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Title:
PILOT TOOL FOR CENTRING AND CLAMPING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/028110
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a tool for centring and clamping (1) of at least a part (P) to be fixed in position and comprising a through passage and adjusted for said tool (1), comprising a pilot device (3) borne at the end of a case (2) having an upper face forming a support for said part and clamping members (5), further comprising means for driving (6, 7, 8, 10, 11) the clamping members (5) between a centring position in which the clamping members are retracted into the pilot device (3) and a plurality of clamping positions in which the clamping members (5) project outside the pilot device (3) and rest on the part (P). The invention is characterised in that the driving means (6, 7, 8, 10, 11) are arranged for simultaneously pivoting and translating said clamping members (5) between the centring position and the clamping position. The invention is useful for handling parts to be fixed in position.

Inventors:
DE BRUYN GERARD (FR)
BEFFRIEU MICHEL (FR)
Application Number:
PCT/FR1997/002411
Publication Date:
July 02, 1998
Filing Date:
December 23, 1997
Export Citation:
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Assignee:
BRUYN GERARD DE (FR)
BEFFRIEU MICHEL (FR)
International Classes:
B23Q3/18; B25B5/12; (IPC1-7): B25B5/06; B25B5/12
Domestic Patent References:
WO1996035547A11996-11-14
Foreign References:
EP0163219A11985-12-04
US4881745A1989-11-21
FR881571A1943-04-29
Attorney, Agent or Firm:
Dawidowicz, Armand (18 boulevard Pereire, Paris, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Outil de centrage et de serrage (1) d'au moins une pièce (P) à fixer en position et comportant un passage traversant et ajusté pour ledit outil (1), du type comportant un organe pilote (3) porté à l'extrémité d'un carter (2) présentant une face supérieure formant un appui pour ladite pièce et des organes de serrage (5), comportant en outre des moyens d'entraînement (6,7,8, des organes de serrage (5) entre une position de centrage dans laquelle les organes de serrage (5) sont effacés à l'intérieur de l'organe pilote (3) et une pluralité de positions de serrage dans lesquelles les organes de serrage (5) sont en saillie à l'extérieur de l'organe pilote (3) et en appui sur la pièce (P), caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (6,7,8, 10, 11) sont agencés pour entraîner simultanément en pivotement et en translation lesdits organes de serrage (5) entre la position de centrage et une position de serrage.
2. Outil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première extrémité (5') des organes de serrage (5) venant en contact avec la pièce P à fixer présente des moyens de butée, tels qu'un doigt, propres à venir en appui contre le bord du passage traversant et ajusté de la pièce P à fixer lors de l'actionnement simultané en pivotement et en translation des organes de serrage (5) depuis la position de centrage et vers une position de serrage de la pièce (P) à fixer.
3. Outil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de butée présentent un jeu de débattement tel que, en position de serrage, lesdits moyens de butée obturent la fente de l'organe pilote (3) à l'intérieur de laquelle ils se logent en position de centrage, protégeant ainsi l'intérieur dudit outil de centrage et de serrage.
4. Outil (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes de serrage sont constitués par deux leviers (5) articulés autour d'un axe médian (4) pour former un X déformable, chaque levier présentant une première extrémité (5') présentant des moyens de butée et dont la seconde extrémité (5") opposée auxdits moyens de butée (5') est reliée aux moyens d'entraînement (6,7,8, de telle sorte que, sous l'effet desdits moyens d'entraînement (6,7,8, lesdites secondes extrémités (5'') sont mobiles en translation, en rapprochement ou en écartement, les premières extrémités (5') desdits leviers (5) étant alors entraînées simultanément en pivotement et en translation du fait de la déformation du X formé par lesdits leviers (5).
5. Outil (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont constitués par une coulisse (11) commandée par un vérin (10) et deux bielles (8) dont une extrémité est articulée à une extrémité de la coulisse (11) et dont l'autre extrémité est reliée à une seconde extrémité (5") d'un levier (5) de manière à transformer la course en translation du vérin (10) en une course d'écartement et de rapprochement des secondes extrémités (5'') des leviers (5).
6. Outil (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les leviers (5) sont coudés autour de leur axe d'articulation (4) et leur seconde extrémité (5") est montée pivotante autour d'un axe (6) monté mobile en translation dans une rainure de guidage (7) du carter (2), l'extrémité des bielles (8) articulée sur lesdites secondes extrémités (5") des leviers (5) étant également montée pivotante autour desdits axes (6), de telle sorte que l'entraînement en translation de la coulisse (11) provoque par l'intermédiaire des bielles (8) un entraînement en translation des axes (6) dans la rainure (7) qui provoque le rapprochement ou 1'écartement des secondes extrémités (5") des leviers (5).
7. Outil (1) selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le vérin (10) est hydraulique.
8. Outil (1) selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le vérin (10) est pneumatique.
9. Outil (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la coulisse (11) est commandée par des moyens d'entraînement électriques.
10. Outil (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit organe pilote (3) est mobile par rapport au carter (2) et escamotable.
11. Outil (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit organe pilote (3) est fixe en saillie par rapport audit carter (2).
Description:
Outil pilote de centrage et serrage La présente invention concerne le domaine des outils de centrage et de serrage pour la manutention de pièces à fixer en position telles que des tôles et, plus particulièrement, un outil de centrage et de serrage d'au moins une pièce comportant un passage traversant et ajusté pour ledit outil, du type comportant un organe pilote porté à l'extrémité d'un carter, des organes de serrage et des moyens d'entraînement des organes de serrage entre une position de centrage dans laquelle ils sont effacés dans l'organe pilote et une pluralité de 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.

