Brevet FR2663576A1 — publié le 19911227

La présente invention a pour objet un adap- tateur pour Le vissage ou Le dévissage d'un éLément de Liaison fi Leté interposé entre Les extrémités en vis- â-vis d'un organe de vissage ou de dévissage automat- ique et VéLément de Liaison fileté. Pour visser ou dévisser des éLéments de Liaison fi Letés et plus particulièrement des éLéments de Liaison de grandes dimensions constitués par exem- p Le par des goujons, on utilise des moyens automati- ques, te Ls que des robots de vissage et de dévissage. Généralement, Les goujons sont pourvus d'un embout spécial qui peut être verroui LLé directement sur Le nez du robot de vissage ou de dévissage. Or, dans certains cas, Les goujons sont dé- pourvus de cet embout spécial si bien qu'i L est néces- saire d'intercaler, entre Le robot et L'extrémité su- périeure du goujon, un adaptateur. C'est notamment Le cas pour Les goujons de cuve de réacteurs nucléaires qui sont de type court et dépourvus de L'embout spécial de Liaison entre Le robot et Ledit goujon. Cet adaptateur sert à transmettre aux gou- jons, Le couple de rotation pour Le vissage ou Le dé- vissage, mais éga Lement à débloquer Ledit goujon de son implantation dans Le cas o L'on éprouve des dif- ficu Ltés à Le dévisser. Ces difficu Ltés peuvent provenir d'une part d'un colmatage des filets, d'autre part d'un point dur mécanique Dans Le premier cas, on s'aperçoit qu'i L est nécessaire, pour agir avec efficacité, d'exercer un couple de dévissage d'une va Leur p Lus élevée que ce L Le initialement prévue. Cet état de fait induit, au niveau de La connexion re Liant Le robot à L'éLément de Liaison fi Leté, des forces supplémentaires, donc parasites. Dans Le deuxième cas, La situation est particu Lièrement délicate L'origine du point dur mécanique peut être due, soit à La présence d'un corps dur iso Lé, Logé entre Les filets, soit au f Luage provoqué par un effort de serrage excessif ou bien, un effort en cours d'exp Loitation. t Que L que soit Le type d'anoma Lies à éLimi- ner, Les adaptateurs uti Lisés jusqu'à présent ne per- mettent pas de résoudre efficacement Le prob Lème et demandent généra Lement un temps d'intervention assez Long, ce qui est préjudiciab Le à La sécurité des per- sonnes chargées de ces interventions, car e L Les peu- vent être réa Lisées dans une zone souvent rendue dan- gereuse par Le fait qu'e L Le est soumise à des fortes irradiations ou à une po L Lution chimique. Le but de La présente invention est donc de proposer un adaptateur automatique pour Le vissage ou Le dévissage d'éléments de Liaison fi Letés évitant Les inconvénients précités et permettant, de par sa conception, une mise en p Lace très rapide sous Le nez du robot de vissage ou de dévissage, tout en offrant La possibi Lité de transmettre des vibrations vertica- Les pour déb Loquer L'éLément de Liaison fi Leté sans démante Ler L'assemb Lage ainsi réa Lisé entre Le robot et Ledit éLément de Liaison fi Leté. Suivant L'invention, L'adaptateur pour Le vissage ou Le dévissage d'un éLément de Liaison fi Leté comprenant un corps re Lié, à son extrémité supérieure, à un ensemb Le d'entraînement en rotation et en trans- Lation dudit corps, est caractérisé en ce qu'i L comporte: des moyens de centrage du corps sur L'éLément de Liaison fi Leté, des moyens de Liaison en rotation entre Ledit corps et L'éLément de Liaison fi Leté, des moyens de Liaison en trans Lation entre Ledit corps et L'éLément de Liaison fi Leté, des moyens de Liaison momentanée en rota- tion entre Lesdits moyens de Liaison en translation et Ledit corps, et un distributeur hydrau Lique monté sur Ledit corps Se Lon d'autres caractéristiques de L'inven- tion: Les moyens de centrage sont formés par un embout destiné à pénétrer dans un Logement comp Lémen- taire ménagé à La partie supérieure dudit éLément de -15 Liaison fi Leté, Ledit