Brevet FR2597015A1 — publié le 19871016

La présente invention est relative à un appareil de mise en place d'organes de fixation, et en particulier à un tel appareil présentant une ouverture dans laquelle est insérée une partie de l'organe de fixation à mettre en place. Dans le passé, de tels appareils, par exemple pour la mise en place de rivets à tige de rupture, étaient normalement tenus à la main par un opérateur qui introduisait les organes de fixation à la main, mais il y a mainte10 nant un besoin d'appareils de ce genre opérant cycliquement et sans contrôle direct d'un opérateur, pour mettre en place une série d'organes de fixation de façon automatique, l'un après l'autre. Un tel appareil est normalement conçu pour fournir successivement de nouveaux organes 15 de fixation à la tête de mise en place, et pour en retirer les parties brisées de ces organes de fixation. Pour que la marche automatique se déroule sans bourrage, dû par exemple, à un défaut dans l'alimentation de la tête, en organes de fixation neufs, ou à une évacuation imparfaite 20 ou incomplète des parties brisées, il faut que le fonctionnement correct des différentes parties de l'appareil soit commandé et contrôlé de façon automatique. La présente invention a pour but de faciliter ces opérations. En conséquence, l'invention fournit un appareil de mise en place d'organes de fixation, qui comprend: - des moyens de mise en place d'organes de fixation, présentant une ouverture dans laquelle est insérée une partie de l'organe de fixation à mettre en place; - des moyens d'aspiration reliés à l'ouverture pour aspirer l'air à travers celle-ci; et - des moyens de mesure de la dépression pour détecter si cette dépression correspond à la présence d'un organe de fixation dans ladite ouverture. Suivant des modalités préférées: - le courant d'air aspiré par les moyens d'aspiration à travers l'ouverture est utilisé pour enlever, desdits moyens de mise en place, les parties d'organe de fixation qui ont été brisées lors de la mise en place de ces derniers; - l'appareil comporte un réceptacle vers lequel les parties brisées d'organes de fixation sont transportées par le courant d'air, et, avantageusement, les moyens d'aspiration aspirent l'air de ce réceptacle et, aussi à travers lui, à travers l'ouverture. Avantageusement/, les 20 moyens de mesure de la dépression sont reliés au réceptacle pour détecter la dépression, et ils sont de préférence reliés au réceptacle à travers les moyens d'aspiration. Suivant une variante, o l'appareil comprend un 25 passage reliant l'ouverture aux moyens d'aspiration, les moyens de mesure de dépression sont, de préférence, reliés à ce passage à proximité de l'ouverture, et détectent la dépression dans le passage à proximité de l'ouverture. Si l'appareil est arrangé pour opérer cyclique30 ment, c'est-à-dire mettre en place successivement plusieurs organes de fixation, il comprend de préférence des moyens de commande capables de ne laisser la marche cyclique de l'appareil de mise en place d'organes de fixation continuer que si lesdits moyens de mesure de la 35 dépression détectent un niveau de vide correspondant à la 25970i5 présence d'un organe de fixation dans l'ouverture. De préférence alors, l'appareil comprend des moyens pour remettre à zéro les moyens de mesure, de dépression après la détection d'un organe de fixation dans l'ouverture, de façon à remettre ces moyens de mesure dans une condition telle qu'ils puissent détecter la présence d'un nouvel organe de fixation dans l'ouverture, ces moyens de remise à zéro étant commandés par un signal indiquant que l'organe de fixation n'est plus dans l'ouverture. Si l'appareil comprend en outre des moyens pour évacuer, des moyens de mise en place d'organes de fixation, une partie d'un de ceux-ci qui a été brisée, et des moyens de détection sensibles au fait qu'une partie brisée d'un organe de fixation a atteint un endroit 15 prédéterminé le long de ces moyens d'évacuation, les