Brevet FR2673164A1 — publié le 19920828

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION DE PIECES A PARTIR D'UN VRAC L'invention concerne un dispositif de distribution de pièces à partir d'un vrac et s'applique en particulier à la distribution de pièces de faibles dimensions, en vue d'alimenter une machine automatique. La distribution de petites pièces à partir d'un vrac utilise classiquement la technique des bols vibrants. Un inconvénient de cette technique réside dans le fait que lorsqu'une machine nécessite, lors de chaque cycle de fonctionnement, une distribution simultanée d'une pluralité de produits, il est régulièrement nécessaire d'implanter plusieurs bols vibrants car, dans la pratique, le nombre de sorties de ces derniers est limité. Du fait de cette multiplication, le niveau de fiabilité obtenu s'avère en effet relativement faible. En outre, cette technique s'est avérée inadaptée pour la distribution de pièces de formes particulières ayant par exemple tendance à s' enchevêtrer les unes dans les autres. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour principal objectif de fournir un dispositif de distribution permettant une distribution simultanée à partir d'un vrac, de plusieurs pièces, sans limite théorique de ce nombre de pièces. Un autre objectif est de fournir un dispositif de distribution permettant de distribuer des pièces de formes diverses incompatibles avec la technique de distribution classique par bols vibrants. A cet effet, l'invention vise un dispositif de distribution de pièces à partir d'un vrac, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - des moyens de mise en circulation en continu des pièces selon un circuit fermé, comportant une pluralité de couloirs de largeurs conjuguées desdites pièces, aptes à canaliser ces dernières, - un préhenseur associé à des moyens de déplacement aptes à le déplacer verticalement au-dessus des couloirs, ledit préhenseur étant doté à l'aplomb de chaque couloir d'un embout creux télescopique apte à se déplacer entre des positions haute et basse dans lesquelles il forme des saillies de hauteurs différentes sous le préhenseur, - des moyens de mise en dépression de chaque embout télescopique aptes à engendrer un déplacement desdits embouts de leur position basse vers leur position haute lorsque ces derniers sont obturés, - et des moyens de déplacement horizontal du préhenseur aptes à le déplacer entre une position de prise audessus des couloirs et une position de dépose des pièces. Le principe de fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant : lors à'une prise, le préhenseur se positionne au-dessus des couloirs. Chaque embout télescopique saisit par dépression une pièce du flot, et son extrémité étant ainsi obturée, remonte en position haute, ce qui permet d'isoler la pièce retenue du choc des suivantes. Le nombre de pièces pouvant être saisies simultanément lors de chaque cycle de fonctionnement dépend uniquement du nombre d'embouts télescopiques et n'est donc en aucune manière limité. De plus, la forme des pièces peut être quelconque, la seule condition étant qu'elles soient aptes à obturer l'embout télescopique. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque embout télescopique est constitué d'un tube fixe intégré dans le préhenseur et connecté aux moyens de mise en dépression, et d'un tube mobile apte à coulisser extérieurement sur le tube fixe, ledit tube mobile étant doté d'une butée apte à limiter son déplacement vers le bas. En outre, selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de mise en circulation des pièces comprennent une pluralité de rainures parallèles formant les couloirs, un cylindre à gorges associé à des moyens de mise en rotation et disposé à l'entrée des rainures, et un rail vibrant apte à assurer un recyclage en continu des pièces entre la sortie des couloirs et le cylindre à gorges. Par ailleurs, ce dispositif de distribution comprend préférentiellement une rampe disposée au-dessus des couloirs et dotée d'une buse de soufflage à l'aplomb de chacun desaits couloirs, adaptée pour