WO2000005035A1 - Dispositif de centrage et de bridage d'un ensemble de tolerie oud'une piece mecanique - Google Patents

Dispositif de centrage et de bridage d'un ensemble de tolerie oud'une piece mecanique Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a centering and clamping device which allows a two-dimensional geometry XY of a sheet metal assembly such as a bodywork element or a mechanical part in a pilot hole provided for this purpose, as well as its clamping in the Z axis.
  • Document FR2757 37 discloses in particular a centering and tightening tool of the type comprising a pilot member carried at the end of a casing and clamping members.
  • This tool comprises means for pivoting and translating the clamping members between a centering position in which the clamping members are removed inside the pilot member and several clamping positions in which the clamping members are projecting outside the pilot member and resting on the workpiece, these drive means being arranged to simultaneously produce one drive in pivoting and in translation of the clamping members.
  • the objective of the present invention is to propose a new centering and clamping device which provides a closer association of the clamping and clamping functions, compared with the prior art illustrated by the aforementioned documents, in particular with pilot holes of small diameter, for example less than 25 mm, and opening into a hollow body.
  • this device comprises a hollow pilot providing management of the centering X, Y, equipped with at least two retractable hooks providing management of the clamping Z and each provided with a lug, and moved by a piston which slides at inside the hollow pilot.
  • This piston has a characteristic groove which allows the hooks to rotate through their respective lugs.
  • the grooved piston is advantageously driven in translation by a three-point system allowing locking in the clamping position, and actuated by a pneumatic cylinder or a manual three-point system.
  • the assembly (pilot, piston, hooks) is mounted on a bearing nose which determines the bearing face of the part to be clamped.
  • a washer inserted between the fixing face of the pilot and the base of the bearing nose makes it possible to adjust the thickness of the part to be clamped by modifying its thickness.
  • the entire system is integrated in a housing which can be fixed by three of its faces or by the bearing nose in a mechanical assembly.
  • FIG. 1 shows in section a first embodiment of a centering and clamping device according to the invention, equipped with a jack;
  • Figure 2 is a top view of the centering and clamping device of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a centering and clamping device according to the invention, in a manual variant;
  • Figure 4 shows a detail A of the centering and clamping device shown in Figure 1;
  • Figure 5 shows a section B of detail A shown in Figure 4;
  • - Figure 6 shows a top view of detail A shown in Figure 4;
  • FIG. 7 represents a detail of the groove 13 of the piston 3 represented in FIG. 5.
  • the centering and clamping device Dl comprises a hollow pilot 1 (geometric management X - Y), equipped with two hooks 2.1, 2.2 articulated on their axes 14.1, 14.2 ( Figure 4).
  • the hooks 2.1, 2.2 are rotated by pushing (clamping) and pulling (unclamping) on the piston 3 which has a groove 13 ( Figures 5 and 7) causing the hooks 2.1, 2.2 to rotate by means of their lugs 15.1, 15.2 ( Figure 6).
  • the assembly [pilot 1, hooks 2.1, 2.2 and piston 3] is fixed to the support nose 4 which determines the support plane 11 of the element to be clamped.
  • the bearing nose 4 is fixed to a reference face 12 of the housing 9.
  • the thickness of the EP to be clamped is adjusted by modifying the thickness of a washer 5.
  • An adjustment screw 6 allows setting level of the pins 15.1, 15.2 relative to the axes of rotation 14.1, 14.2 of the hooks 2.1, 2.2.
  • Dynamic washers 7 interposed between the thrust head of the three-point system 8 and the adjustment screw 6 make it possible to absorb the differences in thickness to be clamped.
  • a pneumatic cylinder 10 ensures the movement of the three-point system 8 and of the piston 3.
  • the assembly of the centering and clamping device is integrated in a housing 9.
  • the movement of the piston 3 is ensured by a manual three-point system 16.
  • a bodywork part 20 to be clamped provided with a hole 17 covered for example by a sheet metal part 16 defining a housing intended to receive a pilot.
  • the hollow pilot 1 is inserted into this hole until the support nose comes into abutment against the lower support plane 11 of the bodywork part 20.
