Brevet FR2559560A3 — publié le 19850816

FR 2559560 A3 19850816 FR 8502027 A 19850213 _ 1 - Groupe de coulissement pour machines de travail. L'invention concerne un groupe de coulissement pour machines de travail ou parties de celles-ci, comprenant essentiellement des supports et des guides, les uns fixes et les autres coulissants ou inversement très résistants particulièrement léger et en mesure de supporter des charges élevées, y compris suivant des directions d'appli- cation différentes. On conna t des groupes de coulissement essentiellement constitués par des coulisseaux ou des guides profilés en acier alliés durci ou trempé avec un soin particulier dans les traitements afin de maintenir une forme très rectiligne, indépendamment de la longueur et de la section. Ces coulisseaux ou guides coulissent ou peuvent coulis- ser sur des dispositifs supports appropriés comprenant des coussinets montés sur des plaques supports et accouplés entre eux de manière à définir des sièges complémentaires propres à recevoir les coulisseauxo En vue de ce but, ces coussinets présentent au moins d'un côté, sur la bague extérieure, une surface arrondie et définissant, avec une surface opposée du coussinet accouplé, le siège de coulissement. Des guides profilés ainsi faits sont donc très lourds, nécessitent une grande précision de traitement et d'usinage. On les fabrique en petites barres placées c8te à cote de manière à définir des voies de coulissement d'une certaine longueur. Les supports et les coussinets correspondants ainsi réalisés ne permettent pas une grande précision d'accou- plement ni une robustesse suffisante pour garantir la sûreté de coulissement. Le but de ltinvention est de réaliser un groupe de coulissement dtune grande légèreté, d1une grande résistance et d'une grande simplicité aussi bien de construction que de fonctionnement et de réglage. Un autre but de l'invention est de pouvoir réaliser une liaison facile, rapide et sire entre les profilés et les divers éléments auxiliaires du groupe de coulissement. - 2 - Ces buts ainsi que d'autres, selon les conceptions no- vatrices de l'invention, sont atteints par un groupe de coulissement pour machines de travail et/ou parties de celles-ci, comprenant essentiellement des guides et des supports, les premiers peuvant coulisser par rapport aux seconds et/ou- inversement, carac- térisé par le fait que les guides sont des profiles creux filés à la presse, à section octogonale, en alliage léger et que les supports portent des moyens tournants qui coopèrent avec des surfaces opposées des guides. Des caractéristiques et particularités d'un groupe de coulissement selon l'invention seront plus faciles à comprendre grâce à la description suivante, servant d'exemple non limitatif et se référant aux dessins schématiques annexés sur lesquels: La figure 1 est un plan d'une partie d'une ligne de soudage avec groupes de coulissement à va-et-vient; La figure 2 est un détail d'un groupe de coulissement partiellement en coupe; La figure 3 montre un autre exemple dtu groupe de coulissement selon l'invention; La figure 4 est une coupe d'un patin racleur faisant partie du groupe de coulissement de la figure 1; et La figure 5 est un détail d'un groupe de coulissement partiellement en coupe, avec attaches perfectionnées. Comme le montrent les dessins, une ligne de soudage automatique, par exemple pour carrosseries de véhicules automobiles, indiquée par 10 et représentée partiellement et schématiquement, comprend une série de secteurs mobiles 11 pour l'tamenée de pièces individuelles ou assemblages à positionner et à fixer de manière à réaliser la carrosserie qui se déplace tangentiellement aux différents secteurs 11 ou postes et se forme au fur et à mesure. Ces secteurs 11 sont positionnés sur-des supports 12 pouvant coulisser de part et d'autre sur des guides 13 qui réalisent des groupes de coulissement selon ltinvention. Plus précisément les supports comprennent des étriers 14s liés à une base 15 et portant des organes tournants tels que par exemple des galets en V, 16 disposés sur des coussinets axiaux 17 et radiaux 18 (figure 2) ou plus simplement des paires d'arbres 19 normaux entre eux et portant des coussinets 20 (figure 3). Les galets 16 aussi bien que les coussinets 20 sont disposés de part et d'autre des guides 13 et coulissent sur des surfaces 21 du guide ou de la barre 13, elle-même creuse avec une section à profil octogonal, fabriqués en alliage d'aluminium filé à la presse à chaud ou à froid et reliée à un bâti 23 de la ligne de soudage. Plus précisément, les caractéristiques dt'une barre 13 selon l'invention peuvent se résu*er à la forme particulière du profilé obtenu qui, présentant des surfaces 21 inclinées entre elles de 90 , réalise une forme très efficace mécaniquement et capable d'absorber des charges appli- quées suivant les directions les plus diverses. Plus précisément sur la figure 5, une barre 13 présente selon l'invention, sur des surfaces latérales ou grands c8tés 22, des rainures façonnées longitudinales , par exemple du type dit à queue d'aronde, disposées sur un c8té ou sur les deux c8tés, conçues pour recevoir avec possibilité de coulissement un élément en plaque 26 façonné de façon complémentaire. Cet élément en plaque 26, pouvant stinsérer avec un léger jeu dans la rainure 25, peut supporter, par l1intermédiaire d'une contre-plaque 27 agissant sur les surfaces latérales 22, un élément complémentaire indiqué schématiquement en 28, grâce à la coopération, par exemple, d'une vis 29 que l'on positionne dans un trou fileté de l'élément en plaque 26 et qui passe à travers un trou correspondant 31 de la contre-plaque 27. Les éléments complémentaires 28 peuvent 8tre par exemple des bras, des pinces, des crémaillères de commande, etc... que l'on positionne ainsi solidairement du guide 13 sans devoir avoir recours à des perforations ou autres usinages de celui-ci, qui seraient difficiles et astreignants, devant 9tre effectués précédemment. 