FR2918652A1 - Dispositif rotatif de transfert et d'indexation d'objets metalliques, comportant des moyens d'entrainement sans contact. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif (1) rotatif de transfert et d'indexation d'objets (O) métalliques comportant une soudure comportant un premier moyen (5) d'entraînement en rotation monté sur un arbre de rotation (2), et des moyens d'indexation (8) des dits objets métalliques, solidaires dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation, et des moyens (5) de détection de la position d'une dite soudure sur lesdits objets métalliques. Selon l'invention, lesdits moyens d'indexation (8) d'objets métalliques sont montés libres en rotation sur un axe (9) solidaire dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation et coopèrent avec des seconds moyens (26,27) d'entrainement en rotation pour initier une rotation propre desdits moyens d'indexation (8) sur eux-mêmes et entretenir cette rotation sans contact avec lesdits moyens d'indexation simultanément aux mouvements de rotation dudit premier moyen d'entraînement en rotation autour dudit arbre.
Description
DISPOSITIF ROTATIF DE TRANSFERT ET D'INDEXATION D'OBJETS METALLIQUES,
COMPORTANT DES MOYENS D'ENTRAINEMENT SANS CONTACT La présente invention concerne le domaine de la fabrication d'objets 5 métalliques et notamment de récipients et emballages métalliques tels que bidons et boîtes de formes variés, à symétrie de révolution ou non. De tels récipients et emballages sont utilisés dans l'industrie sous de nombreux formats pour le conditionnement de produits alimentaires ou de produits industriels tels que peintures, huiles, solvants et produits chimiques 10 divers ou autres. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un dispositif rotatif de transfert et d'indexation d'objets métalliques tels que des boites et bidons comportant des moyens d'entraînement desdits objets en rotation sur eux-mêmes. 15 Des dispositifs de transfert et d'indexation sont notamment utiles sur des lignes de fabrication de dits objets métalliques du type précités. Ces lignes comportent traditionnellement différents postes de formage et/ou d'usinage pour réaliser un emballage à partir d'une virole métallique cylindrique. 20 Les viroles cylindriques utilisées pour réaliser les emballages sont obtenues par soudage de deux bords opposés d'une plaque de métal, en général de fer blanc, de forme carré ou rectangulaire par exemple. A partir d'une telle virole cylindrique, il est possible de réaliser des emballages de formes diverses et variées, de symétrie de révolution ou non et régulières ou 25 non grâce à de multiples outils mécaniques conformés et pilotés automatiquement pour procurer une forme particulière à la virole métallique de base. Or, que ce soit pour les opérations de déformations (emboutissage, roulage, sertissage...) des viroles cylindriques de base ou pour les opérations de finitions (mise en place d'une anse, peinture, fermeture...) des emballages réalisés, la soudure constitue une zone de fragilité qu'il convient de ménager. De plus, la position de la soudure doit être prise en compte, notamment pour les opérations telles que le revêtement des emballages et la mise en place des anses. C'est la raison pour laquelle les viroles puis les emballages réalisés doivent être orientés par rapport à la position de la soudure au niveau de chacun des postes de formage et/ou usinage de la ligne de fabrication. Pour déterminer la position de la soudure sur les viroles et emballages métalliques fabriqués, les différents postes des lignes de fabrication, ou au moins partie d'entre eux comportent des moyens de détection de la soudure et d'indexage de la position de la virole ou de l'emballage par rapport aux outils en fonction de la position de la soudure. Ces moyens comportent traditionnellement une cellule optique pour détecter la soudure et une table ou plateau rotatif sur lequel la virole ou l'emballage est maintenu, par exemple par des aimants. De tels moyens d'indexage sont cependant performants uniquement sur des lignes de fabrication ou les postes de formage et/ou d'usinage sont positionnés les uns à la suite des autres et les objets métalliques déplacés pas-à-pas entre postes, eux aussi les uns à la suite des autres. En revanche, sur des lignes de fabrications plus complexes, notamment incorporant des carrousels de formage aptes à traiter avec une très grande cadence un pluralité d'objets sensiblement simultanément, les moyens d'indexage évoqués ci-avant ne sont pas adaptés car ils engendrent un ralentissement trop important des carrousels et donc des cadences de production. Ce problème est d'autant accru lorsqu'il convient de détecter la position d'une soudure sur une virole ou un emballage en cours de fabrication et indexer sa position entre deux carrousels travaillant à des cadences sensiblement identiques, avec alors des risques d'accumulation des objets entre les deux carrousels et donc des risques de blocage voir de détérioration des outils de production. C'est pourquoi le but de la présente invention est de fournir un dispositif de transfert et d'indexation d'objets métalliques comportant une soudure tels que des viroles ou emballages métalliques apte à résoudre les problèmes d'indexation rencontrés notamment avec les systèmes de fabrication comportant des carrousels. