Brevet FR2612630A1 — publié le 19880923

La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle automatique de tiges à tête filetées ou non filetées, telles que par exemple des vis ou goujons à souder sur une pièce ou une tôle. I1 est connu d'alimenter certains appareils, tels que par exemple des appareils de soudage de vis sur une tôle, à l'aide de bols vibrants contenant une multiplicité de telles vis. Or il arrive quelquefois que des mélanges de vis de caractéristiques différentes se produisent lors du chargement des bols vibrants. En outre, les vis d1 un même type ne peuvent pas être garanties par un fabricant comme possèdant toutes des caractéristiques identiques. Aussi, il importe de procéder à un contrôle des vis une à une avant qu'elles parviennent à l'appareil qui les reçoit. C'est pourquoi On a déjà proposé des appareils de contrôle de vis comportant plusieurs plateaux tournants à chacun desquels est associé un moyen de contrôle des vis. Ces appareils sont coûteux, présentent un encombrement notable et une fiabilité qui laisse parois à désirer compte tenu de leur complexité. L'invention a donc pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de contrôle automatique de vis ou goujons qui est très compact, peut trouver facilement sa place en amont d'un appareil de soudage de ces vis, par exemple, et possède une bonne fiabilité de fonctionnement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de contrôle automatique de tiges à tête filetées ou non filetées, telles que par exemple des vis à souder ou des goujons à souder caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alimentation en vis ou goujons à contrôler dans un logement qui retient ces vis ou goujons et au niveau duquel sont situés des moyens de contrôle desdites vis ou goujons. Les moyens de contrôle précités sont constitués par un ou deux ou les trois moyens suivants: un moyen de contrôle de la longueur des vis, un moyen de contrôle de la présence ou non d'un-filetage sur la vis, et un moyen de contrôle du diamètre de la vis. Selon une autre caractéristique de l'invention, le logement recevant les vis pour contrôle est ménagé entre les faces en regard de deux mâchoires mobiles. Le moyen de contrôle de la longueur des vis est constitué par deux fibres optiques associées à chaque mâchoire, reliées à des cellules, et disposées chacune dans un alésage orthogonal au logement précité et débouchant dans ce logement. Quant au moyen de contrôle de la présence ou non d'un filetage sur la vis, il est constitué par deux fibres optiques reliées à une cellule et axialement disposées dans deux trous en vis-à-vis ménagés dans l'une des mâchoires, ces deux trous étant orthogonaux au logement précité et y débouchant tangentiellement et partiellement suivant un arc de cercle. Le moyen de contrôle du diamètre de la vis est constitué par un circuit de fluide sous pression associé à l'une des mâchoires et débouchant dans le logement précité, ce circuit comportant un étranglement pour ajuster le débit de fluide vers le logement et étant raccordé à un manocontact. Selon encore une caractéristique de l'invention, les moyens d'alimentation en vis à contrôler sont constitués par un conduit de soufflage des vis débouchant au droit du logement entre les mâchoires. Selon un autre mode de réalisation, le moyen d'alimentation en vis à contrôler est constitué par deux glissières se prolongeant par deux ressorts retenant les têtes de vis qui sont poussées par un doigt actionné par un vérin agencé au droit du logement entre les mâchoires. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, chaque mâchoire est actionnée dans le plan horizontal par un vérin, et un circuit de soufflage associé à l'une des mâchoires et débouchant dans le logement précité chasse la vis après contrôle vers le rebut ou une tête de soudage. On précisera encore ici que le dispositif selon cette invention comprend un moyen de détection du passage de la vis en amont du logement précité pour commander le fonctionnement des moyens de contrôle précités. Ces moyens de contrôle sont au nombre de trois comme expliqué plus haut, mais on peut utiliser seulement un ou deux de ces moyens. De même, d'autres moyens de contrôle peuvent être utilisés pour par exemple contrôler la forme de la tête de vis, les bossages sous cette tête ou les caractéristiques métallurgiques de la vis, cela sans sortir du cadre de l'invention. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation et coupe verticale d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 illustre schématiquement en coupe verticale une variante du système d'alimentation des vis à contrôler; - la figure 3 est une vue en coupe verticale et à plus grande échelle des moyens d'alimentation des vis représentés sur la figure 1; - les figures 4 et 5 sont des vues de dessus, suivant la flèche IV de la figure 3montrant respectivement les vis avant et après franchissement des moyens d'alimentation - la figure 6 illustre schématiquement en coupe le système de contrôle de la longueur des vis;; - les figures 7 et 9 illustrent schématiquement et en coupe verticale le système de contrôle de la présence ou non d'un filetage sur la vis, la figure 7 montrant une vis avec filetage, et la figure 9 montrant une vis dépourvue de filetage; - les figures 8 et 10 sont des vues en coupe respectivement suivant les lignes VIII-VIII de la figure 7 et X-X de la figure 9; et - la figure 11 est une vue schématique illustrant les moyens de contrôle du diamètre des vis. Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant notamment à la figure 1, un dispositif de contrôle automatique de vis conforme à cette invention comprend essentiellement un moyen 1 d'alimentation en vis V à contrôler dans un logement 2 qui retient ces vis et qui est ménagé entre les faces en regard 3a, 4a de deux mâchoires mobiles 3 et 4. En d'autres termes, les faces 3a et 4a des mâchoires sont usinées de manière appropriée et de façon complémentaire pour former, lorsqu'elles sont rapprochées,un canal vertical 2a recevant le.fût de la vis V et se prolongeant , en partie haute, par une ouverture sensiblement conique 2b recevant la tête de vis T. Les moyens d'alimentation 1 sont, comme on le voit sur les figures 1 et 3 à 5, constitués par deux glissières ou rails horizontaux et parallèles 5 que prolongent deux ressorts 6 à spires jointives logés dans une plaque de maintien 7 solidaire du bâti B de l'appareil. Au droit du logement 2, et au-dessus des deux ressorts 6, est situé un vérin 8 solidaire du bâti B et dont la tige 9 porte un doigt ou analogue 10 de poussée des vis V au travers des ressorts 6 , comme on l'expliquera plus loin à propos du fonctionnement. Suivant la variante illustrée sur la figure 2, les moyens d'alimentation 1 peuvent être tout simplement constitués par un conduit 11 alimenté en air comprimé et réalisant la soufflage et l'envoi des vis dans le logement 2 Avant d'arriver dans ce logement, les vis passent devant un détecteur représenté schématiquement en 12 et qui commandera le cycle de contrôle des vis , lequel est effectué à l'aide de moyens situés au niveau du logement 2 et qui seront maintenant décrits. On a montré schématiquement en 13 sur les figures 1 et 2 un moyen de contrôle de la longueur des vis, ce moyen étant montré à une échelle agrandie sur la figure 6. Il comprend deux paires de fibres optiques 14, 15 disposées "en barrière". En d'autres termes, les paires de fibres 14 et 15 sont disposées en vis-à-vis, à la jonction des deux mâchoires 3 et 4, dans des alésages 16 orthogonaux au logement 2 et débouchant dans celui-ci. Les paires de fibres optiques 14 et 15 sont bien entendu reliées à des cellules non visibles sur les figures. On a montré schématiquement en 18 sur les figures 1 et 2 un moyen de contrôle de présence ou d'absence d'un filetage sur le fût de la vis V, ce moyen étant illustré avec plus de détails sur les figures 7 à 10. Ce moyen est constitué, comme on le voit mieux sur les figures 8 et 10 par deux fibres optiques 19 reliées chacune à une cellule non représentée et axialement disposées dans deux trous 21 en vis-à-vis ménagés