FR2494156A1 - Mecanisme de reperage, de positionnement et d'immobilisation de palettes pour machine transfert a postes multiples - Google Patents

Abstract

MECANISME DE REPERAGE, POSITIONNEMENT ET IMMOBILISATION DE PALETTES POUR MACHINE TRANSFERT A POSTES MULTIPLES. UN MECANISME COMMANDE PAR UNE SOURCE MOTRICE COMMUNE DESSERRE LES MORS 16 DE SERRAGE, MAIS LES DOIGTS DE CENTRAGE 14 ET CES MORS SONT AMENES EN POSITION DE SERVICE PAR DES DISPOSITIFS ELASTIQUES INTERIEURS PAR L'INTERMEDIAIRE DE MECANISMES A RENDEMENT ELEVE (LEVIERS, PIVOTS, ORGANES A CONTACT DE ROULEMENT). UN SYSTEME DE TRANSFERT DE PALETTES PAR SOULEVEMENT, PUIS TRANSPORT OU PAR SOULEVEMENT, PUIS GLISSEMENT SUR DES RAILS, EST COMMANDE PAR LE DISPOSITIF DE MANOEUVRE DU MECANISME DE REPERAGE, EN SYNCHRONISME AVEC CE DERNIER. APPLICATION NOTAMMENT AUX MACHINES TRANSFERT A POSTES MULTIPLES.

Description

La présente invention se rapporte aux machines trans-

fert à postes multiples, utilisant des palettes porte-pièce qui

sont amenées aux divers postes, y sont positionnées avec pré-

cision par un mécanisme de repérage et sont immobilisées pour exécution d'une opération d'usinage particulière.

Dans certains types d'installations automatisées d'usi-

nage, les pièces sont positionnées et fixées sur des palettes et cellesci sont transférées successivement d'un poste au suivant d'une machine transfert en glissant sur des rails ou des organes analogues. A chaque poste, les palettes sont positionnées avec précision et immobilisées par un mécanisme dit de repérage, de positionnement et d'immobilisation, et

appelé par la suite mécanisme de repérage.

Des mécanismes de repérage de palettes de divers genres

sont utilisés dans l'industrie depuis plusieurs décennies. Cer-

tains de ces mécanismes ont été décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 2 672 675; n0 2 673 386, n0 3 155 217; n0 3 571 872; n0 3 968 869; n0 4 201 284 et dans la demande de

brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 164 092 du 30 Juin 1980.

Ces mécanismes de repérage pour palettes ainsi que d'autres peuvent être classés en deux types: un premier type dans lequel chaque mécanisme est actionné par un ou plusieurs vérins hydrauliques et un second, dans lequel un certain nombre de ces mécanismes sont jumelés et actionnés par une source motrice

unique telle qu'un vérin ou un dispositif mécanique approprié.

Les mécanismes de repérage du premier type, qui sont

actionnés de manière autonome, comportent des doigts de cen-

trage et des mors de serrage qui peuvent être verrouillés mécaniquement ou actionnés par des vérins distincts et ils sont caractérisés par le fait que l'amplitude de déplacement des

mors de serrage des palettes est relativement grande.

Les dispositifs du second type, dans lesquels un groupe de mécanismes de repérage est actionné par une source motrice unique, sont caractérisés en ce que leurs doigts de centrage sont actionnés directement par la source motrice commune, tandis que leurs mors sont actionnés directement ou indirectement par des organes élastiques tels que des ressorts relativement peu puissants et l'amplitude de déplacement de ces mors est donc relativement faible. Par conséquent, l'usure tolérable des

mors et/ou de la surface de serrage complémentaire des palet-

tes est très faible. En d'autres termes, une légère usure des mors ou de la surface de serrage complémentaire des palettes diminue beaucoup la force de serrage ou même l'annule. Si la surface de serrage des palettes est un côté d'une plaquette horizontale ou pied et que l'autre côté de ce pied constitue la surface de glissement sur laquelle la palette coulisse de poste en poste, comme c'est généralement le cas, l'usure de cette surface de glissement du pied et/ou du rail fixe qui coopère avec elle rend plus grave le défaut que constitue la variation de la force de serrage ou son annulation du fait de

cette usure. L'usure combinée des rails, des pieds des palet-

tes, de la surface de serrage *de ces palettes et des mors affecte grandement la force de serrage, en raison de la faible amplitude de déplacement de ces mors. Si l'usure totale est plus grande que l'amplitude de ce déplacement, la force de

serrage devient nulle.-

L'invention concerne un système de mécanismes de repé-

rage de palettes dans lequel un certain nombre de ces méca-

nismes peuvent être jumelés et actionnés par une source motrice unique et dans lequel cependant l'amplitude de déplacement des mors est. notablement plus grande que celle des mors des

mécanismes existants.

Dans les mécanismes de repérage actuels du second type, dans lesquels plusieurs de ces mécanismes sont actionnés par une source motrice unique, les doigts de centrage de chacun

de ces mécanismes sont actionnés directement par cette source.

Par conséquent, un léger décalage d'une palette dans un méca-

nisme donné fait caler la source motrice ou provoque la rup-

ture d'un composant du mécanisme déficient, parce que toute la force développée par cette source est concentrée sur ce

mécanisme déficient.

L'invention a aussi pour objet un système de mécanis-

mes de repérage de palettes dans lequel plusieurs de ces mécanismes sont actionnés par une source motrice unique, mais dans lequel les doigts de centrage et les mors sont actionnés indépendamment par des dispositifs élastiques internes individuels lorsque

la source motrice commune est en service.

