Brevet FR2755049A1 — publié le 19980430

Serrage pilote compact La présente invention concerne un serrage pilote compact, en particulier électrique, pour positionner, centrer, serrer ou maintenir au moins une pièce à travailler, à traiter ou à transporter. Ce type de serrage pilote est employé, par exemple, sur des tôles. Les têtes de serrage ou de bridage classiques sont en général associées à un vérin hydraulique ou pneumatique à double effet logé dans un carter sur lequel un bras de serrage est monté en rotation, le bras étant commandé en rotation par le vérin entre une position de serrage et une position de desserrage par l'intermédiaire d'une tige coulissant entre deux positions extrêmes. La transformation du mouvement alternatif de la tige en un mouvement de rotation du bras est réalisée à l'aide d'un embiellage articulé. Une telle tête de bridage est notamment décrite dans FR-A-2 340 798. On connaît également des têtes de bridage de ce type par FR-A-2 431 625, FR-A-2 339 766 et FR-A-2 639 569 dans lesquels les têtes de bridage décrites sont d'un encombrement relativement important. Le bridage qui résulte de tels outils est dû à un mouvement pendulaire du bras de bridage ce qui, dans le cas de certaines pièces à traiter, peut entraîner un mauvais positionnement dudit bras de bridage et, par conséquent, un mauvais serrage de la pièce. Ceci peut alors engendrer des problèmes de sécurité, une pièce à travailler ou plusieurs pièces à traiter n'étant pas correctement serrées et maintenues ensemble. La structure des têtes de bridage décrites dans les documents mentionnés auparavant est en outre relativement complexe. De plus, l'actionnement étant réalisé à l'aide de vérins hydrauliques ou pneumatiques, il n'est pas possible d'asservir la course du bras de bridage, ce qui entraîne le plus souvent un mouvement relativement brusque du bras de bridage lors du serrage qui peut provoquer un danger pour les utilisateurs et des défauts sur les pièces à serrer. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un serrage pilote compact dont les organes de serrage présentent une course linéaire entre deux positions extrêmes de serrage et de desserrage et non plus une course pendulaire, ladite course linéaire pouvant en outre être asservie. A cet effet, l'invention a pour objet un serrage pilote pour centrer, positionner, serrer ou maintenir au moins une pièce à travailler, à traiter ou à transporter, du type comportant un organe pilote porté par un carter, ledit organe pilote étant logé à l'extrémité du carter et étant linéairement mobile entre une position à laquelle il est en retrait dans l'extrémité du carter et une position à laquelle il est en saillie hors du carter, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en déplacement linéaire de l'organe pilote entraînent également en déplacement linéaire des organes de serrage, lesdits organes de serrage étant en outre entraînables en déplacement linéaire entre deux positions extrêmes de desserrage et de serrage par des seconds moyens d'entraînement en déplacement linéaire indépendants desdits moyens d'entraînement de l'organe pilote. Ainsi, lors de l'utilisation d'un serrage pilote selon l'invention, l'organe pilote est entraîné en déplacement linéaire de manière à faire saillie hors de l'extrémité du carter du serrage pilote pour s'engager au travers d'une ouverture ménagée sur une pièce à traiter, entraînant avec lui les organes de serrage au travers de ladite ouverture et en saillie par rapport au carter, lesdits organes de serrage se trouvant ainsi positionnés à la position extrême de desserrage. La position extrême de serrage des organes de serrage correspond à un second positionnement desdits organes de serrage contre une pièce d'appui située en partie supérieure du carter. Afin de serrer la pièce sur laquelle est engagé l'organe pilote du serrage pilote, les organes de serrage sont entraînés en déplacement linéaire de manière indépendante par rapport à l'organe pilote, vers la position extrême de serrage, c'est-à-dire qu'ils sont ramenés vers le carter. Au cours de la course linéaire des organes de serrage vers la position extrême de serrage, lesdits organes de serrage viennent en butée contre le bord de l'ouverture de la pièce à traiter de manière à entraîner celle-ci avec eux pour la serrer contre la pièce d'appui du carter. A cet effet, les organes de