FR2517234A1 - Appareil possedant une tete de travail mobile le long d'un rail, notamment pour transferer des pieces entre une machine-outil automatique et un transporteur - Google Patents

Abstract

CET APPAREIL POSSEDE UNE BASE FIXE 21 SUR LAQUELLE PEUT PIVOTER HORIZONTALEMENT UN BRAS ARTICULE 23, 24 PORTANT UNE TETE 33. CELLE-CI EST EQUIPEE DE PINCES COMMANDEES HYDRAULIQUEMENT ET D'UN OU DE PLUSIEURS GALETS 46, QUI PEUVENT ETRE ENTRAINES EN ROTATION PAR UN MOTEUR, POUR LE DEPLACEMENT DE LA TETE 33 LE LONG D'UN RAIL 49, NOTAMMENT AVEC RALENTISSEMENT DANS LES TRONCONS EXTREMES TS1, TS2 SE TERMINANT L'UN AU-DESSUS D'UNE RECTIFIEUSE PAR EXEMPLE ET L'AUTRE AU-DESSUS D'UN TRANSPORTEUR (POSITION EN TRAITS MIXTES DE LA TETE) POUR L'ALIMENTATION DE LA MACHINE-OUTIL EN PIECES A USINER ET POUR L'EVACUATION DES PIECES FINIES.

Description

La présente invention concerne un appareil poss- dant une tete destinez à exécuter un certain travail et disposée mobile le long d'an rail ou d'un élément de guidage semblable et notamment un appareil de transfert dont la tête mobile est déplacée suivant un parcours predétermine, jixé en partie au moins par le rail, pour effectuer des transports de pièces et des opérations de char gement et déchargement de pièces à usiner ou de pièces usinées à un ou plusieurs points du parcours.

Généralement, une machine-outil entièrement auto matiqrie est équipée à l'avant d'un appareil de chargement et de dé chargement de pièces qui effectue des mouvements entre la machine outil et un transperteur installé devant elle.

cette disposition de l'appareil de chargement/dé chargement et du transporteur à avant de la machine-outil rétrécit toutefois considérablement la place libre devant la machine pour un opérateur devant surveiller le fonctionnement de la machine et 7 intervenir éventuellement ou pour l'entretien.

On connaît aussi un appareil de chargement/dé chargement dit en l'air, qui comprend des manipulateurs déplacés le long d'un rail au dessus d'une machine-outil et laissant suffisamment de place pour l'opêrateur.Une telle installation du rail impose cependant une 'nauteur minimale libre au-dessus de la machine et augmente les dimension et le ot de l'appareil
L'invention vise donc à apporter un appareil qui soit petit et de consgruction simple et qui, notamment lorsqu'il est utilisé comme appareil de chareement/déchargement de pièces pour une machine-outil :: - permette de préserver un grand espace libre pour un opérateur
devant accéder à la machine et possède une tête de travail dé-
plaçable horisontalement dans un espace restreint ne limite pas le choix de l'emplacement des point de service,
c'est-à-dire des postes de travail respectivement de chargement
et/ou de déchargement - dont la tête puisse être orientée horizontalement selon les besoins
a au moins deux points de service mutuellement espacês horizontale-
ment - sur lequel le trajet de la tête puisse être changé par le change
ment de la configuration du rail, avec lequel coopère un organe
guide ou suiveur pssédant un ou plusieurs galets et relié à la
tête, ce suiveur étant susceptible d'être entraîné en rotation,
ce qui lui permet de suivre le rail de façon exacte et sure même
sur des portions de faible rayon de courbure, le ou chaque galet
du suiveur pouvant être magnétique et être attire magnétiquement
contre le rail, de sorte que la tête de l'appareil peut être inmo-
biliée à n1 importe quel point du rail, ce qui facilite l'entre
tien ou la réparation - dont la vitesse de déplacement de la tête puisse être variée
automatiquement par l'emploi d'un suiveur formé de galets de
différents diametres amenés alternativement en cor tact avec le
rail ;; et - sur lequel ltorientation dans le plan horizontal de la tête puisse
être changée, pendant le déplacement de la tête le long du rail,
par la coopération d'une surface de came et d'un mécanisme de
pivotement, sans que cela demande un organe d'entratnement pour
produire le pivotement.

Un appareil selon l'invention comprend un méca- nisme de support et de transfert, monté sur une base fixe et possé- dant un premier et un second organe mohile, qui permet le déplacement horizontal libre d'un porte-tête prevu sur la second organe mobile, une tête montée sur ce porte-téta et destinée 3 ezGcuter un certain travail, un organe guidé ou suiveur déplaçable horizontalement avec le porte-tête, un rail pour guider le suiveur horizontalement en vue de l'amenée sélective de la tête à au moins deux positions de service, ainsi qu'un dispositif d'entratnement pour déplacer le suiveur le long du rail.

Avec un tel appareil, du fait que le porte-tEte est librement mobile dans le plan horizontal, la tête peut être déplac a dans un espace restreint le long du rail. Si l'appareil est utilisé pour charger des pièces à usiner sur une machine-outil et pour en décharger les pièces usinées, il peut ainsi laisser beaucoup de place libre pour l'accès d'un opérateur à la machine.

Selon un mode de réalisation avantageux, permettant une construction simple de l'appareil, le mécanisme de support et de transfert est formé essentiellement d'un bras articule.

