Brevet FR2545243A1 — publié le 19841102

L'invention a pour objet un dispositif de butées servant à définir par voie mécanique les positions d'arrêt de la course relative de deux éléments de machine mobiles l'un par rapport à l'autre. Ce dispositif comprend, pour la détermination de chaque position, un couple de butées ajustables d'une part l'une par rapport à l'autre et ajustables d'autre part par rapport aux éléments respectifs qui les portent. De tels dispositifs de butées, qui sont d'un emploi généralisé dans le domaine des machines-outils et dans celui des appareils de manutention, sont en particulier applicables aux organes mobiles des manipulateurs de pièces dont les déplacements doivent être effectués entre au moins deux positions extrêmes qui doivent être respectées avec précision. Lorsque les déplacements deviennent fréquents et rapides, en particulier dans les manipulateurs, on constate quand on utilise des butées mécaniques classiques, un tassement des surfaces qui viennent régulièrement en contact et/ou des déformations progressives des butées, lorsque des desserrages intempestifs de leurs organes de blocage ne se produisent pas à la suite des percussions répétées. Ces chocs sont, en outre, transmis à l'ensemble de l'appareil avec d'autant plus d'intensité que la masse de l'organe mobile est importante ; ils produisent parfois des mouvements vibratoires transitoires qui ne sont pas encore amortis lorsqu'une opération doit être effectuée ; ces phénomènes apparaissent également lorsque l'organe mobile a une masse plus faible car les concepteurs donnent alors aux pièces de support des appareils, au moins pour des raisons esthétiques, des dimensions plus faibles qui en réduisent la rigidité. Un ralentissement des organes mobiles, préalablement à l'atteinte des positions limites, peut naturellement être réalisé par un contrôle de la vitesse des moteurs qui produisent les déplacements correspondants. Cette technique peut servir en particulier lorsque les moteurs sont électriques et gouvernés par des dispositifs sophistiqués faisant appel par exemple à la commande numérique. Si l'on veut mettre en oeuvre des vérins pneumatiques pour produire ces déplacements, tout en évitant le coût élevé des dispositifs mentionnés ci-dessus, on doit par exemple utiliser des réducteurs de pression qui deviennent actifs lorsque des signaux leur sont envoyés par des détecteurs de position placés systématiquement au voisinage des butées de limitation ; une telle technique aboutit finalement à une complexité relativement grande qui ne donne, de plus, aucune garantie contre un défaut de présence de ces signaux. L'invention se propose par suite d'écarter les inconvénients des techniques connues et d'apporter, en particulier à un dispositif de butées mécaniques d'un manipulateur de type connu, des perfectionnements simples susceptibles d'augmenter la résistance aux chocs et de diminuer l'usure ou le tassement des surfaces qui viennent en contact mécanique pour déterminer les positions extrêmes d'un organe mobile. Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait qu'une première butée d'un couple de butées présente une surface d'appui et une surface d'application dans le voisinage immédiat desquelles se trouve placé un poussoir mobile d'un interrupteur de position fixé sur le corps de cette première butée, tandis qu'une seconde butée dudit couple présente d'une part à l'extrémité de deux vis règlables parallèlement à la course une surface d'actionnement apte à coopérer avec le poussoir et une surface d'accostage apte à coopérer avec la surface d'appui, et comprend d'autre part dans son corps un amortisseur élastique dont la tête, qui est mobile parallèlement à la course, coopère avec la surface d'application. Ces caractéristiques de l'invention ainsi que des caractéristiques annexes propres à conférer un encombrement réduit à un manipulateur qui en eSt muni, seront mieux comprises au cours de la descr#hption donnée ci-dessous sans intention limitative. