Appareil pour la manipulation automatique d'objets La présente invention a pour objet un appareil pour la manipulation automatique d'objets. Elle con cerne plus spécialement un tel appareil adapté à re cueillir des objets séparés préorientés dans un premier poste, à les transporter et à les déposer dans un second poste, automatiquement et de manière répétée.
Bien qu'un appareil de ce type puisse avoir de nombreuses applications, il est particulièrement utile dans les dispositifs d'assemblage automatiques. Dans les dispositifs connus de ce genre, on utilise générale ment des organes de transport pour manipuler les élé ments intervenant dans une opération d'assemblage donnée. Ces organes ne peuvent suivre seulement qu'un programme fixe d'opérations selon un cycle de fonctionnement déterminé.
On a reconnu depuis longtemps la nécessité d'un manipulateur plus souple et capable de prendre un élément orienté, de le transporter selon une trajectoire déterminée et de le placer avec précision dans un poste de réception, ceci automatiquement et de ma nière répétée, et qui soit capable en même temps d'être réglé et soumis à divers programmes pour fonc tionner, soit comme dispositif pilote, soit comme dis positif asservi avec d'autres machines très diverses dans un système d'assemblage automatique.
Un but de la présente invention est de fournir un tel appareil ne nécessitant pratiquement pas de sur veillance et pouvant être intégré dans un dispositif d'assemblage automatique comme composant d'un circuit de commande à boucle ouverte, de manière que cet appareil puisse produire des signaux de com mande nécessaires à la commande de la succession des stades d'assemblage effectués par les machines coopérantes de l'ensemble, et/ou recevoir des signaux de commande desdites machines coopérantes et de fonctionner comme dispositif asservi.
L'appareil faisant l'objet de l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend une base, un chariot hori zontal monté sur la base et agencé pour se déplacer par translation horizontale dans des sens opposés par rapport à la base jusque dans une position d'exten sion hors et dans une position de retrait en , un chariot vertical monté sur le chariot horizontal et agencé pour se déplacer par translation verticale dans des sens opposés par rapport au chariot horizontal jusque dans une position haut et dans une position bas ,
des mâchoires destinées à saisir les objets, montées sur le chariot vertical et agencées pour être placées dans une position ouverte de libération et dans une position fermée de prise, des premiers moyens d'entraînement souples couplés au chariot horizontal de manière à le déplacer de la position en à la position hors , des seconds moyens d'entraînement pour soulever le chariot vertical de la position bas à la position haut et pour dépla cer le chariot horizontal de la position hors à la position en , un embrayage d'accouplement agencé de manière à connecter les seconds moyens d'entraîne ment au chariot horizontal et au chariot vertical,
des moyens de verrouillage agencés de manière à ver rouiller le chariot horizontal dans la position en et dans la position hors , des moyens sensibles au mouvement du chariot vertical de la position bas à la position haut et agencés pour verrouiller ce chariot vertical et déverrouiller le chariot horizontal, des moyens sensibles au mouvement du chariot hori zontal vers la position en ou vers la position hors et agencés pour verrouiller ce chariot hori zontal et déverrouiller le chariot vertical, des moyens de commande électromagnétiques agencés pour en gager l'embrayage quand le chariot vertical est déplacé dans la position bas , des premiers moyens à came agencés pour dégager l'embrayage quand le chariot horizontal est retiré en position en ,
et des seconds moyens à came agencés pour dégager l'embrayage quand le chariot horizontal est en position en ver rouillée et quand le chariot vertical est déplacé vers la position haut verrouillée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'inven tion.
La fig. 1 est une vue schématique illustrant les di verses fonctions de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue de cette forme d'exécution. La fig. 3 est une vue en plan correspondant à la fig. 2.
La fig. 4 est une vue frontale, à plus grande échelle, correspondant à la fig. 2.
La fig. 5 est une vue arrière, à plus grande échelle, correspondant à la fig. 2.
Les fig. 6 et 7 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation de mécanismes que comprend cette forme d'exécution.
Les fig. 8, 9 et 10 sont respectivement des vues frontale, latérale et arrière d'un ensemble d'organes que comprend cette forme d'exécution.
La fig. 11 est une vue, à plus grande échelle, d'or ganes représentés à la fig. 2.
Les fig. 12 et 13 sont respectivement une vue et une coupe, à plus grande échelle, d'organes représen tés à la fig. 11.
La fig. 14 est une vue, à plus grande échelle, prise selon la ligne 14-14 de la fig. 11.
La fig. 15 est une coupe, à plus grande échelle, selon 15-15 de la fig. 11.
La fig. 16 est une vue prise selon 16-16 de la fig. 11.
La fig. 17 est une vue en plan d'un mécanisme que comprend cette forme d'exécution.
La fig. 18 est une vue d'un organe de commande du mécanisme représenté à la fig. 17.
