WO2015052386A1 - Dispositif à faible encombrement vertical pour le serrage d'une pièce sur un outillage - Google Patents

Dispositif à faible encombrement vertical pour le serrage d'une pièce sur un outillage Download PDF

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clamping
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cam
finger
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Christophe Boiteux
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Christophe Boiteux
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    • B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
    • B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston

Definitions

  • the invention relates to a device with a small vertical space for clamping a workpiece on a tool, of the type comprising a jack and a flange actuated by the jack.
  • machining tools for the manufacture of parts by removal of material.
  • Such tools are designed to be quickly put in place on a machine tool such as a machining center. They comprise keys for receiving and positioning one or more workpieces. They further include clamping devices to hold the workpiece in place during the machining phase.
  • Document FR 2 743 320 A1 shows an example of a clamping device operated by a fluid such as a hydraulic fluid or air.
  • the device comprises a jack and a flange, the flange being actuated by the jack via transmission means.
  • the flange moves in an arcuate housing, so that the flange moves in a pivoting motion.
  • a clamping surface at the end of the flange is intended to come into contact with the workpiece to be clamped so as to clamp the workpiece.
  • the device is intended to be fixed on the tooling.
  • Such a device effectively maintains the parts, and is of limited size relative to the plane of attachment of the device, thanks to the orientation of the axis of the cylinder substantially parallel to the plane of attachment.
  • the movement of berthing of the piece is made in a curved path and mainly oblique with respect to the support plane of the part. This results in a possible sliding of the piece on its supports and a variable positioning from one room to another.
  • the aim of the invention is to provide a clamping device with reduced overall dimensions with respect to a fastening plane and ensuring tightness and reliable positioning in the direction of the fastening plane.
  • the invention relates to a device for clamping a workpiece on a tool, comprising a jack and a flange, the flange being actuated by the jack via transmission means, the jack being selectively actuated by a pressurized fluid and itself comprising a body fixed in operation to the tool and a slide slidably mounted relative to the body along a slide axis, the flange struggling under the action of the cylinder between a position of clamping and a release position in which it is recessed relative to the clamping position.
  • the device is characterized in that it further comprises guide members provided for driving the flange in a movement comprising a rotation about a pivot axis at least at the end of its stroke towards its release position and following a translational movement in a clamping direction oblique or perpendicular to the axis of the slider and perpendicular to the pivot axis at least at the end of its stroke towards its clamping position.
  • the device according to the invention can be put in place with the slide axis parallel to an attachment plane, which makes it possible to obtain a clamping movement perpendicular to the plane of attachment. As the clamping movement is straight, no sliding movement on the supports is induced for the workpiece to be clamped. This provides a high reliability of the attachment, while having a limited space above the attachment plane, due to the orientation of the cylinder.
  • the guide members comprise first guiding means and second guiding means spaced apart from each other so as to define the path of the flange between the clamping position and the releasing position.
  • the guiding means make it possible to define both the position of the flange and the orientation thereof.
  • first and second guide means respectively comprise a first and a second finger cooperating respectively with a first and a second cam.
  • the cooperation of a finger and a cam makes it possible to define the trajectory of a point of the flange in a plane. By combining two sets of this type, the path of the flange is completely defined.
  • the first finger is mounted on the flange while the first cam is carried by the body.
  • the first cam comprises a first portion in which the first finger is located when the flange is in the clamping position, the first portion being parallel to the clamping direction, and a second portion which is oriented towards the jack.
  • the first portion corresponds to the rectilinear movement towards the clamping position.
  • the orientation of the second portion provides a tilting of the flange, so as to clear the space above the room and facilitate its introduction or removal.
  • the second finger is mounted on the body while the second cam is carried by the flange by extending rectilinearly and in the clamping direction when the flange is in the clamping position. This arrangement allows the rectilinear movement of the flange to the clamping position.
  • the transmission means comprise a transmission pin and a transmission cam cooperating with each other. These means make it possible to transform the rectilinear motion of the slider into a movement combining a phase of rotation and a phase of translation in another direction.
  • the slide has a flat foot, the transmission cam being carried by the foot of the slide, the flange having a flange groove in which the foot extends and slides, the transmission cam being traversed by a pin forming the transmission finger.
  • the flange groove guides the slider to ensure the permanent orientation of the transmission cam.
  • the movement of the slider conditions the movement of the pin which drives the flange. This ensures the transformation of the sliding movement provided by the cylinder.
  • the pin is not oriented in the cam so that pivoting of the flange about the axis of the pin is allowed.
  • the transmission cam comprises a first portion inclined with respect to the axis of the slide, and a second portion substantially perpendicular to the axis of the slide and in which the transmission finger is located when the flange is in position of looseness.
  • the transmission finger engages in the second portion in the movement towards the release position, the driving of the flange is carried out substantially in the direction of sliding, which facilitates the tilting of the flange and decreases the stroke of the jack for tilting.
  • the body comprises a yoke, the yoke having two wings parallel to each other, the flange struggling between the wings. This can lead to a solid and balanced guide of the flange.
  • the wings protect the flange, especially against intrusions of chips or dust.
  • the device comprises first support elements and second support elements, the first support elements comprising a first support element fixed relative to the body and a first movable support element connected to the flange, the first fixed and movable support members cooperating selectively, at least at the end of the stroke of the flange towards its clamping position, to mutually offer a sliding contact parallel to the tightening direction, the second bearing elements comprising a second support element fixed relative to the body and a second movable support element connected to the flange, these second fixed and movable support elements cooperating selectively, at least at the end of the stroke of the flange towards its position of clamping, to afford each other a sliding contact parallel to the clamping direction, the first and second support members being spaced apart from each other to allow a bridging of the flange on the part. e to tighten.