freiner l'avancement des pièces avant le déplacement vers le bas du préhenseur. Cette rampe permet, grace à un soufflage actionné un bref instant, de bloquer la circulation créant ainsi une file continue libérée ensuite afin d'effectuer la préhension. Cette file continue garantit ainsi la présence d'une pièce en regard de chacun des embouts. Selon une autre caractéristique de l'invention, et en vue de la dépose des pièces, le dispositif de distribution comprend des moyens d'alimentation en fluide des embouts télescopiques agencés pour alimenter lesdits embouts après arrêt de la dépression. En outre, ce dispositif comprend préférentiellement un réceptacle de réception des pièces comportant des logements de formes conjuguées desdites pièces agencés pour se trouver à l'aplomb des embouts télescopiques dans la position de dépose du préhenseur, chacun desdits logements étant doté d'un fond muni d'un passage de fluide raccordé aux moyens de mise en dépression en vue d'assurer le maintien des pièces dans ces logements. Par ailleurs, un vibrateur est préférentiellement agencé sur le réceptacle de réception des pièces et adapté pour faire vibrer horizontalement ledit réceptacle lors de la dépose des pièces. De plus, les moyens d'alimentation en fluide sont avantageusement adaptés pour alimenter chaque logement lors de la dépose des pièces et avant la mise en dépression de ces derniers, en vue de créer un coussin d'air dans le fond desdits logements. Ainsi, après une translation, le préhenseur dépose par arrêt de la dépression puis soufflage, les pièces non orientées dans les logements du réceptacle au fond desquels est réalisé un coussin d'air. Par une vibration horizontale et grâce a ce coussin d'air, les pièces s'orientent alors instantanément de façon à venir épouser la forme des logements. Dès lors, une mise en dépression de ces logements permet l'utilisation des pièces pour toute opération ultérieure. En vue de cette utilisation, le dispositif de distribution comprend, en outre, préférentiellement, des moyens de déplacement longitudinal adaptés pour amener le réceptacle de réception à l'aplomb d'un outil de déchargement dudit réceptacle. De plus, il comprend avantageusement aes moyens d'entralnement du réceptacle de réception adaptés pour engendrer une rotation de 360 degrés dudit réceptacle lors de son déplacement longitudinal. Ainsi, même si éventuellement, deux pièces enchevêtrées par exemple, sont saisies par un même embout télescopique, la rotation du réceptacle permet d'éliminer la deuxième pièce. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description :: - - la figure 1 est une vue latérale d'ensemble selon la flèche A d'un dispositif de distribution conforme à l'invention, - la figure 2 en est une vue de dessus, - la figure 3 est une vue latérale selon la flèche A à échelle agrandie et, avec des arrachés partiels, représentant le préhenseur et les moyens de mise en circulation des pièces de ce dispositif, - la figure 4 en est une vue frontale par un plan B, avec des arrachés partiels, - la figure 5 en est une vue frontale par un plan C, avec des arrachés partiels, - la figure 6 en est une vue latérale partielle selon la flèche D, - et les figures 7a à 7m sont des schémas illustrant le fonctionnement d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif représenté aux figures 1 à 6 constitue un poste d'enclumage comportant une unité de distribution simultanée, à partir d'un vrac, d'enclumettes constituant un des éléments d'une amorce pour cartouches. Ce dispositif se compose essentiellement de quatre ensembles des moyens de mise en circulation et de canalisation des enclumettes, un préhenseur adapté pour saisir simiultanément plusieurs enclumettes, un réceptacle doté de logements adaptés pour recevoir les enclumettes saisies, et un module d'enclumage. Les moyens de mise en circulation et de canalisation des enclumettes comprennent, en premier lieu, un bac 1 de section rectangulaire destiné à contenir le vrac d'enclumettes 2, ce bac se prolongeant par un plan horizontal dans lequel sont ménagées