CH620630A5 - Track for supporting and transporting components for a transfer machine - Google Patents
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Description
La présente invention a pour objet une voie de support et de transport de pièces pour machines-transferts constituée par n éléments modulaires reliés à la suite les uns des autres par des éléments d'articulation élastiques et guidés en déplacement, avec possibilité d'indexage, par des roulements coopérant avec une table d'appui et des glissières. The subject of the present invention is a support and transport path for parts for transfer machines consisting of n modular elements connected one after the other by elastic articulation elements and guided in movement, with the possibility of indexing, by bearings cooperating with a support table and slides.
Cette voie est notamment destinée pour assurer le transfert, entre les postes de travail d'une machine complexe, de montages ou pièces devant subir des opérations propres, indépendantes de celles exécutées sur les autres montages ou pièces, en regard d'au moins certains des postes mentionnés. This channel is in particular intended to ensure the transfer, between the work stations of a complex machine, of assemblies or parts having to undergo clean operations, independent of those carried out on the other assemblies or parts, opposite at least some of the positions mentioned.
Pour assumer la fonction ci-dessus, il est courant d'utiliser des plateaux massifs en déplacement en regard des postes d'exécution et supportant les montages ou pièces à transférer entre les postes. Une telle solution présente un intérêt lorsqu'il s'agit de pièces ou de montages de faibles masse et encombrement, mais fait naître, la plupart du temps, un inconvénient majeur tenant aux inerties statiques et dynamiques élevées qu'il faut vaincre lors des mises en mouvement et des arrêts. Un second inconvénient du même ordre provient du fait que le positionnement ou l'indexage des différentes pièces ou montages ne peuvent être réalisés individuellement devant chacun des postes de travail, étant donné que l'arrêt du plateau commun à toutes les pièces implique un positionnement simultané de toutes les pièces. Il en résulte une obligation d'usinage extrêmement précis, qui augmente de façon considérable le prix de revient d'un tel matériel. To assume the above function, it is common to use massive trays moving opposite the execution stations and supporting the assemblies or parts to be transferred between the stations. Such a solution is of interest when it comes to parts or assemblies of small mass and size, but gives rise, most of the time, a major drawback relating to the high static and dynamic inertias which must be overcome during the stakes. in motion and stops. A second drawback of the same order comes from the fact that the positioning or indexing of the different parts or assemblies cannot be carried out individually in front of each of the work stations, since the stopping of the plate common to all the parts implies simultaneous positioning of all parts. This results in an extremely precise machining obligation, which considerably increases the cost price of such material.
Pour remédier aux inconvénients ci-dessus, on a déjà proposé des moyens de transfert faisant intervenir des supports indépendants pour les montages ou pièces et reliés entre eux par des articulations orientées perpendiculairement à leur plan de déplacement horizontal. Une telle construction assimilable à un transporteur du type à chaîne permet de réduire les problèmes d'arrêt et de mise en circulation de l'ensemble et d'abaisser également le prix de revient. Toutefois, en pratique, ce genre de construction pose plusieurs problèmes fondamentaux qui sont: To overcome the above drawbacks, transfer means have already been proposed involving independent supports for the assemblies or parts and connected to each other by articulations oriented perpendicular to their plane of horizontal movement. Such a construction comparable to a conveyor of the chain type makes it possible to reduce the problems of stopping and putting into circulation of the assembly and also to lower the cost price. However, in practice, this kind of construction poses several fundamental problems which are:
— le positionnement précis de chacun des supports en regard d'un poste de travail, compte tenu de l'existence des jeux d'articulation entre eux, - the precise positioning of each of the supports opposite a work station, taking into account the existence of articulation games between them,
— la suppression de la réaction néfaste de ces jeux lors des mises en circulation et arrêts, et - the elimination of the harmful reaction of these games during putting into circulation and stops, and
— l'obligation de soustraire chacun desdits supports aux contraintes et réactions se produisant lors de l'exécution des opérations aux différents postes de travail, de manière à pouvoir mettre en œuvre pour chacun de ces supports une structure relativement légère compatible avec l'exécution sous forme de chaîne. - the obligation to subtract each of said supports from the constraints and reactions occurring during the execution of operations at different work stations, so as to be able to implement for each of these supports a relatively light structure compatible with execution under chain shape.
