Brevet FR2596311A1 — publié le 19871002

Dispositif de distribution automatique de pièces sur machine d'assemblages. L'invention concerne un dispositif de distribution automatique de pièces sur machine d'assemblage, notamment d'écrous pour l'alimentation de machines à souder ou à sertir, permettant la fixation des écrous sur un outillage par soudage ou par sertissage. On connais déjà des dispositifs d'alimentation ou de distribution de pièces, destinés à être associés à des machines d'assemblage telles que soudage, sertissage etc... Dans ces dispositifs connus, les pièces telles que écrous, romaines, cages, axes etc.. sont mises en place manuellement sur l'élément porteur (plaquette, tolerie etc...) en vue de l'assemblage. Il en résulte une manipulation extrêmement longue d'où une perte de temps. De tels dispositifs nécessitent également la présence constante d'une personne pour assurer l'alimentation. Ces différents facteurs déterminent une productivité moindre et un prix de revient plus élevé à la fabrication. -La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un dispositif de distribution automatique, d'une conception simple, permettant d'améliorer très avantageusement la productivité d'une fabrication. La présente invention s'applique notamment à un dispositif distributeur d'écrous alimentant une machine à souder ou à sertir. Cette application n'est en aucun cas limitative aussi bien pour la pièce à distribuer, que la machine à alimenter. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de distribution automatique de pièces sur machine d'assemblage, notamment d'écrous pour l'alimentation d'une machine à souder ou à sertir, permettant la fixation des écrous sur un outillage par soudage ou par sertissage, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un élément de stockage des écrous à distribuer, relié par un conduit à un tiroir d'injection des écrous coopérant avec un poste de réception des écrous par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation, le poste de réception étant pourvu d'un embout assurant la dépose de l'écrou sur l'outillage tel qu'une tôle maintenue sur un support de machine à souder ou à sertir, chaque cycle de travail du dispositif de distribution étant assuré par des moyens de contact et de détection à partir d'une armoire de commande. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tiroir d'injection des écrous est associé à un moyen de sélection d'écrous permettant la distribution des écrous vers au moins deux postes de réception des écrous alimentant chacun une machine à souder ou à sertir distincte. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'élément de stockage des écrous est constitué d'un bol vibrant monté sur un support et pourvu d'un chemin de guidage sur sa paroi interne aboutissant à un conduit pour le transfert des écrous jusqu'au tiroir d'injection des écrous. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tiroir d'injection est constitué d'un carter protégeant un vérin pneumatique actionnant un piston creux pourvu d'un perçage coopérant avec une arrivée d'air sous pression, l'action du piston vers sa position avancée étant déterminée par des organes de détection de la présence de l'écrou au niveau de la sortie du tiroir, le piston projetant l'écrou dans le tuyau d'alimentation vers le poste de réception lorsque le perçage du piston creux vient en correspondance avec l'arrivée d'air sous pression. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tiroir d'injection comporte un vérin pneumatique actionnant simultanément plusieurs pistons alimentant chacun un poste de réception distinct. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de sélection d'écrou est constitué d'un module comportant un disque tournant pourvu de deux voies de transfert des écrous, sélectionnables, et actionné par un vérin, le module étant associé au tiroir d'injection des écrous, deux ou plusieurs modules étant susceptibles d'être combinés. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le poste de réception comporte un corps pourvu d'un logement pour recevoir un écrou, ce logement communiquant avec le tuyau d'alimentation relié au tiroir d'injection ou au moyen de sélection, un vérin muni d'un piston creux percé et prolongé à l'avant d'un embout de préhension de l'écrou, coopérant avec des organes de détection et une arrivée d'air sous pression pour prendre en charge l'écrou arrivant dans le logement et pour déposer l'écrou sur une pointe de centrage solidaire de la contreélectrode d'une machine à sertir ou à souder. