Brevet FR2693996A1 — publié le 19940128

"Dispositif pour la manutention de pièces de forme générale plate" L'invention a pour objet un dispositif de manutention, permettant la manipulation de pièces ferromagnétiques de forme générale plate, qui doivent être amenées d'une position horizontale à une position verticale, ou inversement d'une position verticale à une position horizontale. L'invention est particulièrement destinée à permettre l'alimentation de postes de travail en pièces à usiner, et elle s'applique ainsi à l'amenée de pièces sur des "tours parallèles" ou sur des centres d'usinage à broches horizontales, et à l'évacuation des pièces après usinage.Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir un dispositif permettant de prélever et de redresser une pièce ferromagnétique d'une manière aisée, et en toute sécurité, le dispositif proposé possédant une capacité de levage et de basculement élevée, comparativement à son poids et à ses dimensions, et constituant ainsi un appareil économique et d'une grande maniabilité. A cet effet, le dispositif objet de l'invention est composé essentiellement, d'une part, d'un élément de fixation à effet magnétique, comportant sur l'une de ses faces au moins deux pôles actifs prévus pour s'appliquer sur une face principale d'une pièce ferromagnétique de forme générale plate à manipuler, et pourvu d'un bossage central situé sensiblement dans le plan de symétrie des pôles actifs, et d'autre part, d'un élément mécanique de levage comprenant une partie principale allongée, guidée avec jeu sur l'élément de fixation à effet magnétique et coopérant avec le bossage central de cet élément de fixation, ladite partie principale allongée comportant à une extrémité au moins un organe d'appui prévu pour coopérer avec une face principale de la pièce à manipuler et au moins un organe de maintien prévu pour coopérer avec une tranche de la pièce correspondant à sa tranche basse en position verticale, tandis que l'autre extrémité de ladite partie principale allongée comporte un prolongement recevant un moyen d'accrochage pour le levage de l'ensemble du dispositif. Dans ce dispositif, la combinaison de l'organe d'appui, du moyen d'accrochage et du bossage central procure un système mécanique isostatique de calcul simple et de fiabilité certaine, le bossage central permettant en particulier d'obtenir un couple de basculement important, égal au produit de la force portante magnétique et de la distance séparant ce bossage central de la tranche de la pièce à manipuler correspondant à sa tranche basse en position verticale. La force magnétique d'attraction peut être engendrée par des électro-aimants et/ou par des aimants permanents, l'élément de fixation à effet magnétique étant réalisable selon les techniques bien connues de fabrication des porteurs magnétiques, avec des moyens de commutation à commande extérieure, permettant de faire passer à volonté les pôles d'un état actif à un état inactif, et vice-versa. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'élément de fixation à effet magnétique comporte sur l'une de ses faces deux pôles actifs parallèles et en saillie, tandis que le bossage central est situé sur la même face sensiblement à égale distance des deux pôles actifs. De préférence, chaque pôle actif comporte une ouverture située en regard du bossage central, et traversée avec jeu de coulissement par une barre rectiligne constituant la partie principale allongée de l'élément mécanique de levage. Le coulissement de la barre relativement à l'élément de fixation à effet magnétique permet une adaptation du dispositif à la distance séparant les tranches basse et haute (par référence à la position verticale) de la pièce à manipuler. Avantageusement, des moyens complémentaires d'indexage sont prévus sur l'élément de fixation à effet magnétique et sur la partie principale allongée, telle que barre, de l'élément mécanique de levage, de manière à positionner de façon optimale le bossage central en fonction de la position du centre de gravité de la pièce à manipuler.Ces moyens d'indexage comprennent par exemple d'une part, sur une face latérale de l'élément de fixation à effet magnétique, un organe d'indexage apte à arrêter en translation la barre de l'élément mécanique de levage, et d'autre part, sur cette barre, une série de repères correspondant à des positions distinctes d'indexage de la barre relativement à l'élément de fixation à effet magnétique en fonction de la distance séparant les tranches basse et haute (par référence à la position verticale) de la pièce à manipuler. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément mécanique de levage comporte, à une extrémité de sa partie principale allongée, telle que barre, une plaque transversale apte à prendre appui sur la face principale de la pièce à manipuler, et un ou plusieurs tétons aptes à prendre appui sur la tranche basse (par référence à la position verticale) de la pièce à manipuler. Avantageusement, l'autre extrémité de la partie principale allongée, telle que barre comporte un prolongement oblique, c'est-à-dire formant un angle par rapport à la direction longitudinale de cette partie, ledit prolongement oblique présentant une série de trous, répartis sur sa longueur, pour le montage du moyen d'accrochage dans une position réglable en fonction de la position du centre de gravité de la pièce à manipuler. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce dispositif pour la manutention de pièces de forme générale plate Figure 1 est une vue de côté d'un dispositif conforme à la présente invention, dans une première forme de réalisation Figure 2 est une vue en plan par dessus du dispositif de figure 1 ;; Figure 3 est une vue en perspective, et par dessus, de l'élément de fixation à effet magnétique de ce dispositif Figure 4 est une vue en perspective, et par dessous, du même élément de fixation à effet magnétique Figure 5 est une vue en perspective, et par dessus, de l'élément mécanique de levage appartenant au dispositif selon les figures 1 et 2 Figure 6 est une vue en perspective, et par dessous, de cet élément mécanique de levage Figures 7,8 et 9 sont des vues de côté du dispositif selon les figures 1 et 2, illustrant son utilisation pour la mise à la verticale d'une pièce de forme plate Figure 10 est une vue de côté d'une variante de ce dispositif. Le dispositif de manutention, représenté dans son ensemble aux figures 1 et 2, est composé de deux éléments principaux, qui sont d'une part un élément de fixation 1 à effet magnétique, et d'autre part un élément mécanique de levage 2. L'élément de fixation 1 à effet magnétique, également appelé plus simplement "porteur" dans la suite, est représenté seul sur les figures 3 et 4. Cet élément de fixation 1 est conçu pour exercer une attraction magnétique, par deux pôles actifs parallèles 3 et 4 faisant saillie de l'une de ses faces. L'attraction magnétique est engendrée par des électro-aimants internes alimentés en courant électrique, ou par des aimants permanents internes, ou par une combinaison d'électroaimants et d'aimants permanents. Un levier de commande 5 avec poignée de manoeuvre, monté pivotant sur l'un des côtés du porteur 1, est prévu pour la commutation des pôles 3 et 4 de l'état actif à l'état inactif. L'élément de fixation 1 comporte sur la même face un bossage central 6 situé sensiblement à égale distance des deux pôles actifs 3 et 4. Deux ouvertures carrées ou rectangulaires 7 et 8, situées face à face et en regard du bossage central 6, sont ménagées respectivement dans les deux pôles actifs 3 et 4. Un organe d'indexage 9, permettant d'arrêter en translation le porteur 1 par rapport à l'élément mécanique de levage 2, est prévu sur une face latérale de ce porteur 1 à proximité de l'ouverture 8. Enfin, la face du porteur 1 opposée aux pôles actifs 3 et 4 est pourvue d'un moyen de suspension central 10, tel qu'un anneau de levage. L'élément mécanique de levage 2, aussi appelé plus simplement "levier" dans la suite, est montré seul aux figures 5 et 6. Cet élément mécanique de levage 2 comprend une barre rectiligne 11, à une extrémité de laquelle est fixée une plaque transversale 12, prévue pour prendre appui sur la face plane supérieure 13 de la pièce ferromagnétique de forme générale plate 14, initialement horizontale, à soulever. La plaque transversale 12 porte un ou plusieurs tétons 15, par exemple deux tétons 15 disposés symétriquement comme montré à la figure 6, prévus pour prendre appui sur une tranche 16 de la pièce à soulever 14, qui deviendra la tranche basse une fois cette pièce 14 mise en position verticale. A l'extrémité de la barre 11 éloignée de la plaque 12 est fixé un prolongement oblique 17, formant un angle avec la direction de la barre 11 et passant au-delà de la tranche 18 de la pièce 14 qui opposée à la tranche précitée 16 et qui deviendra la tranche haute après redressement de ladite pièce 14. Le prolongement oblique 17 présente une série de trous 19, répartis sur sa longueur, dans l'un desquels est monté un moyen d'accrochage tel qu'un "anneau-lyre" 20. En un point intermédiaire de la barre 11 est placée une butée 21. La barre 11 comporte enfin une série de repère d'indexage 22, alignés longitudinalement. La barre 11 du levier 2 traverse les deux ouvertures 7 et 