Jusqu'à présent, ces différents problèmes n'ont pu être résolus de façon satisfaisante et l'objet de l'invention est justement de leur apporter une solution, de manière à permettre l'exécution d'une voie de support et de transport pour une machine-transfert, particulièrement légère, à partir de pièces modulaires qui peuvent être assemblées entre elles selon le besoin de chaque cas particulier en présentant toujours une même précision de support et d'indexage, même pour des types de machines dont les postes de travail font intervenir des contraintes mécaniques, telles que traction, compression, relativement élevées. So far, these various problems have not been satisfactorily resolved and the object of the invention is precisely to provide them with a solution, so as to allow the execution of a support and transport track for a particularly light machine-transfer from modular parts which can be assembled together according to the need of each particular case, always with the same support and indexing precision, even for types of machines including workstations involve relatively high mechanical stresses, such as traction, compression.
Conformément à l'invention, la voie de support et de transport de pièces pour machine-transfert, du genre défini ci-dessus, est caractérisée en ce que chaque élément modulaire est constitué sous la forme d'un chariot comportant, d'une part, des colonnes verticales supportant des roulements de support et de guidage et, d'autre part, deux axes assumant chacun une liaison élastiquement déformable avec une biellette d'articulation, une liberté de coulissement axial relatif par rapport à ladite biellette ainsi qu'une immobilisation par rapport à un poste de travail en coopérant avec les broches d'un dispositif d'indexage. In accordance with the invention, the support and transport path for parts for transfer machine, of the type defined above, is characterized in that each modular element is constituted in the form of a carriage comprising, on the one hand , vertical columns supporting support and guide bearings and, on the other hand, two axes each assuming an elastically deformable connection with an articulation link, freedom of axial sliding relative to said link as well as immobilization relative to a work station by cooperating with the pins of an indexing device.
On peut réaliser une voie de transfert à tronçons actifs recti-lignes ou courbes, de même que des voies totalement circulaires de faible rayon. A transfer path with active straight or curved sections can be produced, as well as totally circular paths of small radius.
Les caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. The characteristics appear from the description below made with reference to the accompanying drawings which show, by way of example, an embodiment of the subject of the invention.
La fig. 1 est une vue en plan schématique montrant cette forme de réalisation. Fig. 1 is a schematic plan view showing this embodiment.
La fig. 2 est une perspective partielle, en partie arrachée, illustrant la constitution de l'un des éléments modulaires. Fig. 2 is a partial perspective, partly broken away, illustrating the constitution of one of the modular elements.
La fig. 3 est une coupe-élévation transversale prise sensiblement selon le plan brisé III-III de la fig. 2. Fig. 3 is a cross-sectional elevation taken substantially along the broken plane III-III of FIG. 2.
La fig. 1 montre une voie de support et de transport construite selon l'instruction donnée par l'invention, désignée dans son ensemble par la référence 1, montée sur un bâti ou une table 2 pour assurer, tel que dans le sens de la flèche f, le cheminement de Fig. 1 shows a support and transport track constructed according to the instruction given by the invention, designated as a whole by the reference 1, mounted on a frame or a table 2 to ensure, as in the direction of the arrow f, the journey of
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montages ou de pièces en direction d'un poste Pi, par exemple de chargement, puis vers un poste P2, de première exécution, précédant un poste P3 de seconde exécution, suivi par un poste P4 de déchargement. Les postes Pi à P4 peuvent être portés par la table ou le bâti 2 pour être disposés en surplomb du tronçon ou segment rectiligne 3 de la voie 1 qui est réalisée sous la forme d'une boucle, pour que ces différents éléments constitutifs soient amenés à être représentés à l'aplomb des différents postes Pi à P4 pour chaque tour accompli. Comme cela est représenté en traits mixtes, il est, bien entendu, possible de prévoir différentes autres combinaisons et, notamment, l'existence d'une batterie parallèle de postes P'i à P'4 disposés à l'aplomb du second tronçon ou segment rectiligne 3' délimité par la voie 1. assemblies or parts in the direction of a station Pi, for example for loading, then to a station P2, of first execution, preceding a station P3 of second execution, followed by a station P4 of unloading. The stations Pi to P4 can be carried by the table or the frame 2 to be arranged overhanging the straight section or segment 3 of the track 1 which is produced in the form of a loop, so that these different constituent elements are brought to be represented in line with the different positions Pi to P4 for each lap completed. As shown in dashed lines, it is, of course, possible to provide different other combinations and, in particular, the existence of a parallel battery of stations P'i to P'4 arranged directly above the second section or straight segment 3 'delimited by channel 1.
