Brevet FR2698816A1 — publié le 19940610

La présente invention concerne les dispositifs de serrage, notamment les dispositifs de serrage destinés à maintenir des pièces à assembler en exerçant sur elles une force pressante constante quelle que soit leur épaisseur et à être commandés de façon automatique, par exemple par des vérins, et plus particulièrement ceux qui sont associés à des robots, par exemple de soudage. Il est déjà connu de tels dispositifs de serrage qui comportent généralement une bielle, des moens pour monter la bielle rotative autour d'un axe de rotation, un bras de commande de la rotation de la bielle, une surface de guidage rectiligne fixe par rapport à l'axe de rotation un galet, une came reliant le galet au bras de commande, et des moyens pour exercer une force sur le galet de façon qu'il puisse se translater au contact de la surface de guidage et transmettre au bras de commande une force d'intensité sensiblement constante. Ces dispositifs donnent satisfaction mais présentent malgré tout des inconvénients. 'tout d'abord, ils ne permettent d'exercer sur les pièces à maintenir une force pressante sensiblement constante que pour des valeurs relativement faibles de l'angle de serrage, ce qui limite l'utilisation de chaque dispositif au serrage de pièces dont l'épaisseur se situe dans une plage de valeurs données assez étroite et nécessite donc l'existence d'une gamine relativement importante de dispositifs de serrage pour couvrir toutes les plages d'èpaisseuns. Ils comportent en outre un nombre relati\~cmciii grand d'éléments, comme des cames ou analogues, montés en rotation sur des arbres de rotation qui, de façon connue, sont assez rapidement et inéluctablement le siège de jeux mécaniques nuisibles à leur bon fonctionnement, ce qui contribue à donner à ces dispositifs une durée de vie trop courte. Il existe par ailleurs des applications particulières qui obligent les bras d'emprise des dispositifs de serrage à avoir des angles de débattement d'une grande ampleur. I.es bras d'emprise peuvent alors être gênés par un encombrement au voisinage des pièces qu'ils doivent maintenir et ne plus Erouxoir occuper toutes les positions nécessaires à un serrage correct de ces pièces. Ies constructeuns ont donc été obligés de concevoir des structures particulières pour que ces dispositifs de serrage puissent répondre à toutes les demandes de leurs utilisateurs potentiels, par exemple les constructeuns des véhicules automobiles. Ia présente invention a ainsi pour but de réaliser un dispositif de serrage qui Fonctionne sur une plage de valeurs de l'angle de serrage relativement importante en vue de limiter le nombre des dispositifs mis à la disposition des industriels pour couvrir l'ensemble des épaisseurs des pièces à maintenir, qui puisse assurer le serrage des pièces suivant deux directions diflèrentes, qui comporte un nombre d'éléments en rotation moins important que les dispositifs de l'art antérieur du même type, et qui soit donc moins onéreux que ces dispositifs antérieurs, aussi bien à la fabrication qu'à l'utilisation. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de serrage, caractérisé par le fait qu'il comporte - une embase, - un vérin apte à appliquer, à ses deux extrémités, deux forces opposées, - des premiers moyens pour monter une première des deux extrémités dudit vérin en rotation autour d'un premier axe par rapport à ladite embase, - un levier, - des deuxièmes moyens pour monter ledit levier en rotation autour d'un deuxième axe par rapport à ladite embase, - des troisièmes moyens pour monter la deuxième extrémité dudit vérin en rotation autour d'un troisième axe sur ledit levier, - un bras de serrage, - des quatrièmes moyens pour monter ledit bras de serrage en rotation autour d'un quatrième axe par rapport à ladite embase, - une biellette, et - des cinquièmes et des sixièmes moyens pour monter les deux extrémités de ladite biellette en rotation, respectivement, sur ledit levier autour d'un sixième axe et sur ledit bras de serrage autour d'un septième