embout est porté par un piston dé- p Laçab Le se Lon L'axe dudit corps et rappe Lé par un ressort, Ledit piston étant Logé dans une doui L Le 0 formant cy Lindre d'un vérin et fixée à L'extrémité inférieure dudit corps, Ledit vérin est a Limenté en f Luide sous pression par un conduit ménagé dans Ledit corps et re Lié audit distributeur hydrau Lique, Les moyens de Liaison en rotation entre Le corps et L'éLément de Liaison fi Leté comprennent une doui L Le amovib Le suspendue de manière éLastique à L'extrémité inférieure dudit corps et so Lidaire en rotation avec ce dernier au moyen d'au moins un doigt d'entraînement, Ladite doui L Le amovib Le comporte au moins deux mép Lats intérieurs destinés à coopérer avec au moins deux mép Lats correspondants de L'éLément de Liaison fi Leté, Les moyens de Liaison en translation entre Le corps et L'éLément de Liaison fi Leté comprennent une coiffe de vissage supportée et montée Libre en rotation sur Ledit corps et entratnée en rotation par une couronne e L Le-méme entraînée par un moteur porté par Ledit corps, La coiffe de vissage comporte, à sa base, un taraudage compatible avec Le fi Letage supérieur de L'éLément de Liaison fi Leté, La couronne est munie d'une denture inté- rieure coopérant avec un pignon entraîné en rotation par Ledit moteur, Les moyens de Liaison momentanée en rota- tion entre Lesdits moyens de Liaison en translation et Ledit corps comprennent un organe de verroui L Lage en rotation de Ladite coiffe de vissage sur Ledit corps, L'organe de verroui L Lage est formé par un pion dép Laçab Le se Lon une direction perpendicu Laire à L'axe du corps et dont L'extrémité Libre coopère avec des a Lvéo Les ménagés dans La coiffe de vissage, Le pion est dép Laçab Le sous L'action du f Luide sous pression a Limentant simu Ltanément Le vérin, 2 5 Le pion est rappe Lé par un ressort. L'invention sera mieux comprise à L'aide de La description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemp Le et faite en se référant aux dessins annexes, sur Lesque Ls: S La figure 1 est une vue schématique en coupe Longitudinale partie L Le de L'adapteur selon L'invention, La figure 2 est une vue en coupe selon La Ligne 2-2 de La figure 1, La figure 3 est une vue à p Lus grande éche L Le de L'extrémité inférieure de L'adaptateur et en coupe se Lon La Ligne 3 3 de La figure 2. La figure 4 est une vue en coupe et à p Lus grande éche L Le des moyens de Liaison momentanée en rotation entre La coiffe de vissage et Le corps de L 'adaptateur. L'adaptateur conforme à L'invention, te L qu'i L est représenté aux figures, est uti Lisé pour assurer La connexion entre une ensemb Le de vissage ou de dévissage automatique 1 et un éLément de Liaison fi Leté constitué par exemp Le par un goujon 2. Cet adaptateur est constitué par un corps centra L 10 suspendu à L'ensemb Le 1 de vissage ou de dévissage et so Lidaire de ce Lui-ci en rotation et en translation, par L'intermédiaire d'un organe de connexion approprié, comme par exemp Le un vérou à bi L Les 3. Pour permettre, sous L'action de L'ensemb Le 1, Le vissage ou Le dévissage du goujon 2, ainsi que Le déb Locage dudit goujon, Le corps 10 de L'adaptateur est muni, à son extrémité inférieure: de moyens de centrage du corps 1 O sur L'éLément de Liaison fi Leté 2, de moyens de Liaison en rotation entre Ledit corps 10 et L'éLément de Liaison fi Leté 2, de moyens de Liaison en translation entre Ledit corps 10 et L'éLément de Liaison fi Leté 2, et de moyens de Liaison momentanée en rotation entre Lesdits moyens de Liaison en trans La- tion et Ledit corps 10. Les moyens de centrage du corps 10 sur Le goujon 2 (Figs 2 et 3) comprennent un embout 11 destiné à pénétrer dans un Logement 2 a de forme comp Lémentaire ménagé à La partie supérieure dudit goujon Cet embout 11 est porté par un piston 12 d'un vérin 13 à simp Le effet. Le vérin 13 comporte un cy