Brevet FR2685105A1 — publié le 19930618

Système de contrôle zéro défaut pour machine de serrage La présente invention concerne un système de contrôle pour machine de serrage pneumatique. A l'échelle industrielle, les opérations de serrage de vis ou de boulons sont en général effectuées par des machines de serrage pneumatique pourvues d'une clef pneumatique à une broche ou multibroches. Dans le cas où le nombre de serrage est important, il y a pour l'opérateur un risque d'oubli dont les conséquences peuvent être importantes et graves, car le non serrage d'une vis ou d'un boulon peut influencer sur la solidité de l'assemblage. Actuellement, on connaît des machines de serrage permettant d'exercer un couple de serrage prédéterminé, comme c'est le cas des demandes de brevet français 2 535 482 et 2 551 387. Mais les consignes au poste de travail et l'attention de l'opérateur ne permettent pas de supprimer le risque d'oubli afin d'assurer le zéro défaut recherché lorsque le nombre de serrage est important. La présente invention a pour objet de remédier à l'inconvénient précité en proposant un système de contrôle simple et efficace permettant d'assurer le zéro défaut des machines de serrage. Le système de contrôle pour machines de serrage pneumatique comprenant au moins une clef pneumatique de serrage et au moins un support d'accrochage de la clef, selon l'invention, comprend au moins un compteur d'impulsions pneumatiques avec mémorisation d'un nombre prédéterminé de serrage à effectuer, un générateur d'impulsions pneumatiques qui émet une impulsion à chaque actionnement de la clef pneumatique de serrage, un temporisateur ne laissant passer que des impulsions pneumatiques d'une durée supérieure à un seuil minimum pour atteindre le compteur, et des moyens indicateurs visuels et sonores permettant de distinguer les cas où le nombre enregistré d'impulsions pneumatiques par le compteur en fin de cycle d'opération de serrage est égal ou non du nombre de serrage mémorisé. De préférence, les moyens indicateurs sont actionnés par le compteur pneumatique à la fin de chaque cycle de travail de l'opérateur. De façon équivalente, le système permet la mise en service d'une machine de serrage d'avoir une information concernant le nombre de serrages effectués dans le compteur présélectionné. Ce nombre de serrages étant décompté à chaque impulsion pneumatique ayant franchi le temporisateur. En fin de cycle, une information visuelle est transmise à l'opérateur pour lui indiquer si le nombre de serrage prévu est ou n'est pas accompli. A l'accrochage de la clef pneumatique sur son support, il y a normalement remise à zéro du système. En cas de dysfonctionnement, c'est-à-dire lorsque le serrage prévu n'est pas accompli, un avertisseur sonore est déclenché. Le système de 1 invention permet d'alerter l'opérateur chaque fois qu'en fin de cycle le nombre de serrage de correspond pas au nombre présélectionné et d'assurer ainsi le zéro défaut recherché pendant les opérations de serrage. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustré sur le schéma unique annexé qui représente une vue synoptique du système selon l'invention. Selon la figure unique, 1 représente une source à air comprimé, 2 est une vanne d'alimentation pneumatique du système qui peut être sous la forme d'une vanne à trois orifices et à deux positions. A la vanne d'alimentation 2 est relié un générateur 3 d'impulsions pneumatiques via une conduite 4. Une clef pneumatique de serrage 5 est alimentée en air comprimé via successivement la vanne d'alimentation 2, la conduite 4, le générateur 3 et une conduite 6, la dernière établissant une communication permanente entre le générateur 3 et la clef pneumatique 5. Un dispositif d'huilage 7 pour la clef pneumatique de serrage 5 peut être prévu. Le générateur d'impulsions pneumatiques 3 produit une impulsion chaque fois que la clef pneumatique 5 de serrage est actionnée, par exemple en appuyant sur la gâchette non représentée de la clef 5. L'actionnement de la clef pneumatique pour exercer l'opération de serrage d'une vis ou d'un boulon non représenté crée une dépression dans la conduite 6 et déclenche le générateur 3 pour produire une impulsion pneumatique correspondante. Les impulsions produites par le générateur 3 sont envoyées à un compteur pneumatique 8 via