D'autres caractéristiques prévoient l'utilisation d'un matériau magnétique dans le suiveur pour garantir le contact avec le rail, l'entraînement en rotation du suiveur pour qu'il puisse suivre le rail de manière exacte et store et la réalisation du suiveur sous forme de deux galets de différents diamètre, ce qui permet de varier automatiquement la vitesse de déplacement de la tête, même si le dispositif d'entraînement fait tourner les galets toujours à la même vitesse.Dans un mode de réalisation, le portetête peut pivoter librement sur l'un des deux organes mobiles formant le mécanisme de support et de transfert, par exemple sur l'un des deux éléments mobiles formant le bras articùlb, et l'appareil comprend en plus un mécanisme d'orientation pour orienter la tête selon les besoins dans le plan horizontal.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels
- la figure 1 est une vue en plan d'un appareil selon l'invention entre une machina-outil et un transporteur
- la figure 2 est une vue frontale à plus grande échelle de cet appareil
- la figure 3 est une vue en plan à plus grande échelle du même appareil
- la figure 4 est une vue de c8té de l'appareil, prise dans le sens de la flèche IV de figure 2
- la figure 5 est une coupe prise suivant la ligne V-V de figure 2 mais à plus grande échelle ; ;
- la figure 6 est une coupe prise suivant la ligne VI-VI de figure 2 mais a plus grande échelle
- la figure 7 est une vue en plan partielle illustrant une variante de réalisation du mécanisme d'orientation
- la figure 8 est un détail en coupe montrant une variante de réalisation du suiveur visible sur la figure 5
- la figure 9 est une vue frontale d'un appareil de chargement/déchagement de pièces selon un second exemple de réalisation de l'invention ;
- les figures 10 à 13 sont des coupes prises respectivement suivant les lignes XI-XI, XII-XII et XIII-XIII de figure 9 de ce second exemple de réalisation ;
- la figure 14 est un détail en coupe montrant une deuxième variante de réalisation du suiveur visible sur la figure 5 ;;
- la figure 15 est une coupe semblable à celle de figure 14 mais montrant une autre position de fonctionnement
- la figure 16 est un détail en coupe montrant une troisième variante de téalisation du suiveur, correspondant à celui visible sur la figure 8
- la figure 17 est une vue frontale d'un appareil de chargement/déchargement de pièces selon un troisième exemple de réalisation de l'invention ;
- la figure 18 est une vue en plan de cet appareil ;;
- les figures 19 et 20 sont des coupes de ce même appareil, prises respectivement suivant la ligne XIX-XIX et XX-XX de figure 17
- la figure 21 est une vue en plan d'un appareil de chargementldEchargement-de pièces selon un quatrième exemple
- la figure 22 est une coupe prise suivant la ligne XSII-XXII de figure 21 ; et
- 1 Is figures 23 (a), (b) et (c) représentent schématiquement plusieurs trajets suivis par une pièce transférée entre une machine-outil et un transporteur par un appareil selon le quatrième exemple de réalisation.

Il est à noter que les figures 7 à 23 concernent toutes des variantes de réalisation de parties plus ou moins importantes de l'appareil du premier exemple (figures 1 à 6). De plus, sur les différentes figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner des pièces identiques ou correspondantes.

Sur la figure 1, on voit une machine-outil 10, en l'occurrence une rectifieuse dont le banc 11 porte de façon connue une poupée porte-pièce 12, une contre-pointe 13 et une poupée porte meule 14. Une partie d'un transporteur 15 de type connu est disposée parallèlement à la machine-outil, a l'avant et à droite de celle-ci.

L'appareil selon l'invention, désigné dans son ensemble par 20 > est installé entre La machine-outil 10 et le transporteur 15. Il est monté sur une base fixe 21 du côté droit de la machine 10 et il comporte une partie susceptible d'être amenée alternativement audessus de la machine-outil et au-dessus du transporteur 15 A cette dernière position, l'espace devant la machine-outil est à peu près complètement dégagé
L'appareil 20 sera- maintenant déarit en détail en référence aux figures 2 a 6. la base fixe 21 porte un mécanisme de support et de transfert forme essentiellement par un bras articulé 22.

Ce bras comporte deux éléments 23 et 24 reliés entre eur par un pivot vertical 25. L'-lément 23 est articulé pur un pivot vertical 27 sur unpalier 30 fixe sur la base 21 voir également figure 6, tandis que l'autre élément 24 supporte3 par une liaison articulée comprenant un autre pivot vertical La, un porte-tête 31, ce qui est également visible figure 5. On voit donc que le bras articulé 22 permet le mouvement horizontal libre du porte-téte 31.

La figure 4 montre que le coté avant du porte-tête 31
Supporte une tête de travail 33 avec deux organes de chargement/dé- chargement 34, 35. Chacun de ces organes possède un porte-pince 37 supporte mobile verticalement par un bloc de support 36 et capable da charger et de décharger des pièces W à chacun des points de service, dont l'un se trouve au-dessus de la machine-outil 10 et l'autre au-dessus du transporteur 15, par l'abaissement ou le relevage du porte-pince 37; par exemple au moyeu d'un vérin hydraulique 38;; et par l'ouverture et La fermeture d'une paire de machoires formant la pince 39.

Les figures 2 et 5 montrent que la partie inférieure du porte-tête 31 supporte un carter 41 dans lequel un arbre 42 est monté rotatif en alignement axial avec le pivot 28. Sur le carter 41 est fixé un moteur d'entraînement 43 qui, par l'intermédiaire dVune vis globique 44 et d'une roue de vis globique 45, fait tourner l'arbre 42 et avec lui un organe guide ou suiveur 46, désigné également par F}l, qui est formé dans cet exemple par un galet constitué par un aimant permanent. Le galet magnétique 46 peut être d'un seul tenant avec l'arbre 42 mais il peut également être amovible, par exemple pour permettre son remplacement par un galet d'un autre diamètre.

La figure 3 montre le plus clairement un rail 49 fixe à la base 21 par des porte-rail 48. Le rail 49 s'étend horizontalement entre le premier point de service au-dessus de la machineoutil 10 et le second point de service au-dessus du transporteur 15 et il comprend un premier tronçon TS1 qui s'étend vers le premier point de service dans une première direction eL un second tronçor TS2 qui s'etend vers le second point de service dans une seconde direction perpendiculaire à la première. Le rail 49 comporte enfin un troisième tronçon TS3 qui relie le premier et le second tronçon TS1 et TS2 par le chemin le Sus court.Comme il est attire magnétiquenent contre le rail 49, le galet magnétique 49 lorsqu'il est tourné par le moteur 43, est déplacé le long de la surface de rail 50 s'étendant tout au long des trois tronçons de rail TS1-TS3. Comme le galet est relié à la tête 33 par l'intermédiaire du carter 41 et du porte-tête 31, la tête 33 est déplacée avec lui.

