Brevet FR2612265A3 — publié le 19880916

FR 2612265 A3 19880916 FR 8802614 A 19880302 CHARNIERE D' ARTICULATION A GRANDE RIGIDITE POUR GROUPE DE DEPLACEMENT VERTICAL. La présente invention se rapporte à une charnière d'articulation pour un groupe de déplacement vertical actionnant une barre qui porte des éléments de translation et de transfert linéaire dans des machines-outils. Dans les machines-outils, par exemple dans les machines du type robotisées, dans lesquelles sont prévus de nombreux travaux et de nombreuses interventions successives, on uti ise des systèmes de translation et de transfert linéaire du produit traité pour obtenir le maximum de précision d'intervention tout en conservant une grande simplicité de construction. Pour cela, on doit pouvoir positionner à volonté la barre porteuse à différentes hauteurs, soit en fonction de l'intervention que l'on doit effectuer, soit pour la fixation et le montage de la pièce au début et à la fin de l'usinage, la pièce étant par exemple une coque d'automobile qu'il s'agit de traiter sur une ligne de soudage. Ce déplacement vertical de la barre porteuse crée de nombreux problèmes d'alignement, ainsi que des usures indésirables dues aux fortes sollicitations qui s'exercent pendant les phases travaillantes. Le but de la présente invention est de réaliser une charnière d'articulation pour un groupe de déplacement vertical actionnant une barre qui porte des éléments de translation et de transfert linéaire dans des machinesoutils, qui soit en mesure d'éliminer toute erreur de travail tout en garantissant la conservation de la précision d'intervention de la machine-outil dans le temps. Ce but selon l'invention est atteint en réalisant une charnière d'articulation, en particulier pour un groupe de déplacement vertical actionnant une barre qui porte des éléments de translation et de transfert linéaire dans des machines-outils, groupe qui peut être positionné dans une série de bras liés de façon articulée, d'une part, à ladite barre porteuse et, d'autre part, à un socle de ladite machine outil, et comprenant des premiers moyens de portée tournants qui absorbent les efforts axiaux et des deuxièmes moyens de portée tournants qui absorbent les efforts radiaux, qui sont liés fonctionnellement, lesdits premiers et deuxièmes moyens de portée tournants étant pré-assemblés entre eux et auto-alignés de manière à imprimer une grande rigidité à ladite charnière d'articulation lorsqu'elle a été montée sur un axe de charnière de l'un desdits bras. Un mode de réalisation de l'invention est à présent décrit à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe au moins partielle d'une charnière d'articulation pour un groupe de déplacement vertical ; et la figure 2 est une autre vue en coupe, au moins partielle, d'un détail d'une autre charnière d'articulation selon l'invention. Dans une channe de construction automobile, un groupe de déplacement vertical est disposé sur un socle et supporte une barre porteuse, par exemple sur des éléments de translation, sur laquelle une coque de véhicule automobile est positionnée. Une série de bras, qui sont représentés partiellement en 11, sont actionnés en mouvement vertical par un moyen de commande (non représenté), tel qu'un actionneur linéaire, mécanique, pneumatique ou oléodynamique. A leur partie supérieure et à leur partie inférieure, les bras 11 sont reliés de façon articulée à la barre porteuse et audit moyen de commande (qu'on a omis de représenter tous deux) par l'intermédiaire d'un élément de support indiqué schématiquement en 12. Les charnières d'articulation des bras 11 sont réalisées selon l'invention à l'aide de premiers moyens de portée tournant qui absorbent les efforts axiaux et de deuxième moyens de portée tournants qui absorbent les efforts radiaux, qui sont reliés fonctionnellement et disposés dans un perçage profilé 13 des bras 11. Un axe de charnière 14 qui passe dans des perçages 15 de l'élément support 12, par exemple à profil en U, supporte et centre lesdits premiers et deuxièmes moyens de portée et est bloqué par une bague de serrage 16 montée sur une extrémité filetée 17 de cet axe. Sur la figure 1, on a représenté, comme premiers et deuxièmes moyens de portée tournants, des éléments d'un roulement radial-axial comprenant une bague intérieure 18 qui se comporte conne chemin de roulement intérieur pour des rouleaux 19 appartenant à un roulement radial, et qui assure en même temps la fonction d'élément entretoise entre des butées extérieures 20 qui se comportent comme des chemins de roulement extérieurs pour des rouleaux 21 appartenant à des roulements axiaux. Une bague 22, disposée dans la partie centrale du perçage profilé 13, joue le rôle de chemin de roulement extérieur pour les rouleaux 19 et joue le rôle d'un élément entretoise pour des butées intérieures 23 jouant le rôle de chemins de roulement intérieurs pour les rouleaux 21 des roulements axiaux. De cette façon, on peut maîtriser à volonté les conditions de jeu, d'assemblage et d'alignement, et l'unique élément d'arrêt extérieur est constitué par la bague de serrage 16 ; on élimine de cette façon la nécessité de recourir à un contrôle de valeurs dynamométriques prédéterminées de positionnement exact. Sur la figure 2, dans une disposition équivalente, lesdits premiers et deuxièmes moyens de portée sont des éléments de roulements radiaux-axiaux accouplés conformément à l'invention. Cette figure montre qu'au-dessus de l'axe central 14, est disposée une première douille 24 munie d'une butée placée à une extrémité 25 et qui fait