La fig. 19 est le schéma électrique d'un circuit de commande coopérant avec cette forme d'exécution. L'appareil représenté comprend (fig. 1) une base principale 20 supportant un chariot horizontal 21 capable d'un mouvement de translation horizontal, un chariot élévateur vertical 22 supporté de manière à pouvoir prendre un mouvement de translation verti cal à l'extrémité avant du chariot 21, et des mâchoires 23 supportées à l'extrémité inférieure du chariot 22.
Cet appareil est destiné à saisir un élément d'assem blage 30 orienté quand les mâchoires sont disposées dans la position en et bas , puis à soulever cet élément verticalement par translation, à le transporter horizontalement par translation dans une position hors , à abaisser les mâchoires verticalement et à libérer l'élément dans un poste 31 de réception et d'assemblage.
L'entraînement du chariot horizontal et du chariot élévateur vertical est assuré par deux mécanismes à bande de traction. Le chariot horizontal est entraîné de la position en à la position hors (pendant la partie appropriée du cycle de fonctionnement) par un moteur 32 à ressort, ce dernier étant couplé au chariot 21 par une bande de traction souple 33 qui passe autour d'une poulie folle 34 et est fixée au cha riot 21 par une console 35.
La bande 33 est continuel lement soumise à une force de traction appliquée par le moteur 32 et, à moins que le chariot ne soit ver rouillé ou qu'une force d'entraînement opposée plus grande soit appliquée au chariot par l'intermédiaire d'une bande de traction 40, le chariot se déplacera dans la position hors et y restera.
L'énergie nécessaire pour soulever le chariot ver tical et pour ramener le chariot horizontal de la posi tion hors à la position en est fournie par un moteur électrique 41 qui est couplé à la bande 40 par un embrayage 42 et par un ensemble de poulies à double réduction comprenant des poulies 43, 44, 45 et 46 et des courroies 47 et 48. La bande 40 s'étend sur une poulie folle 49 qui est montée sur la base, sur une poulie folle 50 supportée par le chariot horizontal 21, sous une poulie 51 supportée par le chariot vertical 22, et est fixée à son extrémité éloignée au chariot horizontal par une console 52.
Quand l'embrayage 42 est dégagé et qu'aucun des chariots n'est verrouillé, le chariot vertical tombe sous l'action de la gravité à un niveau inférieur et le chariot horizontal est déplacé dans la position hors par le moteur 32, ainsi qu'on l'a vu plus haut. Le chariot vertical est soulevé en ver rouillant le chariot horizontal dans la position hors et en appliquant une traction d'entraînement à la bande de traction 40 (dans la direction de la flèche) pour fermer l'embrayage 42. Quand le chariot éléva teur atteint la position haut , il est verrouillé dans cette position et le chariot horizontal est déverrouillé.
La force d'entraînement appliquée par la bande 40 est suffisante pour surmonter la force opposée exercée par la bande 33, et le chariot horizontal est donc entraîné dans la position en dans laquelle il est momentanément verrouillé. On cesse d'exercer une traction sur la bande 40 et le chariot élévateur est déverrouillé et tombe dans sa position inférieure. L'ouverture et la fermeture des mâchoires sont assu rées par un solénoïde 53 à ressort. Des circuits de commande électriques 54 sont reliés aux mécanismes à commander par un câble 24. Ces circuits et les mé canismes associés seront décrits plus loin.
Les fig. 2 à 5 montrent les détails mécaniques de l'appareil. Le chariot horizontal 21 peut prendre libre ment un mouvement de translation entre des rails 60 et 61 à rainure montés eux-mêmes sur la base 20. Des supports 62 portant des galets sont montés entre des rainures en V taillées dans le chariot 21 et les rails de support. Les mêmes supports 62 sont montés entre des rainures en V taillées dans le chariot élévateur 22 et des rails de support verticaux 63 et 64 (fig. 8).
Les supports 62 comprennent des galets 65 et une roue dentée d'entraînement 66 dont les dents sont agencées de manière à s'engager avec des dentures coopérantes 67 et 68 du chariot vertical et des rails verticaux, res pectivement. Dans le cas du chariot horizontal, les dentures correspondantes sont indiquées par les réfé rences 69 et 70.
La longueur de la course du chariot horizontal est déterminée, en ce qui concerne la position en , par une butée 80 et, pour la position hors , par une butée 81, ces deux butées étant fixées de manière ré glable aux surfaces de glissement du chariot horizon tal. Une première saillie 80A de la butée 80 actionne un interrupteur 82 qui forme une partie du circuit de commande électrique, et une seconde saillie 80B agit contre un arrêt fixe 90 monté sur la base principale. Une saillie 80C agit contre un poussoir 91 d'un amor tisseur 92 et sert à ralentir le chariot avant que la saillie 80B vienne en contact avec l'arrêt 90.
