Brevet FR2749788A1 — publié le 19971219

VISSEUSE AUTOMATIQUE D'ATELIER La présente invention concerne une visseuse automatique d'atelier, à savoir une visseuse entraînée par un moteur et montée de façon pivotante sur une potence portée par une table de travail. Le moteur d'entraînement de la visseuse pourrait être électrique, mais il sera avantageusement pneumatique. De façon connue, cette visseuse sera équipée de moyens permettant d'obtenir automatiquement l'entraînement de l'outil de vissage dès qu'une pression s'exercera axialement sur son embout, lorsqu'il rencontrera la tête de la vis, ainsi que de moyens permettant d'obtenir automatiquement l'arrêt du vissage lorsque le couple de serrage sera atteint. Avec les visseuses connues, l'opérateur doit souvent produire un effort musculaire important pour les manoeuvres de vissage afin d'amener l'extrémité de l'outil sur la tête de la vis, le mouvement de descente du corps de la visseuse devant bien entendu se poursuivre pendant tout le vissage pour accompagner la descente de la vis, ce mouvement devant etre assuré en outre avec une certaine pression. Lorsqu'il s'agit de visser un grand nombre de vis, la répétition de ces mouvements peut être la cause d'une fatigue physique rapide, avec même le risque d'apparition de troubles au niveau des muscles et des articulations de l'opérateur. Dans certaines visseuses le moteur est monté sur un levier actionnable par un vérin pour assister la force musculaire de l'opérateur, mais cela ne résoud pas les problèmes de fatigue et nécessite en outre l'utilisation d'un vérin de puissance et de dimensions relativement importantes. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, et à cet effet une visseuse automatique d'atelier du type général défini au début est caractérisée en ce que - le moteur de la visseuse proprement dite est monté à l'extrémité d'un bras télescopique anticouple horizontal lui-même monté pivotant sur une potence verticale portée par un support - ce bras est relié à un ensemble guidé monté coulissant sur ladite potence et dont une partie est propre à recevoir les efforts verticaux d'un premier organe moteur, un second organe moteur étant adapté, lorsqu'il est actionné, à bloquer axialement une autre partie dudit ensemble guidé sur ladite potence ; et - une unité de commande actionnable par une commande du corps de la visseuse relie une sortie du moteur de cette dernière à des entrées de commande desdits organes moteurs pour bloquer ladite partie blocable dudit ensemble guidé sur ladite potence et permettre audit premier organe moteur de provoquer la descente dudit bras télescopique anticouple et celle du corps de ladite visseuse, et d'exercer sur la tête de la vis à visser une pression axiale jusqu'à la fin du vissage. Les efforts ainsi exercés par le premier organe moteur (par exemple un vérin pneumatique ou électrique) sur le bras anticouple ainsi que sur le corps et l'outil de la visseuse seront donc uniquement axiaux et verticaux, parallèles à la potence, ce qui permettra de limiter les dimensions et la puissance de cet organe, tout en assistant aussi efficacement les mouvements de l'opérateur, qui n'aura plus qu'à guider l'extrémité de l'outil de la visseuse sur la tête de la vis à visser. Cet organe moteur pourra être utilisé, au choix de l'opérateur, pour provoquer la descente du bras anticouple puis exercer la pression axiale voulue sur la tête de la vis pendant tout le vissage, ou seulement pour exercer cette dernière pression, après une descente manuelle du bras anticouple jusqu'a mise en contact de l'extrémité de l'outil sur la tête de la vis, ce qui ne requiert qu'un effort musculaire réduit. Une utilisation entièrement manuelle reste également possible, par exemple lorsqu'il y a peu de vissages successifs à effectuer, seule l'opération de vissage proprement dite requérant le travail du moteur de la visseuse pour l'obtention du couple de serrage de la vis. La visseuse conforme à l'invention pourra encore être caractérisée en ce que la partie première citée de l'ensemble guidé est constituée par un bloc de guidage monté coulissant sur ladite potence et auquel est reliée une extrémité dudit bras télescopique, opposée à celle qui porte le corps de la visseuse proprement dite, ledit bras étant en outre relié par des moyens de liaison à l'organe mobile dudit premier organe moteur ; et en ce que ladite autre partie dudit ensemble guidé comprend un coulisseau bloqueur monté coulissant sur ladite potence ainsi qu'un support pour le corps dudit premier organe moteur, ledit second organe moteur étant adapté à bloquer axialement, lorsqu'il est actionné, ledit support sur ladite potence. Avantageusement