Dans les mécanismes de repérage actuels, les mors sont en général actionnés par des rampes rectilignes ou circulaires

ou par des vis, qui sont des mécanismes à faible rendement.

L'expression "faible rendement" signifie que le travail utile (force multipliée par la distance) fourni par le mécanisme est bien inférieur à celui qui est développé dans ce mécanisme,

la différence ou perte provenant des frottements. Non seule-

ment les frottements diminuent notablement la force exercée théoriquement par un mécanisme à rampe ou à vis, mais les

variations d'intensité de ces frottement provoquent de beau-

coup plus grandesmodifications de la valeur de cette force exercée que ce n'est le cas avec des mécanismes à rendement

plus élevé.

L'invention a ancore pour but un mécanisme de repé-

rage pour palettes dans lequel la force de serrage est trans-

mise d'une source motrice aux mors de serrage par l'inter-

médiaire de mécanismes à grand rendement tels que de simples

leviers, des pivots et des organes en contact de roulement.

Dans les mécanismes actuels de repérage, les contrain-

tes de réaction créées par la force de serrage dans les orga-

nes de positionnement et les éléments de la structure de ces mécanismes s'y manifestent sous la forme de contraintes de

flexion de valeur notable.

L'invention vise encore à réaliser un mécanisme de repérage dans lequel les contraintes de flexion provoquées par le serrage sont essentiellement limitées à des éléments

dont la déformation n'affecte pas la précision du positionne-

ment des palettes et dans lequel les contraintes de flexion appliquées aux éléments de positionnement et aux éléments de la structure du mécanisme sont minimisées, de façon à

réduire la déformation par unité de force de serrage.

Dans la plupart des mécanismes de repérage actuels,

le système de transfert fonctionne au-dessus de ces mécanis-

mes et par leur intermédiaire. Par conséquent, lors de l'en-

tretien, pour enlever ou remplacer un mécanisme, il faut d'abord retirer le système de transfert ou certains de ses

éléments, ce qui augmente le travail et la durée des opéra-

tions d'entretien.

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Selon une caractéristique de l'invention, le mécanis-

me de repérage des palettes peut, grâce à ses caractéristiques

de conformation, être réalisé sous la forme de deux sous-

ensembles indépendants qui sont montés sur le socle de la machine,de part et d'autre d'un système de transfert sensible- ment central,et il est possible de retirer un côté ou l'autre ou les-deux côtés de ce mécanisme ou de les replacer sur le

socle de la machine sans enlever ce système de transfert.

Les palettes sont actuellement déplacées dans une ma-

chine transfert selon l'un ou l'autre de trois modes: 1) il

est possible de les faire glisser d'un poste à un autre sur-

des rails fixes en les entraînant par une simple barre de transfert à mouvement de va-et-vient; 2) elles peuvent être soulevées et transportées par des barres de transfert; ou 3) elles peuvent coulisser d'un poste à l'autre sur des rails

qui exécutent un petit mouvement de soulèvement et qui utili-

sent des surfaces de la palette différentes des surfaces de positionnement en hauteur. Le premier mode, qui utilise des

rails fixes, présente l'inconvénient de positionner les -

palettes en hauteur sur des surfaces sujettes à usure, tandis

que les deux derniers modes exigent des mécanismes plus com-

pliqués et plus onéreux.

L'invention concerne encore un système simplifié de transfert de palettes par soulèvement puis transportou un

système à rails à déplacement vertical, dans lesquels le dépla-

cement vertical (soulèvement) est créé par simple addition

d'organes au système d'actionnement du mécanisme de repérage.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

la figure 1 est une vue en plan du mécanisme de repé-

rage et de transfert par soulèvement selon l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale par la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale par la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une coupe transversale partielle par

la ligne 4-4 de la figure 1; -

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la figure 5 est une coupe horizontale partielle par la ligne 5-5 de la figure 2; la figure 6 est une coupe verticale par la ligne 6-6 de la figure 4; la figure 7 est une coupe verticale par la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une élévation schématique du mécanisme de soulèvement et d'accouplement d'un groupe de mécanismes de repérage; la figure 9 est une coupe analogue à celle de la figure 4, représentant un autre système de transfert par soulèvement; et la figure 10 est une coupe verticale par la ligne

-10 de la figure 9.

La technique de positionnement et d'immobilisation par

serrage et le mécanisme qui réalise ces opérations sont sensi-

blement identiques à ceux qui ont été décrits dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique précitée, n0 164 092 du juin 1980. La nouveauté de la présente invention réside dans la technique et la structure destinées à actionner les

mécanismes de positionnement et de serrage et dans leur coordi-

nation avec l'un de deux modes, utilisables alternativement, de transport des palettes de poste en poste sans les faire

glisser sur des surfaces qui soient des surfaces de position-

nement en hauteur. Le premier de ces procédés implique un système de barres de transfert à mouvement de soulèvement et de transport dans lequel le mouvement de soulèvement est créé par le système d'actionnement des organes de positionnement

et de serrage du mécanisme de repérage.

La figure 1 est un plan du mécanisme de repérage.

Celui-ci comporte deux boîtiers 2 identiques, montés sur le socle 4 d'une machine. Deux barres de transfert 6 à mouvement de soulèvement et de transport, qui portent les palettes 8 d'un poste à l'autre, fonctionnent entre les boîtiers 2 sous la commande d'un mécanisme qui sera décrit plus loin. Dans certains cas, les deux boîtiers 2 identiques peuvent être reliés de façon à former un élément unique sans que cela affecte le fonctionnement du mécanisme de repérage. Le mécanisme logé dans l'un des boîtiers 2 est identique à celui

qui est logé dans l'autre boîtier.

