Brevet FR3053683A1 — publié le 20180112

DISPOSITIF POUR LA RÉALISATION D'UNE OPÉRATION SUR UN PRODUIT, COMPRENANT UN OUTIL APTE À SUIVRE UNE TRAJECTOIRE DU PRODUIT [0001] L'invention a trait au domaine de la réalisation d'une opération sur un produit, et plus précisément au suivi de la trajectoire de ce produit par un outil pendant la réalisation de l'opération par l'outil. [0002] Dans une machine, un produit en cours de fabrication ou d'assemblage est généralement mû à vitesse constante le long d'une trajectoire prédéfinie par la machine. [0003] Certaines opérations de fabrication ou d'assemblage du produit peuvent être réalisées pendant une durée très courte, cette durée étant fonction de la vitesse de déplacement du produit induite par la machine. Ces opérations sont réalisées à une position fixe de la trajectoire du produit. [0004] D'autres opérations nécessitent une durée de réalisation importante. Ces opérations peuvent être réalisées en réduisant la vitesse de la machine, voir même en stoppant la machine. Une telle pratique grève la cadence de production et n'est donc pas une alternative satisfaisante pour les industriels. [0005] Il est connu, pour augmenter la durée d'une opération réalisée par un outil, d'augmenter la taille de cet outil. Le document US 5300134 décrit une machine tournante pour le formage d'un col sur une ampoule en verre par un outil, l'ampoule suivant une trajectoire prédéfinie par la machine tournante. [0006] L'outil comprend un galet mobile en translation suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la trajectoire de l'ampoule. Le galet est mobile entre une position avancée et une position reculée où le galet est éloigné de la machine tournante par rapport à sa position avancée. Le galet, en position avancée, est en contact avec l'ampoule depuis une position initiale de l'ampoule. L'ampoule suit la trajectoire définie par la machine tournante jusqu'à une position intermédiaire. Le galet reste en contact avec l'ampoule tout au long du déplacement de l'ampoule depuis sa position initiale jusqu'à sa position intermédiaire où le galet se trouve en position reculée. L'ampoule continue à suivre la trajectoire définie par la machine tournante jusqu'à une position finale. 3053683 2 Le galet reste en contact avec l'ampoule tout au long du déplacement de l'ampoule depuis sa position intermédiaire jusqu'à sa position finale où le galet reprend sa position avancée. [0007] La position initiale et la position finale de l'objet pourraient 5 aisément être écartées, et donc la durée de l'opération réalisée par le galet pourrait être augmentée, en augmentant la taille du galet. Cependant, la taille du galet est limitée par l'encombrement maximal de la machine tournante. [0008] Ainsi, afin d'augmenter la durée d'une opération tout en 10 minimisant l'encombrement d'une machine, le document US 4441908 décrit une machine tournante pour le formage d'un col sur une ampoule en verre par un outil, l'ampoule suivant une trajectoire définie par la machine tournante. L'outil est mobile suivant une trajectoire fermée définie par un chemin de la machine tournante. La trajectoire fermée du 15 chemin comprend une partie de formage sensiblement parallèle à la trajectoire de l'ampoule, de telle sorte que l'outil soit apte à suivre la trajectoire de l'ampoule et former le col de cette ampoule pendant la partie de formage du chemin. [0009] Une telle machine tournante permet effectivement 20 d'augmenter la durée d'une opération à réaliser tout en minimisant l'encombrement de la machine en augmentant la longueur de la partie de formage suivie par l'outil. Cependant, pour que l'outil et l'ampoule se déplacent de manière uniforme, la partie de formage définie par le chemin doit correspondre précisément à la trajectoire suivie par 25 l'ampoule, entraînant une complication dans la fabrication et le montage du chemin, et l'ampoule et l'outil doivent être reliés à un même mécanisme de mise en mouvement ou à deux mécanismes de mise en mouvement fonctionnant en phase, entraînant une consommation d'énergie importante. 30 [0010] Un premier objectif est de proposer un dispositif apte à suivre une trajectoire prédéfinie d'un produit. [0011] Un deuxième objectif est de proposer un dispositif peu encombrant. [0012] Un troisième objectif est de proposer un dispositif minimisant 35 une consommation d'énergie. [0013] Un quatrième objectif est de proposer un dispositif simple de fabrication. 