moyens de remise à zéro sont de préférence actionnés pour remettre à zéro les moyens de mesure de dépression seulement quand la présence de la partie brisée de l'organe de fixation précédent à cet endroit prédéterminé a été détec20 tée par lesdits moyens de détection. L'invention fournit aussi un appareil de mise en place d'organes de fixation apte à opérer cycliquement pour mettre en place successivement plusieurs organes de fixation comportant chacun une partie qui est brisée à la 25 mise en place, cet appareil comprenant: - des moyens de mise en place pour mettre en place un organe de fixation et produire ainsi une partie brisée, ces moyens présentant une ouverture dans laquelle est insérée une partie de l'organe de fixation; - des moyens de transport pour évacuer la par= tie brisée hors des moyens de mise en place; - des moyens de détection sensibles au fait que la partie brisée a atteint un endroit prédéterminé de son trajet le long des moyens de transport; - des moyens d'aspiration, reliés à l'ouverture, O1 pour aspirer l'air à travers celle-ci; - des moyens de mesure de dépression pour détecter si la dépression correspond à la présence d'un organe de fixation dans l'ouverture; - des moyens de commande capables de permettre la continuation de la marche cycli-ique de l'appareil pour mettre en placeun organe de fixation seulement si les moyens de mesure de dupression détectent une dépression correspondant à la prease - de lt rgane de fixation 10 dans l'ouverture, des moyens de mise en place d'organes de fixation; et - des moyens de remise à zéro pour ramener les moyens de mesure de dépression, après qu'ils ont détecté la présence d'un organe de fixation dans l'ouverture, à 15 un état o ils sont aptes à détecter la présence d'un nouvel organe de fixation dans l'ouverture, ces moyens de remise à zéro étant actionnés seulement lorsqu'au moins la présence de la partie brisée de l'organe de fixation précédent audit endroit prédéterminé a été 20 détectée. On va maintenant décrire un exemple, non limitatif, de mise en oeuvre de 1' invention, en se référant aux figures parmi lesquelles: Figure 1 est une vue schématique d'une instal25 lation automatique de mise en place de rivets en aveugle sans l'invention. Figure 2 est une coupe axiale de la partie avant de la tête de mise en place. Figure 3 est une vue en bout de la tête de 30 mise en place selon la ligne 3-3 de la figure 2. Figure 4 est un diagramme de blocs schématique du système avec l'invention. Figure 5 est une vue de dessus d'une partie de l'appareil. Figure 6 est un schéma des moyens de remise à zéro. Figure 7 montre une variante de la figure 4. En se reportant tout d'abord à la figure 1, un système de mise en place automatique et répétitive de rivets à tige de rupture pour rivetage en aveugle comprend un appareil de mise en place 11 monté dans un châssis rigide 12, et actionné et commandé par des moyens pneumatiques et hydropneumatiques. Il comprend dans ce but une source de pression pneumatique 13, un contrôleur de séquence électronique-pneumatique 10 14, un générateur de dépression 20, et un réceptacle à tiges de rivet 15, un multiplicateur pneumatique/ hydraulique 16 pour alimenter la tête de mise en place de rivets, à commande hydraulique, un bol d'alimentation en rivets 17 et un alimenteur en rivets un-à-un 18. 15 Les unités 11, 16, 18 et 20 sont reliées au contrôleur de séquence 14, qui les commande de façon à faire parvenir, à l'appareil de mise en place 11, les rivets un par un, et à commander l'opération de la façon qu'on va décrire. Le contrôleur 14 comprend une unité logique 20 électronique programmable 14a et un ensemble de valve pneumatique 14b (figure 4). L'appareil de mise en place 11 comprend une tête de mise en place 19, mobile à va-et-vient. De nouveaux rivets sont fournis un à la fois devant cette tête, quand elle est en position de recul, grâce à des moyens d'alimentation en rivets, qui comprennent un organe porteur de rivets 21, mobile