Bien que cela ne soit pas représenté, il est évident que la voie 1 est associée à des moyens de mise en circulation et d'immobilisation qui peuvent être constitués par un moteur, par exemple électrique ou hydraulique, comportant une roue ou un bras amené à agir sur l'un ou plusieurs des éléments constitutifs de la voie 1 pour assurer le déplacement de cette dernière dans le sens de la flèche fi. Although this is not shown, it is obvious that the track 1 is associated with circulation and immobilization means which can be constituted by a motor, for example electric or hydraulic, comprising a wheel or an arm brought to act on one or more of the constituent elements of track 1 to ensure the displacement of the latter in the direction of arrow fi.
La voie de transport et de support 1 est constituée par l'assemblage d'éléments modulaires identiques représentés plus en détail aux fig. 2 et 3. Les différents éléments modulaires 4 sont articulés relativement, à la suite les uns des autres, sous une forme analogue à une chaîne, par l'intermédiaire de moyens d'articulation 5 dont les axes sont disposés perpendiculairement au plan général de la voie 1. The transport and support track 1 is constituted by the assembly of identical modular elements shown in more detail in FIGS. 2 and 3. The different modular elements 4 are articulated relatively, one after the other, in a form analogous to a chain, by means of articulation means 5 whose axes are arranged perpendicular to the general plane of the track 1.
Ainsi que cela apparaît aux fig. 2 et 3, chaque élément modulaire 4 comprend un chariot 6 relié à un chariot identique par une biellette 5 formant moyen d'articulation. Le chariot 6 est constitué par deux platines horitzotales 7 et 8 reliées entre elles par des colonnettes 9 au nombre de quatre qui sont, de préférence, disposées à proximité des angles lorsque les platines 7 et 8 sont réalisées en plan sous la forme de quadrilatères. Chaque colonnette 9 est constituée par un cylindre dont le pied 10 fait notablement saillie au-delà du plan inférieur de la platine 7 contre laquelle il prend appui par un axe 11 sur lequel est monté un roulement 12 destiné à rouler sur le plan supérieur du plateau 2. L'axe 11 est maintenu en application contre la face inférieure de la platine 7 par l'intermédiaire d'une rondelle de contrainte 13, par exemple en élasto-mère, qui est enfilée sur la partie supérieure du cylindre 9 pour être comprimée entre la face supérieure de la platine 8 et une rondelle de retenue 14 immobilisée axialement sur la colonnette 9 par l'intermédiaire notamment d'un anneau ou jonc élastique 15. La présence de la rondelle 13 est prévue pour compenser tous les jeux verticaux d'usinage entre le roulement, son axe et le pied 10, de manière que chaque colonnette associée au roulement 12 forme un ensemble possédant une cote verticale précise. La colonnette 9 présente une face supérieure 16 rectifiée au centre de laquelle s'ouvre un taraudage 17 pour la fixation d'un montage ou d'une pièce à travailler. As shown in Figs. 2 and 3, each modular element 4 comprises a carriage 6 connected to an identical carriage by a link 5 forming an articulation means. The carriage 6 is constituted by two horitzotal plates 7 and 8 connected together by small columns 9 four in number which are preferably arranged near the angles when the plates 7 and 8 are made in plan in the form of quadrilaterals. Each baluster 9 is constituted by a cylinder, the foot 10 of which protrudes considerably beyond the lower plane of the plate 7 against which it bears by an axis 11 on which is mounted a bearing 12 intended to roll on the upper plane of the plate 2. The pin 11 is held in application against the underside of the plate 7 by means of a constraint washer 13, for example made of elastomer, which is threaded on the upper part of the cylinder 9 to be compressed between the upper face of the plate 8 and a retaining washer 14 immobilized axially on the baluster 9 in particular by means of an elastic ring or rod 15. The presence of the washer 13 is provided to compensate for all the vertical clearances of machining between the bearing, its axis and the foot 10, so that each column associated with the bearing 12 forms an assembly having a precise vertical dimension. The baluster 9 has a rectified upper face 16 in the center of which opens a thread 17 for fixing an assembly or a workpiece.