une pluralité de rainures parallèles 3, en l'exemple au nombre de quatorze A l'entrée de ces rainures 3 se trouve disposé un cylindre 4 doté de gorges 5 dans le prolongement desdites rainures. Ce cylindre 4 est entraîné de façon permanente en rotation au moyen d'un moteur 6 et a pour objectif de canaliser les enclumettes 2 dans les rainures 3. De plus, une paroi transversale 7 de retenue des pièces, dont l'extrémité inférieure se trouve à une distance du fond du bac 1 adaptée pour permettre le passage d'une couche d'enclumettes 2, est disposée dans ce bac à proximité du cylindre à gorges 4. La mise en circulation proprement dite des enclumettes est assurée par un rail vibrant 8 formant un circuit fermé avec le bac 1 et assurant un recyclage entre la sortie des rainures 3 et une ouverture ménagée dans ledit bac à l'opposé desdites rainures. Enfin, une rampe 9, comportant des buses de soufflage à l'aplomb de chaque rainure 3, est disposée audessus desdites rainures. Cette rampe 9 est alimentée en air comprimé et a pour objectif de créer un soufflage d'air dans chacune des rainures 3 pendant un bref instant, de façon à bloquer la circulation des enclumettes 2 et à créer ainsi une file continue libérée ensuite afin d'effectuer la préhension. Cette préhension est réalisée au moyen du deuxième ensemble principal du dispositif de distribution, à savoir un préhenseur 1G adapté pour saisir simultanément une rangée d'enclumettes 2 alignées dans les rainures 3. A cet effet, ce préhenseur 1G comprend une pluralité a'embouts télescopiques 11 disposés de façon à venir chacun à l'aplomb d'une rainure S. Tel que représenté à la figure 3, ce préhenseur comporte un corps de forme parallélépipédique rectangle présentant en partie inférieure un volume interne creux 12 délimité par une paroi inférieure horizontale 13. Chaque embout télescopique 11 comprend quant à lui, en premier lieu, un tube fixe 14 à paroi mince s'étendant verticalement dans le volume creux 12 du préhenseur 10 et débouchant au niveau de la paroi inférieure 13 de ce dernier Chaque embout 11 comprend, en outre, un deuxième tube mobile 15 disposé de façon à coulisser extérieurement le long du tube fixe 14 et agencé pour venir partiellement en saillie sous la paroi inférieure 13 du préhenseur 10 au travers d'un orifice ménagé dans cette dernière. Ce tube mobile 15 est, de plus, doté d'une collerette externe 16 destinée à venir en butée sur la paroi inférieure 13 du préhenseur 10, en vue de limiter le déplacement vers le bas dudit tube. Le tube fixe 14 de chacun de ces embouts 11 est agencé pour être connecté, soit à une pompe à vide en vue de la saisie et du transport des enclumettes 2, soit après une commutation, à une source d'air comprimé en vue de la dépose de ces enclumettes. Ainsi, lors de la saisie d'une enclumette 2, lorsque le préhenseur 10 se trouve à l'aplomb des rainures 3, chaque tube mobile 15 saisit par dépression une enclumette 2 du flot et, son extrémité se trouvant ainsi obturée, ce tube mobile remonte en position haute, ce qui permet d'isoler la pièce saisie du choc des suivantes. Par contre, lors de la dépose des enclumettes 2, la dépression est arrêtée et ces dernières sont éjectées par soufflage. L'ensemble de préhension comporte par ailleurs des moyens de déplacement verticaux et transversaux du préhenseur 10 aptes à le déplacer respectivement, verticalement à l'aplomb des rainures 3 en vue de la saisie des enclumettes 2, et transversalement de façon à l'amener à l'aplomb du réceptacle. A cet effet, cet ensemble de préhension comprend un portique 17 suspendu à la tige d'un vérin vertical 18 dont le corps est fixé sur un bâti 19, le guidage de ce portique lors de ses déplacements verticaux étant assuré par deux axes de guidage 20 s'étendant sur ledit portique et coulissant dans des corps de guidage 21 solidaires du bâti 19. En outre, entre les montants de ce portique 17, est disposé un vérin horizontal 22 sur la tige duquel est fixée une platine 23 sur laquelle est solidarisée l'extrémité d'une traverse horizontale 24 agencée pour s'étendre