  • the clamping forces are transmitted between the body and the flange by direct contact between surfaces of each of these parts, which ensures good rigidity of the clamping, without biasing the guide means.
  • the first fixed support element is constituted by a bearing surface of the body between the wings of the yoke, the first movable support element being constituted by a first heel of the bridle.
  • the second movable support element is constituted by two second bearing heels carried by the flange and extending symmetrically on either side of a median plane of the flange and the slide, transverse to the pivot axis
  • the second fixed support element is constituted by two body bearing grooves formed in the wings facing each other, on the sides of which the second support heels 'support symmetrically with respect to said median plane. The second support element is thus placed between the wings of the yoke and are well protected against chips and dust.
  • the slide is made by a rod and a piston joined by assembly, the rod being connected to the transmission means. It is thus possible to impart a substantial dimension to the transmission means, without being limited to the diameter of the rod. Indeed, by a two-piece design, we can introduce the rod on one side of the bore that guides the rod and bring the piston on the other side. The assembly is carried out for example by screwing the piston on the rod.
  • the body comprises a fixing face substantially perpendicular to the clamping direction. This provides means for fixing the device on a tool attachment plane and to apply a clamping force in the direction of the attachment plane.
  • Figure 1 is a perspective view of a clamping device according to one embodiment of the invention and release position;
  • Figure 2 is a perspective view of the device of Figure 1 according to another angle of view and in the clamping position;
  • Figure 3 is a sectional view along a median plane of the device in the release position
  • Figure 4 is a view similar to Figure 3, in the clamping position
  • Figure 5 is a view similar to Figure 3, in an intermediate position between the release position and the clamping position;
  • Figure 6 is a perspective view of the device of Figure 1, a side cover being removed;
  • Figure 7 is a top view of the device of Figure 1.
  • a clamping device is shown in Figures 1 to 7. It comprises a body 1 forming the body of a jack 2 and a flange 3 operated by the jack 2. It comprises a fixing face 10 for be in fixed support on the attachment plane F of a tooling 0, and four through holes perpendicular to the attachment face 10 and for receiving fixing screws.
  • a fixing face 10 for be in fixed support on the attachment plane F of a tooling 0, and four through holes perpendicular to the attachment face 10 and for receiving fixing screws.
  • the body 1 has a general rectangular parallelepipedal shape and comprises a yoke 11 whose two flanges 110 extend perpendicularly to the attachment face 10 in a symmetrical manner relative to a plane perpendicular to the attachment face 10.
  • the flange 3 is struggling between the flanges 110 of the yoke 11 between a clamping position and a releasing position, being guided between the inner faces of the wings 110 to move parallel to the plane of the wings 110.
  • the flange 3 has a spout 30 which protrudes from the body 1 beyond a front face 11 when in the clamping position, so as to extend beyond above the fastening plane F of the tooling 0 and to tighten a part to be clamped P in the direction of the fastening plane F.
  • the spout 30 of the flange 3 has moved back so as to be substantially aligned with the front face 11, ie recessed relative to the clamping position.
  • the flange 3 protrudes slightly above the body 1, that is to say opposite the fixing face 10.
  • the jack 2 comprises a slider 20 slidably mounted in a bore 21 of the body 1 extending along a slider axis A parallel to the attachment face 10.
  • the slider 20 comprises a piston 201 and a rod assembled to the piston 201 by screwing.
  • the bore 21 is closed by a cover 21 so as to define a first chamber 23 in the bore 21 between the piston 201 and the stopper.
  • a second chamber 24 is also delimited in the bore 21 by the piston 201, on the opposite side to the first chamber 23.
  • Each chamber 23, 24 is in fluid communication with a first orifice 101 and a second orifice 102 opening on the face respectively. 10.
  • a connection with supply ducts can be carried out on the fastening plane F. Seals are provided in the appropriate places that are not detailed here.
  • the rod 202 passes through a neck 25 which connects the second chamber 24 and the space between the wings 110 of the yoke 11. In this space, the rod 202 joins the flange 3 by means of transmission means 4.
  • the transmission means 4 comprise a substantially flat foot 40 carried by the rod 202, a flange groove 41 carried by the flange 3 in which the foot 40 is adjusted so as to be slidably mounted in a plane parallel to the axis of slide A 20 and perpendicular to the attachment face 10 and a transmission pin formed by a pin 42 passing through the flange 3 perpendicular to said plane.
  • the foot 40 comprises a transmission cam 401 which passes through it and which extends in a first portion 4011 obliquely with respect to the axis of slide A and a second portion 4012 perpendicular to the axis of slide A, the extreme side of the pin 202 opposite the piston 201.
  • the pin 42 passes through the transmission cam 401. It is introduced through a mounting hole 43 formed in one of the flanges 110 opposite the position of the pin 42 when the flange 3 is in the tightening position.
  • the mounting hole 43 is closed by a plug 44 placed after the passage of the pin 42.
  • the clamping device further comprises guide members 5 provided for driving the flange 3 along a predefined path.
  • the path comprises a rotation about a pivot axis at least at the end of its stroke towards its release position. This pivoting is therefore performed along a pivot axis perpendicular to the plane of the wings 110.
  • the trajectory further comprises a translational movement in a clamping direction perpendicular to the axis of the slider 20 at least at the end of its stroke towards its position. Clamping. This translation is therefore also perpendicular to the pivot axis.
