Brevet FR2872725A1 — publié le 20060113

- 1 - DISPOSITIF SIMPLIFIÉ DE TRANSFERT ROTATIF DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de la manipulation et du déplacement des pièces et notamment aux adaptations permettant de faire réaliser à un dispositif porte pièces un mouvement rotatif dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les dispositifs porte-pièce(s), palettiseurs ou de 10 transferts sont utilisés pour assurer le déplacement des pièces selon une gamme de fabrication d'un poste opérationnel à un autre. Dans certaines configurations, le mouvement de transfert consiste en un simple mouvement rotatif de la pièce d'un poste à un autre. Toutefois, ce mouvement de rotation est classiquement accompagné de mouvements en translation pour dégager ou engager la pièce ou le dispositif portepièce(s) sur des moyens d'accueil, de mise en position et/ou de maintien en position Les systèmes palettiseurs de l'art antérieur sont constitués de plusieurs actionneurs pour assurer le mouvement rotatif des palettes porte-pièce(s). Ainsi, il est classique de faire réaliser à un premier actionneur de dégagement une translation vers le haut du sous-ensemble porte-pièce(s) avant de faire réaliser le mouvement de rotation à un deuxième actionneur puis de commander le premier actionneur pour mettre en position l'ensemble mis en mouvement dans le nouveau poste. Cette multiplication de composants exige une pluralité de détecteurs pour chaque mouvement décomposé. Cette multiplication de moyens de détection a pour inconvénient de rallonger la durée du temps de cycle de l'opération de transfert rotatif. En outre, la multiplication des différents sous-35 ensembles fonctionnels, aussi bien des actionneurs que des détecteurs, augmente le coût d'un tel dispositif. 20 - 2 BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à obvier aux inconvénients de l'art antérieur. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un dispositif de transfert rotatif des pièces présentant non seulement un nombre réduit d'actionneurs mais également un temps de cycle plus court. Selon l'invention, le dispositif simplifié de transfert rotatif de pièce(s) est remarquable en ce qu'il est constitué par un sous-ensemble porte-pièce(s) qui, assurant le support et le transfert rotatif d'une ou plusieurs pièces, est solidaire d'un arbre de commande dont le mouvement est mis en uvre par le déplacement relatif d'au moins un doigt s'étendant radialement à partir de l'arbre sur un chemin formant came. Le dégagement et la rotation du sous-ensemble porte pièce sont donc assurés par un seul et même actionneur. En effet, en utilisant une came, le déplacement dudit doigt dans le chemin va assurer audit arbre de commande un mouvement selon deux axes l'autorisant non seulement à réaliser les mouvements de translation pour le dégagement ou l'engagement du sous- ensemble porte-pièce(s) mais également à assurer le mouvement de rotation nécessaire au transfert des pièces d'une position à une autre. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif est constitué par un moyen de mise en mouvement en translation de l'arbre de commande, libre en rotation axiale et équipé d'un doigt s'étendant radialement qui se déplace selon un chemin fixe de façon à ce que la translation de l'arbre assure également sa rotation par passage du doigt à l'intérieur dudit chemin. Le mouvement transformé en translation et rotation est donc mis en uvre par un seul moyen de mise en mouvement en translation. Selon une autre caractéristique particulièrement - 3 - avantageuse de l'invention, ledit doigt se déplace à l'intérieur d'une piste profilée ménagée dans un cylindre fixe dit cylindre came à l'intérieur duquel se déplace ledit arbre de commande selon un mouvement combiné de translation et de rotation. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le chemin est préformé de façon ce que l'arbre de commande réalise selon un cycle aller et retour, les mouvements suivants: - un mouvement de translation vers le haut, - un mouvement combiné de translation et de rotation, puis - un mouvement de translation vers le bas. L'extrémité de l'arbre de commande étant fixée au sous-ensemble portepièce(s), ce dernier suit les mêmes mouvements. La réalisation d'un chemin autorisant dans un premier temps et en fin de cycle, une translation axiale de l'arbre de commande à des fins de dégagement est particulièrement importante dans le cadre de l'application de l'invention qui nécessite des mouvements de dégagement et d'engagement. Toutefois pour certaines application, il est possible qu'un mouvement latéral des pièces soit nécessaire en fin et début de course de transfert. Aussi, pour répondre à cette nécessité, le chemin sera ménagé pour que le doigt et en conséquence les pièces puissent suivre un tel mouvement latéral. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le sous-ensemble portepièce(s) est constitué d'un plateau dont deux côtés opposés sont aménagés chacun d'un berceau préformé pour accueillir un vilebrequin. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le moyen de mise en mouvement en translation est un vérin. Le mouvement de translation du vérin assure une translation à ladite tige et donc le déplacement du doigt y associé à l'intérieur d'une piste ménagée dans un cylindre, déplacement qui entraîne simultanément en rotation ladite tige permettant de faire suivre alternativement au sousensemble porte-pièce(s) associé à la tige (ici un porte vilebrequins) un mouvement de translation vers le haut, une rotation puis un mouvement de translation vers le bas. Ce dispositif a donc pour avantage de mettre en uvre pour une même fonction moins d'actionneurs, moins de capteurs le rendant ainsi, moins coûteux et plus rapide résolvant ainsi les inconvénients de l'art antérieur. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'une vue 20 extérieure en perspective d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention, La figure 2 est un dessin schématique d'une vue extérieure de côté du mode de réalisation illustré en figure 1, La figure 3 est un dessin schématique d'une vue en coupe de face selon le plan de coupe AA illustré en figure 2, La figure 4 est un dessin schématique d'une vue extérieure de face du seul cylindre came. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin des figures 1, 2 et 3, le dispositif de transfert rotatif de l'invention référencé D dans son ensemble est adapté pour le transfert rotatif de vilebrequins référencés V1 et V2. Ce dispositif D peut être installé par exemple entre un poste d'équilibrage et un poste de mesure de balourd. Ce dispositif D est constitué par un sous-ensemble porte-pièces 100 qui assure le support des vilebrequins V1 et V2. Ce sous-ensemble portepièces 100 est fixé à l'extrémité d'un arbre de commande 200 dont les mouvements de translation et de rotation combinés illustrés par les double flèches F1 et F2 sont mis en oeuvre par le déplacement relatif d'au moins un doigt 210 s'étendant radialement à partir de l'arbre 200 sur un chemin référencé C formant came. Le sous-ensemble porte-pièces 100 est constitué d'un plateau 110 dont deux côtés opposés sont aménagés chacun d'un berceau constitué chacun par deux paliers 111, 112 et 113, 114 préformés pour accueillir des vilebrequins V1 et V2. Comme illustré et conformément à l'invention, le dispositif D est constitué par un moyen de mise en mouvement en translation, ici un vérin 300, dont la rentrée et la sortie de tige commande le mouvement en translation de l'arbre de commande 200 qui est selon l'invention, libre en rotation axiale et équipé d'un doigt 210 s'étendant radialement qui se déplace selon un chemin C fixe de façon à ce que la translation de l'arbre 200 assure également sa rotation par passage du doigt 210 à l'intérieur dudit chemin C. Comme illustré, ledit doigt 210 qui s'étend radialement par rapport à l'arbre de commande se déplace sous l'action du vérin à l'intérieur d'un chemin C formant une piste ou une rampe profilée ménagée dans un cylindre 400 fixe dit cylindre came à l'intérieur duquel se déplace ledit arbre de commande 200. Comme illustrée, l'extrémité de la tige 310 du vérin 300 forme une liaison pivot avec l'extrémité basse dudit arbre de commande 200 qui forme une liaison pivot glissant avec le cylindre came 400. Plus précisément, selon le mode de réalisation non limitatif illustré, le dispositif D comprend de bas en haut, un vérin 300 dont la tige 310 vient commander la - 6 - mise en mouvement en translation de l'arbre de commande 200 qui est en liaison de type pivot glissant avec une colonne 500 dont la partie basse est fixe par rapport au corps du vérin 300 et dont la partie haute est fixée au cylindre came 400. Le déplacement en translation de l'arbre de commande 200 oblige le doigt 210 à suivre le chemin C, déplacement linéaire transformant le mouvement de translation de l'arbre en un mouvement combiné associant également une rotation. Selon le mode de réalisation illustré, ledit doigt 210 est équipé à son extrémité d'un galet 211 qui vient en contact avec le chemin C ménagé dans le cylindre 400 pour en faciliter le déplacement. Conformément à l'invention et comme illustré sur les dessins des figures 2 et 4, le chemin C est préformé de façon ce que l'arbre de commande 200 réalise dans son cycle les mouvements suivants: - un mouvement de translation vers le haut, - un mouvement combiné de translation et de rotation, puis - un mouvement de translation vers le bas. Ainsi, avec un seul actionneur c'est à dire le vérin 300, le dispositif D assure les deux types de mouvement nécessaires au transfert rotatif des pièces. Comme illustré, le chemin C ménagé dans le cylindre came 400 se décompose en plusieurs parties: - deux parties verticales dont la longueur est suffisante pour permettre le dégagement par le haut des vilebrequins, une partie elliptique au milieu de laquelle se trouve le plan de symétrie du chemin C et le point le plus haut de la course du doigt 210, cette partie elliptique étant disposée entre les deux parties verticales. La partie elliptique et les