Brevet FR2679537A1 — publié le 19930129

DISPOSITIF D'ORIENTATION AUTOMATIQUE DE PIECES D'ASSEMBLAGE A EXTREMITES NON SYMETRIQUES EN VUE DE LEUR TRANSFERT ENTRE UN ORGANE DE STOCKAGE EN VRAC ET UN APPAREIL DISTRIBUTEUR. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des dispositifs de transport et d'alimentation d'objets allongés, notamment d'organes d'assemblage. Il est bien connu de stocker en vrac des pièces d'assemblage telles que vis, rivets, goupilles dans des réceptacles du type bols vibrants par exemple, afin de les acheminer les unes à la suite des autres vers un poste de distribution. Lorsque ces pièces ont leurs deux extrémités identiques et peuvent etre distribuées indifféremment d'un coté ou de l'autre, l'acheminement à partir du réceptacle de stockage en vrac jusqu'à l'appareil de distribution automatisée (vis- seuse, riveteuse) ne pose pas de problèmes particuliers. Par contre, si les pièces d'assemblage ont des extrémités non symétriques (vis à tête, vis sans tête, rivets), il est nécessaire d'orienter ces pièces toujours dans le meme sens à la sortie du réceptacle de stockage. Pour cela, on a déjà proposé des solutions qui sont soit spécifiques à une seule catégorie de pièces, ce qui oblige à concevoir autant de machines qu'il y a de pièces différentes à distribuer, soit ces machines acceptent avec peu ou pas de modifications plusieurs catégories de pièces, et alors il est évident qu'elles ne peuvent avoir une efficacité et une fiabilité optimum. -2- Le dispositif suivant l'invention remédie à ces inconvénients et apporte de nombreux avantages, en ce sens qu'il autorise de manière fiable, rapide, simple et économique l'orientation automatique d'une extrémité de pièces de différentes configurations entre un moyen de stockage en vrac et un appareil de distribution. Pour cela, et selon une première caractéristique, le dispositif d'orientation automatique est constitué essentiellement par un organe rotatif interposé entre la sortie d'un réceptacle de stockage des pièces en vrac et l'alimentation d'un appareil de distribution à l'unité, ledit organe rotatif étant agencé radialement pour recevoir plusieurs pièces à distribuer de même catégorie et à extrémités non symétriques, les acheminer vers l'alimentation de l'appareil distributeur si elles sont dans le bon sens d'utilisation ou les rejeter et les diriger de nouveau dans le réceptacle de stockage si elles sont dans le mauvais sens d'utilisation. Selon une autre caractéristique, l'organe rotatif d'orientation automatique des pièces est monté dans un bâti- support de manière interchangeable, chaque organe correspondant dans ses agencements de réception, de transport et de sélection, à une catégorie de pièces à distribuer. Une autre caractéristique se trouve dans le fait que l'organe rotatif d'orientation automatique des pièces, est entraîné en continu par tous moyens moteurs, soit directement à vitesse lente, soit par l'intermédiaire d'un moyen de transmission du type pas à pas. -3- Selon une autre caractéristique, l'entrée des pièces à sélectionner dans l'organe rotatif, leur rejet dans le réceptacle de stockage et/ou leur acheminement vers l'appareil distributeur, peut être soumis, dans les cas dif- ficiles, à l'action de jets d'air judicieusement-disposés. Ces caractéristiques et d'autres encore, ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés: la figure 1 est une vue en plan illustrant schématiquement le dispositif selon l'invention associé à un réceptacle de stockage en vrac du type bol vibrant; la figure 2 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 2-2 de la figure 1, illustrant principalement l'organe rotatif et le transfert des pièces la figure 3 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 3-3 de la figure 2, montrant l'organe rotatif et ses moyens de commande et de transmission selon un exemple de réalisation; la figure 4 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 4-4 de la figure 3, montrant le moyen de transmission de l'organe rotatif; les figures 5 et 6 sont des vues partielles en coupe illustrant respectivement une vis sans tête disposée dans le bon sens et dans le mauvais sens à l'intérieur de l'organe rotatif; -4- la figure 7 est une vue en coupe partielle montrant une variante de réalisation de l'organe rotatif adaptée au transfert de vis pointeau; la figure 8 est une vue partielle en perspective illustrant deux vis sans tête logées dans l'organe rotatif dans le bon sens et dans le mauvais sens; la figure 9 est une vue illustrant un autre type de vis accepté par l'organe rotatif. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation illustrées aux figures des dessins. Dans l'exemple illustré, le dispositif (D) selon l'invention est appliqué au transfert avec orientation automatique, de vis entre un réceptacle de stockage en vrac du type bol vibrant (B) et une visseuse pneumatique (non illustrée), mais il est bien évident que le dispositif (D) peut être appliqué à d'autres pièces d'assemblage et interposé entre d'autres types de réceptacle en vrac et d'autres machines ou appareils de distribution ordonnée. Le dispositif illustré à titre d'exemple aux figures 1 à 6 et 8, est destiné à recevoir des vis sans tête (V) présentant des extrémités non symétriques, c'est-à-dire une extrémité plate (Vl) chanfreinée pour l'engagement dans un taraudage, et une extrémité de manoeuvre avec un six pans creux (V 2) de blocage par une clé mâle à six pans. De manière connue, les vis (V) soumises à l'action du bol vibrant sont amenées progressivement sur la rampe hélicoïdale (R) de la paroi du bol jusqu'au niveau supérieur o la rampe s'écarte de l'hélice. A ce stade, les vis sont sensiblement jointives et se présentent indifféremment avec leur extrémité d'entrée (Vl) en avant et en arrière Pour qu'elles soient distribuées une à une à l'appareil ou machine en aval, avec toujours leur extrémité (Vl) en avant, cela par l'intermédiaire d'une tubulure souple (T), il est donc nécessaire d'opérer entre ladite tubulure et la sortie du bol vibrant une sélection des vis, afin d'accepter celles qui sont dans le bon sens et d'éliminer celles qui sont dans le mauvais sens. Pour cela, on interpose entre la sortie du bol (B) et la tubulure (T), le dispositif (D) selon l'invention qui est constitué essentiellement par une pièce cylindrique étagée ( 1) comprenant successivement une portée cylindrique (la) de diamètre (dl), un épaulement cylindrique (lb) de diamètre inférieur (d 2), et une queue cylindrique (lc) de petit diamètre (d 3) destinée à relier la pièce ( 1) à un moyen de commande en rotation (M). La portée cylindrique (la) se présente sous la forme d'un barillet, en ce sens qu'elle est aménagée sur sa périphérie avec des cavités radiales (lal) régulièrement réparties à entrée chanfreinée et à paroi demi-circulaire, ces dites cavités débouchant sur la face frontale Au fond des cavités, des tiges ou aiguilles ( 2), introduites dans des orifices (la 2) par un évidement (la 3) de la pièce ( 1), sont bloquées en position de débordement à l'intérieur des cavités par des vis frontales ( 3) La hauteur (hl) des cavités et la hauteur (h 2) de débordement des aiguilles, sont calculées de telle sorte que lorsqu'une vis (V) est introduite dans une cavité avec son extrémité à six pans creux (V 2) en avant, la dite extrémité coiffe l'aiguille débordante. Dans cette position (illustrée à la figure 5), la vis est dans le bon sens d'utilisation ultérieure et son extrémité opposée (V 2) ne déborde pas de la périphérie du barillet Comme on le voit à la figure 2, la vis ainsi logée dans sa cavité, peut être transférée par rotation du barillet, dans la tubulure (T) positionnée dans l'axe du barillet en partie inférieure. Lorsque la vis (V) est introduite dans une cavité avec son extrémité plate (Vl) en avant (figure 6), ladite extrémité bute sur l'aiguille ( 2) et la vis déborde alors de la périphérie du barillet Après rotation à 90 degrés envi- ron du barillet, la vis est alors éjectée dans le sens de l'ouverture frontale de la cavité par une rampe ( 4 1) exécu- tée sur un bâti-support ( 4) dans lequel est monté à à rotation le barillet (figures 2,3,8) La vis éjectée retombe par une rampe d'accès (Bl) dans le bol vibrant (figures 1 et 3), afin d'être de nouveau acheminée par la rampe (R). Bien entendu, selon la forme et les dimensions des pièces à transférer (vis, rivets), les cavités du barillet ainsi que les moyens de butée, appelés aussi "détrompeurs", sont aménagés en conséquence, afin soit de recevoir entièrement les pièces introduites dans le bon sens, soit de les laisser en débordement partiel lorsqu'elles sont dans le mauvais sens Par exemple, la vis épaulée (V 3) illustrée à la figure 9, peut être logée dans une cavité ayant la dimension de son plus grand diamètre, ladite cavité présentant en son fond un détrompeur similaire à l'aiguille ( 2). 