FR2678598A1 - Dispositif automatique de pose et de pre-vissage de chapeaux sur des bouteilles de gaz, notamment des bouteilles de gaz de petrole liquefie. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif automatique de pose et de pré-vissage de chapeaux sur des bouteilles de gaz. Conformément à l'invention, le dispositif comporte un support rotatif (101) portant au moins une tête de préhension (104) mobile en rotation autour d'un axe vertical et en translation parallèlement audit axe, ce support étant déplaçable pour amener chaque tête au niveau d'un poste successif de préhension des chapeaux ou de pose et de pré-vissage desdits chapeaux, et la ou chaque tête tournante de préhension (104) est équipée de doigts mobiles de préhension (106) et d'une broche centrale télescopique, dont l'extrémité inférieure se prolonge par une cloche de recentrage (123) destinée à coopérer avec le volant (5) du robinet de la bouteille de gaz pour centrer parfaitement le chapeau à pré-visser sur l'axe de la collerette, et dont l'extrémité supérieure de ladite broche est au contact d'une butée d'amortissement (124) servant à limiter les efforts axiaux exercés sur le filetage extérieur de la collerette lors du pré-vissage. Application à la manutention automatique des chapeaux vissés sur des bouteilles de gaz, et notamment des bouteilles GPL.
Description
I L'invention concerne la pose et le pré-vissage de chapeaux sur des
bouteilles de gaz, notamment des bouteilles de gaz de pétrole liquéfié
(bouteilles GPL).
Les opérations de pré-chapeautage sont à l'heure actuelle assurées manuellement, par un opérateur qui doit saisir un chapeau fileté intérieurement, au niveau d'un poste de stockage des chapeaux, puis engager ce chapeau sur la collerette filetée extérieurement de la bouteille de gaz qui défile sur une ligne de convoyage, et effectuer quelques tours pour que le chapeau tienne sur ladite bouteille, avant que celle-ci ne soit
transférée au niveau d'un poste de vissage automatique.
Ce poste de pré-chapeautage est considéré comme l'un des plus pénibles du conditionnement, du fait de la position de l'opérateur (position debout fatigante et grande amplitude des mouvements effectués)
et des cadences à soutenir (environ 900 bouteilles à l'heure).
Il apparaît donc nécessaire d'améliorer autant que faire se peut l'aspect ergonomique du poste de pré-chapeautage, l'idéal étant naturellement de parvenir à automatiser complètement les opérations de
pose et de pré-vissage des chapeaux qui y sont effectuées.
Les machines utilisées classiquement pour le vissage automatique des chapeaux, comportant une pince tournante terminant le vissage, ne peuvent être utilisées pour le pré-vissage, car l'engagement sur les premiers filets de la collerette et la verticalité des chapeaux sont tels que l'on risque un blocage en cas de vissage dans une position impropre, et
une détérioration des filetages de la collerette et du chapeau.
C'est la raison pour laquelle on s'en est souvent tenu jusqu'à
maintenant à une pose et un pré-vissage assurés manuellement.
On pourrait certes tenter d'améliorer l'ergonomie de ce poste de préchapeautage en effectuant par machine un tri et une bonne présentation du chapeau au droit du poste de travail, l'opérateur pouvant adopter une position "assis-debout" moins éprouvante, la pose et le pré-vissage restant cependant assurés manuellement, ou mieux encore effectuer une pose automatique du chapeau sur le col de la bouteille, l'opérateur n'ayant alors qu'à engager manuellement les premiers filets, d'o une position moins fatigante pour l'opérateur qui est alors mieux à
même de tenir une cadence élevée.
L'invention a pour but d'automatiser complètement le poste de
pré-chapeautage, en concevant un dispositif capable d'effectuer automati-
quement la pose et le pré-vissage des chapeaux, ce qui résout de facto les
problèmes d'ergonomie au niveau de ce poste.
Ainsi que cela a été dit plus haut, les visseuses automatiques ne donnent pas pleinement satisfaction, car elles ne permettent pas de positionner parfaitement les chapeaux par rapport à la collerette filetée de
bouteille de gaz.
L'état de la technique est illustré par un dispositif d'enlève-
ment et de mise en place des chapeaux mis au point il y a une vingtaine d'années par la demanderesse, du type illustré dans le brevet français
N O 1 586 239 et le certificat d'addition qui lui est rattaché NI 2 129 150.