L'action d'une butée 81 du chariot contre un poussoir 93 d'un amortisseur avant 94 et contre un arrêt 95 fixé à la base est semblable à celle de la butée 80 et n'est pas décrite plus en détail.
La longueur de la course vers le bas du chariot vertical et des mâchoires est déterminée par le contact entre la surface extrême inférieure d'une tige filetée 100, supportée sur le chariot vertical par une console 103, et la surface supérieure 101 d'une butée 102 susceptible de glisser sur le rail 64 (fig. 4, 8, 9 et 10). La butée 102 est fixée au rail 64 par des boulons 105 qui passent à travers des fentes allongées 106 et se vissent dans des trous filetés 107 taraudés dans le rail 64. Les rails 63 et 64 sont rigidement fixés au chariot horizontal par la console 38. Les trous de montage 107 sont répartis de manière que la butée glissante 102 puisse être montée sur le rail 64 à dif férents niveaux pour déterminer des longueurs diffé rentes de la course verticale du chariot.
Un réglage fin de cette longueur est assuré par la tige filetée 100. Comme la butée 102 repose normalement dans la position inférieure par rapport aux boulons 105, comme représenté, les réglages décrits ci-dessus déter minent la course vers le bas maximum du chariot ver tical pour les deux positions en et hors du chariot horizontal. Un interrupteur 76 est porté par la butée 102 de manière à être actionné dans la posi tion bas du chariot vertical par l'extrémité infé rieure de la tige filetée 100.
Un galet 120 suiveur de came est monté sur le côté de la butée 102 et constitue un moyen pour sou lever cette butée dans l'une ou l'autre des positions en et hors du chariot horizontal afin de dimi nuer la course des mâchoires vers le bas. On voit aux fig. 2 et 4 qu'une came 121, montée sur la base 20 par une pince 122, est agencée de manière à se placer sous le galet 120 et à soulever la butée glissante 102 de la quantité désirée dans la position en et, par conséquent, à raccourcir la course vers le bas dans la position en par rapport à la course vers le bas choisie pour la position hors . Le réglage fin de la course verticale en position en est assuré par une vis de réglage 125.
Un bouton de commande extérieur peut permet tre de supporter la came 121 en position hors de manière que la butée glissante soit soulevée de la quantité désirée pour raccourcir la course vers le bas hors par rapport à la course vers le bas en . Quand une commande différentielle de la course vers le bas n'est pas nécessaire, la came 121 peut être sup primée.
Le dispositif électrique d'entraînement, décrit de manière générale en regard de la fig. 1, est représenté en détail par les fig. 6 et 7. L'énergie d'entraînement fournie par la courroie 47 est couplée à la bande de traction 40 quand l'embrayage à frottement 42 est engagé par le mouvement d'un bras pivotant 130 vers l'intérieur contre une pièce d'embrayage 131 soumise à l'action d'un ressort. Le bras d'embrayage<B>130</B> est déplacé vers l'intérieur par excitation momentanée d'un solénoïde 132.
Le mouvement résultant vers l'in térieur de l'armature 133 se communique par des biellettes 134 et 135 au bras<B>130</B> qui se déplace vers l'intérieur dans la position d'embrayage. A ce moment, un pivot 136 est déplacé vers le côté opposé d'une position centrale et l'embrayage 42 est verrouillé dans la position engagée. L'embrayage reste engagé jus qu'au moment où une cheville 140 est abaissée par la rotation d'une came 141 de libération d'embrayage montée sur une tige 142 de commande de coordina tion (fig. 2 et 11). L'abaissement de la cheville 140 contre un bras 145 à pivot déplace une biellette 146 vers l'avant et dégage l'embrayage. En même temps, un interrupteur 147 dans le circuit de commande est actionné.
Le fonctionnement de cet interrupeur et des autres circuits de commande électriques sera décrit plus loin (fig. 19).
La tige 142 de commande de coordination consti tue un organe important qui permet mécaniquement de coordonner et de maintenir la succession désirée des mouvements fonctionnels. Cette tige assure un certain nombre d'importantes fonctions comprenant le verrouillage et la libération du chariot horizontal dans les deux positions en et hors , le verrouillage et la libération du chariot vertical dans les deux posi tions en et hors du chariot horizontal, et la libération de l'embrayage d'entraînement de la bande de traction dans la position en .
La tige 142 est montée pour tourner sur la base dans des paliers 150 et 150' (fig. 11) et porte une roue indicatrice 160 à l'une de ses extrémités, cette roue étant agencée pour coopérer avec un cliquet 161 à ressort afin d'empê cher la rotation de la tige 142 pendant certains inter valles du cycle de fontionnement. La tige 142 est avancée par intermittence de 450 pour un cycle de fonctionnement complet produisant une rotation de 1800.
La tige de commande 142 tourne de 450 dans le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre en regardant la fig. 14, chaque fois que la translation de mécanisme à mâchoires doit passer de la direction verticale à la direction horizontale, ou vice versa. Cha que pas de 450 est utilisé pour verrouiller ou libérer l'un des chariots et pour libérer l'embrayage d'entraî nement.
