Procédé pour la mise en place de vis et machine pour la mise en ouvre de ce procédé La présente invention a pour objet un procédé pour la mise en place de vis, qui est caractérisé en ce que les vis sont amenées une à une d'un magasin dans un coulisseau, les vis reposant librement, la tête en bas, sur un support, en ce que la vis parve nue dans le coulisseau est maintenue dans une cage de ce dernier, est déplacée longitudinalement par le coulisseau et est ainsi amenée dans l'axe de travail, en ce que la vis, reposant librement sur une douille d'une unité de tournevis, est déplacée axialement de bas en haut avec l'unité de tournevis, en direction de la pièce à visser,
en ce la lame du tournevis s'engage dans la fente de la vis et visse cette der nière, la force de serrage de la vis étant limitée par un limiteur de couple, et en ce que l'unité de tour nevis est ramenée en arrière à la fin du cycle.
Elle concerne également une machine pour la mise en ouvre du procédé susmentionné, cette ma chine étant caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un canal pour amener les vis une à une d'un magasin dans un coulisseau présentant au moins une cage pour maintenir la vis parvenue dans; le coulis- seau, des moyens pour déplacer longitudinalement le coulisseau et amener ainsi la vis dans l'axe de travail, au moins une unité de tournevis située dans l'axe de travail, des moyens pour déplacer verticalement et faire tourner l'unité de tournevis, et un limiteur de couple pour limiter la force de serrage de la vis.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine suivant l'inven tion pour la mise en ouvre du procédé suivant l'in vention.
La fig. 1 est une vue en plan de dessus de cette forme d'exécution, le couvercle étant enlevé.
La fig. 2 montre un détail de la fig. 1, dans une autre position de travail. La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe analogue à la fig. 3, cor respondant à la position du coulisseau montrée en fig. 2.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 1.
La fig. 6 montre, à échelle agrandie, un détail de la fig. 5.
Sur le bâti 1 de la machine sont montés deux magasins 2, constitués par des vibreurs de type con nu. A la sortie de chaque magasin 2, les vis 3 (fig. 1) reposent librement, la tête en bas, sur un support 4 qui vibre avec le magasin 2. Le support 4 est suivi d'un canal 5 pratiqué dans un couvercle 6 de la machine.
Le bâti 1 de la machine présente des glissières 7 perpendiculaires aux canaux 5, dans lesquelles, peut se déplacer un coulisseau 8 sous l'action d'un pous soir 9. Le coulisseau 8 est également soumis à l'ac tion d'un ressort de rappel 10 logé dans un trou borgne 11 du bâti 1 (fig. 3 et 4), le ressort 10 entou rant une tige de guidage 12 chassée dans le coulis- seau 8. Sur le coulisseau 8 sont pivotés librement en 13 deux leviers 14 à deux bras, susceptibles d'oscil ler d'un petit angle autour de leur axe.
Près de ses extrémités libres, chaque levier 14 porte deux gou pilles 15 et 16 destinées à coopérer avec des parties tronconiques correspondantes 17 et 18 d'une tige- poussoir 19 montée coulissante dans un forage lon gitudinal borgne 20 du coulisseau 8. La tige- pous soir 19 est soumise à l'action d'un ressort à boudin 21 prenant appui au fond du forage borgne 20. Co- axialement à la tige-poussoir 19, une butée 22 fixe mais réglable axialement, est vissée dans la paroi arrière 23 de la machine.
Vers son extrémité libre voisine de la goupille 15, chaque levier 14 présente un bec 24 qui, selon la position du levier 14, ferme ou ouvre une cage 25 que présente le coulisseau 8, comme expliqué plus loin. Des moyens, non repré sentés, sont prévus pour déplacer le poussoir 9 et agir ainsi sur le coulisseau 8 qui peut prendre deux positions extrêmes, représentées respectivement aux tag. 1 et 2.
