Brevet FR2855163A1 — publié le 20041126

La présente invention concerne un dispositif de butée escamotable pour arrêter une pièce ou analogue transportée par un convoyeur à bande, à rouleaux ou analogue. Dans le domaine des chaînes de production 5 industrielle, on connaît bien des systèmes d'arrêt communément appelés butées escamotables permettant d'arrêter une pièce devant les différents postes de travail répartis le long d'un convoyeur à bande, à rouleaux ou similaire, pour effectuer une opération de montage, 10 d'assemblage, d'usinage, d'emballage, de transbordement, etc... ou simplement pour régler le flux transporté par le convoyeur par exemple. Ces butées escamotables sont habituellement constituées d'une butée articulée à une tourelle autour 15 d'un axe s'étendant perpendiculairement à la direction de défilement du convoyeur et coopérant avec des moyens d'amortissement tels qu'un ressort, ladite tourelle étant apte à coulisser dans un corps cylindrique afin de permettre l'escamotage de la butée depuis sa position 20 active o ladite butée s'étend au dessus du plan de défilement du convoyeur jusqu'à une seconde position dite inactive o ladite butée s'étend en dessous du plan de défilement du convoyeur. C'est le cas, par exemple, du brevet américain 25 US 6.164.430 qui décrit une butée escamotable pour arrêter une pièce transportée par un convoyeur. Cette butée est constituée d'un levier articulé autour d'un axe s'étendant perpendiculairement à la direction de défilement du convoyeur et solidaire d'une tourelle apte à coulisser dans 30 un corps principal cylindrique positionné sous le plan de défilement d'un convoyeur. Le levier articulé sur la tourelle coopère avec des moyens d'amortissement constitués d'un ressort à spires monté sur l'axe de l'articulation dont les extrémités libres coopèrent respectivement avec le 35 levier et la tourelle, la tourelle comprenant des moyens de blocage du levier dans une position prédéterminée. Le corps principal cylindrique est, par ailleurs, alimenté en fluide - 2 sous pression par un moteur hydraulique afin de permettre le déplacement de la tourelle depuis une première position haute o le levier fait saillie au-dessus du plan de défilement du convoyeur jusqu'à une seconde position basse 5 o le levier s'étend en dessous du plan de défilement du convoyeur et inversement. Il est bien évident que les moyens hydrauliques permettant l'escamotage de la butée peuvent être substitués par des moyens pneumatiques. Ces dispositifs présentent l'inconvénient de 10 nécessiter un circuit hydraulique ou pneumatique particulièrement important et coûteux, ce qui grève considérablement le coût de fabrication d'une ligne de production. L'un des buts de l'invention est donc de remédier à 15 cet inconvénient en proposant une butée escamotable de conception simple et peu onéreuse ne nécessitant pas de circuit hydraulique ou pneumatique et consommant peu d'énergie. A cet effet et conformément à l'invention, il est 20 proposé un dispositif de butée escamotable pour arrêter une pièce ou analogue transportée par un convoyeur comprenant une butée qui s'étend au dessus du plan de défilement du convoyeur et qui est apte à pivoter autour d'un axe perpendiculaire à la direction de défilement dudit 25 convoyeur, ladite butée coopérant avec des moyens d'amortissement afin d'arrêter une pièce défilant sur le convoyeur, et des moyens pour escamoter la butée sous le plan de défilement du convoyeur afin de libérer ladite pièce, le dispositif est remarquable en ce qu'il consiste 30 d'une part dans un corps central vertical à l'extrémité supérieure duquel est articulé un premier bras horizontal autour d'un premier axe perpendiculaire à la direction de défilement du convoyeur, la butée étant montée en pivot à l'extrémité libre dudit bras horizontal autour d'un second 35 axe parallèle au premier de telle sorte qu'elle s'étende verticalement, et d'autre part, dans un second bras vertical articulé