Mécanisme de transfert pour machine à fabriquer des ébauches métalliques La présente invention a pour objet un méca nisme de transfert pour une machine à fabriquer des ébauches métalliques.
Les machines connues à fabriquer des ébauches métalliques, dans lesquelles plusieurs matrices sont alignées horizontalement et dans lesquelles les ébau ches sont progressivement usinées dans une direction horizontale, sont munies d'un mécanisme de transfert comportant un chariot qui fait passer à l'aide de doigts de préhension les pièces à usiner d'une matrice à une autre, par un mouvement de translation en même temps que les doigts tournent pour inverser la position de l'ébauche.
Le mécanisme de transfert suivant l'invention est caractérisé par un chemin de guidage s'étendant lon gitudinalement par rapport au support et composé de rails superposés montés sur le support, par un chariot roulant sur ce chemin de guidage à l'aide de galets à gorge dont certains portent contre le dessus du rail supérieur et dont les autres portent contre le dessous du rail inférieur, les doigts de préhension s'étendant vers le bas à partir du chariot à une position au-dessous des rails, et par un dis positif pour déplacer le chariot par rapport aux matrices.
Une forme d'exécution du mécanisme objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, au des sin annexé.
La fig. 1 est une vue en plan (certaines parties étant arrachées) d'une machine comportant le méca nisme revendiqué.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 2. La fig. 4A est une élévation fragmentaire, à plus grande échelle, d'un dispositif de compensation de l'usure se produisant entre la voie du chariot et les galets portés par le chariot.
La fig. 4B est une coupe suivant la ligne 4B-4B de la fig. 4A.
La fig. 4C est une coupe suivant la ligne 4C-4C de la fig. 4A.
Enfin, la fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 1.
Au dessin, le bâti 10 d'une machine à fabriquer des ébauches supporte un châssis porte-outil 11, une rangée 12 de matrices, un arbre principal 13, une tige 14 s'étendant vers l'avant et servant à faire bas culer le mécanisme de transfert, un mécanisme à cames 15 monté sur le châssis 11 et servant à dépla cer la tige 14, et une vis 16 animée d'un mouve ment de va-et-vient pour déplacer le chariot du méca nisme de transfert.
A la fig. 2 sont représentées des matrices. 17, 18, 19, 20 et 20a. Pour transférer la pièce à travailler d'une matrice à la suivante, on prévoit des paires de doigts de transfert 21, chaque paire de doigts s'éten dant vers le bas à partir d'un porte-doigts 22. Cha que porte-doigts est fixé à un arbre vertical 24 et s'étend vers le bas- à partir de ce dernier. La partie principale de chaque arbre 24 tourne dans un man chon 25.
A la partie terminale supérieure de l'arbre 24, qui fait saillie vers le haut au-delà du manchon 25, est claveté un secteur denté 26 qui, dans la forme d'exécution représentée, a la forme d'un demi- cercle (fig. 1) et qui engrène avec une crémaillère horizontale 27 fixée sur la partie supérieure d'un support du mécanisme de transfert.
Suivant la fig. 4, la crémaillère 27 est fixée à la partie supérieure d'un support vertical 28 qui est articulé, par son extrémité inférieure, au moyen d'un arbre 29 et d'une équerre 31,à une partie fixe de la machine, l'arbre 29 étant monté de manière à pouvoir pivoter dans l'équerre 31. Un support four chu 32 fait partie intégrante du support 28 et pré sente des épaulements supérieur et inférieur. Des rails longitudinaux 33 et 34 sont rigidement fixés à ces épaulements. Les rails 33 et 34 en forme de tiges ont une section ronde.
Des galets supérieurs 35 à gorge portent contre le rail supérieur 33 et des galets inférieurs 36 à gorge portant contre le rail 34. Les axes des galets 35 et 36 sont fixés à un chariot plan 37, l'agencement étant tel que ce chariot (ainsi que les galets qui lui sont associés) s'étend de part et d'autre du guide constitué par les rails 33 et 34 et peut s'y déplacer longitudinalement.
Le rail supé rieur reçoit deux galets supérieurs et le rail inférieur deux galets inférieurs. La face de gauche (fig. 4) du chariot plan 37 porte contre les manchons 25 des différentes paires de doigts, et ces manchons sont rigidement fixés au chariot. Les rails du guide sont situés au voisinage immédiat de la face arrière du chariot (fig. 4).
