Brevet FR2896173A1 — publié le 20070720

DISPOSITIF D'ALIMENTATION EN ÉLÉMENTS DE FIXATION DE TYPE RIVETS NOTAMMENT POUR MACHINE DE RIVETAGE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des machines-outils assurant la pose d'éléments de fixation tels les rivets et notamment aux moyens d'injection alimentant en éléments de fixation lesdites machines-outils dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Classiquement, les machines-outils exploitant des éléments de fixation de type rivet ou pièce analogue sont équipées d'un moyen de guidage assurant la réception et l'orientation du rivet vers une rampe ou vers des rails de suspension sur lesquels le rivet est disposé suspendu au moyen de sa tête et se déplace transversalement selon un axe perpendiculaire à son axe longitudinal. Cette rampe ou ces rails solidaires de la machine-outil définissant l'orientation finale, les moyens d'alimentation, de distribution et de transfert des rivets situés en amont, doivent être susceptibles de s'y adapter. Il existe dans l'art antérieur des moyens de distribution et de transfert de rivet constitués par un organe tubulaire à l'intérieur duquel le rivet se déplace selon son axe longitudinal au moyen d'un fluide de propulsion tel de l'air comprimé. Pour ce type de moyen de distribution, se posent les problèmes suivants : - l'orientation du rivet qui doit passer d'un déplacement selon son axe longitudinal à un déplacement selon un axe perpendiculaire à son axe longitudinal, - la propulsion du rivet sur la rampe qui est la plupart du temps une structure ouverte. Le document international n WO 00/47350 décrit un tube d'alimentation en éléments de fixation qui se place entre un lot d'éléments de fixation, tels que des rivets et l'extrémité de la machine-outil à savoir une riveteuse. Ce tube est accouplé à un tube de sortie d'une source - 2 d'air comprimé et communique avec une porte de transfert recevant l'extrémité d'un tube convoyeur en éléments de fixation qui présente un axe d'alimentation des éléments transversal au dit tube d'alimentation. Afin d'orienter l'élément de fixation pour qu'il puisse être mu par l'air comprimé circulant dans ledit tube d'alimentation, la chambre de transfert est constituée par un sas rotatif faisant passer l'élément dans une position définie par l'axe du tube convoyeur à une position définie par l'axe du tube d'alimentation. Ce dispositif a pour spécificité d'utiliser l'air comprimé comme moyen de mise en mouvement et d'assurer l'orientation et le transfert d'un élément de fixation d'un tube vers un autre tube. Or, comme expliqué plus haut les effecteurs ou machines-outils sont équipés d'une rampe ou de rails d'insertion sur lesquels les rivets se déplacent selon un axe transversal à leur axe longitudinal. Ce tube d'alimentation dans lequel se déplacent les rivets selon leur axe longitudinal ne peut déboucher sur la rampe ci-dessus décrite sans dispositif supplémentaire intermédiaire d'orientation. En outre, s'il est possible d'assurer une mise en mouvement par impulsion pneumatique pour amener un élément de fixation de type rivet d'une zone de stockage vers une extrémité de tube, la mise en oeuvre d'un tel moyen de mise en mouvement pour l'alimentation au plus près de la machine outil n'est pas toujours possible. Une autre solution d'orientation angulaire de l'élément de fixation est illustrée dans le document n WO00/07751 qui décrit entre autres, des rampes d'orientation faisant passer sous l'action de l'air comprimé les rivets d'un déplacement transversal à un déplacement longitudinal. Dans cette solution également, l'air comprimé participe à la mise en mouvement et/ou à l'orientation de la pièce ce qui ne peut être possible lorsque la machine-outil est équipée d'une rampe d'alimentation qui ne peut être remplacée par un tube ou 5 10 15 20 25 30 35 - 3 - par une conduite alimentée en air comprimé. