Brevet FR2696952A1 — publié le 19940422

La présente invention concerne un dispositif de liaison mécanique pour la transmission d'une énergie vibratoire obtenue à partir d'un électroaimant solidaire d'une contre-masse et transmise à un recepteur circulaire ou lineaire, L'ensemble constituant une base vibrante du type utilise pour l'amenage automatique à cadence élevée. Dans le cas de recepteurs circulaires, par exemple pour une application à des systèmes de sélection de pièces par bol vibrant, le mode de liaison mécanique est assure par des systèmes de lames de rappel (ou lames de ressort) faisant office de rappel à chaque exitation de 1 'électroaimant. Dans les techniques actuelles existantes les lames (generalement plates) sont fixées respectivement - entre la contre-masse d'une part, - dans le plateau formant le fond du bol par l'intermédiaire d'usinages specifiques dans ces derniers éléments permettant l'inclinaison de la lame et sa fixation. Généralement l'orientation des lames permet de générer des vibrations dans un sens horaire ou anti-horaire pour faire circuler les pièces dans le sens désire dans l'application. Cette disposition structurelle implique donc de réaliser lors de l'usinage des pièces, des contre-masses, plateaux ou bols spécifiques et figés dans leur application horaire ou anti-horaire. Les séries de fabrication sont alors doublées et spécifiques au sens de rotation souhaite sur les bols ou au sens d'avancement souhait sur les rails. I1 en résulte des inconvenients aux niveaux stocks et prix de revient. On notera d'ailleurs qu'il en est de même en ce qui concerne la fixation de l'électroaimant sur la contre-masse, celui-ci etant généralement fixé sur un usinage incline spécifiant sa position et inclinaison selon une technique analogue à celle de fixation des lames. I1 s'en suit les mêmes inconvénients que pour la fixation des lames à savoir que les usinages et donc les pieces sont spécifiques selon les sens de rotation horaire/anti-horaire pour les bols ou sens d'avancement pour les rails. Dans le cas de récepteur linéaire ou plan, c'est-à-dire essentiellement pour une application à des systèmes destines à faire avancer les pièces en sortie de bol par des rails linéaires, la base vibrante est constituée d'une contre-masse inférieure et d'un plateau relie.s par des lames fixées solidairement de ceux-ci par l'intermédiaire d'usinages spécifiques et personnalisés angulairement. L'exitation se fait aussi généralement par un électroaimant. Ce système présente des inconvénients et notamment - une inclinaison des lames figee et prédéterminée lors de la conception du système. I1 en découle que pour un électroaimant et un type de lames donné, la vibration et conduite des pièces est figee dans son amplitude et sa vitesse, - une cote, entre surface de base de la contre-masse et surface supérieure du plateau importante, conditionnant la hauteur de l'appareil et donc son implantation dans l'environnement client. Ceci est lié à l'implantation verticale des lames ou inclines, cette condition étant figee par la structure. On notera enfin, dans l'état actuel de la technique, la possibilité de rencontrer des systèmes constitués dans le principe décrit précédemment de un ou deux étages de masses vibratoires, avec les mêmes inconvénients ci-dessus. L'invention vise à pallier les inconvénients des systèmes de l'art anterieur en proposant un dispositif de liaison mecanique pour la transmission d'une Anergie vibratoire obtenue à partie d'un electroaimant solidaire d'une contre-masse et transmise à une récepteur circulaire ou lineaire, l'ensemble constituant une base vibrante du type utilise pour l'aménage automatique de pieces à cadence élevée, caractérisée en ce qu'il comporte au moins une pluralité de manivelles assurant la liaison mecanique entre la base vibrante et le récepteur, chaque manivelle étant formee de deux plots reliés respectivement - I'un à la contre-masse par une fixation mécanique, - l'autre au récepteur par une autre fixation mecanique, chaque plot comportant un logement pour la fixation d'une