autour du premier axe et apte à coopérer avec des moyens d'actionnement solidaires du corps central vertical pour escamoter la butée sous le plan de défilement du convoyeur en utilisant l'énergie cinétique de la pièce transportée par le convoyeur. On comprend bien que, contrairement aux dispositifs 5 de l'art antérieur o la butée était déplacée vers le bas alors que la pièce prenait toujours appui sur cette dernière, la butée suivant l'invention est escamotée en utilisant l'énergie cinétique de la pièce transportée sur le convoyeur limitant ainsi considérablement la 10 consommation d'énergie de la butée. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution données à titre d'exemples non limitatifs, du dispositif de butée escamotable en référence 15 aux dessins annexés sur lesquels: - les figures lA et 1B sont des vues respectivement de face et arrière du dispositif de butée escamotable suivant l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'un 20 convoyeur d'objet comprenant un dispositif de butée escamotable conforme à l'invention, - les figures 3A et 3B, sont des vues respectivement de face et arrière du dispositif de butée escamotable conforme à l'invention lorsqu'un objet transporté par le 25 convoyeur prend appui sur la butée, - la figure 4 est une représentation schématique d'un convoyeur comprenant un dispositif de butée escamotable conforme à l'invention lorsqu'une pièce transportée par le convoyeur est arrêtée par le dispositif de butée, - les figures 5A et 5B sont des vues respectivement de face et arrière du dispositif de butées escamotables conforme à l'invention lorsque la butée est escamotée sous le plan de défilement du convoyeur, - la figure 6 est une représentation schématique d'un 35 convoyeur comprenant un dispositif de butée escamotable conforme à l'invention lorsque la pièce transportée par le convoyeur est libérée par le dispositif de butée escamotable, - 4 - la figure 7 représente un diagramme de l'alimentation des moyens d'actionnement du dispositif de butée escamotable conforme à l'invention, - les figures 8A et 8B sont des vues arrières d'une 5 variante d'exécution du dispositif de butée escamotable conforme à l'invention en position de repos et respectivement lorsque la butée est escamotée sous le plan de défilement du convoyeur. On décrira, dans cet exemple de réalisation non 10 limitatif, un dispositif de butée escamotable pour arrêter une pièce transportée par un convoyeur à rouleau positionné sous le plan de défilement dudit convoyeur; toutefois, il est bien évident que le dispositif pourra être adapté à d'autres types de convoyeurs tels des convoyeurs à bandes, 15 en étant positionné sur les côtés du couloir de défilement de tels convoyeurs. En référence aux figures 1A et lB, le dispositif de butée escamotable conforme à l'invention comprend un corps central vertical constitué d'une plaque rectangulaire 20 verticale 1 à l'extrémité supérieure de laquelle est articulé un premier bras horizontal 2 autour d'un premier axe 3 perpendiculaire à la direction de défilement du convoyeur représentée par la flèche a sur les figures. Une butée 4 est montée en pivot à l'extrémité libre du premier 25 bras horizontal 2 dans sa partie médiane de telle sorte que ladite butée 4 s'étende globalement verticalement en faisant saillie du plan de défilement 5 du convoyeur représenté en traits pointillés sur les figures 1A et lB. On notera que le plan de défilement 5 du convoyeur est 30 affleurant à l'extrémité libre supérieure du corps central vertical 1. L'extrémité supérieure de la butée 4 qui fait saillie du plan de défilement 5 du convoyeur comprend un patin 6 articulé autour d'un axe 7 perpendiculaire à la direction de défilement a du convoyeur. L'extrémité 35 inférieure de la butée 4 comprend un second patin 6' articulé autour d'un axe 7' et coopérant avec des moyens d'amortissement consistant dans un amortisseur hydraulique 8 dont le corps 9 est solidaire d'une patte 