8 respectives des pôles actifs 3 et 4 du porteur 1, et elle peut coulisser très librement dans ces ouvertures 7 et 8. Le jeu est particulièrement important dans le sens vertical, lorsque le dispositif est posé sur une pièce 14 horizontale, de telle manière qu'un effort F exercé de bas en haut sur l'anneau-lyre 20 (voir aussi figure 7) aura pour premier effet d'amener la plaque 12 au contact de la face supérieure 13 de la pièce 14 à soulever. Ensuite, la barre 11 du levier 2 parvient au contact du bossage 6 du porteur 1. L'organe d'indexage 9 permet de positionner le porteur 1 sur le levier 2 en fonction de la distance séparant les tranches "basse" 16 et "haute" 18 de la pièce 14 à manipuler. Il est important, pour la sécurité, que le bossage 6 soit situé entre le centre de gravité de la pièce 14 et les tétons 15, de manière qu'il y ait toujours un effort de pression de cette pièce 14 sur la plaque 12. A cet effet, l'organe d'indexage 9 est placé en face d'un repère 22 de la barre 11 choisi en fonction de la distance séparant la tranche "basse" 16 de la tranche "haute" 18. La butée 21 définit la position extrême du porteur 1 sur le levier 2 en direction de l'extrémité de ce dernier comportant le prolongement oblique 17. Les figures 7,8 et 9 illustrent, dans des phases successives, l'utilisation du dispositif précédemment décrit pour la mise à la verticale d'une pièce ferromagnétique plate 14 initialement horizontale, pouvant être la pièce supérieure d'un empilement de pièces identiques. L'ensemble du dispositif est amené sur la pièce 14 à manipuler, et l'on fait porter les tétons 15 sur la future tranche basse 16 de cette pièce 14, comme montré sur la figure 7. La position du porteur 1 relativement au levier 2 est réglée à l'aide de l'organe d'indexage 9 et des repères 22. Le porteur 1 est armé à l'aide du levier de commande 5, de sorte que la pièce 14 se trouve attirée contre les pâles 3 et 4 rendus actifs. On commence alors le levage, en exerçant sur le prolongement 17 du levier 2 une traction verticale F, dirigée vers le haut, provoquant l'inclinaison de l'ensemble du dispositif qui emporte avec lui la pièce 14, en la faisant progressivement basculer - voir la figure 8 montrant une position intermédiaire. Le mouvement de levage se poursuivant, la pièce 14 est amenée jusque dans une position verticale, comme le montre la figure 9. Il convient de s'assurer, pendant le basculement de la pièce 14, que les tétons 15 restent bien en place sous la tranche basse 16. Les différents trous 19 du prolongement oblique 17 permettent de régler la position de l'anneau-lyre 20, suivant la position du centre de gravité de la pièce 14. Si cette pièce 14 ne prend pas la position verticale désirée, il convient de la remettre à plat, de régler la position de l'anneau-lyre 20 et de recommencer l'opération décrite plus haut. Une fois la pièce 14 redressée à la verticale, celle-ci est amenée au poste de travail désiré, par exemple sur un mandrin ou dans un étau, où elle est serrée. Le porteur 1 est alors désarmé, en agissant sur son levier de commande 5 de manière à désaimanter les pâles 3 et 4. Le dispositif peut alors être ramené vers l'empilement de pièces 14, pour saisir et redresser la pièce suivante. Le même dispositif peut aussi être utilisé pour reprendre une pièce 14 en position verticale, et la ramener en position horizontale, par un processus inverse de celui précédemment décrit. Ainsi, pour reprendre la pièce 14, on présente les tétons 15 sous la tranche basse 16, on pousse sur le porteur 1 de sorte que ses pâles 3 et 4 viennent au contact de la face 13 de la pièce 14, et on arme le porteur 1. Après vérification de la bonne mise en place des tétons 15 sous la tranche 16, on desserre la pièce 14 du poste où elle se trouvait tenue, et on la prend en charge par le dispositif pour la reposer à plat. La figure 10 montre une variante de ce dispositif, dans laquelle la barre 11 du levier 2 passe au-dessus du porteur 1, en traversant avec jeu par exemple l'anneau de levage 10, jouant ici le râle du bossage central de la première forme d'exécution, et non plus les pâles actifs 3 et 4. Pour le reste, la structure et le principe de fonctionnement ne sont pas fondamentalement modifiés ; les éléments correspondants sont donc désignés par les mêmes repères que sur les figures précédentes, sans qu'une nouvelle description complète soit ici nécessaire. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif pour la manutention de pièces de forme générale plate, qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels qu'en soient notamment les détails constructifs et les particularités d'utilisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de manutention, permettant la manipulation de pièces ferromagnétiques de forme générale plate, qui doivent être amenées d'une position horizontale à une position verticale ou inversement, caractérisé en ce outil est composé essentiellement, d'une part, d'un élément de fixation (1) à effet magnétique, comportant sur l'une de ses faces au moins deux pâles actifs (3,4) prévus pour s'appliquer sur une face principale (13) d'une pièce ferromagnétique de forme générale plate (14) à manipuler, et pourvu d'un bossage central (6) situé sensiblement dans le plan de symétrie des pâles actifs (3,4), et d'autre part, d'un élément mécanique de levage (2) comprenant une partie principale allongée (11), guidée avec jeu sur l'élément de fixation (1) à effet magnétique et coopérant avec le bossage central (6) de cet élément de fixation (1), ladite partie principale allongée (11) comportant à une extrémité au moins un organe d'appui (12) prévu pour coopérer avec une face principale (13) de la pièce à manipuler (14) et au moins un organe de maintien (15) prévu pour coopérer avec une tranche (16) de la pièce (14) correspondant à sa tranche basse en position verticale, tandis que l'autre extrémité de ladite partie principale allongée (11) comporte un prolongement (17) recevant un moyen d'accrochage (20) pour le levage de l'ensemble du dispositif. 2. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de fixation (1) à effet magnétique comporte, pour engendrer l'attraction magnétique, des électro-aimants et/ou des aimants permanents, avec des moyens de commutation à commande extérieure (5) permettant de faire passer les pâles (3,4) d'un état actif à un état inactif. 3. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de fixation (1) à effet magnétique comporte sur l'une de ses faces deux pâles actifs (3,4) parallèles et en saillie, tandis que le bossage central (6) est situé sur la même face sensiblement à égale distance des deux pâles actifs (3,4). 4. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque pâle actif (3,4) comporte une ouverture (7,8) située en regard du bossage central (6), et traversée avec jeu de coulissement par une barre rectiligne (11) constituant la partie principale allongée de l'élément mécanique de levage (2). 5. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens complémentaires d'indexage (9,22) sont prévus sur l'élément de fixation (1) à effet magnétique et sur la partie principale allongée, telle que barre (11), de l'élément mécanique de levage (2), de manière à positionner le bossage central (6) en fonction de la position du centre de gravité de la pièce à manipuler (14). 6. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon l'ensemble des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les moyens d'indexage comprennent d'une part, sur une face latérale de l'élément de fixation (1) à effet magnétique, un organe d'indexage (9) apte à arrêter en translation la barre (11) de l'élément mécanique de levage (2), et d'autre part, sur cette barre (11), une série de repères (22) correspondant à des positions distinctes d'indexage de la barre (11) relativement à l'élément de fixation (1) à effet magnétique en fonction de la distance séparant les tranches basse (16) et haute (18) (par référence à la position verticale) de la pièce à manipuler (14). 7. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une butée (21) est placée en un point intermédiaire de la barre (11) de l'élément mécanique de levage (2), la butée (21) définissant la position extrême de l'élément de fixation (1) à effet magnétique sur l'élément mécanique de levage (2) en direction de l'extrémité comportant le prolongement (17) recevant le moyen d'accrochage (20). 8. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément mécanique de levage (2) comporte, à une extrémité de sa partie principale allongée telle que barre (11), une plaque transversale (12) apte à prendre appui sur la face principale (13) de la pièce à manipuler (14), et un ou plusieurs tétons (15) aptes à prendre appui sur la tranche basse (16) (par référence à la position verticale) de la pièce à manipuler (14). 9. Dispositif pour la manipulation de pièces de forme générale plate selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'autre extrémité de la partie principale telle que barre (11) de l'élément mécanique de levage (2) comporte un prolongement oblique (17) présentant une série de trous (19), répartis sur sa longueur, pour le montage du moyen d'accrochage (20) dans une position réglable en fonction de la position du centre de gravité de la pièce à manipuler (14).