transversalement sur une glissière 22 actionnée, grâce à un renvoi de sonnette 23, par un vérin pneumatique à double effet 30 24, commandé par le contrôleur de séquence 14. Les nouveaux rivets provenant de l'alimenteur un-à-un 18 sont envoyés par soufflage l'un après l'autre, dans un tube d'alimentation 25. Depuis l'extrémité avant de celui-ci, l'organe porteur 21 transfère les rivets, individuellement jusqu'à une position de prise, en avant de la tête de mise en place 19. Cette dernière est m'Re à va-et-vient par un vérin pneumatique à double effet 26, commandé par le contrôleur de séquence 14. La tête 19 contient elle- même un vérin hydraulique, alimenté, à travers un conduit hydraulique 27 par le multiplicateur 16, lequel est commandé par le contrôleur de séquence 14. Quand le vérin de la tête est actionné, il pousse des mâchoires 38 (figure 2) à l'intérieur de la tête jusqu'à ce qu'elles agrippent la tige 36 du rivet et la tirent, déformant ainsi le corps de rivet. Une fois que chaque rivet 32 a été mis en place dans un trou tel que 28 d'une pièce à traiter 29, la partie de la tige qui a été saisie et tirée par les mâchoires 38 est rompue et séparée du reste du rivet, 15 puis elle est relâchée par les mâchoires et se déplace vers l'arrière jusqu'à un tube d'extraction de tiges 31, qui l'envoie au réceptacle à tiges 15 grâce à l'aspiration engendrée par le générateur de dépression 20. La partie avant de la tête de mise en place 20 est visible aux figures 2 et 3, et comprend un corps cylindrique 33 qui porte à son extrémité avant une enclume annulaire 34, en acier, qui présente une ouverture centrale 35, dans laquelle sont insérées les tiges 36 des rivets 32 successifs. La tige 36 est à peu près 25 ajustée à l'ouverture 35, et la dépression qui est appliquée à cette ouverture à travers le réceptacle à tiges 15, le tube d'extraction de tiges 31 et un passage axial 37 traversant la tête, aide à retenir le rivet contre l'enclume jusqu'à ce qu'il soit mis en place. Après qu'un rivet a été mis en place, un autre rivet est acheminé jusqu'à la tête par les moyens d'alimentation. L'utilisation d'une séquenceur électroniquepneumatique tel que 14 pour commander automatiquement 35 les divers éléments du système est facile à comprendre et ne sera pas décrit de façon plus détaillée. On supposera, dans ce qui suit, que le fonctionnement des divers éléments du système, et de l'appareil de mise en place 11 en particulier, est commandé au moment convenable par le séquenceur 14. Le système de mise en place est conçu pour opérer cycliquement en mettant en place les rivets l'un après l'autre. Chaque cycle peut être commandé par un signal convenable envoyé au contrôleur de 10 séquence 14. Comme on l'a expliqué plus haut,.pour un fonctionnement correct et sûr du système, il faut que chaque étape du processus ne démarre que lorsque l'étape précédente est achevée. Si ce n'est pas le cas, le fonctionnement du système doit s'arrêter immédiatement Ainsi, la tête de mise en place 19 ne doit être actionnée pour mettre un rivet en place que si ce rivet 32 est bien présent dans l'ouverture 35. La demanderesse a constaté que la présence d'un rivet dans cette posi20 tion obture l'ouverture 35 et empêche le passage de l'air. Comme le générateur de dépression marche en continu, la dépression augmente alors dans le récepta= cle 15. En conséquence, en mesurant la dépression dans le réceptacle 15, on détecte s'il y a ou non un rivet 25 dans l'ouverture 35. Etant donné que, lorsque la mise en place d'un rivet est terminée, la tige se casse et est évacuée de la tête 19 pour aller au réceptacle 15 en passant par le tube 31, si on détecte la présence d'une tige brisée à un endroit du tube, cela signifie que la mise en place du rivet est terminée. On va décrire maintenant les moyens pour mesurer la dépression et détecter la présence d'une tige, en se référant aux figures 4 à 6. Le réceptable 15 comprend un récipient 2597015S métallique 39 avec une