10 - 5 s'étendant sous le bras horizontal 2 et dont l'extrémité libre le la tige 11 prend appui sur ledit second patin 6'. Par ailleurs, le dispositif comprend sur le côté opposé du corps central vertical 1, un second bras 5 vertical 12 articulé autour du premier axe 3, en référence à la figure lB, apte à coopérer avec des moyens d'actionnement solidaires du corps central vertical 1 pour escamoter la butée 4 sous le plan de défilement 5 du convoyeur en utilisant l'énergie cinétique de la pièce 10 transportée par ledit convoyeur comme il sera détaillé plus loin. Le dispositif comprend dans sa partie supérieure une ventouse électromagnétique cylindrique 13 dont l'axe forme un angle 0 avec la verticale V, solidaire du corps central 15 vertical 1 et apte à coopérer avec une patte métallique 14. Cette patte métallique 14, qui forme un bras de levier, s'étend perpendiculairement au second bras vertical 12 depuis l'axe d'articulation 3 jusqu'à ladite ventouse 13 de telle sorte que, lorsque la butée 4 fait saillie au-dessus 20 du plan de défilement 5 du convoyeur, la patte 14 s'étende au-dessus de la ventouse 13 et, lorsque la butée 4 s'étend en-dessous du plan de défilement 5 du convoyeur, ladite patte 14 prenne appui sur la ventouse 13 de manière à maintenir la butée 4 dans cette position. Dans la partie 25 médiane du corps central vertical 1, le dispositif comprend un électroaimant 15 à tige plongeante dont le corps 16 est solidaire du corps central vertical 1 et positionné sous la ventouse 13. La tige 17 de l'électroaimant 15 est solidarisée à la partie médiane du second bras vertical 12 30 de telle sorte qu'elle plonge dans le corps 16 de l'électroaimant 15. Par ailleurs, le dispositif comprend, dans la partie inférieure du corps central vertical 1, un électroaimant à aimant permanent 18 positionné sous l'électroaimant 15 et apte à coopérer avec le second bras 35 vertical 12 lorsque ce dernier s'étend verticalement afin de maintenir ledit bras 12 dans cette position verticale sans dépenser d'énergie. On entend par un électroaimant à aimant permanent 18, un dispositif électromagnétique - 6 présentant une aimantation lorsqu'il n'est pas alimenté et étant neutre lorsqu'il est alimenté, le champ magnétique de l'électroaimant annulant le champ magnétique de l'aimant permanent du dispositif. On notera que le second bras vertical 12 forme un bras de levier qui, en augmentant sa longueur, permet de diminuer la puissance de l'électroaimant à aimant permanent 18, notamment, nécessaire pour maintenir le second bras 12 verticalement sans dépenser d'énergie. La ventouse 13, l'électroaimant à tige plongeante 15 et l'électroaimant à aimant permanent 18 sont respectivement alimentés par une unité de gestion de l'alimentation 19. Cette unité de gestion de l'alimentation 19 comprend de manière particulièrement 15 avantageuse des moyens de mesure de l'inductance, c'est-àdire de la self, de la ventouse 13 et/ou de l'électroaimant à tige plongeante 15 et/ou de l'électroaimant à aimant permanent 18 afin de déterminer la position du second bras verticale 12 et finalement de la butée 4. La ou les 20 inductances mesurées seront alors transmises à une unité de traitement des données telle qu'un logiciel d'un ordinateur du type PC, ou similaire, pour déterminer la position de la butée 4. On expliquera maintenant le fonctionnement du 25 dispositif de butée escamotable pour arrêter une pièce transportée par un convoyeur en référence aux figures 1A, lB à 7. En référence à la figure 2, le dispositif de butée escamotable suivant l'invention est positionné entre deux 30 rouleaux 20 d'un convoyeur à rouleaux qui transporte des pièces 21 de droite à gauche comme l'indique la flèche a de la figure 2. Le dispositif de butée escamotable est positionné entre deux rouleaux 20 de telle sorte que l'extrémité supérieure du corps central vertical 1 soit 35 affleurant au plan de défilement 5 du convoyeur, représenté en traits pointillés sur