3053683 3 [0014] Un cinquième objectif est de proposer une machine comprenant un dispositif répondant aux objectifs précédant dont le montage et le réglage par rapport à la machine est simple. [0015] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un dispositif pour 5 la réalisation d'une opération sur un produit, ce dispositif comprenant : une première extrémité ; une deuxième extrémité, définissant avec la première extrémité une direction de travail du dispositif ; la première extrémité étant : 10 mobile par glissement par rapport à la deuxième extrémité suivant la direction de travail ; maintenue en une position avancée, au moyen d'un élément de rappel primaire du dispositif, à une distance maximale de la deuxième extrémité ; 15 la direction de travail est mobile en rotation autour d'un axe passant par la deuxième extrémité, la première extrémité est configurée pour être mise en mouvement de sorte à mettre en rotation la direction de travail autour de l'axe depuis une première position de la direction de travail jusqu'à une deuxième position de la direction de travail, la première 20 extrémité suit une trajectoire suiveuse le long de laquelle la distance entre la première extrémité et la deuxième extrémité est inférieure ou égale à la distance maximale, l'élément de rappel primaire permet la variation de la distance entre la première extrémité et la deuxième extrémité le long de la trajectoire suiveuse. 25 [0016] Le dispositif est ainsi simple de fabrication et peu encombrant. [0017] L'élément de rappel primaire permet un fonctionnement du dispositif sans moteur, ne nécessitant donc pas de forte consommation énergétique. 30 [0018] Le dispositif, ainsi réalisé, permet de suivre une trajectoire guide prédéfinie quelconque sans réglage du dispositif. [0019] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : il comprend un élément de rappel secondaire, disposé au niveau 35 de la deuxième extrémité, de sorte à mettre en rotation la direction 3053683 4 de travail autour de l'axe jusqu'à la première position de la direction de travail ; l'élément de rappel primaire est un ressort de compression ; l'élément de rappel secondaire est un ressort de torsion ; 5 il comprend une tige solidaire de la première extrémité et un support solidaire de la deuxième extrémité, la tige coulissant dans une ouverture du support ; la première extrémité comprend un outil apte à réaliser l'opération sur le produit ; 10 l'outil est un galet. [0020] Il est proposé, en second lieu, une machine définissant une trajectoire guide prédéfinie et comprenant un dispositif tel que présenté ci-dessus, dans laquelle la trajectoire suiveuse de la première extrémité est parallèle à la trajectoire guide. 15 [0021] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : la machine comprend une mâchoire configurée pour être solidaire du produit et pour être mue le long de la trajectoire guide définie par la machine ; 20 - le dispositif comprend un palpeur, configuré pour être en contact avec la mâchoire, l'élément de rappel primaire poussant le palpeur contre la mâchoire de telle sorte que la première extrémité suive la trajectoire guide définissant la trajectoire suiveuse. [0022] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 25 apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique représentant un dispositif pour le suivi d'un produit et les trajectoires suivies par les différents 30 éléments ; la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation du dispositif dans une position avancée ; la figure 3 est une vue schématique en perspective du dispositif dans une position reculée ; 3053683 5 la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une machine comprenant le dispositif représenté sur la figure 2, le dispositif entrant en contact avec le produit ; la figure 5 est une vue schématique en perspective de la machine 5 comprenant le dispositif, le dispositif étant entrain de réaliser une opération sur le produit ; la figure 6 est une vue schématique en perspective de la machine comprenant le dispositif, le produit s'écartant du dispositif. [0023] Sur la figure 1 est représenté un dispositif 1 pour la 10 réalisation d'une opération sur un produit 2. [0024] Le produit 2 est mobile le long d'une trajectoire 3 guide prédéfinie. [0025] Le dispositif 1 comprend une première extrémité 4 et une deuxième extrémité 5 définissant avec la première extrémité 4 une 15 direction 6 de travail du dispositif 1. La direction 6 de travail représente la direction dans laquelle le dispositif 1 est apte à réaliser l'opération sur le produit 2. [0026] La direction 6 de travail est mobile en rotation autour d'un axe 7 passant par la deuxième extrémité 5. 