Brevet FR2826642A1 — publié le 20030103

DISPOSITIF DE TRANSPORT DE PIECES POUR L'ALIMENTATION DE MACHINES La présente invention concerne un dispositif de transport de pièces pour l'alimentation de machines destiné à permettre l'alimentation en pièces de machines, ou de manière plus générale destiné à assurer tous types de transport de pièces dans les process industriels. A l'heure actuelle, on connaît plusieurs types d'appareillage destinés au transport des pièces et notamment les appareils destinés à l'alimentation des machines dont les plus couramment utilisés sont les appareils à bande transporteuse formés par un tapis ou une bande entraînée par des galets ou les dispositifs de type à rail vibrant, appelé généralement de type vibrateur. Les dispositifs à bande transporteuse présentent des inconvénients au niveau de leur encombrement et ils ne peuvent donc pas être installés dans de nombreuses situations. Ils peuvent également présenter certains inconvénients liés à l'alimentation en pièces proprement dite, c'est-à-dire à la transition qui s'effectue en bout de bande entre le tapis de transport et la machine alimentée. Les appareils à vibrateur fonctionnent sur un principe relativement simple qui consiste à déplacer alternativement le rail axialement tout en faisant décoller les pièces transportées en l'air pendant le retour en position arrière du rail. Ainsi, ces vibrateurs présentent des mouvements oscillants avec une composante verticale destinée à faire décoller les pièces et des composantes horizontales pour le déplacement axial du rail. De cette manière, les pièces ne restent au contact du rail que pendant son déplacement axial vers l'avant. Toutefois, ces rails vibrants présentent de nombreux inconvénients liés à leur conception et à leur utilisation. En effet, ils ne permettent pas de transporter des pièces à des vitesses rapides et sont ainsi limités pour certaines applications. De plus, certaines pièces destinées à être transportées sont fragiles et sont donc susceptibles d'être endommagées lors de leur déplacement le long du rail par la répétition des chocs dus aux oscillations verticales dudit rail. Par ailleurs, certaines pièces ne peuvent pas non plus être transportées par de tels rails en raison de leur forme. En effet, les pièces par exemple trop fines se chevauchent et se coincent entre elles au cours de leur parcourt, par ailleurs les pièces trop lourdes nécessitent des vibrateurs puissants, ce qui perturbe le fonctionnement du reste de la machine. En outre, ces appareils à rail vibrant présentent l'inconvénient de ne pouvoir transporter les pièces que dans un seul sens contrairement aux dispositifs à bande transporteuse et ils présentent également des problèmes en sortie de rail où certaines pièces peuvent se retrouver en porte-à-faux avec le risque d'être endommagées par le débattement longitudinal de l'extrémité du rail. Ainsi, la présente invention a pour objectif de résoudre les inconvénients précités des appareils d'alimentation de pièces à l'aide de moyens simples, fiables, peu onéreux et faciles à mettre en oeuvre. Elle propose ainsi un dispositif d'alimentation de pièces qui permet un transport rapide des pièces, susceptible de fonctionner dans les deux sens, capable de transporter des pièces fragiles et des pièces légères tout en ayant un faible encombrement, ce qui facilite son adaptation aux différentes situations rencontrées dans les process industriels. Selon sa caractéristique principale, le dispositif de transport de pièces est du type comportant un organe transporteur sur lequel sont destinées à être disposées les pièces à transporter, ledit organe transporteur étant monté mobile par rapport au bâti du dispositif pour être au moins animé d'un mouvement alternatif, qui s'effectue dans le plan dans lequel les pièces sont transportées, par un dispositif d'entraînement et il est caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comporte au moins une came d'entraînement. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de transport de pièces de l'invention, l'organe transporteur est un rail longitudinal dont le mouvement dans le plan de déplacement des pièces est un mouvement de translation alternatif engendré par la rotation de la came d'entraînement. Selon un autre mode de réalisation du dispositif de transport de pièces de l'invention, l'organe transporteur est un rail de forme courbe, circulaire ou hélicoïdal dont le mouvement dans le plan de déplacement des pièce est un mouvement de rotation alternatif engendré par la rotation de la came d'entraînement. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de transport de pièces de l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que l'organe transporteur est porté par un support de rail qui porte un galet qui l'entraîne en translation selon l'axe longitudinal de déplacement des pièces lorsqu'il coopère avec la came rotative. Selon une autre caractéristique du dispositif de transport de pièces de l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de motorisation qui entraîne la came en rotation autour de son axe de révolution, ladite rotation de la came provoquant, grâce à la forme spécifique de sa surface de contact, le déplacement longitudinal alternatif du support de rail en coopérant avec le galet. Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de transport de pièces, l'axe de rotation de la came et l'axe de rotation du galet d'entraînement sont parallèles. Selon une autre caractéristique du dispositif de transport de pièces de l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que la came présente une courbe de surface développée qui comporte une première zone dite d'accélération, très courte, puis une zone dite d'avance où le rayon de la came augmente de manière constante sur son secteur angulaire, elle comporte ensuite une zone de décélération courte, avant une zone dite de recul où le rayon diminue. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de transport de pièces, le mouvement d'avance du rail correspondant aux zones d'accélération, d'avance et de décélération de la surface développée représente un secteur angulaire de la came compris entre 200 et 300 tandis que la zone dite de recul représente un secteur angulaire compris entre 60 et 160 . Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de transport de pièces de l'invention, lorsque la came parcourt un tour complet, le galet et donc le rail subissent un mouvement vers l'avant correspondant aux zones d'accélération, d'avance et de décélération de la came pendant environ les deux tiers du tour, puis un mouvement plus brusque de recul pendant le dernier tiers du tour, ce mouvement du rail permet, grâce à la zone d'accélération, d'amener le rail rapidement à la vitesse de déplacement relative des pièces (par rapport au bâti) pour les accélérer encore avant de les déplacer à vitesse constante pendant la zone d'avance pour ensuite les laisser glisser pendant le freinage ou zone de décélération, puis le recul du rail qui s'effectue rapidement avant de recommencer le cycle. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de transport de pièces, la came rotative est commandée par un dispositif de motorisation qui permet sa rotation dans les deux sens en fonction du choix de l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 1 à 6 illustrent le mode de réalisation préféré du dispositif de transport de pièces de l'invention. La figure 1 représente le dispositif en perspective. La figure 2a représente le dispositif en vue latérale. La figure 2b illustre le dispositif de transport de pièces en vue de face. La figure 3 représente une vue éclatée du dispositif de transport. La figure 4 montre en coupe le mécanisme du rail. La figure 5 illustre la came pivotante en vue de dessous. La figure 6 représente schématiquement la surface de contact de la came en développée. L'invention concerne un dispositif de transport de pièces, portant la référence générale (1), ce dispositif est destiné à transporter des pièces (2) pour alimenter une machine outil ou autre dans le cadre d'un process industriel. Il comporte un organe transporteur (3) sur lequel sont disposées les pièces à transporter (2), ledit organe étant destiné à mettre en mouvement les pièces dans le plan (P) dans lequel elles se trouvent, pour les déplacer par rapport à lui-même. Selon l'invention, l'organe transporteur (3) est mobile par rapport au bâti du dispositif pour être mis en mouvement dans le plan (P) par un dispositif d'entraînement (DE) comportant au moins une came (4). Le mouvement de l'organe transporteur (3) s'effectue uniquement dans le plan (P) dans lequel les pièces (2) sont déplacées. Ainsi les pièces (2) sont déplacées sur l'organe transporteur (3) par glissement lors des mouvements dudit organe. Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de transport de pièces (1) de l'invention et comme le montrent les figures 1 à 5, l'organe transporteur (3) est avantageusement constitué par un rail longitudinal dont le mouvement dans le plan (P) est un mouvement de translation alternatif engendré par la rotation de la came (4). Ce mouvement de translation alternatif du rail (3) provoque le déplacement par glissement des pièces (2) le long du rail grâce à la configuration particulière des paramètres mécaniques (accélération, vitesse) du mouvement alternatif obtenu grâce à la came (4) et aux paramètres physiques des éléments constitutifs (coefficient de frottement). On peut noter qu'un tel dispositif pourrait utiliser un organe transporteur différent animé d'un autre type de mouvement. Ainsi, selon un mode de réalisation non représenté, le mouvement de l'organe transporteur est un mouvement de rotation alternatif. Il est donc avantageusement constitué par un rail de forme courbe, circulaire ou hélicoïdal qui est animé d'un mouvement rotatif alternatif d'amplitude réduite, ce mouvement étant engendré par la rotation d'une came d'entraînement similaire à celle du mode de réalisation préféré qui coopère avec une pente solidaire d'un support de rail circulaire articulé autour d'un axe fixe. Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de transport de pièces (1), le rail transporteur (3) sur lequel sont disposées les pièces à transporter (2) est porté par un support de rail (5) qui porte un galet (6). Ce galet (6) est monté sur le support (5) pour pouvoir l'entraîner en translation selon l'axe longitudinal (XX') lorsqu'il coopère avec la came rotative (4) comme le montrent les figures 1, 3 et 4. Le dispositif de transport de pièces (1) comporte un dispositif de motorisation (7) qui entraîne la came (4) en rotation autour de son axe de révolution (YY'). La rotation de la came (4) provoque, grâce à sa forme spécifique, le déplacement longitudinal alternatif du support de rail (5) en coopérant avec le galet (6). On peut noter que les axes de rotation de la came et du galet sont parallèles, réduisant ainsi l'usure due au frottement lors de leur coopération. Il va de soi que le dispositif pourrait présenter une configuration différente concernant la coopération de la came et du support de rail. L'axe de rotation de la came pourrait être positionné différemment tandis que celle-ci agirait sur un plan incliné du support et non plus sur un galet, par exemple. Selon le mode de réalisation préféré du dispositif d'alimentation de pièces (1), celui-ci comporte des moyens de rappel destinés à solliciter le galet (6) pour le maintenir en permanence au contact de la came (4) afin que le mouvement alternatif du rail (3) corresponde exactement à la courbe développée de la surface de contact de la came (4). Ces moyens de rappel peuvent être de plusieurs types comme être formés par un ressort de traction (8). On peut noter que ce ressort (8) peut agir directement entre le bâti (9) sur lequel est fixé le moteur (7) et le rail (3), tandis que le support de rail (5) est monté coulissant sur un guide (10) du bâti pour pouvoir être sollicité vers la came (4) par l'intermédiaire du rail transporteur (3) et du ressort (8). On notera que la coopération du support de rail (5) avec le guide (10) pourrait être réalisée de façon plus simple par deux lames latérales souples qui assureraient la liaison entre le bâti (9) et le rail vibrant (3). Selon le mode de réalisation préféré du dispositif d'alimentation de pièces (1) de l'invention, le rail (3) est monté coulissant sur le bâti (9) par l'intermédiaire de son support (5) et du guide (10). Son mouvement est un mouvement plan de translation dont les accélérations et les ralentissements sont commandés exclusivement par la pente de la surface externe ou surface de contact de la came (4). Selon le mode de réalisation illustré, la came (4) présente une courbe de surface développée telle que celle illustrée figure 6. Lorsqu'on part du point 0, elle comporte une première zone (A) dite d'accélération, très courte, représentant un secteur angulaire inférieur à 20 , puis une zone dite d'avance (B) pendant laquelle le rail (3) se déplace à vitesse constante, le rayon de la came augmentant de manière constante sur un secteur angulaire sensiblement égal à 220 . Elle comporte ensuite une zone de décélération (C) courte, dont le secteur angulaire est inférieur à 20 , avant une zone dite de recul (D), recul qui s'effectue avec une forte accélération, durant une première moitié du secteur angulaire (Dl), et avec un ralentissement, dans une deuxième partie (D2), avant de revenir au point initial de la came. Ainsi, on peut remarquer que le mouvement d'avance du rail correspondant aux zones (A, B, C) représente un secteur angulaire de la came compris entre 2000 et 3000 tandis que la zone dite de recul (D) est comprise entre 60 et 160 . Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de transport l'ensemble des zones (A, B, C) représente un secteur angulaire supérieur à 240 . Ainsi, lorsque la came parcourt un tour complet, le galet (6) et donc le rail (3) subissent un mouvement vers l'avant correspondant aux zones (A, B, C) de la came pendant environ les deux tiers du tour, puis un mouvement plus rapide de recul pendant le dernier tiers du tour. Ce mouvement du rail permet, grâce à la zone d'accélération (A), d'amener le rail (3) rapidement à la vitesse de déplacement relative (par rapport au bâti) des pièces (2) pour les accélérer encore avant de les déplacer à vitesse constante pendant la zone d'avance (B) pour ensuite les laisser glisser pendant le freinage ou zone de décélération (C), puis le recul (zone D) du rail qui s'effectue rapidement avant de recommencer le cycle. On peut noter que les pentes de la surface de contact de la came sont spécifiquement calculées pour que, lors du recul du rail (3) qui s'effectue brusquement, les pièces (2) continuent d'avancer avec une vitesse relative par rapport au bâti, avant d'être reprises par le rail dans la zone d'accélération (A) lorsqu'il atteint leur vitesse. On peut noter, comme le montre la figure 5, que la came possède des trous pour le passage de goupilles, ces