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de transfert et d'indexation qui puisse être installé et utiliser sur tout type de ligne de 10 production d'emballages métalliques à partir de viroles cylindriques. Un autre but de l'invention et de procurer un dispositif de transfert et d'indexation pouvant prendre en charge simultanément une pluralité d'objets métalliques pour détecter la position d'une soudure et indexer en conséquence la position de l'emballage entre deux outils de formage et/ou 15 d'usinage. Un autre but de l'invention est enfin de procurer un dispositif de transfert et d'indexation d'encombrement réduit pour faciliter son intégration dans des lignes et systèmes de production existants d'objets métalliques. 20 Les différents buts de l'invention ci-dessus énoncés sont atteints par un dispositif rotatif de transfert et d'indexation d'objets métalliques comportant une soudure, en particulier de viroles et/ou emballages métalliques, comportant: - un premier moyen d'entraînement en rotation monté sur un arbre de 25 rotation apte à être entrainé en rotation par des moyens appropriés pour entraîner en rotation de dits objets métalliques autour du dit arbre, et - des moyens d'indexation des dits objets métalliques, solidaires dudit premier moyen d'entraînement en rotation pour saisir desdits objets métalliques en une première position puis les maintenir jusqu'à une seconde position au cours d'un mouvement de rotation dudit premier moyen d'entraînement en rotation, et - des moyens de détection de la position d'une dite soudure sur lesdits objets métalliques, Conformément à l'invention, ce dispositif de transfert et d'indexation d'objets métalliques se caractérise par le fait que lesdits moyens d'indexation desdits objets métalliques sont chacun montés libres en rotation sur un axe solidaire dudit premier moyen d'entraînement en rotation et coopèrent avec des seconds moyens d'entrainement en rotation aptes à initier une rotation propre desdits moyens d'indexation sur eux-mêmes autour de leur dit axe simultanément aux mouvements de rotation dudit premier moyen d'entraînement en rotation autour dudit arbre et à entretenir cette rotation sans contact avec lesdits moyens d'indexation. Le dispositif de transfert et d'indexation selon l'invention s'avère particulièrement avantageux en ce qu'il permet simultanément le transfert, la détection d'une soudure et l'indexation d'une pluralité d'objets métalliques par rapport à cette soudure sans réduction des cadences de production de la ligne de fabrication sur laquelle le dispositif est mis en oeuvre. Ceci est permis par les différents moyens d'indexation portés et entrainés en rotation par un premier moyen d'entraînement en rotation dont la vitesse de rotation est choisie en fonction de la cadence de production à respecter sur la ligne de fabrication, mais également mobiles en rotation sur eux-mêmes grâce aux seconds moyens d'entraînement en rotation ce qui permet de détecter la soudure sur chaque objet métallique et d'indexer la position de l'objet par rapport à la soudure pendant le transfert entre deux postes successifs de la ligne de fabrication sans ralentissement ni stagnation des objets. De plus, l'entraînement en rotation des moyens d'indexation par les seconds moyens d'entraînement en rotation est réalisé sans contact et sans moyens motorisés d'entraînement. Ceci simplifie grandement la structure du dispositif, son entretien et sa maintenance. De plus, l'usure des moyens d'indexation et des seconds moyens d'entraînement est quasi nulle du fait de l'absence de contact entre ces pièces. Enfin cela permet de réduire également l'encombrement global et le coût de fabrication et d'utilisation du dispositif de l'invention. Conformément à une première caractéristique préférée du dispositif de l'invention, lesdits moyens d'indexation et lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation comportent des moyens magnétiques aptes à entretenir une rotation sans contact à vitesse constante desdits moyens d'indexation. Ces moyens magnétiques d'entraînement comportent par exemple, de façon préférée, des aimants montés en regard les uns des autres respectivement sur lesdits moyens d'indexation et sur lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation et en opposition de polarité.
Ainsi, grâce à l'utilisation de moyens d'entraînement magnétiques tels que des aimants la construction, l'entretien et la maintenance du dispositif de l'invention sont particulièrement aisés et leurs coûts réduits. De façon complémentaire et conformément à une autre caractéristique préférée de l'invention, lesdits seconds moyens d'entraînement en rotation comportent un patin de frottement apte à contacter la périphérie desdits moyens d'indexation pour initier un mise en rotation de ceux-ci sur eux-mêmes lors d'un mouvement de rotation dudit premier moyen d'entraînement en rotation. Un tel patin de frottement permet de mettre très simplement les moyens d'indexation en rotation sur eux-mêmes lors du démarrage de la rotation du premier moyen d'entraînement en rotation qui porte lesdits moyens d'indexation. Dans un mode de réalisation avantageux du dispositif de l'invention, lesdits moyens d'indexation comportent au moins une pièce sensiblement circulaire présentant une face d'entraînement tournée vers lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation et une face de contact opposée à ladite face d'entraînement, ladite face de contact étant aimantée pour bloquer un dit objet métallique contre ladite face de contact par attraction magnétique. Toujours selon l'invention, lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation sont fixés sur au moins un support sensiblement tangent à la périphérie dudit premier moyen d'entraînement en rotation et monté sur un bâti fixe de telle sorte que lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation sont positionnés au moins partiellement en regard desdits moyens d'indexation.