sous ce vérin horizontal 22. Le préhenseur 10 est quant à lui porté par un bloc-support 25 disposé vers l'extrémité de la traverse 24 opposée à la platine 23, ce bloc-support formant, en outre, un corps de guidage coulissant le long d'une tige de guidage 26 horizontale solidaire du portique 17. Les déplacements verticaux du préhenseur 10 sont donc engendrés par le vérin vertical 18 dans une position rétractée du vérin horizontal 22 correspondant à une position dudit préhenseur où ce dernier se trouve à l'aplomb des rainures 3. Les déplacements transversaux du p. éhenseur 10 sont quant à eux engendrés par le vérin horizontal 22 dans une position rétractée du vérin vertical 18 et permettent de translater ce préhenseur entre une position de saisie au-dessus des rainures 3 et une position de dépose au-dessus du réceptacle de réception des pièces saisies. Ce réceptacle de réception, constituant le troisième ensemble du dispositif selon l'invention, comporte une navette 27 destinée à assurer le transport des enclumettes 2 vers le module d'enclumage. Cette navette 27 comporte, en premier lieu, une pluralité de logements 28 alignés, en l'exemple quatorze, agencés de façon à se trouver chacun à l'aplomb d'un embout télescopique 11 du préhenseur 10 dans la position de dépose de ce dernier. Cnacun de ces logements 28 présente une forme conjuguée de la forme des enclumettes 2 et comporte un fond doté d'un passage de fluide agencé pour être connecté, soit à une source d'air comprimé en vue de la dépose des enclumettes 2, soit après une commutation, à une pompe à vide en vue du transport de ces enclumettes. Cette navette 27 est, en outre, munie d'un vibrateur 29 adapté pour la faire vibrer horizontalement lors de la dépose des enclumettes 2. Ainsi, lors de la dépose des enclumettes 2 dans les logements 28 de la navette 27, un coussin d'air est formé dans le fond de ces logements. Par une vibration horizontale, et grâce à ce coussin d'air, les enclumettes s'orientent alors instantanément la pointe vers le bas. Lors de l'arrêt du soufflage et de la mise en dépression, elles viennent donc se loger parfaitement dans les logements 28 et peuvent alors être transférées vers le module d'enclumage, leur maintien étant assuré par dépression. Par ailleurs, cette navette 27 est portée par l'intermédiaire d'un arbre de rotation 30 dans un bloc support 31 formant une chape entre les ailes de laquelle s'étend ladite navette. Cet arbre de rotation 30 porte vers une de ses extrémités une roue dentée 32 agencée pour coopérer avec une crémaillère horizontale 33 disposée longitudinalement de façon à entraîner une rotation de 360 degrés de la navette 27 lors des déplacements de cette dernière entre le module d'enclumage et le préhenseur 10. Cette rotation permet, d'une part, si deux enclumettes ont été saisies simultanément par un même embout 11, d'éliminer la deuxième enclumette qui ne se trouve pas maintenue par dépression et, d'autre part, tel qu'on le comprendra mieux plus loin, de mettre au ré but la série d'enclumettes si une erreur est détectée au niveau du module d'enclumage. Les enclumettes 2 ainsi rejetées lors de la rotation de la navette 27 sont, en outre, réceptionnées dans un godet 34 disposé en-dessous de cette navette. Les déplacements longitudinaux du réceptacle de réception sont enfin engendrés par un vérin horizontal 35 sur la tige duquel est fixé le bloc support 31 de la navette 27, et dont le corps est solidaire à'un bâti fixe 36. De plus, deux axes ae guidage 37 solidaires du bloc support 31 et coulissant dans deux corps de guidage 38 solidaires du bâti 36, assurent le guidage lors de ces déplacements. Le module d'enclumage est quant à lui destiné à saisir les enclumettes 2 disposées dans les logements 20 de la navette 27, puis à venir enfoncer en force ces enclumettes dans des alvéoles remplis d'une composition pyrotechnique sensible et constituant des amorces de cartouche. Ce module d'enclumage comporte une pluralité de préhenseurs pneumatiques à dépression 48 alignés, en l'exemple quatorze, adaptés pour se trouver chacun