Lindre formé par une doui L Le 14 fixée à L'extrémité inférieure du corps par des vis 15. Ce vérin 13 est a Limenté en f Luide sous pression par un conduit 16 ménagé dans Le corps 10 de L'adaptateur de te L Le manière que Le piston 12 se dép Lace se Lon L'axe dudit corps 10 Le piston 12 est rappe Lé par un ressort 17. Le conduit 16 est raccordé, à L'opposé du vérin 13, à un distributeur hydrau Lique constitué d'un bottier de raccord rotatif 18 Libre en rotation sur Le corps 10, mais bridé en translation sur Ledit corps par un anneau élastique 19 (Fig 1). Ce boîtier 18 est maintenu immobile en rotation par des tiges de guidage anti-rotation 20 qui s'engagent dans des oei L Letons respectifs d'un manchon 21 so Lidaire de L'ensemb Le 1 de vissage ou de dévissa- ge Les moyens de Liaison en rotation entre Le corps 10 et Le goujon 2 (Fig 3) comprennent une doui L Le amovib Le 22 suspendue de manière élastique sous Le corps 10 au moyen de vis 23 et de ressorts 24, chaque ressort 24 étant monté autour d'une vis 23 entre La face inférieure dudit corps 10 et La face supérieure de Ladite doui L Le amovib Le 22. Cette doui L Le amovib Le 22 est entraînée en rotation par Le corps 10 à L'aide de deux doigts 25 (Figs 2 et 3) vissés dans ce dernier. D'autre part, La doui L Le amovib Le 22 com- porte au moins deux mép Lats intérieurs 22 a qui coopèrent avec au moins deux mép Lats 2 b correspondants du goujon 2 de façon à entraîner Ledit goujon à La manière d'une c Lé. Les moyens de Liaison en translation entre Le corps 10 de L'adaptateur et Le goujon 2 comprennent une coiffe de vissage 26 supportée par un épau Lement 27 prévu à L'extrémité inférieure dudit corps 10. La coiffe de vissage 26 montée Libre en rotation sur Le corps 10 comporte, à sa base, un taraudage 26 a compatib Le avec Le fi Letage supérieur 2 c du goujon 2. Par ai L Leurs, cette coiffe de vissage 26 est entraînée en rotation au moyen de vis 28 par une cou- ronne 29 munie de dentures intérieures 29 a coopérant avec un pignon 30 entraîné par un moteur 31 par exemp Le hydrau Lique. Le moteur 31 est fixé sur une p Laque support 32 qui est verroui LLée en rotation sur Le corps 10 par des p Laquettes 33 venant pincer Ledit corps 10 sur des 0 mép Lats 34 correspondants Ces plaquettes 33 sont fi- xées sur La p Laque support 32 par des vis de b Locage 35. Les déplacements de La couronne 29 sont contrôLés par un capteur de proximité supérieur 37 et un capteur de proximité inférieur 38. L'adaptateur comporte éga Lement des moyens de Liaison momentanée en rotation entre Lesdits moyens 26, 28, 29 et 30 de Liaison en translation et Ledit corps 10. Cette Liaison est réa Lisée en rendant momen- tanément so Lidaire en rotation Le corps 10 de L'adap- tateur et La coiffe de vissage 26. A cet effet, Le corps 10 comporte à son extrémité inférieure, dans L'épau Lement 27, un pion 40 dép Laçab Le se Lon une direction perpendicu Laire à L'axe dudit corps 10 (Fig 4) Ce pion 40 est monté dans une chambre 41 ménagée dans L'épau Lement 27 et communiquant avec La chambre du vérin 13 Le pion 40 comporte deux nervures a entre Lesque L Les est interposé un joint d'étanchéité 42 et est rappe Lé par un ressort 43 disposé entre L'une des nervures 40 a et une bague d'arrêt 44. L'extrémité Libre du pion 40 coopère avec des a Lvéo Les 45 prévus tout autour de La coiffe 26 de façon à empêcher Le dévissage de Ladite coiffe à La p Lace du goujon 2 au moment de La transmission des vi- brations. Le distributeur hydrau Lique 18 est re Lié par un f Lexib Le 50 (figure 1) à un dispositif d'a Limenta- tion en f Luide sous pression non représenté. L'adaptateur fonctionne de La manière sui- vante. Tout d'abord, on équipe Ltensemb Le 1 de vissage ou de dévissage de L'adaptateur en so Lidarisant en rotation et en translation ces deux éLéments par L'intermédiaire du vérou à bi L Les 3. Ensuite, L'opérateur