Brevet FR2891485A1 — publié le 20070406

L'invention concerne un dispositif de préhension et de mise en place d'une pièce comprenant au moins une partie cylindrique dans un espace à encombrement réduit. En particulier, l'invention concerne un dispositif de préhension et de 5 mise en place d'une butée hydraulique dans un logement formé dans la culasse d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Un tel dispositif de préhension et de mise en place est destiné à être utilisé dans une chaîne de montage d'un moteur à combustion d'un véhicule automobile. Un positionnement correcte et précis des butées hydrauliques à l'intérieur des logements de la culasse est nécessaire au bon fonctionnement du moteur. En effet, un linguet est monté en appui sphérique à une extrémité sur la butée hydraulique et en appui linéique à l'autre extrémité sur une queue de sou-pape. Au cours du cycle de combustion du moteur à combustion interne, un galet roule sur une came d'un arbre à cames et oscille de l'amplitude donnée par la came pour ouvrir la soupape. Les butées hydrauliques sont généralement mises en place par un opérateur à l'aide d'une bouterolle. Toutefois, compte tenu des cadences de production, cette opération nécessite un grand nombre d'opérateurs. De plus, cette opération manuelle peut occasionner un mauvais positionnement ou une absence de mise en place d'une butée hydraulique dans la culasse d'un moteur. Il est également connu de mettre en place les butées hydrauliques à l'aide d'un robot équipé d'un préhenseur supportant des pinces de manipulation. Chaque pince de manipulation possède deux mors parallèles de prise et de dé- pose d'une butée hydraulique. Toutefois, les deux mors latéraux ont l'inconvénient d'être encombrants en raison de leurs dimensions et de l'espace nécessaire pour ouvrir les deux mors. En conséquence, ces préhenseurs ne sont pas adaptés pour mettre en place des butées hydrauliques au fond d'un puits, contre une nervure, une paroi ou une forme enveloppante d'une fonderie. Ainsi, ces préhenseurs ne peuvent mettre en place que certaines butées hydrauliques dans certains logements de la culasse. L'invention a pour but un dispositif de préhension et de mise en place de butées hydrauliques adapté pour mettre en place des pièces présentant une partie cylindrique dans un encombrement réduit et notamment pour mettre en place des butées hydrauliques dans des logements de culasse d'accès difficile. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de préhension et de mise en place d'une pièce comprenant au moins une tête sensiblement axisymétrique, le dispositif comportant au moins un moyen de préhension de la pièce, caractérisé en ce que le ou chaque moyen de préhension comprend un fourreau de préhension, un élément d'appui et des moyens de déplacement axial du four- reau de préhension par rapport à l'élément d'appui, le fourreau de préhension ayant une extrémité déformable élastiquement radialement présentant une section propre à serrer et retenir la tête, et l'élément d'appui étant propre à bloquer en position la pièce lors du déplacement du fourreau de préhension de manière à séparer la pièce du fourreau de préhension. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de préhension et de mise en place de butée hydraulique comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le fourreau de préhension présente une section intérieure de dimension inférieure à la dimension de la tête de manière à autoriser un engagement axial en force de la tête dans le fourreau de préhension, par élargissement du fourreau de préhension; - le fourreau de préhension présente une section extérieure de dimension supérieure à la dimension du diamètre de la tête de manière à autoriser un engagement axial en force du fourreau de préhension dans la tête, par compres- sion du fourreau de préhension; - le fourreau de préhension comporte un tube métallique pourvu à son extrémité de fentes s'étendant axialement le long du tube; - l'élément d'appui est logé dans une portion du fourreau de préhension, ladite portion suivant axialement l'extrémité ; - les moyens de déplacement comprennent des vérins pneumatiques; - il comporte huit moyens de préhension adaptés pour prendre et pour mettre en place huit pièces simultanément; et - la ou chaque pièce est une butée hydraulique. L'invention a également pour objet un procédé de préhension d'au moins une pièce comprenant une tête et de mise en place de la ou de chaque pièce dans au moins un logement, ledit procédé étant réalisé par le dispositif dé-fini selon l'une quelconque des caractéristiques mentionnées ci-dessus, caracté- risé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: -déplacement du ou de chaque moyen de préhension afin de positionner le ou chaque fourreau de préhension en vis-à-vis de ou de chaque pièce; -pression de ou de chaque fourreau de préhension sur la ou chaque pièce pour engager en force le ou chaque fourreau de préhension avec la ou chaque pièce; - déplacement du ou de chaque moyen de préhension afin de positionner le ou chaque fourreau de préhension en vis- à-vis du ou de chaque loge-ment; et déplacement du ou de chaque fourreau de préhension par rapport à le ou chaque élément d'appui pour libérer la ou chaque pièce dans le ou chaque logement. Suivant un mode particulier de réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes: - prise, en tant que pièce, d'au moins une butée hydraulique dans un 20 conteneur; et - dépose de cette ou de chaque butée hydraulique dans au moins un logement d'une culasse d'un véhicule automobile. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un dispositif selon l'invention dans une position de préhension des butées hydrauliques; - la figure 2 est une vue en coupe partielle suivant le plan Il-II de la figure 1 d'une partie du dispositif selon la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe partielle d'une partie du dispositif selon la figure 2 dans une position de libération de la butée hydraulique. Le dispositif de préhension et de mise en place 2 selon l'invention est illustré sur la figure 1 dans une position dans laquelle il est disposé au-dessus d'une culasse 4 destinée à être montée sur un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Ce dispositif 2 porte huit butées hydrauliques 6 propres à venir chacune dans un logement 8 de la culasse 4. Le dispositif 2 comprend un châssis non représenté en forme de portique ou de potence équipé d'un plateau de support horizontal 10, des moyens de déplacement du châssis non représentés et des moyens de déplacement verticale du plateau de support 10 également non représentés. Le plateau 10 supporte huit moyens de préhension 12 propres à porter 10 et à déposer chacun une butée hydraulique 6. Chaque moyen de préhension 12 comprend une colonne 14 (système de compliance ) fixée à une de ses extrémités à la face inférieure du plateau 10 et portant à son autre extrémité une semelle de liaison 16. Un vérin pneumatique 18 est solidaire de la face inférieure de la semelle 16. L'extrémité mobile 20 du vérin 18 porte un étrier 22 de fixation d'un sa- bot 24 qui enserre le pourtour d'un fourreau de préhension 26. Le vérin pneumatique 18 est adapté pour déplacer verticalement de haut en bas l'étrier 22, le sabot 24 et le fourreau 26 solidaires l'un de l'autre. Le fourreau 26 est constitué d'une tubulure rectiligne en acier ressort munie d'une extrémité 31 déformable élastiquement radialement et présentant une ouverture 28 à son extrémité libre. Il est pourvu à son extrémité de plusieurs fentes longilignes 32 s'étendant le long de la tubulure et débouchant sur l'ouverture 28. Au repos, le diamètre interne du fourreau 26 présente une dimension légèrement inférieure à la dimension radiale d'une tête cylindrique 30 de la butée hydraulique 6. Lorsque le fourreau 26 est déformé, il est propre à enserrer la tête cylindrique 30, autrement dit à exercer une force de retenue radiale sur cette tête 30 de manière à retenir la butée hydraulique 6. Une barre d'extraction cylindrique 34 est fixée à la face inférieure de la semelle 16 et à un socle de support 36. Cette barre d'extraction 34 est montée dans le fourreau 26 et s'étend axialement dans celui-ci. Elle présente un diamètre inférieur au diamètre interne du fourreau 26. La longueur de la barre d'extraction 34 est prévue de telle sorte que lorsque le vérin pneumatique 18 est en début de course l'extrémité 38 de la barre d'extraction fait saillie par rapport l'extrémité 40 du fourreau, et lorsque le vérin pneumatique 18 est en fin de course, l'extrémité 40 du fourreau fait saillie par rapport l'extrémité 38 de la barre d'extraction sur une étendue correspondant à une portion 42 du fourreau. Cette portion 42 est destinée à recevoir la partie cylindrique 30 de la butée hydraulique, comme décrit ultérieurement. Un capteur 44 de détection de la présence d'une butée hydraulique est monté sur la barre d'extraction 34. En variante, ce dispositif 2 est modifié de façon à pouvoir positionner des pièces tubulaires creuses dans un encombrement réduit. Le fourreau de préhension présente alors un diamètre de dimension supérieure à la dimension du diamètre d'au moins une tête cylindrique creuse de la pièce tubulaire de manière à autoriser un engagement axial en force du four- reau de préhension dans la pièce creuse par compression du fourreau de préhension. Dans ce cas, le fourreau de préhension est adapté pour accrocher la pièce sur une de ses faces intérieures. La barre d'extraction n'est pas montée à l'intérieur du fourreau de préhension mais est disposée à l'extérieur de celui-ci. Les rebords externes de la pièce qui entourent le fourreau de préhension, viennent en butée contre la barre d'extraction lors du déplacement du fourreau pour libérer la pièce. En variante, ce dispositif est utilisé pour prendre et poser des pièces comprenant une tête sphérique à la place d'une tête cylindrique. En fonctionnement, le plateau de support 10 est positionné au-dessus d'un conditionnement de butées hydrauliques 6. Puis, le plateau de support 10 est abaissé en vis-à-vis et dans l'axe des butées hydrauliques 6 à saisir jusqu'à ce que les fourreaux de préhension 24 coiffent les butées hydrauliques. Les vérins pneumatiques 18 sont commandés pour déplacer les fourreaux de préhension 26 verticalement vers le bas et les presser contre les butées hydrauliques. La portion d'extrémité 42 des fourreaux de préhension est déformée élastiquement de sorte que la tête cylindrique 30 des butées hydrauliques est introduite à l'intérieur des fourreaux 26 par élargissement élastique du four- reau. Les têtes cylindriques 30 sont ainsi enfoncées en force à l'intérieur des fourreaux 26 qui se déforment et s'élargissent lors de cet enfoncement. Les butées hydrauliques sont alors