Machine pour la pose automatique de vis et applications analogues
La présente invention a pour objet une machine destinée à la pose automatique de vis dans des pièces devant être fixées par ce moyen.
L'objet essentiel de l'invention est de créer une machine entièrement automatique, c'està-dire dans laquelle aucune manutention des vis n'est effectuée après qu'elles ont été placées en vrac dans un organe destiné à les stocker.
Conformément à l'invention, la machine pour la pose automatique de vis est caractérisée par un tambour de chargement d'une glissière d'alimentation pour l'amenée des vis à un guide, duquel les vis sont successivement amenées par ¯ un coulisseau de poussée dans une fourrure contenant un tournevis entraîné en rotation et déplaçable axialement en relation de temps avec le coulisseau de poussée.
Une forme d'exécution de la machine, objet de l'invention, est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La fig. 1 est une coupe-élévation partielle de la machine.
Les fig. 2 et 2a montrent une coupe-élévation prise suivant la ligne II-II de la fig. 1 et montrant la partie de cette machine qui n'est pas apparente à cette dernière figure.
La fig. 3 est une coupe prise suivant la ligne III-llI de la fig. 1.
La fig. 4 est un plan partiel d'un des éléments représentés en élévation à la fig. 1.
La fig. 5 est une perspective illustrant une position caractéristique de certains des organes de la machine.
La fig. 6 est une perspective semblable à la fig. 5, illustrant une autre position caractéristique des mêmes organes de la machine.
La fig. 7 est une élévation vue suivant la ligne VII-VII de la fig. 5, illustrant une phase de fonctionnement particulière de la machine.
La fig. 8 est une élévation analogue à la fig. 7, illustrant une autre phase de fonctionnement.
La machine représentée aux dessins est destinée à la pose automatique de vis et comporte, comme cela apparaît à la fig. 1 notamment, un tambour 1 contenant un grand nombre de vis,
Le tambour 1 est porté par un arbre, non représenté, qui est destiné à l'entraîner en rotation dans le sens de la flèche fi (fig. 3). Des déflecteurs 2 sont fixés à l'intérieur du tambour 1, de préférence sur toute sa longueur, et présentent une certaine inclinaison par rapport aux rayons de ce tambour, afin que les vis qui sont entraînées par lesdits déflecteurs 2, lorsque le tambour tourne, tombent sur le dessus d'une réglette 3 qui présente une rainure longitudinale 4, dont la largeur est égale au diamètre des vis utilisées, telles que les vis 5.
Etant donné le grand nombre de vis qui sont déversées sur la réglette 3, un certain nombre d'entre elles ont leurs tiges qui entrent dans la rainure 4, de façon que la tête de ces vis repose sur le dessus de la réglette.
Le tambour 1 est muni intérieurement d'un cône 6 entourant la réglette 3, de façon que les doigts 7, placés à l'intérieur de ce cône, et parallèlement à ses parois, soient amenés, lorsque le tambour 1 tourne, à passer près du dessus de ladite réglette 3 pour retirer celles des vis 5 qui ne sont pas placées dans une position convenable.
Afin que les vis, dont la tige est entrée dans la rainure 4 de la réglette, avancent de façon régulière, cette dernière est inclinée et est soumise à un mouvement vibratoire qui lui est conféré, par exemple, par une came 8, entraînée en rotation à relativement grande vitesse.
Comme cela apparaît à la fig. 1, la réglette 3 repose sur le profil de la came 8 et est portée, par un axe d'articulation 9 supporté par le bâti de la machine, la partie de ce bâti apparaissant à la fig. 1 étant désignée par la référence 10.
L'extrémité inférieure de la réglette a sa rainure placée dans le prolongement d'une rainure 11 d'une pièce 12 (fig. 1 et 5, 6), qui est solidaire du bâti 10 de la machine. Cette pièce présente sensiblement la forme d'un U et a ses branches qui sont percées d'ouvertures 13 pour le passage de deux broches 14 et 15 formées à l'une des extrémités d'un coulisseau 16, convenablement guidé dans le bâti 10 de la machine.