II est bien entendu que, à mesure que le chariot 37 se déplace le long du support, les secteurs dentés 26 engrènent avec la crémaillère 27 et font tourner sur leurs axes les doigts saisissant l'ébauche, ce qui fait que, du fait que les doigts tournent de 1800, la position de l'ébauche se trouve inversée.
La tige 14, animée d'un mouvement de va- et-vient, s'étend vers l'avant en direction du support 28, et l'extrémité avant de ladite tige est accouplée à la partie supérieure du support par un axe d'arti culation<B>38.</B> Le mouvement de va-et-vient de la tige détermine le pivotement du mécanisme de transfert sur son axe d'articulation 29 jusqu'à la position en traits mixtes représentée sur la fig. 4, ce qui fait qu'en passant d'un poste à l'autre, les doigts porte-ébau- ches s'écartent de la face des matrices.
Il peut éga lement s'effectuer un mouvement pivotant du méca nisme de transfert sur ledit axe, de manière à laisser librement accès aux outils, en vue du réglage, d'une réparation ou d'un remplacement.
La tige 16 animée d'un mouvement de va- et-vient, actionnée à partir de l'arbre principal 13, effectue le déplacement requis du chariot 37. A l'extrémité avant de la tige 16 est montée, de façon réglable, une chape 39 (fig. 3) qui est accouplée, de manière réglable, à l'extrémité arrière d'une crémail lère 40 (fig. 1). La crémaillère 40 s'étend horizon talement dans un carter 41 comportant, du côté orienté vers le mécanisme de transfert, une plaque- couvercle amovible 42. La crémaillère 40 peut cou lisser vers l'avant et vers l'arrière dans le carter 41, à un endroit proche de la plaque-couvercle 42.
La crémaillère comporte une face intérieure dentée en grenant avec des dents 43 taillées sur un manchon vertical 44 (figure) qui peut tourner dans le carter 41 grâce à des roulements à billes et à galets ; un arbre vertical 45 peut tourner dans ce manchon. A l'extrémité inférieure de cet arbre, au-dessous du carter, est fixée une manivelle 46 portant un maneton 47 pouvant tourner dans un bloc 48 articulé en 49 à une biellette 50 s'étendant à partir de l'arbre 45 en direction du mécanisme de transfert. L'extrémité opposée de la biellette 50 (fig. 1 et 2) est accouplée en 51, de façon réglable, à un organe fixé à l'extré mité voisine du chariot 37.
Grâce à ces accouple ments, le chariot est animé d'un mouvement de va- et-vient, de manière à faire avancer les doigts por tant l'ébauche le long des matrices, à mesure que la crémaillère 40 est animée d'un mouvement de va- et-vient, à partir de l'arbre principal 13, du fait que le mouvement de va-et-vient de la crémaillère 40 provoque la rotation de l'arbre 45 qui, par l'intermé diaire de la manivelle 46, provoque le mouvement de va-et-vient de la biellette 50.
Le mouvement de va-et-vient de la crémaillère 40 provoque la rotation de l'arbre 45, grâce au fait qu'un prolongement 52 de l'arbre 45 situé au-delà de la partie supérieure du carter 41 est claveté par une clavette 53 (fig. 5) à un collier 54 entourant l'arbre et comportant un rebord inférieur 55 qu'un axe 56 rend solidaire d'un rebord 57 que présente le manchon 44, à l'extrémité supérieure de ce der nier. L'extrémité inférieure de l'axe 56 s'engage dans un évidement conique peu profond usiné dans le rebord 57, pour rendre le collier 54 solidaire du manchon 44.
L'axe 56 est rendu normalement soli daire du manchon 44 grâce à l'action d'un ressort 58a enroulé en hélice sur un collier 58 et exerçant sur l'axe 56 une pression vers le bas. Le mécanisme décrit constitue un accouplement normalement en prise entre le manchon denté d'entraînement 44 et l'arbre 45 actionnant la biellette, mais si, pour une raison quelconque, une ébauche se coince dans la machine et peut occasionner une rupture des pièces, l'axe de l'accouplement, en raison de la pression excessive s'exerçant sur le chariot de transfert, se désolidarise du manchon,
en arrêtant ainsi l'oscilla tion de l'arbre 45 et le mouvement de va-et-vient du chariot 37, même si le déplacement de la crémail lère d'actionnement 40 se poursuit.