encore, ladite visseuse est de type pneumatique, de même que lesdits premier et second organes moteurs, dont le second est un vérin à membrane propre à bloquer ledit coulisseau bloqueur sur ladite potence par l'intermédiaire d'un patin, ladite unité de commande étant de type électropneumatique. Une visseuse conforme à l'invention peut encore être caractérisée en ce que ladite unité électropneumatique est commandée d'une part par une commande électrique de la visseuse, et d'autre part par une liaison à la sortie d'échappement d'air du corps de la visseuse, cette unité de commande comportant un circuit de temporisation réglable permettant, par l'intermédiaire d'un boîtier électrique, la commande d'une électrovanne propre à déterminer l'actionnement desdits vérins pneumatiques entre le moment où ladite commande électrique est relachée et le moment où l'extrémité de l'outil de vissage reçoit de la vis un effort de réaction axial, l'effort vertical du premier vérin pneumatique étant maintenu sur la vis jusqu'à la fin de l'opération de vissage, détectée par la chute de pression d'air sur ladite sortie d'échappement. Ainsi, c'est le fonctionnement de la visseuse qui asservit le fonctionnement des deux vérins pneumatiques. De façon connue en soi, la visseuse pourra encore comporter un système de contrebalancement à poulies à rappel élastique, ce système étant accroché à une barre montée pivotante sur l'extrémité supérieure de la potence et étant relié par des câbles de rappel à une autre barre solidaire du bloc de guidage. Un mode d'exécution de l'invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique de l'ensemble de la visseuse, avec ses parties mécaniques ainsi que pneumatiques et électriques, dont les circuits sont représentés sous forme synoptique - la figure 2 est une vue de face détaillée mais partielle de cette visseuse, sur laquelle le corps de la visseuse n'a pas été représenté ; et - la figure 3 est la vue correspondante complète de côté de cette visseuse. Sur les différentes figures on a utilisé les mêmes références pour désigner les différents organes ou parties de la visseuse. Le bloc moteur-pneumatique constituant le corps de la visseuse a été référencé 1 et son outil de vissage en 2, la référence 3 de la figure 3 désignant une vis à visser. La référence 4 désigne un connecteur d'entrée d'air sous pression dans le moteur de la visseuse, relié au réseau par une tubulure souple schématisée en 5 sur la figure 1. En 6 on a référencé un connecteur d'échappement d'air du moteur, relié par une tubulure souple 7 à un pressostat 8 d'une unité électropneumatique 9, comme également représenté à la figure 1. Le corps ou bloc-moteur 1 de la visseuse est fixé par son extrémité supérieure sur une cornière 10 elle-même montée à l'extrémité d'un bras télescopique horizontal anticouple 11 comportant une colonne à billes 12 entre les deux segments coulissants de ce bras. Le bras télescopique 11 est fixé latéralement sur un bloc de guidage 13 monté coulissant et rotatif sur une potence verticale 14 portée par un socle fixe 15. Au-dessus du bloc de guidage 13 est aussi monté coulissant et rotatif sur la potence 14, par l'intermédiaire de roulements 16, un coulisseau bloqueur 17. Ce coulisseau est associé à un patin en laiton 18 propre à être mû horizontalement par un vérin à membrane 19 solidaire d'un support 20, et à bloquer ainsi ce support verticalement sur la potence 14. L'entrée d'air sous pression de ce vérin à membrane est référencée 21. Le support 20 porte un autre vérin à air comprimé 22 à double effet, disposé verticalement et dont la tige 23 est connectée par une entretoise de réglage 24 à une cornière 25 solidaire d'une plaque 26 de liaison au bras télescopique anticouple 11. Les entrées d'air aller et retour du vérin 22 sont référencées respectivement en 27 et 28. Avec cette disposition on conçoit que lorsque le vérin à membrane 19 est actionné le support 20 est bloqué verticalement sur la potence 14, ce qui fournit un point d'appui verticalement fixe pour le vérin pneumatique 22. Lorsque le vérin à membrane n'est pas alimenté, le coulisseau bloqueur 17 repose sur le bloc de guidage 13, et l'ensemble peut coulisser sur la potence, le vérin 22 étant rendu également inactif. Pour que l'utilisateur, dans ces conditions de fonctionnement, n'ait pas à supporter musculairement le poids de cet ensemble, on utilise un système de contrebalancement ou équilibreur à poulies à rappel élastique. Ce système est constitué de la façon suivante l'extrémité supérieure de la potence 14 porte, par llinter- médiaire d'une butée à billes 29, une barre 30 dans les extrémités de laquelle sont ménagées des chapes 31. Dans ces chapes sont articulés des supports de poulies d'équilibrage 32 à enroulement à ressort, dont les câbles. 