une conduite 9 et un temporisateur 10. Le temporisateur 10 fixe un seuil minimum de durée Tg au-delà duquel les impulsions pneumatiques produites par le générateur 3 peuvent atteindre le compteur 8. Le seuil minimum peut être réglé en fonction de la nature des vis ou boulons à serrer. On peut par exemple fixer le seuil minimum situé entre deux et cinq secondes. Le temporisateur 10 permet de supprimer des impulsions pneumatiques qui sont causées par l'actionnement intempestif de courte durée de la clef pneumatique 5. De cette manière, les impulsions pneumatiques ayant franchi le temporisateur représentent les serrage s effectifs de vis ou de boulons. Le long de la conduite 9 entre le générateur 3 et le compteur 8 se trouve une prise d'informations 11 dont le rôle sera expliqué par la suite, un interrupteur 12 pour la communication pneumatique entre le générateur 3 et le temporisateur 10, un premier sélecteur 13 entre le temporisateur 10 et le compteur 8. Le système de l'invention comprend également un second sélecteur 14 relié à la sortie du compteur 8 via une conduite 15. A la sortie 14a du second sélecteur 14 sont reliés pneumatiquement un premier indicateur visuel 16, un second indicateur visuel 17, un support d'accrochage 18 pour la clef pneumatique 5, un distributeur 19 de commande d'un avertisseur sonore 20, et l'entrée exclusive d'une première porte logique ET 21. Le second sélecteur 14 avantageusement choisi de façon à interdire la circulation d'air comprimé vers le compteur 8. Dans le compteur 8 est mémorisé un nombre prédéterminé Ng qui correspond au nombre de serrage à effectuer par la machine de serrage. Pour faciliter la description, la partie du système lié au fonctionnement de l'avertisseur sonore 20 est représentée à part, en bas à droite de la figure unique. Ainsi, le support d'accrochage 18 pour la clef pneumatique 5 est représenté en deux fois sur la figure. Pour les opérations de serrage, l'opérateur décroche la clef pneumatique 5 de serrage de son support d'accrochage 18, la vanne d'alimentation 2 étant ouverte. Pour effectuer le serrage d'une vis ou d'un boulon, l'opérateur positionne la clef pneumatique 5 sur la vis ou le boulon à serrer et appuie sur la gâchette d'actionnement (non représentée) de la clef pneumatique 5. L'actionnement de la clef pneumatique crée une dépression dans la conduite 6 et déclenche le générateur d'impulsions pneumatiques 3. Une impulsion pneumatique dont la durée dépend de la durée d'actionnement de la clef 5 est envoyée au compteur 8 via la conduite 9 et le temporisateur 10. Si la durée de l'impulsion pneumatique est supérieure au seuil minimum Tg du temporisateur 10, l'impulsion correspondante est comptée ou décomptée par le compteur 8. Pendant les opérations, l'un des indicateurs visuels 16, 17 dont les couleurs sont différentes est allumé, par exemple l'indicateur 16 de couleur rouge. Si l'opérateur appuie sur la gâchette d'actionnement de la clef pneumatique par inattention, il s'en rend compte rapidement et l'impulsion pneumatique correspondante produite par le générateur 3 est arrêtée par le temporisateur 10 puisque la durée de l'impulsion est inférieure au seuil minimum Tg du temporisateur. De cette façon, le compteur 8 enregistre uniquement les impulsions pneumatiques représentatives de serrages effectifs accomplis. En fin de cycle de serrage, si le nombre de serrages effectués correspond au nombre prédéterminé Ng, le compteur 8 envoie une impulsion pneumatique de commande à travers le second sélecteur 14 via les conduites 15 et 14a. L'impulsion est reçue par tous les éléments reliés à la sortie 14a du second sélecteur 14. L'impulsion de commande générée par le compteur 8 provoque l'extinction du premier indicateur visuel 16 de couleur rouge normalement allumé, l'allumage du second indicateur visuel 17 de couleur verte par exemple, la fermeture du distributeur 19 normalement ouvert, et la fermeture de la vanne d'alimentation 2 via la première porte ET 21.L'opérateur accroche la clef pneumatique 5 sur le support d'accrochage 18 qui déclenche alors la remise à zéro du compteur 8 via une conduite 22, l'ouverture de la vanne d'alimentation 2 et la purge du générateur 3 d'impulsions pneumatiques via une conduite 23 et la prise d'informations 11. Dans le cas où en fin de cycle de serrage, le