Brevet FR2573334A1 — publié le 19860523

La présente invention concerne une presse de soudage de type mécanique, notamment du type dans lequel des pièces sont transmises à la presse et éloignées de celle-ci par un transporteur. Dans un exemple de presse à souder, une pièce ou un ensemble de plusieurs pièces est soulevé par un mécanisme de soulèvement vers un poste élevé de travail, dans la presse, les pièces étant alors mises au contact de chalumeaux de soudage qui effectuent plusieurs soudures par point. Le méca- nisme de soulèvement est alors manoeuvré de manière qu'il abaisse l'ensemble soudé. Dans certaines presses à souder de ce type, les pièces sont transportées dans la presse par un transporteur et extraites par ce même transporteur. Dans le cas de ces presses, le mécanisme de soulèvement doit d'abord se soulever vers une position dans laquelle il est au contact des pièces portées par le transporteur et doit ensuite soulever les pièces vers le poste de soudage. Lorsque le soudage est terminé, le mécanisme de soulèvement doit inverser son fonctionement afin qu'il abaisse d'abord l'en- semble soudé sur le transporteur et qu'il revienne ensuite à sa position initiale la plus basse. En pratique, le mécanisme de soulèvement doit être relativement peu encombrant puisqu'il doit être placé le plus avantageusement sous le transporteur. En outre, il doit être très rigide, à la fois latéralement et verticalement, dans le cas d'une presse à souder, afin qu'il résiste à la pression exercée par de nombreux chalumeaux de soudage. En outre, il doit permettre le soulèvement et l'abaissement des pièces suivant un trajet vertical précis et sans défaut d'alignement par rapport aux chalumeaux de soudage. La présente invention concerne essentiellement une presse à souder ayant un mécanisme de soulèvement de struc- ture très rigide, occupant un espace relativement faible compte tenu de sa course verticale et destiné à soulever et abaisser une pièce entre un transporteur et un poste éle- vé de soudage, suivant un trajet rectiligne vertical. L'invention concerne aussi un mécanisme de soulève- ment d'une presse du type décrit, destiné à accélérer à une vitesse relativement élevée, à partir d'une position de repos, et à diminuer de vitesse jusqu'à une valeur presque nulle à la fin de chaque course en plusieurs étapes afin qu'il vienne coopérer progressivement avec une pièce placée sur le transporteur et qu'il l'a soulève vers un poste élevé de soudage puis qu'il dépose progressivement l'ensemble soudé sur le transporteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 à 4 sont des schémas illustrant le fonc- tionnement d'une presse à souder et d'un transporteur avec un mécanisme de soulèvement et d'abaissement de pièce; la figure 5 est une coupe longitudinale partielle d'un mécanisme de soulèvement selon l'invention, représenté en position la plus haute; la figure 6 est analogue à la figure 5 mais repré- sente le mécanisme de soulèvement dans sa position la plus basse; la figure 7 est analogue à la figure 5 mais représente le mécanisme de soulèvement dans une position d'arrêt inter- médiaire; la figure 8 est une coupe du mécanisme de soulèvement suivant la ligne 8-8 de la figure 5; la figure 9 est une coupe partielle du mécanisme de soulèvement, à l'extrémité de commande; la figure 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 9; et la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 9. Les figures 1 à 4 représentent une presse 10 à souder dans laquelle des pièces 12 sont transportées une à une par un transporteur 14. Un support 16 de pièce ou plateau, dis- posé sous le transporteur 14, est destiné à se soulever afin qu'il vienne au contact de la pièce 12 dans la presse et qu'il l'a soulève vers une position dans laquelle elle est au contact des chalumeaux 18 d'une presse mécanique à souder qui forment plusieurs points de soudure. Sur la figure 1, une pièce 12 est représentée placée sur le transporteur, dans l'alignement vertical de l'ensemble 20 de soudage et du plateau 16. Sur la figure 2, le plateau 16 est représenté soulevé afin qu'il soit au contact de la pièce 12 qui se trouve sur le transporteur. La figure 3 représente le plateau 16 soulevé vers sa position la plus haute dans laquelle la pièce 12 est au contact des chalumeaux 20 de soudage afin que les points soient soudés. Ensuite, comme l'indique la figure 4, le plateau 16 est abaissé afin que la pièce soudée soit déposée à nouveau sur le transporteur. Le plateau est alors abaissé vers la position représentée sur la figure 1 et le transporteur 14 est positionné de taanière que la pièce suivante 12 soit placée dans la presse et que l'ensem- ble soudé soit évacué, si bien que le cycle peut recommencer. Le plateau 16 est représenté sous forme d'une plaque 22 de support de pièce renforcée par une jupe 24 dépassant vers le bas, et ayant