33, ainsi. rappelés élastiquement vers le haut, sont attachés par leurs extrémités aux extrémités d'une barre ronde 34 solidaire du bloc coulissant 13. Cet ensemble d'équilibrage peut ainsi pivoter sur la potence 14 en même temps que le bras télescopique anticouple 11, et peut également y coulisser lorsque les deux vérins 19 et 22 sont désactivés. Enfin la barre 30 (et donc la potence 14) porte une cornière 35 de support pour l'unité électropneumatique 9, la référence 36 désignant une vis de liaison. Cette unité comprend le pressostat 8 déjà mentionné, relié par un boîtier électrique 37 à une électrovanne 38 de pilotage d'un distributeur 39 propre à alimenter en air comprimé les entrées 21 et 27 ou 28 des deux vérins. Sur les figures 1 et 2, l'entrée d'air de l'électrovanne 38, reliée à un détendeur 40, est référencée en 41, et sa sortie de pilotage du distributeur 39 est référencée en 42. Le détendeur 40, relié à la prise 43 d'air comprimé du réseau, est relié également, par sa sortie 44, à l'entrée d'air du distributeur 39. La pression délivrée par le détendeur 40 peut être réglée par un bouton moleté 45 et etre contrôlée par un manomètre 46. Lorsque l'on appuie sur la gâchette électrique 48 prévue sur le corps 1 de la visseuse, l'électrovanne 38 est commandée par le boîtier électrique 37 et s'ouvre pendant un temps prédéterminé réglé par la temporisation 47 de l'unité électropneumatique 9. L'électrovanne pilote alors le distributeur 39, qui commande l'arrivée d'air dans les vérins 19 et 22. Le support 20 étant alors bloqué sur la potence 14, le vérin 22 provoque la descente du bras télescopique anticouple 11, lequel reste libre de pivoter sur cette potence, et peut donc être orienté par l'opérateur de sorte que l'outil de vissage 2 puisse le cas échéant être dirigé sur une vis à visser 3. S'il n'y a pas de résistance axiale sur l'embout de l'outil, le moteur pneumatique de la visseuse ne démarre pas, cette disposition étant connue en elle-même, comme indiqué plus haut. En absence d'échappement d'air sur la sortie 7 et le temps de temporisation étant écoulé, le pressostat 8 commande la fermeture de l'électro- vanne 38, ce qui désactive les deux vérins ; le bras télescopique 11 peut alors remonter sur la potence 14, sous l'effet des poulies de rappel 32. Si par contre l'embout de l'outil 2 rencontre lors de sa descente une résistance axiale pendant le temps de la temporisation, le moteur de la visseuse démarre, et son échappement d'air 7 commande le maintien de l'ouverture de l'électrovanne 38 par l'intermédiaire du pressostat 8 et du boîtier électrique 37, lequel maintient à son tour l'ouver- ture de l'électrovanne jusqu'à l'arrêt du moteur ; cet arrêt se produit automatiquement, là encore de manière connue en soi, lorsque le couple limite de serrage est atteint. Le maintien de l'effort axial de l'outil 2 sur la tête de la vis 3 est assuré pendant tout ce temps par le vérin 22, sans nécessiter d'effort musculaire notable de l'opérateur. Il est à noter qu'un autre mode de fonctionnement pourrait consister à utiliser cette visseuse de manière classique, avec utilisation d'un effort musculaire permanent pour effectuer la descente du corps de la visseuse jusqu'à la tête de la vis, et assurer le maintien de l'effort axial descendant pendant tout le vissage. On pourrait aussi obtenir la descente de la visseuse 1 jusqu'au contact de la vis 3 grâce à un effort musculaire réduit, lequel ne serait assisté que pendant la phase de vissage proprement dite, le vérin 22 produisant alors sur la tête de la vis 3 l'effort axial descendant plus important qui est nécessaire pendant le vissage. L'aide à l'appui est donc une assistance optionnelle, pilotée volontairement par l'opérateur. On voit qu'en cas de fonctionnement automatique ou semi-automatique de la visseuse, les vérins 19 et 22 sont asservis au fonctionnement du moteur pneumatique de cette dernière, ce qui en constitue l'originalité principale, ne nécessitant de l'opérateur qu'un effort minime, et l'actionnement de la seule gâchette électrique 48 ; l'effort minime de l'opérateur consiste comme on l'a vu à effectuer par action sur le corps de la visseuse 1 un léger effort axial de l'outil 2 sur la tête de la vis 3 afin de provoquer le démarrage du moteur pneumatique, sans lequel le pressostat 8 ne serait pas actionné. La remontée du moteur pneumatique de la visseuse et son maintien en position haute s'effectue aussi avec un effort physique limité, du fait qu'il est assisté par le système d'équilibrage à poulies 32, qui équilibre le poids de l'ensemble