Chaque colonnette 9 supporte, dans sa partie cylindrique, . comprise entre les platines 7 et 8, un roulement 18 immobilisé axialement par l'intermédiaire d'une ou plusieurs bagues-entretoises 19 et d'une rondelle d'épaisseur 20. Le roulement 18 présente un diamètre choisi pour faire saillie au-delà du bord correspondant de la platine 7, de manière à pouvoir coopérer avec une glissière latérale 21 rapportée sur la table 2. La glissière 21 est de préférence munie d'une tête 22 formant un rebord intérieur s'étendant au-dessus de la bague extérieure du roulement 18, de manière à constituer une butée d'arrêt vertical tout le long du cheminement délimité par la glissière 21. La tête 22 peut également être au moins en partie recouverte par un prolongement de la platine supérieure 8 qui forme ainsi, en quelque sorte, un joint-labyrinthe protégeant au moins le roulement 18 de l'introduction de corps étrangers susceptibles de le détériorer. Each baluster 9 supports, in its cylindrical part,. between the plates 7 and 8, a bearing 18 axially immobilized by means of one or more spacer rings 19 and a washer of thickness 20. The bearing 18 has a diameter chosen to protrude beyond the corresponding edge of the plate 7, so as to be able to cooperate with a lateral slide 21 attached to the table 2. The slide 21 is preferably provided with a head 22 forming an inner rim extending above the outer ring of the bearing 18, so as to constitute a vertical stop all along the path delimited by the slide 21. The head 22 can also be at least partially covered by an extension of the upper plate 8 which thus forms, in a way , a labyrinth seal protecting at least the bearing 18 from the introduction of foreign bodies liable to deteriorate it.
La liaison entre le chariot 6 et les biellettes 5 est assurée par deux axes d'articulation 23 identiques. Chaque axe 23 est formé The connection between the carriage 6 and the links 5 is provided by two identical hinge pins 23. Each axis 23 is formed
par une pièce cylindrique tubulaire, rectifiée intérieurement, et montée dans des alésages des platines 7 et 8 de part et d'autre desquelles elle est axialement immobilisée par des joncs élastiques 24. L'axe 23 supporte, dans sa partie cylindrique, entre les platines 7 et 8, une virole coulissante 25 qui est reliée par une bague élastique 26, par exemple en élastomère, à la partie terminale 27 de la biellette correspondante 5. De préférence, la bague en élastomère 26 est logée et retenue par tout moyen convenable à l'intérieur d'un alésage 28 délimité directement dans la biellette 5. by a tubular cylindrical part, internally rectified, and mounted in the bores of the plates 7 and 8 on either side of which it is axially immobilized by elastic rods 24. The axis 23 supports, in its cylindrical part, between the plates 7 and 8, a sliding ferrule 25 which is connected by an elastic ring 26, for example made of elastomer, to the end portion 27 of the corresponding link 5. Preferably, the elastomer ring 26 is housed and retained by any means suitable for the interior of a bore 28 delimited directly in the link 5.