7 - Une autre variante de réalisation du barillet est illustrée à la figure 7 Pour recevoir des vis sans tête (V 4) du type pointeau, les cavités (lal) ont un fond (la 4) en demi-cône et sur la face frontale du barillet est appliqué et bloqué un disque ( 5) dont la périphérie ( 5 a) est en pente du côté de la dite face, afin de former avec les fonds (la 4) des logements pour l'extrémité (V 4 a) pointue de la vis (V 4) qui peut ainsi être escamotée entièrement dans la cavité Dans le sens opposé, la vis (V 4) est arrêtée en débordement et peut ainsi être éjectée par la rampe ( 4 1). Comme on le voit encore à la figure 1, l'introduction des vis ou autres pièces dans le barillet, peut être aidée par un jet d'air pulsé (J) On peut également prévoir des jets d'air pour activer l'éjection des pièces par la rampe ou leur introduction dans la tubulure (T). La pièce ( 1) ou dispositif rotatif ainsi conçu, est monté de manière démontable dans le bâti-support afin d'être adaptée au type de pièces à distribuer On peut ainsi, à partir d'un seul ensemble distribuer des pièces de configurations différentes. L'entraînement en rotation de la pièce ( 1) peut être direct avec le moteur (M) si celui-ci tourne lentement pour laisser le temps aux pièces à distribuer d'entrer et de sortir du barillet De préférence, et comme illustré aux figures, un moyen de transmission pas à pas est interposé entre le barillet et le moteur. 8- Ce moyen peut être du type croix de Malte, c'est-à-dire que sur l'arbre (Ml) de sortie du moteur, est calé angulairement une bague ( 6) portant de manière excentrée un doigt ( 7) coopérant, lors de la rotation, avec des encoches radiales ( 8 1) d'une roue de grand diamètre ( 8) portée par le bâti-support par l'intermédiaire de roulements ( 9) Le mécanisme à croix de Malte autorise des temps d'arrêt à chaque rotation d'un pas. Bien entendu, d'autres types d'entraînement tels que pneumatiques, roues à rockets, peuvent être prévus sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 9 - REVENDICATIONS l/ Dispositif d'orientation automatique de pièces d'assemblage à extrémités non symétriques en vue de leur transfert entre un moyen de stockage en vrac et un appareil distributeur, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par un organe rotatif ( 1) interposé entre la sortie d'un réceptacle (B) de stockage des pièces en vrac et l'alimentation (T) d'un appareil de distribution à l'unité; ledit organe rotatif étant agencé radialement pour recevoir plusieurs pièces à distribuer de même catégorie et à extrémités non symétriques, les acheminer vers l'alimentation de l'appareil distributeur si elles sont dans le bon sens d'utilisation ou les rejeter et les diriger de nouveau dans le réceptacle de stockage si elles sont dans le mauvais sens d'utilisation. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif ( 1) d'orientation automatique des pièces est monté dans un bati-support ( 4) de manière interchangeable, chaque organe correspondant dans ses agencements de réception, de transport et de sélection, à une catégorie de pièces à distribuer. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif ( 1) d'orientation automatique des pièces, comprend une portée cylindrique (la) en forme de barillet en ce sens qu'elle est aménagée sur sa périphérie avec des cavités radiales (lal) régulièrement réparties, à entrée chanfreinée et à paroi arrière demi- circulaire, lesdites cavités débouchant sur la face frontale et étant dimensionnées en fonction des pièces à distribuer. - 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond de chaque cavité (lal) est aménagé avec des formes en saillie ou en creux appelées détrompeurs, destinées soit à coopérer étroitement avec une des extrémités en creux ou en relief de la pièce qui est alors entièrement logée dans la cavité, soit à servir de butée à l'autre extrémité de la pièce qui est alors logée en débordement partiel de la cavité. 5/ Dispositif selon les revendications 1,2 et 4 ensemble, caractérisé en ce que le bâti-support ( 4) présente dans le champ de déplacement du barillet de l'organe rotatif ( 1), une rampe ( 4 1) destinée à rejeter frontalement les pièces introduites dans le mauvais sens dans les cavités (lal). 6/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif ( 1) d'orientation automatique des pièces est entraîné en continu par tous moyens moteurs (M) à vitesse lente autorisant les entrées et sorties des pièces du barillet (la). 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif ( 1) d'orientation automatique des pièces, est entraîné par tous moyens moteurs (M) du type pas à pas, autorisant les entrées et sorties des pièces du barillet (la). 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'entraînement pas à pas de l'organe rotatif ( 1) d'orientation automatique des pièces est obtenu par un moyen de transmission du type croix de Malte autorisant les entrées et sorties des pièces du barillet (la). il - 9/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée des pièces dans l'organe rotatif ( 1), leur rejet dans le réceptacle de stockage (B) et/ou leur acheminement vers l'appareil distributeur est soumis à l'action de jets d'air pulsé judicieusement disposés.