Un tel dispositif, dénommé "carrousel" implique un trajet compliqué pour les bouteilles de gaz, et son encombrement est important Il convient d'ailleurs de noter que le certificat d'addition précité propose d'utiliser un dispositif spécial provoquant automatiquement l'arrêt de l'entraînement puis l'inversion du sens de rotation limitée à une fraction de tour lorsque le couple résistant dépasse un seuil prédéterminé, comme cela peut être le cas par suite d'un mauvais engagement du chapeau sur la
bouteille et/ou d'une détérioration des filets.
La demanderesse a également conçu une machine automatique
de pose ou de dépose fonctionnant avec un trajet rectiligne ou quasi-
rectiligne des bouteilles, comme décrit dans le brevet français NI 2 106 646.
Une telle machine ne permet cependant pas d'assurer un centrage relatif parfait du chapeau sur le col de la bouteille, qui seul peut éviter les risques de blocage lors du pré-vissage: en effet, on utilise d'une part un dispositif de centrage des bouteilles comportant deux bras oscillants, mobiles en rotation de façon symétrique par rapport à la verticale, afin d'assurer le centrage d'une machine selon un premier axe vertical, et d'autre part un support mobile suspendu à un bâti en pouvant tourner autour d'un second axe vertical, ledit support comportant au moins deux têtes de préhension, de sorte que le calage relatif entre l'axe vertical de la bouteille et l'axe du chapeau saisi par la tête de préhension est immuable quelles que soient les bouteilles Ainsi, dès que la collerette filetée est légèrement excentrée par rapport au corps de la bouteille, la machine "force" plus ou moins le chapeau lors du vissage de celui-ci, ce qui
risque de bloquer le vissage et de détériorer les filetages concernés.
On pourrait imaginer de se centrer non pas sur le corps de la bouteille (pour pallier les excentrations inévitables de certaines collerettes par rapport au corps), mais sur la collerette elle-même, par l'extérieur de celle-ci: cependant, on se heurterait à une difficulté inhérente à la faible
hauteur disponible (environ un centimètre), qui ne permet pas simultané-
ment le centrage et le pré-vissage du chapeau, ce phénomène étant encore
accentué en cas d'usure des filets de la collerette et/ou du chapeau.
L'invention a pour objet de réaliser un dispositif automatique de pose et de pré-vissage de chapeaux ne comportant pas les inconvénients précités, et en particulier capable d'assurer une coaxialité optimale entre chapeau et collerette lors du pré-vissage, et ce quels que soient le
positionnement relatif et l'état d'usure des filets de ces deux éléments.
L'invention a également pour objet de réaliser un dispositif dont la structure est simple et peu encombrante, et qui est capable d'être aisément intégré à une ligne de circulation continue des bouteilles de gaz,
tout en autorisant des cadences de fonctionnement élevées.
Il s'agit plus particulièrement d'un dispositif automatique de pose et de pré-vissage de chapeaux sur des bouteilles de gaz, notamment des bouteilles de gaz de pétrole liquéfié, caractérisé par le fait qu'il comporte un support rotatif portant au moins une tête de préhension mobile en rotation autour d'un axe vertical et en translation parallèlement audit axe, ledit support étant déplaçable entre une première position amenant la tête de préhension au niveau d'un poste de préhension des chapeaux, et une deuxième position amenant ladite tête au niveau d'un poste de pose et de pré-vissage des chapeaux, à la verticale d'une bouteille de gaz dont la collerette filetée est destinée à recevoir un chapeau vissé, ladite tête tournante de préhension étant équipée d'une part de doigts mobiles de préhension que des moyens d'actionnement associés peuvent amener en position de préhension d'un chapeau, coaxialement à l'axe de ladite tête, et d'autre part d'une broche centrale télescopique dont l'extrémité inférieure se prolonge par une cloche de recentrage destinée à coopérer avec le volant du robinet vissé sur la collerette de la bouteille de gaz pour centrer le chapeau à pré-visser sur l'axe de ladite collerette, et dont l'extrémité supérieure est au contact d'une butée d'amortissement servant à limiter l'effort axial exercé sur le filetage extérieur de ladite collerette lors de la rotation et de la descente combinées de ladite tête
tournante réalisant le pré-vissage dudit chapeau.
De préférence, le support rotatif porte deux têtes tournantes de préhension identiques, dont l'une est au poste de préhension des chapeaux lorsque l'autre est au poste de pose et de pré-vissage des chapeaux, chaque tête tournante de préhension étant indépendante de l'autre dans ses mouvements de rotation et de translation En particulier, les deux têtes tournantes de préhension sont disposées symétriquement de
part et d'autre de l'axe vertical de rotation du support rotatif.