commande La descente de L'ensemb Le 1 et de L'adaptateur jusqu'à ce que La doui L Le 22 du corps 10 vienne s'appuyer sur La face supérieure du goujon 2, Les ressorts 24 étant partie L- Lement comprimés. La coiffe 26 repose a Lors sur Le premier fi- Let du goujon 2 et L'embout Il du piston 12 pénètre dans Le Logement 2 a dudit goujon de façon à centrer Le corps 10 de L'adaptateur sur ce goujon 2 avant Le vis- sage de La coiffe 26. L'opérateur commande par L'intermédiaire de L'ensemb Le 1 de vissage ou de dévissage par la mise en rotation Lente du corps 10 Dès que Les mép Lats 22 a de La doui L Le 22 arrivent en face des mép Lats 2 b du gou- ion 2, La doui L Le tombe et verrouille ainsi en rota- tion Le corps 10 et Le goujon 2. A La suite de ce verroui L Lage, L'opérateur commande La mise en rotation du moteur hydrau Lique 31 qui entralne, par L'intermédiaire du pignon 30 et de La couronne 29, La coiffe 26 Cette coiffe 26 qui n'est pas parfaitement centrée sur Le corps 10, étant donné Le jeu au niveau des vis 28, s'autocentre sur Le filet du goujon 2 et commence à se visser. L'ordre d'arrêt du vissage de La coiffe 26 est donné par Le capteur de proximité inférieur 38 situé en face de La couronne 29. Ensuite, Le f Luide sous pression alimente, par Le f Lexib Le 50, Le distributeur hydraulique 18 et Le conduit 16, simu Ltanément La chambre du vérin 13 et La chambre 41. Le piston 12 se dép Lace se Lon L'axe du corps et exerce une pression par L'intermédiaire de L'em- bout Il sur La face supérieure du goujon 2 et rattrape ainsi Les jeux dans Le taraudage 26 a de La coiffe 26 Lorsque ce L Le-ci est vissée sur Le goujon 2. A cet instant, L'adaptateur est opérationne L pour Les fonctions norma Les de L'ensemb Le 1 de vissage ou de dévissage qui sont donc Le vissage ou Le dévis- sage du goujon 2 avec La recherche en permanence du coup Le optimum. En effet, L'ensemb Le 1 de vissage ou de dévissage est so Lidaire avec Le goujon 2, d'une part, en rotation par L'intermédiaire du corps 10 et de La doui L Le 22 et, d'autre, part, en translation par L'in- termédiaire du corps 10 et de La coiffe de vissage 26. Dans Le cas ou un goujon refuse de se dévis- ser sous L'action du coup Le habitue L de desserrage, on a recours à La mise en vibrations vertica Les de ce goujon. Deux cas peuvent se présenter, soit Le pion est déjà engagé dans un a Lvéo Le 45 si bien que La coiffe 26 ne peut pas se dévisser du goujon 2, soit ce pion 40 n'est pas engagé dans un a Lvéo Le 45. Sous L'effet des vibrations émises par L'en- semb Le 1 de vissage ou de dévissage et transmises par Le corps 10, qui s'ajoutent à L'effort du piston 12, La coiffe 26 se dévisse jusqu'à ce que Le pion 40 tombe dans Le premier a Lvéo Le 45 qui se présente. La coiffe 26 est a Lors immobi Lisée en rota- tion avec Le corps 10, et Les vibrations vertica Les sont a Lors transmises jusqu'à La base du goujon 2, ce qui faci Lite son extraction et ce La sans dévisser La coiffe 26, c'est-à-dire sans démante Ler L'assemb Lage entre cette coiffe et Le goujon. Toutes Les fonctions décrites ci-dessus sont gérées par un automate programmab Le, non représenté, insta LLé dans Le même pupitre de contrôLe et de com- mande que ce Lui de L'ensemb Le de vissage ou de dévis- sage. L'adaptateur se Lon L'invention permet donc de faire passer, sans interruption, des vibrations vertica Les sans risque de desserrage au niveau des fi Letages de L'accoup Lement et, de par sa conception, demande un temps d'intervention très court pour sa mise en p Lace. De plus, i L permet de réa Liser, notamment dans Le cas de goujons courts uti Lisés par exemp Le pour La fixation du couverc Le sur une cuve de réacteur nucléaire, une Liaison rigide goujon plus adaptateur, il* ce qui fait que L'on reconstitue rapidement La configuration d'un goujon Long. REVENDICATIONS 1 Adaptateur pour Le vissage ou Le dévissage d'un