DISPOSITIF DE CENTRAGE ET DE BRIDAGE D'UN ENSEMBLE DE TOLERIE OU DE PIECES MECANIQUES

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de centrage et de bridage conformément au préambule de la revendication 1 (voir, par exemple, FR-A-2 733 930), qui permet une mise en géométrie bidimensionnelle X-Y d'un ensemble de tôlerie tel qu'un élément de carrosserie ou d'une pièce mécanique dans un trou de pilotage prévu à cet effet, ainsi que son bridage dans l'axe Z.

[0002] Les techniques utilisées ordinairement dissocient les fonctions de centrage et de bridage.

[0003] Le document FR2757437 divulgue notamment un outil de centrage et de serrage du type comportant un organe pilote porté à l'extrémité d'un carter et des organes de serrage. Cet outil comporte des moyens d'entraînement en pivotement et en translation des organes de serrage entre une position de centrage dans laquelle les organes de serrage sont effacés à l'intérieur de l'organe pilote et plusieurs positions de serrage dans lesquelles les organes de serrage sont en saillie à l'extérieur de l'organe pilote et en appui sur la pièce, ces moyens d'entraînement étant agencés pour produire simultanément l'entraînement en pivotement et en translation des organes de serrage.

[0004] Le document FR2755049 divulgue un serrage pilote pour centrer, serrer ou maintenir une pièce, comportant un pilote porté par un carter et linéairement mobile entre une position où il est en retrait dans le carter et une position où il est en saillie hors du carter. Des moyens d'entraînement en déplacement linéaire du pilote entraînent également en déplacement linéaire des organes de serrage, ces organes de serrage étant entraînables en déplacement linéaire entre deux positions extrêmes de serrage et de desserrage par des seconds moyens d'entraînement indépendants des moyens d'entraînement du pilote.

[0005] Le document FR2733930, qui est considéré comme représentant l'état de la technique le plus proche, divulgue un dispositif d'indexation d'une pièce à travers un trou de cette pièce, comportant un manchon ayant une face supérieure formant un appui pour la pièce, un piston monté dans le manchon pour coulisser sous l'effet de moyens d'entraînement entre une position rétractée à l'intérieur du manchon et une position déployée dans laquelle il s'étend en saillie de la face supérieure d'appui du manchon par une portion d'extrémité formant un pion d'indexation, et un système de verrouillage de la pièce sur la face supérieure d'appui du manchon comportant au moins une mâchoire montée mobile sur le pion de centrage pour se déplacer sous l'effet de moyens de commande entre une position active dans laquelle elle forme une butée pour la pièce et une position inactive dans laquelle elle permet un passage libre du pion d'indexation à travers le trou de la pièce.

[0006] L'objectif de la présente invention est de proposer un nouveau dispositif de centrage et de bridage qui procure une association plus étroite des fonctions de serrage et de bridage, par rapport à l'état de la technique illustré par les documents précités, notamment avec des trous de pilotage de faible diamètre, par exemple inférieur à 25 mm, et débouchant dans un corps creux.

[0007] Cet objectif est atteint avec un dispositif de centrage et de bridage permettant une gestion géométrique X, Y, Z d'un ensemble de tôlerie ou d'un ensemble mécanique.

[0008] Selon l'invention, ce dispositif comprend les caractéristiques définis dans la revendication 1.

[0009] Le piston rainuré est avantageusement entraîné en translation par un système à trois points permettant le verrouillage en position de bridage, et actionné par un vérin pneumatique ou un système à trois points manuel.

[0010] L'ensemble (pilote, piston, crochets) est monté sur un nez d'appui qui détermine la face d'appui de la pièce à brider. Une rondelle intercalée entre la face de fixation du pilote et la base du nez d'appui permet de régler l'épaisseur de la pièce à brider par modification de son épaisseur.

[0011] La mise à niveau des crochets (position des ergots par rapport aux axes de rotation) est effectuée par l'intermédiaire d'une vis de réglage. Des rondelles dynamiques intercalées entre la tête de poussée du trois points et la vis de réglage permettent d'absorber les éventuelles variations d'épaisseur de la pièce à brider, sans dommage pour les axes de rotation.

[0012] L'ensemble du système est intégré dans un boîtier qui peut être fixe par trois de ses faces ou par le nez d'appui dans un ensemble mécanique.

[0013] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs:

• la figure 1 représente en coupe un premier exemple de réalisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, équipé d'un vérin;
• la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de centrage et de bridage de la figure 1;
• la figure 3 représente un second exemple de réalisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, dans une variante manuelle;
• la figure 4 représente un détail A du dispositif de centrage et de bridage représenté en figure 1;
• la figure 5 représente une coupe B du détail A représenté en figure 4;
• la figure 6 représente une vue de dessus du détail A représenté en figure 4; et
• la figure 7 représente un détail de la rainure 13 du piston 3 représentée en figure 5.

[0014] On va maintenant décrire un premier exemple de réalisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, en référence aux figures 1, 2, et 4 à 7.