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue simplifiée en élévation d'un exemple de manipulateur sur lequel l'invention est susceptible d'être utilisée, - la figure 2 est une vue en élévation,- en coupe partielle par le plan brisé PP' de la figure 3, d'une partie extrême de ce manipulateur ou est disposé un dispositif de butées selon l'invention, - la figure 3 est une vue de gauche en coupe par le plan brisé QQ' de la figure 2 d'une butée fixe placée sur la partie gauche de la figure et ayant été déplacée latéralement pour faciliter la lecture du dessin, - la figure 4 est une vue partielle de la figure 3 montrant la butée fixe solidarisée avec une paroi diffé- rente de celle de la figure 3. Un manipulateur I tel que l'un de ceux qui peuvent être concernes par l'invention et qui est représenté à titre d'exemple non limitatif sur la figure 1, comprend principalement une colonne fixe verticale 2 reposant sur une table 3, un corps 4 qui est monté sur cette colonne de façon orientable et ajustable en -hauteur, un organe mobile cons titué par une colonne horizontale mobile 5 se déplaçant par exemple horizontalement le long d'un axe longitudinal XX' dans un logement 6 de ce corps ; un châssis support de butées 8 qui est fixé sur le corps et comprend par exemple deux parois 9,10 parallèles à l'axe XX' et une cloison transversale 11 ; une tête opératoire 12 fixée à une première extrêmité 13 de la colonne mobile, et au moins un dispositif de butées 14 conforme à l'invention comprenant une butée fixe 15 placée sur le châssis 8 et une butée mobile 16 placée sur une seconde extrémité 17 de la colonne mobile opposée à la première. Le dispositif de butées 14, qui est destiné à déterminer une première position extrême de la course de la colonne mobile lorsque celle-ci se déplace dans le sens f, est complété par un second dispositif de butées 18 qui n'est pas visible sur la figure 1 et qui est destiné à déterminer une seconde position extrême de la colonne lorsque celle-ci se déplace en sens inverse. La~ colonne mobile 5 qui se déplace entre les parois 9,10, fixées sur le corps 4 par des vis 19, 20 a une section droite carrée dans l'ensemble dont une diagonale se trouve placée dans un plan médian vertical W ' passant par l'axe XX' (voir la figure 3). Sur chacune des deux faces planes contiguës 21 et 22 de la colonne mobile sont fixées de façon ajustable des butées mobiles 16 et 23 (figures 2 et 3), tandis que les butées fixes 15 et 24 sont fixées de façon ajustable sur une surface 25 de la paroi 9. La fixation des butées mobiles est obtenue grâce à deux rainures longitudinales 26 respectivement 27, qui présentent sensiblement des sections en T, et dans lesquelles circulent avant fixation des clavettes 28, 29 de profil complémentaire présentant chacune (figure 3), deux ailes 30,31 et une nervure de guidage 32 qui dépasse de la surface d'appui 22, 23 à travers la rainure ; un trou taraudé 33 est prévu dans chaque clavette pour l'engagement d'une vis de blocage 34, 41 dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à la surface d'appui, et qui traverse sans dépasser du corps 36 une ouverture 35 ménagée dans chacun de ces corps 36, 37 ; selon une disposition avantageuse, les axes des vis 34, 41 qui sont sensiblement inclinés à 450 par rapport à la paroi 9 ne rencontrent pas celle-ci ce qui permet la mise en oeuvre facile des outils classiques pour effectuer leur serrage. Chaque corps de butée mobile 36, 37 présente sur sa surface de base respective 38,39 une rainure 40 recevant la nervure 32, de façon à bénéficier de l'alignement procuré par cette dernière et à pouvoir être fixé de façon ajustable en sens longitudinal. Sur une face transversale de butée telle que celle repérée en 42 sur la butée mobile 16, se trouvent fixées dans le corps à différents niveaux par rapport à la face 25 deux vis de réglage 43, 44 d'axes parallèles à l'axe longitudinal XX' présentant des surfaces d'actionnement 45 et d'accostage 46 sur leurs têtes respectives. Dans un logement cylindrique longitudinal 47 débouchant sur la face transversale 42 se trouve placé un petit amortisseur 48 comprenant par exemple un cylindre 49, un piston 50, un ressort de rappel 51 agissant sur le piston en sens f, une tige 52 et une tête 53 en matière plastique à surface transversale 54. Une butée fixe telle que la butée 