  • the guide members 5 comprise first guide means 51 and second guide means 52, spaced apart from each other, so as to define the path of the flange 3 between the clamping position and the position of looseness.
  • the first guide means 51 comprise a first finger 511 cooperating with a first cam 512.
  • the first finger 511 is mounted on the flange 3 while the first cam 512 is carried by the body 1.
  • the first cam 512 is composed of two grooves first cam 5120 formed in the wings 110 symmetrically and through the wings 110.
  • the first finger 511 is formed of two pins 5110 screwed on either side of the flange 3, so as to be housed in the grooves of first cam 5120.
  • the first cam 512 comprises a first portion 5121 in which the first finger 511 is located when the flange 3 is in the clamping position, and which is parallel to a clamping direction S perpendicular to the attachment face 10, and a second portion 5122 which moves away from the front face 11.
  • the second guide means 52 are placed closer to the attachment face 10 than the first guide means 51 and comprise a second finger 521 cooperating with a second cam 522.
  • the second finger 521 is mounted on the body 1 while the second Cam 522 is carried by the flange 3 extending rectilinearly and in the tightening direction S when the flange 3 is in the clamping position.
  • the first finger 511 is substantially in alignment with the second cam 522.
  • the second cam 522 is composed of two grooves of second cam extending on either side of the flange 3.
  • the second finger 521 is composed of two pins 5210 passing through the flanges 110 of the yoke 11 and projecting towards the flange 3 by being housed in the grooves of the second cam 522.
  • the clamping device further comprises first support elements 6 comprising a first fixed support element 61 with respect to the body 1 and a first movable support element 62 connected to the flange 3, these first fixed and movable support elements 61, 62 cooperating selectively, at the end of the stroke of the flange 3 towards its clamping position, to offer each other a sliding contact parallel to the clamping direction S.
  • the first element of fixed support is constituted by a bearing surface 61 of the body 1 between the flanges 110 of the yoke 11, perpendicular to the attachment face 10, and the first movable support member is constituted by a first bead 62 of the flange 3 located on the furthest part of the fixing face 10.
  • the clamping device further comprises second support elements 7 comprising a second fixed support element 71 relative to the body 1 and a second movable support element 72 connected to the flange 3.
  • the second movable support element 72 is constituted by two second bearing heels 721 carried by the flange 3 and extending symmetrically on either side of a median plane M of the flange 3 and the slider 20, transverse to the pivot axis.
  • the second fixed support element 71 is constituted by two bearing grooves 711 of the body 1 made in the flanges 110, one facing the other, on flanks of which the second support heels 721 are supported. symmetrically with respect to said median plane and can slide in a direction perpendicular to the attachment face 10.
  • the bearing grooves 711 are open on the attachment face 10. They also have clearances so that the second bearing heels 721 can rotate as the flange 3 pivots to the release position.
  • the clamping device also comprises two lateral covers 8, housed in a recess 80 provided on the outer faces of the wings 110 and covering the grooves of the first cam 512.
  • the covers 8 are fixed by the second finger pins 5210 which are screwed into the wings 110. They also cover the passage hole 43 and the plug 44 which is inserted therein.
  • a front cover 9 is also fixed on the front face 11 of the body 1, in a rabbet 90 provided for this purpose on the end of each of the wings 110.
  • the front cover 9 extends from the attachment face 10 to half-height of the body 1, so as to leave a small gap between the front cover 9 and the flange 3 when the flange 3 passes from the clamping position to the release position.
  • the flange 3 is in the release position, as shown in Figures 1 and 3.
  • the piston 201 is as close to the cover 21 and the slider 20 is in the retracted position.
  • the pin 42 is in the second transmission cam portion 4012 401.
  • the first finger 511 is in the second portion 5122 of the first cam 512, while the second finger 521 is at the end of the second cam 522 opposed to the side of the spout 30.
  • the flange 3 is inclined so that the first bead 62 passes over the body 1.
  • the slide 20 By sending a pressurized fluid into the first chamber 23, and allowing that contained in the second chamber 24 to exit, the slide 20 is controlled to slide to an extended position.
  • the foot 40 of the slider 20 pushes on the pin 42 engaged in the second portion 4012 of the transmission cam 401 so as to cause the sliding of the first finger 511 in the second portion 5122 of the first cam 512.
  • the flange 3 then makes a pivoting movement about the axis of the second finger 521.
  • the flange 3 also begins to slide at the second level finger 521 in the groove of second cam 522. During this pivoting, the spout 30 protrudes more significantly beyond the front face 11.
  • the pin 42 engages the oblique portion 4011 of the transmission cam 401.
  • the flange 3 is then in a vertical position, as shown in Figure 5.
  • the displacement of the flange 3 is then a translation movement perpendicular to the attachment face 10.
  • This movement is controlled by the sliding of the pin 42 in the oblique portion 4011 of the transmission cam 401, until the spout 30 comes to bear on the part to be clamped P.
  • the clamping force is thus provided by the jack 2, and is transformed into a vertical force by the transmission cam 401.
  • the first bead 62 engages the bearing surface 61 by sliding against it.
  • the second support heels 721 slide in the bearing grooves 711. The clamping position is then reached.
  • the invention is not limited to the embodiment which has just been described by way of example.
  • the slider axis A is not necessarily parallel to the attachment face 10, but it can be plunging.
  • the transmission cam 401 could be rectilinear, at the cost of a slightly larger stroke of the slider 20.