Les extrémités des broches 14 et 15 présentent une dépouille importante désignée par 16, afin que ces extrémités poussent les vis qui sont amenées dans la rainure 11 de la pièce 12, lorsque le coulisseau 16 est déplacé dans le sens de la flèche t2 (fig. 6). Le coulisseau 16 est relié au bâti 10 par un ressort 17 tendant à le faire coulisser dans le sens de la flèche f2.
Comme cela apparaît également aux fig. 5 et 6, le coulisseau 16 porte, par l'intermédiaire d'un doigt 18, un galet 19 prenant appui, en considérant la fig. 5, contre la partie droite 20 d'une rampe 21 que forme le dos d'une crémaillère 22.
La crémaillère 22 porte, par l'intermédiaire d'un axe 23 (fig. 2 et 5), un cliquet 24 assujetti à un ressort 25 tendant toujours à maintenir l'extrémité de ce cliquet contre la rampe 21.
Comme cela apparaît clairement au dessin, le cliquet 23 est articulé légèrement au-dessus de la partie la plus basse de la crémaillère 22.
En considérant les fig. 6 à 8, lorsqu'une vis est amenée par la réglette 3 dans la pièce 12 et qu'elle occupe la position indiquée en traits mixtes par la référence 26 à la fig. 6, elle est maintenue par un bord tombé 27 d'une lame élastique 28, fixée en 29 au bâti 10. Dans cette position, la vis est empêchée de glisser le long de plans inclinés 30, formés sur le dessus de l'extrémité supérieure des branches de la pièce 12, en forme de U.
Ces plans inclinés sont utilisés pour introduire la vis 26 dans l'alésage 31 d'une fourrure 32, destinée à être déplacée verticalement dans une ouverture 33 du bâti 10, comme le montre la fig. 1.
Lorsque la crémaillère 22 est déplacée dans le sens contraire à celui de la flèche f1 (fig. 5), c'est-à-dire lorsqu'elle est relevée, le galet 19 roule sur le dos du cliquet 24 (fig. 6), de sorte que le coulisseau 16 reste immobile. Lorsque le galet 19 échappe du cliquet 24, le ressort 17, qui est tendu, fait déplacer le coulisseau 16 dans le sens de la flèche f2, ce qui a pour effet d'amener ce coulisseau de la position représentée à la fig. 6 à celle représentée à la fig. 5.
Le mouvement du coulisseau dans le sens de la flèche f2 est destiné à amener les extrémités inclinées 16 des pièces 14, 15 en contact avec la vis 26 de la fig. 6, puis à pousser cette dernière dont la tête presse le bord tombé 27 de l'élément élastique 28 qui est progressivement déformé et, par suite, soulevé, de sorte que la vis 26 peut suivre les plans inclinés 30 qui l'amènent dans l'alésage 31 de la fourrure 32.
Le mouvement des broches 14 et 15, qui passent au-dessus de la pièce 12 et dans les ouvertures 13 de cette dernière, empêche la vis 26a (fig. 6), qui suit immédiatement la vis 26, d'avancer tant que lesdites broches 14, 15 sont dans la position représentée à la fig. 5.
Pour une nouvelle descente de la crémaillère 22, le galet 19 suit tout d'abord la partie droite 20 de la rampe; puis la partie 21 de cette dernière, de sorte que le coulisseau est déplacé dans le sens de la flèche f4 (fig. 5).
Les broches 14 et 15 sont, de cette façon, progressivement reculées, afin qu'elles dégagent la pièce 12, ce qui permet à la vis 26a (fig. 6) d'avancer jusqu'à la position qu'occupait la vis 26, position pour laquelle cette vis est arrêtée par le bord tombé 27 de l'élément élastique 28.
En fin de course de descente de la crémaillère 22, le galet 19 soulève le cliquet 24 et roule sur le dos de la crémaillère, ce qui permet à ce cliquet, qui est assujetti au ressort 25, de revenir prendre appui contre la crémaillère, afin que ledit galet 19 puisse rouler ensuite sur le dos dudit cliquet 24, lorsque la crémaillère effectue sa course de montée dans le sens contraire à celui de la flèche 3.