La surface de rail 50 est composée dans cet exemple d'un premier chemin de roulement 50a et d'un second chemin de roulement 50b, voir notamment figure 5. Le premier chemin de roulement 50a fait saillie du second chemin de roulement 50b, transversalement à la surface de rail 50, d'une première distance ss l1 (figure 3) dans le premier TS1 et dans le second tronçon TS2 et d'une seconde distance #l2, qui est inférieure à la première distance de 1, dans le troisième tronçon TS3. Le galet magnétique 46 possède une partie inférieure 46a de diamètre relativement petit et une partie supérieure 46b de plus grand diamètre, la différence entre leurs rayons correspondant à 8 m.

La relation dimensionnelle entre la différence de rayon ss m et les saillies Ael et b02 du premier chemin de roulement 50a par rapport au second chemin de roulement 50S correspond à #l2$ < #m < #l1. Ainsi, la partie 46a de petit diamètre et la partie 46b de grand diamètre du galet peuvent alternativement venir en contact avec le premier 50a et le second chemin de roulement 5Qb lorsque le galet est entraîné en rotation, de sorte que la vitesse d'avance du galet 46 peut être variée automatiquement par l'amenée en contact avec la surface de rail 50 de l'une ou de l'autre partie du galet.

La référence 60 sur les figures 2 et 3 désigne un mécanisme d'orientation, comprenant un bloc 61 fixe au porte-tête 31, un autre bloc 62 monté pivotant sur le pivot 27 et une barre d'orientation 63. La barre 63 est fixée dans le bloc 61 et peut coulisser dans le bloc 62, de sorte que le porte-tête 31 reste toujours orienté radialement par rapport au pivot 27.

Le fonctionnement de l'appareil selon ce premier exemple (figures 1 à 6) sera décrit ci-après.

Il est supposé que la tête 33 de l'appareil se trouve au point de service au-dessus de la machine-outil 10, comme représenté figure 1. A cette position, lorsque l'usinage de la pièce W est terminé, l'organe de chargement/déchargement 34 est manoeuvre pour décharger la pièce finie W de la machine 10 puis l'organe de chargement/déchargement 35 est manoeuvré pour charger ou mettre en place une pièce W à usiner dans la machine. Ces opérations terminées, le moteur 43 fait tourner le galet magnétique 46 et le déplace avec la tête 33 le long du rail, le galet restant en contact avec la surface de rail 50 par attraction magnétique contre cette surface.

Le galet 46 est avancé à faible vitesse dans le premier tronçon TS1 parce que la petite partie 46a du galet est alors en contact avec le premier chemin de roulement SOn. Ensuite, il est avancé à grande vitesse dans le troisième tronçon TS3 parce que le galet roule alors par sa partie 46b de grand diamètre sur le second chemin de roulement 50b. Arrivé au second tronçon de rail TS2, la petite partie 46a du galet est de nouveau amenée en contact avec le premier chemin de roulement 50a, de sorte que le galet 46 et la tbte 33 avec lui sont de nouveau avancés à faible vitesse. De cette manière, la tête de l'appareil, et la ou les pièces portées par elle sont transportées en douceur et néanmoins rapidement dans les trois tronçons TS1-TS3 reliant les deux points de service.

Pendant que la tête 33 est ainsi transfert du point de service au-dessus de la machine-outil 10 au point de service audessus du transporteur 15, le bras articulé 22 effectue des mouvements de rétraction et d'extension et le mécanisme d'orientation 60 maintient le porte-tête 31 dans une orientation radiale par rapport au pivot 27.

Lorsque la tête 33 occupe la seconde position de service au-dessus du transporteur 15, représentée en traits mixtes sur les figures 1 et 3, le moteur d'entrainement 43 est arrêté et les organes de chargement/dechargement 34 et 35 sont manoeuvres l'un après l'autre pour prélever une pièce W à usiner du transporteur 15 et pour décharger ou déposer sur ce transporteur la pièce W qui vient d'être usinée par la machine 10.Les opérations de chargement et de de chargement sur le transporteur 15 terminées, le moteur 43 fait tourner le galet magnétique 46 en sens inverse, ce qui ramène la tête 33 au premier point de service au-dessus de la machine-outil 10, par une séquence de mouvements inversée par rapport a celle qui vient d'être décrite, en vue de nouvelles operations de déchargement et de chargement sur la machine.

La figure 7 montre une variante du mécanisme d'orientation 60. Ce mécanisme comprend ici un vérin hydraulique 65 dispose horizontalement et articule par son cylindre sur le second élément 24 du bras articule et par l'extrémité libre de sa tige de piston 65a sur le porte-tête 31. Le vérin d'orientation 65 est manoeuvré à chacun des points de service au-dessus de la machine-outil et audessus du transporteur pour orienter les organes de chargement/dé- chargement 34 et 35 en fonction des piè ces W à décharger et à charger.

La figure 8 représente une varianté de réalisation du suiveur M. L'extrémité inférieure de arbre 42 porte dans ce cas un galet de friction 67 en caoutchouc, tandis qu'un galet presseur 68 est dispose du côté opposé du rail 49. Le galet presseur est supporte par un porte-galet 68a monté coulissant sur le carter 41 et pressant le galet 68 contre le rail 49, en direction du galet de friction 67, grâce à un ressort de compression 69 placé entre le carter 41 et l'autre extrémité de la tige par laquelle le portegalet 68a est monté coulissant sur le carter 41. Cette disposition assure que le galet de friction 69 reste également bien en contact avec le rail 49 lorsqu'il est déplacé le long du rail du fait qu'il est entrain en rotation par le moteur 43.