Quatre pieds 10 montés sous une palette 8 sont en con-

tact avec des patins 11 de support (figure 4). Des doigts de centrage 14 à déplacement vertical peuvent pénétrer dans des

trous 12 de deux des pieds 10, de façon à déterminer la posi-

tion de la palette, et quatre mors 16, à déplacement verti-

cal, peuvent exercer de haut en bas un effort de serrage sur la face supérieure des pieds 10 pour appliquer ces derniers

contre les patins 11.

Comme le représente la figure 2, un levier principal 18 est claveté sur un-arbre primaire 20, tourillonné dans le

boîtier 2. Ce levier actionne directement les doigts de cen-

trage 14 par un secteur sphérique 22 qui passe dans un trou cylindrique 24 de ces doigts 14. Une partie déportée 26 du levier 18 est en prise avec le nez 28 d'une cartouche 30 à

énergie élastique, par l'intermédiaire d'un grain d'usure 32.

La cartouche 30 à énergie élastique est composée d'un

fourreau 34 comportant à une extrémité une collerette 36 des-

tinée à porter contre le boîtier 2. Un ressort de compression

38, monté dans le fourreau 34 porte, d'un côté contre l'extré-

mité partiellement fermée de ce fourreau et de l'autre côté contre la tête 40 de l'extrémité d'une tige de traction 42; l'autre extrémité de cette tige 42 est vissée et bloquée dans le nez 28. Le ressort de compression 38 est fortement bandé au montage, avant que le nez 28 ou la tête 40 soient fixés aux extrémités de la tige de traction 42. On remarquera

que, bien que le ressort 38 travaille en compression, l'en-

semble de la cartouche travaille à la traction entre la colle-

rette 36 et le nez 28. Cette traction applique sur le levier principal 18 un couple de rotation dans le sens dextrorsum autour du pivot 20. On remarquera aussi que l'amplitude du déplacement de la tige de traction 42 vers la droite est limitée à la distance déterminée par le nez 23 quand il vient

toucher l'extrémité fermée du fourreau 34, position dans la-

quelle le ressort 38 reste encore fortement bandé. Le bandage préalable est assuré par un dispositif externe classique d'assemblage qui peut être tout simplement une presse à caler

destinée à comprimer le ressort 38 pendant son montage.

L'avantage pratique d'utiliser une cartouche à ressort bandé

est qu'elle peut être manipulée comme un simple élément pen-

dant l'assemblage du mécanisme de repérage, tout en conservant l'avantage du bandage préalable; cela fait que, pendant la course de travail de la cartouche 30, la courbe de.force est

plus plate.

Comme mentionné plus haut, la traction exercée par la

cartouche 30 applique un couple dextrorsum sur le levier prin-

cipal 18 et fait remonter le doigt de centrage 14 en l'enga-

geant dans le pied 10 de la palette. Ce pivotement dextror-

sum du levier principal 18 amène aussi les mors de serrage 16 en prise, ainsi qu'on va le décrire. Le positionnement et le

serrage sont entièrement exécutés par la force et les mouve-

ments engendrés par la cartouche 30 pour arriver à la position

représentée sur la figure 2.

Une boutonnière 46 est formée dans la branche du le-

vier principal 18 opposée à celle qui est en prise avec le doigt de centrage 14. Dans cette boutonnière 46 s'engage un, pivot 48, qui est monté à l'extrémité extérieure d'un levier intermédiaire 50 tourillonnant sur un arbre secondaire 54,qui tourillonne lui-même dans le boîtier 2. Comme le montrent aussi les figures 3 et 5, une bielle 60 de serrage est reliée

au levier intermédiaire 50 par un pivot 58. A son autre extré-

mité, la bielle 60 est reliée, par un pivot 62, sensiblement

au milieu d'une bielle d'équilibrage 64. Chacune des extrémi-

tés de la bielle 64 est reliée à un levier de serrage 66,68

par des pivots 70,72. Les leviers 66 et 68 sont disposés symé-

triquement par rapport à l'axe longitudinal et ils actionnent deux mécanismes de serrage identiques, dont il suffit d'en

décrire un seul.

Une pièce cylindrique convexe 74 est fixée au levier de serrage 66 et est en contact avec un patin 76 de support, ou de réaction, monté dans le boîtier 2.-Une seconde pièce cylindrique convexe 78, montée de l'autre côté du levier 66, est en contact sur sa surface avec une semelle 80, dont la face supérieure est concave et complémentaire de cette pièce convexe 78. La face inférieure de la semelle 80 est convexe perpendiculairement à la concavité de sa face supérieure. Cette face inférieure convexe de la semelle 80 est complémentaire d'une surface concave 82 du mors 16 (figure 4). Comme on peut aussi le voir sur la figure 4, le mors 16 est une pièce en forme de C, dont la surface supérieure 84 tournée vers l'in- térieur vient en contact avec le pied 10 des palettes et l'applique contre le patin de support 11; le mors 16 est monté dans le boîtier 2 par l'intermédiaire d'un manchon

élastique 86 qui lui permet de se déplacer de manière adéquate.

On remarquera (figure 3) que l'axe de contact entre la pièce convexe 74 et le patin 76 est un axe A1, et que l'axe de portée entre la pièce convexe 78 et la semelle 80 est l'axe A2, qui est l'axe de serrage. En effet, le levier de serrage 66 agit à la façon d'un simple levier dont le point

d'appui par rapport au boîtier 2 est sur l'axe A1, qui dé-

veloppe une poussée sur l'axe A2 et qui reçoit un effort sur l'axe du pivot 70 reliant la bielle d'équilibrage 64 à ce levier 66. On peut voir qu'il y a multiplication de force considérable, entre la force appliquée de haut en bas par le pivot 70 et la force qui est appliquée de haut en bas sur le mors 16 et que la surface 84 transmet sur le pied 10 de la

palette sous la forme d'une force de serrage. Cette multi-

plication de force est néanmoins obtenue au moyen d'un simple

levier, qui constitue un mécanisme à rendement élevé.