Par suite de l'inertie des pièces, l'arrêt du méca nisme de transfert par la désolidarisation de l'accou plement entre l'élément denté menant (manchon 44) et l'arbre mené, comme décrit ci-dessus, n'est pas instantané, et il est désirable d'arrêter également la machine tout entière si une ébauche crée une résis tance excessive. Afin d'obtenir ce résultat, la pré sente machine est construite de manière que, lorsque l'axe 56 se désolidarise du manchon, un interrupteur soit actionné pour arrêter le moteur électrique d'en traînement de la machine.
Dans cette forme d'exé cution, le bord inférieur du collier 58 supporte un plongeur 59 qui le surplombe et est comprimé par un ressort, ce plongeur pouvant commander un inter rupteur électrique 60 normalement fermé. Dans cet agencement, le déplacement ascendant de désolida- risation de l'axe 56 amène le plongeur 59 à se sou- lever et l'interrupteur à s'ouvrir pour arrêter le moteur.
Les fig. 4A, 4B et 4C représentent un dispositif de rattrapage d'u:sure entre les rails 33 et 34 du guide du chariot et les galets portés par le chariot qui portent contre le guide. Ainsi qu'on le remarquera sur la fig. 2, les galets inférieurs 36 du chariot sont montés de manière à permettre leur réglage par rap port au chariot, et l'un de ces dispositifs est repré senté à la fig. 4A.
Le galet 36 est monté sur un pivot comportant des parties 61 et 62 dont les axes sont légèrement déportés les uns par rapport aux autres, chacune de ces parties étant réunie à un excentrique 63 (fig. 4C), la partie 61 étant engagée dans un alésage pratiqué dans le chariot 37 et la partie 62 constituant un support sur lequel le galet 36 est monté de manière à pouvoir tourner. Un écrou 64 immobilise en position la partie 61, sur la face avant du chariot, et un écrou 65 immobilise en position le galet sur la partie 62.
Un arbre 66, faisant partie intégrante de l'excentrique 63, s'étend vers le bas entre des bossages s'étendant vers le bas sur le chariot (fig. 4A). Dans l'un de ces bossages est monté un plongeur 67 comprimé par un ressort et placé dans un manchon 68 s'étendant à travers le bossage. Le plongeur 67 maintient normalement le bras 66 dans la position représentée à la fig. 4A.
Dans cette position des pièces, l'excentrique 63 occupe une posi tion telle que le galet 36 est maintenu fermement en contact avec la surface inférieure du rail inférieur 34, le galet étant en fait articulé et rappelé élastique- ment en contact contre le rail inférieur, ce qui assure un contact continu entre le galet et le rail.
A l'op posé du plongeur comprimé par le ressort, sur l'autre bossage faisant saillie vers le bas à partir du chariot, se trouve une vis de blocage 69 immobilisée en posi tion de façon réglable par un écrou et dont l'extré mité intérieure est légèrement espacée de l'extrémité inférieure du bras 66. Lorsque la machine fonctionne, la vis de blocage 69 est inopérante, mais lorsque le chariot, pour une raison ou une autre, s'éloigne de la partie de tête de la machine, le bras 66 porté con tre cette vis de blocage de manière à empêcher l'arbre du galet d'être poussé ou chassé brusque ment à distance de sa position assemblée dans le chariot.
Le mécanisme de transfert décrit ci-dessus, monté au-dessus des matrices et agencé pour permettre l'in version de la pièce à travailler lorsque les doigts de préhension sont déplacés d'une matrice à une autre, est de structure simple et peut être fabriqué à un prix de revient relativement bas si l'on considère les fonctions qu'il remplit. Le chariot portant les doigts est d'une forme relativement simple et peut être dé placé longitudinalement par rapport aux matrices sans frottement ou coincement anormal, tout en étant supporté de façon robuste et efficace par le prolon gement avant prévu à cet effet sur le support articulé.
Le mécanisme décrit présente un faible encom brement et empêche toute détérioration des organes de la machine si une ébauche se coince dans la machine.
Transfer mechanism for a machine for making metal blanks The present invention relates to a transfer mechanism for a machine for making metal blanks.
Known machines for manufacturing metal blanks, in which several dies are aligned horizontally and in which the blanks are progressively machined in a horizontal direction, are provided with a transfer mechanism comprising a carriage which passes by means of fingers gripping the workpieces from one die to another, by a translational movement at the same time as the fingers rotate to reverse the position of the blank.
The transfer mechanism according to the invention is characterized by a guide path extending longitudinally with respect to the support and composed of superimposed rails mounted on the support, by a carriage rolling on this guide path using rollers to groove some of which bear against the top of the upper rail and the others of which bear against the underside of the lower rail, the gripping fingers extending downward from the carriage to a position below the rails, and through a positive dis to move the carriage relative to the dies.