[0015] Le dispositif de centrage et de bridage D1 comprend un pilote creux 1 (gestion géométrique X - Y), équipé de deux crochets 2.1, 2.2 articulés sur leurs axes 14.1, 14.2 (figure 4). La rotation des crochets 2.1, 2.2 s'effectue par poussée (bridage) et traction (débridage) sur le piston 3 qui comporte une rainure 13 (figures 5 et 7) entraînant en rotation les crochets 2.1, 2.2 par l'intermédiaire de leurs ergots 15.1, 15.2 (figure 6).

[0016] L'ensemble [pilote 1, crochets 2.1, 2.2 et piston 3] est fixé sur le nez d'appui 4 qui détermine le plan d'appui 11 de l'élément à brider. Le nez d'appui 4 est fixé sur une face de référence 12 du boîtier 9.

[0017] Le réglage de l'épaisseur EP à brider est effectué par modification de l'épaisseur d'une rondelle 5. Une vis de réglage 6 permet la mise à niveau des ergots 15.1, 15.2 par rapport aux axes de rotation 14.1, 14.2 des crochets 2.1, 2.2. Des rondelles dynamiques 7 intercalées entre la tête de poussée du système à trois points 8 et la vis de réglage 6 permettent d'absorber les différences d'épaisseur à brider.

[0018] Un vérin pneumatique 10 assure le mouvement du système à trois points 8 et du piston 3. L'ensemble du dispositif de centrage et de bridage est intégré dans un boîtier 9.

[0019] Dans un second exemple de réalisation d'un dispositif D2 de centrage et de bridage représenté en figure 3, Le mouvement du piston 3 est assuré par un système à trois points manuel 16.

[0020] On va maintenant décrire un exemple d'utilisation d'un dispositif de centrage et de bridage selon l'invention, en référence aux figures précitées.

[0021] On considère par exemple une pièce de carrosserie 20 à brider, pourvue d'un trou 17 recouvert par exemple par une pièce de tôle 16 définissant un logement prévu pour recevoir un pilote.

[0022] On insère dans ce trou le pilote creux 1 jusqu'à ce que le nez d'appui vienne en butée contre le plan d'appui inférieur 11 de la pièce de carrosserie 20. Les deux crochets 2.1, 2.2 sont à ce stade en position escamotée I (figure 4) et ainsi n'entravent pas la pénétration du pilote creux 1 dans le trou 17.

[0023] On actionne alors le piston 3 au moyen du vérin pneumatique 10 ou de façon manuelle (variante représentée en figure 3), ce qui a pour effet d'entraîner les crochets 2.1, 2.2 en rotation autour de leurs axes respectifs 14.1, 14.2 intégrés dans le pilote 1, par l'intermédiaire de leurs ergots 15.1, 15.2 eux même entraînés par la rainure 13 du piston 3.

[0024] Cette rotation des crochets 2.1, 2.2 se termine lorsque leurs extrémités d'accrochage 210, 220 viennent en butée contre la face supérieure de la pièce de carrosserie 20 de part et d'autre du trou 17, en position bridée II (figure 4).

[0025] L'opération inverse de débridage et de sortie du pilote creux s'effectue par traction du piston 3, ce qui a pour effet d'escamoter les crochets 2 par rotation inverse autour des axes 14.1, 14.2.

[0026] Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on peut envisager d'autres systèmes de réglage de l'épaisseur de l'élément à brider que ceux qui viennent d'être décrits. Par ailleurs, d'autres moyens d'action du piston peuvent être prévus, mettant par exemple en oeuvre des organes électromécaniques. En outre, le nombre de crochets de bridage peut être supérieur à deux.

Revendications

1. Dispositif de centrage et de bridage, pour une gestion géométrique (X-Y-Z) d'un ensemble de tôlerie ou d'une pièce mécanique, comprenant un pilote creux (1), pour la gestion géométrique X-Y, équipé d'au moins deux crochets escamotables (2.1, 2.2) pour la gestion géométrique Z, articulés sur des axes (14.1,14.2) et mus par un piston (3) qui coulisse à l'intérieur dudit pilote creux (1), ledit piston (3) étant pourvu d'une rainure (13), caractérisé en ce que lesdits crochets escamotables (2.1, 2.2) sont pourvus d'ergots (15.1, 15.2) et ladite vainuve (13) permettant d'entraîner en rotation les crochets (2.1, 2.2) par l'intermédiaire desdits ergots (15.1, 15.2).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston rainuré (3) est entraîné en translation par un système à trois points (8).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système à trois points (8) est actionné par un vérin pneumatique (10).

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système à trois points est actionné manuellement (16).

5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un nez d'appui (4) qui détermine la face d'appui de la pièce à brider (20), sur lequel sont montés le pilote (1), les crochets (2), et le piston (3).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une rondelle (5) intercalée entre la face de fixation du pilote et la base du nez d'appui (4), cette rondelle (5) étant prévue pour le réglage de l'épaisseur de la pièce à brider, par modification de son épaisseur.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une vis de réglage (6) pour mettre à niveau les crochets par position des ergots (15.1, 15.2) par rapport aux axes de rotation (14.1, 14.2).