Avantageusement, le dispositif comporte un moyen de blocage provisoire du support rotatif, intervenant lorsque ledit support est dans sa première ou sa deuxième position: par exemple, le moyen de blocage provisoire est constitué par deux tampons rétractables, montés en
extrémité de la tige de deux vérins associés auxdits tampons.
Selon une caractéristique avantageuse, la ou chaque tête tournante de préhension est portée par un bras saillant latéralement d'un organe coulissant porté par le support rotatif, ledit organe étant guidé par une colonne verticale solidaire dudit support rotatif, et ledit bras portant
un moteur servant à entraîner en rotation la tête tournante associée.
De préférence alors, l'organe coulissant est en outre guidé latéralement lors de sa translation verticale par des galets coopérant avec deux cames parallèles essentiellement verticales En particulier, les cames
parallèles sont portées par le support rotatif, et présentent un décroche-
ment conférant à la tête tournante de préhension un certain jeu de débattement angulaire lorsque le chapeau à pré-visser est engagé sur le filetage extérieur de la collerette, et plus précisément, chaque came comporte une portion supérieure suivie d'une portion inférieure en retrait, agencées de telle façon que, lors de la descente de l'organe coulissant et de la tête de préhension associée pour le pré-vissage d'un chapeau, les galets de guidage soient en regard des portions inférieures en retrait avant que la cloche de recentrage de la broche centrale télescopique ne contacte le
volant de robinet de la bouteille de gaz.
Avantageusement encore, l'organe coulissant comporte un vérin intégré à double effet, logé dans la colonne verticale de guidage précitée sur laquelle coulisse un carter cylindrique solidaire du bras portant
la tête tournante de préhension.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la ou chaque tête tournante de préhension comporte un corps formant moyeu, sur lequel est monté un ensemble rotatif portant les doigts mobiles de préhension, ledit corps présentant un alésage central dans lequel coulisse la broche centrale télescopique. De préférence alors, le corps formant moyeu présente
supérieurement un logement dans lequel est disposée la butée d'amortis-
sement coopérant avec l'extrémité supérieure de la broche centrale
télescopique.
Il est dans ce cas intéressant que l'ensemble rotatif contienne des poussoirs actionnés au moyen d'un vérin alimenté par joint tournant, et agissant, de préférence par l'intermédiaire d'une couronne circulaire, sur les doigts mobiles de préhension En particulier, le vérin de commande est à simple effet, et permet d'écarter les doigts mobiles de préhension, lesdits doigts étant automatiquement rappelés dans leur position de préhension par
des ressorts associés.
Il est également avantageux que la tête tournante de préhension soit montée sur le bras associé par son corps formant moyeu, et que l'ensemble rotatif de ladite tête tournante présente une denture extérieure sur laquelle passe une courroie d'entraînement reliée à l'arbre
de sortie du moteur associé.
De préférence alors, la tête tournante de préhension est suspendue au bras associé par l'intermédiaire de tampons élastiques, pour autoriser une certaine souplesse de débattement de ladite tête par rapport
audit bras.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî-
tront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des
dessins annexés, concernant un mode particulier de réalisation, en référence aux figures ou: la figure 1 illustre un dispositif conforme à l'invention, avec deux têtes tournantes de préhension dont l'une saisit un chapeau au niveau d'un poste de préhension, tandis que l'autre réalise le pré-vissage d'un chapeau sur une bouteille GPL au niveau d'un poste de pose et de pré-vissage; la figure 2 est une vue partielle détaillant les déplacements en translation et en rotation des différents constituants du dispositif de la f igure 1; les figures 3 à 6 illustrent les différentes étapes de fonctionnement d'une
tête tournante conforme à l'invention, avec respectivement et succes-
sivement une position de repos, une position de préhension d'un chapeau, une position de présentation du chapeau sur la bouteille, et une position
de pré-vissage dudit chapeau.
La figure 1 illustre un dispositif automatique 100 de pose et de prévissage de chapeaux sur des bouteilles de gaz, notamment des
bouteilles de gaz GPL, conforme à l'invention.
On distingue d'un côté un poste 20 de préhension des chapeaux, constitué ici par une goulotte G comportant un convoyeur d'amenée des chapeaux 10 (flèche 203), ledit convoyeur (non visible sur la figure) tournant en permanence, et permettant d'amener successivement des chapeaux 10, comportant ici une anse articulée 11, selon une file unitaire qui est en attente grâce à un organe de butée d'extrémité 160 On distingue également un poste 30 de pose et de pré-vissage des chapeaux, au niveau duquel défilent des bouteilles de gaz 1, selon une trajectoire
essentiellement linéaire, comme schématisé par la flèche 200.