L'action de serrage du levier 68 est la même que celle du levier 66, sauf qu'il agit symétriquement en sens opposé. Par les pivots 70 et 72, la bielle d'équilibrage 64,

qui est tirée vers le bas par la bielle 60, le levier inter-

médiaire 50 et le pivot 48, lui-même tiré vers le bas par la boutonnière 46 du levier principal 18, sous l'effet du couple

que le ressort de la cartouche 30 exerce dans le sens dextror-

sum sur ce levier 18, cette bielle d'équilibrage 64 donc applique des efforts de serrage orientés de haut en bas et

- sensiblement égaux sur les leviers 66 et 68.

On peut voir que la force créée par le ressort de la cartouche 30 est transmise aux pivots 70 et 72 (figures 2 et 3) par de simples leviers à rendement élevé, si bien que les frottements ne diminuent que peu le travail (force multipliée par la distance) fourni par cetta cartouche quand il agit sur ces pivots 70 et 72 et, grâce au rendement élevé des leviers 66 et 68, quand il agit à la surface 84 en appliquant un effort

de serrage sur le pied 10 des palettes.

Autrement dit, l'intensité de la force transmise de la cartouche 30 aux surfaces de serrage 84 est largement multipliée et elle n'est que légèrement inférieure au rapport du déplacement de cette cartouche à celui de ces surfaces. On sait que,-pour un mécanisme ayant un rendement de 100%,5X déplacement initial _ force finale déplacement final - force initiale Par conséquent, avec un système composé de-leviers simples et-de pivots, à faible perte d'énergie par frottements, ce rapport de forces n'est que légèrement inférieur au rapport

des déplacements.

On voit, en se reportant de nouveau à la figure 3, que l'extrémité extérieure du levier 66 (et du levier symétrique 68)

forme un prolongement cylindrique 88 qui est logé dans un man-

chon élastique 90 monté dans le boîtier 2. Les deux manchons élastiques 90 sont en néoprène ou en une matière analogue et ils ont pour rôle de déterminer la position en largeur (figure 3) des leviers 66 et 68 et de la bielle d'équilibrage 64, tout en permettant un flottement suffisant pour que le

contact entre la pièce convexe 74 et le patin 76 soit effec-

tivement un contact de roulement lorsque ces surfaces de portée réagissent à la force de serrage. Pour que le contact entre ces surfaces soit encore plus réellement un contact de roulement, les trous percés dans les leviers 66 et 68 et/ou dans la bielle d'équilibrage 64 pour loger les pivots 70 et 72 sont légèrement ovalisés ou percés à des diamètres plus grands.

L'extrémité inférieure des mors 16 repose sur un cous-

sinet élastique 92, qui est aussi en néoprène ou en une ma-

- tière analogue. Ce coussinet 92 permet au mors 16 de s'abaisser pendant le serrage, absorbe les déformations de ce mors sous l'effet de l'effort de serrage et crée la force de rappel de ce mors au desserrage,comme on le décrit plus loin. On remarquera sur la figure 3 que l'axe de portée A1

n'est que légèrement décalé de l'axe de serrage A2. Ce déca-

lage a deux résultats: il crée une grande multiplication de

force en produisant la force de serrage, comme décrit précé-

demment, et il crée une contrainte de réaction à la flexion très faible sur le boîtier 2. Cette faible contrainte de flexion sur le boîtier 2 minimise sa déformation par réaction,

ce qui est important lorsqu'il-faut obtenir une grande pré-

cision. On remarquera sur la figure 4 que l'effort de serrage, que le levier 66 applique au mors 16 par l'intermédiaire de la pièce convexe 78 et de la semelle 80, est directement dans l'axe de serrage A2 de la surface de serrage 84. C'est en fait ce qui détermine la forme en C du mors 16. Ce mors 16 fléchit sous l'effet de l'effort de serrage qu'il transmet, mais, grâce à son montage dans le boîtier 2 par l'intermédiaire des manchon et coussinet élastiques 86 et 92, la contrainte que

sa flexion applique sur le boîtier est négligeable.

Par essence donc, ce système de serrage est celui qui est théoriquement le plus proche de la perfection pour minimiser la déformation du boîtier 2 sous l'effet de l'effort de serrage. La plus grande partie de la contrainte

que l'effort de serrage applique au boîtier est presque uni-

quement une contrainte de compression, qui se manifeste sous la forme d'une réaction entre le patin 76 et le patin de

support 11.

Il ressort de la description ci-dessus du mécanisme

que les doigts de centrage 14 remontent et que les mors 16 exercent leur effort de serrage sur les pieds 10 des palettes sous' l'action du travail élastique de la cartouche 30 qui produit un déplacement et une force de serrage orientés dans le sens dextrorsum sur le levier principal 18. La force et le:s mouvements de desserrage et de rétractation des doigts 14 sont fournis par l'intermédiaire de l'arbre principal 20, de

la manière qui va être décrite. -

Comme représenté sur les figures 2 et 5, un levier secondaire 100 est claveté sur l'arbre secondaire 54, qui tourillonne dans le boîtier 2. L'extrémité extérieure de ce levier 100 a la forme d'une chape dans laquelle passe un pivot de liaison 102. Ce pivot 102 passe dans une boutonnière 104 du levier principal 18 et est disposé sensiblement à midistance entre les arbres 20 et 54. Cette liaison des arbres 20 et 54 par l'intermédiaire des leviers 18 et 100 est réalisée de façon que, en tournant, l'un des arbres fasse tourner l'autre en sens inverse, du même angle relativement petit nécessaire

pour faire fonctionner le mécanisme de repérage.