8. Dispositif selon la revendication 7 et l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une ou plusieurs rondelles dynamiques (7) intercalées entre le vis de réglage (6) et la tête de poussée du systèmes à trois points (8) pour absorber les éventuelles variations d'épaisseur de la pièce à brider.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est intégré dans un boîtier (9) au sein d'un ensemble mécanique.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le boîtier (9) est fixé au sein de l'ensemble mécanique par trois de ses faces.

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le boîtier (9) est fixé au sein de l'ensemble mécanique par le nez d'appui (4).

Ansprüche

1. Zentrier- und Spannvorrichtung für die geometrische Steuerung (X-Y-Z) einer Blecheinheit oder eines mechanischen Werkstücks, die einen hohlen zentrierzapfen (1) für die geometrische X-Y-Steuerung aufweist, der mit mindestens zwei einziehbaren Haken (2.1, 2.2) für die geometrische Z-Steuerung ausgerüstet ist, die an Achsen (14.1, 14.2) angelenkt sind und durch einen Kolben (3) bewegt werden, der im Inneren des hohlen Zentrierzapfens (1) gleitet und mit einer Nut (13) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die einziehbaren Haken (2.1, 2.2) mit Vorsprüngen (15.1, 15.2) versehen sind und die Nut (13) erlaubt, die Haken (2.1, 2.2) über diese Vorsprünge (15.1, 15.2) in Drehung mitzunehmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einer Nut versehene Kolben (3) durch ein Dreipunktsystem (8) in Translationsbewegung versetzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreipunktsystem (8) durch einen Pneumatikzylinder (10) betätigt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreipunktsystem manuell (16) betätigt wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Aurlagenase (4) aufweist, die die Auflagefläche des einzuspannenden Werkstücks (20) definiert und auf der der Zentrierzapfen (1), die Haken (2) und der Kolben (3) montiert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Scheibe (5) aufweist, die zwischen die Befestigungsfläche des Zentrierzapfens und die Basis der Auflagenase (4) eingesetzt ist und für die Einstellung der Dicke des einzuspannenden Werkstücks durch Änderung ihrer Dicke vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein Stellschraube (6) zur Niveaueinstellung der Haken durch die Stellung der Vorsprünge (15.1, 15.2) bezüglich der Drehachsen (14.1, 142) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine oder mehrere dynamische Scheiben (7) aufweist, die zwischen die Stellschraube (6) und den Schubkopf des Dreipunktsystems (8) zum Ausgleich ggf. auftretender Dickeänderungen des einzuspannenden Werkstücks eingesetzt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein Gehäuse (9) im Inneren einer mechanischen Einheit integriert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) im Inneren der mechanischen Einheit über drei seiner Seiten befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) im Inneren der mechanischen Einheit über die Auflagenase (4) befestigt ist.

Claims

1. Centring and clamping device, for a geometric management (X-Y-Z) of a sheet-metal assembly or a mechanical part, comprising a hollow pilot (1), for the geometric management X-Y, fitted with at least two retractable hooks (2.1, 2.2) for the geometric management Z, articulated on axes (14.1, 14.2) and powered by a piston (3) which slides inside said hollow pilot (1), said piston (3) being provided with a groove (13), characterized in that the said retractable hooks (2.1, 2.2) are provided with sprags (15.1, 15.2) and said groove (13) permitting the drive in rotation of the hooks (2.1, 2.2) through said sprags (15.1, 15.2)

2. Device according to claim 1, characterized in that the grooved piston (3) is driven in translation by a three-point system (8).

3. Device according to claim 2, characterized in that the three-point system (8) is actuated by a pneumatic jack (10).

4. Device according to claim 2, characterized in that the three-point system is actuated manually (16).

5. Device according to one of the previous claims, characterized in that it also comprises a supporting nosepiece (4) which determines the supporting face of the part to be clamped (20), on which are mounted the pilot (1), the hooks (2) and the piston (3).

6. Device according to claim 5, characterized in that it also comprises a washer (5) inserted between the fixing face of the pilot and the base of the supporting nosepiece (4), this washer (5) being provided for the adjustment of the thickness of the part to be clamped, by modification of its thickness.

7. Device according to any one of the previous claims, characterized in that it also comprises an adjusting screw (6) for setting the level of the hooks by position of the sprags (15.1, 15.2) relative to the axes of rotation (14.1, 14.2).

8. Device according to claim 7 and one of claims 2 to 4, characterized in that it also comprises one or more dynamic washers (7) inserted between the adjusting screw (6) and the thrust head of the three-point system (8) to absorb any variations in thickness of the part to be clamped.

9. Device according to any one of the previous claims, characterized in that it is integrated in a housing (9) within a mechanical assembly.

10. Device according to claim 9, characterized in that the housing (9) is fixed within the mechanical assembly by three of its faces.

11. Device according to claim 9, characterized in that the housing (9) is fixed within the mechanical assembly by the supporting nosepiece (4).

Dessins