la figure 2. On entend par plan de défilement 5 le plan tangentiel aux extrémités supérieures des rouleaux 20 du convoyeur. Ainsi, en référence aux figures lA, 1B et 2, le patin articulé 6 de la butée 4 du dispositif fait saillie au-dessus du plan de défilement 5 prêt à arrêter une pièce 21 transportée par le convoyeur. Dans cet état de repos, la butée 4 forme un angle E avec la 5 verticale V (figure 1A) et le second bras vertical 12 s'étend parfaitement verticalement (figure lB). Par ailleurs, en référence aux figures lB et 7, aucun des moyens d'actionnement du dispositif, à savoir la ventouse 13, l'électroaimant à tige plongeante 15 et 10 l'électroaimant à aimant permanent 18 n'est alimenté en courant, à cet instant to. En référence à la figure 4, la pièce 21 transportée par le convoyeur vient buter sur le patin 6 de la butée 4 du dispositif qui pivote depuis sa position initiale de 15 repos o ladite butée forme un angle o avec la verticale jusqu'à une seconde position d'arrêt ou ladite butée 4 forme un angle O' avec la verticale V qui est globalement égal à - a. La rotation de la butée 4 depuis sa première position de repos jusqu'à sa seconde position d'arrêt est 20 amortie par l'amortisseur hydraulique 9, le premier bras horizontal 2 restant parfaitement horizontal et le second bras vertical 12, en référence à la figure 3B, restant parfaitement vertical également. A cet égard, en référence à la figure 7, on observera que lors de l'arrêt de la 25 pièce 21 transportée par le convoyeur, qui correspond à l'intervalle de temps compris entre to et t, sur ladite figure 7, les moyens d'actionnement du dispositif ne sont pas alimentés, l'aimant permanent de l'électroaimant à aimant permanent 18, bloquant le bras vertical 12. En référence à la figure 6, la butée 4 est escamotée sous le plan de défilement 5 du convoyeur afin de libérer la pièce 21 qui poursuit alors son chemin sur la gauche comme l'indique la flèche a. Afin d'escamoter la butée sous le plan de défilement 5 du convoyeur, l'unité de gestion de 35 l'alimentation 19 alimente, en référence aux figures 5B et 7, l'électroaimant à aimant permanent 18 et simultanément la ventouse 13 du dispositif. Ainsi, le champ magnétique créé par l'électroaimant annule le champ - 8 magnétique de l'aimant permanent libérant ainsi le second bras vertical 12 qui pivote depuis sa première position de repos o il s'étend parfaitement verticalement jusqu'à une seconde position d'escamotage o ledit second bras 5 vertical 12 forme un angle 0 avec la verticale V. La patte métallique 14 forment un bras de levier qui s'étend perpendiculairement au second bras vertical 12 depuis l'articulation 3 jusqu'à la ventouse 13, prend alors appui sur la ventouse électromagnétique 13 qui bloque la patte 14 10 et le second bras vertical 12 dans cette position d'escamotage. La rotation du second bras vertical 12 d'un angle 0 entraîne, en référence à la figure 5A, la rotation du premier bras horizontal 2 vers le bas suivant le même angle O, de sorte que la butée 4 s'étend sous le plan de 15 défilement 5 du convoyeur. On observera que c'est l'énergie cinétique de la pièce 21 transportée par le convoyeur qui entraîne la rotation du premier bras horizontal 2 depuis sa position initiale de repos horizontal jusqu'à sa seconde position d'escamotage o ledit premier bras horizontal 2 20 forme un angle O avec l'horizontal H et qui entraîne simultanément la rotation du second bras vertical depuis sa première position verticale jusqu'à sa seconde position d'escamotage o il forme un angle 0 avec la verticale V, l'électroaimant à aimant permanent 18 et la ventouse 13 25 étant alimentés par un courant de très faible intensité de l'ordre de 500mA environ, comme l'indique la représentation graphique de la figure 7 entre l'instant tl et t2. La pièce 21 étant échappée du dispositif de butée escamotable, la butée 4 est ramenée dans sa position 30 initiale o elle s'étend au-dessus du plan de défilement 5 