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'embout de préhension est une tige simple maintenant l'écrou par inertie. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'embout de préhension est une pince mécanique maintenant l'écrou par l'élasticité de ses branches. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'embout de préhension est une tige pourvue d'un système pneumatique, l'extrémité avant de la tige étant percée et diffusant de l'air sous pression pour maintenir l'écrou en place. La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation du dispositif de distribution automatique de pièces, représenté schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue de côté du dispositif de distribution, - la figure 2a est une vue partielle en coupe de côté du tiroir d'injection, le piston étant en position avancée, - la figure 2b est une vue en coupe de côté du tiroir d'injection conforme à la figure 2a précédente, le piston étant en position rétractée, - la figure 2c est une vue de dessus du tiroir d'injection conforme à la figure 2a précédente, - la figure 3a est une vue en coupe partielle de coté d'un second mode de réalisation d'un tiroir d'injection, - la figure 3b est une vue de dessus du tiroir d'injection conforme à la figure 3a précédente, - la figure 4a est une vue en coupe de côté du moyen de sélection des écrous, - la figure 4b est une vue de dessus du moyen de sélection des écrous conforme à la figure 4a précédente, - la figure 5 est une vue schématique de dessus du moyen de sélection conforme aux figures 4a et 4b précédentes, - la figure 6 est une vue schématique de dessus d'un second mode de réalisation du moyen de sélection des écrous, - la figure 7 est une vue schématique de dessus d'un troisième mode de réalisation du moyen de sélection des écrous, - la figure 8 est une vue partielle en coupe de côté du poste de réception des écrous, - la figure 9 est une vue en coupe partielle de côté d'un premier mode de réalisation de l'embout de préhension, - la figure 10 est une vue en coupe partielle de côté d'un second mode de réalisation de l'embout de préhension, - la figure 11 est une vue en coupe partielle de côté d'un troisième mode de réalisation de l'embout de préhension. Selon la figure 1, le dispositif 1 de distribution automatique de pièces notamment d'écrous est associé à une presse à souder 2. Cette presse 2 comporte notamment une tête de soudage hydraulique 3 ainsi qu'une électrode 4 et une contre-électrode 5, cette dernière étant pourvue d'une pointe pilote 6. Cette pointe est réalisée en acier ; elle est chanfreinée et présente un diamètre correspondant pour l'essentiel au diamètre intérieur de l'écrou. La pointe 6 sert au guidage et au centrage de l'écrou sur une plaque percée par exemple. Le dispositif 1 de distribution automatique de pièces comporte pour l'essentiel un élément de stockage 7 des écrous à distribuer. Le dispositif 1 comporte également un tiroir d'injection des écrous 8 relié à l'élément de stockage 7 par un conduit 9. Le dispositif 1 de distribution automatique de pièces comporte également un poste de réception 10 des écrous relié au tiroir d'injection 8 par un tuyau d'alimentation 11 constitué par un flexible par exemple. Le poste de réception 10 est pourvu d'un embout 12 assurant la dépose de l'écrou 13 sur l'outillage tel qu'une tôle maintenue sur un support 14 de la machine à souder 2. Il est possible évidemment d'appliquer le dispositif 1 de distribution automatique d'écrous à d'autres types de pièces et à d'autres types de machines.C'est ainsi que l'on peut envisager une application à des machines à sertir et de mettre en place d'autres produits que des écrous. Le cycle de travail du dispositif 1 de distribution automatique des écrous est assuré par des moyens de contact et de détection à partir d'une armoire de commande 15 fixée sur n support 16 mécano-soudé. Le support 16 permet également le montage de l'élément de stockage 7 et du tiroir d'injection 8. Le tiroir d'injection 8 est susceptible d'être associé à un moyen de sélection