La fourrure 32, qui peut être déplacée par rapport au corps 10 et à la pièce 12, solidaire de ce corps, et qui a les plans inclinés 30 qu'elle forme interceptant un méplat 34 (fig. 1,
S et 6), est reliée audit corps 10 par un ressort 35, travaillant à la traction (fig. 1), qui tend toujours à la maintenir à sa position haute, pour laquelle les vis 26, 26a et suivantes peuvent entrer dans l'alésage 31 par une lumière 36 visible à la fig. 6.
Les vis amenées successivement dans l'alésage 31 de la fourrure 32 tombent jusqu'à la partie basse de cet alésage et sont empêchées de sortir par des pinces 37, placées à la partie inférieure de la fourrure 32 et reliées à cette dernière au moyen d'axes 38 (fig. 2) qui leur permettent de s'écarter contre l'action d'une ceinture élastique 39.
L'alésage 31 sert aussi de logement à un tournevis 40, sur lequel est enfilé un ressort 41 reposant sur le dessus de la fourrure, ce tournevis étant supporté par un mandrin 42. Le mandrin 42 est porté par un arbre 43 (fig. 2) pouvant tourner à l'intérieur d'un fourreau 44 qui est attaqué par un pignon 45, destiné à le faire coulisser verticalement dans des guides 46 formés aux extrémités de cols de cygne 47 du bâti de la machine.
L'arbre porte-mandrin 43, qui est déplaçable verticalement en plus du mouvement de rotation qu'il reçoit, est entraîné de préférence par l'intermédiaire d'un accouplement à fric tion 48 dont le plateau d'entrée reçoit son mouvement de rotation d'une poulie à plusieurs étages 49. Un ressort 50, partiellement recouvert d'un capuchon 51 relié par un écrou de serrage 52 à l'arbre porte-mandrin 43, est destiné à régler la pression existant entre les organes de friction du dispositif d'accouplement 48.
Le pignon 45 de commande du mouvement de montée et de descente du fourreau 44 faisant déplacer verticalement l'arbre porte-mandrin 43 et, par suite, le tournevis 40, est commandé par un pignon 53 qui le relie à la denture de la crémaillère 22 et qui peut lui-même être actionné à partir d'un levier de manoeuvre 54.
La machine décrite dessus fonctionne de la façon suivante
Lorsqu'on agit sur le levier de manoeuvre 54 pour faire descendre l'arbre porte-mandrin 43, le tournevis 40 vient tout d'abord en contact avec la tête de la vis se trouvant dans l'alésage 31 de la fourrure 32 (fig. 2), de sorte que cette vis est entraînée en rotation avant qu'elle soit amenée en contact avec le premier filet du taraudage de la pièce dans laquelle elle doit être vissée et qui est placée en dessous de la fourrure 32. En continuant son mouvement de descente, le mandrin 42 vivent en contact avec le ressort 41, ce qui a pour effet de faire des cendre la fourrure 32, dont le mouvement est limité au moyen d'une butée 55, jusqu'au moment où cette fourrure prend appui contre le dessus de la pièce dans laquelle la vis qu'elle contient doit être vissée.
Le ressort 41 est ensuite déformé élastiquement en même temps que la vis commence à écarter les pinces 37, du fait de la pression qui est exercée sur elle, puis cette vis est vissée dans le taraudage de la pièce placée en dessous de la fourrure 32.
Etant donné que l'arbre porte-mandrin 43 est entraîné par l'intermédiaire de l'accouplement à friction 48, l'intensité du serrage de la vis est déterminée par le couple transmissible par cet accouplement et ce couple est réglable en fonction de la tension du ressort 50. Simultanément au mouvement de descente de l'arbre porte-mandrin 43, la crémaillère 22 a été descendue, de sorte que le coulisseau 16 a été déplacé dans le sens de la flèche f±, sens pour lequel il a été déplacé depuis la position qu'il occupe à la fig. 5 jusqu'à celle qu'il occupe à la fig. 6.