On voit à la fig. 11 que l'extrémité avant de la tige 142 porte un collier 163 agencé soit pour entraî- ner la tige en rotation pendant certaines parties du cycle, soit pour être entraîné en rotation par la tige pendant d'autres parties du cycle. Le collier<B>163</B> porte quatre chevilles de verrouillage 164 (fig. 14) égale ment espacées (90a) qui coopèrent avec une languette de verrouillage<B>165</B> montée sur le chariot vertical (fig. 10) pour verrouiller ce chariot dans la position haut quand le chariot horizontal est en mouve ment.
Le verrouillage est effectué quand le collier 163 est orienté de la manière représentée à la fig. 10, l'une des chevilles de verrouillage 164 étant en position bas et engagée sous la languette 165, comme re présenté. Lors de la rotation subséquente de 45a de la tige 142, le chariot vertical est déverrouillé et peut tomber en position bas définie par le réglage des organes 100 et 102 comme on l'a décrit plus haut.
Aux fig. 11 et 14, la tige 142 est orientée angu- lairement de manière que la cheville 164 la plus basse soit déplacée de 45a à partir de la position inférieure (chariot vertical en position de verrouillage). Cette orientation de la tige convient à la position bas des mâchoires.
Quand le chariot vertical est subsé quemment soulevé à partir de la position bas , une surface de came 171 d'un cliquet à ressort 170, monté sur le côté arrière du chariot (fig. 10) vient en contact avec la cheville 164 disposée en 45o en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre à partir de la position inférieure de verrouillage (fig. 14) et fait avancer la tige à nouveau de 45o, bloquant ainsi la languette 165 sur la cheville de verrouillage 164 sui vante.
Comme indiqué plus haut, la tige de commande 142 a pour but de maintenir la séquence correcte des mouvements pour les chariots horizontal et vertical respectifs, afin d'effectuer les translations désirées des mâchoires. Le mécanisme utilisé pour assurer la co ordination désirée comprend un collier 180 de posi tion en fixé à la tige 142 et portant deux chevilles 181 et l81', et un collier 190 de position hors por tant deux chevilles 191 et 19l'.
Les chevilles de posi tion en , disposées à 1801) l'une de l'autre, sont agencées pour fonctionner à la fois comme suiveurs de came et comme organes de verrouillage pour ver rouiller momentanément le chariot horizontal dans la position en . Le verrouillage désiré est assuré par le mouvement de la cheville 181' en arrière d'une barre de verrouillage 182 supportée par la base 20. Quand le chariot horizontal est déplacé de la position hors vers la position en , le chariot vertical est verrouillé en position supérieure et les chevilles 181 et 18l' sont alignées dans un plan horizontal (fig. 12).
Quand le chariot est proche de la position en (dé finie par le réglage des butées du chariot), la cheville 181 engage la surface 185 d'une came 186 et tourne de 450 dans le sens inverse du mouvement des aiguil les d'une montre (fig. 14) pendant le déplacement en travers de la surface de came. Cette rotation force la cheville 18l' à se verrouiller en arrière de la barre 182 et en même temps libère le chariot vertical par dépla cement de la cheville 164 en dehors de la languette 165, ce qui permet aux mâchoires de tomber dans la position bas définie par les organes de réglage 100 et 102.
Les opérations de rotation et de verrouillage des galets chevilles et<B>191'</B> de position hors contre la surface<B>195</B> d'une came 196, avec une barre de ver rouillage 192, sont semblables à celles des chevilles de position en , sauf que la rotation de 451, de la tige de commande 142 est produite par un déplace ment horizontal vers la butée hors . Il faut noter que les chevilles 191 et 191' sont séparées de<B>1800</B> (sur le collier 190), mais situées dans un plan à 90o du plan des chevilles 181 et 181'. Cette orientation relative des diverses chevilles de verrouillage est bien visible à la fig. 14.
On comprend que lorsque deux chevilles 164 sont alignées verticalement, le chariot vertical est verrouillé en position haut et le cha riot horizontal n'est pas verrouillé et, par conséquent, libre de se déplacer en position en ou hors selon la période du cycle. En outre, on comprend que chaque fois que les chevilles 181, 181' ou<B>191,</B> 191' ne sont pas alignées dans un plan vertical ou hori zontal, le chariot horizontal est verrouillé en position en ou en position hors et le chariot vertical est libéré en position bas .
Lors du fonctionnement normal, la longueur totale de la course horizontale est réglée à la valeur requise par des butées de réglage 80 et 81, pour assurer le déplacement désiré du chariot horizontal. Les colliers 180 et 190 sont alors disposés sur la tige 142 de ma nière que le chariot horizontal soit correctement ver rouillé dans les deux positions en et hors .
