Brevet FR2789616A1 — publié le 20000818

DISPOSITIF DE DEPLACEMENT EN TRANSLATION L'invention est relative à un dispositif de déplacement en translation, notamment pour le positionnement ou l'indexation de pièces de carrosserie automobile. Les dispositifs connus de positionnement ou d'indexation de pièces de carrosserie automobile comportent généralement un moyen d'actionnement, par exemple un vérin pneumatique ou électrique, monté à l'rextrémité d'un corps recevant à coulissement un arbre déplaçable en translation sous l'action dudit moyen d'actionnmement. La technique s'oriente vers l'utilisation d'alliage léger pour la fabrication du corps, ce qui implique l'utilisation d'un manchon, d'une douille ou d'une bague lisse de guidage entre le corps en alliage léger et l'arbre en acier déplaçable entre une position rentrée et une position sortie en vue d'effectuer un positionnement ou une s5 indexation. Cette disposition donne généralement satisfaction, mais présente l'inconvénient d'une fabrication coûteuse en raison du nombre d'usinages à effectuer et de la précision du montage nécessaire à rassemblage des différents éléments. L'invention a pour but de proposer un nouveau dispositif de déplacement en translation, notamment pour le positionnement d'indexation de pièces de carrosserie automobile, de fabrication simple et économique, de montage facile et précis et permettant l'utilisation de plusieurs courses différentes avec le même dispositif. L'invention a pour objet un dispositif de déplacement en translation, notamment pour le positionnement ou l'indexation de pièces de carrosserie automobile, du type comportant un corps en alliage léger recevant à coulissement un arbre en acier déplaçable en translation par un moyen d'actionnement solidaire dudit corps, caractérisé en ce que rarbre en acier coulisse directement au contact dudit corps, en évitant toute interposition d'élément intermédiaire tel qu'une bague de guidage ou analogue. 2 2789616 Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - ralésage du corps en alliage léger recevant l'arbre en acier est soumis à une anodisation dure pour former une couche dure superficielle d'alumnine d'épaisseur comprise entre 5 et 50 micromtres, - rarbre en acier reçoit sur sa surface extérieure coulissant dans le corps, un traitement superficiel de durcissement, - rarbre en acier porte au moins un axe supportant un galet de roulement guidé dans une rainure du corps en alliage léger, de manière à éviter toute rotation indésirable de l'arbre en acier au cours de son déplacement en translation, - chaque dit galet de roulement roule directement au contact de ladite rainure du corps en alliage léger, en évitant toute interposition d'élément intermédiaire du genre plaque d'usure ou analogue, - chaque dite rainure du corps en alliage léger est soumise sur sa surface de contact avec un galet de roulement à une anodisation dure pour former une couche dure superficielle d'alumine d'épaisseur comprise entre 5 et 50 micromêtres, - le dispositif comporte au moins un cliquet de verrouillage en position sortie, de préférence élastiquement précontraint par au moins un ressort, - le corps est adapté au montage direct d'un moyen de détection sur le corps en alliage léger, le moyen de détection est disposé pour détecter l'rextrémité d'un décrochement pratiqué sur l'arbre en acier, - l'arbre en acier est usiné pour présenter deux plats de longueurs différentes et limités par des décrochements aptes à être détectés, de manière à permettre le fonctionnement du dispositif avec deux courses de travail différentes. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une vue selon la flèche I de la figure 2 d'im d& sit.if 8.ç. I:'inv.