des extrémites d'une lame ressort de forme variable reliant ces deux plots. Selon l'application concerne - le logement récepteur de la lame ressort est incline ou non par rapport à la direction générale de la manivelle, - et/ou les manivelles sont réparties angulairement régulièrement entre la base vibrante et le récepteur circulaire, - et/ou chaque plot comporte une gorge recevant une vis de fixation pour permettre la rotation du plot sur son axe, - et/ou le mécanisme comporte en outre une pluralite de curseurs repartis angulairement régulièrement sur la base vibrante pour recevoir I'électroaimant, - et/ou les manivelles sont implantes dans un plan vertical ou horizontal pour un recepteur alinéaire. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suite faite en référence aux figures annexées suivantes - Figures 1 à 3 : croquis montrant l'architecture générale d'une base vibrante, respectivement à bol (figure 1) et à rail (figures 2 et 3). - Figure 4 : detail de la fixation d'une lame, - Figure 5 : détail de la fixation d'un électroaimant incliné, - Figures 6 et 7 : croquis de bases vibrantes à bol femelle et à bol mâle, - Figures 8 et 9 : croquis de bases vibrantes à système fouetteurs, respectivement pour bol femelle et bol mâle, - Figure 10 : croquis d'implantation d'une manivelle pour une application à receveur circulaire, - Figure 11 : croquis montrant la possibilite de rotation d'une manivelle, - Figure 12 : vue d'ensemble d'une manivelle, - Figure 13 : vue d'ensemble d'un curseur, - Figure 14a : croquis d'implantation des curseurs sur une base vibrante, - Figure 14b : vue en coupe d'un bol mâle-femelle équipe conformément à l'invention, - Figures 15a et 15 b : vues en coupe longitudinale diun plot superieur de manivelle (15a) et d'un plot inférieur (15b), - Figure 16 : vue en coupe selon DD de la figure 15a, - Figures 17a et 17b : vues de dessus du plot de la figure 15a et du plot de la figure 15b, - Figure 18 : représentation des vibrations pour une application circulaire, - Figure 19 : vue de dessus d'un curseur, - Figure 20 : vue de face du curseur de la figure 19, - Figure 21 : vue en coupe selon EE de la figure 19, - Figures 22a et 22b : croquis d'implantation, respectivement en vue de face et en vue de côté, de manivelles pour une application linéaire horizontale, - Figure 23 a et 23 b : croquis d'implantation de manivelles pour une application verticale, - Figure 24 : croquis montrant la possibilité de réglage d'une manivelle des figures 22a à 23b. On se référera d'abord aux figures 1 à 9 qui illustrent l'état de la technique. L'énergie vibratoire est obtenue à partir d'un électroaimant (1) horizontal (figure 3) ou incliné d'un angle (Al) par rapport à 1 'horizontale (figures 2,5) et transmise par un système à lames de rappel (3) verticales ou inclines d'un angle (A2) par rapport à la verticale (figures 1 à 4), à un recepteur du type bol (5) à plateau (6), ou rail linéaire (4). Les bols peuvent être de deux types : bols femelles (figures 6 et 8) ou bols mâles (figures 7 et 9), et équipes ou non d'un systeme fouetteur (8) central pour un bol femelle (figure 8) ou périphérique pour un bol mâle (figure 9). Ces systèmes font déjà l'objet d'un brevet au nom du présent demandeur. Un système fouetteur est un dispositif vibrant qui associé à un bol permet de démêler et separer des types de pièces ayant tendance à s'emmêler (pattes, crochets, ressorts...). Comme déjà explique en introduction, l'orientation (A2) des lames permet pour les ensembles à bols ou fouetteurs, de générer des vibrations dans un sens horaire ou anti-horaire pour faire circuler les pièces dans le sens désire dans l'application, et pour les ensembles à rail l'inclinaison (A7) permet de générer le sens d'avancement désiré. Ces dispositifs necessitent par consequent des usinages spécifiques et figes d'inclinaison (Al) ou (A2) pour la fixation des lames par des vis (7) et/ou la fixation de 1'électroaimant (1) sur la contre-masse avec les inconvenients précités. Par ailleurs la cote (h) est importante et conditionne la hauteur de l'appareil