Brevet FR2661860A1 — publié le 19911115

La présente invention porte sur un dispositif à table tournante et élévateur comportant une table tournante ayant un plateau qu'un dispositif moteur pas à pas peut faire tourner suivant une loi donnée de mouvement et sur lequel est monté un dispositif élévateur présentant un chariot élévateur qui est guidé de façon à pouvoir monter et descendre verticalement dans un bâti de guidage monté sans liberté de rotation relative sur le plateau et sur lequel est prévue une broche d'entraînement saillant perpendiculairement à la direction d'élévation dont l'extrémité libre s'engage dans une rainure de conduite faite dans la surface latérale d'un cylindre monté verticalement, et de façon à pouvoir être soumis à rotation par un moteur électrique, dans le bâti de guidage. Des dispositifs à table tournante et élévateur de ce type (DE-PS-33 44 805) ont été créés pour, dans la fabrication en grande série, prendre des pièces à un poste de prise et les transférer, dans un mouvement cyclique d'élévation et de rotation superposées, à un poste de remise qui, par rapport au poste de prise, est non seulement décalé en ce qui concerne la distance horizontale, mais aussi à une autre hauteur. Ces dispositifs à table tournante et élévateur peuvent aussi être conçus de façon qu'en dehors du poste de prise et du poste de remise puissent être desservis un ou plusieurs postes intermédiaires, et ce suivant une loi de mouvement (par exemple sans chocs ni à-coups) pouvant être fixée.Pour la prise des pièces au poste de prise, leur transfert à des postes intermédiaires et leur pose à ces postes intermédiaires ou au poste de remise, est généralement monté sur le chariot élévateur un bras qui est pourvu de préhenseurs ou de dispositifs semblables conçus en fonction de l'application prévue. Les dispositifs à table tournante et élévateur connus se sont de manière générale révélés bons, d'autant plus que la possibilité de produire des caractéristiques de mouvement désirées quelconques par une allure appropriée de la rainure de conduite fraisée dans le cylindre permet l'adaptation aux conditions d'emploi les plus diverses.Pour l'atteinte exacte de positions de fin de course ou intermédiaires, la rainure de conduite présente pour chacune un tronçon s'étendant en direction circonférentielle du cylindre dans laquelle la broche d'entraînement se trouve lorsque le moteur, généralement un moteur frein électrique, s'arrête dans la position considérée. En raison des masses entraînées non négligeables du cylindre et des mécanismes situés en amont, le cylindre ne peut pas être arrêté brusquement, mais cela n'est pas nuisible en ce qui concerne l'exactitude de la position atteinte par le chariot élévateur tant que la broche d'entraînement est encore dans une partie (quelconque) du tronçon s'étendant en direction circonférentielle de la rainure de conduite. Cependant, les tronçons s'étendant en direction circonférentielle de la rainure de conduite, en particulier dans les zones d'extrémité, ne peuvent s'étendre que sur un angle limité, d'autant plus qu'on donne au cylindre un diamètre aussi petit que possible, ne serait-ce que pour que les masses à entraîner et freiner soient aussi faibles que possible. Des problèmes se sont alors posés occasionnellement quand par exemple l'effet de freinage du moteur frein se dégradait au cours du temps.Le moteur frein, actionné ordinairement par des interrupteurs de fin de course, ne s'arrête plus alors dans la position prévue suffisamment vite pour que le tronçon s'étendant en direction circonférentielle de la rainure de conduite soit suffisant, c'est-à-dire qu'il peut alors arriver que la broche d'entraînement atteigne l'extrémité de la rainure de conduite ou le chariot élévateur des butées prévues par précaution dans les positions extrêmes. Les sollicitations du type choc qui se produisent alors entre la rainure de conduite et la broche d'entraînement ou les butées peuvent cependant être très élevées, de sorte qu'il peut se produire des endommagements du système.Un autre problème peut se poser lorsque le chariot élévateur, ou un bras tenant les pièces prévu sur lui, rencontre soudainement pendant sa course un obstacle, par exemple un véhicule transporteur se trouvant par inadvertance en position basculée. Il faut là aussi arrêter l'entraînement avec le moins de retard possible et en outre réduire au minimum les chocs qui se produisent. Le problème à la base de l'invention était par conséquent