Une importante fonction de coordination supplé mentaire assurée par la tige de commande 142 con siste à libérer l'embrayage qui, lorsqu'il est engagé, applique l'effort moteur sur la bande de traction 40. Comme deux mécanismes d'entraînement opposés à la bande de traction sont utilisés pour entraîner l'appa reil, l'un étant passif et l'autre actif, il est nécessaire de disposer de moyens agencés de manière à engager et dégager cycliquement l'embrayage de couplage pour le mécanisme d'entraînement actif, aux moments ap propriés du cycle.
Comme indiqué plus haut, le solé noïde 132 permet d'engager l'embrayage quand il est excité à partir d'une impulsion de tension, et la came 141 de libération d'embrayage, fixée à la tige de com mande 142, est agencée de manière à abaisser pério diquement la cheville 140 et à libérer l'embrayage. On voit à la fig. 15 que la came 141 comprend deux séries de saillies 200, 200' et 201, 201', qui agissent pour abaisser la cheville 140 et libérer l'embrayage 42. Les saillies 201 et 201' sont agencées pour libérer l'embrayage quand le chariot horizontal est d'abord verrouillé en position en et le chariot vertical est déverrouillé et prêt à tomber.
Les saillies 200 et 200' sont agencées pour déverrouiller l'embrayage après que le chariot vertical a été soulevé à partir de la position en et bas et verrouillé en position en et haut . Cette dernière action se fait à l'instant où le chariot horizontal est déverrouillé et libre d'être entraîné dans la position hors par le moteur 32 et la bande de traction 33. Les saillies cor respondantes de la came sont décalées de 1800 car elles ne doivent agir qu'une fois pour chaque cycle de fonctionnement. Les saillies adjacentes (soit 201, 200) sont séparées de 450, car l'embrayage doit être libéré juste avant que les mâchoires tombent en position en et tout de suite après qu'elles ont été sou levées.
Les fig. 17 et 18 montrent le mécanisme de ver rouillage automatique des mâchoires, actionné par solénoïde. Ce mécanisme comprend un coffret 300 contenant un plateau 301 pouvant glisser dans la direction X-X entre un plateau arrière 302 formant butée et une cheville de butée avant 303, et des sup ports de mâchoire<B>310</B> et 3l0'. Des bielles de panto graphe 315, 316 et 315', 316' lient le plateau<B>301</B> aux supports 310 et 311. Les bielles 315 et 316 peuvent pivoter à l'une de leurs extrémités sur le plateau 301 et à l'autre extrémité sur le support 310. Il en est de même des bielles 315' et 316' reliant le plateau 301 et le support 310'.
Des bras 320 et 320' peuvent pivo ter à l'une de leurs extrémités sur le coffret 300 et à l'autre extrémité sur les bielles 316 et 3l6', respecti vement. Une tige d'entraînement 325 est fixée rigi dement au plateau 301 et des mâchoires 326 et 326' sont fixées de manière amovible aux supports 310 et 310' respectivement.
Des trous 328, 328' sont percés dans chaque sup port pour faciliter le montage des mâchoires à l'es pacement désiré pour saisir des objets de différentes dimensions. Quand le solénoïde 53 est excité, le bras inférieur d'un levier 330 à ressort déplace une tige d'entraînement 325 vers l'extérieur à partir du chariot 22, obligeant les mâchoires 326, 326' à se fermer l'une contre l'autre dans une direction normale à la direction de déplacement de la tige 325. Quand le solénoïde est remis au repos, un ressort 327 tire vers le bas le bras supérieur du levier 330, ce qui entraîne l'ouverture des mâchoires.
Le verrouillage du mécanisme des mâchoires vient en jeu quand le plateau<B>301</B> est déplacé en avant jus qu'à ce que les mâchoires<B>316,</B> 316' soient alignées parallèlement aux bras 320, 320'. Tout mouvement supplémentaire en avant du plateau 301 déplace un pivot 340 en avant d'un pivot 341, de sorte que toute force tendant à déplacer les mâchoires 326, 326' à distance l'une de l'autre tend à entraîner le plateau 301 en avant contre la butée 303.
Cette butée assure ainsi un verrouillage effectif contre un mouvement rétrograde des mâchoires. Celles-ci sont initialement toujours placées (pour une dimension donnée des parties) sur les supports 310, 310' de manière que la position fermée finale soit toujours atteinte avec le plateau 301 dans sa position verrouillée la plus en avant.
Une caractéristique importante de l'appareil décrit réside dans le fait qu'avec ses circuits de commande électriques il peut constituer une composante d'un dispositif de programme à boucle ouverte pour une combinaison de machines formant un dispositif d'as semblage automatique. Quand il joue un tel rôle, l'ap pareil peut être dirigé par des impulsions de tension à partir de dispositifs externes, ou les circuits de com mande peuvent être utilisés pour envoyer des signaux de commande de supervision aux machines externes coopérantes pendant des parties choisies du cycle de fonctionnement.