Il est donc clair qu'il est possible de desserrer les mors du mécanisme de repérage et de faire reculer les doigts de centrage en faisant tourner sinistrorsum l'arbre 20 par

application d'une force extérieure ou en faisant tourner l'ar-

bre 54 du même angle, dans le sens dextrorsum, ou bien, à un

autre point de vue, on peut dire qu'il est possible de des-

serrer les mors et de faire reculer les doigts de centrage en faisant tourner l'un ou l'autre des arbres de façon que sa

génératrice du dessous pivote vers l'exe du mécanisme de repé-

rage. Comme un mécanisme de repérage complet est composé de deux mécanismes ou moitiés identiques,disposés à 1800 l'un de l'autre (figure 1), on peut voir aussi qu'en deux endroits l'axe de l'arbre primaire 20 d'une moitié coïncide avec l'axe de l'arbre secondaire 54 de l'autre moitié. Le mécanisme complet, composé des deux moitiés, peut être actionné sur l'un ou l'autre de ces axes, désignés par A3 et A4 sur les figures

1, 4 et 9.

Ainsi que le représentent les figures 1, 4, 6 et 7,-

deux bras d'entraînement 106 et 108 symétriquement opposés sont clavetés sur les extrémités extérieures des arbres 54 et 20 des deux moitiés du mécanisme de repérage. Chaque bras 106,108 est composé d'un manchon cylindrique 110 et d'un bras déporté 112. Chaque manchon 110 est claveté intérieurement

sur l'arbre qui le porte et une pièce de raccord 114 touril-

lonne sur sa surface extérieure. Les deux pièces 114 sont

vissées sur une bielle de manoeuvre 116, en formant un ensem-

ble de manoeuvre 118. On voit que l'ensemble 118 peut pivoter sur l'axe A3, puisque les deux pièces 114 tourillonnent sur la surface extérieure des manchons 110 des bras d'entraînement 106 et 108. Un galet 120 monté sur chaque pièce 114 soutient

une barre 6 de transfert par soulèvement puis déplacement.

Comme le montre la figure 6, un doigt de contact 122 est monté sur la bielle de manoeuvre 116; la face supérieure de ce doigt est destinée à venir en contact avec l'extrémité du bras déporté 112 du bras 106 claveté sur l'arbre 54. Un agencement symétrique est utilisé de l'autre côté de la bielle de manoeuvre 116, o le manchon 110 du bras 108 est monté sur l'arbre 20 de l'autre

moitié du mécanisme de repérage.

Lorsque la bielle de manoeuvre 116 est actionnée exté-

rieurement et pivote dextrorsum (sur la figure 6) sur l'axe A3, le doigt de contact 122 entraîne le bras 112 avec lui; le manchon 110 transmet ce mouvement à l'arbre 54 qui, comme on se le rappellera, fait reculer le doigt de centrage 14, lève

et dégage les mors 16 et bande le ressort de la cartouche 30.

De manière analogue, de l'autre côté de la bielle 116, les mêmes

opérations s'effectuent sur l'autre moitié du mécanisme de repé-

rage, sauf que le mouvement d'entraînement est appliqué à l'ar-

bre primaire 20. Quand elle pivote, la bielle 116 fait aussi

remonter les galets 120 qui soulèvent les barres de transfert 6.

Lorsque la bielle de manoeuvre 116 est entraînée-dans l'autre sens etpivote sinistrorsum (sur la figure 6), les galets 120 abaissent les barres de transfert 6. Ce pivotement permet aux cartouches à ressort montées dans les boîtiers 2 des moitiés du mécanisme de repérage de faire monter les doigts de centrage 14 et de faire descendre les mors 16, sous la commande du bras d'entraînement 112 en contact avec le doigt 122. Lorsque les mors 16 viennent en contact avec les pieds des palettes, les mécanismes logés dans les boîtiers et

entraînés par les cartouches ne peuvent continuer à fonction-

ner et les arbres 20 et 54 cessent de pivoter. Chaque moitié du mécanisme de repérage est alors dans son propre état d'équilibre, la cartouche déterminant la force que les mors exercent sur les pieds de la palette. Pendant cet intervalle de temps, et jusqu'à ce que l'équilibre de serrage soit obtenu, la bielle de manoeuvre 116 pivote sous l'effet de la rotation

des arbres 20 et 54 dans les boîtiers 2. -

Lorsque l'équilibre de serrage est atteint,indépendamment,

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dans chaque moitié du mécanisme de repérage, la bielle de manoeuvre 116 continue à pivoter légèrement autour de l'axe A3, les pièces de raccord 114 tournant sur le manchon 110. Les arbres 20 et 54 et les bras d'entraînement 106 et 108,qui sont clavetés sur eux,sont immobiles à ce moment. Cela provoque la formation d'un interstice entre la surface d'extrémité du doigt 122 et la surface de contact complémentaire du bras déporté 112. La largeur de cet interstice est variable et dépend de légères différences ou des tolérances d'épaisseur des pieds 10 des palettes et d'autres éléments du mécanisme.