Les outils de serrage connus comportent, généralement, un vérin hydraulique ou pneumatique permettant l'actionnement d'un organe de serrage tel qu'un bras de serrage qui est entrainable en pivotement entre une position active de serrage sur la pièce et une position inactive. Un tel outil peut également comporter un pilote qui est introduit dans un passage ménagé dans la pièce à traiter, ce qui permet de centrer correctement l'outil sur la pièce.

Par FR-A-2 340 798, on connaît un outil de serrage dont un bras de serrage vient en butée contre la pièce à serrer par entraînement en pivotement de ce bras de serrage. Cet entraînement en pivotement du bras de serrage entre la position de desserrage et la position de serrage est obtenu à l'aide d'un embiellage articulé monté sur une tige entraînée en déplacement linéaire par un vérin.

Ce mouvement en pivotement du bras de serrage dans ce type d'outil de serrage a pour inconvénient que, avec certaines pièces à traiter, on obtient un mauvais serrage, par exemple lorsque la surface de la pièce à traiter n'est pas parfaitement plane. Dans ce cas, le bras de serrage n'est pas toujours correctement positionné sur la pièce et ne garantit pas un bon serrage. Il existe en outre des risques de déformation de la pièce.

De plus, dans le cas d'un outil de serrage pourvu d'un pilote, le point de contact du bras de serrage sur la pièce est relativement éloigné du point de centrage de l'outil sur ladite pièce, ce qui peut provoquer un certain déséquilibre ou nécessite une structure plus complexe de l'outil.

On connaît, par WO-A-9635547, un dispositif d'indexation d'une pièce au travers d'un trou de cette pièce et 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, une mâchoire de bridage de la pièce sur la face supérieure d'appui du manchon, montée mobile sur le pion de centrage et des moyens de commande de la mâchoire comportant un coulisseau monté dans un alésage axial du piston et possédant une extrémité formant came.

Ces moyens de commande sont constitués par un coulisseau

monté dans un alésage axial du piston pour coulisser sous l'effet des moyens d'entraînement entre une première position dans laquelle il assure le verrouillage de la mâchoire dans sa position active au moyen d'une partie active formant came entraînant en pivotement les mâchoires de serrage vers ladite position active et une seconde position dans laquelle il libère le verrouillage de cette mâchoire en commandant le pivotement des mâchoires de serrage vers la position inactive.