paroi latéraie amovible 41 pour l'enlèvement des tiges. Ce-te paroi ferme le récipient de telle façon que l'air ne peut y entrer. Le tube d'extraction de tiges 31 (qui est formé d'un -tuyau 5 flexible en matière j:lastiue) pénètre dans la face opposée du récipient - travers un manchon d'accouplement 42. Le générateur de dépression 20 Est du type à venturi, il est alimnenté en air comiprime par un tube 10 d'alimentation 43. Le coté "vide'" du générateur est relié à l'intérieur du réceptacle 15 par une connexion rigide 44. Le générateur 20 marche de façon continue et aspire l'air du réceptacle 15 et du tube d'extraction de tiges 31. L'autre extrémité du tube 31 est reliée au 15 passage 37 qui traverse la tête de mise en place 19, et par suite, à l'ouverture 35. Le degré de dépression dans le réceptacle 15 est détecté par un commutateur 45 sensible à la dépression, relié au générateur de dépression par un tube à 20 air 46. En variante, le commutateur 45 peut être connecté auréceptacle 15 lui-même, ou à un endroit convenable du tube 31 d'extraction des tiges. Dans le dispositif décrit à titre d'exemple, ce commutateur est du type à diaphragme mobile, la position de ce diaphragme 25 commandant l'ouverture ou la fermeture de contacts électriques. Quand la dépression dans le réceptacle devient suffisante (c'est-à-dire quand la pression de l'air y devient assez basse), le diaphragme se déplace pour fermer les contacts électriques qui sont reliés au contrôleur de séquence 14 par un conducteur électrique 47. On a prévu que le commutateur 45 se ferme seulement quand la dépression atteint un niveau qui correspond à la présence d'un rivet sur l'enclume, ce rivet obturant alors l'ouverture 35, comme on l'a dit. Quand la présence du rivet est ainsi détectée à l'étape convenable, le contrôleur de séquence 14 fait en sorte que l'appareil de mise en place procède à l'étape suivante de l'opération. En pratique, la mise en route de cette nouvelle étape est aussi subordonnée au fait qu'il a été détecté que les autres parties de l'appareil sont dans un état ou une position corrects. La détection du fait qu'une tige brisée s'est déplacée dans le tube d'extraction 31 jusqu'à un emplacement choisià l'avance 58 est opérée à l'aide d'un capteur de proximité 48. Dans l'appareil représenté à titre d'exemple, il s'agit d'un capteur inductif, qui détecte la présence de métal par un changement d'inductance électromagnétique. L'emplacement 58 du capteur 48 se trouve à proximité du réceptacle 15. Le capteur est 15 maintenu par un support 49 qui est traversé par le tube 31, si bien que le capteur est en appui contre le tube. Le support 49 est monté sur le connecteur 42. Lorsqu'une tige brisée 36a passe à l'emplacement 58 devant le capteur 48, ce dernier émet un signal électrique. Comme la 20 tige se déplace à grande vitesse dans le tube, le capteur n'est actionné que pendant un temps très court, si bien que le signal émis est insuffisant pour actionner le contrôleur de séquence électronique-pneumatique 14. On a donc prévu un relais 51 à impulsion, à semi25 conducteur (figure 4) entre le capteur de proximité 48 et le contrôleur 14. Quand le capteur 48 détecte le passage d'une tige et émet un signal électrique, celuici débloque le relais 51 qui émet un signal continu vers le contrôleur 14, jusqu'à ce que le relais soit remis à zéro par une impulsion de remise à zéro qui lui est envoyée en temps utile par le contrôleur 14, à travers une connexion indiquée en 53 sur la figure 4. Dans la pratique, un problème provient du fait que le commutateur sensible à la dépression 45 peut présenter une hystérésis, c'est-à-dire que, s'il a été fermé pour un niveau de dépression convenable, et si la dépression diminue, il ne retourne à la position ouverte que pour une dépression sensiblement plus faible que celle qui correspond à la fermeture. Quand un rivet a été 5 mis en place, l'air peut à nouveau passer à travers l'ouverture 35, mais celle-ci est relativement