des parties qui sont mobiles verticalement. REVENDICATIONS 1. Visseuse d'atelier motorisée et automatique montée sur un support (15), du type dans lequel le moteur (1) accouplé à l'outil de vissage (2) est entraîné automatiquement dès que cet outil reçoit de la part de la vis (3) à visser une force de réaction axiale, cet entraînement ne cessant qu'à l'interruption de cette force de réaction ou lorsque le couple limite de vissage est atteint, cet état de fonctionnement de la visseuse se traduisant par l'émission d'un signal particulier à sa sortie (6), caractérisée en ce que - le moteur (1) de la visseuse proprement dite est monté à l'extrémité d'un bras télescopique anticouple horizontal (11) lui-même monté pivotant sur une potence verticale (14) portée par ledit support (15) - ce bras (11) est relié à un ensemble guidé (13, 17, 20) monté coulissant sur ladite potence (14) et dont une partie (13) est propre à recevoir les efforts verticaux d'un premier organe moteur (22), un second organe moteur (19) étant adapté, lorsqu'il est actionné, à bloquer axialement une autre partie (17, 20) dudit ensemble guidé (13, 17, 20) sur ladite potence (14) ; et - une unité de commande (9) actionnable par une commande (48) du corps de la visseuse relie ladite sortie (6) du moteur de cette dernière à des entrées de commande (21, 27, 28) desdits organes moteurs (19, 22) pour bloquer ladite partie blocable (17, 20) dudit ensemble guidé (13, 17, 20) sur ladite potence (14) et permettre audit premier organe moteur (22) de provoquer la descente dudit bras télescopique anticouple (11) et celle du corps (1) de ladite visseuse, et d'exercer sur la tête de la vis (3) à visser une pression axiale jusqu'à la fin du vissage. 2. Visseuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie (13) de l'ensemble guidé (13, 17, 20) est constituée par un bloc de guidage monté coulissant sur ladite potence (14) et auquel est reliée une extrémité dudit bras télescopique (11), opposée à celle qui porte le corps (1) de la visseuse proprement dite, ledit bras (11) étant en outre relié par des moyens de liaison (24, 25) à l'organe mobile (23) dudit premier organe moteur (22). 3. Visseuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite autre partie (17, 20) dudit ensemble guidé comprend un coulisseau bloqueur (17) monté coulissant sur ladite potence (14) ainsi qu'un support (20) pour le corps dudit premier organe moteur (22), ledit second organe moteur (19) étant adapté à bloquer axialement, lorsqu'il est actionné, ledit support (20) sur ladite potence (14). 4. Visseuse selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite visseuse (1) est de type pneumatique, de même que lesdits premier et second organes moteurs (22, 19), dont le second (19) est un vérin à membrane propre à bloquer ledit coulisseau bloqueur (17) sur ladite potence (14) par l'intermédiaire d'un patin (18), ladite unité de commande (9) étant de type électropneumatique. 5. Visseuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite unité électropneumatique (9) est commandée d'une part par une commande électrique (48) de la visseuse, et d'autre part par une liaison (7) à la sortie d'échappement d'air (6) du corps (1) de la visseuse, cette unité de commande (9) comportant un circuit de temporisation (17) réglable permettant, par l'intermédiaire d'un boîtier électrique (37), la commande d'une électrovanne (38) propre à déterminer l'actionnement desdits vérins pneumatiques (19, 22) entre le moment où ladite commande électrique (48) est relâchée et le moment où l'extrémité de l'outil de vissage (2) reçoit de la vis (3) un effort de réaction axial, l'effort vertical du premier vérin pneumatique (22) étant maintenu sur la vis jusqu'à la fin de l'opération de vissage, détectée par la chute de pression d'air sur ladite sortie d'échappement (6). 6. Visseuse selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite unité électropneumatique (9) comporte un détendeur (40) à pression réglable alimenté par le réseau d'air comprimé, ce détendeur alimentant ladite électrovanne (38) ainsi qu'un distributeur (39) piloté par ladite électrovanne et relié aux corps desdits vérins pneumatiques (19, 22). 7. Visseuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de contrebalancement à poulies (32) à rappel élastique, ce système étant accroché à une barre (30) montée pivotante sur l'extrémité supérieure de la potence (14) et étant relié par des câbles de rappel (33) à une autre barre (34) solidaire du bloc de guidage (13). 8. Vissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite unité de commande (9) est contenue dans un boîtier monté à l'extrémité supérieure de ladite potence (14).