axe, - lesdits axes de rotation étant tous parallèles entre eux. l)'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels: I.es figures l et 2 représentent un même mode de réalisation d'un dispositif de serrage selon l'invention, mais dans deux positions de fonctionnement différentes, afin de bien faire comprendre sa structure et mettre en évidence ses avantages. I.es deux figures représentant un même mode de réalisation d'un dispositif de serrage selon l'invention, les mêmes références y désignent les mêmes éléments, quelles que soient, sur l'une ou l'autre de ces deux figures, leur représentation et leur disposition relative. Le dispositif de serrage illustré comporte une embase 1, par exemple une plaque métallique oblongue massique et rigide, et un vérin 2 apte à appliquer, à ses deux extrémités 3, 4, deux forces opposées. I.e vérin 2 est avantageusement constitué, comme illustré sur les figures, par un vérin pneumatique comportant une tige 5 et un cylindre G. Ce type de vérin est bien connu en lui-même et ne sera pas plus amplement décrit ici, dans le seul but de simplifier la présente description. In dispositif comporte en outre des premiers moyens 7 pour monter une première 3 des deux extrémités 3, 4 du vérin 2 en rotation autour d'un premier axe 8 par rapport à l'embase 1. Dans le mode de réalisation illustré, le vérin est relié en rotation par rapport à l'embase par son cylindre G. Il comporte aussi un levier 9 et des deuxièmes moyens 1O pour monter ce levier en rotation autour d'un deuxième axe il par rapport à embase 1. Bien que ce levier puisse affecter une autre forme, il aura avantageusement sensiblement la forme d'un "L", comme cela apparaît sur les figures, et les deux branches de cette forme en "L" formerollt un angle sensiblement égal à quatre-vingt-dix degrés. I?es troisièmes moyens 12 sont prévus pour monter en rotation le levier 9 sur la deuxième extrémité 4 du vérin 2, en ltoccurrellce celle de la tige 5, autour d'un troisième axe 13. Dans le mode de réalisation du levier 9 décrit ci-dessus, ces moyens 12 sont par exemple situés à une extrémité 14 d'une première branche 15 de la forme en "L". le dispositif comporte un bras de serrage 16 et des quatrièmes moyens 17 pour monter ce bras de serrage en rotation autour d'un quatrième axe 18 par rapport à l'embase 1. Dans le mode de réalisation avantageux illustré, ces moyens 17 sont situés sur au moins un flasque 1 9 qui est lui-même monté rotatif sur l'embase 1 autour d'un cinquième axe 20 avalltageusemellt confondu avec le deuxième axe il mentionné ci-avant. Dans ce mode de réalisation où les moyens de montage en rotation 17 du bras de serrage i 6 sont situés sur le flasque 19, il est avantageux de prévoir des moyens pour solidariser le flasque avec l'embase dans une position angulaire donnée qui sera choisie par l'utilisateur du dispositif pour obtenir un bon fon c'tion nement de ce dispositif en fonction des conditions de son utilisation. Ces moyens pour solidariser le flasque avec l'embase peuvent être de toute nature, par exemple une goupille ou, tout simplement, un point de soudure entre le flasque et l'embase. I.e dispositif de serrage comporte enfin une biellette 23 et des sixièmes 24 et septièmes 25 moyens pour monter les deux extrémités 26, 27 de la biellette en rotation, respectivement, sur le levier 9, à l'extrémité de la seconde branche de la forme en "I.", autour d'un sixième axe 29 et sur le bras de serrage 1G autour d'un septième axe 28. Pour que le dispositif fonctionne correctement, les axes de rotation sont parallèles entre eux et, dans un mode de réalisation avantageux, le troisième axe de rotation 13 et le sixième 29 sont symétriques l'un de l'autre par rapport à la bissectrice 30 de l'angle formé par les deux droites 31 et 32 passant, d'une part, respectivement par ces deux axes et, d'autre part, par le deuxième axe de rotation 11. Selon un autre mode de réalisation du dispositif illustré en pointillés sur la figure 2, les deux axes de rotation 13 et 29 peuvent être confondus, signifiant