An embodiment of the mechanism which is the subject of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a plan view (certain parts being cut away) of a machine comprising the claimed mechanism.
Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG. 2. FIG. 4A is a fragmentary view, on a larger scale, of a device for compensating for the wear occurring between the track of the carriage and the rollers carried by the carriage.
Fig. 4B is a section taken along line 4B-4B of FIG. 4A.
Fig. 4C is a section taken along line 4C-4C of FIG. 4A.
Finally, fig. 5 is a section taken along line 5-5 of FIG. 1.
In the drawing, the frame 10 of a blank making machine supports a tool frame 11, a row 12 of dies, a main shaft 13, a rod 14 extending forward and serving to lower the cuff. transfer mechanism, a cam mechanism 15 mounted on the frame 11 and serving to move the rod 14, and a screw 16 animated by a reciprocating movement to move the carriage of the transfer mechanism.
In fig. 2 are shown matrices. 17, 18, 19, 20 and 20a. To transfer the workpiece from one die to the next, pairs of transfer fingers 21 are provided, each pair of fingers extending downward from a finger holder 22. Each finger holder is attached to a vertical shaft 24 and extends downward from the latter. The main part of each shaft 24 rotates in a man chon 25.
At the upper end part of the shaft 24, which projects upwardly beyond the sleeve 25, is keyed a toothed sector 26 which, in the embodiment shown, has the shape of a semi-circle ( fig. 1) and which meshes with a horizontal rack 27 fixed to the upper part of a support of the transfer mechanism.
According to fig. 4, the rack 27 is fixed to the upper part of a vertical support 28 which is articulated, by its lower end, by means of a shaft 29 and a bracket 31, to a fixed part of the machine, the shaft 29 being mounted so as to be able to pivot in the square 31. A chu oven support 32 is an integral part of the support 28 and has upper and lower shoulders. Longitudinal rails 33 and 34 are rigidly fixed to these shoulders. The rod-shaped rails 33 and 34 have a round section.
Upper rollers 35 with a groove bear against the upper rail 33 and lower rollers 36 with a groove bearing against the rail 34. The axes of the rollers 35 and 36 are fixed to a flat carriage 37, the arrangement being such that this carriage (thus that the rollers associated with it) extend on either side of the guide formed by the rails 33 and 34 and can move longitudinally therein.
The upper rail receives two upper rollers and the lower rail two lower rollers. The left face (FIG. 4) of the flat carriage 37 bears against the sleeves 25 of the different pairs of fingers, and these sleeves are rigidly fixed to the carriage. The guide rails are located in the immediate vicinity of the rear face of the carriage (fig. 4).
It is understood that, as the carriage 37 moves along the support, the toothed sectors 26 engage with the rack 27 and rotate the fingers gripping the blank on their axes, which means that, because the fingers turn 1800, the blank position is reversed.
The rod 14, driven by a reciprocating movement, extends forward in the direction of the support 28, and the front end of said rod is coupled to the upper part of the support by an axis of articulation <B> 38. </B> The back and forth movement of the rod determines the pivoting of the transfer mechanism on its articulation axis 29 to the position in phantom shown in FIG. 4, so that when passing from one station to another, the blank-holder fingers move away from the face of the dies.
There can also be a pivoting movement of the transfer mechanism on said axis, so as to leave free access to the tools, with a view to adjustment, repair or replacement.
The reciprocating rod 16, actuated from the main shaft 13, performs the required displacement of the carriage 37. At the front end of the rod 16 is mounted, in an adjustable manner, a yoke 39 (fig. 3) which is coupled, in an adjustable manner, to the rear end of a 1st rack 40 (fig. 1). The rack 40 extends horizontally in a casing 41 comprising, on the side facing the transfer mechanism, a removable cover plate 42. The rack 40 can slide forward and backward in the casing 41, at a location close to the cover plate 42.
The rack has an internal toothed face with teeth 43 cut on a vertical sleeve 44 (figure) which can rotate in the housing 41 by means of ball and roller bearings; a vertical shaft 45 can rotate in this sleeve. At the lower end of this shaft, below the casing, is fixed a crank 46 carrying a crank pin 47 which can rotate in a block 48 articulated at 49 to a connecting rod 50 extending from the shaft 45 in the direction of the transfer mechanism. The opposite end of the connecting rod 50 (FIGS. 1 and 2) is coupled at 51, in an adjustable manner, to a member fixed to the adjacent end of the carriage 37.