deux équerres 26 dépassant par-dessous. Le mécanisme de soulèvement du plateau porte la référence générale 29 et comporte une base 30 sur laquelle sont pla- cées deux paires de tringlerie ou articulations 32, 32' qui sont pratiquement identiques. Comme l'indique la figure 8, chaque tringlerie comporte un tube 34 de torsion qui peut tourillonner sur la-base 30 dans des paliers 36 et sur des arbres 38. Sur chaque tube 34 de torsion, deux leviers paral- lèles et espacés 40 sont montés à demeure. Deux leviers cou- dés 42, distants axialement, sont articulés sur l'extrémité libre de chaque levier 40, par des axes 44 formant charnière. Les équerres 26 qui dépassent sous le plateau 16 sont arti- culées sur chaque paire de leviers coudés 42 par des axes 46 de charnière. Au troisième coin de chaque paire de leviers coudés, un galet 50 de guidage est monté par exemple sur un arbre 48 afin qu'il soit guidé par une voie 52 de guidage fixée de chaque côté de la base 30, suivant un trajet recti- ligne. Les quatre leviers coudés 42 des tringleries 32, 32' sont reliés afin qu'ils se déplacent ensemble par un tube 257?3334 54 de torsion, Il faut noter que l'arrangement des bielles 40, 42 et des tubes 34, 54 de torsion constitue un mécanisme de soulèvement qui possède une rigidité latérale importante. Les deux jeux de tringleriespeuvent être reliés par deux tubes de torsion car les bielles de chaque jeu ne se recou- pent pas. Ceci élimine l'utilisation de guides latéraux verticaux du plateau 16 qui sont coûteux et dont le maintien précis dans l'alignement est difficile. En outre, l'absence de guides latéraux permet à la presse de recevoir des pan- neaux plus grands que dans le cas d'une presse classique de mêmes dimensions. Comme l'indique la figure 9, le mécanisme de soulève- ment est de préférence mû par un moteur électrique réversi- ble 56 par l'intermédiaire d'un réducteur 58. Comme l'indi- que la figure 11, l'arbre 60 de sortie du réducteur 58 porte un levier coudé 62 sur lequel est fixé un pignon 64. Une crémaillère 66 est en prise avec le pignon 64 et elle est retenue en coopération avec celui-ci par une équerre 68 qui tourillonne sur l'axe du pignon 64 autour d'un arbre 70. Le cercle primitif du pignon 64 passe par l'axe de l'arbre de sortie. Cet arrangement est un dispositif générateur de déplacement du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 789 676 qui, à la suite de la rotation de l'arbre 60 de sortie, impose un mouvenent cycloidal à la crémaillère 66. Dans la position représentée sur la figure 11, un faible déplacement angulaire de l'arbre 60 ne provo- que qu'un déplacement linéaire faible ou nul de la crémail- lère 60. Lorsque l'arbre 60 tourne d'un toar, la crémaillère 66 accélère progressivement jusqu'à ce qu'elle atteigne la vitesse maximale lorsqu'elle est entraînée par les dents du pignon 64 qui se trouvent à une distance maximale de l'axe de l'arbre 66. Ceci se produit lorsque l'arbre 60 a tourné d'un demi-tour. Ensuite, la crémaillère 66 décélère progressivement et sa vitesse se rapproche de zéro ou s'annule pour un tour complet de l'arbre 60. Une première extrémité de la crémaillère 66 est arti- culée en 72 sur un levier 74 fixé à un arbre 76 qui touril- lonne entre des équerres 78 placées sur la base 80 du méca- nisme moteur ou de commande. Un second levier 82 monté sur l'arbre 76 est articulé en 84 par exemple à une première extrémité d'une bielle 86 ayant une direction générale hori- zontale. L'autre extrémité de la bielle 86 est articulée en 88 sur un levier 90 fixé au tube 34'. Une autre bielle 92 a une première extrémité raccordée au levier 90 en 94 et son autre extrémité est raccordée en 96 sur un levier 98 placé sur le tube 34. Dans l'arrangement préféré, des déplacements angulaires égaux sont transmis aux tubes 34 et 34' à la suite du déplacement de la bielle 86 en direc- tion générale horizontale. Bien que la commande cycloidale décrite précédemment soit préférable pour l'entraînement de la tringlerie de sou- lèvement du plateau, d'autres moteurs non cycloidaux peuvent être utilisés. Ceci s'applique en particulier lorsqu'il n'est pas nécessaire que le plateau subisse une décélération à la fin de ses déplacements successifs. Des exemples d'autres moteurs convenables comportent des leviers coudés, des vis- mères, des vérins, etc. Les tringleries 32 et 32' sont du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 06/399 465, déposée le 19 octobre 1982 par John Henry Brems. L'arrange- ment des tringleries est destiné à provoquer un déplacement rectiligne des axes 46, 46' des charnières qui relient les tringleries au plateau 16. Comme indiqué dans la demande précitée, des paramètres particuliers des tringleries doi- vent être utilisés de manière que ce mouvement rectiligne soit obtenu. La distance comprise entre 1 axe 44 et l'axe de rotation du tube 34, la distance