çnti. n nré.ent.t Lme cure imrnrtan.te. en nnpition rentrée, 3 2789616 - la figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne II-II du dispositif de la figure 1, - la figure 3 représente schématiquement une vue selon la flèche IM de la figure 4 d'un dispositif selon l'invention présentant une course hnportante, en position sortie, - la figure 4 représente schématiquement une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 du dispositif de la figure 3, - la figure 5 représente schématiquement une vue selon la flèche V de la figure 6 d'un autre dispositif selon l'invention, monté de manière à présenter une course faible, en position rentrée, - la figure 6 représente schématiquement une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5 du dispositif de la figure 5, - la figure 7 représente schématiquement une vue selon la flèche VII de la figure 8 du dispositif des figures 5 et 6, en position sortie, la figure g représente schématiquement une vue en coupe selon la ligne VII-VI de la figure 7 du dispositif des figures 5 à 7, en position sortie. En référence aux figures 1 à 4, un dispositif selon rinvention comporte un vérin pneumatique 1 attaché par des vis 2 à un corps 3 en alliage léger. Le vérin pneunatique I comporte une tige 4 montée à coulissement dans une pièce de centrage 5 et reliée à un piston, de manière connue en soi. La tige 4 est attelée à un arbre 6 en acier par l'intermédiaire d'un axe 7 à tête épaulée 7a. L'axe 7 porte un galet 8 de roulement apte à se déplacer dans une rainure 9 du corps. Sur les figures 1 à 4, le couvercle de protection du corps 3 en alliage léger est enlevé, pour mettre en évidence l'agencement intérieur du dispositif selon l'invention. De préférence, le corps 1 contient également un ensemble de cliquets de verrouillage O10a, 10b appliqués par des ressorts lia, llb contre l'axe 7 lorsque le dispositif est dans sa position sortie. Ces cliquets de verrouillage O10a, 10b ainsi que les ressorts 1 la, 1 lb ne sont pas représentés sur les figures 2 et 4 par souci de clarté. 4 2789616 L'extrémité sortante de l'arbre en acier 6 comporte différents usinages ou taraudages permettant radaptation d'éléments de position ou d'indexation, par vissage ou par goupillage. Selon l'invention, l'arbre 6 en acier coulisse directement au contact dudit corps 3 en alliage léger. A cet effet, on prévoit par exemple que ralésage du corps 3 en alliage léger recevant l'arbre 6 en acier soit soumis à une anodisation dure pour former une couche dure superficielle d'alumine d'épaisseur comprise entre 5 et 50 micromêtres. Avantageusement, l'arbre 6 en acier peut également recevoir sur sa surface extérieure coulissant dans le corps 3 un traitement superficiel de carbonitruration ou autre traitement superficiel de durcissement tel que: chromage dur, trempe superficielle, cémentation ou nitruration. En outre, le galet de roulement 8 se déplace dans la rainure 9 usinée directement dans le corps en alliage léger on étant directement au contact de cette rainure, et en évitant ainsi toute interposition d'éléments intermédiaires entre le galet 8 et la surface de la rainure 9 du corps 3 on alliage léger. On peut également prévoir de soumettre la rainure 9 du corps 3 en alliage léger à une anodisation dure pour former une couche dure superficielle d'alumine d'épaisseur comprise entre 5 et 50 micromtres. Ces dispositions poermcttent ainsi unme fabrication simple et économique du dispositif selon l'invention, et des essais d'endurance ont montré que rinvention permettait d'atteindre un nombre élevé de cycles tout en gardant une bonne précision d'indexation et de positionnement. Des taraudages 12 et des trous travenants 13 permettent la fixation du corps 3 et du dispositif à tout emplacement désiré. Un joint statique d'étanchéité 14 empéche toute pénétration d'impuretés à l'intérieur du corps 3 du dispositif. L'arbre 6 en acier est usiné pour présenter au moins un emplacement on retrait 15 par exemple un plat limité par deux décrochements 15a, 15b. Un ensemble de détection 16 portant deux détecteurs magnétiques 17a, 17b permet de détecter le décrochement 15a, ou 15b limitant les bords de la plage en retrait 15. Ainsi, sur la figure 2, le décrochement 15a est détecté et indique la position rentrée du dispositif en transmettant un signal tout ou rien par rintermédiairc d'un câble électrique 18 à un automate programmable ou 2789616 une centrale de commande et de contrôle non eprésentés; tandis que sur la figure 4, le décrochement 1 5b est