dans l'une 4 des deux mâchoires 3, 4. Les deux trous 21 sont orthogonaux au logement 2 et comportent un fond plat 22. Ils débouchent tangentiellement et partiellement dans le logement 2 suivant un arc de cercle 23 de façon à laisser passer le faisceau lumineux entre les filets de la vis V comme on le voit en 24 sur la figure 7, et comme on l'expliquera en détail plus loin à propos du fonctionnement. Le moyen de contrôle du diamètre de la vis est montré schématiquement en 25 sur la figure 2 et représenté en détail sur la figure 11. Il comprend essentiellement un circuit d'air sous pression associé a l'une 3 ou 4 des mâchoires, ce circuit débouchant dans le logement 2 entre lesdites mâchoires Plus précisément, ce circuit comprend une alimentation 26 d'air comprimé, à 6 bars par exemple, qui aboutit, par l'intermédiaire d'une Élec-;rovanne de commande 27 à un étranglement montré schématiquement en 28 et constitué par exemple par une simple rondelle percée. A partir de cet étranglement, le circuit d'air se divise en une portion de conduite 29 débouchant en 30 dans le logement 2 recevant la vis V, et en une portion de conduite 31 raccordée à un manocontact 32 dont les contacts sont visibles en 33 sur la figure 11.Mais le fonctionnement du système qui vient d'être décrit sera expliqué ultérieurement. Revenant à la figure 1, on voit que le dispositif selon cette invention comprend encore un circuit 34 avec électrovanne 35, associé à l'une 4 des mâchoires 3, 4 et débouchant en 36 dans le logement 2, ce circuit étant destiné à chasser ou souffler la vis V après contrôle dans le logement 2, soit vers une goulotte ou analogue 37 d'évacuation de la vis au rebut, soit vers une goulotte ou analogue 38 permettant l'alimentation de la vis dans un appareil, tel que par exemple une tête de soudage. Les mâchoires 3 et 4 sont chacune commandées par un vérin 39, 40 dont la tige 39a , 40a permet la poussée ou la rétraction de la mâchoire qui lui est associée. A chaque vérin 39, 40 est bien entendu associée une électrovanne 41, 42 de commande des vérins et donc des mâchoires. Il est important de remarquer ici que le vérin 40 ou encore le piston 40b de ce vérin est d'un diamètre inférieur à celui du vérin 39 ou du piston 39b de ce dernier, et cela pour les raisons qui seront expliquées plus loin. On remarquera encore ici qu'on peut prévoir, pour les moyens d'alimentation en vis, un écrou 43 entre le vérin 8 et le doigt 10 pour régler la longueur de course de poussée des vis V au droit du logement 2. Par ailleurs, les goulottes 37 et 38 peuvent constituer des raccords pour flexibles acheminant les vis contrôlées soit vers une caisse de rebuts soit vers une tête de soudage des vis. Le fonctionnement du dispositif de l'invention se déduit de la description qui précède, mais pour une meilleure compréhension, on l'expliquera brièvement dans ce qui suit. Les vis V sont acheminées dans l'appareil de contrôle soit par glissement sur les glissières 5 (figure 1) raccordées à un bol vibrant contenant une multiplicité de vis, soit par soufflage (figure 2), dans quel cas il n'est pas absolument nécessaire que l'appareil comporte un vérin de poussée des vis dans le logement 2, comme c'est le cas dans la réalisation visible sur la figure 1. Dans ce dernier cas, les vis V coulissant dans les glissières 5 parviennent, comme on le voit sur la figure 4, entre les ressorts 6 où elles sont retenues par leur tête T. A ce stade, le détecteur 12 commande la mise en action du vérin8 et le doigt 10 pousse les vis au travers des ressorts 6 qui s'escamotent, comme on le voit bien sur la figure 5. Dès que le vérin 8 est arrivé en bout de course, un détecteur 12a déclenche le cycle de contrôle de la vis dans le logement 2 entre les mâchoires 3 et 4. Dans le cas où la vis est soufflée comme sur la figure 2, et que le dispositif ne comporte pas de vérin de poussée le détecteur 12 déclenche le cycle de contrôle de la vis. En position de début de cycle, la tige 39a du vérin 39 est complètement sortie, comme on le voit bien sur la figure 1. Le vérin 