De préférence, ledit premier moyen d'entraînement est constitué d'un plateau circulaire. Le choix d'un tel plateau d'entraînement permet une répartition uniforme des moyens d'indexation sensiblement à la circonférence dudit plateau, mais également un transfert des objets métallique et un entraînement en rotation des moyens d'indexation sans à-coups, avec fluidité. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention, ledit support desdits seconds moyens d'entrainement en rotation est constitué d'une portion de couronne sensiblement concentrique au dit premier moyen d'entraînement en rotation, et présentant de préférence une partie située en regard desdits moyens d'indexation. Toujours selon l'invention, lesdits moyens de détection de la position d'une dite soudure sur lesdits objets métalliques sont solidaires dudit premier moyen d'entrainement en rotation et comportent au moins une cellule photoélectrique positionnée de manière sensiblement adjacente à chaque dit moyen d'indexation. Toujours selon l'invention, le dispositif de transport et d'indexation comporte des moyens mobiles d'arrêt de la rotation desdits moyens d'indexation sur eux-mêmes, notamment des patins mobiles aptes à être actionnés sensiblement simultanément à la détection d'une dite soudure sur lesdits objets métalliques par lesdits moyens de détection de soudure pour venir au contact desdits moyens d'indexation pour stopper leur mouvement de rotation propre et ainsi indexer la position des objets par rapport à la position de la soudure. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 5 mieux à la lecture de la description détaillée de l'invention qui va suivre, faite à titre non limitatif en référence aux figures annexées parmi lesquelles: -la figure 1 représente en perspective un dispositif de transfert et d'indexation selon l'invention dans un mode préféré de réalisation; - la figure 2 représente une vue de dessus partielle du dispositif selon 10 l'invention; - la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale selon l'axe III-III du dispositif de l'invention représenté à la figure 2; - la figure 4 représente en coupe longitudinale selon l'axe IV-IV sur la figure 3, le détail de la liaison entre le plateau d'entraînement principal en 15 rotation et un moyen d'indexation du dispositif selon l'invention, - la figure 5 représente de façon schématique une cinématique de fonctionnement du dispositif de l'invention en coopération avec deux tourelles ou carrousels de formage d'objets métalliques. En référence tout d'abord à la figure 1, la présente invention se 20 rapporte à un dispositif 1 de transfert et d'indexation d'objets métalliques O tels que des viroles constituées de fer blanc et traditionnellement utilisées dans l'industrie pour la réalisation de boîtes et emballages métalliques pour denrées alimentaires ou autres. Le dispositif 1 comporte en premier lieu un arbre de rotation 2 25 vertical couplé au niveau de son extrémité inférieure 3 à un moteur (non représenté sur les figures) par tous moyens d'accouplement en rotation appropriés tels que engrenages ou transmission à courroie par exemple.
Bien entendu, la localisation de l'accouplement de l'arbre 2 au moteur peut être située à l'extrémité supérieure 4 de l'arbre de rotation 2 sans conséquences sur le fonctionnement du dispositif 1 et constitue une variante de réalisation équivalente du dispositif de l'invention.
Sur l'arbre de rotation 2 est monté un plateau circulaire 5 enfilé sur ledit arbre 2 et solidaire de celui-ci afin d'être entraîné en rotation par ledit arbre. La liaison entre ledit arbre 2 et ledit plateau 5 peut être réalisée par tout moyen ou technique connue dans le domaine de l'assemblage et notamment soudage, emboitement mutuel en force ou non, accouplement mécanique (engrenages, baïonnettes,... etc.). Le plateau circulaire 5 constitue un premier moyen d'entrainement en rotation pour réaliser le transfert d'objets métalliques O entre deux postes de formage d'une ligne de fabrication de boîtes ou emballages métalliques, en particulier entre deux tourelles de formage 6, 7 aptes à prendre en charge une pluralité d'objets métalliques O de façon simultanée comme représenté schématiquement sur la figure 5. Pour effectuer ce transfert, le plateau circulaire 5 supporte sur sa périphérie des moyens d'indexation de dits objets métallique O. Ces moyens d'indexation sont constitués de façon préférée et comme représentée en détail à la figure 4 par des disques d'indexation 8 montés libres en rotation sur le plateau circulaire 5 du dispositif. Chaque disque d'indexation 8 comporte à cet effet un axe cylindrique 9 formé de matière avec le disque et orienté perpendiculairement au disque 8. Cet axe 9 permet le montage et la rotation du disque 8 sur le plateau 25 circulaire 5 dans des orifices 10 débouchant percés dans l'épaisseur du plateau 5 à la périphérie de celui-ci comme représenté sur la figure 1. Un mode préféré de fixation des disques est représenté en détail sur la figure 4 et décrit ci-après. Un roulement à billes 11 est logé dans un lamage 12 formé dans 30 chacun des orifices 10 débouchant du plateau circulaire de transfert 5. De préférence, le lamage 12 pratiqué dans chacun des orifices 10 présente un diamètre sensiblement égal au diamètre de la bague extérieure 11a du roulement à billes 11 de manière à permettre un calage du roulement 11 dans chacun des orifices 10.