dans le cas d'un ensemble à rail. Le mécanisme selon l'invention est un dispositif de liaison appelé "manivelle-curseur" et qui remplace les lames de rappel ci-dessus, il convient à tous les types d'applications notamment ceux représentés aux figures 1 à 9. On se référera à présent aux figures 10 à 21 pour la description du mécanisme selon l'invention appliqué à un ensemble vibrant à recepteur circulaire. Un mécanisme de liaison selon l'invention comprend - une pluralité de manivelles (9) réparties angulairement régulièrement pour assurer la liaison mecanique entre la base vibrante et le plateau (5) de bol (mâle ou femelle ou les deux) ou le système fouetteur. Les deux plots (10) de diamètres identiques ou différents mais de forme similaire sont relies respectivement l'un à la contre-masse (2) à une distance R2 invariable par une fixation mécanique appropriee par exemple un ensemble (vis de pression (12)-gorge (13)), (figures 11,12), l'autre au plateau (5) du bol (6) ou fouetteur par une fixation analogue et à une distance Rl du centre du bol. Ces deux plots comportent un usinage (15) destiné à recevoir et fixer dans un logement incline (16) une lame de ressort (14) pouvant être de forme variable (plate, ronde, rectangulaire ou trapézoTdale) et reliant ces deux plots (figures 15 à 17). On notera la possibilite, de par la conception de la fixation (12,13) de faire tourner un plot sur son axe, ce qui entraine un déplacement de l'autre plot angulairement en sens inverse (figure 11 et figure 14a). - une pluralite de curseurs (11) répartis angulairement regulièrement, destinés à assurer la fixation de l'électroaimant (1) sur la contre-masse (2). Les curseurs permettent par leur conception symétrique droite/gauche une liaison identique des électroaimants dans le cas de bases horaires ou anti-horaires. Un electroaimant est fixe par exemple par vissage (17) dans une des gorges (18) latérales, gorges inclinées d'un angle (B) par rapport à l'axe de symetrie de la pièce (figures 19 à 21). L'angle (B) peut varier de 3 à 1200, ou de 4" à 90 , ou de 6" à 60 suivant le diamètre de la contre-masse ou base vibrante. Le nombre des curseurs et l'inclinaison (B) sont variables et dépendent de l'application et/ou des dimensions du dispositif. Chaque curseur est par ailleurs fixé à la périphérie (20) de la base vibrante par une vis (28) logée dans une lumière (19) (figures 14 a et 21). La figure 14 b montre une application de l'invention à un bol mâle femelle dont les rampes recueillent les pièces. Dans le cadre des applications circulaires les avantages principaux du mecanisme (manivelle-curseur) sont les suivants - une standardisation complète des plateaux et des contre-masses dans le cas des systemes horaires et anti-horaires. Par le gain en prix de revient d'usinage et stocks de pièces c'est un avantage industriel primordial. Ceci est permis par la conception même du système: la fixation par plots étant cylindrique donc symètrique, . la fixation par curseur etant conçue de manière à pouvoir positionner l'électroaimant à sa gauche ou à sa droite. - la possibilité inédite d'orienter les vibrations au niveau de chaque système manivelle-curseur. Ceci est permis par la possibilité de rotation d'un des plots (par sa gorge 13) et principalement utilisable en sortie de bol par exemple afin d'obtenir en sortie de bol (21) des vibrations tangentielles avec des vibrations circulaires à l'intérieur du bol (22). L'avantage principal découlant d'un tel dispositif étant une garantie d'une meilleure selection de pièces et donc de fiabilite du système. - une amélioration de la conduite des vibrations liée à la transmission par forme cylindrique des plots comparée a la forme plate et directe décrite dans l'état de la technique actuelle. On se referera à présent aux figures 22a à 24 pour la description des mécanismes de liaison selon l'invention applique à des récepteurs linéaires. Tout d'abord, la conception des manivelles est similaire à celle des manivelles de l'application circulaire : seule l'architecture de leur implantation diffère : I'implantation