étroite, si bien que la dépression diminue de façon relativement lente. En pratique, le commutateur 45 peut ne pas revenir à la position ouverte à temps pour le cycle opéra10 toire suivant. En conséquence, il est nécessaire de remettre artificiellement à zéro le commutateur sensible à la dépression. Cela est obtenu à l'aide de la valve de remise à zéro 54, qui est illustrée schématiquement à la figure 6. Cette valve de remise à zéro est disposée dans le tube à air 46 entre le réceptacle 15 et le commutateur 45. C'est une valve à trois voies, actionnée par un ressort, et qui, normalement connecte le tube 46 directement au commutateur 45. Un électro-aimant 55 actionne 20 la valve 54 pour lui faire fermer le tube 46 et mettre le commutateur 45 à l'atmosphère, de façon à casser le vide dans le commutateur et ramener immédiatement ce dernier à la position ouverte. L'électro-aimant 55 est relié au contrôleur électronique 14a par un conducteur 25 électrique 56. Quand l'électro-aimant 55 n'est plus alimenté, la valve 54 revient à sa position normale, dans laquelle le commutateur 45 est relié-au tube à air 46 pour détecter le niveau de dépression dans le réceptacle 15. L'électroaimant 55 n'est actionné par le contrôleur électronique programmable 14a pour remettre à zéro le commutateur à dépression 45 qu'après que le capteur de proximité 48 a détecté la présence d'une tige de rivet 36a à l'emplacement 58, c'est-à-dire après qu'un rivet a été mis en place, si bien qu'il n'y a pas 35 de rivet inséré dans l'ouverture 35 de l'enclume. En pratique, on peut prévoir que la remise à zéro du commutateur 45 n'a lieu que s'il a été aussi détecté que d'autres parties de l'appareil sont dans des états ou positions corrects. Le contrôleur 14 est programmé de telle façon que l'électro-aimant reste alimenté tant que la dépression dans le réceptacle n'est pas revenue au-dessous de la valeur que le commutateur est apte à détecter. La figure 7 est similaire à la figure 4, mais 10 montre un système légèrement modifié. Le commutateur à dépression 45 utilisé n'est pas soumis au problème d'hystérésis qu'on vient d'évoquer, si bien qu'il n'y a pas besoin de la valve de remise à zéro 54. En outre, le tube 46 de détection de niveau de dépression est connecté au tube 31 d'extraction de tiges à un endroit 57 qui est à proximité de la tête de mise en place 11 et de l'ouverture 35. On estime que la faible distance entre cette connexion et l'ouverture 38 à laquelle on doit détecter la présence ou l'absence d'un rivet four20 nit une réponse du commutateur 45 qui est plus fiable et plus rapide. ?597015 REVENDICATIONS 1. Appareil -e mise en place d'organes de fixation, comprenant: - des moyens (11) de mise en p7ace lDorganes de fixation, présentant une ouverture (35) dans laquelle est insérée une partie (36) de l'organe de fixaion (32) à mettre en place; - des moyens d'aspiration (20) relies à l'ouverture pour aspirer l'air à travers celle-ci; caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mesure de la dépression pour détecter si cette dépression correspond à la présence d'un organe de fixation (32) dans ladite ouverture (35). 2. Appareil selon la revendication 1, carac15 térisé en ce que le courant d'air aspiré par les moyens d'aspiration (20) à travers l'ouverture (35) est utilisé pour enlever, desdits moyens (11) de mise en place, les parties (36) d'organes de fixation (32) qui ont été brisées lors de la mise en place de ces derniers. 20 3. Appareil selon la revendication 2, et comprenant un réceptacle (15) dans lequel des parties brisées (36) d'organes de fixation sont déposées par le courant d'air, caractérisé en ce que les moyens (45) de mesure de la dépression sont reliés au réceptacle 25 (15) pour détecter la dépression. 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel les moyens d'aspiration (20) aspirent l'air du réceptacle (15) et, par suite, à travers l'ouverture (35), caractérisé en ce que les moyens de mesure de 30 dépression (45) sont reliés au réceptacle (15) par l'intermédiaire des moyens d'aspiration (20). 