détecté pour indiquer la position sortie de l'arbre 6 en acier. Pour désolidariser l'arbre en acier 6 de la tige 4 du vérin, on peut chasser l'axe 7 à raide dune goupille passant par un trou 19 pratiqué dans le corps 3 en alliage léger et obturé lors du fonctionnement par un bouchon vissé 20. Ce premier mode de réalisation de l'invention permet ainsi, en raison de la précision mécanique résultant de la suppression des jeux intermédiaires lors de la translation de l'arbre en acier 6 sans aucune rotation indésirable du fait du guidage par le galet de roulement 8 coopérant avec la rainure 9, d'obtenir une excellente précision de positionnement ou d'indexation de pièces de carrosserie automobile au moyen d'une fabrication simple et économique. En référence aux figures 5 à 8, un deuxième mode de réalisation de l'invention peut permettre d'obtenir des courses importantes de l'ordre de 50 mm comme kl dispositif représenté aux figures 1 à 4, et permet dans la position représentée aux figures 5 à 8 d'obtenir des courses plus faibles, simplement en modifiant le montage du dispositif. Le dispositif comporte un vérin d'actionnement 21 avec un système de sécurité 21a monté par vis 22 sur un corps 23 en alliage léger. Le vérin 21 comporte une tige 24 montée à coulissement dans une pièce de centrage 25. Une tige 26 en acier est attelée à la tige 24 du vérin par l'intermédiaire d'un axe 27 à tête épaulée 27a. L'axe 27 porte avantageusement un galet 28 de roulement apte à être guidé dans une rainur 29 du corps 23. L guidag du get 28 ds ainur29ducops23. Leguiddugaet28danslarainure 29 empche toute rotation indésirable de l'arbre en acier 26 au cours de son déplacement en translation résultant de ractionnement par le vérin 21. Des cliquets 30a, 30b précontraints par des ressorts 31a, 31b peuvent être prévus pour bloquer l'arbre 26 en position sortie des figures 7 et 8. Des taraudages 32 et des trous traversants 33 sont également prévus pour le montage du dispositif à tout emplacement désiré. Un joint d'étanchéité 44 empêche la pénétration d'impuretés à rintérieur du corps 23 du dispositif. Un uaitae on retrait 35 lmitt par doux dioroohomonta 35a, 35b est pratiqué sur l'arbre 26 en acier, de manière à pouvoir détecter les décrochements 35a, 35b à 6 2789616 l'aide dun module 36 de détection muni de deux capteurs 37a, 37b, par exemple des capteurs magnétiques, et transmettre le signal de détection par l'intermédiaire du câble 38 à un automate programmable ou un moyen de commande non représenté. L'axe 27 d'attelage de la tige 24 avcc l'arbre 26 en acier peut &re chassé en introduisant une goupille par rorifice 39 après avoir dévissé ou enlevé le bouchon 40. L'arbre 26 porte également des usinages propres à recevoir diverses adaptations pour l'indexation ou le positionnement de pièces de carrosserie automobile. Dans ce mode de réalisation, l'arbre 26 en acier présente un alésage traversant 41 sensiblement parallèle à l'axe 27, de manière à permettre rengagement d'un deuxième axe 42 à tête épaulée 42a. UL'axe 42 porte un galet de roulement 43 apte à se déplacer en étant guidé dans une rainure du corps 23 en alliage léger. Avantageusement, la rainure 29 du corps 23 en alliage léger guide simultanément les deux galets 28 et 43. En raison du fait que l'arbre 26 en acier est solidaire de deux galets 28 et 43, la course maximale possible de l'arbre 26 est réduite par rapport au mode de réalisation des figures 1 à 4 d'une longueur correspondant à la distance entre les axes géométriques des galets de roulement 28 et 43: le mode de réalisation des figures 5 à 8 présente par conséquent une course de fonctionnement plus faible que le mode de réalisation des figures 1 à 4. Cependant, si l'on souhaite utiliser le mode de réalisation des figures 1 à 4, il suffit de chasser les axes 27 et 42 des alésages correspondants de l'arbre 26, d'appliquer à l'arbre 26 une rotation d'un demi-tour autour de son axe et de réengager le seul axe 27 muni de son galet 28, sans replacer l'axe 42 dans son alésage. Cette disposition permet alors d'aboutir à un fonctionnement identique à celui des figures 1 