serrage présentent des éléments de butée en saillie de manière à coopérer avec le bord de l'ouverture lors de la course linéaire desdits organes de serrage. Afin de permettre une bonne mise en place des organes de serrage et de l'organe pilote sur la pièce à traiter, les organes de serrage comportent, de préférence, des éléments de butée effacés au cours de l'entraînement en déplacement linéaire desdits organes de serrage avec l'organe pilote, lesdits éléments de butée étant déployés en saillie lors de l'entraînement en déplacement linéaire des organes de serrage entre les positions extrêmes de serrage et de desserrage. Avantageusement, le déplacement des organes de serrage étant linéaire, les moyens d'entraînement desdits organes de serrage sont choisis, de préférence, de manière à pouvoir contrôler et asservir leur course entre les deux positions extrêmes de serrage et de desserrage. Ainsi, ces moyens d'entraînement sont constitués par un moteur électrique agissant sur un mécanisme d'entraînement du type vis/écrou actionnant une vis montée fixe en rotation et solidaire en translation avec un élément relié à une extrémité des organes de serrage, l'actionnement du moteur provoquant le déplacement linéaire dudit élément et, par conséquent, des organes de serrage. Les moyens d'entraînement de l'organe pilote entraînent, de préférence, en déplacement un ensemble comportant l'organe pilote, les organes de serrage et les moyens d'entraînement en déplacement desdits organes de serrage. Lesdits moyens d'entraînement en déplacement de cet ensemble sont du même type que ceux des organes de serrage. De préférence, les moteurs électriques, sont montés l'un derrière l'autre dans le carter du serrage pilote, le moteur électrique actionnant les organes de serrage étant mis en place le plus près possible desdits organes de serrage, ce qui permet d'obtenir un serrage pilote électrique compact. Chaque moteur peut être géré de manière indépendante. Afin de préserver le positionnement du serrage pilote sur une pièce à traiter, en particulier dans le cas d'une absence momentanée d'alimentation en énergie des moyens d'entraînement, on équipe lesdits moyens d'entraînement soit d'un frein soit d'un mécanisme vis/écrou qui est irréversible en l'absence d'alimentation du moteur. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le serrage pilote comporte un carter cylindrique renfermant les deux moteurs électriques l'un derrière l'autre. On fixe à l'extrémité du carter une pièce de guidage dans laquelle coulisse un fourreau à l'extrémité duquel est fixé l'organe pilote. Ainsi, ledit organe pilote peut faire saillie hors de la pièce de guidage lorsque le fourreau est complètement logé dans ladite pièce de guidage et le coulissement du fourreau vers l'intérieur du carter permet le retrait de l'organe pilote dans la pièce de guidage. L'organe pilote présente une forme générale en U dont les extrémités sont fixées à l'extrémité du fourreau et qui définit un logement dans lequel viennent se positionner les extrémités libres de deux organes de serrage guidés par leur autre extrémité à l'intérieur du fourreau. La mise en place des organes de serrage dans le fourreau est réalisée de manière à permettre le déplacement linéaire guidé desdits organes de serrage par rapport à l'organe pilote à l'intérieur du fourreau, lesdits organes de serrage étant reliés au moteur les entraînant en déplacement linéaire entre deux positions extrêmes de serrage et de desserrage. Le fourreau, l'organe pilote, les outils de serrage et le moteur d'entraînement en déplacement linéaire des outils de serrage forment un ensemble qui est relié à l'autre moteur électrique de manière à pouvoir être entraîné en bloc en déplacement linéaire. Afin de permettre une mise en place aisée de l'organe pilote et des organes de serrage sur une pièce à traiter, les organes de serrage sont constitués de deux doigts de serrage, pourvus respectivement à leur extrémité logée dans l'organe pilote d'un élément de butée effacé dans l'organe pilote, lorsque les organes de serrage sont entraînés en déplacement linéaire avec l'organe pilote. Les doigts de serrage coopèrent avec des organes prévus dans le fourreau de l'organe pilote de manière à permettre le déploiement des éléments de butée en saillie de part et d'autre de l'organe pilote lors de la course linéaire vers la position extrême