d'écrous décrit plus en détail ci-après. Ce moyen de sélection d'écrous permet la distribution des écrous vers un ou plusieurs postes de réception des écrous alimentant chacun une machine à souder ou à sertir distincte. Le moyen de sélection d'écrous peut également assurer le retour des écrous vers un poste de recyclage. L'élément de stockage 7 des écrous est constitué d'un bol vibrant 17 monté sur le support 16. La paroi interne du bol vibrant 17 est pourvue d'un chemin de guidage 18 aboutissant au conduit 9 pour le transfert des écrous jusqu'au tiroir d'injection 8. Selon les figures 2a, 2b et 2c, le tiroir d'injection 8 est constitué d'un carter 19 abritant un vérin pneumatique 20 actionnant un piston 21. Le piston 21 est creux. Il est pourvu d'un perçage 22 coopérant avec une arrivée d'air sous pression 23. Le tiroir d'injection 8 comporte également une tête d'injection 24 prolongée vers l'avant d'un canal de sortie 25. La tête 24 est elle-même pourvue de canaux de transfert 26 pour guider l'écrou 27 venant du bol vibrant 17 et destiné à être transféré vers le moyen de sélection d'écrous décrit ci-après. Selon la figure 2a, la présence de l'écrou 27 dans la tête du tiroir d'injection a été détectée. Cette détection fait déplacer le piston 21 vers l'avant. Le perçage 22 du piston creux 21 vient alors en correspondance avec l'alimentation d'air sous pression 23, conformément à la flèche F. L'air comprimé passe dans le piston creux 21 et expulse l'écrou 27 vers le canal de sortie 25. Selon la figure 2b, l'absence d'écrou 27 détermine au moyen d'une détection le retrait du piston 21 de telle sorte que le perçage 22 ne vient plus en correspondance avec l'alimentation d'air sous pression 23. Selon la figure 2c, l'écrou 27 arrive selon la flèche G dans le canal de transfert 26 pour se placer en regard du piston 21. La présence du boulon 27 est détectée ce qui détermine l'avance du piston 21 et la mise en correspondance du perçage 22 avec l'alimentation d'air sous pression 23. L'air comprimé traverse le piston creux 21 et expulse l'écrou 27 selon la flèche G' dans le canal de sortie 25, en direction du moyen de sélection d'écrous. Selon les figures 3a et 3b, le tiroir d'injection 25 constitue un second mode de réalisation. Il est constitué d'un vérin pneumatique 29 actionnant simultanément trois pistons creux 30. Chacun des pistons 30 est pourvu d'un perçage 31 coopérant avec une alimentation d'air sous pression 32. La tête de tiroir 33 est pourvue de trois sorties 34, 35, 36, permettant l'évacuation des écrous suivant les flèches H1, H2, H3. L'arrivée des écrous se fait selon la flèche 3. La présence des écrous est détectée dans le canal de transfert 37. Ceci détermine l'avancée des pistons 30 et la mise en correspondance de l'orifice 31 avec l'alimentation d'air sous pression 32. Les écrous disposés en regard des pistons 30 sont donc expulsés. par les sorties 34, 35, 36 vers le moyen de sélection d'écrous. Selon les figures 4a et 4b, le moyen de sélection d'écrous 38 est constitué d'un module comportant un disque tournant 39 monté dans un corps 40 recouvert sur l'une de ses faces d'un couvercle transparent 41. Le plateau tournant 39 est pourvu de deux voies de transfert 42, 43. Un vérin pneumatique 44 act-ionne un piston 45 pour amener un écrou en correspondance avec l'une des voies de transfert 42, 43. Par un dispositif de détection, il est possible de sélectionner la voie choisie pour l'écrou. Ainsi, l'écrou conformément à la figure 4b, peut être transféré soit vers une première sortie 46 ou vers une seconde sortie 47.Ces sorties peuvent correspondre soit à deux postes de réception des écrous alimentant chacun une machine à souder ou à sertir ou bien encore au moins l'une des sorties 46, 47 est susceptible de constituer une voie de retour vers un poste de recyclage de l'écrou si celui-ci n'est pas conforme par exemple. Le module 38 est associé au tiroir d'injection 8. Cependant, cette association est une option. Il n'est pas nécessaire d'avoir un moyen de sélection d'écrous ; il est possible de transférer un écrou du tiroir 8 directement vers le poste de réception des écrous par l'intermédiaire du tuyau d'alimentation. Selon la figure 5, le moyen de sélection d'écrous 38 est un premier mode de réalisation modulaire comportant deux sorties. L'une