  • the two hooks 2.1, 2.2 are at this stage in the retracted position I (FIG. 4) and thus do not impede the penetration of the hollow pilot 1 into the hole 17.
  • the piston 3 is then actuated by means of the pneumatic cylinder 10 or manually (variant shown in FIG. 3), which has the effect of causing the hooks 2.1, 2.2 to rotate about their respective axes 14.1, 14.2 integrated in the bearing nose 4, by means of their lugs 15.1, 15.2 themselves driven by the groove 13 of the piston 3.
  • This rotation of the hooks 2.1, 2.2 ends when their hooking ends 210, 220 abut against the upper face of the bodywork part 20 on either side of the hole 17, in clamped position II (FIG. 4).
  • the reverse operation of unlocking and leaving the hollow pilot is effected by pulling the piston 3, which has the effect of retracting the hooks 2 by reverse rotation around the axes 14.1, 14.2.
  • the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the part of the invention.
  • other means of action of the piston can be provided, for example using electromechanical members.
  • the number of clamping hooks can be more than two.

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Abstract

Dispositif mécanique permettant la gestion géométrique précise et le bridage d'un élément mécanique ou d'un ensemble de tôlerie tel qu'une caisse de véhicule, par l'intermédiaire de trous de pilotage prévus à cet effet. Ce dispositif est constitué d'un pilote creux (1) équipé d'au moins deux crochets escamotables (2) et mu par un piston (3) doté d'une rainure (13), l'ensemble est monté sur un nez d'appui. Le piston est verrouillé en position de bridage par un système à trois points (8) actionné par un vérin pneumatique (10). L'ensemble du dispositif est intégré dans un boîtier (9). Le dispositif selon l'invention est destiné à équiper des postes d'assemblage de véhicules fixes ou mobiles, ou des mains de préhension.

Description

DESCRIPTION
"Dispositif de centrage et de bridage d'un ensemble de tôlerie ou d'une pièce mécanique"
La présente invention concerne un dispositif de centrage et de bridage qui permet une mise en géométrie bidimensionnelle X-Y d'un ensemble de tôlerie tel qu'un élément de carrosserie ou d'une pièce mécanique dans un trou de pilotage prévu à cet effet, ainsi que son bridage dans 1 ' axe Z .
Les techniques utilisées ordinairement dissocient les fonctions de centrage et de bridage.
Le document FR2757 37 divulgue notamment un outil de centrage et de serrage du type comportant un organe pilote porté à l'extrémité d'un carter et des organes de serrage. Cet outil comporte des moyens d'entraînement en pivotement et en translation des organes de serrage entre une position de centrage dans laquelle les organes de serrage sont effacés à l'intérieur de l'organe pilote et plusieurs positions de serrage dans lesquelles les organes de serrage sont en saillie à l'extérieur de l'organe pilote et en appui sur la pièce, ces moyens d'entraînement étant agencés pour produire simultanément 1 ' entraînement en pivotement et en translation des organes de serrage .
Le document FR2755049 divulgue un serrage pilote pour centrer, serrer ou maintenir une pièce, comportant un pilote porté par un carter et linéairement mobile entre une position où il est en retrait dans le carter et une position où il est en saillie hors du carter. Des moyens d'entraînement en déplacement linéaire du pilote entraînent également en déplacement linéaire des organes de serrage,, ces organes de serrage étant entraînables en déplacement linéaire entre deux positions extrêmes de serrage et de desserrage par des seconds moyens d'entraînement indépendants des moyens d'entraînement du pilote.