Chaque bouteille 1 comporte, de façon tout à fait classique, un col 2 surmonté d'une collerette 3 sur laquelle se visse le robinet 4, grâce à un filetage intérieur de ladite collerette Il s'agit ici d'un robinet de type classique, surmonté d'un volant 5, et présentant un embout de remplissage 7 fermé par un bouchon associé 8 (ou une capsule équivalente); on distingue également un carré de serrage 6, qui permet le vissage du robinet 4 par l'extrémité mâle filetée de celui-ci, dans le filetage intérieur femelle de la collerette 3 La collerette 3 de chaque bouteille de gaz 1 présente en outre un filetage extérieur 3 ', qui sert à recevoir un chapeau vissé 10, dont
l'extrémité inférieure présente intérieurement un filetage correspondant.
Le dispositif automatique 100 comporte un support rotatif 101, mobile autour d'un axe vertical 102, ledit support portant au moins une tête de préhension 104 qui est mobile en rotation autour d'un axe vertical et en translation parallèlement audit axe Le support rotatif 101 est déplaçable entre une première position amenant la tête de préhension 104 au niveau du poste 20 de préhension des chapeaux, et une deuxième position amenant ladite tête au niveau du poste 30 de pose et de pré- vissage des chapeaux, à la verticale d'une bouteille de gaz 1 dont la collerette filetée 3 est destinée à recevoir un chapeau vissé 10 En l'espèce, le support rotatif 101 porte deux têtes tournantes de préhension 104 identiques, dont l'une est au poste 20 de préhension des chapeaux lorsque l'autre est au poste 30 de pose et de pré-vissage des chapeaux, chaque tête tournante de préhension 104 étant indépendante de l'autre dans ses mouvements de rotation et de translation On notera que les deux têtes tournantes de préhension 104 sont ici disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe vertical de rotation 102 du support rotatif 101 Bien que la présence de deux têtes tournantes de préhension 104 ne soit nullement obligatoire, on comprend aisément qu'une telle disposition offre l'avantage de pouvoir travailler en temps masqué, l'une des têtes assurant la préhension d'un chapeau 10 au poste correspondant 20, pendant que l'autre tête assure la pose et le pré-vissage d'un chapeau sur la collerette filetée d'une bouteille gaz passant au niveau du poste correspondant 30 Le support rotatif 101 effectue dans ce cas des rotations de 180 pour transférer une tête tournante de préhension d'un poste à l'autre Ainsi que cela sera décrit plus loin en détail, le positionnement de la tête tournante de préhension à la verticale d'une bouteille de gaz est particulièrement important, car le dispositif doit effectuer le vissage d'un chapeau sur le filetage extérieur de la collerette dans des conditions de coaxialité optimales Il est de ce fait indispensable que le support rotatif 101 soit correctement positionné au niveau de ces deux positions remarquables précitées: à cet effet, il sera de préférence prévu un moyen de blocage provisoire du support rotatif 101, intervenant lorsque ledit support est dans sa première ou sa deuxième position, ce moyen de blocage provisoire étant ici constitué par deux tampons rétractables 130 montés en extrémité de la tige de deux vérins 131 associés auxdits tampons, dont le corps est fixé sur le bâti fixe B du dispositif. Ainsi que cela apparaît sur la figure 3, et conformément à une caractéristique essentielle du dispositif de l'invention, la tête tournante de préhension 104 est équipée d'une part de doigts mobiles de préhension 106 que des moyens d'actionnement associés peuvent amener en position de préhension d'un chapeau, coaxialement à l'axe 105 de ladite tête (comme illustré sur la figure 4), et d'autre part d'une broche centrale télescopique 122 dont l'extrémité inférieure se prolonge par une cloche de recentrage 123 destinée à coopérer avec le volant 5 du robinet de la bouteille de gaz pour centrer le chapeau à pré-visser sur l'axe de la collerette filetée de ladite bouteille (comme illustré sur la figure 5), et dont l'extrémité supérieure est au contact d'une butée d'amortissement 124 servant à limiter l'effort axial exercé sur le filetage extérieur 3 ' de ladite collerette lors de la rotation de la descente combinée de ladite tête tournante en réalisant le
pré-vissage dudit chapeau (comme illustré sur la figure 6).