  • the second cam and the second finger 521 could be respectively fixed and movable.
  • the clamping direction could be oblique with respect to the attachment face, in order to adapt to oblique tightening directions relative to the attachment plane of the tooling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)

Abstract

Un dispositif de serrage d'une pièce à serrer (P) sur un outillage (O) comprend un vérin (2) et une bride (3), la bride (3) étant actionnée par le vérin (2)par l'intermédiaire de moyens de transmission (4), le vérin (2) étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps (1) fixé en fonctionnement à l'outillage (O) et un coulisseau (20) monté coulissant par rapport au corps (1) selon un axe de coulisseau (A). La bride (3) se débat sous l'action du vérin entre une position de serrage et une position de relâchement dans laquelle elle est en retrait par rapport à la position de serrage,suivant un mouvement comprenant une rotation autour d'un axe de pivotement à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation dans une direction de serrage (S) oblique ou perpendiculaire à l'axe du coulisseau (A) à la fin de sa course vers sa position de serrage.

Description

Dispositif à faible encombrement vertical pour le serrage d'une pièce sur un outillage.
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un dispositif à faible encombrement vertical pour le serrage d'une pièce sur un outillage, du type comportant un vérin et une bride actionnée par le vérin.
TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Il est fréquent de réaliser des outillages d'usinage pour la fabrication de pièces par enlèvement de matière. De tels outillages sont prévus pour être rapidement mis en place sur une machine-outil telle qu'un centre d'usinage. Ils comportent des touches pour recevoir et mettre en position une ou plusieurs pièces à usiner. Ils comportent en outre des dispositifs de serrage pour maintenir la pièce à usiner en place pendant la phase d'usinage.
Le document FR 2 743 320 Al montre un exemple de dispositif de serrage manœuvré par un fluide tel qu'un liquide hydraulique ou de l'air. Le dispositif comporte un vérin et une bride, la bride étant actionnée par le vérin par l'intermédiaire de moyens de transmission. La bride se déplace dans un logement de forme arquée, de telle sorte que la bride se déplace dans un mouvement de pivotement. Une surface de serrage à l'extrémité de la bride est destinée à venir en contact avec la pièce à serrer de manière à serrer la pièce. Le dispositif est prévu pour être fixé sur l'outillage.
Un tel dispositif maintient les pièces de manière efficace, et est d'un encombrement limité par rapport au plan de fixation du dispositif, grâce à l'orientation de l'axe du vérin sensiblement parallèlement au plan de fixation. Cependant, le mouvement d'accostage de la pièce est réalisé selon une trajectoire courbe et principalement oblique par rapport au plan d'appui de la pièce. Il en résulte un glissement possible de la pièce sur ses appuis et un positionnement variable d'une pièce à l'autre.
OBJECTIFS DE L'INVENTION
L'invention vise à fournir un dispositif de serrage d'encombrement réduit par rapport à un plan de fixation et assurant un serrage et un positionnement fiable en direction du plan de fixation.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un dispositif de serrage d'une pièce sur un outillage, comprenant un vérin et une bride, la bride étant actionnée par le vérin par l'intermédiaire de moyens de transmission, le vérin étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps fixé en fonctionnement à l'outillage et un coulisseau monté coulissant par rapport au corps selon un axe de coulisseau, la bride se débattant sous l'action du vérin entre une position de serrage et une position de relâchement dans laquelle elle est en retrait par rapport à la position de serrage. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend en outre des organes de guidage prévus pour entraîner la bride suivant un mouvement comprenant une rotation autour d'un axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation dans une direction de serrage oblique ou perpendiculaire à l'axe du coulisseau et perpendiculaire à l'axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage.
Le dispositif selon l'invention peut être mis en place avec l'axe de coulisseau parallèle à un plan de fixation, ce qui permet d'obtenir un mouvement de serrage perpendiculaire au plan de fixation. Comme le mouvement de serrage est rectiligne, aucun mouvement de glissement sur les appuis n'est induit pour la pièce à serrer. On obtient ainsi une grande fiabilité de la fixation, tout en ayant un encombrement limité au-dessus du plan de fixation, du fait de l'orientation du vérin.
Selon une disposition particulière, les organes de guidage comportent de premiers moyens de guidage et de seconds moyens de guidage, écartés les uns des autres, de manière à définir la trajectoire de la bride entre la position de serrage et la position de relâchement. Les moyens de guidage permettent de définir à la fois la position de la bride et l'orientation de celle-ci.
De manière particulière, les premiers et les seconds moyens de guidage comportent respectivement un premier et un second doigt coopérant respectivement avec une première et une seconde came. La coopération d'un doigt et d'une came permet de définir la trajectoire d'un point de la bride dans un plan. En combinant deux ensembles de ce type, on définit complètement la trajectoire de la bride.
Selon une disposition particulière, le premier doigt est monté sur la bride tandis que la première came est portée par le corps.
De manière complémentaire, la première came comporte une première portion dans laquelle le premier doigt se trouve lorsque la bride est en position de serrage, la première portion étant parallèle à la direction de serrage, et une deuxième portion qui est orientée vers le vérin. En combinaison avec les seconds moyens de guidage, la première portion correspond au mouvement rectiligne vers la position de serrage. L'orientation de la deuxième portion permet d'obtenir un basculement de la bride, de manière à dégager l'espace au-dessus de la pièce et de faciliter sa mise en place ou son enlèvement. Selon une autre disposition, le second doigt est monté sur le corps tandis que la seconde came est portée par la bride en s' étendant de manière rectiligne et dans la direction de serrage lorsque la bride est en position de serrage. Cette disposition permet le déplacement rectiligne de la bride vers la position de serrage.