La machine comprend en outre deux unités de tournevis, désignées de manière générale par 26 et représentées en détail à la fig. 5. Ces unités de tour nevis 26 ont leur axe disposé verticalement dans la machine, à une certaine distance des canaux 5. Les deux unités de tournevis 26 étant identiques, on se bornera à décrire l'une d'elles. Le support 27 des tournevis 26, mobile axialement dans une pièce de guidage fixe 28, présente une gorge 29 dans laquelle est engagée une fourchette 30. Cette dernière peut se déplacer alternativement vers le haut et vers le bas, sous l'action d'une came d'un arbre à cames non représenté, pour commander le déplacement axial des tournevis 26.
Le support 27 comprend deux tiges 31 coulissant dans des écrous 32 et soumises à l'ac tion de ressorts à boudin 33. L'extrémité supérieure de chaque tige 31 est en contact avec une bille 34 sertie à l'extrémité inférieure de l'arbre 35 de l'unité de tournevis 26. Sur chaque arbre 35 est monté fou un pignon 36, et les deux pignons 36 sont en prise avec une roue d'entraînement commune 37, destinée à être actionnée par un mécanisme non représenté. Un ressort à boudin 38 s'appuie, d'une part, contre le pignon 36 et, d'autre part, contre un contre-écrou 39 vissé sur une partie filetée de l'arbre 35 et blo quant l'écrou 40.
Le ressort 38 assure un accouple ment à friction entre le pignon 36 et l'arbre 35, le degré de friction pouvant être réglé au moyen de l'écrou 40 et du contre-écrou 39.
L'arbre 35 présente une collerette 41 supportant un roulement à billes 42 pour un manchon 43 monté fou sur l'arbre 35 et soumis à l'action d'un ressort de rappel 44 logé dans une creusure 45 du bâti 1. A son extrémité supérieure, l'arbre 35 porte, calée sur lui, une lame de tournevis 46 montée coulissante dans une douille de guidage 47, cette dernière étant soumise à l'action d'un ressort à boudin 48 tendant à pousser la douille de guidage 47 vers le haut.
Sur le couvercle 6 sont disposées deux pièces 49 et 50 qu'il s'agit de fixer ensemble au moyen de vis. La machine décrite et représentée fonctionne de la manière suivante La machine est conçue comme semi-automate. Les opérations devant être exécutées à la main sont les suivantes a. Mise en place des pièces 49 et 50 à assembler sur la plaque de travail ou couvercle 6 ; b. Actionnement, une fois par cycle de vissage, d'un contacteur à impulsion; c. Enlèvement des pièces 49 et 50 une fois assem blées.
Toutes les autres opérations se font de manière entièrement automatique, sous l'action d'un arbre à cames non représenté, qui assure le fonctionnement synchronisé de toutes les pièces de la machine. Une telle commande, de type connu, est étrangère à l'ob jet de l'invention et ne sera donc pas décrite ici.
Au début d'un cycle de vissage, on place donc à la main les pièces 49 et 50 sur la plaque 6. Un dispositif presse-pièce non représenté à action pneu matique et commandé électriquement, vient appuyer sur les pièces 49 et 50 et les maintient solidement en place pendant l'opération de vissage ultérieure. Dans l'exemple représenté, les pièces 49 et 50 doi vent être assemblées au moyen de deux vis, et la distance de ces deux vis est égale à la distance sépa rant les axes des deux tournevis 26. Cette distance peut être réglée pour pouvoir être adaptée suivant les cas, et d'autre part, la machine pourrait présenter aussi, selon une variante, un seul tournevis ou plus de deux tournevis.
Sous l'action des vibreurs, les vis 3 situées dans les magasins 2 sont amenées tout d'abord sur les supports 4, puis dans les canaux 5 où elles avancent une à une en direction du coulisseau 8. Au début du cycle, le coulisseau 8 se trouve dans la position mon trée sur les fig. 1 et 3. Les cages 25 du coulisseau 8 sont fermées vers le haut par les becs 24 des le viers 14, mais elles restent ouvertes en direction des canaux 5 respectifs. Une seule vis 3 peut entrer à la fois dans chaque cage 25, comme montré sur la fig. 1.