Les moyens d'entraînement comportent entre autres un premier ressort de rappel disposé entre le piston et le manchon pour rappeler le piston vers sa position déployée et un second ressort de rappel disposé entre le manchon et le coulisseau pour rappeler le coulisseau vers sa position de déverrouillage de la mâchoire.

Les déplacements axiaux du piston à l'intérieur du manchon et du coulisseau dans le piston sont commandés par un vérin. Un inconvénient majeur de ce type de dispositif est que, en cas d'incident par exemple lors d'une coupure d'air, le vérin ne fonctionne plus et alors, le second ressort de rappel bloque le dispositif en position de serrage. Ainsi, en position de serrage, il n'est alors pas possible de libérer la pièce ainsi maintenue.

De plus, cette structure est relativement compliquée et l'usure, en particulier une détente des ressorts, peut entraîner des problèmes de positionnement correct des mâchoires au fil du temps.

Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention a pour objet un outil de centrage et de serrage d'au moins une pièce à fixer en position et comportant un passage traversant et ajusté pour ledit outil, du type comportant un organe pilote porté à l'extrémité d'un carter présentant une face supérieure formant un appui pour ladite pièce, des organes de serrage et des moyens d'entraînement 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 une pluralité de 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, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont agencés pour entraîner simultanément en pivotement et en translation lesdits organes de serrage entre la position de centrage et une position de serrage.

Ainsi, les organes de serrage sont correctement positionnés sur la pièce à fixer au cours de l'étape de centrage réalisée par la mise en place de l'organe pilote au travers du passage traversant et ajusté de la pièce et l'entraînement en pivotement des organes de serrage permet l'entraînement en saillie desdits organes de serrage hors de l'organe pilote et leur abaissement de part et d'autre de l'organe pilote pour venir en appui sur la pièce à fixer en position, l'entraînement en translation simultané desdits organes de serrage provoquant le serrage de la pièce à fixer en position contre l'extrémité du carter, sur la face supérieure dudit carter formant appui. Ainsi, on assure un déploiement parfait des organes de serrage en saillie de l'organe pilote et on obtient une pluralité de positions de serrage sur la pièce à fixer.

De préférence, une première extrémité des organes de serrage venant en contact avec la pièce à fixer présente des moyens de butée, tels qu'un doigt, propres à venir en appui contre le bord du passage traversant et ajusté de la pièce à fixer lors de l'actionnement simultanément en pivotement et en translation des organes de serrage depuis la position de centrage et vers une position de serrage de la pièce à fixer.

Selon un mode de réalisation préféré, les organes de serrage sont constitués par deux leviers articulés autour d'un axe médian pour former un X déformable, chaque levier

présentant une première extrémité présentant des moyens de butée et dont la seconde extrémité opposée audit moyen de butée est reliée aux moyens d'entraînement de telle sorte que, sous l'effet desdits moyens d'entraînement, lesdites secondes extrémités des leviers sont mobiles en translation, en rapprochement et en écartement l'une de l'autre, les premières extrémités desdits leviers étant alors entraînées en pivotement et en translation simultanément du fait de la déformation du X formé par lesdits leviers.

Avantageusement, les moyens d'entraînement sont constitués par une coulisse commandée par un vérin et deux bielles dont une extrémité est articulée à une extrémité de la coulisse et dont l'autre extrémité est reliée à la seconde extrémité d'un levier de manière à transformer la course en translation de la coulisse en une course linéaire d'écartement et de rapprochement des secondes extrémités des leviers.

De préférence, les leviers sont coudés autour de leur axe d'articulation et leur seconde extrémité est montée pivotante autour d'un axe monté mobile en translation dans une rainure de guidage du carter, l'extrémité des bielles articulée sur lesdites secondes extrémités de levier étant également montée pivotante autour desdits axes, de telle sorte que l'entraînement en translation de la coulisse provoque par l'intermédiaire des bielles un entraînement en translation des axes dans la rainure qui provoque le rapprochement ou 1'écartement des secondes extrémités des leviers et, par conséquent, du fait de la déformation des leviers, l'entraînement simultané en pivotement et en translation des premières extrémités des leviers.