La fig. 19 est le schéma électrique d'un circuit de commande à relais présentant une grande souplesse. La fonction principale de ce circuit est de produire des impulsions de tension, selon une succession ho raire appropriée, pour le solénoïde 53 commandant les mâchoires. Des interrupteurs sélecteurs de fonc tions, des interrupteurs à relais et d'autres éléments sont logés dans la boite de commande 54 et sont con nectés avec les divers interrupteurs, solénoïdes, etc., de détection de position de l'appareil par le câble 24.
Les divers interrupteurs de détection de position mon tés sur l'appareil et disposés dans les divers mécanis mes décrits comprennent un interrupteur 147 de libé ration d'embrayage, un interrupteur 75 de déplace ment horizontal, un interrupteur 76 du chariot verti cal, et un interrupteur 82 du chariot horizontal (posi tion en ).
Le courant alternatif pour les- circuits de com mande est appliqué initialement entre le bras d'inter rupteur 1 d'un relais de commande de puissance Kl et la terre en plaçant un interrupteur<B>SI</B> sur la posi tion en . Le relais Kl est actionné en pressant un bouton de mise en marche S2. Le relais se maintient de lui-même par des contacts 1 et 2, comme repré senté, et quand il est excité il connecte un côté de la ligne à courant alternatif à tous les points du circuit dans la boite de commande et au moteur 41, aux solé noïdes 132 et 53, et aux interrupteurs 75, 147, 76 et 82 dans l'appareil.
Le relais Kl, bien que se maintenant de lui-même, peut venir au repos dans une période déterminée, 4 secondes par exemple, à moins que l'extrémité infé rieure d'une résistance Rl3 soit périodiquement mise à la terre.
Cette fonction horaire est obtenue par un réseau de différentiation comprenant un redresseur CRI, la résistance RI, un condensateur C2 et l'en roulement du relais Kl. Le courant de maintien pour le relais Kl est le courant de charge du réseau et la constante de temps de ce dernier est choisie de ma nière que le courant s'amortisse jusqu'à la valeur de désexcitation pour le relais dans la période de temps désirée (4 secondes par exemple). La décharge pério dique du condensateur C2 ramène ce dernier à l'état non chargé initial, permettant au relais de rester ver rouillé pendant une autre période de 4 secondes.
Ce réseau constitue un dispositif de sécurité en déconnec tant la source d'énergie des circuits de commande dans le cas d'un mauvais fonctionnement de l'appareil. Les connexions du circuit pour assurer la décharge périodique sont décrites plus loin. Si on le désire, le dispositif de sécurité peut être écarté en connectant l'une à l'autre des bornes 8 et 9 d'un tableau TB5. Comme indiqué précédemment, plusieurs interrup teurs de détection de position sont utilisés dans l'appa reil pour détecter les positions fonctionnelles des cha riots horizontal et vertical ainsi que du bras de libéra tion de l'embrayage.
L'interrupteur 82 logé sur la base de l'appareil est actionné quand le chariot horizontal est déplacé dans la position en et l'interrupteur 147 de libération d'embrayage est actionné quand la came 141 de libération d'embrayage abaisse la che ville 140 et libère ainsi mécaniquement l'embrayage 42. L'interrupteur 76 du chariot vertical est actionné quand ce chariot atteint sa position bas .
L'inter rupteur 75 est monté sur la base et peut être logé n'importe où entre les butées horizontales en et hors afin d'être actionné par suite du mouvement du chariot horizontal. Cet interrupteur peut être uti lisé, par exemple, pour produire des signaux de com mande horaires (pour un usage externe) pendant des parties déterminées de la course du chariot horizontal.
Le circuit de commande représenté peut être réglé de manière à assurer plusieurs cycles différents d'opé rations. Un cycle de l'appareil peut être défini comme le mouvement de l'appareil entre la position de retrait complet (chariot horizontal en position en et mâ choires en position bas ) et la position d'extension complète (chariot horizontal en position hors et mâchoires en position bas ), comprenant un retrait complet et une extension complète. Un demi-cycle de fonctionnement comprend soit une extension com plète depuis la position de retrait complet, soit un retrait complet depuis la position d'extension com plète.
En fonctionnement normal, la cyclisation (demi- cycle ou cycle complet) peut commencer soit à partir de la position de retrait complet ( en ) soit à partir de la position d'extension complète ( hors ).
L'appareil peut fonctionner par cycles répétés ou par opération d'autocyclisation en plaçant deux inter rupteurs S11 de programme avant et S10 de pro gramme arrière sur les positions de cycle et un interrupteur S4 d' opération sur la position mar che . Les interrupteurs S10 et S11 assurent, par un bras interrupteur 5 d'un relais horizontal K2 et l'inter rupteur S4 opération un circuit à courant alternatif mis à la terre pour le relais K2 d'entraînement de l'embrayage. Le relais K2 est ainsi prêt à fonctionner et il est excité, en fait, quand un relais vertical K3 est actionné par le fonctionnement de l'interrupteur 76 du chariot vertical.