comprise entre les axes 44 et 46 et la distance comprise entre l axe 44 et l'axe du galet 50 de guidage doivent toutes être égales. En outre, le trajet de déplacement du galet de guidage doit être recti- ligne et doit passer par l'axe de rotation du tube 34. De plus, lorsqu'une droite passant par l'axe du galet 50 et l'axe 46 est horizontal lorsque l'axe du galet 50, l'axe 44 et l'axe du tube 34 sont colinéaires, le trajet de dépla- cement de -l'axe 46 est alors vertical. Cette condition est représentée en traits interrompus sur la figure 5 sur laquelle l'axe du tube 34 porte la référence P1, l'axe de rotation de l'axe 44 porte la référence P2' l'axe du galet porte la référence G et l'axe de rotation de l'axe 46 porte la référence 0. Lorsque le levier 40 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre à partir de la position représentée en traits pleins vers une position dans laquelle les axes Pl. P2 et G sont colinéaires, la droite A-B passant par les axes G et 0 est horizontale et la droite C-D passant par les axes 0 et P est une verticale correspon- dant au trajet de déplacement de l'axe 46. Il faut noter que la position représentée en traits interrompus sur la figure 5 est une position intermédiaire. La position de la tringlerie représentée en traits pleins sur la figure 5 représente la position la plus haute du plateau 16 et correspond à la position de la tringlerie représentée sur la figure 9. Après un tour de l'arbre 60 du réducteur 58 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la tringlerie prend la position représentée sur la figure 7 dans laquelle le plateau 16 s'abaisse de la moitié environ de sa course maximale et la pièce 12 se trouvant sur le plateau est-déposée progressivement à une vitesse presque nulle sur le transporteur 14. Après un autre tour complet de l'arbre 60, le plateau 16 s'abaisse jusqu'à la position totalement repliée représentée sur la figure 6, nettement audessous du transporteur 14. A ce moment, le transporteur peut être manoeuvré afin qu'il fasse avancer l'ensemble soudé hors de la presse et qu'il fasse avancer un autre panneau dans la presse, vers une position qui se trouve juste au-dessus du plateau 16. Lorsque les distances comprises entre les axes cor- respondants d'articulation des deux tringleries 32, 32' sont exactement les mêmes et lorsque les deux voies de guidage 52 et 52' ont exactement la même inclinaison, le plateau 16 prend une position horizontale à tout moment. Bien que cet arrangement soit préférable dans la plupart des cas, suivant la configuration de la pièce et le procédé de sou- dage par points, il peut néanmoins être souhaitable que le plateau 16 prenne une position horizontale lorsqu'il est au contact d'une pièce placée sur le plateau et qu'il prenne une position un peu inclinée lorsque la piece est au contact des chalumeaux 18 de l'ensemble 20 de soudage. Il apparaît que, lorsque les bielles de la tringlerie 32 sont plus courtes que les bielles correspondantes de la tringlerie 32', les axes 46 se déplacent verticalement suivant une course plus courte que celle des axes 46'. De même, lorsque les bielles des deux tringleries ont la même dimension mais lorsque les voies 52 de guidage sont inclinées par rapport à une horizontale, avec une inclinaison supérieure à celle des voies 52', les axes 46 se déplacent verticalement sui- vant une course plus courte que celle des axes 46'. La course verticale des axes 46 peut aussi être augmentée ou réduite par rapport à la course verticale des axes 46', par entraînement en rotation des leviers 90, 98 dans des courses courbes différentes dans chacune des courses de la bielle 86. Il apparaît donc que, bien que deux axes 46, 46' doivent se déplacer suivant les axes verticaux, les tringleries peu- vent être réalisées de manière que le plateau 16 prenne une position inclinée pendant son déplacement vertical ou à un emplacement prédéterminé de sa course. L'invention a été décrite et représentée en référence à une presse à souder. Il est évident que la presse peut être réalisée à d'autres opérations qu'un soudage. L'inven- tion s'applique à divers types de presses qui nécessitent le soulèvement d'ur.e pièce d'un transporteur vers un outil de la presse placé plus haut. Ainsi, la.presse peut être utilisée dans des Opérations de scellement, d'ébavurage, de perçage, de rainurage ou de diverses antres opérations habituellement effectuées sur des panneaux et d'autres pièces. REVENDICATIONS 1. Presse du type qui comprend un transporteur (14) passant dans la presse, et un poste de travail (20) placé verticalement au-dessus d'une partie du transporteur à l'intérieur de la presse, ladite presse étant caractérisée en ce qu'elle comprend: A. un support (16) de pièce, mobile verticalement dans la presse, B. un mécanisme de soulèvement placé audessous du transporteur et raccordé au support (16) afin