15, (figure 2) qui coopère avec la butée mobile 16, comprend un corps 55 ayant par exemple un profil en L que lui confère une semelle de fixation et un montant 56. La semelle présente sur une face d'appui 57 une nervure 58 ayant par exemple deux trous taraudés 59, 60, qui se trouve engagée dans une rainure longitudinale de guidage 61 de la paroi 9 lorsque la face d'appui 57 est en contact avec la surface 25 de cette paroi. Deux vis de blocage 62, 63 qui traversent une contre-plaque 64 placée à l'opposée de la surface 25 coopèrent avec les trous taraudés pour assurer la fixation longitudinale ajustable de la butée fixe. Le montant 56 présente une face longitudinale 65 qui est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal XX' en étant dirigée vers l'extérieur du châssis 8, et qui porte un interrupteur de position 66 par exemple pneumatique, ayant un poussoir 67 déplaçable en sens longitudinal. Une face transversale 68 du montant 56 présente deux parties 69,70 (qui ne sont pas nécessairement dans un même plan) et qui sont placées respectivement en regard des sur faces 46, 54, de façon à coopérer avec eelles~ci en des points A et B tandis que le poussoir 67 qui est placé en regard de la surface 45 est rencontré par celle-ci en un point C (figure 3 > . Ces points B, A, C sont placés à des distances respectives croissantes dl, d2 t d3 de la surface 25. Dans une région de la paroi 9 sensiblement symétrique par rapport à un plan de symétrie W' de la colonne mobile, est placée une seconde rainure parallèle 71 qui est destinée à recevoir la butée fixe 24, le second dispositif de butées 18 comprenant cette dernière ainsi que la butée mobile 23, étant par exemple identique mais placé en sens inverse au dispositif de butées 14 par rapport au sens sur une surface de fixation 22 faisant de même que la surface de fixatioN 21 un angle a voisin de 450 avec la surface 25. Lorsque la colonne mobile 4 se déplace à grande vitesse dans le sens f, les surfaces 54 (de la tête 533 et 70 viennent d'abord en contact ce qui produit un ralentissement du mouvement en raison de l'enfoncement visqueux et élastique du piston de l'amortisseur, la surface 45 et le poussoir 67 viennent ensuite en contact pour que l'interrupteur de position fournisse un signal d'information sur la nature de la position atteinte, et les surfaces 46 et 69 viennent enfin en contact pour provoquer à très faible vitesse l'arrêt à la position limite extrême de la course. Les chocs subis tant par la colonne mobile que par les butées et l'interrupteur de position sont donc considérablement diminués et la qualité des surfaces 46, 69 se trouve par suite conservée même après un grand nombre de manoeuvres. Lors du mouvement de la colonne mobile en sens inverse de f, la tête de l'amortisseur 48 de la butée mobile 16 retrouve sa position grâce à la présence du ressort 51, et l'interrupteur 66 émet un signal correspondant. Le choix des distances dl et d2 croissantes permet de ne communiquer à la butée fixe 15 que des couples de renversement modérés, car l'intensité des chocs reçus aux points B et A est elle-même décroissante ; il en résulte que cette butée pourra être réalisée sans dépense de matière et sans encombrement inutiles. Par ailleurs, le fait que la distance d3 soit supérieure à la distance d2 permet de loger aisément des canalisations souples 71, 72 qui aboutissent à l'interrupteur de position 66 entre celui-ci et la paroi 25 parallèlement à la surface 65 (figure 3), ce qui se traduit par une diminution de la dimension latérale-m- du châssis 8. Le fait que les points B,A,C soient par ailleurs sensiblement alignés dans un plan parallèle à la face correspondante 21 ou 22 de la colonne mobile 4, (ou soient placés à des distances de ces faces inférieures au diamètre de l'amortisseur 48), concourt égalenaentà la réduction de la hauteur-h des butées mobiles, ce qui augmente la résistance mécanique de celles ci et permet, en combinaison avec l'inclination de ces faces par rapport à la surface 25, de ne pas augmenter l'encombrement latéral-m- du châssis 8 ; des canalisations ou des conducteurs peuvent en outre circuler soit depuis la cloison 11 où elles