nombre de serrage effectué ne correspond pas au nombre prédéterminé Ng, le compteur 8 n'émet pas une impulsion de commande aux indicateurs visuels 16,17, au distributeur 19 qui reste ouvert et à la porte 21. Le système reste dans le même état que pendant les opérations de serrage. Si l'opérateur raccroche la clef pneumatique 5 sur le support d'accrochage 18, l'avertisseur sonore 20 est déclenché. De cette façon, le système de l'invention permet d'éviter des oublis pendant l'opération de serrage afin de réaliser le zéro défaut recherché et d'améliorer ainsi la qualité du travail. Dans la pratique, la machine de serrage doit accomplir des nombres de serrage différents selon la cas. Il est possible dans ce cas d'introduire dans la mémoire du compteur 8 le nombre de serrage à accomplir Ng chaque fois qu'il est nécessaire. I1 est également possible de prévoir plusieurs compteur en parallèle commandés par les premier et second sélecteurs 13 et 14. Sur la figure unique est représenté un second compteur 8' qui peut être mis en fonctionnement à la place du compteur 8 par l'intermédiaire des sélecteurs 13 et 14. Le fait d'avoir plusieurs compteurs en parallèle qui fonctionnent un à la fois grâce aux sélecteurs 13, 14 permet de présélectionner plusieurs nombres de serrage prédéterminés correspondants à différents types de travail à effectuer. Quand on change du type de travail il suffit alors d'actionner sur les sélecteurs 13 et 14 pour choisir le compteur correspondant approprié. Bien entendu, la présence des sélecteurs 13 et 14 n'est nécessaire que lorsque le système comporte au moins deux compteurs 8, 8'. REVENDICATIONS 1. Système de contrôle pour machine de serrage pneumatique comprenant au moins une clef pneumatique de serrage (5) et un support d'accrochage (18) pour la clef pneumatique, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un compteur (8, 8') d'impulsions pneumatiques avec mémorisation d'un nombre prédéterminé (No) correspondant au nombre de serrages à effectuer par la machine, un générateur (3) d'impulsions pneumatiques produisant une impulsion pneumatique à chaque actionnement de la clef pneumatique de serrage (5) dont la durée dépend de la durée de l'actionnement de la clef pneumatique, un temporisateur (10) disposé entre le générateur et le compteur de façon à ne laisser passer que les impulsions produites par le générateur avec une durée supérieure à un seuil minimum (Tg), et des moyens indicateurs visuels (16, 17) et sonore (20) commandés par le compteur à la fin de cycles d'opération de serrage. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le seuil minimum (Tg) du temporisateur (10) est compris entre deux et cinq secondes. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les indicateurs visuels (16, 17) sont de couleur différente dont l'un (16) est allumé pendant les opérations de serrage, et que lorsque le nombre de serrages effectués par la clef pneumatique (5) correspond au nombre prédéterminé (No), le compteur envoie une impulsion de commande provoquant l'extinction de l'indicateur (16) normalement allumé et l'allumage de l'autre indicateur (17). 4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la vanne d'alimentation (2) pneumatique de la machine de serrage est fermée par l'impulsion de commande issue du compteur (8). 5. Système selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'accrochage de la clef pneumatique (5) sur son support (18) provoque la remise à zéro du compteur (8). 6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que si le nombre de serrages effectués ne correspond pas au nombre prédéterminé (No) en fin de cycle d'opération de serrage, le compteur (8) n'émet pas d'impulsion de commande, l'accrochage de la clef pneumatique (5) sur son support (18) actionne l'avertisseur sonore (20). 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'elle comprend au moins deux compteurs (8, 8') mis en parallèle par un premier sélecteur (13) et un second sélecteur (14) permettant de ne faire fonctionner qu'un compteur à la fois, chaque compteur ayant mémorisé un nombre prédéterminé de serrages à effectuer différent des autres compteurs. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le second sélecteur (14) relié à la sortie des compteurs interdit la circulation d'air comprimé vers les compteurs.