de serrage et leur effacement dans ledit organe pilote lors de la course de la position extrême de serrage vers la position extrême de desserrage. Avantageusement, selon l'invention, les organes de serrage présentent des éléments de butée agencés pour venir uniquement en contact sur le bord de l'ouverture ménagée sur la pièce à traiter et selon un déplacement linéaire. On évite ainsi au maximum les problèmes liés à la mise en place d'organes de serrage à mouvement pendulaire, en particulier lorsque la pièce ne présente pas une surface complètement plane. L'entraînement de l'organe pilote et des outils de serrage par des moteurs électriques permet avantageusement de contrôler la vitesse de serrage de la pièce, ce qui assure une plus grande sécurité aux utilisateurs et une protection des pièces traitées. De préférence, l'entraînement en déplacement des organes de serrage peut n'intervenir qu'après détection du bon positionnement de l'organe pilote. Ainsi, on peut envisager que le moteur électrique d'entraînement des outils de serrage n'est opérationnel qu'après détection d'un nombre prédéterminé de tours du moteur d'entraînement de l'organe pilote, nombre de tours correspondant à une mise en place correcte dudit organe pilote sur une pièce à traiter. On obtient ainsi un serrage pilote électrique compact qui permet d'assurer également une fonction de dévêtisseur et de reconformation des pièces (défaut d'accostage, voile des pièces ou tôles,...). On décrira maintenant plus en détail un exemple de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue schématique en élévation latérale d'un serrage pilote selon l'invention en position d'utilisation la figure 2 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une extrémité du serrage pilote de l'invention en position de serrage la figure 3 représente une vue en coupe à 90 de celle de la figure 2 la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale de l'extrémité du serrage pilote en position repos ; et la figure 5 représente l'extrémité du serrage pilote de la figure 4 à la position d'utilisation. Un serrage pilote 1 selon l'invention comporte un carter 2 de forme cylindrique qui présente un organe pilote ou pilote 3 à une de ses extrémités. Le pilote 3 est monté mobile linéairement dans le carter 2 entre deux positions extrêmes en retrait et en saillie. De préférence, le carter 2 présente à une extrémité une pièce de guidage 4 à l'intérieur de laquelle est logé le pilote 3 lorsque le serrage pilote 1 n'est pas utilisé. L'intérieur du carter 2 renferme les moteurs électriques permettant l'entraînement en déplacement linéaire du pilote 3 et des organes de serrage 7. L'extrémité du carter 2 opposée à l'extrémité pourvue du pilote 3 comporte une borne de connexion électrique B pour alimenter les moteurs. On prévoit également, sur le carter 2, une plaque P pourvue d'orifices au travers desquels des éléments de fixation tels que des vis V peuvent être engages pour permettre la fixation du serrage pilote 1 sur une platine mobile, par exemple. Le pilote 3 est fixé à l'extrémité d'un fourreau 5 qui est monté coulissant dans la pièce de guidage 4. Ainsi, comme on peut le voir aux figures 2, 3 et 4, le fourreau 5 est entièrement logé dans la pièce de guidage 4 lorsque le pilote 3 est positionné en saillie par rapport à ladite pièce de guidage 4 et est seulement légèrement en retrait dans le carter 2 lorsque le pilote 3 est ramené à l'intérieur de la pièce de guidage 4, comme cela est visible à la figure 4. Le pilote 3 présente une forme en U dont les extrémités des branches sont fixées à l'extrémité du fourreau 5. L'espace 6 défini entre les branches du U accueille les extrémités des organes de serrage 7 coïncidant alors sensiblement avec l'extrémité du pilote 3 (voir les figures 2 et 3). Les organes de serrage sont constitués de deux doigts de serrage 7 montés pivotants autour de leur axe de fixation sur un élément tel qu'une chape 14 à l'intérieur du fourreau 5 et présentant, à leur extrémité logée dans le pilote 3, une portion recourbée formant un élément de butée 8. Les deux doigts de serrage 7, logés dans le pilote 3, sont fixés à la chape 14 par une goupille 9 et sont guidés dans le fourreau 5 par cette même goupille 9, montée mobile dans une rainure longitudinale 10 de la paroi du fourreau 5 de manière à autoriser l'entraînement en déplacement linéaire des