Les figures 9 à 13 représentent un appareil où la surface 50 du rail 49 est remplacée par une rainure de guidage 50c.

comme il ressort le mieux de la figure 11, le suiveur dans ce second exemple de réalisation d'un appareil de transfert de pièces est forme par an galet cylindrique 70 qui n'est pas entraîné en rotation par un moteur. Il est monté de façon à pouvoir tourner librement sur l'axe du pivot 28, sous celui-ci, et il s'ajuste dans la rainure de guidage 50c Il est possible aussi d'utiliser une pièce gluis sante à la place d'un galet tournant.Comme dans le premier exemple, le porte-rête 31 et la tête 33 accompagnent le déplacement du galet ou de la puisse glissante 70 le long du rail 49 Le déplacement est profuit dans ce can par un dispositif d'entrafnement accouplé au bras articulé 22 et cousticué dans cet exempla par un vérin hydraulique 71 qui est suppercé par la base fixe 21 en un point situé sur le prolongement de la ligne reliant les extrémités opposées de la rainere de guidage 50e et de manière que ce vérin puisse pivoter dans un plan hortzontal. L'extrémité libre de la tige de piston 61a d.e ce vérin est articulée sur le pivot vertical 28.La rétraction de sa tige de piston par l'alimentation en fluide de pression du vérin 71 provoque ainsi le déplacement du galet 70 tout au long du rail 49. Le mécanisme d'orientation 60 est formê dans cet exemple de quatre roues à chaîne 20, 81 (2x) et 82, la première êtant montée fixe coaxialement au pivot 27 sur la base 21, la paire 31 étant montée folle sur le pivot intermédiaire 25 et la quatrième 82 étant mottice et montée coaxialement au pivot 28 sur le porte-tête 31, ainsi que de deux chaines sans fin 33 et 84, passant l'une autour des roues 80 et 81 et l'autre autour des roues 81 et 82
Lorsque le vers 71 fait pivoter l'élément 23 autour du pivot 27 d'un axe déterminé dans un sens, le mécanisme d'orien tation 60 de cet exempie fait pivoter le porte-tête 31 du même angle mais an sens contraire autour du pivot 28. La tête 33 est ainsi maintanue dans ure orientation prédéterminée par rapport à un point rive Par oonsé-uent, cet appareil peat être utilisé notamment dans le cas où le transporteur 15 est orienté transversalement à se disposition sur la figure
Il est à noter que le bras articulé 22 utilisé dans les différents exemples décrits ici et formant le mécanisme de support et de transfert de l'appareil peut être remplace par d'autres dispositifs, par exemple par un premier organe mobile horizontalement dans une première direction et un second organe mohile monte sur le premier et déplaçable horizontalement dans une seconde direction qui est transversale à la première. Dans ce cas, la tête 33 est montée sur le second organe mobile et est déplacée horizontalement dans la première et la seconde direction par suite des mouvements relatifs du premier et du second organe mobile.

Les figures 14 et 15 représentent une variante de réalisation du suiveur magnétique PPI ds premier exemple (figure 1 1 6). Le suiveur 46 de cette variante se compose d'un petit galet 46a et d'un grand galet 46b dont la différence entre les rayons est désignée par am, qui sont calés coaxialemant sur l'arbre 42. Le petit galet 46a en bas est en fer, tandis que le grand galet 46b possède un corps 46c formé par un aimant permanent avec le polie N en haut et le p81e S en bas.Au cSté supérieur du corps 46c du grand galet est fixé un disque 72 en matériau magnétique, tandis qu'un disque analogue 73 est fixé sur le coté inférieur, afin de définir un parcours pour le flux magnétique E vers et à travers le rail 495 ce qui réduit la fuite de flux magnétique et augmente la force d'attraction. L'arbre 42 est de préférence en matériau amagnétique pour éviter la fuite de flux magnétique à travers lui.

La figure 16 représente une variante de réalisation du suiveur FM selon la figure 8. Le suiveur 67 de cette variante est composé d'un petit galet en caoutchouc 60a en bas et d'un grand galet en caoutchouc 60b en haut et le rail 49 possède la même forme que dans l'appareil du premier exemple décrit en référence aux fifigures 1 à 6. En plus des particularités décrites relativement 9 la figure 8, on obtient donc dans ce cas l'avantage de la variation automatique de la vitesse.

Comme déjà décrit pour le premier exemple (figures 1 à 6), le petit et le grand galet 46a, 46b de la variante des figures 14 et 15, ou le petit et le grand galet 67a 67b de la variante de zi- gure 16, sont alternativement amenés en contact avec le premier chemin de roulement SOn et le second chemin de roulement 506 pendant le déplacement du suiveur le long de la surface de guidage 50. Il n'est donc pas nécessaire que chacun des chemins de roulement SOn, 50b s'étende sur toute la longueur de cette surface.Le premier chemin de roulement 50a peut être prévu seulement dans le premier
TS1 et le second tronçon TS2, tandis que le second chemin de roulement 50b peut être prévu seulement dans le troisième tronçon. TS3 du rail.

Les figures 17 à 20 représentent un troisième exemple de réalisation d'un appareil de transfert de pièces. Cet appareil utilise également un vérin hydraulique 77 accouple au bras articule 22, comme l'appareil du second exemple (figures 9 à 13), mais le vérin est monte dans ce cas directement sur la bas fixe 21 et produit des mouvements alternatifs d'une cmaillère 76 reliée à llextrSmitG de la tige de piston 78. La crémaillère 76 engrène avec un pignon 75 (voir figure 20) claveté sur l'extrémité inférieure du pivot 27.

L'élément 23 du bras articulé est également claveté sur ce pivot et tourne donc avec-le pignon 75. Le carter 41 fixe au porte-tête 31 contient un arbre vertical 42, sur l'extrémité inférieure duquel est monté un galet magnétique 46 identique au grand galet magnettique 46b de figure 14. Lorsque le vérin 77 fait pivoter l'élément 23, ce qui provoque la rétraction ou l'extension du bras articulé 22, le galet magnétique 46 - restant en contact avec le rail par suite de l'attraction magnétique - se déplace le long du rail 49. La disposition du vérin hydraulique 77 selon cet exemple et son attaque du bras articule par une crémaillère permettent de réduire considé- rablement la course du vérin par rapport au vérin hydraulique 71 de 12exemple des figures 9 à 13.

Les figures 21 et 22 représentent un quatrième exemple de réalisation d'un appareil de transfert de pièces selon l'invention.

