FR2736578A1 - Stapling machine, especially for wood or cardboard assembling - Google Patents
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Abstract
Description
Machine d'agrafage à tête d'agrafage mobile
La présente invention concerne une machine d'agrafage, notamment pour l'assemblage d'éléments en bois ou en carton, du type comportant au moins une tête d'agrafage placée au-dessus d'un plan de soutien des éléments à agrafer, ces éléments étant déplacés en continu sur ce plan selon une direction de défilement généralement rectiligne, cette tête d'agrafage étant reliée au bâti de la machine de manière à pouvoir être animée d'un mouvement oscillant ou de va-et-vient dans la direction de défilement des éléments à agrafer sous la commande d'un organe mobile à déplacement alternatif, de préférence rotatif, tel qu'un vilebrequin, qui, au cours de son déplacement alternatif, agit sur ladite tête d'agrafage pour la déplacer d'une amplitude déterminée fonction du pas d'agrafage choisi.Stapling machine with movable stapling head
The present invention relates to a stapling machine, in particular for assembling wooden or cardboard elements, of the type comprising at least one stapling head placed above a support plane for the elements to be stapled, these elements being moved continuously on this plane in a generally rectilinear running direction, this stapling head being connected to the frame of the machine so as to be able to be animated by an oscillating movement or back and forth in the direction of scrolling of the elements to be stapled under the control of a movable member with reciprocating movement, preferably rotary, such as a crankshaft, which, during its reciprocating movement, acts on said stapling head to move it by an amplitude determined according to the chosen stapling pitch.
Des dispositifs d'agrafage du type mentionnés à l'introduction sont connus. Ces dispositifs permettent d'agrafer des éléments sans interruption de leur mouvement de défilement continu sous la tête d'agrafage, c'est à dire sans réduction de la cadence de travail de la chaine de fabrication. Dans ces dispositifs, la tête d'agrafage est reliée au bâti de la machine au moyen d'une bielle articulée en un point fixe sur ledit bâti. Cette tête est animée d'un mouvement pendulaire grâce à une bielle qui accouple l'extrémité libre active de la tête d'agrafage à un plateau-manivelle ou à un vilebrequin. Ce dernier, animé d'un mouvement de rotation, imprime par l'intermédiaire de ladite bielle d'accouplement à la tête d'agrafage un mouvement pendulaire d'amplitude égale au double du rayon du mouvement circulaire qu'il décrit.Il s'avère toutefois nécessaire, de temps à autre, de modifier l'amplitude de la plage de pivotement de la tête d'agrafage en fonction de différents paramètres et notamment de la vitesse de défilement des éléments à agrafer ou du pas d'agrafage choisi qui correspond à la distance séparant deux agrafes posées successivement. Pour pouvoir faire varier l'amplitude de la plage de pivotement de la tête d'agrafage, il est nécessaire d'interrompre les opérations d'agrafage et d'agir sur le rayon du mouvement décrit par le plateau-manivelle, soit en démontant ce dernier pour le remplacer par un autre, soit en procédant à des réglages directement sur ce plateau pour modifier l'excentricité du maneton de la manivelle d'entraînement. Ces opérations réalisées manuellement sont longues et fastidieuses.Elles nécessitent un arrêt prolongé de la machine à agrafer et de ce fait de l'ensemble de la chaîne de production. Une solution pour pallier ces inconvénients a déjà été décrite par les présents inventeurs dans le brevet FR-B-2.624.431.Stapling devices of the type mentioned in the introduction are known. These devices make it possible to staple elements without interrupting their continuous movement of movement under the stapling head, that is to say without reducing the rate of work of the production line. In these devices, the stapling head is connected to the frame of the machine by means of a connecting rod articulated at a fixed point on said frame. This head is driven by a pendulum movement thanks to a connecting rod which couples the active free end of the stapling head to a crank or a crankshaft. The latter, driven by a rotary movement, prints, by means of said coupling rod to the stapling head, a pendular movement of amplitude equal to twice the radius of the circular movement which it describes. however, it is necessary from time to time to modify the amplitude of the pivoting range of the stapling head as a function of various parameters and in particular the speed of travel of the elements to be stapled or the stapling pitch chosen which corresponds at the distance separating two staples placed successively. To be able to vary the amplitude of the pivoting range of the stapling head, it is necessary to interrupt the stapling operations and act on the radius of the movement described by the crank plate, either by dismantling this to replace it with another, either by making adjustments directly on this plate to modify the eccentricity of the crankpin of the drive crank. These manual operations are long and tedious and require prolonged stopping of the stapling machine and therefore of the entire production chain. A solution to overcome these drawbacks has already been described by the present inventors in patent FR-B-2,624,431.