éLément de Liaison fi Leté ( 2), comprenant un corps ( 10)' re Lié, à son extrémité supérieure, à un ensemb Le ( 1) d'entralnement en rotation et en translation dudit corps ( 10), ca- ractérisé en ce qu'i L comporte: des moyens ( 11,12)de centrage du corps ( 10) sur L'éLément de Liaison fi Leté ( 2), des moyens ( 22,23,24,25) de Liaison en rotation entre Ledit corps ( 10) et L'éLément de Liaison fi Leté ( 2), des moyens ( 26,28,29,30) de Liaison en translation entre Ledit corps ( 10) et L'éLément de Liaison fi Leté ( 2), des moyens ( 40,41,45) de Liaison momen- tanee en rotation entre Lesdits moyens ( 26,28,29,30) de Liaison en translation et Ledit corps ( 10), et un distributeur hydraulique ( 18) monté sur Ledit corps ( 10). 2 Adaptateur se Lon La revendication 1, caractérisé en ce que Les moyens de centrage sont formés par un embout ( 11) destiné à pénétrer dans un Logement ( 2 a) complémentaire ménagé à La partie supé- rieure dudit éLément de Liaison fi Leté ( 2). 3 Adaptateur se Lon La revendication 2, ca- ractérisé en ce que Ledit embout ( 11) est porté par un piston ( 12) dép Laçab Le se Lon L'axe dudit corps ( 10) et rappe Lé par un ressort ( 17), Ledit piston ( 12) étant Logé dans une doui L Le ( 14) formant cy Lindre d'un vérin ( 13) et fixée à L'extrémité inférieure dudit corps ( 10) 4 Adaptateur se Lon L'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que Ledit vérin ( 13) est a Limenté en f Luide sous pression par un conduit ( 16) ménagé dans Ledit corps ( 10) et re Lié audit distributeur hydrau Lique ( 18). 5 Adaptateur se Lon La revendication 1, ca- ractérisé en ce que Les moyens de Liaison en rotation entre Le corps ( 10) et L'êLément de Liaison fi Leté ( 2) comprennent une doui L Le amovib Le ( 22) suspendue de manière éLastique à L'extrémité inférieure dudit corps ( 10) et so Lidaire en rotation avec ce dernier au moyen d'au moins un doigt d'entratnement ( 25). 6 Adaptateur se Lon La revendication 5, caractérisé en ce que Ladite doui L Le amovib Le ( 22) comporte au moins deux mép Lats ( 22 a) intérieurs destinés à coopérer avec au moins deux mép Lats ( 2 b) correspondants de L'éLément de Liaison fi Leté ( 2). 7 Adaptateur se Lon La revendication 1, caractérisé en ce que Les moyens de Liaison en trans Lation entre Le corps ( 10) et L'éLément de Liaison fi Leté ( 2) comprennent une coiffe de vissage 2 t O ( 26) supportée et montée Libre en rotation sur Ledit corps ( 10) et entralnée en rotation par une couronne ( 29) e L Le-méme entraînée par un moteur ( 31) porté par Ledit corps ( 10). 8 Adaptateur se Lon La revendication 7, ca- ractérisé en ce que La coiffe de vissage ( 26) compor- te, à sa base, un taraudage ( 26 a) compatib Le avec Le fi Letage ( 2 c) de L'êLément de Liaison fi Leté ( 2). 9 Adaptateur se Lon La revendication 7, ca- ractérisé en ce que La couronne ( 29) est munie d'une denture intérieure ( 29 a) coopérant avec un pignon ( 30) entra'né en rotation par Ledit moteur ( 31). Adaptateur se Lon L'une des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que Les moyens de Liaison momentanée en rotation entre Lesdits moyens ( 26,28,29,30) de Liaison en translation et Ledit corps ( 10): comprennent un organe ( 40) de verrouillage en rotation de Ladite coiffe de vissage ( 26) sur Ledit corps C 10). 11 Adaptateur se Lon La revendication 10, caractérisé en ce que L'organe de verroui L Lage est formé par un pion ( 40:) dép Laçab Le se Lon une direction perpendiculaire à L'axe du corps ( 10) et dont L'extré- mité Libre coopère avec des a Lvéo Les ( 45) ménagés dans La coiffe de vissage ( 26). 12 Adaptateur se Lon La revendication 11, caractérisé en ce que Le pion ( 40:) est dép Laçab Le sous L'action du f Luide sous pression a Limentant simu Ltané- ment Le vérin ( 13). 13 Adaptateur selon La revendication 12, caractérisé en ce que Le pion ( 40) est rappe Lé par un ressort ( 43).