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait et d'un cahier des charges préétabli, la demanderesse a mené des recherches afin de solutionner ce problème d'orientation finale avant entrée du rivet ou pièce analogue dans la machine-outil. Ces recherches ont abouti à une solution permettant d'orienter le rivet pour le faire passer d'un mode de déplacement longitudinal à un mode de déplacement transversal non seulement dans des sous-ensembles de type injecteur mais également d'une manière générale pour tout sous-ensemble susceptible d'être alimenté par un moyen de transfert dans lequel la pièce adopte une orientation différente de l'orientation qu'elle doit prendre dans ledit sous-ensemble. Selon l'invention, le dispositif d'alimentation en éléments de fixations de type rivet ou pièce analogue d'une machine-outil à partir d'au moins un chemin de déplacement sur lequel la pièce de fixation se déplace selon un axe ou selon une orientation ne convenant pas à la zone de réception dont est équipée la machine-outil, est remarquable en ce qu'il est constitué par un sas rotatif qui, s'intercalant entre ledit chemin de déplacement et ladite zone de réception, vient positionner par rotation une ouverture devant la sortie du chemin de déplacement de façon à ce qu'au moins une pièce puisse entrer dans ledit sas puis est mue d'un mouvement de rotation qui vient positionner une ouverture devant l'entrée de la zone de réception de façon à ce que la pièce présente dans le sas puisse entrer dans la zone de réception de la machine-outil. Ce dispositif apporte une solution au problème d'orientation des pièces se déplaçant vers la machine-outil en proposant un dispositif orientant par rotation l'élément de fixation avant l'introduction de l'élément de fixation sur le dernier moyen de guidage et de déplacement - 4 présent sur la machine-outil. Pour ce faire, l'élément de fixation entre dans un sas rotatif susceptible de proposer une pluralité de positionnements angulaires Ce sas rotatif propose ainsi par rotation le passage du rivet d'une position où il est tel qu'orienté dans le tube de transfert avec lequel il communique ponctuellement à une position tel qu'orienté dans une rampe de suspension avec laquelle il communique également ponctuellement. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, ce sas rotatif est constitué par un rotor dans lequel a été aménagé une chambre transversale traversant ledit rotor. Afin de garantir le déplacement de l'élément de fixation hors du sas, le dispositif rotatif est associé à un module d'évacuation. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, ce module comprend un moyen poussoir qui vient s'introduire dans le sas par une extrémité de ladite chambre afin d'en évacuer son contenu par refoulement vers l'autre extrémité de ladite chambre. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen poussoir vient traverser le rotor garantissant ainsi la bonne évacuation de la chambre par l'élément de fixation. La présence d'un moyen poussoir pallie l'absence d'autres moyens de mise en mouvement tel le fluide d'air comprimé qui peut amener le rivet jusqu'au dispositif. En effet, la présence d'un sas changeant l'orientation ne permet plus la mise en mouvement de la pièce grâce au moyen de mise en mouvement associé au chemin d'alimentation. Ainsi, dans la mesure où le module d'évacuation est constitué par un fluide sous pression, ce dernier ne peut être issu de celui circulant dans le chemin de déplacement des impulsions de fluide sous pression mais d'un circuit commandé indépendamment. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif comprend en outre un deuxième moyen poussoir assurant le passage de - 5 l'élément de fixation orienté sorti du sas vers la zone de réception. Ici également, la présence d'un moyen annexe de mise en mouvement pallie la non utilisation des moyens de mise en mouvement exploités pour le chemin de déplacement, non utilisation du à la présence du sas. De plus, ce moyen poussoir garantit l'évacuation des éléments de fixation sortant du sas évitant tout encombrement de la zone de réception. Ce deuxième moyen poussoir ne vient pousser le rivet que si le premier moyen poussoir est présent dans la chambre afin de garantir l'orientation et le déplacement unitaire des rivets. En outre, le premier élément poussoir vient déboucher de la chambre de laquelle il vient d'évacuer le rivet de sorte que les parois de la chambre ne constituent pas un obstacle à son deuxième mouvement. Plus précisément, le premier moyen poussoir vient déboucher dans le moyen de guidage de la zone de réception afin évitant au rivet tout obstacle dans sa deuxième course et servant de moyen de guidage au début de la deuxième course. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, ledit moyen poussoir traverse la chambre rotative positionnée à cette fin et poursuit son mouvement à des fins de mise en mouvement de la pièce dans ladite zone de réception, ce qui évite la présence d'un deuxième moyen de mise en mouvement ou poussoir. 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, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures la, lb, lc, ld, le, sont des dessins schématiques d'une vue en coupe illustrant le - 6 - fonctionnement d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. Les figures 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, sont des dessins schématiques d'une vue en coupe illustrant le 5 fonctionnement d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin des figures la, lb, lc, ld et le, le dispositif référencé D dans son ensemble assure l'alimentation en éléments de fixation de type rivet R ou pièce analogue d'une machine-outil non illustrée ou de tout effecteur susceptible d'utiliser ledit rivet R et dont l'alimentation est réalisée par l'intermédiaire d'une rampe 100 solidaire de ladite machine-outil et dont une extrémité 110 communique avec le dispositif D. Selon le mode de réalisation illustré, la rampe 100 est une rampe de suspension dans laquelle les rivets R se déplacent selon un axe de déplacement Al transversal à 20 leur axe de symétrie référencé Ar selon lequel ils se déplacent dans le chemin d'alimentation situé en amont et constitué par une conduite référencée 200 dont une extrémité 210 vient communiquer avec le dispositif D. Ainsi, conformément à la problématique que se propose 25 de résoudre l'invention, le déplacement de rivets R n'est pas réalisé selon le même axe dans la conduite d'alimentation 200 que sur la rampe d'alimentation 100 liée à l'effecteur non illustré. De plus, si un fluide sous pression peut assurer le déplacement axial des rivets 30 R dans la conduite 200, ce ne peut être le cas d'une rampe où le déplacement est radial et qui est très souvent une structure ouverte. Ce dispositif D est constitué par une chambre tournante 300, en rotation tel un rotor à l'intérieur d'un 35 stator 400 et qui, s'intercalant entre ledit chemin de déplacement 200 et ladite zone de réception 100, vient 10 15 - 7 prendre plusieurs positions angulaires pour adopter plusieurs phases de fonctionnement correspondant aux phases d'admission de la pièce R issue du chemin d'alimentation à l'intérieur de la chambre 300 et de refoulement de la pièce R hors de la chambre 300 pour alimenter la rampe 100 en orientant préalablement ladite pièce. La phase d'admission est illustrée par le dessin de la figure lb dans lequel une extrémité 310 de la chambre 300 vient se placer devant l'extrémité 210 de la conduite 200 pour positionner l'ouverture 310 devant la sortie du chemin de déplacement 200 de façon à ce qu'au moins une pièce R puisse entrer dans ladite chambre 300 et que par rotation le rivet puisse être disposé dans la position souhaitée. La phase de refoulement est illustrée par le dessin des figures lc, ld, le. Le dispositif D comporte un moyen d'évacuation 500 qui, une fois une ouverture 320 de la chambre 300 placée devant la zone de réception 110, pousse la pièce R hors de la chambre 300 vers la zone de réception 100 selon la flèche F. Comme illustré, ledit moyen d'évacuation 500 est constitué par un moyen poussoir 510 associé à un moyen de mise en mouvement 520, ledit moyen poussoir 510 venant s'introduire dans ladite chambre 300 et occuper son volume de façon à pousser la pièce R hors de cette dernière. Cette chambre tournante 300 est constituée d'un logement débouchant dont les extrémités 310 et 320 sont fermées par les parois intérieures 410 du stator 400. Ce stator 400 est ménagé de trois orifices 420, 430, 440 faisant communiquer l'intérieur du stator avec l'extérieur. Ainsi selon le mode de réalisation illustré, un 35 premier orifice 420 reçoit l'extrémité 210 du chemin de