L'element 24 du bras articulé porte dans ce cas à son extrémité extérieure une console de moteur 154, laquelle porte le carter pivotant 41 par l'intermédiaire du pivot vertical 28, de nouveau parallèle, comme dans les autres exemples, avec le pivot intermédiaire 25 reliant les deux éléments 23, 24 du bras articulé 22. La tête 33 est disposée comme décrit dans ce qui précède sur le porte-tête 31, lui même monte fixe sur le carter 41. L'arbre 42 est monte rotatif dans le carter 41, parallèlement au pivot 28, et porte en haut un pignon 152 qui engrène par une roue intermédiaire folle 151 avec un pignon 150 sur le pivot 28.Le moteur d'entrainement 43, fixe sur la console 154, est accouple par son arbre de sortie 148 au pivot 28, de sorte que le moteur 43 fait tourner dans cet exemple le pivot servant d'arbre 28 et l'arbre 42. L'extrémité inférieure de ce dernier porte un premier grand galet 46b compose d'un corps magnétique 46c et de deux disques 72 et 73 en matériau magnétique. Le disque inferieur 73 est d'une seule pièce avec un petit galet 4Ga > dont la différence de rayon par rapprit au grand galet 46b (c1est-à-dire par rapport au rayon des disques supérieur 72 et inférIeur 73) est désignée par ss m. La configuration du grand galet 46b et du petit galet 46a correspond sensiblement à celle représentée sur les figures 14 et 15.L'arbre-pivot 28 porte à son extrémité inférieure un second grand galet 153 qui a la même configuration que le grand galet 46b sur l'arbre 42 sauf que le disque inférieur 153c ne porte pas de petit galet.

L'appareil de cet exemple comporte un premier rail 49 et un second rail 165, qui sont relies par des porte-rail 48 à la base fixe 21. Le premier rail 49 présente une première surface ou chemin de roulement 50 pour guider le premier et le second grand galet 46b et 153, tandis que le second rail 165 présente un second chemin de roulement 165a pour guider le petit galet 46a. Dans une zone de jonction entre le premier 50 et le second chemin de roulement 165a, ce dernier fait saillie par rapport au premier chemin de roulement 50, d'une distance tn, perpendiculairement à la direction de déplacement des grands galets 46b et 153 et du petit galet 46a.

La saillie ss n est un peu plus grande que la différence 8 m entre les rayons du grand galet 46b et du petit galet 46a. Par conséquent3 lorsque le moteur 43 fait tourner les grands et le petit galet 46&num;> 153 et 46a, la tête 33 est déplacée sur un tronçon de parcours A (voir figure 21), où les grands galets 46b et 153 sont en contact avec le premier chemin de roulement 50, et sur un autre tronçon de parcours B où le petit galet 46a est en contact avec le second chemin de roulement 165a La vitesse de déplacement de la tête 33 peut ainsi être changée automatiquement par le roulement, soit des grands galets 46b, 153 sur le premier chemin 50, soit du petit galet 46a sur le second chemin de roulement l65a.

Le second rail 165 est fixe à l'un des porte-rail 48 par un support 163. Sur ce support est monté rotatif un axe certain cal 170 combiné avec un mécanise d'a rêt 171 incorporé dans le second rail 165.Ce mécanisme comprend une bille d'acier 173 qui peut s'engager dans un creux 172 de l'axe 170, de même qu'un reste sort de compression 174 Ce mécanisme d'arrêt sert à positionner l'axe 170 angulairement à une position où un guide pivotant 175 porte par cet axe aligne un couloir de guidage 176 avec le premier chemin de roulement 50. le couloir 176 formé dans le guide 175 est ouvert aux deux extrémités et il reçoit les deux grands galets 46a et 153 arrivant par le premier chemin de roulement 50, étant un peu plus large que le diamètre de ces galets.

Enfin l'appareil de cet exemple comprend encore deux butées-guides 178 et 179 disposées fixes l'une à l'extrémité extérieure du premier chemin de roulement 50 et l'autre à la suite de l'extrémité extérieure du second chemin de roulement 165a. Les butées-guides 178 et 179 sont destinées à recevoir le petit galet 46a, à le ralentir, pour ralentir avec lui la tête 33, et à l'arrêter aux fins de cource.

le fonctionnement de l'appareil selon ce quatrième exemple sera décrit si-après. 1 est supposé que la tête 33 se trouve au-dessus de la machine-outil 10, ce qui correspond à la position représentée figure 2, en attente de la fin d'une opération d'usinage.

Cette opération terminée, la pince 39 de l'organe de chargement/dê chargement 34 descend (figure 4) et saisit la pièce W qui vient d'être usinée. Le moteur 43 fait ensuite tourner les trois galets 46b, 153 et 4a. La tête 33 est de ce fait déplacée sur une distance li- mitée prédéterminée, vers la droite dans la représentation de la figure il, d'abord par le contact du petit galet 46a avec la butée- guide 178 puis par le contact des grands galets 46b, 153 avec le premier chemin de roulement 50.La pièce finie W, tenue par la pince 39, est de ce fait extraite du mandrin de la poupée porte pif 12. La pince tenant la pièce finie de l'orgâne de chargement/dé- chargement 34 est ensuite remontée et, simultanement, la pince 39 portant une pièce W à usiner de l'organe de chargementjde chargemetit 35 est abaisse.La pièce à usiner ayant été amenée par son axe sur l'axe reliant les centres de la poupée porte-pièce et de la contrepointe, le moteur 43 est mis en marche en sens inverse, ce qui déplace la tête 33 sur ladite distance limitée vers la gauche, avec insertion de la pièce W à usiner dans le mandrin de la poupée porte-pièce. La libération de la pièce par la pince 39 et le relevage de cette dernière terminent cette opération de déchargement et de chargement au point de service au-dessus de la machine.

Le moteur 43 et les galets 46b, 153 et 46a déplacent ensuite la tête 33 vers la droite, d'abord par le contact du petit galet 468 avec la butée-guide 178 puis par le contact des grands galets 46b et 153 avec le premier chemin de roulement 50. Dans le tronçon de parcours A, la tete 33 est déplacée à grande vitesse et son orientation angulaire dans le plan horizontal est déterminée par les contacts des grands galets 46e) 153 avec le premier chemin de roulement 50. Arrivés au tronçon de parcours B,les les grands galets 4Xb, 153 roulent dans le couloir de guidage 176 et le petit galet 468 est amené en contact magnétique avec le second chemin de roulement 165a.