En position de centrage, les organes de serrage sont effacés dans l'organe pilote qui présente une fente à cet effet. Cette fente met en communication l'intérieur de l'outil de serrage et de centrage avec l'extérieur. En

particulier, elle rend accessible les organes de serrage et les moyens d'entraînement. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de butée présentent un jeu de débattement tel que, en position de serrage, lesdits moyens de butée obturent la fente de l'organe pilote protégeant ainsi l'intérieur dudit outil de serrage et de centrage, en particulier contre les projections de soudure qui peuvent entrer dans ledit outil lors de l'usinage de la pièce fixée. On évite ainsi avantageusement tous les risques d'encrassement du mécanisme des organes de serrage et des moyens d'entraînement.

On obtient ainsi un outil dont le centrage et le serrage sur une pièce à fixer sont fiables, les organes de serrage agissant sur la pièce à fixer au niveau du passage traversant au travers duquel ils ont été engagés à la fois pour permettre le serrage de ladite pièce et pour permettre la protection dudit outil contre l'encrassement lors de soudure.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un exemple d'un mode de réalisation préféré de l'invention, en référence au dessin dans lequel : la figure 1 représente une vue en coupe latérale d'un outil de centrage et de serrage selon l'invention, en position de centrage ; et la figure 2 représente une vue en coupe latérale d'un outil selon la figure 1 en position de serrage.

Un outil de centrage et de serrage 1 selon l'invention comporte un carter 2 à l'extrémité duquel est monté un organe pilote 3 propre à permettre le centrage de l'outil 1 sur une pièce P à fixer en passant au travers d'un passage traversant et ajusté de ladite pièce P. Le carter 2

présente une surface supérieure 2'formant un appui pour la pièce P.

Les organes de serrage 5 comportent à une première extrémité 5'un doigt de serrage 5'a et sont agencés pour venir se loger dans l'organe pilote 3 en position de centrage de l'outil 1 (voir figure 1).

Le carter 2 contient également les moyens d'entraînement des organes de serrage 5.

Les organes de serrages sont constitués par des leviers coudés 5, articulés autour d'un axe médian 4 de manière à former un X déformable.

Les leviers 5 sont positionnés dans le carter 2 de telle sorte que leur première extrémité 5'est en saillie à l'extérieur du carter 2 et, en position de centrage de l'outil 1, est logée dans une fente de l'organe pilote 3 et leur seconde extrémité 5"est logée dans le carter 2.

Les secondes extrémités 5''des leviers 5 sont montées pivotantes respectivement autour d'un axe 6 monté mobile en translation dans une rainure de guidage rectiligne 7 du carter 2, de telle sorte qu'un entraînement en translation des axes 6 dans la rainure 7 du carter 2 provoque le rapprochement et l'écartement des secondes extrémités 5" des leviers 5 selon une course linéaire et, par conséquent, du fait de la déformation du X formés par les leviers 5, l'entraînement simultanément en pivotement et en translation des premières extrémités 5'des leviers 5 qui, de la position de centrage où elles sont effacées dans l'organe pilote 3, sont entraînées en saillie hors dudit organe pilote 3 et abaisser de part et d'autre dudit organe pilote pour serrer la pièce P à fixer.

L'entraînement en translation des secondes extrémités 5" des leviers 5 est provoqué par deux bielles 8 articulées

sur lesdites secondes extrémités 5''par l'intermédiaire des axes 6 des secondes extrémités 5"de chaque levier 5.

Ainsi, une extrémité d'une première bielle 8 est reliée à pivotement à une seconde extrémité 5''d'un premier levier 5 par l'intermédiaire d'un premier axe 6 et une extrémité de la seconde bielle 8 est reliée à pivotement à la seconde extrémité 5"du second levier 5 par l'intermédiaire du second axe 6.