déplacement 200. Un deuxième orifice 430 communique avec 5 10 15 20 25 3035 -8- le moyen d'évacuation 500 et un troisième orifice 440 communique avec l'extrémité 110 de la rampe d'alimentation 100. La chambre 300 vient par rotation en communication avec ces différents orifices. Comme illustré, les orifices 430 (de communication avec le module d'évacuation 500) et 440 (de communication avec la rampe d'alimentation 100) sont disposés de sorte que, dans au moins une position, les deux orifices 310 et 320 de la chambre 300 les fassent communiquer. Selon le mode de réalisation illustré où la chambre 300 est constituée par un tube à deux extrémités ouvertes 310 et 320, lorsque le tube s'aligne sur l'orifice 430 il s'aligne également avec l'orifice 440. Ainsi, dans la mesure où le dispositif D est orienté sur la machine-outil de sorte que rivet R soit soumis dans cette position à la gravité ce dernier passe de la chambre 300 à la rampe 100. Afin de garantir que la chambre a bien été évacuée ou d'aider à l'évacuation de la pièce lorsque cette dernière n'est pas en position d'être mue par son propre poids, le moyen poussoir 510 du moyen d'évacuation 500 vient par translation selon la flèche F occuper progressivement la totalité du volume de la chambre 300 comme illustré sur le dessin de la figure ld. Dans les positions illustrées par les figures la, lc, ld et le, il apparaît que dans la phase de refoulement l'extrémité 210 du chemin d'alimentation 200 ainsi que l'orifice correspondant 420 du stator 400 sont obturés ce qui autorise l'arrivée d'un nouveau rivet par ledit chemin d'alimentation 200. Comme illustré sur le dessin de la figure le, une fois le rivet en position sur la rampe 100, un moyen de mise en mouvement mécanique en translation 600 assure, par la mise en mouvement d'un poussoir 610, le passage du rivet R d'une position située au niveau de l'orifice 440 du stator à une position plus engagée dans la rampe 100 d'alimentation lui permettant, si nécessaire, d'être pris 10 15 20 25 30 35 - 9 - en charge par d'autres moyens de mise en mouvement. Une fois le rivet évacué, le moyen poussoir du module d'évacuation 510 se retire de la chambre 300 (figure la) pour permettre à cette dernière une nouvelle rotation et recevoir ainsi un nouveau rivet resté en attente contre la paroi du rotor, c'est à dire la partie non creuse de la chambre. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le premier moyen poussoir 510 vient déboucher dans la partie supérieure de la rampe 100 constituant la zone de réception. En sortant légèrement du conduit dans lequel il évolue, le moyen poussoir 510 garantit l'évacuation du rivet R et sert de moyen de guidage à ce dernier pour son prochain mouvement perpendiculaire au premier et mis en oeuvre par le deuxième moyen poussoir 610. En outre, le dépassement du moyen poussoir 510 sur la partie supérieure du chemin de guidage évite que les parois du conduit dans lequel évolue le premier moyen poussoir 510 constitue un obstacle au mouvement suivant du rivet R. La translation du deuxième moyen poussoir 610 peut démarrer lorsque le premier moyen poussoir est en fin de course et débouche sur le chemin de déplacement en translation dans lequel évolue le deuxième moyen poussoir 610. Le mode de réalisation illustré par les dessins des figures 2a, 2b, 2c, 2d et 2e diffère du précédent en ce que la zone de réception 100 n'est pas constituée par une rampe mais par un tube de sortie qui est orienté coaxialement à l'axe formé par les deux orifices 440 et 430 du stator du dispositif. Cette configuration existe notamment dans les effecteurs connus sous le nom de pince à rivets. Ce mode de réalisation permet d'exploiter à d'autres fins le module d'évacuation. Ainsi, conformément à l'invention le dispositif D est constitué par un stator 400 percé de plusieurs orifices 10 15 20 25 - 10 - 420, 430, 440 et à l'intérieur duquel tourne un rotor 300 ménagé d'une chambre de distribution. Conformément à l'invention, un moyen d'évacuation 500 comportant un moyen poussoir 510 et communiquant avec l'orifice 430 vient, lorsque le tube constituant la chambre 300 vient dans cette position, pénétrer dans cette dernière afin d'aider ou de