255956.0 _4- Avantageusement à l'intérieur de la barre en profilé ou du guide 13 peuvent être prévues des nervures de renforcement 32, propres à communiquer une plus grande résistance aux charges appliquées suivant les directions -les plus diverses. On comprend immédiatement comments'effectue la fixation de la contre-plaque 27, constituant la base d'appui d'un élément complémentaire 28, au profilé 13. En effets on insère dans la rainure longitudinale 25 du profilé 13 l'élément en plaque 26, relié par l'intermédiaire de la vis 29 à la contre-plaque 27. Le serrage de la ou des vis 29 détermine l'engagement de la plaque 26 dans le siège 25 grace au positionnement à butée et par suite, à la réaction de la contre-plaque 27 sur les c8tés 22 du profilé 13. Les longueurs plus grandes de la plaque 26 et de la contre-plaque 27 déterminent une plus grande résistance, miSme à des charges tangentielles à la barre. La présence dtune nervure centrale 32 permet aussi un accouplement des plaques par perforation de la barre 13, puisqu'il existe une résistance suffisante aux charges transmises par les vis et par les goupilles de jonction précisément dans cette zone centrale. L'assemblage bout à bout entre les barres de profilé 13, pour atteindre la longueur de la voie de coulissement désirée, pourra s'effectuer par collages avec utilisation du système à encastrement rainure-plaque complémentaire et en plaçant les plaques et les contre-plaques corres- pondantes à cheval entre les barres de profilé à réunir. De façon équivalente, on peut disposer des vis passantes entre les plaques d'assemblage et les barres, les deux systèmes étant associés. Il apparatt particulièrement avantageux de pouvoir fixer au profilé 13 des éléments complémentaires 28 sans pratiquer aucune perforation, c'est-à-dire en uti- lisant la rainure 25. En effet, on réalise ainsi une grande rapidité de montage de la ligne,-des supports et des guides. - 5- On élimine tout risque possible d'erreur de position- nement, étant donné que la disposition correcte est déterminée sulement lors du montage et peut être modifiée à volonté et selon les exigences qui se présentent.e Cette rapidité de positionnement permet par conséquent une grande souplesse et une possibilité de changement et de remplacement des éléments dits complémentaires, selon les exigences de la ligne ou de l'installation. En particulier$ il est possible, par le filage à la presse d'obtenir des barres ainsi façonnées avec la longueur voulues avec des tolérances dimensionnelles et avec des erreurs géométriques propres à permettre luti- lisation de ces barres sans usinages ultérieurs de reprises à la machine-outil. Les bonnes caractéristiques mécaniques de l'alliage d'aluminium permettent d'appliquer des sollicitations notables sans risques de ruptures ni de déformations permanentes. Quand les barres profilées sont utilisées comme élément coulissant entre des supports fixes, un point particulièrement appréciable est le poids réduit de la barre qui permet d'économiser sur l'utilisation de moteurs et installations de freinage du mouTement.ne nécessitantpass en vertu de la masse limitée, couples moteurs ou couples de freinage élevés pour le démarrage et l'arrêt. Une autre caractéristique est que la surface du profilé soit soumise à un traitement dtoxydation anodique dure qui améliore-les caractéristiques de dureté super- ficielle de l'alliage d'aluminium traité, jusqu'à atteindre, en fonction de l'alliage utilisé et de l'épaisseur de la couche oxydée, une dureté de 800 Vickers. Avec ces niveaux de dureté, il est possible de faire supporter à l'alliage d'aluminium amélioré les pressions spécifiques élevées résultant du contact linéaire entre les organes tournants des supports et la barre. La résistance à ltusure et à ltabrasion sont garanties par l'utilisation de ce traitement galvaniquee _6- Outre la caractéristique de surface extrêmement dure, le traitement d'anodisation dure offre d'autres avantages s - Le traitement galvanique ne cause pas de déforma- tions des pièces traitées, on ne constate donc pas dtaug- mentations des gauchissements, des flèches et des planéités. - La couche d'oxyde a une résistance particulière à la chaleur et des surchauffes locales éventuelles ne causent donc pas d'altérations appréciables de l'aptitude au fonctionnement du dispositif. - La couche d'oxyde présente une grande résistance aux agents corrosifs et donc, il est possible dfutiliser ces dispositifs dans des milieux o est prévue une forte concentration dtagents-corrosifs. - La couche d'oxyde dur est un excellent isolant électrique et par suite, sauf en présence de courants particulièrement élevés, on nla besoin d'aucune protec- tion supplémentaire. - La surface oxydée présente une couleur foncée uniforme et une bonne finition superficielle et ne nécessite pas