de perfectionner les dispositifs à table tournante et élévateur connus de façon qu'ils aient une composante sécurité supplémentaire qui réduise le plus possible le danger d'endommagements du dispositif par la production de chocs dans les cas exposés. Selon l'invention, ce problème est résolu à partir d'un dispositif du type indiqué au début grâce au fait que la broche d'entraînement est montée rigidement dans un support qui est lui-même monté dans le chariot élévateur de façon à pouvoir parcourir une distance limitée de déplacement en direction d'élévation, que des éléments élastiques maintiennent le support de broche par rapport au chariot élévateur dans une position intermédiaire assignée d'où il peut être déplacé, avec augmentation de la contrainte élastique, dans la zone fixée par la distance limitée de déplacement en cas d'apparition d'une entrave sur le chariot élévateur pendant la course de celui-ci ou si le chariot élévateur atteint des butées dans les positions de fin de course, et que sur le chariot élévateur et le support de broche sont prévus des éléments coopérants d'un dispositif commutateur électrique qui, en cas de déplacement du chariot élévateur par rapport au support de broche, commute de l'état existant dans la position intermédiaire assignée et ainsi arrête la commande à moteur électrique du cylindre. Le support de broche peut ainsi de nouveau se déplacer d'une distance fixée par rapport au chariot élévateur, avec augmentation de la contrainte des éléments élastiques qui normalement le maintiennent dans la position intermédiaire assignée.Le freinage élastique du support de broche sur la distance supplémentaire de déplacement réduit énormément la production de chocs et la distance supplémentaire de déplacement peut en outre être utilisée aussi comme course de manoeuvre d'un interrupteur supplémentaire qui arrête le moteur. Comme déjà mentionné, le dispositif moteur du cylindre est formé de préférence par un moteur frein électrique. Le dispositif commutateur électrique est opportunément formé par un interrupteur du type palpeur électrique monté sur le chariot élévateur et dont le poussoir de manoeuvre, maintenu dans une position de commutation, s'engage, dans la position intermédiaire assignée, par son extrémité de manoeuvre, dans un creux en V d'une barre de commande montée, s'étendant en direction d'élévation, sur le support de broche. Lors d'un déplacement du support de broche par rapport au chariot élévateur, l'extrémité de manoeuvre du poussoir de manoeuvre sort par conséquent du creux et actionne le palpeur électrique pour l'arrêt du moteur du cylindre. Le boîtier du palpeur électrique est opportunément monté sur le chariot élévateur de façon à pouvoir être déplacé dans la direction de la course du poussoir de manoeuvre, ce qui permet d'obtenir un déclenchement sensible du palpeur. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le support de broche est monté mobile sur deux tiges de guidage espacées latéralement s'étendant dans la direction d'élévation et dont les extrémités sont fixées dans le chariot élévateur. La rainure de conduite faite dans le cylindre présente comme mentionné, dans chacune des zones recevant la broche d'entraînement dans les positions de fin de course, un tronçon s'étendant en direction circonférentielle, qui peut cependant, en raison des circonstances exposées, être relativement court. Comme perfectionnement avantageux est alors indiqué un agencement tel que la rainure de conduite se prolonge un peu au delà de chacun des tronçons s'étendant en direction circonférentielle, ses tronçons de prolongement ayant une orientation oblique s'écartant de la direction circonférentielle et tendant en plus à amener la broche d'entraînement dans la position extrême. L'invention est expliquée en détail dans la description suivante illustrée par les dessins, sur lesquels la fig. 1 est une représentation en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif à table tournante et élévateur du type considéré, les fig. 2 et 3 sont chacune une vue de côté d'un exemple de réalisation un peu modifié par rapport au dispositif représenté sur la fig. 1, la partie élévatrice du dispositif étant représentée sur la fig. 2 sous la forme d'une vue de côté et sur la fig. 3 sous la forme d'une vue de côté à 90 degrés de la précédente, la fig. 4 est une vue du dispositif à table tournante et élévateur dans la direction de la flèche 4 de la fig. 2, la fig. 5 est une vue de côté à plus grande échelle de la partie du chariot élévateur située dans la zone 5 délimitée en trait mixte de la fig. 2, la fig. 6 est une coupe médiane longitudinale suivant la ligne 6-6 de la fig. 7, la fig. 7 est une vue dans la direction de la flèche 7 de la fig. 5, la fig. 