Lorsqu'on actionne le contacteur à impulsion, le coulisseau 8, sous l'action du poussoir 9, est dé placé vers le haut de la fig. 1, à l'encontre de l'ac tion du ressort 10, jusqu'à la position montrée sur la fig. 2. Vers la fin de ce mouvement, la tige-pous- soir 19 heurte la butée fixe 22, de sorte que la tige- poussoir est immobilisée pendant que le coulisseau 8 continue à avancer.
Par suite, le ressort 21 se com prime (voir fig. 4), et la partie tronconique 18 de la tige 19 écarte les goupilles 16 des leviers 14, de sorte que les becs 24 des leviers 14 se rapprochent l'un de l'autre et arrivent dans la position montrée sur la fig. 2, position dans laquelle les cages 25 du coulisseau 8 sont ouvertes et ne retiennent plus pri sonnières les vis 3 qu'elles renferment. Il convient de remarquer que, malgré la vibration des magasins 2, vibration qui est transmise plus ou moins à toute la machine, les vis 3 n'ont pas besoin d'être serrées fermement dans une pince, à l'encontre de ce qui se passe dans les machines connues.
Au contraire, l'ex périence a montré que les vis, reposant librement, la tête en bas, dans les magasins 2, puis dans les canaux 5 et enfin, dans les cages 25 du coulisseau 8, con servent parfaitement leur position sans aucun autre moyen de maintien.
Par suite du mouvement décrit du coulisseau 8, les deux vis 3 maintenues dans les cages 25 sont arri vées dans leur position de travail, c'est-à-dire dans l'axe des tournevis 26. Au moment précis où chaque vis arrive dans cette position, la douille de guidage 47 est légèrement soulevée par une commande auto matique, de sorte que la vis 3, reposant maintenant sur un épaulement 51 de la douille 47, prend obli gatoirement une position bien verticale (voir fig. 6).
A ce moment, les unités de tournevis 26 sont actionnées, d'une part, par la fourchette 30 qui dé place les tournevis de bas en haut, et, d'autre part, par la roue d'entraînement 37 qui provoque la rota tion des arbres 35 sur eux-mêmes, par l'intermé diaire des accouplements à friction 38, 39. Les vis 3, reposant toujours sur les douilles de guidage 47 comme montré sur la fig. 6, sont approchées des pièces à assembler 49 et 50 et, à un certain moment, s'engagent dans les taraudages de ces dernières sous l'effet d'une légère pression élastique. Les douilles 47, sous l'effet de cette résistance, reculent légère ment et dégagent l'extrémité libre des lames de tour nevis 46 qui peuvent donc pénétrer dans la fente des vis 3.
En tournant, les lames de tournevis 46 vissent les vis 3 dans les pièces 49 et 50, le degré de ser rage étant réglé par les accouplements à friction 38, 39, de sorte qu'on ne risque pas de serrer exagéré ment les vis 3.
Une fois le vissage effectué, la fourchette 30 re descend et permet aux ressorts de rappel 44 de ra mener les manchons 43 et par suite les arbres 35 dans leur position primitive, montrée à la fig. 5. Au moment où la lame de tournevis 46 commence de reculer, un accouplement magnétique interrompt la rotation de la roue d'entraînement 37, de sorte que la lame 46 cesse de tourner. On évite ainsi d'endom mager les arêtes de la fente de vis au moment où la lame 46 sort de cette fente.