à l'aplomb d'un logement 28 de la navette 27. Il comprend en premier lieu une platine horizontale 39a sur laquelle sont fixés deux axes de guidage 40 coulissant dans des corps de guidage 41 solidaires du bâti support 19. En outre, cette platine 39a est fixée sur la tige d'un vérin vertical 42 dont le corps est solidaire du bâti support 19. Le module d'enclumage comprend, en outre, un bloc d'enclumage 39b portant les préhenseurs 48. Ce bloc d'enclumage 39b est disposé sous la platine 39a et porté par la tige de deux vérins 47 agencés verticalement, dont le corps est fixé sur ladite platine. Ce module comprend, par ailleurs, deux pions de centrage fixes 43 disposés sous la platine 39a et s'étendant au travers de lumières ménagées dans le bloc d'enclumage 39b de façon à faire saillie sous ledit bloc. Ces pions de centrage 43 sont destinés à venir coopérer avec des orifices de centrage 44 ménagés dans un "véhicule" 45 portant les alvéoles. Pour la description de ce véhicule 45, il convient de se reporter à la demande de brevet déposée simultanément à la présente demande par la demanderesse. Le module d'enclumage comprend, enfin, deux butées 46 faisant saillie sous le bloc d'enclumage 39a et destinées à plaquer le véhicule 45 lors de la rétraction du vérin principal 42. Il est à noter, en outre, que le bloc d'enclumage 39b comporte un dispositif de contrôle pneumatique permettant de commander la mise au rebut d'une série d'enclumettes, si une enclumette 2 est manquante dans un logement 28 de la navette 27 ou si une enclumette 2 est mal orientée dans son logement 28. Ce dispositif de contrôle consiste en la génération d'un signal pneumatique dirigé axialement par rapport à la rangée de préhenseurs, ce signal étant autorisé par un positionnement identique des quatorze préhenseurs 48 à la même côte d'enfoncement. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention est explicité ci-dessous en référence aux figures 7a à 7m. En premier lieu, le préhenseur 10 est amené à l'aplomb des rainures 3, le vérin vertical 18 étant rétracté (figure 7a). Après actionnement du soufflage pendant un bref instant de la rampe 9, le vérin 18 est déployé et le préhenseur 10 abaissé au-dessus des enclumettes 2, les embouts télescopiques 11 étant mis en dépression (figure 7b). Au contact d'une enclumette 2, chaque embout Il se trouve obturé et le tube mobile 15 remonte en position haute, isolant la pièce saisie du choc des suivantes. Après une temporisation, le vérin 18 est rétracté et le vérin horizontal 22 déployé de façon à amener le préhenseur 10 au droit de la navette 27 (figure 7c). Les enclumettes 2 sont alors relâchées par arrêt de la dépression puis soufflage et viennent se déposer avec une orientation correcte dans les logements 28 de la navette 27 grâce au coussin d'air ménagé dans le fond de ces logements et aux vibrations imposées à cette navette (figure 7d à 7g). Le soufflage est alors stoppé et les logements 28 mis en dépression (figure 7h). La navette 27 est alors transférée à l'aplomb du module d'enclumage par déploiement du vérin 35, transfert au cours duquel elle subit une rotation de 360 degrés (figure 7i). Après arrêt de la dépression dans les logements 28, les préhenseurs pneumatiques 48 sont actionnés de façon à saisir les enclumettes 2 (figure 7j). La navette 27 est alors ramenée vers le préhenseur 10 par rétraction du vérin 35 (figure 7k). Au cours de ce retour, elle subit une nouvelle rotation de 360 degrés, et si le dispositif de contrôle pneumatique du bloc d'enclumage 39b a détecté une erreur, les enclumettes restées dans les logements 28 sont versées dans le godet 34. Le module d'enclumage est alors déplacé vers le Das par actionnement du vérin 42, de façon à enfoncer en force les enclumettes 2 dans les alvéoles (figure 71), puis remonte dans sa position d'attente (figure 7m), les vérins 47 étant actionnés au début de cette remontée provoquant le dévêtissage grâce aux butées 46. Bien que le dispositif de distribution de pièces ait été décrit ci-dessus intégré dans un poste d'enclumage, ce dernier peut également être utilisé pour de nombreuses applications nécessitant une distribution simultanée de plusieurs pièces. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif de distribution de pièces (2) à partir d'un vrac, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - des moyens (1, 3-8) de mise en circulation en continu des pièces selon un circuit fermé, comportant une pluralité de couloirs (3) de largeurs conjuguées desdites pièces, aptes à canaliser ces dernières, - un préhenseur (10) associé à des moyens de déplacement (18) aptes à le déplacer verticalement au-dessus des couloirs (3), ledit préhenseur étant doté à l'aplomb de chaque couloir d'un embout creux télescopique (11) apte à se déplacer entre des positions haute et basse dans lesquelles il forme des saillies de hauteurs différentes sous le préhenseur, - des moyens de mise en dépression de chaque embout télescopique (11) aptes à engendrer un déplacement desdits embouts de leur position basse vers leur position haute lorsque ces derniers sont obturés, - et des moyens de déplacement horizontal (22) du préhenseur (10) aptes à le déplacer entre une position de prise au-dessus des couloirs (3) et une position de dépose des pièces. 2/ - Dispositif de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque embout télescopique (11) est constitué d'un tube fixe (14) intégré dans le préhenseur (10) et connecté aux moyens de mise en dépression, et d'un tube mobile (15) apte à coulisser extérieurement sur le tube fixe (14), ledit tube mobile étant doté d'une butée (16) apte à limiter son déplacement vers le bas. 3/ - Dispositif de distribution selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mise en circulation des pièces comprennent une pluralité de rainures parallèles (3) formant les couloirs, un cylindre (4) à gorges (5) associé à des moyens de mise en rotation (6) et disposé à l'entrée des rainures (3), et un rail vibrant (8) apte à assurer un recyclage en continu des pièces entre la sortie des couloirs et le cylindre à gorges. 4/ - Dispositif de distribution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une rampe (9) disposée au-dessus des couloirs (3) et dotée d'une buse de soufflage à l'aplomb de chacun desdits couloirs, adaptée pour freiner l'avancement des pièces (2) avant le déplacement vers le bas du préhenseur (10). 5/ - Dispositif de distribution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alimentation en fluide des embouts télescopiques (11) agencés pour alimenter lesdits embouts après arrêt de la dépression en vue de la dépose des pièces. 6/ - Dispositif de distribution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un réceptacle (27) de réception des pièces (2) comportant des logements (28) de formes conjuguées desdites pièces agencés pour se trouver à l'aplomb des embouts télescopiques (11) dans la position de dépose du préhenseur (1 O), chacun desdits logements étant doté d'un fond muni d'un passage de fluide raccordé aux moyens de mise en dépression en vue d'assurer le maintien des pièces dans ces logements (28). 7/ - Dispositif de distribution selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un vibrateur (29) agencé sur le réceptacle (27) de réception des pièces (2) et adapté pour faire vibrer horizontalement ledit réceptacle lors de la dépose des pièces. 8/ - Dispositif de distribution selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en fluide sont adaptés pour alimenter chaque logement (28) lors de la dépose des pièces (2) et avant la mise en dépression de ces derniers, en vue de créer un coussin d'air dans le fond desdits logements. 9/ - Dispositif de distribution selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement longitudinal (35) adaptés pour amener le réceptacle de réception à l'aplomb d'un outil de déchargement (39) dudit réceptacle. 10/ - Dispositif de distribution selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entrainement (30, 32, 33) du réceptacle de réception (27) adaptés pour engendrer une rotation de 360 aegrés dudit réceptacle lors de son déplacement longitudinal.