Il varie aussi avec le temps, en raison de l'usure des éléments

qui déterminent la position exacte d'équilibze de la combi-

naison palette-mécanisme de repérage. En tous cas, la force de serrage est déterminée par la cartouche 30, à la position

d'équilibre, et le mécanisme extérieur, figuré à titre d'exem-

ple par la bielle de manoeuvre 116, fait passer efficacement

les mécanismes de repérage à leur position de desserrage com-

plet et fait reculer les doigts de centrage, tandis que les

mouvements inverses sont commandés par les cartouches à res-

sort, logées dans les moitiés du mécanisme de repérage, jus-

qu'à ce que la position d'équilibre soit obtenue.

Comme mentionné plus haut, la barre de manoeuvre 116 fait fonctionner les mécanismes de repérage et de plus elle

soulève ou abaisse les barres de transfert 6 par l'intermé-

diaire des galets 120. Ainsi que le montre la figure 4, une série de broches de transfert 124 sont disposées bur la barre

de transfert 6 et ont l'écartement voulu pour pouvoir s'en-

gager dans des trous 126 complémentaires des pieds 10 des palettes. La figure 8 est une élévation schématique de trois postes d'une machine de transfert; trois socles 4 de la machine sont reliés par des tirants 130. Chaque socle 4 porte sur sa face supérieure les boîtiers 2 des deux moitiés d'un mécanisme de repérage. Les barres de transfert 6 sont soutenues par les galets 120 des ensembles de manoeuvre 118, comme décrit précédemment. Les barres de transfert 6 sont entraînées d'un côté par un mécanisme représenté à titre d'exemple sous la forme d'une équerre 132 et d'un vérin 134 qui est monté sur une chape ou un tourillon

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afin de suivre le léger déplacement vertical de ces barres 6.

Il est possible d'utiliser, à la place du vérin 134, divers mécanismes d'entraînement à mouvement alternatif, tel que le mécanisme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 789 676, équipé d'une bielle de liaison appropriée pour

lui permettre de suivre le léger déplacement vertical.

Les extrémités inférieures des bielles de manoeuvre 116 sont accouplées au moyen de bielles 136 articulées les

unes sur les autres et sur ces bielles 116; ce parallélo-

gramme articulé est entraîné par une bielle menante 138,

elle-même entraînée par une manivelle 140 et un manchon 142.

La manivelle 140 est montée sur l'arbre de sortie 144 d'un train réducteur 146. Ce dernier est entraîné par un moteur électrique 148 par l'intermédiaire d'une transmission 150 à courroies et poulies. Ce mécanisme d'entraînement composé d'une manivelle, d'un train réducteur et d'organes coopérants

-150 est encore représenté à titre uniquement illustratif.

Il serait possible d'utiliser aussi un vérin ou un autre géné-

rateur de force motrice approprié.

Sur la figure 8, la manivelle 140 du mécanisme d'en-

* traînement est représentée à la position de 6 heures, c'est-à-

dire que le maneton 142 se trouve juste au-dessous de l'arbre 144, ce qui correspond approximativement au milieu de la course de ce mécanisme. Lorsque la manivelle 140 est à la position de 9 heures, c'est-à-dire est horizontale et que le maneton 142 est à gauche de l'arbre 144, les bielles de manoeuvre 116 occupent leur position extrême de pivotement dans le sens dextrorsum sur leurs axes de pivotement, les axes des arbres 20 et 54. Dans cette position, les galets 120 se trouvent à leurs positions hautes, ainsi que les barres de transfert 6, et les palettes sont un peu soulevées et

écartées des patins de support 11 des mécanismes de repérage.

Quand les barres de transfert 6 occupent cette posi-

tion haute, les broches de transfert 124 se sont engagées

dans les trous 126 des pieds 10 des palettes. On se rappel-

lera que, lorsque les arbres 20 et 54 sont dans cette position,

les mors 16 ne sont plus du tout en contact avec la face supé-

rieure des pieds 10 et les leviers principaux 18 ont fait reculer les doigts de centrage à leurs positions basses, o ils sont complètement sortis des trous 12 de ces pieds 10 des palettes. Quand les mécanismes de repérage et les barres de transfert occupent les positions précitées, le vérin 134 se déploie de façon à faire avancer toutes les palettes au

poste suivant.

A la fin de ce mouvement d'avance, la manivelle 140 tourne de la position de 9 heures à la position de 3 heures,

c'est-à-dire à une position horizontale dans laquelle le mane-

ton 142 est à la dr-oite de l'arbre 144. Cette rotation fait

pivoter les bielles de manoeuvre 116 sur leurs axes de pivote-

ment à leur position extrême dans le sens sinistrorsum et amène les galets 120 et les barres de transfert 6 à leurs

positions basses représentées sur la coupe de la figure 4.

Pendant que la manivelle 140 tourne de la position de

9 heures à la position de 3 heures et que les bielles de ma-

noeuvre 116 pivotent de leur position extrême de gauche à leur

position extrême de droite, les situations suivantes se pré-

sentent dans cet ordre:

1. Les galets 120 se déplacent vers le bas en abais-

sant les barres de transfert et les palettes jusqu'à ce que les pieds 10 de ces palettes viennent en contact avec les patins de support 11, les palettes restant soutenues par ces patins, tandis que les galets 120 et les barres de transfert

6 continuent à descendre.

2. Pendant le même intervalle de temps, les doigts de centrage 14 remontent et pénètrent dans les trous 12 des pieds des palettes et il y ont pénétré en partie avant que les broches de transfert 124 s'abaissent et dégagent les trous

126 de ces pieds 10.

3. Pendant le même intervalle de temps, les mors s'abaissent mais plus lentement que les barres de transfert 6, puisque leur course verticale est plus courte. Ils ne viennent pas en contact avec la face supérieure des pieds des palettes avant à peu près le dernier tiers de cet intervalle, moment o une position d'équilibre est obtenue et o la cartouche -cesse d'agir. Les bielles de manoeuvre 116 continuent à pivoter jusqu'à la fin de leur course, ce qui fait se former un interstice entre les doigts 122 et les bras déportés 112,

de la manière décrite plus haut.