Pendant l'opération de vissage qui vient d'être décrite, le poussoir 9 est ramené en arrière, ce qui permet au ressort 10, maintenant comprimé (fig. 4), de déplacer le coulisseau 8 vers la gauche de la fig. 4, c'est-à-dire vers le bas de la fig. 1. Lors de ce mouvement du coulisseau 8, la tige-poussoir 19 quitte la butée fixe 22, de sorte que le ressort 21, mainte nant comprimé, repousse la tige-poussoir 19 vers la droite de la fig. 4 et que la partie tronconique 17 de cette dernière écarte les goupilles 15 l'une de l'autre, ce qui ramène les leviers 15 dans la position montrée sur la fig. 1.
Les cages 25 du coulisseau 8 sont donc de nouveau fermées vers le haut, ce qui empêche que plus d'une vis 3 ne pénètre à la fois dans chacune de ces cages 25.
Une fois le vissage terminé, le presse-pièce est automatiquement effacé et l'on peut retirer à la main les pièces assemblées 49 et 50, adhérant au porte- pièce. On place sur la plaque 6 de nouvelles pièces 49, 50 à assembler, et le cycle décrit peut recom mencer.
Par suite d'une erreur de manipulation, par exem ple si l'on commence un cycle de vissage sans avoir placé de pièces 49, 50 sur la plaque 6, il pourrait arriver que les vis ne quittent pas les unités de tour nevis. Lors de l'arrivée des nouvelles vis sur le cou- lisseau 8, cela pourrait créer des dérangements. Pour éviter cet ennui, il est prévu une soupape magnéti que (non représentée), commandée par un excentri- que. Au moment où les unités de tournevis atteignent leur point le plus bas, un jet d'air comprimé est pro jeté, qui chasse les vis éventuellement restées sur les douilles de guidage 47 et les fait tomber dans un canal d'évacuation prévu à cet effet.
Method for inserting screws and machine for implementing this method The present invention relates to a method for inserting screws, which is characterized in that the screws are fed one by one from one to the other. magazine in a slide, the screws resting freely, upside down, on a support, in that the screw parve naked in the slide is held in a cage of the latter, is moved longitudinally by the slide and is thus brought into the 'working axis, in that the screw, resting freely on a socket of a screwdriver unit, is moved axially upwards with the screwdriver unit, in the direction of the workpiece,
in that the blade of the screwdriver engages in the slot of the screw and screws the latter, the clamping force of the screw being limited by a torque limiter, and in that the screwdriver unit is brought back at the end of the cycle.
It also relates to a machine for implementing the aforementioned method, this machine being characterized in that it comprises at least one channel for bringing the screws one by one from a magazine into a slide having at least one cage to hold the screw reached in; the slider, means for moving the slider longitudinally and thus bringing the screw into the working axis, at least one screwdriver unit located in the working axis, means for vertically moving and rotating the working unit screwdriver, and a torque limiter to limit the tightening force of the screw.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine according to the invention for implementing the method according to the invention.
Fig. 1 is a top plan view of this embodiment with the cover removed.
Fig. 2 shows a detail of FIG. 1, in another working position. Fig. 3 is a section taken along line III-III of FIG. 1.
Fig. 4 is a section similar to FIG. 3, corresponding to the position of the slide shown in fig. 2.
Fig. 5 is a section taken along the line V-V of FIG. 1.
Fig. 6 shows, on an enlarged scale, a detail of FIG. 5.
On the frame 1 of the machine are mounted two magazines 2, formed by con naked type vibrators. At the exit of each magazine 2, the screws 3 (fig. 1) rest freely, upside down, on a support 4 which vibrates with the magazine 2. The support 4 is followed by a channel 5 made in a cover 6 of the machine.
The frame 1 of the machine has slides 7 perpendicular to the channels 5, in which a slide 8 can move under the action of a push 9. The slide 8 is also subjected to the action of a spring. return 10 housed in a blind hole 11 of the frame 1 (fig. 3 and 4), the spring 10 encircling a guide rod 12 driven into the slider 8. On the slider 8 are freely pivoted in 13 two levers 14 with two arms, capable of oscillating at a small angle around their axis.