Thanks to these couplings, the carriage is driven in a reciprocating motion, so as to advance the fingers carrying the blank along the dies, as the rack 40 is driven by a movement. reciprocating, from the main shaft 13, because the reciprocating movement of the rack 40 causes the rotation of the shaft 45 which, through the intermediary of the crank 46 , causes the back and forth movement of the rod 50.
The back and forth movement of rack 40 causes rotation of shaft 45, thanks to the fact that an extension 52 of shaft 45 located beyond the upper part of housing 41 is keyed by a key 53 (FIG. 5) to a collar 54 surrounding the shaft and comprising a lower rim 55 which a pin 56 makes integral with a rim 57 which the sleeve 44 has, at the upper end of the latter. The lower end of the pin 56 engages a shallow conical recess machined in the flange 57, to make the collar 54 integral with the sleeve 44.
The axis 56 is made normally integral with the sleeve 44 by virtue of the action of a spring 58a helically wound on a collar 58 and exerting downward pressure on the axis 56. The mechanism described constitutes a coupling normally engaged between the toothed drive sleeve 44 and the shaft 45 operating the link, but if for some reason a blank gets stuck in the machine and can cause parts to break, the the axis of the coupling, due to the excessive pressure exerted on the transfer carriage, separates from the sleeve,
thus stopping the oscillation of the shaft 45 and the reciprocating movement of the carriage 37, even if the movement of the actuating rack 40 continues.
As a result of the inertia of the parts, stopping the transfer mechanism by disconnecting the coupling between the driving toothed element (sleeve 44) and the driven shaft, as described above, is not necessary. not instantaneous, and it is desirable to also stop the whole machine if a blank creates excessive resistance. In order to obtain this result, the present machine is constructed in such a way that, when the axis 56 becomes detached from the sleeve, a switch is actuated to stop the electric motor for driving the machine.
In this embodiment, the lower edge of the collar 58 supports a plunger 59 which overhangs it and is compressed by a spring, this plunger being able to control an electric switch 60 normally closed. In this arrangement, the upward disengagement movement of the shaft 56 causes the plunger 59 to rise and the switch to open to stop the motor.
Figs. 4A, 4B and 4C show a take-up device for u: sure between the rails 33 and 34 of the guide of the carriage and the rollers carried by the carriage which bear against the guide. As will be seen in FIG. 2, the lower rollers 36 of the carriage are mounted so as to allow their adjustment with respect to the carriage, and one of these devices is shown in FIG. 4A.
The roller 36 is mounted on a pivot comprising parts 61 and 62 whose axes are slightly offset with respect to each other, each of these parts being joined to an eccentric 63 (FIG. 4C), the part 61 being engaged in a bore made in the carriage 37 and the part 62 constituting a support on which the roller 36 is mounted so as to be able to rotate. A nut 64 immobilizes part 61 in position, on the front face of the carriage, and a nut 65 immobilizes the roller in position on part 62.
A shaft 66, integral with eccentric 63, extends downward between bosses extending downward on the carriage (Fig. 4A). In one of these bosses is mounted a plunger 67 compressed by a spring and placed in a sleeve 68 extending through the boss. The plunger 67 normally maintains the arm 66 in the position shown in FIG. 4A.
In this position of the parts, the eccentric 63 occupies a position such that the roller 36 is held firmly in contact with the lower surface of the lower rail 34, the roller in fact being articulated and resiliently biased against the lower rail. , which ensures continuous contact between the roller and the rail.
Opposite the plunger compressed by the spring, on the other boss projecting downwards from the carriage, there is a locking screw 69 fixed in position in an adjustable manner by a nut and whose end the inner end is slightly spaced from the lower end of the arm 66. When the machine is running, the locking screw 69 is inoperative, but when the carriage, for some reason, moves away from the head portion of the machine, the arm 66 carried against this locking screw so as to prevent the roller shaft from being pushed or forced out suddenly away from its assembled position in the carriage.
The transfer mechanism described above, mounted above the dies and arranged to allow the workpiece to be reversed when the gripping fingers are moved from one die to another, is simple in structure and can be used. manufactured at a relatively low cost when considering the functions it performs. The carriage carrying the fingers is of a relatively simple shape and can be moved longitudinally relative to the dies without friction or abnormal jamming, while being supported in a robust and efficient manner by the front extension provided for this purpose on the articulated support .
The mechanism described has a small footprint and prevents any damage to the parts of the machine if a blank gets stuck in the machine.