Lorsque la mise en place d'une vis est effectuée, l'arbre porte-mandrin 43 est soulevé en agissant dans le sens contraire sur le levier de manoeuvre 54. Cette dernière manoeuvre a pour effet de permettre au ressort 35 (fig. 1) de ramener la fourrure 32 à sa position haute et d'amener la crémaillère 22 dans la position pour laquelle le coulisseau 16 a son galet 19 qui échappe du cliquet 24, ce qui a pour effet d'amener de nouveau une vis à l'intérieur de l'alésage 31 de la fourrure 32.
Diverses modifications peuvent être apportées à la. machine décrite. En particulier, il est avantageux, comme cela apparaît à la fig. 1, que l'intérieur du tambour 1 soit muni d'un revêtement 56, en matière souple, telle que du caoutchouc, afin de réduire les bruits dus aux vis qui tombent en continu des déflecteurs 2 et aussi pour réduire l'usure de ces vis.
I1 est également avantageux que l'arbre porte-mandrin 43, la came 8 et le tambour 1 soient entraînés par un moteur unique, ce qui rend possible de réaliser une machine de faible encombrement. De plus, comme cela ressort de la description qui précède, la forme d'exécution de la machine permet de la transformer aisément pour assurer la mise en place de vis de diamètres différents ; en effet, dans ce cas, il est nécessaire seulement de changer la réglette 3 et la fourrure 32, ainsi que le tournevis 40, tous les autres organes de la machine restant les mêmes.
Machine for the automatic setting of screws and similar applications
The present invention relates to a machine intended for the automatic installation of screws in parts to be fixed by this means.
The essential object of the invention is to create a fully automatic machine, that is to say in which no handling of the screws is carried out after they have been placed in bulk in a member intended to store them.
According to the invention, the machine for the automatic setting of screws is characterized by a loading drum of a feed slide for feeding the screws to a guide, from which the screws are successively fed by ¯ a thrust slide in a sleeve containing a screwdriver driven in rotation and movable axially in relation to time with the thrust slide.
One embodiment of the machine, object of the invention, is shown, by way of example, in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a partial sectional elevation of the machine.
Figs. 2 and 2a show a sectional elevation taken along the line II-II of FIG. 1 and showing the part of this machine which is not apparent in this last figure.
Fig. 3 is a section taken along the line III-III of FIG. 1.
Fig. 4 is a partial plan of one of the elements shown in elevation in FIG. 1.
Fig. 5 is a perspective illustrating a characteristic position of some of the parts of the machine.
Fig. 6 is a perspective similar to FIG. 5, illustrating another characteristic position of the same parts of the machine.
Fig. 7 is an elevation seen along the line VII-VII of FIG. 5, illustrating a particular operating phase of the machine.
Fig. 8 is an elevation similar to FIG. 7, illustrating another phase of operation.
The machine shown in the drawings is intended for the automatic setting of screws and comprises, as shown in FIG. 1 in particular, a drum 1 containing a large number of screws,
The drum 1 is carried by a shaft, not shown, which is intended to drive it in rotation in the direction of arrow fi (FIG. 3). Deflectors 2 are fixed inside the drum 1, preferably over its entire length, and have a certain inclination with respect to the radii of this drum, so that the screws which are driven by said deflectors 2, when the drum rotates, fall on top of a strip 3 which has a longitudinal groove 4, the width of which is equal to the diameter of the screws used, such as screws 5.
Given the large number of screws which are discharged on the strip 3, a certain number of them have their rods which enter the groove 4, so that the head of these screws rests on the top of the strip.
The drum 1 is provided internally with a cone 6 surrounding the slide 3, so that the fingers 7, placed inside this cone, and parallel to its walls, are brought, when the drum 1 rotates, to pass near above said strip 3 to remove those screws 5 which are not placed in a suitable position.
