension ont un mouvement de translation rectili- gne qui peut, en particulier, être horizontal si le chargeur est convenablement orienté Il suffit alors de maintenir fixe le pla- nétaire quand on désire que le dispositif de préhension se dépla- ce horizontalement et de faire pivoter ce planétaire quand la tra- jectoire du dispositif de préhension doit être différente, par exemple verticale. Le planétaire peut être solidaire d'un fourreau monté libre en rotation autour de l'axe de pivotement du premier levier et re- lié par un système à came à l'arbre du moteur. Dans un mode de réalisation particulier, deux cames sont ca- lées sur l'arbre portant le premier levier et coopèrent chacune avec un galet porté par un levier auxiliaire, les deux leviers étant fixés sur un même arbre pivotant et disposés de part et d'au- tre du plan passant par leur axe de pivotement et l'axe de pivo- tement du premier levier, et un troisième levier auxiliaire fixé sur le même arbre que les deux premiers porte un galet engagé dans une fourchette solidaire du *fourreau. Les moyens pour maintenir parallèle à lui-même le dispositif de préhension peuvent être constitués par un ensemble de parallè- logrammes articulés. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mo- de de réalisation d'un chargeur extracteur sèlon l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - La Figure 1 est une vue en coupe transversale du chargeur; La Figure 2 est une vue en élévation de l'ensemble du char- geur; La Figure 3 est une vue suivant la flèche F de la Figure 1, le second levier n'étant pas représenté; La Figure 4 est une vue en élévation du système de cames; 3 -ú 253 ? 661 La Figure 5 montre en élévation la course du dispositif de préhension. Tel qu'il est représenté au dessin, le chargeur extracteur de pièces est commandé par un seul moteur asservi programmable 1. Ce moteur est couplé à un réducteur 2 et l'ensemble est porté par un bâti 3 L'arbre de sortie 4 du réducteur 2 est monté pivotant par l'intermédiaire de roulements 5 dans un fourreau 6 qui est lui-même monté pivotant dans le bâti 3 par l'intermédiaire d'un roulement 7. Sur l'arbre 4 sont calées deux cames 8 a et 8 b sur lesquelles sont en appui deux galets 9 a et 9 b portés par des leviers l Oa et lob Ces leviers sont fixés sur un arbre 11, de part et d'autre du plan passant par les axes des arbres 4 et 11; sur cet arbre 11, qui est monté pivotant dans le bâti 3 par l'intermédiaire des rou- lements 12, est calé un troisième levier 13 qui porte à son extré- mité un galet 14 engagé dans une fourchette 15 solidaire du four- reau 6. Sur l'extrémité du fourreau 6 qui fait saillie à l'extérieur du bâti 3, est monté pivotant un bras creux 16 sur lequel est fixé l'arbre 4 L'extrémité du fourreau 6 porte un pignon 17 qui est relié par un pignon intermédiaire 18 à un pignon 19, les axes 20 et 21 des pignons 18 et 19 étant portés par le bras 16 Le diamè- tre primitif du pignon 19 est la moitié de celui du pignon 17 de sorte que, lorsque ce dernier pivote, alors que le bras 16 est fi- xe, le pignon 19 pivote dans le même sens, mais d'un angle double. Sur l'axe 21 du pignon 19 est fixé un bras 22 qui est articu- lé-en 23 sur un support 24 pour un dispositif de préhension 25; la distance entre l'axe 23 et l'axe 21 du pignon 19 est égale à la distance entre cet-axe 21 et l'axe de l'arbre 4. Sur l'axe 21 est monté pivotant un support 26 qui porte deux bras 27 et 28 situés d'un même côté par rapport au bras 16, mais de part et d'autre du plan P passant par l'axe 21 et l'axe de l'arbre 4 (voir Figure 3) Ces bras sont reliés par deux bielles de même longueur 29 et 30 à deux bras 31 et 32, également situés d'un même côté par rapport au bras 16, mais situés de part et d'au tre du plan P Les bras 27 et 28 ont respectivement même longueur que les bras 31 et 32 Dans ces conditions; la bielle 29, les bras 27 et 31 et le plan P constituent un premier parallélogramme arti- culé alors que la bielle 30, les bras 28 et 32, et ce plan P cons- tituent un second parallélogramme articulé, de sorte que le suppor 4 253)661 26 conserve une orientation fixe lorsque-le bras 16 pivote avec l'arbre 4. Par ailleurs, le support 26 porte un troisième bras 33 