est linéaire au lieu d'être circulaire. Le dispositif est alors constitué d'une contre-masse (22) portant une partie de 1'électroaimant et d'un plateau (23) portant l'autre partie de l'électroaimant. En complement de la liaison magnétique entre ces deux pièces, la contre-masse et le plateau sont rendus solidaires mecaniquement par des manivelles (24) (à lames (25) reliant deux plots (26)) au nombre de deux ou plus. Dans une premiere variante (figures 22a et 22b) celles-ci sont implantées horizontalement et accessibles sur les côtés de manière a permettre un réglage individuel de leur inclinaison (C) dans le plan horizontal. Dans les variantes des figures 23a et 23b, les manivelles (24) sont implantées et orientables verticalement. Le plateau (23) est par ailleurs relié solidairement au rail (27) lequel supporte les pièces à déplacer. Les principaux avantages apportes par l'implantation du systeme manivelle dans le cas des récepteurs lineaires sont - une inclinaison (C) des plots réglable. En réglant l'orientation des plots (et donc des lames) on modifie localement l'inertie de rappel du système manivelle. On peut ainsi agir de même au niveau de chaque manivelle ce qui autorise un reglage simple possible des vibrations induites sur les pièces en privilégiant à souhait la composante horizontale (avancement) ou verticale (tressautement) des vibrations sur les pièces. Un exemple non limitatif possible d'application est la possibilité d'accélérer les pièces en sortie de rail pour créer un effet "d'aspiration" de celles-ci et favoriser leur roulement. - une hauteur (h) réduite . Cet avantage structurel decoule de l'implantation horizontale des plots + lames conduisant à des rails plus "compacts" que ceux décrits dans l'état actuel de la technique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison mécanique pour la transmission d'une energie vibratoire obtenue à partir d'un electroaimant solidaire d'une contre-masse (2,22) et transmise à un récepteur circulaire ou lineaire, l'ensemble constituant une base vibrante du type utilisé pour l'amenage automatique de pièces à cadence elevee, caractérise en ce qu'il comporte au moins une pluralite de manivelles (9,24) assurant la liaison mécanique entre la base vibrante et le récepteur, chaque manivelle tant formée de deux plots (10,26) relies respectivement - l'un à la contre-masse (2,22) par une fixation manique, - l'autre au récepteur (6,23) par une autre fixation mecanique, chaque plot comportant un logement (16) pour la fixation d'une des extrémités d'une lame-ressort (14) de forme variable reliant ces deux plots. 2. Dispositif de liaison selon la revendication 1 caractérisé en ce que le logement (16) est incliné par rapport à la direction de la manivelle. 3. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la fixation mecanique d'un plot sur son element correspondant est un ensemble (vis 12, gorge 13) permettant la rotation du plot sur son axe. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pluralité de curseurs assurant la fixation de l'électroaimant (1) sur la contre-masse (2), chacun ayant une conception symétrique droite/gauche avec deux gorges (18) latérales symétriques inclines d'un angle (B), et etant fixe sur la périphérie (20) de la base vibrante (2). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caracterise en ce que les manivelles sont réparties angulairement régulièrement pour une application à un recepteur circulaire. 6. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les curseurs sont répartis angulairement régulièrement sur la peripherie (20) de la base vibrante. 7. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les manivelles (24) sont implantées horizontalement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les manivelles (9,24) sont implantées verticalement. 9. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 8, caractérisé en ce que le récepteur (5) est du type (bol, fouetteur) à plateau (6). 10. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 7 caractérisé en ce que le récepteur est de type linéaire (27).