L'excitation du relais K2 est retar dée après l'excitation du relais K3 par suite de la constante de temps relative à la charge du condensa teur C3 à travers le redresseur CR2 et la résistance R4. Le fonctionnement du relais K2 assure un retour par la terre pour le solénoïde de l'embrayage, à tra vers le bras interrupteur 5. On peut voir que l'appli cation de l'énergie d'entraînement à la bande de trac tion 40 est légèrement retardée par rapport à l'arrivée du chariot vertical dans la position bas . Supposons que le chariot vertical soit dans la position en et bas .
Lors de la fermeture de l'embrayage, le cha riot vertical est soulevé dans la position haut et la tige 142 de commande de programme tourne de 4511, puis le chariot vertical est verrouillé par une cheville 164, et l'embrayage est mécaniquement dégagé par la rotation de la came 141 contre la cheville 140. Le chariot horizontal est déverrouillé et entraîné dans la position avant par l'action du moteur 32 et de la bande de traction 33. Quand le chariot horizontal atteint la position avant ou d'extension, la tige de commande 142 tourne à nouveau de 45 sous l'action de la cheville 191 en contact avec la surface de came 195.
Le chariot horizontal est ainsi verrouillé en posi tion hors , et le chariot vertical est déverrouillé et tombe en position bas . Un relais horizontal K4 n'est pas actionné en position avant, cependant le retour par la terre est assuré néanmoins à travers les interrupteurs S4 et S11 et les contacts normalement fermés 4 et 5 du relais K4.
Le solénoïde 132 de l'em brayage est ainsi à nouveau excité comme décrit plus haut quand l'interrupteur 76 du chariot vertical est fermé, le chariot vertical est soulevé dans la position haut , la tige de commande 142 tourne de 4511, le chariot vertical est verrouillé en position haut et le chariot horizontal est déverrouillé (la cheville 191 tournant depuis l'arrière de la barre 192). Le chariot est alors ramené en position en où il est verrouillé par une rotation de 450 de la cheville 181 en arrière de la barre de verrouillage 182. En même temps, la rotation de la came 141 libère l'embrayage et déver rouille le chariot vertical, permettant à ce dernier de retourner dans sa position bas .
A moins que l'éner gie d'entraînement soit supprimée et que l'interrupteur S10 ou S11 soit placé en position arrêt , l'appareil répète son cycle comme expliqué plus haut.
Les mâchoires peuvent être soumises à un pro gramme afin de se fermer (prise) ou de s'ouvrir (re lâchement) pendant divers intervalles de temps au cours du cycle. Ordinairement, les mâchoires se fer ment à une extrémité du cycle (par exemple en posi tion en et bas ) et s'ouvrent à l'autre extrémité (position hors et bas ). Le fonctionnement des mâchoires est commandé par un relais K5 qui établit un circuit à courant alternatif mis à la terre jusqu'à une borne du solénoïde 53 des mâchoires, par des contacts 5 et 6. L'autre borne est connectée directe ment à la ligne à courant alternatif.
La programmation des mâchoires pour l'ouverture, la fermeture et le maintien (aucune action) est assurée par la mise en place préalable d'interrupteurs S8 (mâchoires en avant) et S9 (mâchoires en arrière) dans la position correspondant à la fonction désirée. Le relais K5 est un verrou magnétique à double enroulement. L'exci tation momentanée de l'enroulement de fermeture ferme les contacts 5 et 6 normalement ouverts et le relais se maintient dans cette condition jusqu'à ce que l'enroulement d'ouverture soit excité.
Le relais K5 constitue un dispositif flip-flop et les caractéristi ques de verrouillage assurent que la condition des mâchoires assumée lors de la mise en marche initiale de l'appareil est la condition voulue en accord avec la dernière commande du relais de mâchoires K5. Le choix de l'ouverture des mâchoires (S8 ou S9) procure une terre pour l'enroulement de fermeture du relais K5. La mise en place de l'interrupteur S8 ou S9 sur la position aucune action suprime la terre pour les deux enroulements. Ce choix est fait quand on désire que le fonctionnement des mâchoires soit dé clenché et commandé par des interrupteurs actionnés par des machines externes.
Ces interrupteurs externes (en lignes pointillées) sont connectés à des bornes 11 et 12 du tableau TB5.
L'action des mâchoires répondant à un programme intérieur est assuré par le relais vertical K3 et le relais horizontal K4. Dans le cas d'un programme compre nant la fermeture avant et l'ouverture avant , la connexion à la terre pour les enroulements respec tifs du relais K5 est assurée à travers les contacts 1 et 2 normalement fermés du relais K4 (relais horizon tal non excité), les contacts 2 et 3 normalement ou verts du relais K3 et un interrupteur S3 de commande des mâchoires. On voit que ces dernières ne peuvent être actionnées que lorsque le chariot vertical est en position bas et que le relais K3 est excité.