La broche de centrage télescopique 122 avec sa cloche de recentrage 123 constitue un organe essentiel du dispositif de l'invention En effet, si l'on se réfère à la figure 5, on constate que la facette intérieure conique 129 de la cloche de recentrage 123, amenée au contact du volant de robinet 5, permet d'assurer la coaxialité entre l'axe dudit volant et l'axe de la tête tournante de préhension 104 Le robinet 4 étant vissé sur le filetage intérieur 3 " de la collerette 3, l'axe 9 du robinet coîncide très précisément avec l'axe du filetage extérieur 3 ' de la collerette 3 sur laquelle doit venir se visser le chapeau 10 Ainsi, du fait de la parfaite concentricité des filetages intérieur 3 " et extérieur 3 ' de la collerette 3, le robinet 4 vissé sur cette collerette conserve la même concentricité, de sorte que le recentrage par rapport au volant 5 dudit robinet permet d'assurer la coaxialité optimale entre les deux éléments à assembler (chapeau 10 et collerette 3) On parvient de cette façon à résoudre le problème du centrage de la tête tournante de préhension, en étant assuré de présenter le chapeau dans une position parfaitement coaxiale au filetage extérieur de la collerette de la bouteille, ce que l'on ne pourrait obtenir en se centrant sur le corps de la bouteille du fait de l'excentration de la collerette par rapport au corps de celle-ci, ou en se centrant sur l'extérieur de ladite collerette, en raison de la faible hauteur disponible qui ne permet pas de réaliser simultanément le centrage et le pré-vissage
d'un chapeau.
On va maintenant décrire en détail la structure d'une tête tournante de préhension 104, en se référant à la figure 3, étant entendu qu'en cas d'utilisation de plusieurs têtes tournantes de préhension (ici deux têtes identiques), une telle structure concernera chaque tête tournante du dispositif. La tête tournante de préhension 104 comporte un corps formant moyeu 120, sur lequel est monté un ensemble rotatif 121 portant les doigts mobiles de préhension 106 qui sont articulés sur leur axe respectif 118 La parfaite coaxialité de l'ensemble rotatif 121 par rapport à l'axe 105 du corps formant moyeu 120 est assurée par la présence de deux paliers 116 et 117 Le corps formant moyeu 120 présente en outre un alésage central lisse 119 dans lequel coulisse la broche centrale télescopique 122 Le corps formant moyeu 120 se prolonge par ailleurs supérieurement par une portion définissant un logement 146 dans lequel est disposée la butée d'amortissement 124 coopérant avec l'extrémié supérieure 125 de la broche centrale télescopique 122 Cette butée d'amortissement 124 est ici constituée par un poussoir central 126 dont la tige passe dans un tampon de butée 128, ledit poussoir étant rappelé en permanence contre l'extrémité 125 de la broche centrale télescopique 122 par un ressort de compression 127 Il va de soi que l'on pourra utiliser en variante tout dispositif équivalent tel qu'un amortissement hydraulique, ne comportant pas nécessairement un ressort de compression, de sorte que le terme "butée d'amortissement" doit être compris dans un sens large, sans
limitation au mode de réalisation particulier décrit ici.
L'ensemble rotatif 121 contient des poussoirs 107 actionnés par vérin, et agissant, de préférence par l'intermédiaire d'une couronne circulaire 108, sur les doigts mobiles de préhension 106 L'utilisation d'une couronne circulaire 108 permet de synchroniser parfaitement le mouvement de l'ensemble des doigts mobiles de préhension 106, de telle sorte qu'ils viennent simultanément au contact de la surface extérieure du chapeau à saisir pour la préhension dudit chapeau (figure 4) Pour ne pas compliquer la structure de l'ensemble rotatif 121, il est intéressant de prévoir que tous les poussoirs 107 associés aux doigts de préhension correspondants 106 sont actionnés par l'intermédiaire d'une couronne commune 109 constituant l'élément mobile du vérin d'actionnement desdits doigts Un ressort 110 sera prévu, coaxialement à chaque poussoir 107, pour rappeler vers le haut la couronne 109 précitée lorsque ledit vérin n'est pas actionné Le vérin d'actionnement est de préférence pneumatique, le fluide d'actionnement étant admis par un embout 112, et pénétrant dans un canal d'amenée 111 prévu dans le corps formant moyeu 120, puis, par l'intermédiaire d'un joint tournant 114, dans un canal 113 débouchant sur la face arrière de la couronne commune 109 Le vérin de commande est alors à simple effet, et
permet d'écarter les doigts mobiles de préhension 106 de façon parfaite-
ment synchronisée, lesdits doigts étant par ailleurs automatiquement rappelés dans leur position de préhension par des ressorts associés non représentés ici On notera par ailleurs la présence, en périphérie de l'ensemble rotatif 121, d'une denture extérieure 115 sur laquelle peut passer une courroie d'entraînement (visible sur les figures 1 et 2) assurant la rotation dudit ensemble, et donc par suite la rotation du chapeau tenu
par les doigts mobiles de préhension 106.