So that the screws, the rod of which has entered the groove 4 of the strip, advance in a regular manner, the latter is inclined and is subjected to a vibratory movement which is conferred on it, for example, by a cam 8, driven in rotation at relatively high speed.
As it appears in fig. 1, the strip 3 rests on the profile of the cam 8 and is carried by a hinge pin 9 supported by the frame of the machine, the part of this frame appearing in FIG. 1 being designated by the reference 10.
The lower end of the strip has its groove placed in the extension of a groove 11 of a part 12 (fig. 1 and 5, 6), which is integral with the frame 10 of the machine. This part has substantially the shape of a U and has its branches which are pierced with openings 13 for the passage of two pins 14 and 15 formed at one of the ends of a slide 16, suitably guided in the frame 10 of the machine.
The ends of the pins 14 and 15 have a large clearance designated by 16, so that these ends push the screws which are brought into the groove 11 of the part 12, when the slide 16 is moved in the direction of the arrow t2 (fig. 6). The slide 16 is connected to the frame 10 by a spring 17 tending to make it slide in the direction of arrow f2.
As also appears in Figs. 5 and 6, the slide 16 carries, by means of a finger 18, a roller 19 bearing support, considering FIG. 5, against the right part 20 of a ramp 21 formed by the back of a rack 22.
The rack 22 carries, via a pin 23 (fig. 2 and 5), a pawl 24 secured to a spring 25 always tending to hold the end of this pawl against the ramp 21.
As clearly shown in the drawing, the pawl 23 is hinged slightly above the lowest part of the rack 22.
Considering fig. 6 to 8, when a screw is brought by the strip 3 into the part 12 and it occupies the position indicated in phantom lines by the reference 26 in FIG. 6, it is held by a flanged edge 27 of an elastic blade 28, fixed at 29 to the frame 10. In this position, the screw is prevented from sliding along inclined planes 30, formed on top of the upper end. branches of part 12, U-shaped.
These inclined planes are used to introduce the screw 26 into the bore 31 of a sleeve 32, intended to be moved vertically in an opening 33 of the frame 10, as shown in FIG. 1.
When the rack 22 is moved in the opposite direction to that of the arrow f1 (fig. 5), that is to say when it is raised, the roller 19 rolls on the back of the pawl 24 (fig. 6) , so that the slide 16 remains stationary. When the roller 19 escapes from the pawl 24, the spring 17, which is tensioned, causes the slide 16 to move in the direction of the arrow f2, which has the effect of bringing this slide from the position shown in FIG. 6 to that shown in FIG. 5.
The movement of the slide in the direction of arrow f2 is intended to bring the inclined ends 16 of the parts 14, 15 into contact with the screw 26 of FIG. 6, then pushing the latter, the head of which presses the flanged edge 27 of the elastic element 28 which is progressively deformed and, consequently, raised, so that the screw 26 can follow the inclined planes 30 which bring it into the 'bore 31 of the fur 32.
The movement of the pins 14 and 15, which pass over the part 12 and in the openings 13 of the latter, prevents the screw 26a (fig. 6), which immediately follows the screw 26, from advancing as long as said pins 14, 15 are in the position shown in FIG. 5.
For a new descent of the rack 22, the roller 19 first of all follows the straight part 20 of the ramp; then part 21 of the latter, so that the slide is moved in the direction of arrow f4 (fig. 5).
The pins 14 and 15 are, in this way, progressively retracted, so that they release the part 12, which allows the screw 26a (fig. 6) to advance to the position occupied by the screw 26, position for which this screw is stopped by the flanged edge 27 of the elastic element 28.
At the end of the descent stroke of the rack 22, the roller 19 lifts the pawl 24 and rolls on the back of the rack, which allows this pawl, which is subject to the spring 25, to come back to rest against the rack, in order to that said roller 19 can then roll on the back of said pawl 24, when the rack performs its upward stroke in the direction opposite to that of arrow 3.