Par ailleurs, chaque roulement à billes 11 est maintenu dans chacun des orifices 10 du plateau 5 par une cale 13 fixée au plateau 5 par trois vis 14 réparties à 120 les unes des autres autour des orifices 10 de fixation des disques d'indexation 8 (voir figure 1). De façon préférée, lesdites cales 13 comportent elles-aussi un orifice 15, sensiblement central, afin de permettre le passage de l'axe 9 des disques d'indexation 8 comme il sera décrit ci-après, et un lamage 16 coaxial audit orifice 15 et de diamètre interne sensiblement égale au diamètre de la bague extérieure 11a du roulement à billes 11 pour permettre l'emboîtement de chaque dite cale 13 sur un dit roulement 11 de manière à emprisonner ce dernier entre dans les lamages 12, 16 respectifs du plateau de transfert 5 et de la cale 13. Les disques d'indexation 8 quant à eux sont insérés en butée par leur axe 9 dans la bague intérieure 11b des roulements à billes 11. L'axe 9 des disques 8 comporte à cet effet un épaulement 9a formant une butée limitant la profondeur d'insertion de l'axe 9 par rapport au roulement 11 de manière à ménager un écartement suffisant pour éviter tout frottement entre les disques 8 et les cales 13 de blocage. Le blocage des disques 8 sur les roulements 11 est enfin assuré par l'intermédiaire d'une vis 17 logée dans un alésage borgne coaxial à l'axe 9 des disques 8 et d'une rondelle d'appui 18 sur la bague intérieure 11b des roulements à billes 11. Ainsi les disques d'indexation 8 sont montés libres en rotation par rapport au plateau de transfert 5 qui est lui-même solidaire en rotation de l'arbre d'entraînement 2 du dispositif.
Les disques d'indexation 8 sont de préférence constitués d'acier inoxydable, bien que d'autres matériaux de construction, notamment métalliques, puissent être envisagés. Lesdits disques 8 sont par ailleurs aimantés, soit dans leur masse s'ils sont constitués d'acier, soit par intégration d'aimants dans leur corps, afin de permettre l'attraction et le blocage d'objets métalliques O à transférer et indexer contre une face inférieure 8a, de préférence plane, opposée à la face supérieure 8b portant l'axe de rotation 8 des disques. De plus, les disques d'indexation 8 comportent également sur leur face supérieure 8b des aimants 19 insérés par exemple dans des trous formés dans la masse des disques 8 sur toute la bordure périphérique de ceux-ci. Ces aimants 19 forment, en coopération avec d'autres aimants portés sur une partie du dispositif de transfert 1 située en regard desdits disques 8 des moyens d'entraînements en rotation sans contact des disques d'indexation sur eux-mêmes comme il sera décrit par la suite. En compléments des disques d'indexation 8, le dispositif comporte également des moyens de calage 20 pour faciliter le positionnement de dits objets métalliques O à transférer à l'aplomb desdits disques d'indexation 8 lors de leur prise en charge par le dispositif 1 et pour les caler au cours de leur transfert en rotation pour éviter tout mouvement de balancement desdits objets métalliques O par rapport à la surface 8a des disques d'indexation 8. Ces moyens de calage sont, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2 notamment, constitués par des encoches ou découpes 20 sensiblement semi-circulaires pratiqués dans une plaque 21 solidaire de l'arbre de rotation 2, lesdits encoches ou découpes 20 étant positionnées à l'aplomb exact des disques d'indexation 8, le diamètre de la plaque portant les découpes étant sensiblement égal au diamètre de giration des disques d'indexation 8, c'est-à-dire le diamètre du cercle passant le centre de l'axe de rotation 9 de chacun des disques d'indexation 8.
Le dispositif de transfert et d'indexation 1 de l'invention comporte également un bâti de stabilisation 22. Ce bâti 22 comporte une barre transversale 221 horizontale enfilée par un orifice percé en son milieu sur l'arbre de rotation 2 du dispositif et portée à chacune de ces extrémités par deux piliers 222, 223. Pour permettre la rotation libre de l'arbre de rotation 2 par rapport au bâti 22, la liaison entre ladite barre 221 et ledit arbre de rotation 2 est réalisée par un roulement à billes 23 formant entretoise entre l'arbre 2 et le moyeu défini par l'orifice 2210 d'enfilement de la barre 221 sur ledit arbre 2.