Avant de décrire les différentes étapes de fonctionnement d'une tête tournante de préhension en se référant aux figures 3 à 6, on va maintenant décrire les moyens permettant d'assurer les différents mouvements de translation et de rotation de chaque tête tournante de
préhension en se référant aux figures 1 et 2.
La ou chaque tête tournante de préhension 104 est ici portée par un bras 133 saillant latéralement d'un organe coulissant 134 porté par le support rotatif 101 Cet organe coulissant 134 est guidé par une colonne verticale 135 solidaire du support rotatif, ou plus exactement de la partie supérieure rotative 103 ' dudit support montée sur une partie inférieure fixe 103 La figure 2 montre en effet une embase inférieure fixe 103 du support rotatif 101, contenant les moyens motorisés permettant d'assurer l'entraînement en rotation de la partie supérieure rotative 103 ' dudit support autour de son axe vertical 102, partie supérieure dont sont l solidaires les colonnes fixes de guidage 135 sur lesquelles coulissent les deux organes 134 précités, comme schématisé par les flèches 201, la flèche 202 schématisant quant à elle la rotation du support rotatif 101 autour de son axe vertical 102 L'organe coulissant 134 comporte de préférence un vérin intégré à double effet, logé dans la colonne de guidage 135 précitée, qui est tubulaire, sur laquelle coulisse un carter cylindrique 137 solidaire du bras latéral 133 portant la tête tournante de préhension associée 104 On distingue sur les figures 1 et 2 la tige 138 du vérin intégré à double effet, à l'extrémité libre de laquelle est prévue une plaque de liaison 140 à laquelle sont raccordés des tirants parallèles de guidage 139, ladite tige 138, ladite plaque 140 et lesdits tirants 139 formant un ensemble mobile verticalement solidaire du carter coulissant 137 On distingue également, en dessous du carter 137, une plaque 132 servant à la fixation basse de la colonne de guidage 135 à la partie 103 ' du support, un flasque 159 de fixation du vérin intégré, et le nez 161 du vérin intégré servant au guidage de la tige 138 dudit vérin Ainsi, les moyens précités permettent d'une part de transférer chaque tête tournante de préhension 104 d'un poste à l'autre, et d'autre part de monter ou d'abaisser ladite tête pour saisir un chapeau au niveau du poste de préhension, ou pour effectuer la pose et le
pré-vissage d'un chapeau au niveau du poste de pose et de pré-vissage.
Ainsi que cela est visible sur les figures 1 et 2, le bras 133 supportant une tête tournante de préhension 104 porte un moteur 136 servant à entraîner en rotation ladite tête tournante associée Il est alors prévu une courroie d'entraînement 147, passant sur la denture extérieure 115 de l'ensemble rotatif 121 de la tête tournante associée, et sur un pignon solidaire de l'arbre de sortie 148 du moteur associé 136 La tête tournante de préhension 104 est de préférence suspendue au bras associé 103 par l'intermédiaire de tampons élastiques 149 (visibles sur la figure 1), pour autoriser une certaine souplesse de débattement de ladite tête par rapport audit bras On utilise de préférence une platine supérieure 150 en appui sur les tampons élastiques 149 précités, le moteur 136 étant quant à lui monté sur une platine inférieure 151 rigidement solidaire de ladite platine supérieure et passant sous le bras 133 Le moteur d'actionnement 136 est de préférence pneumatique, et l'on distingue les conduites de commande 152 et 153 associées respectivement à l'actionnement des doigts mobiles de préhension 106 et à l'actionnement du moteur d'entraînement 136 de chaque tête tournante, la figure 1 montrant par ailleurs deux conduites 154 correspondant à l'amenée fluidique de chaque vérin intégré à double effet qui est logé dans la colonne de guidage associée 135 (on
distingue sur la figure 1 trois des raccords correspondants 155).