Pendant que le petit galet 468 roule sur ce second chemin, la tête 33 est freinée jusqu'à une vitesse de déplacement lente par ce petit galet. Par scite, la tête 33 et le guide pivotant 175 pivotent autour de l'axe 170, dans le sens contraire -à celui des aiguilles d'une montre dans la représentation de la figure 21, ce qui fait tourner la tête 33 de telle manière qu'au lieu du grand galet 153 qui se trouvait à l'avant pendant le mouvement qui vient d'être décrits le grand galet 46b et le petit galet 468 se trouvent à l'avant après ce retournement. Le petit galet 468 avance après cela sur le second chemin de roulement 165a puis roule dans la butée-guide 179 qui arrête la tête 33.

Le deplacement de la tête 33 s'accompagne de la rétraction et de l'extension du bras articulé 22. La pièce W finie portée par la tête 33 et transférée ainsi au dessus du transporteur 15 suit, pendant ce transfert, un trajet qui est représenté schématique- ment sur la figure 23a, où on voit le retournement qui a eu lieu au cours de ce transfert et à la suite duquel la pièce W est présentée au-dessus du transporteur 15 avec une orientation changée de 900 par rapport à sa position dans la machine-outil 10.

Lorsque la tête 33 arrive au point de service audessus du transporteur 15, le moteur 43 est arrêté et les organes de chargement/déchargement 35 et 34 sont manoeuvrés l'un après l'autre, pour l'enlèvement d'une pièce W à usiner du transporteur 15 et le depôt de la pièce W finie sur ce transporteur. Après cela, le moteur 43 fait tourner les galets 46b, 153 et 468 en sens inverse, avec le petit galet 468 d'abord en contact avec le second chemin de roulement 165a.

Au cours de ce mouvement en direction de la machine-outil, la tête 33 est amenée à pivoter avec le guide 175) autour de l'axe 70, cette fois-ci dans le sens des aiguilles d'une montre dans la représentation de la figure 21, le guide pivotant 175 étant positionné par le mécanisme d'arrêt 171 lorsqu'il atteint sa position angulaire de départ. Le petit galet 468 perd le contact avec le second chemin de roulement 165a au moment où il sort du tronçon B pour entrer dans le tronçon de parcours A. Les grands galets 46b et 153, se trouvant alors dans le couloir de guidage 176, roulent le long de ce couloir jusque sur le premier chemin de roulement 50. La tête 33 est par conséquent déplacée à grande vitesse.Le moteur d'entraînement 43 est de nouveau arrêté lorsque le petit galet 468 est arrêté par la butée-guide 178. La tête 33 se retrouve alors au point de service au-dessus de la machine-outil 10, où elle peut recommencer les opérations de déchargement et de chargement decrites dès qu'une nouvelle pièce est usinée.

Dans ce mode de réalisation particulier, la pièce W peut être transférée suivant le trajet représenté sur la figure 23b, avec retournement de la pièce sur 1800 entre le transporteur et la machine-outil, ou alors suivant le trajet représenté sur la figure 23c, où l'orientation de la pièce reste la même. Ceci est réalisable en modifiant la configuration du second chemin de roulement 165a du rail 165. Cette particularité donne davantage de souplesse au positionnement de l'appareil selon cet exemple de réalisation particulier entre la machine-outil 10 et le transporteur 15.

L'invention n'est pas limitée aux formes de realisal tion décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (31)

REVENDICATIONS

1. Appareil comprenant une base fixe, un mécanisme de support et de transfert monte sur la base fixe et possédant un premier organe mobile horizontalement par rapport à la base et un second organe mobile horizontalement par rapport à la base et par rapport au premier organe mobile, un dispositif support de tête prévu sur le second organe mobile, une tête de travail montée sur ce dispositif support de tête et destinée à effectuer un certain travail, ainsi qu'un dispositif dlentrainement pour déplacer la tête horizontalement, caractérisé en ce qu'un rail (49) ou un dispositif de uidage analogue est disposé horizontalement et fixe par rapport à la base QU, en vue de l'amenez sélective de la tête (33) à au moins deux points de service, et en ce que le dispositif support de tête ou porte-tête tD est relié à un organe guide ou suiveur (FM) déplaçable horizontalement le long du rail (49).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier et le second organe mobile sont formes par le premier (23) et le second élément (24) d'un bras articule, le premier élément étant dispose pivotant dans un plan horizontal sur la base fixe (21) et le second élément étant porté par le premier élément et pouvant pivoter dans un plan horizontal par rapport à lui.

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le suiveur (fui) est constitué d'un seul ou de plusieurs galets (46) formés par ou contenant un ou plusieurs aimants permanents, qui sont supportes par le porte-tête 31 et sont destines à rester en contact avec et à rouler sur le rail (49).

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le suiveur est constitué d'un galet (46b) de grand diamètre et d'un galet (468) de petit diamètre, qui sont alternativement amenés en contact avec le rail (49) en vue de la variation de vitesse de déplacement du porte-tête (31), et en ce que l'un au moins de ces galets (46b, 46a) est formé en partie au moins d'un aimant permanent pour le maintien en contact avec le rail (49).

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux galets (46b, 46a) sont coaxiaux et sont susceptibles d'être entreinés conjointement en rotation autour d'un axe vertical en ce que le rail (49) présente un premier chemin de roulement (50b) et un second chemin de roulement (50a) s'étendant horizontalement, l'un au niveau du galet < 46b) de grand diamètre et l'autre au niveau du galet (46a) de petit diamètre et en ce que les deux chemins de roulement (50b, 50a) s'étedent sur des parties au moins du rail (49) de manière que les galets (46b, 46e) de différents diamètres puissent être amenés alternativement en contact avec le premier (50b) et le second chemin de roulement (50e) pendant le guidage du suiveur le long du rail (49).