La constitution d'une voie telle que celle désignée par la référence 1 à partir d'éléments modulaires 6 décrits ci-dessus est assurée en assemblant bout à bout autant d'éléments modulaires 6 que nécessaire, c'est-à-dire en reliant la partie terminale libre de chaque biellette 5 à l'axe 23 libre de chaque chariot. Dans cet état, les différents chariots sont portés sur la table 2 par les roulements 12 des colonnettes 9 qui assurent l'entretoisement vertical et le support des platines 7 et 8 immobilisées ainsi relativement, ainsi que par rapport à la table 2. Dans cette position, on comprend que les inerties statique ou dynamique, c'est-à-dire celles devant être combattues lors de la mise en circulation dans le sens de la flèche fi, ou lors de l'arrêt de la chaîne, sont absorbées par la présence des garnitures 26 en élastomère qui établissent ainsi une liaison élastique conférant une possibilité de déplacement relatif indépendant d'un chariot par rapport à un autre le précédent ou le suivant, sans affecter la structure propre de chacun des chariots. The constitution of a path such as that designated by the reference 1 from modular elements 6 described above is ensured by assembling end to end as many modular elements 6 as necessary, that is to say by connecting the free end part of each link 5 to the free axis 23 of each carriage. In this state, the various carriages are carried on the table 2 by the bearings 12 of the columns 9 which ensure the vertical bracing and the support of the plates 7 and 8 thus immobilized relatively, as well as with respect to the table 2. In this position , it is understood that the static or dynamic inertias, that is to say those which must be combated during circulation in the direction of the arrow fi, or when the chain stops, are absorbed by the presence linings 26 of elastomer which thus establish an elastic connection giving a possibility of independent relative displacement of a carriage with respect to another the preceding or the following, without affecting the proper structure of each of the carriages.
Les axes d'articulation 23 assument une seconde fonction qui est celle de permettre le positionnement précis d'un chariot vis-à-vis d'un poste de travail tel que Pi à P4. En effet, tel que cela ressort de la fig. 3, après l'arrêt devant un poste quelconque, le positionnement précis du chariot 6, nécessaire pour l'exécution d'une opération délicate d'usinage ou autre, est assuré par l'intermédiaire d'un dispositif d'indexage tel que 29, comportant deux broches 30 montées dans des guides 31 de la table 2 et reliées par une plaque commune 32 solidaire du corps 33 d'un vérin 34 dont la tige 35 est fixée à un tas ou une enclume 36 présentée par la table 2 au niveau du poste correspondant. A la suite de l'arrêt de circulation de la voie, le vérin 34 est alimenté pour commander la course d'extension dans le sens de la flèche {2 des broches 30 qui sont amenées par leur tête 30a à pénétrer dans les alésages rectifiés des axes 23 pour déterminer l'immobilisation et la position relative précise du chariot 5 par rapport à l'axe vertical X-X' du poste considéré. Les axes 23 permettent ainsi d'assumer une fonction supplémentaire d'indexage en coopérant directement avec les broches cylindriques 30. L'engagement des broches 30 peut s'effectuer de façon précise, étant donné que chaque chariot 6 amené en regard d'un poste de travail est placé en appui vertical par l'intermédiaire des roulements de guidage latéral 18 sous les têtes 22 des glissières 21. The articulation axes 23 assume a second function which is that of allowing the precise positioning of a carriage with respect to a work station such as Pi to P4. Indeed, as is apparent from FIG. 3, after stopping in front of any station, the precise positioning of the carriage 6, necessary for the execution of a delicate machining or other operation, is ensured by means of an indexing device such as 29 , comprising two pins 30 mounted in guides 31 of the table 2 and connected by a common plate 32 integral with the body 33 of a jack 34 whose rod 35 is fixed to a pile or anvil 36 presented by the table 2 at the level of the corresponding station. Following the stop of circulation of the track, the jack 34 is supplied to control the extension stroke in the direction of the arrow {2 of the pins 30 which are caused by their head 30a to penetrate into the rectified bores of the axes 23 to determine the immobilization and the precise relative position of the carriage 5 with respect to the vertical axis XX 'of the post considered. The axes 23 thus make it possible to assume an additional indexing function by cooperating directly with the cylindrical pins 30. The engagement of the pins 30 can be carried out in a precise manner, since each carriage 6 brought opposite a station of work is placed in vertical support by means of the lateral guide bearings 18 under the heads 22 of the slides 21.