Selon une disposition constructive, les moyens de transmission comportent un doigt de transmission et une came de transmission coopérant entre eux. Ces moyens permettent de transformer le mouvement rectiligne du coulisseau en un mouvement combinant une phase de rotation et une phase de translation dans une autre direction .
De manière particulière, le coulisseau comporte un pied de forme plane, la came de transmission étant portée par le pied du coulisseau, la bride comportant une rainure de bride dans laquelle le pied s'étend et glisse, la came de transmission étant traversée par une goupille formant le doigt de transmission. La rainure de bride réalise un guidage du coulisseau afin de garantir l'orientation permanente de la came de transmission. Le déplacement du coulisseau conditionne le déplacement de la goupille qui entraîne la bride. On assure ainsi la transformation du mouvement de coulissement fourni par le vérin. De plus, la goupille n'est pas orientée dans la came de telle sorte qu'un pivotement de la bride autour de l'axe de la goupille est autorisé.
Selon une exécution particulière, la came de transmission comporte une première portion inclinée par rapport à l'axe du coulisseau, et une deuxième portion sensiblement perpendiculaire à l'axe du coulisseau et dans laquelle le doigt de transmission se trouve lorsque la bride est en position de relâchement. Lorsque le doigt de transmission s'engage dans la deuxième portion, dans le mouvement vers la position de relâchement, l'entraînement de la bride est réalisé sensiblement dans la direction de coulissement , ce qui facilite le basculement de la bride et diminue la course du vérin pour obtenir le basculement.
Selon une disposition constructive, le corps comporte une chape, la chape comportant deux ailes parallèles entre elles, la bride se débattant entre les ailes. On peut réaliser ainsi un guidage solide et équilibré de la bride. De plus, les ailes protègent la bride, en particulier contre les intrusions de copeaux ou de poussière.
Le dispositif comporte de premiers éléments d'appui et de seconds éléments d'appui, les premiers éléments d'appui comprenant un premier élément d'appui fixe par rapport au corps et un premier élément d'appui mobile lié à la bride, ces premiers éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle à la direction de serrage, les seconds éléments d'appui comprenant un second élément d'appui fixe par rapport au corps et un second élément d'appui mobile lié à la bride, ces seconds éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle à la direction de serrage, les premiers et seconds éléments d'appui étant à distance les uns des autres afin de permettre un arc-boutement de la bride sur la pièce à serrer. Ainsi, les efforts de serrage sont transmis entre le corps et la bride par des contacts directs entre des surfaces de chacune de ces parties, ce qui assure une bonne rigidité du serrage, sans solliciter les moyens de guidage.
Selon une disposition constructive, le premier élément d' appui fixe est constitué par une surface d'appui du corps entre les ailes de la chape, le premier élément d'appui mobile étant constitué par un premier talon de la bride.
Selon une autre disposition constructive, le second élément d'appui mobile est constitué par deux seconds talons d'appui portés par la bride et s 'étendant symétriquement de part et d'autre d'un plan médian de la bride et du coulisseau, transversal à l'axe de pivotement, et le second élément d'appui fixe est constitué par deux rainures d'appui du corps pratiquées dans les ailes l'une en regard de l'autre, sur des flancs desquels les seconds talons d'appui s'appuient symétriquement par rapport audit plan médian. Les seconds élément d'appui sont ainsi placés entre les ailes de la chape et sont bien protégés contre les copeaux et les poussières .
Selon un perfectionnement, le coulisseau est réalisé par une tige et un piston solidarisés par assemblage, la tige étant liée aux moyens de transmission. On peut ainsi conférer une dimension conséquente aux moyens de transmission, sans être limité au diamètre de la tige. En effet, par une conception en deux pièces, on peut introduire la tige d'un côté de l'alésage qui guide la tige et rapporter le piston de l'autre côté. L'assemblage est réalisé par exemple par vissage du piston sur la tige.
Selon une disposition particulière, le corps comporte une face de fixation sensiblement perpendiculaire à la direction de serrage. On dispose ainsi de moyens pour fixer le dispositif sur un plan de fixation de l'outillage et d'appliquer un effort de bridage en direction de ce plan de fixation.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de serrage conforme à un mode de réalisation de l'invention et en position de relâchement ;
la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de la figure 1 selon un autre angle de vue et en position de serrage ;
la figure 3 est une vue en coupe selon un plan médian du dispositif en position de relâchement ;
la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, en position de serrage ;
la figure 5 est une vue similaire à la figure 3, en position intermédiaire entre la position de relâchement et la position de serrage ;
la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de la figure 1, un cache latéral étant supprimé ;
la figure 7 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Un dispositif de serrage conforme à l'invention est représenté sur les figures 1 à 7. Il comporte un corps 1 formant le corps d'un vérin 2 et une bride 3 manœuvrée par le vérin 2. Il comporte une face de fixation 10 destinée à être en appui de manière fixe sur le plan de fixation F d'un outillage 0, et quatre trous traversant perpendiculaires à la face de fixation 10 et destinés à recevoir des vis de fixation. Dans la suite de la description, on fera mention du haut et du bas en référence à la position du dispositif sur l'outillage 0 sur le plan de fixation F, en considérant que le plan de fixation F est horizontal libre vers le haut. Cependant, il va se soi que le dispositif peut prendre toute autre orientation .