du convoyeur, prête à arrêter une nouvelle pièce 21 transportée par le convoyeur, en coupant l'alimentation de la ventouse électromagnétique 13 et de l'électroaimant à aimant permanent 18, en référence aux figures 7 et lB, et 35 en alimentant l'électroaimant à tige plongeante 15 pour faire pivoter le second bras vertical 12 depuis sa position d'escamotage o ce dernier forme un angle O avec la verticale V jusqu'à sa position initiale de repos o ledit second bras 12 s'étend parfaitement verticalement. Ainsi, l'arrêt de l'alimentation de la ventouse 13 libère la patte 14 solidaire du second bras vertical 12, le corps 16 de l'électroaimant à tige plongeante créant un champ 5 magnétique qui attire la tige plongeante 17 afin de faire pivoter le second bras vertical 12 qui vient buter sur l'électroaimant à aimant permanent 18 pour bloquer ledit second bras vertical 12. La rotation du second bras vertical 12 entraîne la rotation du bras horizontal 2 qui 10 s'étend alors parfaitement horizontalement de manière à ce que la butée 4 s'étende à nouveau au-dessus du plan de défilement 5 du convoyeur. Lorsque le second bras vertical 12 est revenu dans sa position verticale initiale, en référence à la figure lB, l'unité de gestion de 15 l'alimentation 19 coupe l'alimentation de l'électroaimant à tige plongeante 15 comme l'indique le graphique de la figure 7 à l'instant t3. Il est bien évident que les moyens d'actionnement consistant dans la ventouse électromagnétique 13, 20 l'électroaimant à tige plongeante 15 et l'électroaimant à aimant permanent 18 peuvent être remplacés par tout autre moyen d'actionnement et/ou de blocage équivalent sans pour autant sortir du cadre de l'invention. A cet égard, selon une variante d'exécution du 25 dispositif de butée escamotable suivant l'invention, en référence aux figures 8A et 8B, la ventouse électromagnétique 13 et l'électroaimant à tige plongeante 15 sont substitués par un unique électroaimant 22 à tige plongeante 23 dont le corps 24 est 30 solidaire du corps central vertical 1, le corps 24 de l'électroaimant 22 s'étendant verticalement, et dont la tige plongeante 23 est articulée à la patte métallique 14, au moyen d'une rotule 25 ou similaire, de telle sorte que ladite tige plongeante 23 s'étende verticalement lors de la 35 rotation du second bras vertical lorsque la butée est escamotée sous le plan de défilement 5 du convoyeur. De la même manière que précédemment, cet électroaimant 22 à tige plongeante est alimenté par l'unité de gestion de - 10 l'alimentation 19. Enfin, il est bien évident que le dispositif de butée escamotable peut être adapté à tous les types de convoyeur tel qu'un convoyeur à bande ou analogue, ledit dispositif 5 pouvant être placé sur les côtés des couloirs de défilement des pièces transportées par les convoyeurs, et que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. - il REVENDICATIONS 1 - Dispositif de butée escamotable pour arrêter une pièce (21) ou analogue transportée par un convoyeur comprenant une butée (4) qui s'étend au dessus du plan de défilement (5) du convoyeur et qui est apte à pivoter 5 autour d'un axe perpendiculaire à la direction de défilement (a) dudit convoyeur, ladite butée (4) coopérant avec des moyens d'amortissement (8) afin d'arrêter la pièce défilant sur le convoyeur, et des moyens pour escamoter la butée (4) sous le plan de défilement (5)du convoyeur afin 10 de libérer ladite pièce (21), caractérisé en ce qu'il consiste d'une part dans un corps central vertical (1) à l'extrémité supérieure duquel est articulé un premier bras (2) autour d'un premier axe (3) perpendiculaire à la direction de défilement (a) du convoyeur, la butée (4) 15 étant montée en pivot à l'extrémité libre dudit premier bras (2) autour d'un second axe parallèle au premier de telle sorte qu'elle s'étende au dessus du plan de défilement (5) du convoyeur, et d'autre part, dans un second bras (12) articulé autour du premier axe (3) et apte 20 à coopérer avec des moyens d'actionnement solidaires du corps central vertical (1) pour escamoter la butée (4) sous le plan de défilement (5) du convoyeur en utilisant l'énergie de la pièce (21) transportée par le convoyeur. 