par là que la biellette 23 est alors reliée, par son extrémité 26, au levier 9 et au vérin 2 sur le troisième axe 13, son autre extrémité 27 restant liée en rotation autour de l'axe 28 avec le bras de serrage 16. Pour des raisons de sécurité, il est de plus avantageux de limiter l'amplitude de la rotation du bras de serrage. Cette limitation de la rotation du bras de serrage peut être facilement obtenue par des moyens de butée qui permettent de limiter la rotation du levier 9 par rapport à l'embase 1. Ils peuvent être constitués par des ergots qui sont respectivement disposés, comme illustré sur les figures, sur le flasque 19 et sur l'embase 1. Comme représenté sur les figures, pour une même position de l'embase et lorsque les deux branches en "L" du levier 9 font entre elles un angle voisin de quatre-vingt-dix degrés, cette structure de dispositif de serrage permet au bras de serrage de balayer un espace d'environ cent quatre-vingts degrés en utilisant les deux possibilités de connexion de la biellette décrites ciavant. L'embase pouvant elle-même être positionnée de quatre façons différentes pour obtenir, en un endroit donné, une même direction donnée de serrage, toutes ces possibilités de positionnement de l'embase et de connexion de la biellette permettent, avec un seul dispositif de serrage, de résoudre pratiquement tous les problèmes posés aux industriels par l'encombrement au voisinage des pièces à maintenir avec ce dispositif. REVENDICATIONS 1 - DispositiF de serrage, caractérisé par le fait qu'il comporte - une embase (1), - un vérin (2) apte à appliquer, à ses deux extrémités (3, 4), deux forces opposées, - des premiers moyens (7) pour monter une première (3) des deux extrémités dudit vérin en rotation autour d'un premier axe (8) par rapport à ladite embase, - un levier (9), - des deuxièmes moyens (10) pour monter ledit levier en rotation autour d'un deuxième axe (11) par rapport à ladite embase, -des troisièmes moyens (12) pour monter la deuxième extrémité (4) dudit vérin (2) en rotation autour d'un troisième axe (13) sur ledit levier (9), - un bras de serrage (16), - des quatrièmes moyens (17) pour monter ledit bras de serrage en rotation autour d'un quatrième axe (18) par rapport à ladite embase, - une biellette (23), et - des cinquièmes (24) et des sixièmes (25) moyens pour monter les deux extrémités (26, 27) de ladite biellette en rotation, respectivement, sur ledit levier (9) autour d'un sixième axe (29) et sur ledit bras de serrage (1 6) autour d'un septième axe (28), - lesdits axes de rotation étant tous parallèles entre eux. 2. Dispositif de serrage selon la revendication l, caractérisé par le fait que lesdits quatrièmes moyens (17) pour monter ledit bras de serrage (16) en rotation autour d'un quatrième axe (18) par rapport à ladite embase (1) sont situés sur au moins un flasque (19) monté rotatif autour d'un cinquième axe (20) par rapport à ladite embase, ledit bras de serrage étant monté en rotation autour dudit quatrième axe (18) sur ledit flasque, et que ledit flasque (19) est solidarisé asec ladite embase dans une position angulaire donnée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits deuxième (11) et cinquième (20) axes de rotation sont confondus. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les troisième (13) et sixième (29) axes de rotation sont sensiblement symétriques par rapport à la bissectrice de l'angle formé par les deux droites passant, d'une part, respectivement par ces troisième et sixième axes et, d'autre part, par ledit deuxième axe de rotation ( 1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits troisième (13) et sixième (29) axes de rotation sont confondus. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour limiter le débattement angulaire dudit levier. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit levier (9) affecte sensiblement la forme d'un "I?'. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les deux branches de ladite norme en "L" forment un angle sensiblement égal à quatrewingt-dix degrés.