Le corps 1 a une forme générale de parallélépipède rectangle et comporte une chape 11 dont les deux ailes 110 s'étendent perpendiculairement à la face de fixation 10 de manière symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à la face de fixation 10. La bride 3 se débat entre les ailes 110 de la chape 11 entre une position de serrage et une position de relâchement, en étant guidée entre les faces internes des ailes 110 pour se déplacer parallèlement au plan des ailes 110. La bride 3 comporte un bec 30 qui fait saillie du corps 1 au-delà d'une face avant 11 lorsqu'elle est en position de serrage, de manière à s'étendre au-dessus du plan de fixation F de l'outillage 0 et à venir serrer une pièce à serrer P en direction du plan de fixation F. En position de relâchement, comme montré sur les figures 1 et 3, le bec 30 de la bride 3 a reculé de manière à pratiquement être aligné sur la face avant 11, autrement dit en retrait par rapport à la position de serrage. La bride 3 fait légèrement saillie au-dessus du corps 1, c'est-à- dire à l'opposé de la face de fixation 10.
Le vérin 2 comporte un coulisseau 20 monté coulissant dans un alésage 21 du corps 1 s' étendant selon un axe de coulisseau A parallèle à la face de fixation 10. Le coulisseau 20 comporte un piston 201 et une tige assemblée au piston 201 par vissage. L'alésage 21 est fermé par un couvercle 21 de manière à délimiter une première chambre 23 dans l'alésage 21 entre le piston 201 et le bouchon. Une deuxième chambre 24 est délimitée également dans l'alésage 21 par le piston 201, du côté opposé à la première chambre 23. Chaque chambre 23, 24 est en communication fluidique avec respectivement un premier orifice 101 et un deuxième orifice 102 débouchant sur la face de fixation 10. Ainsi, une connexion avec des conduits d'alimentation peut être réalisée sur le plan de fixation F. Des joints d'étanchéité sont prévus aux endroits adéquats qui ne sont pas détaillés ici.
La tige 202 traverse un col 25 qui relie la deuxième chambre 24 et l'espace entre les ailes 110 de la chape 11. Dans cet espace, la tige 202 rejoint la bride 3 par l'intermédiaire de moyens de transmission 4. Les moyens de transmission 4 comportent un pied 40 de forme sensiblement plane porté par la tige 202, une rainure de bride 41 portée par la bride 3 dans laquelle le pied 40 est ajusté de manière à être monté glissant dans un plan parallèle à l'axe de coulisseau A 20 et perpendiculaire à la face de fixation 10 et un doigt de transmission formé par une goupille 42 traversant la bride 3 perpendiculairement audit plan. Le pied 40 comporte une came de transmission 401 qui le traverse et qui s'étend selon une première portion 4011 obliquement par rapport à l'axe de coulisseau A et une deuxième portion 4012 perpendiculaire à l'axe de coulisseau A, du côté extrême de la tige 202 opposé au piston 201. La goupille 42 traverse la came de transmission 401. Elle y est introduite en traversant un trou de montage 43 pratiqué dans l'une des ailes 110 en regard de la position de la goupille 42 lorsque la bride 3 est en position de serrage. Le trou de montage 43 est obturé par un bouchon 44 placé après le passage de la goupille 42.
Le dispositif de serrage comprend en outre des organes de guidage 5 prévus pour entraîner la bride 3 suivant une trajectoire prédéfinie. La trajectoire comprend une rotation autour d'un axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement. Ce pivotement est donc effectué selon un axe de pivotement perpendiculaire au plan des ailes 110. La trajectoire comprend en outre un mouvement de translation dans une direction de serrage perpendiculaire à l'axe du coulisseau 20 au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage. Cette translation est donc aussi perpendiculaire à l'axe de pivotement. Pour cela, les organes de guidage 5 comportent de premiers moyens de guidage 51 et de seconds moyens de guidage 52, écartés les uns des autres, de manière à définir la trajectoire de la bride 3 entre la position de serrage et la position de relâchement.
Les premiers moyens de guidage 51 comportent un premier doigt 511 coopérant avec une première came 512. Le premier doigt 511 est monté sur la bride 3 tandis que la première came 512 est portée par le corps 1. La première came 512 est composée de deux rainures de première came 5120 pratiquées dans les ailes 110 de manière symétrique et en traversant les ailes 110. Le premier doigt 511 est formé de deux pions 5110 vissés de part et d'autre de la bride 3, de manière à être logés dans les rainures de première came 5120. La première came 512 comporte une première portion 5121 dans laquelle le premier doigt 511 se trouve lorsque la bride 3 est en position de serrage, et qui est parallèle à une direction de serrage S perpendiculaire à la face de fixation 10, et une deuxième portion 5122 qui s'éloigne de la face avant 11.
Les seconds moyens de guidage 52 sont placés plus près de la face de fixation 10 que les premiers moyens de guidage 51 et comportent un second doigt 521 coopérant avec une seconde came 522. Le second doigt 521 est monté sur le corps 1 tandis que la seconde came 522 est portée par la bride 3 en s' étendant de manière rectiligne et dans la direction de serrage S lorsque la bride 3 est en position de serrage. Le premier doigt 511 est sensiblement dans l'alignement de la seconde came 522. La seconde came 522 est composée de deux rainures de seconde came s' étendant de part et d'autre de la bride 3. Le second doigt 521 est composé de deux pions 5210 traversant les ailes 110 de la chape 11 et faisant saillie vers la bride 3 en se logeant dans les rainures de seconde came 522.