6. Appareil selon le revendication 5, caractérisé en ce que les deux chemine de roulement (50b, 50a) s'étendent parallèlement sur toute la longueur du rail (49) et sont mutuellement déportés, transversalement à leur longueur; d'une distance qui est plus petite que la différence (# m) entre les rayons des deux galets (46b, 46a) sur une partie au moins du rail (49) et qui est plus grande que cette différence sur au moins une autre partie du rail.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rail (49) comporte un premier (TS1) et un second tronçon (TS2) s'étendant horizontalement suivant deux directions orthogonales et un troisième tronçon (TS3) reliant ces deux tronçons TS1, TS2) par le chemin le plus court.

8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'un au moins des deux galets (46b, 46e) est constitué de deux disques (722 73) en matériau magnétique et d'un corps de galet (46c) formé par un aimant permanent qui est placé coaxialement entre les disques (72, 73) et dont le diamètre est plus petit que celui des disques.

9. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce que le suiveur 'FM) est constitué d'un galet de friction (67) monte rotatif et supporte par le porte tête (31)s qui est destiné à rouler sur le rail (49) en étant guidé par lui, et d'un dispositif presseur (68, 69) prévu sur le porte-tEte (31) pour maintenir le galet de fnction (67) en contact avec le rail (49), 10 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le difosit presseur (68, 69) comporte un galet presseur rotatif (68) qui est monte coulissant sur le porte-tête (31), de manière qu'il puisse stapprocher et s'écarter du galet de friction (67) dans une direction transversale au rail (4g), l'axe de rotation du galet presseur (68) étant parallèle à l'axe de rotation du galet de friction (67), ainsi qu'un dispositif Xlastique (69) prévu entre le galet presseur (68) et le porte tête (31) pour appliquer le galet presseur (68) contre le rail (49) de manière à maintenir le galet de friction (67) en contact avec ce même rail.

11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le galet de friction (67) se compose de deux parties ou de deux galets(676, 67a) de différents diamètres, qui sont susceptibles d'être amenés alternativement en contact avec le rail t49) en vue de la variation de la vitesse de déplacement du porte-tête (31).

12. Appareil selon la revendication 11, caractérise en ce que les parties de galet ou les galets (67ka 67a) de différents diamètres sont coaxiaux et sont susceptibles d'être conjointement entrasses en rotation autour d'un axe vertical, en ce que le rail (49) présente un premier (50b) et un second chemin de roulement (50a), qui s'étendent horizontalement, l'un à la hauteur de la partie de galet ou du galet (67b) de grand diamètre et l'autre à la hauteur de la partie de galet ou du galet (67a) de petit diamètre, et en ce que les deux chemins de roulement (5S)b) 50a) s'étendent sur une partie au moins du rail (49), de manière que les parties de galet ou les galets (67ka 67a) de différents diamètres puissent être amenés alternativement en contact avec le premier (5ou) et le second chemin de roulement (50a) pendant le guidage du suiveur le long du rail (49).

13. Appareil selon la revendication 12; caractérisé en ce que les deux chemins de roulement (50b, 50a) s'étendent parallèlement sur toute la longueur du rail (49) et sont mutuellement déportes, transversalement à leur longueur, d'une distance qui est plus petite que la différence ( m) entre les rayons des deux galets (67bus 67a) sur une partie au moins du rail (49) et qui est plus grande que cette différence sur au moins une autrepartie du rail.

14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rail (49) comporte un premier (TSl) et un second tronçon (TS2) s'étendant horizontalement suivant deux directions orthogonales et un troisième tronçon (TS3) reliant ces deux tronçons (TS1, TS2) par le chemin le plus conrt.

15. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rail (49) présente une rainure de guidage (50c) dans laquelle peut rouler ou glisser un galet ou un tenon (70).

16. Appareil selon la revendication 3, 9 ou 10, caraco terse en ce que le dispositif d'entraînement (43, 71, 75-78) est un moteur (43) monte sur le second élément (24) du bras articule ou sur le porte-tete (31) et faisant tourner un galet (46, 67).

17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 a 8 et il à 14, caractérisé en ce que le dispositif d'entrainement (43, 71, 75-78) est un moteur (43) monte sur le second élément (24) du bras articule ou sur le porte-tête (31) et faisant tourner deux galets ou deux parties de galet (46ka 46a respectivement 67b, 67a) de différents diamètres.

18. Appareil selon l'ure quelconque des revendications 2 à 15, caractérisé en ce que le dispositif d'entratnement (43) 71, 7578) comporte un pignon (75) susceptible de pivoter conjointement avec le premier élément (23) du bras articulé autour d'un axe vertical, un vérin hydraulique (77) monte sur la base fixe(21), ainsi qu'une crémaillère (76) animée de mouvements alternatifs par le vérin hydraulique (77) et engrenant avec le pignon (75) pour faire pivoter celuici et le premier élément (23) du bras articulé autour dudit axe vertical.

19. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 9, 10 et 15, caractérisé en ce que le dispositif d'entrainement (43, 71, 75-78) comporte un vérin hydraulique (71) qui est supporté par la base fixe (21) de manière à pouvoir pivoter dans un plan hori on- tal et qui possède une tige de piston (71a) dont l'extrémité est arti- culée sur le porte-tête (31), ou sur le second élément (24) du bras articule, la rétraction et l'extension de ce vérin produisant le déplacement du porte-tête (31) le long du rail (49).

20. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rail (49) comporte un premier tronçon de rainure de guidege (TS1) et un second tronçon de rainure de guidage (TS2), s'étendant tous deux horizontalement et faisant un angle droit l'un avec L'autre, ainsi qu'un troisième trançon de rainure de guidage (TS3) qui relie le premier et le second tronçon par le chemin le plus court et en ce que le galet ou le tenon (0) est disposé mobile dans ces trois tronçons de rail (TS1, TS2) TS3).

21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (43, 71, 75-78) est un vérin hydraulique (71) qui est porté par la base fixe (21), de manière à pouvoir pivoter dans un plan horizontal, en un point situe sur le prolongement d'une ligne reliant l'extrémité extérieure du premier tronçon de rainure (TS1) à l'extrémité extérieure du second tronçon de rainure (TS2), le vérin possédant une tige de piston (7 la) dont l'extrémité est articulé sur le porte-tête (31) ou sur le second élément (24) du bras articulé.

22. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 21 J caractérisé en ce que le porte-tête (31) est porte par le second élément (24) du bras articulé de manière à pouvoir pivoter horizontalement par rapport à ce second élément et en ce qu'un dispositif d'orientation (60) est relié au porte-tête (31) pour orienter celui-ci suivant sa position par rapport à la base fixe (21).

23. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif d'orientation (60) possède un premier composant (61) pivotant par rapport à la base (21) et par rapport au premier élément (23) du bras articule, autour du même axe vertical autour duquel pivote le premier élément (23) du bras articule, un second composant (61) fixe au parte-tête (31), ainsi qu'une barre (63) qui est fixée à l'un des premiers composants (62, 61) et qui peut coulisser dans l'autre de ces deux composants.

24. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif d'orientation (60) est un vérin hydraulique (65) monté entre le second élément (24) du bras articulé et-le portetete (31).

25. Appareil selon la revendication 22) caractérisé en ce que le dispositif d'orientation (60) comporte une première roue à chaîne (80) fixée à la base (21) sur l'axe vertical autour duquel peut pivoter le premier élément (23) du bras articulé, une paire de secondes roues à channe (81) accouplées entre 2Les mais pouvant tourner librement autour de l'axe vertical de pivotement du second élément (24) du bras articulé par rapport au premier élément (23) de ce bras, une troisième roue à chaîne (82) fixée au porte-tête (31) sur l'axe vertical autour duquel le porte-tête (31) peut pivoter par rapport au second élément (24) du bras articulé, de mGme que deux channes sans fin (83, 84) disposées l'une autour de la première roue (81) et l'une des roues de ladite paire (al) et l'autre autour de la seconde roue (81, de la paire et de la troisième roue (82).

26. Appareil selon l'une quelconque des revendications l à 25, caractérisé en ce que la tête (33) comporte au moins un porte pince (37) pourvu de deux mâchoires mobiles formant une pince (39) pour manipuler un article (W), le porte-pince (37) étant déplaçable cransvarsalement è la direction dans laquelle le porte texte (31) est déplaçable le long du rail (49).

97, Appareil selon la revendication 2, caractérise en ce que le porte-tête (31) peut pivoter horizontalement par rapport au second élément (24) du bras articulé et an ce qu'un suiveur auxiliaire (153) peut être guidé horizontalement le long du rail (49) et coopère avec le suiveur (FM) en vue de l'orientation de la toute (33) pendant le déplacement de celle-ci le long du rail (49) 28.Appareil selon la revendication 27, caractérisa en ce que des moyens de retournement (170-176) sont prèvus pour inverser la disposition avant-arrière du suiveur (FM) et du suiveur auxi liaire (153) pendant le déplacement le long du rail (49) 29. Appareil selon la revendication 27 ou 28, caracté risé en ce que lc suiveur (FM) et le suiveur auxiliaire (153) comportent un aimalt permanent qui les maintiens en contact avec le rail (49) 30. Appareil selon la reeddication 29, caractérisé en ce que le rail (4g! présente un premier chemin de guidage (so) pour guider è la fois le suivaur (i) et le suiveur auxiliaire (153) et un second chamin de guidage (165a) pour guider une partie (46a) seu lement du suiveur (FM) lorsque le suiveur (FM) et le suiveur auxi lia ire (153) sont tous deux en prise avec les moyens de retournement (170-176), afin de produire ladite inversion en coopération avec ces moyens.

31. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le suiveur (FM) comporte un premier arbre vertical (42) monté rotatif et supporté par le porte-tête 931), de même qu'un galet (46b) de grand diamètre et un galet (46E3 de petit diamètre fixés coaxiale ment sur ce premier arbre (42), et en ce que le second chemin de guidage (165a) est prévu pour guider uniquement le galet (46a) de petit diamètre afin de réduire la vitesse du mouvement de retournement de la tête (33) par les moyens de retournement (170-176).

32. Appareil selon la revendication 3lcaractGrisd en ce que le suiveur auxiliaire (153) comporte un second arbre vertical (28) monté rotatif et supporté par le second élément (24) du bras articulé > parallèlement au premier arbre (42), de même qu'un galet auxiliaire (153) fixé sur le second arbre (28), et en ce que le porte-tête (31) peut pivoter autour du second arbre (28).

33. Appareil selon la revendication 32, caractérisé en e que les moyens de retournement (17G-176) comportent un guide pivotant (175) avecaun couloir de guidage (176) dont la largeur est légèrement supérieure au diamètre du galet auxiliaire (153) et du galet (46b) de grand diamètre le guide (175) pouvant pivoter horizontalement entre une première position pour recevoir le galet auxiliaire (153) et le galet (46b) de grand diamètre lorsque le galet (46a) de petit diamètre vient en contact avec le second chemin de guidage (165a) et une seconde position décalée d'un angle predé terminéde la première position.

34. Appareil selon la revendication 33, caractérisé en ce que les moyens de retournement (170-176) comportent en outre un dispositif d'arrêt (171) avec une bille chargée par un ressort pour maintenir le guide pivotant (175) de façon stable à au moins l'une des deux; positions.

35. Appareil selon l'une quelconque des revendications 32 à 34, caractérisé en ce que l'un au moins des deux galets constitués par le galet (46b) de grand diamètre et le galet auxiliaire (135) est formé de deux disques (72, 73, 153b, 153c) 153 c) en matériau magnétique fixés sur le premier (42) ou le second arbre (28) > ainsi que d'un corps de galet (46c, 153a) sous forme d'un aimant permanent qui est porte sur l'arbre (42, 28) considéré entre les deux disques (72, 73, 153b, 153c), le diamètre du corps de galet (46c, 153a) étant plus petit que le diamètre des disques.

36. Appareil selon l'une quelconque des revendications 32 à 35, caractérisé en ce que le dispositif d'entrainement (42) est fixé sur le second element (24) du bras articulet, ou sur le porte-tête (31), et fait tourner à la fois le premier (42) et le second arbre (28).

37, Appareil selon l'une quelconque des revendications 27 à 36, caractérisé en ce que la tête (33) possède au moins un portepince (37) pourvu de deux machoires mobiles formant une pince (39) pour manipuler un article (W) et déplaçable transversalement à la direction dans laquelle la tête (31) est déplacée le long du rail (49)