des sorties est susceptible d'alimenter le poste de réception d'une machine à souder ou à sertir, la sortie R peut constituer un retour vers un poste de recyclage. Selon la figure 6, le moyen de sélection d'écrous 48 est constitué de deux modules combinés 49, 50. Une telle combinaison permet d'obtenir par exemple deux sorties 51' 52 et une sortie R constituant un retour vers un poste de recyclage. Selon la figure 7, le moyen de sélection d'écrous 51 est constitué de trois modules combinés 52, 53, 54. Un tel type de combinaison constitue un troisième mode de réalisation du moyen de sélection d'écrous. Il permet de mettre en oeuvre trois sorties 51 S2 et S3 ainsi qu'une sortie de retour R vers un poste de recyclage par exemple. Selon la figure 8, le poste de réception 10 est constitué d'un vérin pneumatique 55 actionnant un piston creux 56. Le piston creux 56 est pourvu d'un perçage au niveau de la tête du piston, coopérant avec une arrivée d'air sous pression 57 conformément à la flèche K. La tête du piston et notamment le perçage 58 coopère également avec une bague d'obturation arrière 59 et une bague d'obturation avant 60. Les deux bagues d'obturation 59, 60 sont prévues au départ et à l'arrivée de course du piston pour créer une coupure d'air permettant soit l'engagement de la tête de piston dans l'écrou en début de course, soit la libération de l'écrou en fin de course. L'écrou est amené en regard de l'embout 12 fixé sur la tête de piston 56 suivant la flèche L en empruntant le tuyau d'alimentation 11, le maintien de l'écrou est assuré par les volets à ressort 61, l'écrou est ensuite amené, comme cela est représenté à la figure 1, sur l'outillage sur lequel l'écrou doit être soudé ou serti suivant la flèche M. Lorsque la présence de l'écrou, non représenté sur cette figure, est détectée, le piston 56 est actionné par le vérin 55. Dans la position du piston représenté sur cette figure, l'écrou est suscep tible d'être chargé, la bague d'obturation 59 empêchant le piston 56 d'être alimenté en air sous pression. Après chargement de l'écrou sur l'embout non représenté sur cette figure, fixé sur la tête de piston 56, le piston est actionné vers l'avant et l'orifice 58 vient en correspondance avec l'arrivée d'air sous pression 57. L'écrou est alors maintenu sur l'embout conformément au mode de réalisation décrit à la figure 11 ci-après. Le piston se déplace vers l'avant et après avoir effectué sa course l'orifice 58 du piston est obturé par la bague d'obturation avant 60. Ceci coupe l'alimentation en air sous pression et permet la dépose de l'écrou sur la contre-électrode tel que représenté à la figure 1 précédente. Selon la figure 9, l'embout 62 est constitué d'une tige simple 63 présentant une certaine longueur sur laquelle s'emmanche l'écrou 64 qui vient en butée sur l'épaulement 65. Suivant ce mode de réalisation, l'écrou 64 est maintenu par inertie. La rapidité du mouvement effectué par le piston et par conséquent par l'embout 62 empêche l'écrou 64 de tomber. Selon la figure 10, l'embout 66 est constitué d'une tige composée de deux branches 67, 68 constituant une pince élastique. L'écrou 69 est maintenu par l'effet d'élasticité des branches 67, 68 qui ont tendance à s'écarter-. Le chargement et le déchargement de l'écrou 69 sur l'extrémité avant 70 de l'embout 66 sont obtenus par la coopération des profils tronconiques de la partie arrière 71 et de la partie avant 72 de l'embout 66 coopérant avec des chemins de cames 73. Selon la figure 11, l'embout de préhension 74 est une tige 75 pourvue d'un système pneumatique. La tige est creuse en son milieu, la tête 76 de la tige 75 est pourvue de perçages radiaux 77. La tige creuse 75 est alimentée en air sous pression suivant la flèche N provenant du poste de réception 10 décrit à la figure 8 précédente. L'air sous pression est évacué par les perçages 77. Dans cette position, l'écrou 78 est maintenu en position sur la tête 76 par l'effet de l'air sous pression projeté radialement. Cette projection a lieu pendant toute la course du piston 56. Lorsque la course du piston est achevée, déterminant l'obturation de l'arrivée d'air sous pression, l'écrou 78 n'est plus maintenu et peut être déposé sur la pointe pilote 6 de la contre-électrode 5. REVENDICATIONS 10) Dispositif de distribution automatique