à 4, tout en permettant cette fois une détection des décrochements 15 a et 15b par les détecteurs 37a, 37b du module de détection 36. En réalisant ainsi ce montage, de manière à obtenir une course importante de fonctionnement, on aboutit à un dispositif pratiquement identique à celui des figures 1 à 4, si l'on tiont oompte de lusinage 41 qui doit être pratiqué dam l'arbre en aoier pour pouvoir engager le deuxième axe 42 à tête épaulée 42a. 7 2789616 On prévoit avantageusement dans ce deuxième mode de réalisation de monter sur la tête de l'arbre 26 un chapeau de protection 44 coopérant avec une jupe 45 entourant le nez du corps 23 en alliage léger, de manière à empêcher toute pénétration d'impuretés jusqu'au joint 34 d'étanchéité placé à l'extrémité du nez du corps 23 en alliage léger. Cette disposition améliore encore l'étanchéité et la fiabilité du dispositif selon rinvention. L'invention décrite en référence à deux modes de réalisation particuliers n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et resprit de l'invention, ressentiel étant qu'un contact direct des pièces statiques et des pièces déplaçables en translation procure une bonne précision et une bonne longévité d'indexation et de positionnement tout en étant de fabrication simple et économique. 8 2789616 REVENDICATIONS 1. Dispositif de déplacement en translation, notamment pour le positionnement ou l'indexation de pièces de carrosserie automobile, du type comportant un corps (3, 23) en alliage léger recevant à coulissement un arbre (6, 26) en acier déplaçable en translation par un moyen (1, 21) d'actionnement solidaire dudit corps (3, 23), caractérisé en ce que l'arbre (6, 26) en acier coulisse directement au contact dudit corps (3, 23), en évitant toute inteiposition d'élément intermétdiaire telle qu'une bague de guidage ou analogue. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage du corps (3, 23) en alliage léger recevant larbrc en acier (6, 26) est soumis & une anodisation dure pour former une couche dure superficielle d'alumine d'épaisseur comprise entre et 50 micromètres. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en cc que l'arbre (6, 26) en acier reçoit sur sa surface extérieure coulissant dans le corps (3, 23) un traitement superficiel de durcissement 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que rarbre en acier (6, 26) porte au moins un axe (7, 27, 42) supportant un galet de roulement (8, 28, 43) guidé dans une rainure du corps en alliage léger, de manière à éviter toute rotation indésirable de l'arbre (6, 26) en acier au cours de son déplacement en translation. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque dit galet de roulement (8, 28, 43) roule directement au contact de ladite rainure (9, 29) du corps en alliage léger (3, 23), en évitant toute interposition d'élément intermédiaire du genre plaque d'usure ou analogue. 6. Dispositif selon la rmendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que chaque dite rainure (9, 29) du corps (3,23) en alliage léger est soumise sur sa surface de contact avec un galet de roulement à une anodisation dure pour former une couche dure superficielle d'alumine d'épaisseur comprise entre 5 et 50 micromètres. 9 2789616 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte au moins un cliquet de verrouillage (10a, b, 30a, 30b) en position sortie, de préférence élastiquement précontraint par au moins un ressort (1 1a, lb, 31a, 31b). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (3, 23) est adapté au montage direct d'un moyen (16, 26) de détection sur le corps (3, 23) en alliage léger. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen (16, 36) de détection est disposé pour détecter rextrémité d'un décrochement (15a, 15b, 35a, 35b) pratiqué sur l'arbre en acier (6, 26). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que rl'arbre en acier (6, 26) est usiné pourprésenter deux plats (15, ) de longueurs différentes et limités par des décrochements (15a, 15b, 35a, 35b) aptes à être détectés, de manière à permettre le fonctionnement du dispositif avec deux courses de travail différentes.