Selon une autre caractéristique avantageuse du dispositif de l'invention, l'organe coulissant 134 est par ailleurs guidé latéralement, lors de sa translation verticale, par des galets 141 coopérant avec deux cames
parallèles 142 essentiellement verticales Il est particulièrement intéres-
sant de prévoir alors que les cames parallèles 142, portées par le support rotatif 101, présentent un décrochement intermédiaire 143, pour conférer à la tête tournante de préhension 104 un certain jeu de débattement angulaire lorsque le chapeau à pré-visser s'engage sur le filetage extérieur de la collerette de la bouteille de gaz La figure 1 permet ainsi de distinguer l'une de ces cames 142, qui comporte une portion supérieure 144 verticale, suivie, après le décrochement 143, d'une autre portion inférieure en retrait 145, également verticale: les portions 144 et 145 sont agencées de telle façon que, lors de la descente de l'organecoulissant 134 et de la tête de préhension associée 104 pour le pré-vissage d'un chapeau 10, les galets de guidage 141 soient en regard des portions inférieures en retrait avant que la cloche de recentrage 123 de la broche centrale
télescopique 122 ne contacte le volant 5 de robinet de la bouteille de gaz.
On dispose ainsi d'un léger débattement latéral permettant de profiter au maximum du recentrage obtenu grâce à la cloche 123 portée par la broche
centrale télescopique 122 de la tête tournante de préhension 104.
La figure 1 permet enfin de distinguer quelques équipements complémentaires, dont deux poussoirs 156, montés en partie supérieure du support rotatif 101, lesdits poussoirs constituant des verrous pour maintenir les deux têtes tournantes de préhension en position haute pour le cas o il
y aurait une panne du système d'alimentation pneumatique.
On va maintenant décrire les différentes étapes de fonction-
nement d'une tête tournante de préhension conforme à l'invention, en se référant aux figures 3 à 6: figure 3: la tête tournante de préhension 104 est en position de repos, et le vérin d'actionnement des doigts mobiles de préhension 106 n'est pas alimenté, de sorte que lesdits doigts sont en position ouverte, prêts pour la préhension d'un chapeau; la broche de centrage télescopique 122, avec sa cloche de recentrage 123, est en position basse, sous l'effet de la poussée exercée par le ressort 127 de la butée d'amortissement 124; figure 4: la tête tournante de préhension est descendue (flèche 201) sur un chapeau 10 à saisir au niveau du poste de préhension des chapeaux, et le vérin d'actionnement des doigts mobiles de préhension 106 est alimenté (flèche 205), de façon à basculer l'ensemble desdits doigts pour saisir un chapeau 10 (flèches 204); figure 5: la tête tournante de préhension 104, avec le chapeau 10 qu'elle porte, a été transférée au niveau du poste de pose et de pré-vissage des chapeaux, et elle est abaissée avec ledit chapeau (flèche 206) à la verticale de la bouteille de gaz 1: cette descente amène la cloche de recentrage 123 de la broche centrale télescopique 122 au contact du volant 5 de robinet, ce qui a pour effet d'assurer une parfaite coaxialité entre l'axe 9 de la collerette filetée 3 et l'axe 105 de la tête tournante de préhension 104; la poursuite de la descente de la tête tournante de préhension et du chapeau qu'elle porte provoque la remontée progressive de la broche centrale télescopique 122 (flèche 207), en comprimant le ressort 127 de la butée d'amortissement 124, tout en conservant la coaxialité précitée; figure 6: l'ensemble rotatif 121 est mis en rotation (simultanément à la descente de la tête tournante de préhension ou légèrement après) par le moteur d'actionnement associé (flèches 208), de sorte que la poursuite de la descente de la tête tournante de préhension 204 et du chapeau 10 qu'elle porte produit un mouvement hélicoïdal permettant le vissage dudit chapeau sur le filetage extérieur 3 ' de la collerette 3 de la bouteille de gaz, avec remontée progressive de la broche centrale
télescopique 122 (flèche 207).
Il est important de noter que tout effort axial excessif sur le filetage extérieur de la collerette lors de ce pré-vissage est évité grâce à la présence de la butée d'amortissement 124; après quelques tours de rotation assurant un pré-vissage suffisant du chapeau 10, l'alimentation du vérin d'actionnement des doigts mobiles de préhension est coupée (ou inversée), ce qui provoque automatiquement la rétraction des doigts mobiles de préhension 106, et permet la remontée normale de la tête tournante de préhension 104, avant un nouveau transfert de ladite tête au niveau du
poste de préhension des chapeaux.
Le dispositif selon l'invention peut donc fonctionner de façon totalement automatique pour réaliser la pose et le pré-vissage de chapeaux, tout en étant capable d'assurer une coaxialité optimale entre chapeau et collerette lors du pré-vissage, et ce quels que soient le positionnement relatif et l'état d'usure des filets de ces deux éléments De plus, la structure de ce dispositif est particulièrement simple et peu encombrante, de sorte que ledit dispositif peut être aisément intégré à une ligne de circulation continue des bouteilles de gaz, tout en autorisant des cadences
de fonctionnement élevées.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des
moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.