doigts de serrage 7 par rapport au pilote 3 lors de l'opération de serrage ou de desserrage. La chape 14 est solidaire en translation d'une vis 15 montée fixe en rotation dans ladite chape 14, ladite vis 15 entraînant en déplacement linéaire ladite chape 14 et les doigts de serrage 7 sous l'action d'un moteur électrique 16 comportant un mécanisme d'entraînement du type vis/écrou. Lorsque les doigts de serrage 7 sont logés dans le pilote 3, lors de la mise en place du serrage pilote 1 sur une pièce à traiter, les éléments de butée 8 des doigts de serrage 7 sont effacés dans le logement 6 du pilote 3 comme cela est visible aux figures 4 et 5. Afin de permettre le serrage, lors de l'entraînement en déplacement linéaire des doigts de serrage 7 vers la position extrême de serrage, les doigts de serrage 7 coopèrent avec des organes du fourreau 5 de telle sorte que les éléments de butée 8 sont déployés en saillie de part et d'autre du pilote 3, comme cela est visible à la figure 3, de manière à venir en butée contre le bord de l'ouverture de la pièce à serrer et entraîner celle-ci vers la position extrême de serrage contre l'extrémité du carter 2 ou plus précisément contre une pièce d'appui 11 fixée à l'extrémité de la pièce de guidage 4. L'ensemble formé par le fourreau 5, le pilote 3, les doigts de serrage 7 et le moteur électrique 16 entraînant lesdits doigts de serrage 7, est relié à un second moteur électrique. Ainsi, lors de l'actionnement de l'ensemble pilote 3/doigts de serrage 7/moyens d'entraînement des doigts de serrage 7 par ce second moteur électrique, le pilote 3 est déplacé de manière à faire saillie hors de la pièce de guidage 4 entraînant avec lui les doigts de serrage 7 et le moteur électrique 16. Afin de préserver la position du pilote 3 et/ou des organes de serrage 7, lors d'une coupure de courant par exemple, les mécanismes vis/écrou liés aux moteurs sont du type irréversible en l'absence d'alimentation desdits moteurs électriques. Dans cet exemple, on utilise des moteurs électriques du type auto-synchrone. Afin de permettre le déploiement des doigts de serrage 7 et, en particulier, la mise en saillie des éléments de butée 8 de part et d'autre du pilote 3, les doigts de serrage 7 comportent respectivement une lumière longitudinale 12 traversée par une goupille 13 montée fixe dans le fourreau 5. Chaque lumière 12 présente une portion inclinée 12a et une portion axiale 12b. Lorsque les doigts de serrage 7 sont logés dans le pilote 3 en position extrême de desserrage, la goupille 13 est proche de l'extrémité de la portion 12a de chaque lumière 12. Lors de l'entraînement en déplacement linéaire des doigts de serrage 7 vers la position de serrage, les lumières 12 se déplacent le long de la goupille 13. La portion 12a de chaque lumière 12 est inclinée par rapport à la portion linéaire 12b de telle sorte que, lors de l'entraînement en déplacement des doigts de serrage 7 vers la position de serrage, la lumière 12 glisse le long de la goupille 13 et la courbure du profil de chaque lumière 12 provoque le pivotement des doigts de serrage 7 autour de la goupille 9 de telle sorte que les doigts de serrage 7 s'écartent l'un de l'autre et les éléments de butée 8 se retrouvent en saillie de part et d'autre du pilote 3, comme cela est visible à la figure 2. Un serrage pilote 1 tel que représenté dans cet exemple, est capable de développer un effort de serrage de 100 à 130 N, l'effort de serrage dépendant en particulier de la puissance du moteur d'entraînement. Afin de libérer la ou les pièces traitées du serrage pilote 1, on entraîne en déplacement linéaire les doigts de serrage 7 vers la position de desserrage extrême, les éléments de butée 8 sont alors de nouveau effacés dans le logement 6 du pilote 3. En outre, les éléments de butée 8 venant en butée uniquement contre le bord de l'ouverture ménagée dans la pièce à traiter, le serrage par déplacement linéaire des organes de serrage se fait facilement et correctement, que la tôle soit plane ou bordée. REVENDICATIONS 1. Serrage pilote (1) pour centrer, serrer ou maintenir au moins une pièce à travailler, à traiter ou à transporter, du type comportant un organe pilote (3) porté par un carter (2), ledit organe pilote (3) étant logé à l'extrémité du carter (2) et étant linéairement mobile entre une position à laquelle il est en retrait dans l'extrémité du carter (2) et une position où il est en saillie hors du carter (2), caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en déplacement linéaire de l'organe pilote (3) entraînent également en déplacement linéaire des organes de serrage (7), lesdits organes de serrage (7) étant en outre entraînables en déplacement linéaire entre deux positions extrêmes de desserrage et de serrage par des seconds moyens d'entraînement en déplacement linéaire, indépendants desdits moyens d'entraînement de l'organe pilote (3). 