Le document FR2733930 divulgue un dispositif d'indexation d'une pièce à travers un trou de cette pièce, comportant un manchon ayant une face supérieure formant un appui pour la pièce, un piston monté dans le manchon pour coulisser sous l'effet de moyens d'entraînement entre une position rétractée à l'intérieur du manchon et une position déployée dans laquelle il s'étend en saillie de la face supérieure d'appui du manchon par une portion d'extrémité formant un pion d'indexation, et un système de verrouillage de la pièce sur la face supérieure d'appui du manchon comportant au moins une mâchoire montée mobile sur le pion de centrage pour se déplacer sous l'effet de moyens de commande entre une position active dans laquelle elle forme une butée pour la pièce et une position inactive dans laquelle elle permet un passage libre du pion d'indexation à travers le trou de la pièce. L'objectif de la présente invention est de proposer un nouveau dispositif de centrage et de bridage qui procure une association plus étroite des fonctions de serrage et de bridage, par rapport à l'état de la technique illustré par les documents précités, notamment avec des trous de pilotage de faible diamètre, par exemple inférieur à 25 mm, et débouchant dans un corps creux.
Cet objectif est atteint avec un dispositif de centrage et de bridage permettant une gestion géométrique X, Y, Z d'un ensemble de tôlerie ou d'un ensemble mécanique.
Selon l'invention, ce dispositif comprend un pilote creux procurant une gestion du centrage X, Y, équipé d'au moins deux crochets escamotables procurant une gestion du bridage Z et pourvus chacun d'un ergot, et mu par un piston qui coulisse à l'intérieur du pilote creux. Ce piston est doté d'une rainure caractéristique qui permet d'entraîner en rotation les crochets par l'intermédiaire de leurs ergots respectifs.
Le piston rainure est avantageusement entraîné en translation par un système à trois points permettant le verrouillage en position de bridage, et actionné par un vérin pneumatique ou un système à trois points manuel .
L'ensemble (pilote, piston, crochets) est monté sur un nez d'appui qui détermine la face d'appui de la pièce à brider. Une rondelle intercalée entre la face de fixation du pilote et la base du nez d'appui permet de régler l'épaisseur de la pièce à brider par modification de son épaisseur.
La mise à niveau des crochets (position des ergots par rapport aux axes de rotation) est effectuée par l'intermédiaire d'une vis de réglage. Des rondelles dynamiques intercalées entre la tête de poussée du trois points et la vis de réglage permettent d'absorber les éventuelles variations d'épaisseur de la pièce à brider, sans dommage pour les axes de rotation.
L'ensemble du système est intégré dans un boîtier qui peut être fixe par trois de ses faces ou par le nez d'appui dans un ensemble mécanique.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 représente en coupe un premier exemple de réalisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, équipé d'un vérin; la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de centrage et de bridage de la figure 1; la figure 3 représente un second exemple de réalisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, dans une variante manuelle; la figure 4 représente un détail A du dispositif de centrage et de bridage représenté en figure 1; la figure 5 représente une coupe B du détail A représenté en figure 4; - la figure 6 représente une vue de dessus du détail A représenté en figure 4; et la figure 7 représente un détail de la rainure 13 du piston 3 représentée en figure 5.
On va maintenant décrire un premier exemple de réalisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, en référence aux figures 1, 2, et 4 à
7.
Le dispositif de centrage et de bridage Dl comprend un pilote creux 1 (gestion géométrique X - Y) , équipé de deux crochets 2.1, 2.2 articulés sur leurs axes 14.1, 14.2 (figure 4). La rotation des crochets 2.1, 2.2 s'effectue par poussée (bridage) et traction (débridage) sur le piston 3 qui comporte une rainure 13 (figures 5 et 7) entraînant en rotation les crochets 2.1, 2.2 par l'intermédiaire de leurs ergots 15.1, 15.2 (figure 6).
L'ensemble [pilote 1, crochets 2.1, 2.2 et piston 3] est fixé sur le nez d'appui 4 qui détermine le plan d'appui 11 de l'élément à brider. Le nez d'appui 4 est fixé sur une face de référence 12 du boîtier 9. Le réglage de l'épaisseur EP à brider est effectué par modification de l'épaisseur d'une rondelle 5. Une vis de réglage 6 permet la mise à niveau des ergots 15.1, 15.2 par rapport aux axes de rotation 14.1, 14.2 des crochets 2.1, 2.2. Des rondelles dynamiques 7 intercalées entre la tête de poussée du système à trois points 8 et la vis de réglage 6 permettent d'absorber les différences d'épaisseur à brider.