L'autre extrémité des bielles 8 est montée à pivotement autour d'un axe 9 à une extrémité d'une coulisse 11 commandée par un vérin 10 de telle sorte que l'entraînement en translation du piston du vérin 10 entraîne le déplacement en translation des axes 6 dans la rainure 7, dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la coulisse 11 ainsi que cela est visible sur les figures, provoquant l'écartement ou le rapprochement dans un mme plan des secondes extrémités 5" des leviers 5.

Ainsi, en position de centrage, tel que représenté à la figure 1, les bielles 8 forment sensiblement un V de telle sorte que les axes d'articulation 6 sont rapprochés l'un de l'autre dans la rainure 7. Les secondes extrémités 5"des leviers 5 sont également rapprochées de telle sorte que le X formé par les leviers 5 est pratiquement ferme, les premières extrémités 5'des leviers 5 étant ainsi également rapprochées l'une de l'autre de manière à se loger dans l'organe pilote 3. On peut prévoir un élément 12 qui, relié d'une part au carter 2 et d'autre part à une bielle 8, limite le déplacement des bielles 8 et contribue à la bonne tenue mécanique de l'ensemble.

Lors de l'actionnement du vérin 10, celui-ci entraine en déplacement linéaire la coulisse 11 et provoque une déformation du V formé par les bielles 8. En particulier, le vérin 10 entraine en translation les extrémités des

bielles 8 montées à pivotement autour de 1'axe 9 de telle sorte que les autres extrémités des bielles 8 montées à pivotement sur les axes 6, entraînent ces derniers en translation dans la rainure 7.

Les bielles 8 s'alignent l'une avec l'autre le long de la rainure 7 (figure 2) provoquant l'écartement des axes 6 dans la rainure 7 et, par conséquent, l'écartement des secondes extrémités 5"des leviers 5.

Cet écartement étant réalisé par un entraînement en translation des secondes extrémités 5"des leviers 5 dans un mme plan, leurs premières extrémités 5'sont entraînées simultanément en pivotement et en translation de manière à venir en butée et en appui contre le bord du passage traversant, ajusté et ménagé dans la pièce P à fixer en position, et à serrer ladite pièce P à fixer contre l'extrémité du carter 2 (voir figure 2).

A la position de serrage et de centrage ainsi obtenue (figure 2), les extrémités des bielles 8 montées à pivotement autour de l'axe 9 sur la coulisse 11 forment trois points alignés avec leurs extrémités opposées le long de la rainure 7.

Afin d'assurer le maintien de l'outil dans cette position, en particulier en l'absence d'une source d'énergie pour l'actionnement du vérin 10 en position de centrage et de serrage, on entraine de préférence les extrémités des bielles 8 montées à pivotement autour de l'axe 9 légèrement en dépassement de la ligne des trois points soit légèrement en dépassement de la rainure 7. On interdit ainsi un retour en arrière de l'outil 1 et ce, jusqu'à ce qu'une nouvelle source d'énergie actionne l'outil 1 vers la position inverse.

On peut utiliser un vérin 10 hydraulique ou pneumatique ou des moyens d'entraînement électriques.

L'organe pilote 3 peut tre du type mobile par rapport au carter 2 et escamotable. Dans ce cas, la mise en position de l'organe pilote 3 au travers du passage traversant de la pièce P à fixer peut tre réalisée par des moyens d'entraînement communs aux organes de serrage 5, par exemple par l'actionnement du vérin 10.

Ledit organe pilote 3 peut également tre fixe en saillie par rapport audit carter 2 et dans ce cas c'est l'ensemble qui est entraîné en déplacement pour venir positionner l'organe pilote 3 au travers du passage traversant de la pièce P.

Afin de pouvoir utiliser un dispositif selon l'invention en fonction d'exigences de diamètre, de hauteur et/ou de fonctions concernant la pièce à maintenir, certains éléments renfermés dans la partie supérieure du carter 2 sont interchangeables tandis que la partie inférieure du carter renferme la partie « moteur » du dispositif et reste identique.




 
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