trous permettant le positionnement exact de ladite came sur la machine outil avec un positionnement exact et reproductible de la ligne de référence ou point 0 de la came. Cette came peut de plus être monté sur le dispositif de motorisation de manière amovible pour pouvoir être interchangeable, par exemple, permettant ainsi l'adaptation du dispositif de transport aux différentes pièces et aux différentes contraintes des machines alimentées. Par ailleurs, on peut noter que le dispositif de motorisation qui permet de faire tourner la came peut avantageusement fonctionner dans les deux sens. Ainsi, lorsque la came d'entraînement tourne dans un sens, les pièces avancent, tandis que l'inversion du sens de rotation de la came provoque le recul des pièces. On peut noter aussi que le dispositif de motorisation peut avantageusement permettre le réglage de la vitesse de rotation de la came. On peut noter également que le rail peut être recouvert d'un revêtement dont le coefficient de frottement est adapté à la gamme de pièce qu'il est destiné à transporter Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté à titre d'exemple, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leur combinaison. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transport de pièces (1) du type comportant un organe transporteur (3) sur lequel sont destinées à être disposées les pièces à transporter (2), ledit organe transporteur (3) étant monté mobile par rapport au bâti du dispositif pour être au moins animé d'un mouvement alternatif, qui s'effectue dans le plan (P) dans lequel les pièces (2) sont transportées, par un dispositif d'entraînement (DE), caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (DE) comporte au moins une came d'entraînement. 2. Dispositif de transport de pièces (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe transporteur est un rail longitudinal dont le mouvement dans le plan (P) est un mouvement de translation alternatif engendré par la rotation de la came d'entraînement (4). 3. Dispositif de transport de pièces (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe transporteur est un rail de forme courbe, circulaire ou hélicoïdal dont le mouvement dans le plan (P) est un mouvement de rotation alternatif engendré par la rotation de la came d'entraînement (4). 4. Dispositif de transport de pièces (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'organe transporteur (3) est porté par un support de rail (5) qui porte un galet (6) qui l'entraîne en translation selon l'axe longitudinal (XX') lorsqu'il coopère avec la came rotative (4) 5. Dispositif de transport de pièces (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de motorisation (7) qui entraîne la came (4) en rotation autour de son axe de révolution (YY'), ladite rotation de la came (4) provoquant, grâce à la forme spécifique de sa surface de contact, le déplacement longitudinal alternatif du support de rail (5) en coopérant avec le galet (6). 6. Dispositif de transport de pièces (1) selon la revendication 4 ou la revendication 5 caractérisé en ce que l'axe de rotation (YY') de la came (4) et l'axe de rotation du galet d'entraînement (6) sont parallèles. 7. Dispositif de transport de pièces (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la came (4) présente une courbe de surface développée qui comporte une première zone (A) dite d'accélération, très courte, puis une zone dite d'avance (B) où le rayon de la came augmente de manière constante sur son secteur angulaire, elle comporte ensuite une zone de décélération (C) courte, avant une zone dite de recul (D) où le rayon diminue. 8. Dispositif de transport de pièces (1) selon la revendication 7 caractérisé en ce que le mouvement d'avance du rail correspondant aux zones (A, B, C) de la surface développée représente un secteur angulaire de la came (4) compris entre 2000 et 3000 tandis que la zone dite de recul (D) représente un secteur angulaire compris entre 60 et 160 . 9. Dispositif de transport de pièces (1) selon les revendications 4 et 6 caractérisé en ce que lorsque la came parcourt un tour complet, le galet (6) et donc le rail (3) subissent un mouvement vers l'avant correspondant aux zones (A, B, C) de la came pendant environ les deux tiers du tour, puis un mouvement plus brusque de recul pendant le dernier tiers du tour, ce mouvement du rail permet, grâce à la zone d'accélération (A), d'amener le rail (3) rapidement à la vitesse de déplacement relative des pièces (2) (par rapport au bâti) pour les accélérer encore avant de les déplacer à vitesse constante pendant la zone d'avance (B) pour ensuite les laisser glisser pendant le freinage ou zone de décélération (C), puis le recul (zone D) du rail qui s'effectue rapidement avant de recommencer le cycle. 10. Dispositif de transport de pièces (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la came rotative (4) est commandée par un dispositif de motorisation qui permet sa rotation dans les deux sens en fonction du choix de l'utilisateur.