qu'il soulève une pièce du transporteur suivant un trajet sensiblement rectiligne et vertical vers le poste de travail puis qu'il abaisse la pièce suivant un trajet vertical inverse, du poste de travail au transporteur, le mécanisme de soulève- ment comprenant 1) une base (30), 2) une paire de bielles distantes (40) raccordées rigidement l'une à l'autre à distance l'une de l'autre, chaqIue bielle ayant un premier point d'articulation raccor- dant chaque bielle à la base et un second point d'articula- tion placé à une première distance du premier point - d'articulation, 3) une paire de leviers coudés (42) rigidement raccor- dés l'un à l'autre à distance l'un de l'autre et raccordés à chaque bielle, chaque levier coudé ayant trois points d'articulation disposés en triangle et comprenant (a) un point central (P2) d'articulation raccordé à la bielle respective au second point d'articul-ation, (b) un point d'articulation de guidage (G) placé à une seconde distance du point central d'articulation, et (c) un point d'articulation de sortie (0) séparé du point central d'articulation par une troisième distance et raccordé au support (16), les points d'articulation permettant un pivotement relatif des bielles et de; leviers coudés autour d'axes parallèles sensiblement horizontaux, les triangles délimités par les trois points d'ar:iculation des leviers coudés étant des triangles semblables, les distances comprises dans chaque jeu de bielles et de leviers coudés raccordés entre le premier et le second point d'articulation, entre le second point d'articulation et le point d'articulation de guidage, et entre le second point d'articulation et le point d'arti- culation de sortie étant sensiblement égales, 4) une paire de guides (52) montés sur la base (30) et destinés à guider chaque point d'articulation de guidage (G) suivant une droite passant par l'axe d'articulation du premier point d'articulation et inclinée par rapport à un plan horizontal suivant un angle tel que, lorsque la bielle pivote vers une position dans laquelle le premier et le second point d'articulation et le point d'articulation de guidage sont alignes, une droite passant par le premier point d'articulation et le point d'articulation de sortie est sensiblement perpendiculaire au plan horizontal, et ) un dispositif destiné à faire pivoter les bielles ensemble en sens opposés. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance comprise entre les points correspondants d'articulation, sur les deux bielles (40) et les leviers coudés (42) sont sensiblement égales. 3. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les guides (52) d'articulation sont inclinés par rapport au plan horizontal pratiquement suivant un même angle. 4. Presse selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux guides (52) sont sensiblement parallèles. 5. Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux bielles (42) tournent dans le même sens. 6. Presse selon la revendication 1,caractérisée en ce que le dispositif destiné à faire tourner les bielles (42) est destiné à faire pivoter les bielles en deux étapes successives de même étendue, la première dans un sens puis dans un sens opposé, avec un mouvement d'accélération et décélération au début et à la fin de chaque étape, l'impor- tance du pivotement de chaque bielle pendant chaque étape étant déterminée de manière que le support soit placé sous le transporteur au début de la première étape et à la fin de la quatrième étape, à un niveau très proche d'une pièce se trouvant sur le transporteur ou au contact d'une telle pièce à la fin de la première étape et à ud niveau dans lequel la pièce est placée au poste de travail à la fin de la seconde étape. 7. Presse selon la revendication 6, caractérisée en ce que les deux bielles (40) sont entraînées en rotation suivant un même trajet courbe, dans chaque étape. 8. Presse selon la revendication 6, caractérisée en ce que le support (16) est placé horizontalement, les dis- tancescomprisesentie les points correspondants d'articula- tion sur les deux bielles (40) et les deux leviers coudés (42) étant exactement égales,les deux bielles et les deux leviers coudés âyant exactement la même orientation, les deux guides sont parallèles et les deux bielles tournent du même angle et dans le même sens à chaque étape. 9. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste de travail comprend un ensemble (20) formant une presse à souder. 10. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif destiné à faire pivoter les bielles (40) donne une vitesse presque nulle à la fin de chaque étape successive. 11. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif raccordant rigidement les bielles mutuellement et les leviers coudés mutuellement comporte un tube de torsion (34) placé entre les bielles (40) et un tube de torsion (54) placé entre les leviers coudés (42).