Near its free ends, each lever 14 carries two pins 15 and 16 intended to cooperate with corresponding frustoconical parts 17 and 18 of a push rod 19 slidably mounted in a blind longitudinal bore 20 of the slide 8. The rod - pous evening 19 is subjected to the action of a coil spring 21 bearing against the bottom of the blind borehole 20. Co-axially with the push rod 19, a fixed but axially adjustable stop 22 is screwed into the rear wall 23 of the machine.
Towards its free end adjacent to the pin 15, each lever 14 has a beak 24 which, depending on the position of the lever 14, closes or opens a cage 25 which the slide 8 has, as explained below. Means, not shown, are provided to move the pusher 9 and thus act on the slide 8 which can take two extreme positions, represented respectively in the tags. 1 and 2.
The machine further comprises two screwdriver units, generally designated 26 and shown in detail in FIG. 5. These screwdriver units 26 have their axis arranged vertically in the machine, at a certain distance from the channels 5. The two screwdriver units 26 being identical, we will limit ourselves to describing one of them. The support 27 of the screwdrivers 26, movable axially in a fixed guide part 28, has a groove 29 in which a fork 30 is engaged. The latter can move alternately upwards and downwards, under the action of a cam of a camshaft, not shown, to control the axial displacement of the screwdrivers 26.
The support 27 comprises two rods 31 sliding in nuts 32 and subjected to the action of coil springs 33. The upper end of each rod 31 is in contact with a ball 34 crimped at the lower end of the shaft. 35 of the screwdriver unit 26. On each shaft 35 is mounted a pinion 36, and the two pinions 36 are in engagement with a common drive wheel 37, intended to be actuated by a mechanism not shown. A coil spring 38 is supported, on the one hand, against the pinion 36 and, on the other hand, against a lock nut 39 screwed onto a threaded part of the shaft 35 and locks the nut 40.
The spring 38 provides a friction coupling between the pinion 36 and the shaft 35, the degree of friction being adjustable by means of the nut 40 and the lock nut 39.
The shaft 35 has a collar 41 supporting a ball bearing 42 for a sleeve 43 mounted loose on the shaft 35 and subjected to the action of a return spring 44 housed in a recess 45 of the frame 1. At its end upper, the shaft 35 carries, wedged on it, a screwdriver blade 46 slidably mounted in a guide sleeve 47, the latter being subjected to the action of a coil spring 48 tending to push the guide sleeve 47 towards the top.
On the cover 6 are arranged two parts 49 and 50 which have to be fixed together by means of screws. The machine described and shown operates as follows. The machine is designed as a semi-automaton. The operations to be performed by hand are as follows a. Positioning of the parts 49 and 50 to be assembled on the work plate or cover 6; b. Activation, once per tightening cycle, of a pulse contactor; vs. Removal of parts 49 and 50 once assembled.
All other operations are carried out fully automatically, under the action of a camshaft, not shown, which ensures the synchronized operation of all the parts of the machine. Such a control, of known type, is foreign to the subject of the invention and will therefore not be described here.
At the start of a screwing cycle, the parts 49 and 50 are therefore placed by hand on the plate 6. A part-press device, not shown, with pneumatic action and electrically controlled, presses on the parts 49 and 50 and the parts. holds securely in place during subsequent screwing operation. In the example shown, the parts 49 and 50 must be assembled by means of two screws, and the distance of these two screws is equal to the distance between the axes of the two screwdrivers 26. This distance can be adjusted to be able to be adapted according to the case, and on the other hand, the machine could also have, according to a variant, a single screwdriver or more than two screwdrivers.
Under the action of the vibrators, the screws 3 located in the magazines 2 are first brought onto the supports 4, then into the channels 5 where they advance one by one in the direction of the slide 8. At the start of the cycle, the slide 8 is in the position shown in fig. 1 and 3. The cages 25 of the slide 8 are closed upwards by the nozzles 24 of the jacks 14, but they remain open towards the respective channels 5. Only one screw 3 can enter each cage 25 at a time, as shown in fig. 1.