En principe donc, les trois mouvements: abaissement des palettes, levée des-doigts de centrage et abaissement des mors commencent simultanément, mais se terminent dans l'ordre

suivant:les palettes sont soutenues par les patins de sup-

port, elles sont positionnées par les doigts de centrage, elles sont serrées par les mors et les barres de transfert arrivent

à leur position basse.

Quand les barres de transfert occupent leur position basse, les broches de transfert 124 sont sorties des trous 126 des pieds 10 des palettes et le vérin 134 ramène ces barres à leur position initiale. C'est pendant cet intervalle de temps qu'un usinage est exécuté aux divers postes sur les

pièces fixées sur les palettes.

A la fin de ce cycle d'usinage et une fois que les barres de transfert 6 sont revenues à leur position initiale,

la manivelle 140 tourne de la position de 3 heures à la posi-

tion de 9 heures. Ce mouvement supprime le serrage des pa-

lettes, fait reculer les doigts de centrage et soulève les galets, les barres de transfert et ces palettes, ces barres de transfert étant prêtes à exécuter le mouvement d'avance suivant. On voit que le mouvement donné aux barres de transfert en fait un vrai système de soulèvement et de transport des palettes et que le mouvement de montée et de descente de ces

barres est déclenché et commandé automatiquement par le méca-

nisme de manoeuvre des mécanismes de repérage. On obtient ce résultat en utilisant pour ces manoeuvres un arbre de commande de ce mécanisme de repérage qui est perpendiculaire au sens du transfert des palettes dans la machine et en ajoutant deux galets excentrés de l'axe de cet arbre, de façon qu'en tournant

celui-ci provoque un soulèvement de l'amplitude désirée.

L'avantage important d'un système de transfert par soulèvement puis transport, par rapport au système classique et moins onéreux dans lequel les palettes passent de poste en poste en coulissant sur des rails de transfert fixes, réside dans le fait que, dans le système par soulèvement puis transporte les surfaces qui déterminent le positionnement en hauteur d'une palette dans un mécanisme de repérage ne sont pas sujettes à usure, tandis que dans le système à coulissement les pieds des palettes et les rails sont sujets à usure et la position en hauteur d'une palette varie avec le temps.

Un système,dans lequel les palettes ne sont pas soule-

vées, puis transportées, mais sont poussées et glissent sur des rails qui effectuent un léger déplacement vertical, dans

lequel ces palettes sont positionnées en hauteur,sur des sur-

faces autres que les surfaces de glissement,et dans lequel

la précision de leur positionnement en hauteur n'est pas alté-

rée par l'usure,a été décrit dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique n0 4 201 284.

Cette technique de soulèvement et de glissement est

aussi utilisable avec le système d'actionnement des mécanis-

mes de repérage selon l'invention. Sur la figure 9, qui est analogue à la figure 4, laquelle se rapporte à la forme de réalisation décrite plus haut, les mécanismes logés dans les

boîtiers 2 sont identiques à ceux qui ont été décrits pré-

cédemment. Les arbres de commande 20 et 54 sont encore action-

nés par des bras d'entraînement 106 et 108, clavetés sur eux,

et par l'intermédiaire de la liaison à mouvement perdu réali-

sée par les bras déportés 112 et les doigts de contact 122.

Mais les pièces de raccord 114 sont remplacées par des pièces de raccord excentriques 152 qui sont reliées à la bielle de manoeuvre 116. Les pièces de raccord 152 tourillonnent sur la surface cylindrique des manchons 110 des bras de manoeuvre 106 et 108 et elles comportent une partie cylindrique 154 qui est parallèle à leur alésage tourillonnant sur ces manchons

110, mais est excentrée-par rapport à cet alésage.

Deux supports 156 de rails de transfert tourillonnent

sur les surfaces cylindriques 154 excentrées des pièces de rac-

cord 152 et sont vissés ou fixés d'une autre manière à ces rails de transfert 158. On comprendra que les rails 158 ne sont

pas déplacés (comme les barres 6 de soulèvement et de trans-

fert) le long de l'axe de transfert, mais ne font que monter et descendre à peu près verticalement, grâce à l'excentricité, par rapport à l'axe de rotation,de la portée formée entre la

partie cylindrique 154 des pièces de raccord 152 et les supports -

156 de ces rails, pendant que la bielle de manoeuvre 116 pivote et parcourt son angle de travail. Sur la figure 9, les rails de transfert 158 sont représentés à leur position basse, qui correspond à l'état de positionnement et de serrage des palet- tes du mécanisme de repérage; il existe alors un faible espace entre le dessus des rails de transfert 158 et le dessous des

pieds 10 des palettes.

Une barre de transfert 160 classique, à mouvement de va-et-vient, agit dans l'espace ménagé entre les deux moitiés du mécanisme de repérage; elle est entraînée par un vérin ou

un mécanisme à mouvement alternatif d'un autre genre. Des bro-

ches de transfert 162 réparties sur la longueur de la barre, sont destinées à venir en contact avec des sabots 164 montés sur la face inférieure de chaque palette, lorsque cette barre pivote sur son axe, sous la commande d'un mécanisme classique

approprié. Lorsque la barre de transfert a pivoté à la posi-

tion représentée sur la figure 9, ces broches ne sont plus en contact avec les sabots 164 des palettes; c'est la position occupée par la barre de transfert pondant son mouvement de retour. Lorsqu'un cycle de travailest sur le point d'être terminé, le mécanisme de commande fait pivoter la barre de transfert de façon que ses broches viennent en contact avec les sabots des palettes; quand le cycle est effectivement terminé, les mécanismes de repérage éloignent les mors des

palettes et font reculer les doigts de centrage. Ces manoeu-

vres sont provoquées par le pivotement des bielles de manoeu-

vre 116, qui soulèvent aussi légèrement les rails de trans-

fert, grâce à l'excentricité des pièces de raccord. Les

palettes sont soulevées et légèrement écartées des patins 11.