20 [0027] La deuxième extrémité 5 est fixe par rapport à la trajectoire 3 guide. [0028] La première extrémité 4 est mobile par glissement par rapport à la deuxième extrémité 5 suivant la direction 6 de travail. Selon le mode de réalisation représenté, la première extrémité 4 est mobile par 25 translation par rapport à la deuxième extrémité. [0029] Le dispositif 1 comprend un élément 8 de rappel primaire maintenant la première extrémité 4 en une position 9 avancée. Selon le mode de réalisation représenté, l'élément 8 de rappel primaire est un ressort 10 de compression. En position 9 avancée, la première 30 extrémité 4 et la deuxième extrémité 5 sont séparées d'une distance 11 maximale. [0030] La première extrémité 4 est apte à venir en contact avec le produit 2 parcourant la trajectoire 3 guide. [0031] L'élément 8 de rappel primaire pousse la première extrémité 4 35 contre le produit 2 de telle sorte que la première extrémité 4 décrive 3053683 6 une trajectoire 12 suiveuse sensiblement parallèle à la trajectoire 3 guide. [0032] La trajectoire 12 suiveuse est définie entre une position 13 initiale du dispositif 1, où la première extrémité 4 est en position 9 5 avancée et la direction 6 de travail se trouve dans une première position 14, et une position 15 finale du dispositif 1, où la première extrémité 4 est en position 9 avancée et la direction 6 de travail se trouve dans une deuxième position 16. [0033] En parcourant la trajectoire 12 suiveuse, la première 10 extrémité 4 est disposée entre la position 9 avancée et une position 17 reculée où la première extrémité 4 et la deuxième extrémité 5 sont séparées d'une distance 18 minimale inférieure à la distance 11 maximale. [0034] Entre la position 13 initiale et la position 15 finale du 15 dispositif 1, la distance séparant le produit 2 et la deuxième extrémité 5 du dispositif 1 est inférieure ou égale à la distance 11 maximale séparant la première extrémité 4 de la deuxième extrémité 5. En d'autres termes, la première extrémité 4 reste en contact avec le produit 2, c'est-à-dire définie la trajectoire 12 suiveuse, tant que le 20 produit 2 se trouve à une distance inférieure ou égale de la distance 11 maximale. [0035] Selon le mode de réalisation représenté, la trajectoire 3 guide est en forme d'arc de cercle. Cependant, la trajectoire 3 guide peut avoir une forme quelconque, tant que la distance séparant le produit 2 25 et la deuxième extrémité 5 du dispositif 1 est inférieure ou égale à la distance 11 maximale. [0036] Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 comprend un élément 19 de rappel secondaire disposé au niveau de la deuxième extrémité 5 configuré pour ramener la direction 6 de travail en première 30 position 14. Selon le mode de réalisation représenté, l'élément 8 de rappel primaire est un ressort 20 de torsion. Selon le mode de réalisation représenté, la première extrémité 4 définie, depuis la position 15 finale vers la position 13 initiale du dispositif 1, une trajectoire 21 retour en arc de cercle. 35 [0037] Selon un mode de réalisation non représenté, plusieurs dispositifs 1 partagent la même deuxième extrémité 5 et leurs direction 6 de travail respectives sont séparées d'un angle constant de telle sorte 3053683 7 que la distance séparant la première extrémité 4 d'un premier dispositif 1 disposé en position 13 initiale et la première extrémité 4 d'un deuxième dispositif 1 disposé en position 15 finale soit égale à la distance séparant deux produits 2 consécutifs parcourant la trajectoire 5 3 guide. [0038] Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 6, le dispositif 1 comprend un support 22 muni d'un pion 23 définissant la deuxième extrémité 5 du dispositif 1. Le dispositif 1 comprend également une tige 24 munie d'un palpeur 25 et d'un outil 26 définissant 10 conjointement la première extrémité 4 du dispositif 1. [0039] Le support 22 comprend deux ouvertures 27 de formes complémentaires à la forme de la tige 24 de telle sorte que la tige 24 soit apte à coulisser dans les ouvertures 27. Le palpeur 25 et l'outil 26 de la tige 24, définissant la première extrémité 4 du dispositif 1, sont 15 ainsi mobiles entre la position 9 avancée et la position 17 reculée. [0040] La tige 24 comprend une butée 28 sur laquelle le ressort 10 de compression prend appui. Le ressort 10 de compression prend également appui sur le support 22 du dispositif 1 maintenant le palpeur 25 et l'outil 26 en position 9 avancée. 20 [0041] Selon le mode de réalisation représenté, le ressort 20 de torsion est disposé autour du pion 23 du support 22. [0042] Comme représenté sur les figures 4 à 6, la trajectoire 3 guide est définie par une machine 29 comprenant une mâchoire 30 parcourant la trajectoire 3 guide. La mâchoire 30 est apte à agripper le produit 2 25 qui, selon le mode de réalisation représenté, est un tube de section circulaire en verre. Avantageusement, la mâchoire 30 est apte à tourner autour de l'axe de révolution du produit 2. [0043] Selon le mode de réalisation représenté, l'outil 26 est un galet 31 apte à réaliser une opération de formage d'un col 32 sur le produit 2. 