qui est relié au support 24 par un tirant 34 parallèle au levier 22 et articulé en 35 sur le bras et en 36 sur ce support, le pivot étant situé dans le même plan horizontal que l'axe 21 La dis- tance entre les axes 35 et 36 est égale à la distance entre les axes 21 et 23 de sorte que le levier 22 et le tirant 34 consti- tuent les éléments d'un parallélogramme articulé Dans ces condi- tions, comme le support 26 a une orientation fixe, il en est de même du support 24; le dispositif de préhension est ainsi hori- zontal, et le reste quelle que soit la trajectoire de l'axe 23, tout en décrivant lui-même une trajectoire parallèle à celle de cet axe 23. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 4, les deux cames 9 a et 9 b ont des profils symétriques par rapport au plan vertical passant par l'axe de l'arbre 4 Chacun de ces profils comporte une partie 37 a ou 37 b qui est circulaire et s'étend sur un angle ici un peu supérieur à 90 Cette partie circulaire est reliée par une rampe 38 a ou 38 b à une autre partie circulaire 39 a ou 39 b de faible longueur Du côté opposé à la rampe par rapport à la partie 37 a ou 37 b, la came comporte un creux 40 a ou 40 b. Dans la position représentée au dessin, les deux galets 9 a et 9 b sont au contact des parties circulaires 37 a et 37 b des ca- mes de sorte que les deux leviers l Oa et 10 b restent immobiles lorsque l'arbre 4 pivote; il en est donc de même du levier 13, de la fourchette 15 et du fourreau 6. Lorsque l'arbre 4 a pivoté d'un certain angle, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre au dessin, la rampe 38 b de la came 8 b vient rencontrer le galet 9 b alors que le creux 40 a de la came 8 a vient en regard du galet 9 a La rampe 38 b repousse - le galet 9 b de sorte que les leviers l Oa, lob et 13 pivotent au- tour de l'axe de l'arbre 11 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre Le levier 13 entraîne la fourchette 15 et le fourreau 6 qui pivotent dans le sens des aiguilles d'une mon- tre. Inversement si l'arbre 4 a pivoté d'un certain angle dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, la rampe 38 a de la came 8 a vient rencontrer le galet 9 a et le fourreau 6 pivo- te dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre. 253 D 661 En définitive, lorsque l'arbre 4 pivote à partir de l'une de ses positions extrêmes, le fourreau 6 pivote, puis reste immobile un certain temps, et reprend ensuite son mouvement dans le même sens jusqu'à ce que l'arbre 4 ait atteint son autre position ex- trême. Le fonctionnement du chargeur extracteur qui vient d'être décrit est le suivant, en supposant que les bras 16 et 22 sont tous deux verticaux Lorsque l'arbre 4 pivote alors que les galets 9 a et-9 b sont au contact des parties circulaires 37 a et 37 b des cames 8 a et 8 b et que le fourreau 6 est par suite immobile, il en- traîne le bras 16 Le pignon 18 constitue un satellite du pignon 17 qui est fixe, et entraîne le pignon 19 Du fait des rapports des diamètres primitifs des pignons 17 et 19, le pignon 19 tourne d'un angle double à celui dont pivote le pignon 17 Comme la lon- gueur du bras 22 est égale à celle du bras 16, l'axe 23 et par suite le dispositif de préhension 25 se déplacent dans une direc- tion perpendiculaire à la direction initiale des bras 16 et 22, c'est-àdire horizontalement L'axe 23 se déplace par exemple veri D à la Figure 5. Lorsque le fourreau 6 se met à pivoter, le planétaire 17 pi- vote dans le même sens que le bras 16, mais à une vitesse infé- rieure à celle du bras Par suite, le bras 22 continue de pivoter par rapport au bras 16, mais d'un angle inférieur au double de celui dont pivote ce bras 16 L'axe 23 se déplace vers le bas et il en est de même du dispositif de préhension 25 En choisissant convenablement le profil de la rampe-38 a ou 38 b de la came 8 a ou 8 b il est facile d'obtenir pour l'axe 23, par exemple, une trajec. toire courbe D E se raccordant à une trajectoire verticale E F. Si, à partir d'une position dans laquelle les deux bras 16 et 22 étaient tous deux verticaux, on fait pivoter l'arbre 4 en sens contraire, l'axe 23 se déplace vers C Lorsque le fourreau va se mettre à pivoter, l'axe 23 et le dispositif de préhension 21 vont se déplacer vers le bas Par un choix convenable du profil, de la rampe de la seconde came, on peut obtenir pour l'axe 23, pa: exemple une trajectoire courbe C B se raccordant à une trajectoi- re verticale B A La trajectoire totale de l'axe 23 a la forme d'un U renversé. Mais, d'une façon plus générale, on peut en jouant sur les profils des cames et/ou sur la longueur du bras 16 et sur celle du bras 22, obtenir toute trajectoire de forme désirée. 