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 5 et la fig. 9 est un développement de la surface latérale d'un cylindre à rotation produite par moteur pour le chariot élévateur d'un dispositif à table tournante et élévateur selon l'invention. Le dispositif à table tournante et élévateur représenté sur la fig. 1 et, dans une réalisation un peu modifiée, sur les fig. 2 à 4 et désigné dans son ensemble par 10 se compose d'une table tournante 12 qu'un dispositif moteur pas à pas peut faire tourner par intermittence d'angles donnés et d'un dispositif élévateur 16 monté sur le plateau 14 de cette table. Les tables tournantes à dispositifs moteurs pas à pas sont connues (par exemple par 1'US-PS-2 852 960), de sorte qu'il suffit de mentionner brièvement que le plateau 14, monté tournant sur le carter immobile 18, présente sur le dessous à des intervalles angulaires égaux des broches d'entraînement saillantes 20 qui, dans le cas représenté sur la fig. 1, engrènent avec un cylindre globique 22 qui peut être mû par un moteur électrique 26 par l'intermédiaire d'un système d'engrenages 24.Le dispositif élévateur 16 se compose d'un bâti 28 monté sans liberté de rotation sur le plateau de table 14 et portant un chariot élévateur 30 mobile en direction verticale, et d'un cylindre 32 monte,d'axe vertical dans le bâti et que peut faire tourner par l'intermédiaire d'un système d'engrenages 34 un moteur frein électrique 36. Le bâti 28 présente des glissières verticales le long desquelles le chariot élévateur 30 se déplace de manière classique, donc non expliquée en détail. Sur une plaque de montage 38 du chariot élévateur 30 face au bâti 28 est monté un bras 40 qui peut être pourvu dans la zone de son extrémité libre de préhenseurs de pièces ou de manipulateurs appropriés qui peuvent être conçus pour prendre les pièces au poste de prise, les tenir pendant leur transfert et les remettre au poste de remise. Dans la surface latérale du cylindre 32 est fraisée une rainure de conduite du genre hélicoïdal 42 qui, dans les zones correspondant aux positions extrêmes et à une position intermédiaire (éventuellement) fixée du chariot élévateur 30, présente une zone s'étendant en direction circonférentielle. Une broche d'entraînement 44 prévue sur le chariot élévateur 30 et s'engageant dans la rainure de conduite 42 (fig. 6 et 8) glisse ou, si elle a un manchon tournant, roule, dans cette dernière 42. Cette broche d'entraînement 44 et ainsi le chariot élévateur 30 sont déplacés en fonction de l'allure de la rainure de conduite 42 du cylindre 32 et du sens de rotation de ce dernier, l'allure de la rainure déterminant la vitesse d'élévation et l'accélération du chariot élévateur. Un choix approprié de cette allure permet donc de réaliser des lois déterminées de mouvement du chariot. Sur la fig. 9 est représenté un développement, c'est-àdire en quelque sorte une représentation déployée en une surface plane, de la surface latérale du cylindre 32, qui montre l'allure de la rainure de conduite 42 pour un cas spécial de mouvement. Le cylindre 32 est destine dans ce cas à produire une course H du chariot élévateur 30, étant visée une caractéristique de course avec laquelle la broche d'entraînement 44 entraînant le chariot élévateur 30 accélère sans chocs ni à-coups à partir d'une position initiale inférieure, puis est conduite à vitesse constante jusqu'à proximité de la position extrême supérieure et enfin ralentie jusqu'à l'arrêt.Les zones de la rainure de conduite 42 s'étendant en direction circonférentielle, désignées par ul et u2 sur le développement, correspondent à la position initiale et à la position finale du chariot élévateur 30. Ces tronçons se raccordent, par une zone intermédiaire à courbure continue, à une zone oblique d'inclinaison constante qui correspond à la zone de vitesse constante du chariot élévateur. Sur les fig. 5 à 8 est représenté le chariot élévateur 30, en construction soudée du genre caisson; on voit que la broche d'entraînement 44 n'est pas montée rigidement sur ce chariot, mais est montée dans un support séparé 46 qui est lui-même monté mobile sur deux tiges de guidage parallèles 48 montées dans le chariot en direction d'élévation. Ce support 46 est maintenu dans une