Une période de retard d'environ 15 millisecondes entre la commande de l'interrupteur 76 du chariot vertical et celle du solénoïde des mâchoires est introduite par le temps de charge du condensateur C4, du redresseur CR3 et de la résistance R7, conjointement avec l'en roulement du relais K3. Cela permet aux mâchoires d'atteindre une position de repos stable avant d'être actionnées. Quand l'interrupteur S3 est placé sur la position immédiat , les mâchoires sont fermées dès que le relais vertical est excité par la commande de l'interrupteur 76.
Quand l'interrupteur S3 est placé dans la position retard , la fermeture des mâchoi res est retardée jusqu'à ce que l'embrayage soit fermé (c'est-à-dire du temps de départ des mâchoires).
Dans le cas d'un programme comprenant la fer meture de la mâchoire arrière et l' ouverture de la mâchoire arrière, les connexions à la terre pour les enroulements respectifs du relais K5 sont complétées à travers les contacts 2 et 3 normalement fermés du relais K4, et à travers le relais K3 et l'interrupteur S3, comme décrit ci-dessus. Le relais K3 est excité comme requis pour la position arrière ou en , par ferme ture de l'interrupteur 82.
On voit d'après ce qui précède que les mâchoires peuvent répondre à un programme de manière à s'ou vrir dans la position en et à se fermer dans la posi tion hors , ou à se fermer dans la position en et s'ouvrir dans la position hors , en accord avec les nécessités de fonctionnement d'une opération d'assem blage donnée. Comme on l'a décrit plus haut, la pro grammation des mâchoires peut être commandée aussi par des machines externes afin de coordonner les fonc tions de prise et de relâchement des mâchoires de l'ap pareil avec les opérations de ces machines.
Bien qu'une opération continue ou un cycle répété puisse être utilisé avec avantage dans beau coup d'applications de l'appareil, dans d'autres appli cations l'usager peut trouver nécessaire d'arrêter p6- riodiquement le fonctionnement de l'appareil pour la durée d'une opération d'assemblage ou de toute autre opération.
Le cycle de fonctionnement peut être ar rêté soit en position avant , soit en position ar rière en plaçant l'interrupteur S10 ou S11 sur la position arrêt . Le cycle peut être remis en mar che à l'instant désiré à partir de la position d'arrêt avant ou arrière en actionnant un interrupteur de mise à la terre, commandé extérieurement, relié à la borne 3 du tableau TB5, ou à la borne 4 de ce tableau (lignes pointillées).
Ainsi, avec l'interrupteur S4 en position de marche , l'interrupteur<B>S10</B> en position d' ar rêt et l'interrupteur Sll placé sur cycle , l'appa reil achève un cycle d'opérations et s'arrête en position arrière ou en , et avec l'interrupteur S10 sur < s cycle et l'interrupteur Sll sur arrêt , l'appareil achève un cycle d'opérations et s'arrête en position hors ou avant .
Un fonctionnement sur un demi-cycle de l'appareil peut être assuré en mettant l'interrupteur S 10 et S 11 sur arrêt . Des opérations successives d'un demi cycle sont ainsi possibles par des fermetures successi ves d'interrupteurs actionnés depuis l'extérieur et con nectés aux bornes 3 et 4 du tableau TB5.
Comme indiqué plus haut, l'appareil décrit per met une commande ou peut être commandé par des machines coopérantes. Cette caractéristique de fonc tionnement permet une grande souplesse. Une combi naison de machines coopérantes (y compris un ou plusieurs des appareils décrits) peut être connectée de manière à former un dispositif de commande à bou cle ouverte de manière que la succession de mouve ments effectuée par chaque machine soit parfaitement coordonnée dans le temps avec celles des machines voisines.
Dans le circuit représenté à la fig. 19, des signaux de commande ou des opérations de commu tation -pour la commande de machines extérieures peuvent être obtenus, qui correspondent à différents intervalles de temps dans le cycle de fonctionnement. La borne 11 du tableau TB4 donne un signal de sor tie (ligne alternative-terre) quand le chariot vertical est en position en et bas tandis que la borne 13 du tableau TB5 donne un signal de sortie quand le chariot vertical est en position bas et hors .
Un signal de sortie sous forme d'une impulsion est donné pendant le mouvement horizontal du chariot vers l'arrière sur la borne 10 du tableau TBS et une minuterie d'arrêt peut être utilisée en reliant la borne 5 à la borne 6 sur le tableau TB5. Une impulsion de commande de sortie peut être obtenue pendant le tra jet horizontal vers l'avant en reliant le dispositif exté rieur à la borne 6 du tableau TB5. Si on utilise une minuterie d'arrêt, la borne 9 est connectée à la borne 10 sur le tableau TB5.