aboutissent, soit depuis les interrupteurs de position jusqu'aux volumes libres 73, 74 qui subsistent entre la paroi 9 et les butées 18 respectivement 14 (figure 3). La cloison 11 qui est fixée sur les parois parallèles 9,10 par des vis longitudinales telles que 75, permet d'obtenir le raidissement de la paroi inférieure 9, qui est ajourée par les rainures 61, 71,en en l1associant à la paroi supérieure 10, qui est massive. Le cas échéant, la rigidité du châssis 8'peut encore être augmentée par l'adjonction de parois latérales verticales démontables 76, 77 représentées en trait interrompu. Grâce a la valeur réduite de l'encombrement latéral-m-m'-, des manipulateurs peuvent, le cas échéant, être montés côte à côte pour répondre à des besoins d'automatisation spécifiques. L'accessibilité aux différentes vis de blocage est enfin considérablement facilitée par leur disposition et par leur inclination. L'invention couvre également une variante de disposition, représentée à la figure 4 dans laquelle l'une des rainures 61 est disposée en 61' dans l'une des parois latérales verticales 77 mentionnées ci dessus, Dans le cadre de cette disposition une au moins des butées fixes, telles que 15' représentée en pointillés, est associées à la paroi et présente des distances dlt d2, , d; également croissantes, grâce à une nouvelle orientation des butées mobiles 16 et sans augmentation notable de la largeur-m'l'accessibilité aux butées qui est ici moins bonne que dans la précédente réalisation, peut être améliorée quand la paroi 9' est rendue amovible REVENDICATIONS 1. Dispositif de butées (15,16) pour définir par voie mécanique des positions d'arrêt de la course relative de deux organes de machine mobiles l'un par rapport à l'autre et comprenant pour la détermination de chaque position, un couple de butées ajustables d'une part l'une par rapport à l'autre, et ajustable d'autre part par rapport aux élé- ments respectifs qui les portent, caractérisé en ce que une première butée (15) du couple (14) de butées a une surface d'appui (69) et une surface d'application (70) dans le voisinage immédiat desquelles se trouve placé un poussoir mobile (67) d'un interrupteur de position (66) fixé sur le corps (54) de cette première butée, tandis qu'une seconde butée (16) dudit couple présente d'une part à l'extrémité de deux vis (43,44) règlables parallèlement à la course, une surface d'actionnement (45) apte à coopérer en un point-cavec le poussoir et respectivement une surface d'accostage (46) apte a coopérer en un point A avec la surface d'appui, cette seconde butée (16) ayant un corps (37) qui contient un amortisseur (48) dont la tête (53),qui est mobile paral lèlement a la course et reçoit une force élastique t51), coopère en un point B avec la surface d'application. 2. Dispositif de butées selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première surface de fixation (25) de la butée fixe (15) et une seconde surface de fixation (21) de la butée mobile (16) sont inclinées l'une par rapport à l'autre de façon telle que les points B, A,C soient disposés à des distances dl, d21 d3 croissantes de la première surface de fixation. 3. Dispositif de butées selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points B, A, C sont sensiblement placés dans un plan PP' parallèle à la seconde surrace de fixation (21). 4. Dispositif de butées selon l'une quelconque des revendications 1,2, 3 caractérisé en ce que deux butées fixes (15) (24) sont disposées sur une même paroi (9) symé- triquement par rapport à un plan vv' passant par l'axe longitudinal XX' d'un élément mobile (4) portant deux butées mobiles (16)(23) sur deux surfaces voisines (21) (22) inclinées toute deux par rapport a cette paroi. 5. Dispositif de butée selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 caractérisé en ce que deux butées fixes (15) (24) sont disposées respectivement sur deux parois (9) (77) sensiblement perpendiculaires entre'elles. 6. Dispositif de butées selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux couples (14,18) de butées qui sont identiques et qui sont placés en sens inverse par rapport a la direction de déplacement-f- de la pièce mobile (4).