Claims (14)
- 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support rotatif ( 101) porte deux têtes tournantes de préhension ( 104) identiques, dont l'une est au poste ( 20) de préhension des chapeaux lorsque l'autre est au poste ( 30) de pose et de pré-vissage des chapeaux, chaque tête tournante de préhension ( 104) étant indépendante de l'autre dans sesmouvements de rotation et de translation.
- 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux têtes tournantes de préhension ( 104) sont disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe vertical de rotation ( 102) dusupport rotatif ( 101).
- 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisépar le fait qu'il comporte un moyen de blocage provisoire ( 130, 131) du support rotatif ( 101), intervenant lorsque ledit support est dans sa premièreou sa deuxième position.
- 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen de blocage provisoire est constitué par deux tampons rétractables ( 130), montés en extrémité de la tige de deux vérins ( 131)associés auxdits tampons.
- 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisépar le fait que la ou chaque tête tournante de préhension ( 104) est portée par un bras ( 133) saillant latéralement d'un organe coulissant ( 134) porté par le support rotatif ( 101), ledit organe étant guidé par une colonne verticale ( 135) solidaire dudit support rotatif, et ledit bras portant unmoteur ( 136) servant à entraîner en rotation la tête tournante associée.
- 7/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'organe coulissant ( 134) est en outre guidé latéralement lors de sa translation verticale par des galets ( 141) coopérant avec deux camesparallèles ( 142) essentiellement verticales.
- 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les cames parallèles ( 142) sont portées par le support rotatif ( 101), et présentent un décrochement ( 143) conférant à la tête tournante de préhension ( 104) un certain jeu de débattement angulaire lorsque le chapeau à pré-visser ( 10) est engagé sur le filetage extérieur ( 3 ') de lacollerette ( 3).
- 9/ Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que chaque came ( 142) comporte une portion supérieure ( 144) suivie d'une portion inférieure en retrait ( 145), agencées de telle façon que, lors de la descente de l'organe coulissant ( 134) et de la tête de préhension associée ( 104) pour le pré-vissage d'un chapeau ( 10), les galets de guidage ( 141) soient en regard des portions inférieures en retrait ( 145) avant que la cloche de recentrage ( 123) de la broche centrale télescopique ( 122) necontacte le volant ( 5) de robinet de la bouteille de gaz./ Dispositif selon la revendication 6 et l'une des revendica-tions 7 à 9, caractérisé par le fait que l'organe coulissant ( 134) comporte un vérin intégré à double effet, logé dans la colonne verticale de guidage ( 135) sur laquelle coulisse un carter cylindrique ( 137) solidaire du bras ( 133) portant la tête tournante de préhension ( 104).
- 11/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisépar le fait que la ou chaque tête tournante de préhension ( 104) comporte un corps formant moyeu ( 120), sur lequel est monté un ensemble rotatif ( 121) portant les doigts mobiles de préhension ( 106), ledit corps présentant un alésage central ( 119) dans lequel coulisse la broche centrale télescopique( 122).
- 12/ Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le corps formant moyeu ( 120) présente supérieurement un logement ( 146) dans lequel est disposée la butée d'amortissement ( 124) coopérantavec l'extrémité supérieure ( 125) de la broche centrale télescopique ( 122).
- 13/ Dispositif selon la revendication Il ou 12, caractérisé par le fait que l'ensemble rotatif ( 121) contient des poussoirs ( 107) actionnés au moyen d'un vérin alimenté par joint tournant, et agissant, de préférence par l'intermédiaire d'une couronne circulaire ( 108), sur les doigts mobilesde préhension ( 106).
- 14/ Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le vérin de commande ( 107, 109) est à simple effet, et permet d'écarterles doigts mobiles de préhension ( 106), lesdits doigts étant automatique-ment rappelés dans leur position de préhension par des ressorts associés.
- 15/ Dispositif selon la revendication 6 et l'une des revendica-tions Il à 14, caractérisé par le fait que la tête tournante de préhension ( 104) est montée sur le bras associé ( 103) par son corps formant moyeu ( 120), et l'ensemble rotatif ( 121) de ladite tête tournante présente une denture extérieure ( 115) sur laquelle passe une courroie d'entraînement( 147) reliée à l'arbre de sortie ( 148) du moteur associé ( 136).
- 16/ Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la tête tournante de préhension ( 104) est suspendue au bras associé ( 103) par l'intermédiaire de tampons élastiques ( 149), pour autoriser unecertaine souplesse de débattement de ladite tête par rapport audit bras.
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