position intermédiaire centrale assignée par des ressorts hélicoïdaux contraints 50, 52 agissant sur le dessus et sur le dessous et appuyés à l'autre extrémité sur le chariot 30. Ces ressorts sont logés dans un logement tubulaire de guidage 54 dont les extrémités opposées sont fermées par des bouchons filetés 56 sur lesquels sont appuyées les extrémités des ressorts 50, 52 opposées au support de broche.On peut, en modifiant la profondeur de vissage de ces bouchons 56, modifier la contrainte des ressorts 50, 52 pour compenser différents poids de bras 40 et/ou de pièces. Sur la fig. 5 est représentée la disposition d'un interrupteur de secours 58, constitue d'un palpeur électrique, qui est vissé dans un trou taraudé dans la plaque 38 du chariot élévateur 30 et qui peut être un contact d'ouverture, c'est-à-dire être fermé dans la position représentée sur la figure et couper le circuit connecté quand le support de broche 46 se déplace par rapport au chariot 30 et que le poussoir de manoeuvre 60 glisse alors sur les parois inclinées du creux en V et est repoussé dans l'interrupteur 58. Cet interrupteur de secours 58 est, en plus des interrupteurs de fin de course (non représentés) déjà prévus affectés aux positions extrêmes du chariot 30, monté sur la ligne d'alimentation électrique du moteur 36. On comprend alors facilement qu'à l'apparition d'une entrave sur le bras 40 pendant la course du chariot 30, celui-ci est immobilise tandis que le support de broche continue, par l'intermédiaire de la broche d'entraînement 44, d'être mené par le cylindre qui tourne. Le support de broche 46 se déplace alors par rapport au chariot 30 avec en même temps compression du ressort 50 ou 52 placé entre les deux dans la direction d'élévation, de sorte qu'il ne se produit pas de blocage brusque, en choc, de la broche d'entraînement 44 dans la rainure de conduite 42 du cylindre 32.Le déplacement du support de broche 46 par rapport au chariot 30 fait cependant que la barre de commande 64 elle aussi se déplace par rapport au poussoir de manoeuvre 60 de l'interrupteur de secours 58. Par conséquent, le poussoir 60 rentre dans l'interrupteur 54 et celui-ci s'ouvre, de sorte que le moteur 36 s'arrête. Le mode de fonctionnement de l'interrupteur de secours 58 peut être réglé, d'une part par la raideur des flancs du creux en V, d'autre part par modification de la profondeur de vissage dans le trou taraude de la plaque 38, de façon que cet interrupteur 58 fonctionne de façon sensible de la manière nécessaire et arrête l'entraînement du cylindre 32 avant que la distance de déplacement du support de broche 46 par rapport au chariot 30 soit épuisée. Dans les positions de fin de course, la broche d'entraînement 44 montée dans le support 46 se trouve, comme déjà exposé plus haut, dans les zones s'étendant en direction circonférentielle ul et u2 de la rainure de conduite 42 et, normalement, le cylindre est déconnecté par les interrupteurs de fin de course précités (non représentés) suffisamment à temps pour s'être arrêté lorsque la broche d'entraînement 44 est dans la zone ul ou la zone u2.Si l'interrupteur de fin de course est défaillant ou que l'effet de freinage du moteur frein 36 se détériore au cours du temps, de sorte que le cylindre 32 n'est plus freiné suffisamment à temps pour que la broche d'entraînement 44 soit encore dans le parcours circonférentiel, on voit que la rainure de conduite 42, dans les positions extrêmes, se prolonge au delà des tronçons s'étendant en direction circonférentielle ul et u2, et ce au moins d'abord de nouveau par un cours oblique s'écartant de la direction circonférentielle qui tend en plus à déplacer la broche d'entraînement 44, en cas de passage dans cette zone, vers la position extrême correspondante.Comme alors, cependant, le chariot élévateur a déjà atteint les butées opportunément également prévues, de nouveau, seul le support de broche 46 est déplacé avec augmentation de la contrainte du ressort 50 ou 52 l'appuyant sur le chariot élévateur 30, et alors, de nouveau, l'interrupteur de secours 58 agit et arrête le moteur 36. L'orientation oblique s'écartant de la direction circonférentielle des tronçons de prolongement de la rainure de conduite 42 permet de fraiser le tronçon extrême de celle-ci sur une plus grande zone circonférentielle, ce qui assure que l'entraînement du cylindre 32 ait lieu en tout cas, c'est-à-dire aussi en cas d'effet dégradé du mécanisme de freinage du moteur frein 36, suffisamment à temps pour