Les broches 162 de la barre de transfert s'adaptent à ce léger soulèvement. Quand la barre de transfert 160 pivote, elle applique les broches 162 contre les sabots 164 des palettes et toutes ces dernières avancent d'un poste, poussées par le mouvement d'avance de cette barre, en glissant sur les rails de transfert en position haute. A la fin de ce mouvement d'avance, les bielles 116 pivotent dans le sens opposé, en abaissant les rails de transfert, en reposant les palettes sur les patins de support 11 et en actionnant les mécanismes

de repérage, c'est-à-dire en faisant monter les doigts de cen-

trage et descendre les mors. Les broches 162 de la barre de transfert s'écartent en pivotant des sabots 164 et cette barre est ramenée à sa position initiale.

En principe, en ce qui concerne le mécanisme de repé-

rage, cette suite d'opérations est identique à celle du sys-

tème par soulèvement, puis transport; la différence réside dans le mode de transfert des palettes. Alors que, dans le système par soulèvement, puis transport, les broches des barres de transfert viennent en prise avec les pieds des palettes et ces barres transportent ces palettes d'un poste à l'autre, dans le système à rails à soulèvement, il suffit de déplacer verticalement ces rails d'une plus courte distance et de faire glisser les palettes sur eux. On remarquera que, dans l'un et l'autre cas, les patins de support des mécanismes de repérage ne viennent pas en contact avec les surfaces de transport ou de glissement des pieds des palettes et que la précision du positionnement en hauteur n'est pas susceptible de se dégrader

comme dans les systèmes classiques à palettes coulissantes.

Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications au mécanisme de repérage, de positionnement et d'immobilisation de palettes représenté et décrit, sans

s'écarter du domaine de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Mécanisme de repérage, positionnement et immobili-

sation de palettes pour machine transfert à postes multiples dans laquelle les pièces sont fixées sur des palettes qui avancent successivement dans cette machine en utilisant en partie des mécanismes de transfert par soulèvement et dans laquelle les mécanismes de repérage de plusieurs postes au moins sont jumelés, ce mécanisme comprenant un boîtier (2), au moins un doigt de centrage (14) qui est monté coulissant dans ce boîtier de façon à s'insérer dans un trou de centrage (12) correspondant de la palette, des mors (16) de serrage de cette palette qui sont mobiles dans le boîtier, un réservoir d'énergie (30) qui est disposé dans ce boîtier et des organes mécaniques qui relient ce réservoir d'énergie aux doigts de centrage et au mors de façon à introduire ce doigt dans le trou de la palette, puis à serrer cette palette sur le boîtier, mécanisme caractérisé en ce qu'il comprend des éléments extérieurs (20,54) d'actionnement dudit mécanisme, qui sont reliés aux organes mécaniques et qui les font agir de manière -à écarter les mors (16) de la palette, puis à faire sortir le doigt de centrage du trou de centrage de cette palette; et des organes (120,156) de soulèvement des éléments de

transfert (6,158), qui sont pratiquement contigus à ces élé-

ments externes d'actionnement et agissent en corrélation avec les mors (16) et le doigt de centrage (14) de façon à soulever ces éléments de transfert, après que ces mors ont été écartés

et que le doigt de centrage a été dégagé.

2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes extérieurs d'actionnement comprennent des

arbres (20,54) qui tournent sur des axes sensiblement perpen-

diculaires à l'axe de transfert de la machine, les éléments de soulèvement étant des organes (120,154) excentrés par

rapport à l'axe de ces arbres.

3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de transfert comprennent des barres (6)

qui font passer les palettes d'un poste à l'autre par un mou-

vement de soulèvement et de transport, en les écartant d'abord à peu près verticalement de ce mécanisme, puis en les faisant avancer horizontalement d'un poste en les portant, puis en les

déposant sur le mécanisme suivant en les abaissant verticale-

ment, et qui ensuite reviennent à leur position initiale, sans

porter de palette, en se déplaçant horizontalement, les orga-

nes de soulèvement (120) soutenant ces barres et provoquant

leur mouvement de montée et de descente.

4. Mécanisme selon la revendication:-, caractérisé en ce que les organes de soulèvement comprennent des galets

(120) qui soutiennent les barres de transfert (6).

5. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de transfert comprennent des rails (158) de glissement qui ne sont soulevés que d'une faible distance et une barre de transfert (160) à déplacement horizontal, qui peut venir sélectivement en prise avec les palettes (8), ces rails (158) étant soulevés de façon à éloigner ces palettes du mécanisme de repérage et la barre de transfert (160),en prise avec lesdites palettes, les faisant avancer en les faisant glisser sur ces rails en position haute, les rails étant ensuite abaissés verticalement pour déposer les palettes sur les mécanismes de repérage, puis la barre de transfert,

dégagée de ces palettes, revenant horizontalement à sa posi-

tion initiale, les organes de soulèvement (154) soutenant

les rails de façon à les faire monter et descendre.

6. Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes de soulèvement comprennent des pièces (154) excentrées, à surface extérieure circulaire, tourillonnant dans des supports (156) qui sont reliés aux rails (158) et les soutiennent.