6 ú 53 j 661 Le moteur asservi 1 permet de programmer des arrêts à n'im- porte quel point de la trajectoire Dans l'exemple de réalisation représenté, on peut obtenir une trajectoire en U renversé si les fins de course sont programmées entre A et B, et entre E et F La partie horizontale de la trajectoire a une longueur fixe pour un appareil donné, mais les parties verticales de la trajectoire ont des longueurs modifiables et programmables Ces deux parties ver- ticales peuvent donc être de longueurs égales ou inégales On peut également obtenir une trajectoire en L si l'un des points d'arrêt est compris entre C et D, et l'autre entre A et B, ou bien entre E et F; dans ce cas les longueurs des deux parties horizontale et verticale sont modifiables et programmables On peut enfin obte- nir une simple trajectoire horizontale si les deux fins de course sont entre C et D, la trajectoire étant alors programmable en lon- gueur et en position. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être con- sidérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et repré- sentés, mais en couvre au contraire, toutes les variantes. 7 2539661 REVENDICATIONS 1 Chargeur extracteur dé pièces comportant un dispositif de préhension propre à saisir une pièce et un moteur unique monté fi- xe sur un b&ti pour déplacer le dispositif de préhension, carac- térisé en ce qu'il comporte un premier levier 16 calé sur un ar- bre 4 solidaire en rotation de l'arbre du moteur, un second levier 22 dont une première extrémité est articulée sur le premier levier, et sur la seconde extrémité duquel est articulé le dispositif de préhension 25, des moyens reliant les deux leviers 16 et-22 de fa- çon que le mouvement de pivotement du premier levier 16 engendre un mouvement de pivotement du deuxième levier 22 tel que la secon- de extrémité de ce second levier décrive une trajectoire donnée, et des moyens pour que le dispositif de préhension 25 reste paral- lèle à lui-même quand ladite seconde extrémité du second levier décrit ladite trajectoire donnée. 2 Chargeur extracteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens reliant les deux leviers 16 et 22 compren- nent un planétaire 17 monté à rotation autour de l'arbre 4 portant le premier levier 16, un satellite 18 monté libre en rotation sur le premier levier 16, et un pignon d'extrémité 19 dont l'axe est solidaire en rotation du second levier 22 et qui est également monté libre en rotation sur le premier; le satellite étant en pri- se avec le planétaire et le pignon d'extrémité. 3 Chargeur extracteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux leviers 16 et 22 ont même longueur, et en ce que le pignon d'extrémité a un diamètre primitif, moitié de celui du planétaire. 4 Chargeur extracteur selon la revendication 2 ou 3, carac- térisé en ce que le planétaire 17 est solidaire d'un fourreau 6 monté libre en rotation autour de l'axe de pivotement du premier levier 16 et relié par un système à came à l'arbre du moteur. Chargeur extracteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux cames 8 a et 8 b sont calées-sur l'arbre 4 portant le premier levier 16 et coopèrent chacune avec un galet porté par un levier auxiliaire l Oa ou lob, les deux leviers étant fixés sur un même arbre 11 et disposés de part et d'autre du plan passant par leur axe de pivotement et l'axe de pivotement du premier le- _ 8 2539661 vier 16 et en ce qu'un troisième levier auxiliaire 13 fixé sur le même arbre 11 que les deux premiers porte un galet 14 engagé dans une fourchette 15 solidaire du fourreau 6. 6 Chargeur extracteur selon l'une des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir parallèle à lui-même le dispositif de préhension sont constitués par un en- semble de parallélogrammes articulés.