Le bâti 22 permet d'une part de stabiliser le dispositif 1 de transfert et d'indexation, notamment pour maintenir l'arbre de rotation 2 de celui-ci dans son axe et éviter tout effet de balourd lors des mouvements de rotation du plateau circulaire 5 de transfert et d'autre part de fixer et soutenir des seconds moyens d'entraînement en rotation pour mener en rotation lesdits disques d'indexation 8 autour de leur axe 9 de rotation propre par rapport au plateau 5. Pour accomplir cette dernière fonction, le bâti 22 comporte une portion 224 en forme de secteur angulaire dont le sommet se trouve au niveau de l'arbre de rotation 2 et dont la médiane est formée par l'axe longitudinal de la barre 221 du bâti. La portion 224 est formée de préférence de matière avec ladite barre 221. Sur les bords droits du secteur angulaire du bâti sont vissées deux traverses droites 225, 226 à l'extrémité de chacune desquelles est fixé, de façon perpendiculaire, un manchon 24 de suspension d'une portion de couronne 25 sensiblement coaxiale au plateau 5 de transfert en rotation. Un troisième manchon 24 de soutien de ladite portion de couronne 25 est fixé lui directement sur la barre transversale 221 du bâti à proximité d'un des piliers 222. Comme cela ressort en détail de la figure 2, ladite portion de couronne 25 présente un diamètre interne très légèrement supérieur au diamètre externe du plateau 5 et elle est fixée aux extrémités inférieures desdits manchons 24, par exemple par vissage. La longueur desdits manchons 24 et l'épaisseur de ladite portion de couronne 25 sont avantageusement choisis de manière à ce qu'une fois fixée à l'extrémité inférieure desdits manchons 24 la face inférieure de ladite portion de couronne 25 affleure sans contact la surface supérieure 8b d'entraînement desdits disques d'indexation 8 montés libres en rotation sur le plateau 5.
La portion de couronne 25 porte par ailleurs sur sa surface inférieure des moyens d'entraînement en rotation desdits disques d'indexation. Ces moyens d'entraînement comportent en premier lieu, comme cela est plus aisément visible sur la figure 3, un patin de frottement 26. Ce patin est fixé, par exemple par collage ou vissage sur la face inférieure de la portion de couronne 25 de telle sorte que les disques d'indexation 8 entrent en contact à leur périphérie 8c avec ledit patin 26 lors de la rotation du plateau 5 de transfert du dispositif 1. Ainsi, par effet du frottement du patin 26 conjointement à la rotation du plateau 5, les disques d'indexation 8 peuvent être mis en rotation autour 15 de leur axe de rotation propre 9 par rapport au plateau 5. Pour entretenir cette rotation propre des disques 8 une fois le contact supprimé entre le patin 26 et la périphérie 8c de disques d'indexation 8, des moyens d'entraînement sans contact formés d'aimants 27 insérés et collés dans la face inférieure de la portion de couronne 25 de manière à ce que 20 lesdits aimants 27 soient situés en regard des aimants 19 placés sur la face supérieure 8b, également nommée face d'entraînement, des disques d'indexation 8. Les aimants 19 des disques d'indexation 8 et les aimants 27 sur la face inférieure de la portion de couronne 25 sont de préférence de même type, 25 par exemple Néodyme-Fer-Bore, et sont placés en opposition des polarités les uns en regard des autres afin d'entretenir la rotation des disques sur eux- mêmes. Le couple d'entrainement ainsi obtenu entre la portion de couronne 25 et les disques d'indexation 8 est de l'ordre de 1 N.m, ce qui permet aisément d'entrainer les disques 8 en rotation sur eux-mêmes même lorsque 30 ceux-ci portent sur leur face inférieure 8a un objet métallique 0 pour le transférer entre deux postes de formage d'une ligne de fabrication par exemple. La mise en rotation des disques d'indexation 8 sur eux-mêmes au moyen d'un patin de frottement 26 et d'aimants 27 portés sur la portion de couronne 25 fixe du dispositif 1 et coopérant respectivement avec le flanc périphérique 8c des disques d'indexation 8 et les aimants 19 placés sur la face supérieure 8b de ceux-ci a pour finalité de permettre la détection sur des objets métalliques O formés à partir d'une virole soudée de la position de la soudure S sur lesdits objets et d'indexer en conséquence la position des objets O de façon simultanée au transfert en rotation des objets par le plateau 5 du dispositif. Pour détecter une dite soudure S sur les objets métalliques O portés par les disques d'indexation 8, le dispositif de l'invention comporte des moyens de détection 28 appropriés positionnés sur le plateau 5 de transfert à proximité de chacun des disques d'indexation 8, qui sont au nombre de quatre dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures, notamment les figures 2 et 3, les moyens de détection 28 comportent une lame flexible 281 sur laquelle sont montées une fibre optique 282 et une butée à bille 283. L'ensemble formé de ces trois éléments 281, 282, 283 permet, lorsqu'un objet métallique O est porté par un disque d'indexation 8 de contacter la surface externe de cet objet O afin d'avoir une distance constante entre le corps de l'objet O et la fibre optique 282. La lame flexible 281 est fixée sur le plateau de transfert 5 et s'étend perpendiculairement à celui-ci vers le bas de manière à ce que la butée à bille 283 et l'extrémité de la fibre optique 282 soient positionnés sous le niveau de la face inférieure 8a des disques d'indexation 8, et orientés pour pouvoir être au contact de la surface d'un objet métallique O porté par le disque 8 à proximité lors du fonctionnement du dispositif 1.