Le dispositif de serrage comporte en outre de premiers éléments d' appui 6 comprenant un premier élément d'appui fixe 61 par rapport au corps 1 et un premier élément d'appui mobile 62 lié à la bride 3, ces premiers éléments d'appui fixe et mobile 61, 62 coopérant sélectivement, à la fin de la course de la bride 3 vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle à la direction de serrage S. Le premier élément d' appui fixe est constitué par une surface d'appui 61 du corps 1 entre les ailes 110 de la chape 11, perpendiculaire à la face de fixation 10, et le premier élément d'appui mobile est constitué par un premier talon 62 de la bride 3 situé sur la partie la plus éloignée de la face de fixation 10.
Le dispositif de serrage comporte en outre de seconds éléments d' appui 7 comprenant un second élément d'appui fixe 71 par rapport au corps 1 et un second élément d'appui mobile 72 lié à la bride 3. Le second élément d'appui mobile 72 est constitué par deux seconds talons d'appui 721 portés par la bride 3 et s 'étendant symétriquement de part et d'autre d'un plan médian M de la bride 3 et du coulisseau 20, transversal à l'axe de pivotement. Le second élément d'appui fixe 71 est constitué par deux rainures d'appui 711 du corps 1 pratiquées dans les ailes 110, l'une en regard de l'autre, sur des flancs desquels les seconds talons d'appui 721 s'appuient symétriquement par rapport audit plan médian et peuvent glisser dans une direction perpendiculaire à la face de fixation 10. Les rainures d'appui 711 sont débouchantes sur la face de fixation 10. Elles comportent aussi des dégagements afin que les seconds talons d'appui 721 puissent pivoter lorsque la bride 3 pivote vers la position de relâchement.
Ainsi, les premiers et les seconds éléments d'appui
6, 7 sont éloignés les uns des autres et permettent un arc-boutement de la bride 3 sur la pièce à serrer P.
Le dispositif de serrage comporte également deux caches latéraux 8, se logeant dans un renfoncement 80 prévu sur les faces extérieures des ailes 110 et recouvrant les rainures de première came 512. Les caches latéraux 8 sont fixés par les pions de second doigt 5210 qui sont vissés dans les ailes 110. Ils recouvrent également le trou de passage 43 et le bouchon 44 qui y est inséré.
Un cache frontal 9 est également fixé sur la face avant 11 du corps 1, dans une feuillure 90 prévue à cet effet sur l'extrémité de chacune des ailes 110. Le cache frontal 9 s'étend depuis la face de fixation 10 jusqu'à mi-hauteur du corps 1, de manière à laisser un faible espace entre le cache frontal 9 et la bride 3 lorsque la bride 3 passe de la position de serrage à la position de relâchement .
Fonctionnement du dispositif de serrage
On suppose qu'initialement, la bride 3 est en position de relâchement, comme montré sur les figures 1 et 3. Dans cette position, le piston 201 est au plus près du couvercle 21 et le coulisseau 20 est en position rentrée. La goupille 42 se trouve dans la deuxième portion 4012 de came de transmission 401. Le premier doigt 511 se trouve dans la deuxième portion 5122 de la première came 512, tandis que le second doigt 521 se trouve à l'extrémité de la seconde came 522 opposée au côté du bec 30. La bride 3 est inclinée de manière que le premier talon 62 passe au-dessus du corps 1.
En envoyant un fluide sous pression dans la première chambre 23, et en permettant à celui contenu dans la deuxième chambre 24 de sortir, on commande le coulissement du coulisseau 20 vers une position sortie. Le pied 40 du coulisseau 20 pousse sur la goupille 42 engagée dans la deuxième portion 4012 de la came de transmission 401 de manière à provoquer le glissement du premier doigt 511 dans la deuxième portion 5122 de la première came 512. La bride 3 réalise alors un mouvement de pivotement autour de l'axe du second doigt 521. La bride 3 commence aussi à glisser au niveau du second doigt 521 dans la rainure de seconde came 522. Lors de ce pivotement, le bec 30 fait saillie de manière plus importante au-delà de la face avant 11.
Lorsque le premier doigt 511 s'engage dans la première portion 5121 de la première came 512, la goupille 42 s'engage dans la portion oblique 4011 de la came de transmission 401. La bride 3 se trouve alors dans une position verticale, comme montré sur la figure 5. Le déplacement de la bride 3 est alors un mouvement de translation perpendiculaire à la face de fixation 10. Ce mouvement est commandé par le glissement de la goupille 42 dans la portion oblique 4011 de la came de transmission 401, jusqu'à ce que le bec 30 vienne en appui sur la pièce à serrer P. La force de serrage est ainsi fournie par le vérin 2, et est transformée en force verticale par la came de transmission 401. Lors du mouvement de translation, le premier talon 62 s'engage en regard de la surface d'appui 61 en glissant contre elle. Par ailleurs, les seconds talons d'appui 721 glissent dans les rainures d'appui 711. La position de serrage est alors atteinte.