Un vérin pneumatique 10 assure le mouvement du système à trois points 8 et du piston 3. L'ensemble du dispositif de centrage et de bridage est intégré dans un boîtier 9. Dans un second exemple de réalisation d'un dispositif D2 de centrage et de bridage représenté en figure 3, Le mouvement du piston 3 est assuré par un système à trois points manuel 16. On va maintenant décrire un exemple d'utilisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, en référence aux figures précitées.
On considère par exemple une pièce de carrosserie 20 à brider, pourvue d'un trou 17 recouvert par exemple par une pièce de tôle 16 définissant un logement prévu pour recevoir un pilote.
On insère dans ce trou le pilote creux 1 jusqu'à ce que le nez d'appui vienne en butée contre le plan d'appui inférieur 11 de la pièce de carrosserie 20. Les deux crochets 2.1, 2.2 sont à ce stade en position escamotée I (figure 4) et ainsi n'entravent pas la pénétration du pilote creux 1 dans le trou 17.
On actionne alors le piston 3 au moyen du vérin pneumatique 10 ou de façon manuelle (variante représentée en figure 3), ce qui a pour effet d'entraîner les crochets 2.1, 2.2 en rotation autour de leurs axes respectifs 14.1, 14.2 intégrés dans le nez d'appui 4, par l'intermédiaire de leurs ergots 15.1, 15.2 eux même entraînés par la rainure 13 du piston 3. Cette rotation des crochets 2.1, 2.2 se termine lorsque leurs extrémités d'accrochage 210, 220 viennent en butée contre la face supérieure de la pièce de carrosserie 20 de part et d'autre du trou 17, en position bridée II (figure 4) . L'opération inverse de débridage et de sortie du pilote creux s'effectue par traction du piston 3, ce qui a pour effet d'escamoter les crochets 2 par rotation inverse autour des axes 14.1, 14.2.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on peut envisager d'autres systèmes de réglage de l'épaisseur de l'élément à brider que ceux qui viennent d'être décrits. Par ailleurs, d'autres moyens d'action du piston peuvent être prévus, mettant par exemple en œuvre des organes électromécaniques. En outre, le nombre de crochets de bridage peut être supérieur à deux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de centrage et de bridage, pour une gestion géométrique (X-Y-Z) d'un ensemble de tôlerie ou d'une pièce mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend un pilote creux (1) (gestion X-Y) équipé d'au moins deux crochets escamotables (2.1, 2.2)) (gestion Z) pourvus d'ergots (15.1, 15.2) et mu par un piston (3) qui coulisse à l'intérieur dudit pilote creux (1), ce piston (3) étant pourvu d'une rainure (13) qui permet d'entraîner en rotation les crochets (2.1, 2.2) par l'intermédiaire desdits ergots (15.1, 15.2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston rainure (3) est entraîné en translation par un système à trois points (8) .
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système à trois points (8) est actionné par un vérin pneumatique (10) .
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système à trois points est actionné manuellement (16) .
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un nez d'appui (4) qui détermine la face d'appui de la pièce à brider (20) , sur lequel sont montés le pilote (1) , les crochets (2) , et le piston (3) .
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une rondelle (5) intercalée entre la face de fixation du pilote et la base du nez d'appui (4), cette rondelle (5) étant prévue pour le réglage de l'épaisseur de la pièce à brider, par modification de son épaisseur.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une vis de réglage (6) pour mettre à niveau les crochets par position des ergots (15.1, 15.2) par rapport aux axes de rotation (14.1, 14.2).
8. Dispositif selon la revendication 7 et l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une ou plusieurs rondelles dynamiques (7) intercalées entre le vis de réglage (6) et la tête de poussée du systèmes à trois points (8) pour absorber les éventuelles variations d'épaisseur de la pièce à brider.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est intégré dans un boîtier (9) au sein d'un ensemble mécanique.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le boîtier (9) est fixé au sein de l'ensemble mécanique par trois de ses faces.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le boîtier (9) est fixé au sein de l'ensemble mécanique par le nez d'appui (4) .
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