2 - Dispositif suivant la revendication précédente 25 caractérisé en ce que la butée (4) est montée en pivot à l'extrémité libre du premier bras (2) qui s'étend globalement horizontalement dans sa partie médiane de telle sorte que ladite butée (4) s'étende globalement verticalement, l'extrémité supérieure de la butée (4) qui 30 fait saillie du plan de défilement (5) comprenant un patin (6) articulé autour d'un axe (7) perpendiculaire à la direction de défilement (9) du convoyeur et l'extrémité inférieure de ladite butée (4) étant solidarisée à des moyens d'amortissement (8). 3 - Dispositif suivant la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (8) sont solidaires du premier bras horizontal(2). - 12 4 - Dispositif suivant les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (8) consistent dans un amortisseur hydraulique dont le corps (9) est solidaire d'une patte (10) s'étendant sous le 5 premier bras horizontal (2) et dont l'extrémité libre prend appui sur un second patin (6') articulé autour d'un axe (7') à l'extrémité inférieure de la butée (4). - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens 10 d'actionnement consistent dans des premiers moyens de blocage du second bras (12) de telle sorte que, le second bras (12) s'étendant globalement verticalement, la butée (4) s'étende au dessus du plan de défilement (5) et, dans des seconds moyens de blocage dudit second bras (12) 15 de telle sorte que, le second bras (12) formant un angle X avec la verticale V, la butée (4) s'étende en dessous du plan de défilement (5) du convoyeur. 6 - Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que les premiers moyens de blocage sont constitués 20 d'une ventouse électromagnétique (13) cylindrique dont l'axe forme un angle a avec la verticale V, solidaire du corps central (1), et apte à coopérer avec une patte métallique (14) qui forme un bras de levier et qui s'étend perpendiculairement au second bras vertical (12) depuis 25 l'axe d'articulation (3) du second bras vertical (12) au premier bras horizontal (2) jusqu'à ladite ventouse (13) de telle sorte que, lorsque la butée (4) s'étend au dessus du plan de défilement (5) du convoyeur, la patte (14) s'étende au dessus de la ventouse (13) et, lorsque la butée s'étend 30 en dessous du plan de défilement, la patte (14) prenne appui sur la ventouse (13) de manière à maintenir la butée (4) en-dessous du plan de défilement (5) du convoyeur. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des 35 revendications 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comprend un électroaimant (15) positionné sous la ventouse (13) et apte à coopérer avec le second bras vertical (12) lorsque ce dernier s'étend verticalement. - 13 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les seconds moyens de blocage sont constitués d'un électroaimant à aimant permanent (18) positionné sous l'électroaimant (15) 5 et apte à coopérer avec le second bras vertical (12) lorsque ce dernier s'étend verticalement afin de maintenir ledit bras (12) dans cette position verticale sans dépenser d'énergie. 9 - Dispositif suivant les revendications 6, 7 et 8 10 caractérisé en ce qu'il comprend une unité de gestion de l'alimentation (19) alimentant en courant électrique la ventouse (13) et/ou l'électroaimant à tige plongeante (15) et/ou l'électroaimant à aimant permanent (18). - Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que l'unité de gestion de l'alimentation (19)comprend des moyens de mesure de l'inductance de la ventouse (13) et/ou de l'électroaimant à tige plongeante (15) et/ou l'électroaimant à aimant permanent afin de déterminer la position du second bras 20 vertical (12) et de la butée (4) par rapport au plan de défilement (5) du convoyeur.