accrochées aux fourreaux 26, comme visible sur la figure 2. Le plateau de support 10 est soulevé. Les butées hydrauliques sont entraînées avec les fourreaux 26. Puis, le châssis du dispositif 2 est déplacé en vis-à-vis d'une culasse 4 de sorte que l'axe des fourreaux de préhension 26 soit positionné en visà-vis et dans l'alignement axial de l'axe des logements 8 de la culasse 4, comme visible sur la figure 1. Le plateau de support 10 est abaissé dans l'axe des logements 8 de manière à positionner les butées hydrauliques 6 dans les logements 8 en appui sur le fond. Les vérins pneumatiques 18 sont actionnés pour déplacer les four-reaux de préhension 26 par rapport aux barres d'extraction 34. Plus précisément, les fourreaux 26 coulissent sur les barres d'extraction 34. Comme les butées hydrauliques 6 sont en prises dans les fourreaux de préhension 26, elles sont entraînées lors du déplacement des fourreaux 26, jusqu'à ce que celles-ci viennent en butée contre l'extrémité d'appui 38 des bar- res d'extraction. Puis, les fourreaux 26 continuent à se déplacer alors que les butées hydrauliques sont maintenues fixes en position par les barres d'extraction 34. Lorsque l'extrémité 38 des barres d'extraction est au même niveau que l'extrémité 40 des fourreaux (ou en saillie par rapport à l'extrémité 40), les butées hydrauliques sont extraites de l'emprise des fourreaux 26 et sont posés dans le logement 8 comme visible sur la figure 3. Ainsi, la libération des butées hydrauliques est réalisée par déplacement des fourreaux 24 par rapport aux barres d'extraction 34 maintenant les butées 6 fixes et en place. Enfin, le plateau 10 est soulevé et le châssis est déplacé vers un autre 30 conditionnement contenant des butées hydrauliques à mettre en place dans une autre culasse. Avantageusement, ce dispositif assure une mise en place automatique des butées hydrauliques dans un encombrement légèrement supérieur à l'encombrement limité au diamètre maximum des butées hydrauliques. REVENDICATIONS 1. Dispositif (2) de préhension et de mise en place d'une pièce (6) comprenant au moins une tête (30) sensiblement axisymétrique, le dispositif comportant au moins un moyen de préhension (12) de la pièce (6) , caractérisé en ce que le ou chaque moyen de préhension (12) comprend un fourreau de préhension (26), un élément d'appui (34) et des moyens (18) de déplacement axial du fourreau de préhension (26) par rapport à l'élément d'appui (34), le fourreau de préhension (26) ayant une extrémité (31,42) déformable élastiquement radialement présentant une section propre à serrer et retenir la tête (30), et l'élément d'appui (34) étant propre à bloquer en position la pièce (6) lors du déplacement du fourreau de préhension (26) de manière à séparer la pièce (6) du fourreau de préhension (26). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau de préhension (26) présente une section intérieure de dimension inférieure à la dimension de la tête (30) de manière à autoriser un engagement axial en force de la tête (30) dans le fourreau de préhension (26), par élargissement du fourreau de préhension (26). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau de préhension (26) présente une section extérieure de dimension supérieure à la dimension du diamètre de la tête (30) de manière à autoriser un engagement axial en force du fourreau de préhension (26) dans la tête (30), par compression du fourreau de préhension (26). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau de préhension (26) comporte un tube métalli- que pourvu à son extrémité (31,42) de fentes (32) s'étendant axialement le long du tube. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'appui (34) est logé dans une portion du fourreau de préhension (26), ladite portion suivant axialement l'extrémité (31,42). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (18) comprennent des vérins pneumatiques. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte huit moyens de préhension (12) adaptés pour prendre et pour mettre en place huit pièces (6) simultanément. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque pièce (6) est une butée hydraulique. 9. Procédé de préhension d'au moins une pièce (6) comprenant une tête (30) et de mise en place de la ou de chaque pièce (6) dans au moins un logement (8), ledit procédé étant réalisé par le dispositif (2) défini selon l'une quel-conque des revendication 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes sui- vantes: - déplacement du ou de chaque moyen de préhension (12) afin de positionner le ou chaque fourreau de préhension (26) en vis-à-vis de ou de chaque pièce (6) ; - pression de ou de chaque fourreau de préhension (26) sur la ou cha-15 que pièce (6) pour engager en force le ou chaque fourreau de préhension (26) avec la ou chaque pièce (6) ; déplacement du ou de chaque moyen de préhension (12) afin de positionner le ou chaque fourreau de préhension (26) en vis-à-vis du ou de chaque logement (8) ; et - déplacement du ou de chaque fourreau de préhension (26) par rap-port à le ou chaque élément d'appui (34) pour libérer la ou chaque pièce (6) dans le ou chaque logement (8). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - prise, en tant que pièce, d'au moins une butée hydraulique (6) dans un conteneur; et - dépose de cette ou de chaque butée hydraulique (6) dans au moins un logement (8) d'une culasse (4) d'un véhicule automobile.