Les axes d'articulation 23 assument supplémentairement une troisième fonction qui est celle de permettre le déplacement vertical relatif de chaque chariot amené au droit d'un poste de travail. En effet, les pièces ou les montages portés par les chariots possèdent une embase 37 destinée à traverser des ouvertures 38 et 39 des platines 7 et 8 pour coopérer avec le tas prévu pour supporter la contrainte mécanique verticale susceptible d'être exercée et affranchir ainsi totalement le chariot 6 d'une telle contrainte, de manière à en permettre une réalisation moins massive. Dans le cas présent, l'enclume 36 possède un chanfrein 40, avec lequel vient coopérer le chanfrein 41 de l'embase 37 qui est ainsi soulevée verticalement lors de la progression dans le spns de la flèche fi lorsqu'elle rencontre le tas 36. Le chariot 6, par l'intermédiaire de la pièce ou du montage, est soumis à un même déplacement qui est permis par le glissement ou coulissement axial des viroles 25 sur les axes 23. De la sorte, les roulements 12 sont dégagés de la table 2, sans toutefois qu'il en résulte un déplacement ou une interférence sur la position des chariots dont les embases n'ont rencontré aucune enclume ou aucun tas 36. The hinge pins 23 additionally assume a third function which is that of allowing the relative vertical movement of each carriage brought in line with a work station. Indeed, the parts or assemblies carried by the carriages have a base 37 intended to pass through openings 38 and 39 of the plates 7 and 8 to cooperate with the pile provided for supporting the vertical mechanical stress capable of being exerted and thus completely freeing up the carriage 6 of such a constraint, so as to allow a less massive realization. In the present case, the anvil 36 has a chamfer 40, with which the chamfer 41 of the base 37 comes to cooperate, which is thus raised vertically during progression in the spns of the arrow fi when it meets the pile 36. The carriage 6, via the part or the assembly, is subjected to the same movement which is allowed by the sliding or axial sliding of the ferrules 25 on the axes 23. In this way, the bearings 12 are released from the table 2, without however resulting in displacement or interference in the position of the carriages whose bases have encountered no anvil or heap 36.
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Les chariots sont ainsi complètement affranchis des contraintes mécaniques ou autres développées au droit de chaque poste et peuvent, de ce fait, comme cela est illustré par les dessins, présenter une structure notablement plus légère que les constructions actuelles. Cet avantage permet, au deuxième degré, de réduire l'inertie des masses en mouvement et de disposer d'une voie nécessitant, pour sa mise en œuvre, un organe motoréduc-teur-freineur de puissance plus faible que celle ordinairement prévue. The carriages are thus completely freed from mechanical or other constraints developed at the right of each station and can, therefore, as illustrated by the drawings, have a significantly lighter structure than current constructions. This advantage makes it possible, in the second degree, to reduce the inertia of the masses in movement and to have a track requiring, for its implementation, a motoreductor-brake-braking member of lower power than that ordinarily provided.
Un avantage supplémentaire tient au fait que les dimensions en plan d'un chariot 6 peuvent être extrêmement réduites, ce qui permet de réaliser des circuits courbes ou circulaires de faible rayon. An additional advantage lies in the fact that the plan dimensions of a carriage 6 can be extremely reduced, which makes it possible to produce curved or circular circuits of small radius.
La voie décrite peut être mise en œuvre dans de nombreuses s applications faisant intervenir des opérations différentes devant être exécutées sur des pièces ou objets soumis successivement de façon impérative à chacune de ces opérations, comme cela est le cas dans les techniques d'usinage en chaîne, dans les techniques de montage des éléments constitutifs d'ensembles divers, ainsi que io dans les techniques d'assemblage ou de conditionnement. The described path can be implemented in numerous s applications involving different operations to be performed on parts or objects successively subjected to each of these operations, as is the case in chain machining techniques , in the assembly techniques of the components of various assemblies, as well as in the assembly or packaging techniques.
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Family Cites Families (2)
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Legal Events
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PL | Patent ceased | ||
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