Ces moyens de détection 28 sont reliés électriquement à une unité de gestion et de commande du dispositif (non représentée sur les figures) qui les alimente et intègre les signaux reçus desdits moyens de détection 28 pour déterminer la détection d'une soudure S sur un objet métallique O porté par un disque 8. Fonctionnant en coopération avec les moyens de détection 28, des moyens 29 d'arrêt en rotation des disques d'indexation 8 sont également montés sur le plateau 5 de transfert à proximité de chacun des disques d'indexation 8 pour stopper la rotation propre des disques d'indexation sur eux-mêmes sensiblement simultanément à la détection de la position de la soudure S sur un objet métallique O porté par un disque d'indexation 8. Ces moyens d'arrêt 29 peuvent eux aussi être de différentes formes. Toutefois, dans l'exemple représenté sur les figures, lesdits moyens d'arrêt comportent un vérin pneumatique 291 coopérant avec un patin de frottement 292 de type garniture de freinage monté sur un lame flexible 293, l'ensemble étant monté sous le plateau 5 de transfert et relié électriquement au dit dispositif de gestion et commande de dispositif de transfert et d'indexation 1. Ainsi, lorsque le dispositif de gestion et de commande reçoit un signal correspondant à la détection de la soudure S sur un objet métallique O porté par un disque d'indexation 8, le dispositif de commande envoie simultanément un signal électrique en direction des moyens d'arrêt 29 placés à côté de ce disque d'indexation 8. Le patin de frottement 292 pivote alors instantanément sous l'action du vérin 291 pour venir appuyer contre le flanc externe périphérique 8c du disque d'indexation 8, stoppant ainsi instantanément sa rotation propre, la force de frottement du patin 292 étant supérieure au couple d'entrainement généré par les aimants 19, 27 respectifs sur la portion de couronne 25 et sur la face d'entraînement 8b du disque d'indexation 8.
Ainsi, dès détection d'une soudure S sur un dit objet métallique O la position de ce dernier est directement indexée et figée par les moyens d'arrêt 29. Le fonctionnement du dispositif d'indexation et de transfert 1 de la 5 présente invention va maintenant être décrit en plus amplesdétails en référence aux figures 3 et 5. Le dispositif 1 de l'invention est tout particulièrement étudié pour être disposé sur une machine de fabrication d'objets métalliques tels que des emballages ou boîtes entre deux tourelles de formage comme représenté sur 10 la figure 5. Le dispositif de l'invention 1 placé entre les tourelles à pour fonction d'indexer la position des objets métalliques par rapport à leur soudure entre la première tourelle et la deuxième tourelle qui comportent respectivement des outils de formage différents, par exemple six outils de bordage 61 sur la 15 première tourelle et six outils d'expansion 71 sur la deuxième tourelle dans l'exemple représenté à la figure 5. L'indexation des objets métalliques O entre les deux tourelles est nécessaire notamment pour prévenir les défauts de fabrication qui pourraient résulter de l'action des outils d'expansion de la deuxième tourelle sur la 20 soudure des objets métalliques O et notamment des ruptures de la soudure. Comme représenté schématiquement sur la figure 5, des objets métalliques O à mettre en forme, en l'espèce des viroles cylindriques, sont présentés à l'entrée d'une première tourelle de formage comportant six outils de bordage 61 des objets disposés régulièrement à la périphérie de ladite 25 première tourelle selon un écartement de 60 autour de l'axe central de rotation de la tourelle. L'alimentation de chacun des outils de bordage de la tourelle se fait par l'intermédiaire d'un tourniquet d'entrée 30 à trois encoches 31 d'entraînement d'un objet métallique O régulièrement réparties à 120 les 30 unes des autres. Le diamètre de giration du tourniquet 30 est égal à la moitié de celui de la tourelle, le tourniquet 30 et la tourelle étant positionnés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que girations respectives soient tangentes l'une de l'autre. De plus, le tourniquet d'entrée 30 et la première tourelle suivent chacun une giration de sens opposé, dans le sens de la flèche FI pour le tourniquet 30 et dans le sens opposé selon la flèche F2 pour la première tourelle. Par ailleurs, les vitesses de rotation du tourniquet 30 et de la première tourelle sont réglées pour qu'une encoche 31 du tourniquet corresponde avec un outil de bordage de la tourelle à chaque rotation du tourniquet et de la tourelle. Ainsi, des objets métallique O sont présentés et pris en charge dans un premier temps par le tourniquet d'entrée 30 dans chacun des postes de bordage de la première tourelle au fur et à mesure des rotations respectives du tourniquet et de la tourelle selon les flèches FI et F2. Pendant la rotation de la tourelle selon F2, les objets O subissent une opération de bordage de leur