garantir l'évacuation de la pièce R. La pièce comme illustrée sur les dessins des figures 2c, 2d et 2e vient se placer à l'extrémité de la zone de réception 100 grâce au mouvement du moyen d'évacuation 500 qui par continuation du mouvement assure la sortie de la pièce R à la deuxième extrémité 120 de la dite zone de réception, laquelle extrémité s'évase sous la poussée pour mettre à disposition la pièce R. Ainsi, le moyen dévacuation 500 assure ici une fonction supplémentaire d'évacuation hors de la zone de réception de la pièce R. Cette fonction supplémentaire est mise en oeuvre par la pénétration du moyen poussoir 510 dans la chambre 300 et par continuation de son mouvement de translation à l'intérieur du tube 100 constituant la zone de réception pour assurer la mise en mouvement de la pièce au delà de la chambre 300 jusqu'à l'extrémité 120 de la zone de réception. On comprend que le dispositif D, 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. 30 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation (D) en éléments de fixation de type rivet ou pièce analogue (R) d'une machine-outil à partir d'au moins un chemin de déplacement (200) sur lequel la pièce de fixation (R) se déplace selon un axe ne convenant pas à la zone de réception (100) dont est équipée la machine-outil et qui reçoit selon un autre axe, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par une chambre tournante (300) qui, s'intercalant entre ledit chemin de déplacement (200) et ladite zone de réception (100), vient positionner une ouverture (310) devant la sortie (210) du chemin de déplacement (200) de façon à ce qu'au moins une pièce (R) puisse entrer dans ladite chambre (300) puis est mue d'un mouvement de rotation qui vient positionner une ouverture (320) devant la zone de réception (100) de façon à ce que la pièce (R) présente dans la chambre (300) puisse entrer dans la zone de réception (100) de la machine-outil selon la bonne orientation. 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comporte un moyen d'évacuation (500) qui, une fois une ouverture (320) de la chambre (300) placée devant la zone de réception (100), pousse la pièce (R) hors de la chambre (300) vers la zone de réception (100). 3. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit moyen d'évacuation (500) est constitué par un moyen poussoir (510) qui, associé à un moyen de mise en mouvement (520), vient s'introduire dans ladite chambre (300) et occuper son volume de façon à pousser la pièce (R) hors de cette dernière. 4. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la chambre tournante (300) est constituée par un logement ménagé dans un rotor tournant à l'intérieur d'un stator (400), ladite chambre (300) venant communiquer avec une pluralité d'orifices (420, 430, 440) 5 10 15 20 25- 12 - ménagés dans le stator (400). 5. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite chambre tournante (300) est ménagée d'un logement débouchant dont les extrémités (310 et 320) sont fermées par les parois du stator (400). 6. Dispositif (D) selon les revendications 1 et 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE par rotation du rotor, la chambre (300) vient faire communiquer l'entrée du moyen d'évacuation (420) avec la zone de réception (100) dont est équipée la machine-outil. 7. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par un moyen de mise en mouvement mécanique en translation (600) venant coopérer avec ladite zone de réception (100) constituée par un moyen de guidage de la pièce. 8. Dispositif selon la revendication 3 et 7, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE lesdits moyens de mise en mouvement en translation (510 et 600) sont constitués par des vérins. 9. Dispositif selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est fixé au corps de la machine-outil et vient se placer de façon à ce que son orifice de sortie (440) communique avec l'extrémité (110) de la rampe d'alimentation (100). 10. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit moyen poussoir (510) traverse la chambre (300) positionnée à cette fin et poursuit son mouvement à des fins de mise en mouvement de la pièce (R) dans ladite zone de réception (100). 30