2. Serrage pilote (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en déplacement linéaire des organes de serrage (7) sont constitués par un moteur électrique (16) agissant sur un mécanisme d'entraînement du type vis/écrou actionnant une vis (15) montée fixe en rotation et solidaire en translation avec un élément tel qu'une chape (14) relié à une extrémité des organes de serrage (7), l'actionnement du moteur (16) entraînant le déplacement linéaire dudit élément (14) et par conséquent des organes de serrage (7). 3. Serrage pilote (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de l'organe pilote (3) entraînent également en déplacement linéaire les moyens d'entraînement des organes de serrage (7). 4. Serrage pilote (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en déplacement linéaire de l'organe pilote (3) comportent un moteur électrique agissant sur un mécanisme d'entraînement du type vis/écrou actionnant une vis montée fixe en rotation et solidaire en translation avec un ensemble comportant l'organe pilote (3), les organes de serrage (7) et les moyens d'entraînement desdits organes de serrage (7). 5. Serrage pilote (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes de serrage (7) comportent des éléments de butée (8) effacés au cours de l'entraînement en déplacement linéaire desdits organes de serrage avec l'organe pilote, lesdits éléments de butée (8) étant déployés lors du déplacement linéaire desdits organes de serrage (7) entre les deux positions extrêmes de serrage et de desserrage. 6. Serrage pilote (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, à une extrémité du carter (2), une pièce de guidage (4) à l'intérieur de laquelle coulisse un fourreau (5) à l'extrémité duquel est fixé l'organe pilote (3), ledit organe pilote (3) présentant une forme sensiblement en U définissant entre ses branches un logement (6) dans lequel se logent les extrémités libres des organes de serrage (7) guidés par leur autre extrémité à l'intérieur du fourreau (5), le guidage desdits organes de serrage (7) étant réalisé de manière à permettre un déplacement linéaire desdits organes de serrage (7) à l'intérieur du fourreau (5). 7. Serrage pilote selon la revendication 6, caractérisé en ce que les organes de serrage (7) sont guidés à l'intérieur du fourreau (5) par une goupille (9) montée mobile longitudinalement dans une rainure (10) du fourreau (5), ladite goupille (9) fixant les organes de serrage (7) à un élément tel qu'une chape (14) les reliant ainsi aux moyens d'entraînement en déplacement linéaire entre les deux positions extrêmes de serrage et de desserrage. 8. Serrage pilote (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes de serrage sont constitués de deux doigts de serrage (7) montés pivotants autour de leur axe de fixation constitué par la goupille (9) dans la chape (14) et présentant à leur extrémité libre, positionnée dans le logement (6) de l'organe pilote (3), une portion recourbée formant un élément de butée (8). 9. Serrage pilote (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les doigts de serrage (7) coopèrent avec au moins un organe (13) prévu dans le fourreau (5) de l'organe pilote (3) de manière à permettre le déploiement des éléments de butée (8) en saillie de part et d'autre de l'organe pilote (3) lors de la course linéaire vers la position extrême de serrage et leur effacement dans ledit organe pilote (3) lors de la course de la position extrême de serrage vers la position extrême de desserrage. 10. Serrage pilote (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque doigt de serrage (7) comporte une lumière (12) traversée par une goupille (13) fixe dans le fourreau (5), le profil de chaque lumière (12) coopérant avec ladite goupille (13) au cours du déplacement linéaire des organes de serrage (7) entre les deux positions extrêmes de serrage et de desserrage.