saillie radialement vers l'extérieur, et d'un logement annulaire extérieur 26, situé presque l'autre extrémité et apte à recevoir une bague d'arrêt élastique 27 pour éléments extérieurs. Au-dessus de ladite première douille 24 sont disposées, à l'intérieur des éléments d'arrêt axiaux précités, deux bagues 28 identiques entre elles et entre lesquelles est interposée une butée centrale 29. Les rouleaux 30 des roulements axiaux utilisent la butée centrale 29 comme chemin de roulement intérieur et deux autres butées 31, disposées parallèlement à la première et sur ladite première douille 24, en qualité de chemins de roulement extérieurs. Les rouleaux 32 des roulements radiaux utilisent en outre les deux bagues-28 comme chemins de roulement intérieurs et des bagues 33, de diamètre supérieur et qui sont en contact latéral avec les deux autres butées 31, comme chemins de roulements extérieurs. Une deuxième douille 34, de plus grand diamètre que la première douille 24, est disposée coaxialement à celleci et munie d'une butée située à une extrémité 35 et qui fait saillie radialement vers l'intérieur, et d'un logement annulaire intérieur 36, placé presque à l'autre extrémité et apte à recevoir une bague élastique de sécurité 37 pour les éléments intérieurs. La surface extérieure de ladite deuxième douille 34 présente, presque à proximité de ses extrémités, deux logements annulaires 38 aptes à recevoir deux bagues élastiques 39 servant de butée pour les éléments de recouvrement de la charnière d'articulation ou, mieux, desdits premiers et deuxièmes moyens de portée tournants. Avec une charnière d'articulation selon la présente invention, on réalise des valeurs très élevées de rigidité en même temps qu'une très grande facilité de montage, tout en assurant en même temps la stabilité de l'ensemble du groupe de déplacement. Dans un groupe de déplacement vertical équipé d'une charnière d'articulation selon l'invention, on a obtenu de cette façon une grande simplicité de construction. REVENDICATIONS 1. Charnière d'articulation, en particulier pour un groupe de déplacement vertical actionnant une barre qui porte des éléments de translation et de transfert linéaire dans des machines-outils, barre qui peut être positionnée dans une série de bras (11) qui sont liés de façon articulée, d'une part, à ladite barre porteuse et, d'autre part, à un socle de ladite machine-outil, caractérisée par le fait qu'elle comprend des premiers moyens de portée tournants (20, 22, 3 ; 29, 30, 31) qui absorbent les efforts axiaux et dcs deuxièmes moyens de portée tournants (18, 19, 22 ; 24, 32, 33) qui absorbent les efforts radiaux, liés fonctionnellement les uns aux autres, lesdits premiers et deuxièmes moyens de portée tournants étant pré-assemblés entre eux et auto-alignés de manière à conférer à ladite charnière d'articulation une grande rigidité lorsqu'elle a été montée sur un axe de charnière (14) de l'un desdits premiers bras (11). 2. Charnière d'articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits premiers et lesdits deuxièmes moyens de portée tournants comprennent une bague intérieure (18) disposée sur ledit axe de charnière (14) et bloquée entre des butées (20) qui jouent le rôle de chemins de roulement extérieurs pour des rouleaux de roulements axiaux (21) qui coopèrent avec des butées intérieures (23) disposées sur ladite bague intérieure (18), lesdites butées intérieures (23) maintenant en position de travail des rouleaux de roulement radial (19) qui roulent sur ladite bague intérieure (18) et sont maintenus en position par une autre bague (22) bloquée en position de travail par lesdites butées intérieures (23). 3. Charnière d'articulation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits premiers et deuxièmes moyens de portée tournants comprennent une première douille (24) disposée sur ledit axe de charnière (14) et sur laquelle deux bagues intérieures identiques (28) sont emmanchées avec interposition d'une butée centrale (29), des rouleaux de roulements axiaux (30) roulant latéralement sur ladite butée centrale (29), des deux côtés opposés de cette butée, et étant maintenus dans cette position par d'autres butées (31) montées sur lesdites bagues intérieures (28), cependant que, en contact latéral avec les deux autres butées (31), sont disposées des bagues extérieures (33) qui entourent lesdites bagues intérieures pour rouleaux de roulements radiaux, lesdites bagues intérieures (28) et lesdites bagues extérieures (33) étant traintenues en position au moyen de bagues d'arrêt élastique (27,37) qui coopèrent, d'une part, avec ladite première douille (24) et d'autre part, avec une deuxième douille extérieure (34). 4. Charnière d'articulation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ladite première douille (24) et ladite deuxième douille (34) sont munies chacune d'une butée (25,35) en saillie radiale à une de leurs extrémités, la butée de l'une faisant face à la butée de l'autre, cependant qu'il est en outre prévu, à l'autre extrémité, sur la première douille (24), un logement annulaire extérieur (26) et, sur ladite deuxième douille (34), un logement annulaire intérieur (36), ces logements étant aptes à recevoir lesdites bagues d'arrêt élastiques (27,37). 5. Charnière d'articulation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite deuxième bague (34) présente extérieurement, dans la région de ses extrémités, des logements annulaires (38) aptes à recevoir des bagues élastiques (39) servant de butées de tête pour des éléments de recouvrement de ladite charnière d'articulation.