5. Appareil selon la revendication 1, et comprenant un passage (31) reliant l'ouverture aux moyens d'aspiration (20), caractérisé en ce que les 35 moyens de mesure de dépression (45) sont reliés au passage (31) en un point situé à proximité de l'ouverture (35), pour mesurer le niveau de la dépression dans ledit passage (31) à proximité de l'ouverture. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, et prévu pour opérer cycliquement pour mettre en place successivement une série d'organes de fixation, caractérisé en ce qu'il comprend de préférence des moyens de commande (14a, 14b) capables de ne laisser la marche cyclique de l'appareil (11) de mise en place d'organes de fixation continuer que si lesdits moyens de mesure de la dépression (45) détectent un niveau de vide, correspondant à la présence d'un organe de fixation (32) dans l'ouverture (35). 7. Appareil selon la revendication 6, carac15 térisé en ce qu'il comprend des moyens (54) pour remettre à zéro les moyens de mesure de dépression (45) après la détection d'un organe de fixation (32) dans l'ouverture (35) , de façon à remettre ces moyens de mesure dans une condition telle qu'ils puissent détec20 ter la présence d'un nouvel organe de fixation dans l'ouverture, ces moyens de remise à zéro étant commandés par un signal indiquant que l'organe de fixation (32) n'est plus dans l'ouverture (35). 8. Appareil selon la revendication 7, et comprenant en outre des moyens (31) pour évacuer, des moyens (11) de mise en place d'organes de fixation, une partie (36a) d'un de ceux-ci qui a été brisée, et des moyens de détection (48) sensibles au fait qu'une partie brisée (36a) d'un organe de fixation a atteint 30 un endroit prédéterminé (58) le long de ces moyens d'évacuation (31), caractérisé en ce que les moyens de remise à zéro (54) sont actionnés pour remettre à zéro les moyens de mesure de dépression (45) seulement quand la présence 35 de la partie brisée (36a) de l'organe de fixation précédent à cet endroit prédéterminé (58) a été détectée par lesdits moyens de détection (48). 9. Appareil de mise en place d'organes de fixation apte à opérer cycliquement pour mettre en 5 place successivement plusieurs organes de fixation comportant chacun une partie qui est brisée à la mise en place, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: - des moyens de mise en place (11) pour mettre en place un organe de fixation (32) et produire ainsi une partie brisée (36a), ces moyens présentant une ouverture (35) dans laquelle est insérée une partie de l'organe de fixation; - des moyens de transport (31) pour évacuer 15 la partie brisée hors des moyens de mise en place; - des moyens de détection (48) sensibles au fait que la partie brisée a atteint un endroit prédéterminé (58) de son trajet le long des moyens de transport (31); - des moyens d'aspiration (20), reliés à l'ouverture (35), pour aspirer l'air à travers celle-ci; - des moyens de mesure de dépression (45) pour détecter si la dépression correspond à la présence d'un organe de fixation dans l'ouverture; - des moyens de commande (14a, 14b) capables de permettre la continuation de la marche cyclique de l'appareil pour mettre en place un organe de fixation seulement si les moyens de mesure de dépression détectent une dépression correspondant à la présence de l'organe de fixation (32) dans l'ouverture (35), des moyens (11) de mise en place d'organes de fixation; et - des moyens de remise à zéro (54) pour ramener les moyens de mesure de dépression (45), après qu'ils ont détecté la présence d'un organe de fixation 35 (32) dans l'ouverture (35), et à un état o ils sont aptes à détecter la présence d'un nouvel-organe de fixation dans l'ouverture, ces moyens de remise à zéro (54) étant actionnés seulement lorsqu'au moins la présence de la partie brisée (36a) de l'organe de fixation précédent audit endroit prédéterminé (58) a été détectée.