When the impulse contactor is actuated, the slide 8, under the action of the push-button 9, is moved upwards in FIG. 1, against the action of spring 10, up to the position shown in fig. 2. Towards the end of this movement, the push rod 19 hits the fixed stop 22, so that the push rod is immobilized while the slide 8 continues to advance.
As a result, the spring 21 com prime (see fig. 4), and the frustoconical part 18 of the rod 19 separates the pins 16 of the levers 14, so that the jaws 24 of the levers 14 approach one of the other and arrive in the position shown in fig. 2, position in which the cages 25 of the slide 8 are open and no longer retain the screws 3 which they contain. It should be noted that, despite the vibration of the magazines 2, which is transmitted more or less to the whole machine, the screws 3 do not need to be tightened firmly in a clamp, contrary to what is expected. passes in known machines.
On the contrary, experience has shown that the screws, resting freely, upside down, in magazines 2, then in channels 5 and finally, in cages 25 of slide 8, perfectly serve their position without any other maintenance means.
As a result of the described movement of the slide 8, the two screws 3 held in the cages 25 have arrived in their working position, that is to say in the axis of the screwdrivers 26. At the precise moment when each screw arrives in In this position, the guide sleeve 47 is slightly lifted by an automatic control, so that the screw 3, now resting on a shoulder 51 of the sleeve 47, automatically takes a very vertical position (see FIG. 6).
At this time, the screwdriver units 26 are actuated, on the one hand, by the fork 30 which moves the screwdrivers up and down, and, on the other hand, by the drive wheel 37 which causes the rotation. of the shafts 35 on themselves, through the intermediary of the friction couplings 38, 39. The screws 3, still resting on the guide bushes 47 as shown in FIG. 6, the parts to be assembled 49 and 50 are approached and, at a certain moment, engage in the threads of the latter under the effect of a slight elastic pressure. The bushes 47, under the effect of this resistance, move back slightly and release the free end of the screwdriver blades 46 which can therefore penetrate into the slot of the screws 3.
While turning, the screwdriver blades 46 screw the screws 3 into the parts 49 and 50, the degree of tightening being adjusted by the friction couplings 38, 39, so that there is no risk of over-tightening the screws 3 .
Once the screwing has been carried out, the fork 30 goes down again and allows the return springs 44 to bring the sleeves 43 and consequently the shafts 35 into their original position, shown in FIG. 5. As the screwdriver blade 46 begins to move back, a magnetic coupling interrupts the rotation of the drive wheel 37, so that the blade 46 stops rotating. This prevents damage to the edges of the screw slot when the blade 46 comes out of this slot.
During the screwing operation which has just been described, the pusher 9 is brought back, which allows the spring 10, now compressed (fig. 4), to move the slide 8 to the left in fig. 4, that is to say towards the bottom of FIG. 1. During this movement of the slide 8, the push rod 19 leaves the fixed stop 22, so that the spring 21, now compressed, pushes the push rod 19 to the right of FIG. 4 and that the frustoconical part 17 of the latter separates the pins 15 from one another, which brings the levers 15 back to the position shown in FIG. 1.
The cages 25 of the slide 8 are therefore closed again upwards, which prevents more than one screw 3 from entering each of these cages 25 at a time.
Once screwing is complete, the workpiece clamp is automatically erased and the assembled parts 49 and 50 can be removed by hand, adhering to the workpiece carrier. New parts 49, 50 to be assembled are placed on the plate 6, and the cycle described can begin again.
As a result of a handling error, for example if one starts a tightening cycle without having placed parts 49, 50 on the plate 6, it could happen that the screws do not leave the screwdriver units. When the new screws arrive on the slide 8, this could create faults. To avoid this boredom, a magnet valve (not shown) is provided, controlled by an eccentric. As the screwdriver units reach their lowest point, a jet of compressed air is projected, which drives out any screws that may have remained on the guide bushes 47 and drops them into an exhaust channel provided for this purpose. .