de traitementultérieurs de finissage. - La surface oxydée présente des propriétés anti- adhésives notables; des éclaboussures de soudure et d'autres agents ayant des caractéristiques d'adhérence particulière à des surfaces métalliques sont rejetés par la surface anodisée. Un dispositif racleur 24 (figure 4) suffit à enlever de la barre 13 ces dépSts éventuels. Les supports 12 peuvent *tre formés de nombreuses combinaisons de moyens tournants, selon le type parti- culier d'utilisation et avec une économie notable de pièces tournantes par exemple les étriers 14 peuvent porter: - Deux coussinets combinés radiaux-auxiaux montés à lt'opposé l'un de l'autre, avec galet extérieur façonné en V et supporté sur ceux-ci de manière à pouvoir tourner. Cette combinaison convient à des charges légères et à de grandes vitesses. - Quatre coussinets radiaux opposés deux à deux, tournant sur les faces inclinées à 45 de la section, -7- particulièrement appropriés lorsqu'ils sont ainsi disposées à des charges moyennes et à de grandes vitesses. - Des coussinets radiaux au nombre de quatre ou d'un multiple de quatre, opposés deux à deux, tournant sur les faces inclinées à 450 de la section, utilisés pour des charges lourdes et à grande vitesse. - Des roulements linéaires à rouleaux au nombre de quatre ou d'un multiple de quatre9 opposés deux à deux sur les c8tés inclinés à 450 de la sectiongpour des charges lourdes et des vitesses et accélération limitées. Lorsqu'il existe des problèmes particuliers liés au bruit causé par le contact métallique entre les supports et la barre, il est précu de remplir la cavité du profilé en injectant à l'intérieur de la section creuse de la barre du polyuréthanne alvéolaire ou une autre matière similaire capable de amortir les vibrations du groupe de coulissement Une autre possi- bilité d'amortissement des vibrations sonores est constituée par le revêtement en matière plastique de la bague extérieure des coussinets constituant quelques exemples décrits plus haut. Un groupe de coulissement selon l'invention se présente comme une solution idéale pour tous les systèmes de transport ou de coulissement pour lesquels la légèreté des voies de coulissement et un frottement réduit des supports sont considérés comme indispensables, et pour les situations dans lesquelles des puissances disponi- bDles réduites ne permettent pas à des groupes de coulissement plus lourds d'obtenir des augmentations notables de prestations. Lapplication de choix consiste, comme on lia déjà dite à utiliser le système dans les lignes à mouvement de va-et-vient pour l'avancement des assemblages constituant les carrosseries des véhicules automobiles sur les lignes de soudage automatiséees et robotisées _8- REVENDICATIONS 1.- Groupe de coulissement pour machines de travail et/ou parties de celles-ci, comprenant essentiellement des guides(13)et des supports (12), les premiers pouvant coulisser par rapport aux seconds et/ou inversement, caractérisé par le fait que les guides (13) sont des profilés creux filés à la presse, à section octogonale, en alliage léger et que les supports (12) portent des moyens tournants (16, 20) qui coopèrent avec des surfaces opposées (21) des guides. 2.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profilé (13) présente une section allongée, les surfaces de coulissement (21) complémen- taires des moyens tournants (16, 20) de chacun des deux c8tés d'engagement du support, étant disposées d'équerre entre elles et étant soumises à une oxydation anodique dure. 3.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur des profilés est disposée une matière insonorisante et antivibratoire. 4.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens tournants sont des galets (16) disposés sur des coussinets axiaux-radiaux. 5.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les supports comprennent chacun un étrier (14) portant des paires d'arbres disposés en équerre et portant les moyens tournants. 6.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des coussinets racleurs (24) à profil complémentaire des surfaces de coulissement (21) du profilé, permettant de le maintenir parfaitement propre. 7.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de coulissement des moyens tournants présente un revêtement de matière plastique. 8.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les profilés creux présentent sur au moins une grande surface longitudinale au moins une rainure longitudinale (25) façonnée conçue pour recevoir -9- avec possibilité de coulissement des éléments dtaccouple- ment complémentaires (28). 9.- Groupe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profilé présente transversalement, à l'intérieur de la section creuse, une série de nervures longitudinales de renforcement(32) 10.- Groupe selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la ou les rainures (25) sont prévues sur les deux grandes surfaces longitudinales du profilé. 11.- Groupe selon la revendication 8. caractérisé par le fait que la ou les rainures (25) sont du type dit à queue d'arondeX 12.- Groupe selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'élément d'accouplement complémentaire (28) comprend essentiellement une plaque (26) et une contre-plaque (27) agissant, gr&ce à des moyens d'engage- ment réciproques de manière à pouvoir coulisser entre les surfaces latérales (22) et les rainures longitudinales (25),