deux parties verticales sont disposées les unes par rapport aux autres pour permettre un mouvement alterné allerretour de rotation - 7 selon un angle de 180 . Bien entendu selon l'application le chemin C peut adopter une géométrie différente et permettre des courses plus ou moins longues en regard de celle illustrée. De même, le nombre de doigts et le nombre de chemins dépendent de l'angle que doit réaliser le sous-ensemble porte pièce(s). Conformément à l'invention, le dispositif est équipé au niveau du cylindre came 400 de détecteurs 410 et 420 de la position de la fin de course dudit doigt 210. Ces détecteurs sont donc disposés en extrémité basse des parties verticales du chemin C pratiqué dans le cylindre came 400. Selon un mode de réalisation préféré, le vérin 300 est du type simple effet et seul le mouvement vers le haut est motorisé alors que le mouvement vers le bas est réalisé par l'inertie de l'ensemble porte-pièce. Ainsi, la sortie de tige assure la moitié de la course et l'énergie cinétique du sous-ensemble tournant assure audit doigt 210 le dépassement de l'extrémité haute du chemin C autorisant par sa masse son déplacement vers le bas et en conséquence sa rotation et son retour en position basse. Selon un mode de réalisation préféré, le vérin est du type pneumatique ce qui contribue à la vélocité de l'élément mobile constitué par le sousensemble porte-pièces. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif D est équipé d'un vérin double effet et d'un détecteur de milieu de course dudit doigt 210 pour assurer l'amortissement de la fin du mouvement de translation vers le bas. Afin de proposer une position intermédiaire entre la position haute et la position basse, un moyen élastique 600 est associé à l'arbre de commande 200 de façon à ce que lorsque la pression est relâchée dans le vérin 300, le ressort amène l'arbre de commande 200 et donc le sous-ensemble porte pièce(s) 100 dans une position se situant entre le point de course bas et le point de course haut. L'utilisation de ce ressort permet de proposer une position intermédiaire au début et fin de course sans utilisation d'actionneurs supplémentaires. On comprend que le dispositif simplifié de transfert rotatif de pièces, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention telle que définie dans les revendications. - 9 - REVENDICATIONS 1. Dispositif (D) simplifié de transfert rotatif de pièce(s) (V1, V2), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par un sous-ensemble (100) porte pièce(s) (V1, V2) qui, assurant le support et le transfert rotatif d'une ou plusieurs pièces, est solidaire d'un arbre de commande (200) dont le mouvement est mis en uvre par le déplacement relatif d'au moins un doigt (210) transversal lié à l'arbre (200) sur un chemin (C) formant came. 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué d'un moyen de mise en mouvement en translation de l'arbre de commande (200), libre en rotation axiale et équipé d'un doigt (210) s'étendant radialement qui se déplace selon un chemin (C) fixe de façon à ce que la translation de l'arbre (200) assure également sa rotation par passage du doigt (210) à l'intérieur dudit chemin (C). 3. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le moyen de mise en mouvement en translation est un vérin (300). 4. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit doigt (210) se déplace à l'intérieur d'une piste profilée (C) ménagée dans un cylindre fixe (400) dit cylindre came à l'intérieur duquel se déplace ledit arbre de commande (200). 5. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le chemin (C) est préformé de façon ce que l'arbre de commande (200) réalise dans son cycle, les mouvements suivants: - un mouvement de translation vers le haut, - un mouvement combiné de translation et de rotation, puis un mouvement de translation vers le bas. 6. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est équipé de détecteurs (410 et 420) de la position de la fin de course dudit doigt (210). - 10 - 7. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est équipé d'un vérin double effet et d'un détecteur de milieu de course dudit doigt (210) pour assurer l'amortissement de la fin du mouvement de translation vers le bas. 8. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le sous-ensemble portepièce(s) est constitué d'un plateau dont deux côtés opposés sont aménagés chacun d'un berceau préformé pour accueillir un vilebrequin. 9. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'extrémité de la tige (310) du vérin (300) forme une liaison pivot avec l'extrémité basse dudit arbre de commande (200) qui forme une liaison pivot glissant avec le cylindre came (400). 10. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'un moyen élastique (600) est associé à l'arbre de commande (200) de façon à ce que lorsque la pression est relâchée dans le vérin (300), le ressort amène l'arbre de commande (200) et donc le sous-ensemble porte pièce(s) (100) dans une position se situant entre le point de course bas et le point de course haut.