rebord supérieur. Les objets O sortent ensuite de la lère tourelle après bordage puis sont pris en charge par le dispositif d'indexation et de transfert 1 de l'invention, lequel est positionné sensiblement tangentiellement aux dites première tourelle et deuxième tourelle de formage représentées sur la figure 5. Les objets métalliques O, maintenus par le dessous par chacun des outils de bordage de la première tourelle, sont attirés magnétiquement lors du passage au dessus d'eux des disques d'indexation 8 du dispositif d'indexation, ces derniers, au nombre de quatre dans le mode de réalisation représenté (cf. figures 3 et 5), étant portés et entraînés en rotation par le plateau de transfert 5 du dispositif. Les objets O sont alors plaqués et bloqués magnétiquement contre la face inférieure 8a des disques 8. Le plateau de transfert 5 du dispositif 1 est entraîné en rotation dans 30 le sens de la flèche F3 par l'arbre 2 qui lui-même est mû par un moteur à l'aide d'un pignon et d'une courroie (non représentés sur les figures), assurant ainsi une synchronisation mécanique du dispositif d'indexation et de transfert 1 par rapport aux deux tourelles de formage. En pratique, la vitesse moyenne de rotation du plateau 5 en 5 fonctionnement industriel est de l'ordre de 550 à 600 tours par minute. La giration effectuée par les quatre disques d'indexation 8 sous l'entrainement du plateau de transfert 5 est tangente aux trajectoires circulaires périphériques de chacune des deux tourelles de formage pour obtenir en fonctionnement une bonne correspondance des quatre disques 10 d'indexation par rapport aux six outils de formages des deux tourelles et ainsi opérer un transfert coordonné et sécurisé des objets métalliques O entre les deux tourelles. Après prise en charge des objets métalliques O en sortie de la première tourelle, les disques d'indexation 8 du dispositif d'indexation et de 15 transfert 1, entraînés en rotation par le plateau de transfert 5 autour de l'arbre 2 du dispositif 1, entrent en contact sur leur flanc périphérique 8c avec le patin de frottement 27 fixé sur la portion de couronne 25 solidaire fixement du bâti 24 du dispositif 1. Ce frottement périphérique des disques 8 sur le patin 27 entraîne les disques d'indexation 8 en rotation sur eux-mêmes 20 autour de leur axe propre 9. En d'autres termes, les disques 8 roulent et sont guidés contre le patin 27 suivant la rotation du plateau 5. Toujours suivant la rotation du plateau de transfert 5, les disques d'indexation 8 perdent ensuite contact avec ledit patin de frottement 27 mais leur rotation propre est alors entretenue simultanément à la rotation du 25 plateau 5 par le flux magnétique des aimants 19, 27 montés en opposition respectivement sur la face supérieure d'entraînement 8b des disques 8 et sur la face inférieure de la portion de couronne 25 solidaire du bâti 24 du dispositif 1. Ainsi le mouvement de rotation propre des disques 8 portant les 30 objets métalliques 0 est entretenu sans contact mécanique entre les disques 8, soumis à la rotation du plateau 5 autour de l'arbre 2, et la portion de couronne 25 fixe et solidaire du bâti 24 comme décrit précédemment. Cet entretien de la rotation propre des disques d'indexation 8 permet de réaliser simultanément au transfert des objets métalliques O entre les tourelles la détection de la soudure S sur le corps desdits objets et l'indexation de la position des objets par rapport à cette soudure avant libération pour prise en charge par le deuxième tourelle. La détection de la soudure sur les objets O et leur indexation s'effectuent comme suit.
Au cours de la rotation propre des disques d'indexation 8, les objets métalliques O, portés magnétiquement par lesdits disques 8 sont entraînés eux aussi en rotation sur eux-mêmes. La butée à bille 282 des moyens de détection 28 roule alors contre la surface desdits objets O et la fibre optique 283 desdits moyens de détection diffuse un faisceau lumineux au droit de cette surface. Lorsque le faisceau lumineux rencontre la soudure de l'objet métallique O, la quantité de lumière réfléchie par la surface des objets métalliques O et captée par la fibre optique 283 varie subitement. A cette variation subite de la quantité de lumière réfléchie correspond une variation subite de signal électrique transmis par la fibre optique, variation qui est détectée par le dispositif de gestion et de commande du dispositif d'indexation et de transfert et interprété comme signal de détection de la soudure. Ledit dispositif de gestion et de commande envoie alors un signal électrique d'actionnement aux moyens d'arrêt 29 du disque 8 portant l'objet O dont la soudure a été détectée. Le vérin pneumatique 291 des moyens d'arrêt provoque alors le pivotement du patin de frottement 292 et son contact contre la périphérie 8c du disque d'indexation 8 et l'arrêt de la rotation de celui-ci, permettant ainsi l'indexation de l'objet O.