The fur 32, which can be moved relative to the body 10 and to the part 12, integral with this body, and which has the inclined planes 30 that it forms intercepting a flat 34 (fig. 1,
S and 6), is connected to said body 10 by a spring 35, working in traction (fig. 1), which always tends to maintain it in its high position, for which the screws 26, 26a and following can enter the bore 31 by a light 36 visible in FIG. 6.
The screws brought successively into the bore 31 of the fur 32 fall to the lower part of this bore and are prevented from coming out by clamps 37, placed in the lower part of the fur 32 and connected to the latter by means of 'axes 38 (fig. 2) which allow them to move away against the action of an elastic belt 39.
The bore 31 also serves as a housing for a screwdriver 40, on which is threaded a spring 41 resting on the top of the sleeve, this screwdriver being supported by a mandrel 42. The mandrel 42 is carried by a shaft 43 (fig. 2). ) which can rotate inside a sleeve 44 which is driven by a pinion 45, intended to slide it vertically in guides 46 formed at the ends of goosenecks 47 of the frame of the machine.
The mandrel-holder shaft 43, which is movable vertically in addition to the rotational movement which it receives, is preferably driven by means of a friction coupling 48, the input plate of which receives its rotational movement. of a multistage pulley 49. A spring 50, partially covered with a cap 51 connected by a tightening nut 52 to the mandrel-holder shaft 43, is intended to adjust the pressure existing between the friction members of the device coupling 48.
The pinion 45 for controlling the upward and downward movement of the sleeve 44 causing the mandrel-holder shaft 43 to move vertically and, consequently, the screwdriver 40, is controlled by a pinion 53 which connects it to the teeth of the rack 22 and which can itself be operated from an operating lever 54.
The machine described above works as follows
When acting on the operating lever 54 to lower the mandrel-holder shaft 43, the screwdriver 40 first comes into contact with the head of the screw located in the bore 31 of the sleeve 32 (fig. . 2), so that this screw is driven in rotation before it is brought into contact with the first thread of the tapping of the part in which it is to be screwed and which is placed below the fur 32. Continuing its operation downward movement, the mandrel 42 live in contact with the spring 41, which has the effect of making the fur 32 ashes, the movement of which is limited by means of a stop 55, until this fur is supported against the top of the part into which the screw it contains is to be screwed.
The spring 41 is then elastically deformed at the same time as the screw begins to separate the clamps 37, due to the pressure which is exerted on it, then this screw is screwed into the tapping of the part placed below the sleeve 32.
Since the mandrel-holder shaft 43 is driven by means of the friction clutch 48, the intensity of the tightening of the screw is determined by the torque transmitted by this coupling and this torque is adjustable according to the tension of the spring 50. Simultaneously with the downward movement of the mandrel-holder shaft 43, the rack 22 has been lowered, so that the slide 16 has been moved in the direction of the arrow f ±, in which direction it has been moved. moved from the position it occupies in FIG. 5 to the one it occupies in FIG. 6.
When the installation of a screw is carried out, the mandrel-holder shaft 43 is raised by acting in the opposite direction on the operating lever 54. The latter operation has the effect of allowing the spring 35 (fig. 1). to return the fur 32 to its high position and bring the rack 22 in the position for which the slide 16 has its roller 19 which escapes from the pawl 24, which has the effect of bringing a screw inside again of the bore 31 of the fur 32.
Various modifications can be made to the. machine described. In particular, it is advantageous, as appears in FIG. 1, that the inside of the drum 1 is provided with a coating 56, of flexible material, such as rubber, in order to reduce the noise due to the screws which continuously fall from the deflectors 2 and also to reduce the wear of these screw.
I1 is also advantageous that the mandrel-holder shaft 43, the cam 8 and the drum 1 are driven by a single motor, which makes it possible to achieve a machine with small dimensions. In addition, as emerges from the foregoing description, the embodiment of the machine makes it possible to easily transform it to ensure the installation of screws of different diameters; in fact, in this case, it is only necessary to change the strip 3 and the sleeve 32, as well as the screwdriver 40, all the other parts of the machine remaining the same.