que la broche d'entraînement 44 ne bute pas à l'extrémité de la rainure de conduite. Sur la fig. 9, les courses supplémentaires du support de broche possibles dans les positions extrêmes de course par le prolongement de la rainure de conduite au delà de la zone proprement dite, s'étendant en direction circonférentielle, correspondant à la position extrême, sont désignées par hl et h2. Dans le cadre de l'idée de l'invention peuvent être réalisés des modifications et des perfectionnements des exemples de réalisation décrits concernant tant le mode de montage mobile du support de broche 46 dans le chariot élévateur 30 que la disposition de l'interrupteur de secours 58 et de l'élément qui le déclenche. Revendications 1. Dispositif à table tournante et élévateur comportant une table tournante ayant un plateau qu'un dispositif moteur pas à pas peut faire tourner suivant une loi donnée de mouvement et sur lequel est monté un dispositif élévateur présentant un chariot élévateur qui est guidé de façon à pouvoir monter et descendre verticalement dans un bâti de guidage monté sans liberté de rotation relative sur le plateau et sur lequel est prévue une broche d'entraînement saillant perpendiculairement à la direction d'élévation dont l'extrémité libre s'engage dans une rainure de conduite faite dans la surface latérale d'un cylindre monté verticalement, et de façon à pouvoir être soumis à rotation par un moteur électrique, dans le bâti de guidage, caractérisé par le fait que la broche d'entraînement (44) est montée rigidement dans un support (46) qui est lui-même monté dans le chariot élévateur (30) de façon à pouvoir parcourir une distance limitée de déplacement dans la direction d'élévation, que des éléments élastiques (50, 52) maintiennent le support de broche (46) par rapport au chariot élévateur (30) dans une position intermédiaire assignée d'où il peut être déplacé, avec augmentation de la contrainte élastique, dans la zone fixée par la distance limitée de déplacement en cas d'apparition d'une entrave sur le chariot élévateur (30) pendant la course (H) de celui-ci ou si le chariot élévateur (30) atteint des butées dans les positions de fin de course et que, sur le chariot élévateur (30) et le support de broche (46), sont prévus des éléments coopérants d'un dispositif commutateur électrique (58; 64) qui, en cas de déplacement du chariot élévateur (30) par rapport au support de broche (46), commute de l'état existant dans la position intermédiaire assignée et ainsi arrête ltentrainement à moteur électrique (36) du cylindre (32). 2. Dispositif à table tournante et élévateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'entrainement moteur du cylindre (32) est assure par un moteur frein électrique (36). 3. Dispositif à table tournante et élévateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le dispositif commutateur électrique (58) présente un interrupteur du type palpeur électrique monté sur le chariot élévateur (30) et dont le poussoir de manoeuvre (60), maintenu dans une position de commutation, s'engage, dans la position intermédiaire assignée, par son extrémité de manoeuvre, dans un creux en V (62) d'une barre de commande (64) s'étendant en direction d'élévation sur le support de broche (46). 4. Dispositif à table tournante et élévateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le boîtier du palpeur électrique (58) est monté sur le chariot élévateur (30) de façon à pouvoir être déplacé dans la direction de la course du poussoir de manoeuvre (60). 5. Dispositif à table tournante et élévateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le support de broche (46) est monté mobile sur deux tiges de guidage espacées latéralement (48) s'étendant dans la direction d'élévation et dont les extrémités sont fixées dans le chariot élévateur (30). 6. Dispositif à table tournante et élévateur selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la rainure de conduite (42) faite dans le cylindre (32) présente, dans chacune des zones recevant la broche d'entraînement (44) dans les positions de fin de course, un tronçon (41; 42) s'étendant en direction circonférentielle, caractérisé par le fait que la rainure de conduite (42) se prolonge un peu au delà de chacun des tronçons s'étendant en direction circonférentielle (41; 42) et ses tronçons de prolongement ont une orientation oblique s'écartant de la direction circonférentielle et tendant en plus à amener la broche d'entraînement (44) dans la position extrême.