Une fois la soudure des objets métalliques O détectée et la rotation propre des disques d'indexation 8 correspondants stoppée par les moyens d'arrêt 29, les objets métalliques O sont amenés à l'entrée de la seconde tourelle de formage pour y subir une expansion. Lesdits objets sont alors détachés des disques d'indexation 8 et extraits du dispositif d'indexation 1 par le dessous grâce à un système de ressorts monté sur la deuxième tourelle, puis entraînés en rotation dans le sens de la flèche F4 par ladite tourelle. Après expansion sur cette seconde tourelle au niveau d'un des six postes de formage de celle-ci, les objets métalliques O bordés et expansés sont extraits de la seconde tourelle par un tourniquet de sortie 32 identique au tourniquet d'entrée 30 alimentant la première tourelle, le tourniquet de sortie 32 suivant un mouvement de rotation selon la flèche F5 en sens opposé à celui de la deuxième tourelle de formage. Les objets métalliques O sont ensuite transférés vers d'autres postes 15 de formage, d'usinage ou de finition pour en terminer la réalisation. Ainsi le dispositif de transfert et d'indexation 1 de la présente invention présente l'intérêt de procurer une solution d'entraînement des disques d'indexation 8 par aimantation, et donc sans contact direct avec les disques, ce qui améliore la durée de vie des composants puisqu'il n'y a pas, 20 ou peu de frottements et de plus n'occasionne aucun couple une fois les disques bloqués par les moyens d'arrêt, ce qui améliore ainsi la précision d'indexation des objets métalliques transférés entre deux tourelles de formage et/ou d'usinage d'une ligne de fabrication de boîtes métalliques.
Claims (10)
1. Dispositif (1) rotatif de transfert et d'indexation d'objets (0) métalliques comportant une soudure, en particulier de viroles et/ou emballages métalliques, comportant: - un premier moyen (5) d'entraînement en rotation monté sur un arbre de rotation (2) apte à être entrainé en rotation par des moyens appropriés pour entraîner en rotation de dits objets métalliques (0) autour du dit arbre, et des moyens (8) d'indexation des dits objets métalliques, solidaires dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation et aptes à saisir les objets métalliques en une première position puis les maintenir jusqu'à une seconde position au cours d'un mouvement de rotation dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation, et - des moyens (28) de détection de la position d'une dite soudure sur 15 lesdits objets métalliques, caractérisé en ce que lesdits moyens (8) d'indexation sont montés libres en rotation sur un axe (9) solidaire dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation et coopèrent avec des seconds moyens (25, 26, 27) d'entrainement en rotation pour initier une rotation propre desdits 20 moyens (8) d'indexation sur eux-mêmes et entretenir cette rotation sans contact avec lesdits moyens d'indexation (8) simultanément aux mouvements de rotation dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation autour dudit arbre (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits 25 moyens (8) d'indexation et lesdits seconds moyens d'entrainement (26, 27) en rotation comportent des moyens magnétiques (19, 27) aptes à entretenir une rotation sans contact à vitesse constante desdits moyens d'indexation.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'indexation (8) et lesdits seconds moyens (26, 27)d'entrainement en rotation comportent des aimants (19, 27) montés en regard les uns des autres et en opposition de polarité respectivement sur lesdits moyens d'indexation (8) et sur un support fixe (25) solidaire d'un bâti (24) fixe de manière à entretenir une rotation sans contact à vitesse constante desdits moyens d'indexation.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation comportent un patin (26) de frottement apte à contacter la périphérie (8c) desdits moyens (8) d'indexation de manière à initier un mise en rotation de ceux-ci sur eux-mêmes lors d'un mouvement de rotation dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'indexation comportent au moins une pièce (8) sensiblement circulaire présentant une face d'entraînement (8b) tournée vers lesdits seconds moyens (26, 27) d'entrainement en rotation et une face de contact (8a) opposée à ladite face d'entraînement (8b), ladite face de contact (8a) étant aimantée pour bloquer un dit objet (0) métallique contre ladite face de contact par attraction magnétique.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation (26, 27) sont fixés sur au moins un support (25) sensiblement tangent à la périphérie dudit premier moyen (5) d'entraînement en rotation et solidaire d'un bâti (24) fixe de telle sorte que lesdits seconds moyens d'entrainement en rotation (26, 27) ont positionnés au moins partiellement en regard desdits moyens d'indexation (8).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dit premier moyen d'entraînement en rotation est constitué d'un plateau circulaire (2).
8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que 30 ledit support (25) desdits seconds moyens d'entrainement en rotation (26,25) est constitué d'une portion de couronne (25) sensiblement concentrique au dit premier moyen (5) d'entraînement en rotation.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens (28) de détection de la position d'une dite soudure sur lesdits objets (0) métalliques sont solidaires dudit premier moyen (5) d'entrainement en rotation et comportent au moins un moyen de détection photoélectrique (283) positionné de manière sensiblement adjacente à chaque dit moyen (4) de blocage.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'arrêt (29) mobiles de la rotation desdits moyens d'indexation (8) sur eux-mêmes, notamment des patins (292) mobiles coopérant avec un vérin (291) et aptes à être actionnés sensiblement simultanément à la détection d'une dite soudure sur lesdits objets métalliques (0) par lesdits moyens de détection (28) de soudure pour venir au contact desdits moyens d'indexation (8) pour stopper leur mouvement de rotation sur eux-mêmes.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20120330 |