Le retour à la position de relâchement est obtenu en inversant l'alimentation en fluide des chambres 23, 24 du vérin 2. On obtient alors un mouvement en sens inverse de celui qui vient d'être décrit.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple. L'axe de coulisseau A n'est pas nécessairement parallèle à la face de fixation 10, mais il peut être plongeant. La came de transmission 401 pourrait être rectiligne, au prix d'une course un peu plus grande du coulisseau 20. La seconde came et le second doigt 521 pourrait être respectivement fixe et mobile. La direction de serrage pourrait être oblique par rapport à la face de fixation, dans le but de s'adapter à des directions de serrage obliques par rapport au plan de fixation de l'outillage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de serrage d'une pièce à serrer (P) sur un outillage (0), comprenant un vérin (2) et une bride (3), la bride (3) étant actionnée par le vérin (2) par l'intermédiaire de moyens de transmission (4), le vérin (2) étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps (1) fixé en fonctionnement à l'outillage (0) et un coulisseau (20) monté coulissant par rapport au corps (1) selon un axe de coulisseau (A), la bride (3) se débattant sous l'action du vérin entre une position de serrage et une position de relâchement dans laquelle elle est en retrait par rapport à la position de serrage, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre des organes de guidage (5) prévus pour entraîner la bride (3) suivant un mouvement comprenant une rotation autour d'un axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation dans une direction de serrage (S) oblique ou perpendiculaire à l'axe du coulisseau (A) et perpendiculaire à l'axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage.
2. Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de guidage (5) comportent de premiers moyens de guidage (51) et de seconds moyens de guidage (52), écartés les uns des autres, de manière à définir la trajectoire de la bride (3) entre la position de serrage et la position de relâchement .
3. Dispositif de serrage selon la revendication 2, dans lequel les premiers et les seconds moyens de guidage (51, 52) comportent respectivement un premier et un second doigt (511, 521) coopérant respectivement avec une première et une seconde came (512, 522) .
4. Dispositif de serrage selon la revendication 3, dans lequel le premier doigt (511) est monté sur la bride (3) tandis que la première came (512) est portée par le corps ( 1 ) .
5. Dispositif de serrage selon la revendication 4, dans lequel la première came (512) comporte une première portion (5121) dans laquelle le premier doigt (511) se trouve lorsque la bride (3) est en position de serrage, et qui est parallèle à la direction de serrage (S) , et une deuxième portion (5122) qui est orientée vers le vérin (2 ) .
6. Dispositif de serrage selon la revendication 3, dans lequel le second doigt (521) est monté sur le corps (1) tandis que la seconde came (522) est portée par la bride (3) en s' étendant de manière rectiligne et dans la direction de serrage (S) lorsque la bride (3) est en position de serrage.
7. Dispositif de serrage selon la revendication 1, dans lequel les moyens de transmission (4) comportent un doigt de transmission (42) et une came de transmission (401) coopérant entre eux.
8. Dispositif de serrage selon la revendication 7, dans lequel le coulisseau (20) comporte un pied (40) de forme plane, la came de transmission (401) étant portée par le pied (40) du coulisseau (20), la bride (3) comportant une rainure de bride (3) dans laquelle le pied (40) s'étend et glisse, la came de transmission (401) étant traversée par une goupille (42) formant le doigt de transmission (42) .
9. Dispositif de serrage selon la revendication 7, dans lequel la came de transmission (401) comporte une première portion (4011) inclinée par rapport à l'axe du coulisseau (A), et une deuxième portion (4012) sensiblement perpendiculaire à l'axe du coulisseau (A) et dans laquelle le doigt de transmission (42) se trouve lorsque la bride (3) est en position de relâchement.
10. Dispositif de serrage selon la revendication 1, dans lequel le corps (1) comporte une chape (11), la chape comportant deux ailes (110) parallèles entre elles, la bride (3) se débattant entre les ailes (110) .
11. Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte de premiers éléments d'appui (6) et de seconds éléments d'appui (7), les premiers éléments d'appui (6) comprenant un premier élément d'appui fixe (61) par rapport au corps (1) et un premier élément d'appui mobile (62) lié à la bride (3), ces premiers éléments d'appui fixe et mobile (61, 62) coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride (3) vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle à la direction de serrage (S), les seconds éléments d'appui (7) comprenant un second élément d'appui fixe (71) par rapport au corps (1) et un second élément d'appui mobile (72) lié à la bride (3), ces seconds éléments d'appui fixe et mobile (71, 72) coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride (3) vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle à la direction de serrage (S) , les premiers et seconds éléments d'appui (6, 7) étant à distance les uns des autres afin de permettre un arc-boutement de la bride (3) sur la pièce à serrer (P) .
12. Dispositif de serrage selon les revendications 10 et 11 prises en combinaison, dans lequel le premier élément d' appui fixe est constitué par une surface d'appui (61) du corps (1) entre les ailes (110) de la chape (11), le premier élément d'appui mobile étant constitué par un premier talon (62) de la bride (3) .
13. Dispositif de serrage selon les revendications 10 et 11 prises en combinaison, dans lequel le second élément d'appui mobile (72) est constitué par deux seconds talons d'appui (721) portés par la bride (3) et s 'étendant symétriquement de part et d'autre d'un plan médian (M) de la bride (3) et du coulisseau (20), transversal à l'axe de pivotement, et le second élément d'appui fixe (71) est constitué par deux rainures d'appui (711) du corps (1) pratiquées dans les ailes (110) l'une en regard de l'autre, sur des flancs desquels les seconds talons d'appui (721) s'appuient symétriquement par rapport audit plan médian.
14. Dispositif de serrage selon la revendication 1, dans lequel le coulisseau (20) est réalisé par une tige (202) et un piston (201) solidarisés par assemblage, la tige (202) étant liée aux moyens de transmission (4) .
15. Dispositif de serrage selon l'une des revendication précédentes, dans lequel le corps comporte une face de fixation sensiblement perpendiculaire à la direction de serrage.
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