40 ayant un diamètre inférieur au vérin 39, c'est la poussée de ce dernier qui est prédominante. Par conséquent, c'est la mâchoire 3 accouplée au vérin 39 qui définit la position de contrôle, la mâchoire 4 devant uniquement prendre appui sur la mâchoire 3. Ainsi, le piston 40b du vérin 40 n'est pas en bout de course. La position relative ci-dessus décrite des mâchoires correspond donc à la position de contrôle de la vis V dans le logement 2. C'est alors que les trois contrôles suivants de la vis s'effectuent. Le contrôle de la longueur de la vis s'effectue par les moyens 13 représentés sur la figure 6, c'est-à-dire par les cellules associées aux paires de fibres optiques 14, 15 qui détectent si la vis en question est d'une longueur correcte, trop courte ou trop longue, de sorte que ladite vis sera acceptée ou rejetée. Le contrôle de la présence ou non d'un filetage s'effectue par les moyens 18 visibles sur les figures 7 à 10, c'est-à-dire par les cellules associées aux deux fibres optiques 19. Comme on l'a expliqué précédemment, les trous 21 contenant les fibres optiques 19 débouchent partiellement dans le logement 2 entre les mâchoires 3 et 4 suivant un arc de cercle 23 dont la flèche sera fonction du diamètre de la vis V. La valeur de la flèche sera suffisante pour masquer le jeu pouvant exister entre la paroi du logement 2 et une pièce non filetée comme on le voit en 44 sur la figure 9, tandis qu'il existera un jeu constitué par l'espace entre les filets dans le cas d'une pièce filetée, comme on le voit en 24 sur la figure 7. Dès lors, lorsque la pièce est filetée, le faisceau lumineux passera au travers des filets de la vis et la vis sera acceptée. Par contre, si la pièce n'est pas filetée, comme on le voit sur les figures 9 et 10, le faisceau lumineux sera coupé, et la pièce sera rejetée. Le contrôle du diamètre de la vis s'effectue par les moyens 25 visibles sur la figure 11 et qui constituent un système de contrôle de pression. L'étranglement 28 sert à ajuster le débit d'air comprimé ce qui permet d'obtenir le maximum de variation de pression dans le circuit, et la pression engendrée sera ainsi fonction du diamètre de la vis. La pression d'air parvenant en 30 dans le logement 2 et sortant dans la partie conique 2b de ce logement et dans le canal 2a sera évidemment fonction du diamètre de la vis V. Plus précisément, le manocontact 32 sera réglé de façon à ce que le contact 33a soit fermé lorsque le diamètre de la vis correspondra au diamètre nominal et ouvert lorsque le diamètre de la vis sera inférieur au diamètre nominal. On pourra ainsi faire une sélection fiable entre les vis de diamètre correct et incorrect, et cela grâce à la variation de pression de l'air passant entre la paroi interne du logement 2 et le fût de la vis V. A la fin du cycle de contrôle de la vis, le vérin 8 et le doigt 10 remontent. Si le ou les contrôles de vis sont positifs, le vérin 40 est commandé et la mâchoire 4 recule pour prendre la position matérialisée par le trait mixte 50. Par conséquent, la vis tombera par gravité et simultanément le soufflage de ltair passant dans le circuit 34 sera commandé de sorte que la vis sera chassée par la goulotte ou le flexible 38 dans la tête de soudage (non représentée). Par contre, si l'un des contrôles de la vis V est négatif, l'actionnement du vérin 39 sera commandé, de sorte que la mâchoire 3 reculera jusqu'en position de fin de course du vérin. Le vérin 40 qui est lui toujours alimenté et n'est pas enfin de course provoquera le déplacement de la mâchoire 4 vers la gauche de la figure 1 en même temps et dans le même sens que la mâchoire 3 , et cela jusqu'en bout de course de la tige 40a du vérin 40. La position finale des deux mâchoires 3 et 4 est matérialisée par les traits mixtes 51. On comprend donc que, dans cette position, après avoir actionné le circuit de soufflage 9, 10, la vis défectueuse sera chassée vers le rebut par la goulotte ou le flexible 37. En fin de soufflage, les mâchoires 3 et 4 se remettent en position de départ de cycle, c'est-à-dire dans la position visible en traits pleins sur la figure 1, de sorte que l'appareil est prêt pour effectuer un nouveau cycle de contrôle. On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de contrôle automatique des vis particulièrement fiable et compact qui peut facilement être installé en amont d'un appareil quelconque utilisant les vis contrôlées, tel que par exemple un appareil muni d'une tête de soudage recevant lesdites vis. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Elle peut s'appliquer également à des tiges à tête non filetées telles que des goujons à souder. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle automatique de tiges à tête filetées ou non filetées, telles que par exemple des vis à souder ou des goujons à souder, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (1) d'alimentation en vis ou goujons (V) à contrôler dans un logement (2) qui retient ces vis ou goujons et au niveau duquel sont situés des moyens (13, 18, 25), de contrôle desdites vis ou goujons. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle précités sont constitués par un ou deux ou les trois moyens suivants : un moyen (13) de contrôle de la longueur des vis ou goujons, un moyen (18) de contrôle de la présence ou non d'un filetage sur la vis, et un moyen (25) de contrôle du diamètre de la vis ou goujon 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le logement (2) recevant les vis ou goujons (V) pour contrôle est ménagé entre les faces (3a, 4a) en regard de deux mâchoires mobiles (3, 4). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen (13) de contrôle de la longueur des vis ou goujons (V) est constitué par deux paires de fibres optiques (14, 15) disposées en vis à vis à la jonction des deux mâchoires (3, 4) dans des alésages (16) orthogonaux au logement précité (2) et débouchant dans celui-ci, et reliées à des cellules. 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen (18) de contrôle de la présence ou non d'un filetage sur la vis (V) est constitué pa- eux fibres optiques (19) reliées à une cellule et axialement disposées dans deux trous (21) en vis-à-vis ménagés dans l'une (4) des mâchoires, ces deux trous étant orthogonaux au logement précité (2) et y débouchant tangentiellement et partiellement suivant un arc de cercle (23). 6. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen (25) de contrôle du diamètre de la vis ou goujon (V) est constitué par un circuit de fluide sous pression associé à l'une des mâchoires et débouchant dans le logement précité (2), ce circuit comportant un étranglement (28) pour ajuster le débit de fluide vers le logement et étant raccordé à un manocontact (32). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque mâchoire est actionnée dans le plan horizontal par un vérin (39, 40) et un circuit de soufflage (34) associé à l'une (4) des mâchoires et débouchant dans le logement précité (2) pour chassera vis ou goujon après contrôle vers le rebut ou une tête de soudage. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (1) d'alimentation en vis ou goujons à contrôler sont constitués par un conduit (11) de soufflage des vis ou goujons débouchant au droit du logement précité (2). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation en vis ou goujons à contrôler est constitué par deux glissières (5) se prolongeant par deux ressorts (6) retenant les têtes (T) de vis qui sont poussées par un doigt (10) actionné par un vérin (8) agencé au droit du logement (2) entre les mâchoires (3, 4). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par un moyen de détection (12) du passage de la vis ou goujon en amont du logement précité (2) pour commander le fonctionnement des moyens de contrôle précités (î3, 18, 25). 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par un moyen de détection (12) du passage de la vis ou goujon (V) en amont du logement précité (2) pour commander le fonctionnement du vérin (8) et par un moyen de détection (12a) du vérin (8) en fin de course pour commander le fonctionnement des moyens de contrôle précités (13, 18, 25).