30 [0044] La machine 29 comprend également un bras 33 fixe par rapport au centre de l'arc de cercle défini par la trajectoire 3 guide. Le pion 23 du support 22 est disposé à une extrémité 34 externe du bras 33 [0045] Lorsque le dispositif 1 est en position 13 initiale, comme 35 illustré sur la figure 4, le palpeur 25 de la tige 24 prend appui sur la mâchoire 30 et l'outil 26 entre en contact avec le produit 2. 3053683 8 [0046] Lorsque le dispositif 1 est positionné entre la position 13 initiale et la position 15 finale, comme illustré sur la figure 5, le palpeur 25 et le ressort 10 de compression permettent au dispositif 1 de suivre la trajectoire 3 guide du produit 2. Le produit 2 est en cours de formage 5 par le biais de l'outil 26. La première extrémité 4 définie alors la trajectoire 12 suiveuse. [0047] Lorsque le dispositif 1 est en position 15 finale, comme illustré sur la figure 6, le formage du produit 2 est terminé, la distance séparant la deuxième extrémité 5 du dispositif 1 et le produit 2 est 10 supérieure à la distance 11 maximale séparant la première extrémité 4 de la deuxième extrémité 5 interrompant le contact entre le palpeur 25 et la mâchoire 30. Le ressort 20 de torsion repositionne alors le dispositif 1 en position 13 initiale. [0048] Le dispositif 1 est ainsi simple de fabrication et peu 15 encombrant. [0049] L'élément 8 de rappel primaire et l'élément 19 de rappel secondaire permettent un fonctionnement du dispositif 1 sans moteur, ne nécessitant donc pas de forte consommation énergétique. [0050] Le dispositif 1, ainsi réalisé, permet de suivre une trajectoire 20 3 guide prédéfinie quelconque sans réglage du dispositif 1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour la réalisation d'une opération sur un produit (2), ce dispositif (1) comprenant : une première extrémité (4) ; une deuxième extrémité (5) définissant avec la première extrémité (4) une direction (6) de travail du dispositif (1) ; le dispositif (1) étant caractérisé en ce que la première extrémité (4) est : - mobile par glissement par rapport à la deuxième extrémité (5) suivant la direction (6) de travail ; maintenue en une position (9) avancée, au moyen d'un élément (8) de rappel primaire du dispositif (1), à une distance (11) maximale de la deuxième extrémité (5) ; la direction (6) de travail est mobile en rotation autour d'un axe (7) passant par la deuxième extrémité (5), la première extrémité (4) est configurée pour être mis en mouvement de sorte à mettre en rotation la direction (6) de travail autour de l'axe (7) depuis une première position (14) de la direction (6) de travail jusqu'à une deuxième position (16) de la direction (6) de travail, la première extrémité (4) suit une trajectoire (12) suiveuse le long de laquelle la distance entre la première extrémité (4) et la deuxième extrémité (5) est inférieure ou égale à la distance (11) maximale, l'élément (8) de rappel primaire permet la variation de la distance entre la première extrémité (4) et la deuxième extrémité (5) le long de la trajectoire (12) suiveuse. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (19) de rappel secondaire disposé au niveau de la deuxième extrémité (5) de sorte à mettre en rotation la direction (6) de travail autour de l'axe (7) jusqu'à la première position (14) de la direction (6) de travail. 3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (8) de rappel primaire est un ressort (10) de compression. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'élément (19) de rappel secondaire est un ressort (20) de torsion. 3053683 10 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une tige (24) solidaire de la première extrémité (4) et un support (22) solidaire de la deuxième extrémité, la tige (24) coulissant dans une ouverture (27) du support 5 (22). 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première extrémité (4) comprend un outil (26) apte à réaliser l'opération sur le produit (2). 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que 10 l'outil (26) est un galet (31). 8. Machine (29) définissant une trajectoire (3) guide prédéfinie et comprenant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la trajectoire (12) suiveuse de la première extrémité (4) est parallèle à la trajectoire (3) 15 guide. 9. Machine (29) selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une mâchoire (30) configurée pour être solidaire du produit (2) et pour être mue le long de la trajectoire (3) guide définie par la machine (29). 20 10. Machine (29) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif (1) comprend un palpeur (25) configuré pour être en contact avec la mâchoire (30), l'élément (8) de rappel primaire poussant le palpeur (25) contre la mâchoire (30) de telle sorte que la première extrémité (4) suive la trajectoire (3) guide définissant la trajectoire (12) 25 suiveuse.