de pièces sur machine d'assemblage notamment d'écrous pour l'alimentation d'une machine à souder ou à sertir, permettant la fixation des écrous sur un outillage par soudage ou par sertissage, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un élément de stockage (7) des écrous à distribuer relié par un conduit (9) à un tiroir d'injection (6) des écrous, coopérant asec un poste de réception (10) des écrous par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation (11), le poste de réception (10) étant pourvu d'un embout (62, 66, 74) assurant la dépose de l'écrou sur l'outillage tel qu'une tôle maintenue sur un support (14) de la machine à souder ou à sertir, chaque cycle de travail du dispositif de distribution (1) étant assuré par des moyens de contact et de détection à partir d'une armoire de commande (15). 20) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir d'injection (8) des écrous est associé à un moyen de sélection d'écrous (38, 46, 51) permettant la distribution des écrous vers un ou plusieurs postes de réception (10) des écrous, alimentant chacun une machine à souder ou à sertir distincte ou bien assurant le retour des écrous vers un poste de recyclage. 30) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme aux revendications 1 et 2 précédentes, caractérisé en ce que l'élément de stockage (7) est constitué d'un bol vibrant (17) monté sur un support (16) pourvu d'un chemin de guidage (18) sur sa paroi interne aboutissant à un conduit (9) pour le transfert des écrous jusqu'au tiroir d'injection (8) des écrous. 40) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à l'une quelconque des revendica tions 1 à 3 précédentes, caractérisé en ce que le tiroir d'injection (8) est constitué d'un carter (19) protégeant un vérin pneumatique (20) actionnant un piston creux (21) pourvu d'un perçage (22) coopérant avec une arrivée d'air sous pression (23), l'action du piston(21) vers sa position avancée étant déterminée par des organes de détection de la présence de l'écrou au niveau de la sortie (25) du tiroir (8), le piston (21) projetant l'écrou dans le tuyau d'alimentation (11) vers le poste de réception (10) lorsque le perçage (22) du piston creux (21) vient en correspondance avec l'arrivée d'air sous pression (23). 50) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce que le tiroir d'injection (28) comporte un vérin pneumatique (29) actionnant simultanément plusieurs pistons (30) alimentant chacun un poste de réception (10) distinct. 60) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce que le moyen de sélection d'écrous (38, 48, 51) est constitué d'un module comportant un disque tournant (39) pourvu de deux voies de transfert (42, 43) des écrous, sélectionnables, et actionné par un vérin (44), le module étant associé au tiroir d'injection des écrous, deux ou plusieurs modules étant susceptibles d'être combinés. 70) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que le poste de réception (10) comporte un corps pourvu d'un logement pour recevoir un écrou, ce logement communiquant avec le tuyau d'alimentation relié au tiroir d'injection (8) ou au moyen de sélection (38, 48, 51), un vérin (55) muni d'un piston creux (56) percé et prolongé à l'avant d'un embout de préhension (62, 66, 74) de l'écrou coopérant avec des organes de détection et une arrivée d'air sous pression (57) pour prendre en charge l'écrou arrivant dans le logement et pour déposer l'écrou sur une pointe de centrage (6) solidaire de la contre-électrode (5) d'une machine à souder ou à sertir. 80) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7 précédentes, caractérisé en ce que l'embout de préhension (62) est une tige simple maintenant l'écrou (64) par inertie. 90) Dispositif de distribution automatique de pièces conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7 précédentes, caractérisé en ce que l'embout de préhension (66) est une pince mécanique maintenant l'écrou (69) par l'élasticité de ses branches (67, 68). 100) Dispositif de distribution conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, précédentes, caractérisé en ce que l'embout de préhension (74) est une tige (75) pourvu d'un système pneumatique, l'extrémité avant (76) de la tige étant percée et diffusant de l'air sous pression pour maintenir l'écrou (78) en place.