Cette solution consiste en la mise au point d'un dispositif de réglage de la distance de l'axe principal de pivotement de la tête d'agrafage par rapport au plan d'appui des éléments à agrafer. Cette solution demeure toutefois complexe à mettre en oeuvre.This solution consists in the development of a device for adjusting the distance of the main pivot axis of the stapling head relative to the support plane of the elements to be stapled. However, this solution remains complex to implement.
Le but de l'invention est de pallier les inconvénients précités en proposant une machine d'agrafage de conception simple qui permet un agrafage avec un pas d'agrafage réglable sur des éléments à agrafer défilant en continu sans que le mouvement d'avance de ces derniers ne soit réduit ou interrompu. The object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a stapling machine of simple design which allows stapling with an adjustable stapling pitch on elements to be stapled running continuously without the advance movement of these is not reduced or discontinued.
L'invention, à cet effet, a pour objet une machine d'agrafage, notamment pour l'assemblage d'éléments en bois ou en carton, du type comportant au moins une tête d'agrafage placée au-dessus d'un plan de soutien des éléments à agrafer, ces éléments étant déplacés en continu sur ce plan selon une direction de défilement généralement rectiligne, cette tête d'agrafage étant reliée au bâti de la machine de manière à pouvoir être animée d'un mouvement oscillant ou de va-et-vient dans la direction de défilement des éléments à agrafer sous la commande d'un organe mobile à déplacement alternatif, de préférence rotatif, tel qu'un vilebrequin, qui, au cours de son déplacement alternatif, agit sur ladite tête d'agrafage pour la déplacer d'une amplitude déterminée fonction du pas d'agrafage choisi, caractérisée en ce que la liaison entre la tête d'agrafage et l'organe à déplacement alternatif est constituée de deux bielles, une première bielle ayant une extrémité articulée à l'organe de commande à déplacement alternatif, une seconde bielle ayant une extrémité articulée à la tête d'agrafage, ces deux bielles étant par ailleurs accouplées l'une à l'autre autour d'un axe commun guidé selon une trajectoire délimitée par au moins un chemin de guidage ménagé dans au moins un plateau d'orientation de manière à obtenir, par modification de l'orientation de ce plateau, un réglage immédiat de l'amplitude du mouvement de la tête d'agrafage.The invention, for this purpose, relates to a stapling machine, in particular for the assembly of wooden or cardboard elements, of the type comprising at least one stapling head placed above a plane of support of the elements to be stapled, these elements being moved continuously on this plane in a generally rectilinear running direction, this stapling head being connected to the frame of the machine so as to be able to be animated by an oscillating movement or by back and forth in the direction of travel of the elements to be stapled under the control of a movable member with reciprocating movement, preferably rotary, such as a crankshaft, which, during its reciprocating movement, acts on said stapling head to move it by a determined amplitude as a function of the chosen stapling pitch, characterized in that the connection between the stapling head and the reciprocating member consists of two connecting rods, a first connecting rod having an ex hinged end to the reciprocating movement control member, a second connecting rod having one end hinged to the stapling head, these two connecting rods being moreover coupled to one another around a common axis guided along a trajectory delimited by at least one guide path formed in at least one orientation plate so as to obtain, by modifying the orientation of this plate, an immediate adjustment of the amplitude of movement of the stapling head.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le plateau d'orientation pour le réglage de l'amplitude de la tête d'agrafage est monté pivotant autour d'un axe parallèle à l'axe commun aux bielles. L'axe d'articulation commun aux bielles porte à au moins l'une de ses extrémités un organe mécanique, tel qu'un patin ou un galet, apte à se déplacer sans jeu dans le chemin de guidage ménagé dans le plateau d'orientation. Le plateau d'orientation, pour le réglage de l'amplitude du mouvement de la tête d'agrafage, y compris au cours du fonctionnement de la machine d'agrafage, est relié par un axe à un secteur denté en prise avec une vis sans fin, un curseur indiquant sur une échelle le pas d'agrafage choisi, la vis sans fin agissant sur la position angulaire du plateau d'orientation pour modifier à volonté ledit pas.According to a preferred embodiment of the invention, the orientation plate for adjusting the amplitude of the stapling head is pivotally mounted about an axis parallel to the axis common to the connecting rods. The articulation axis common to the connecting rods carries at at least one of its ends a mechanical member, such as a shoe or a roller, capable of moving without play in the guide path formed in the orientation plate . The orientation plate, for adjusting the amplitude of movement of the stapling head, including during the operation of the stapling machine, is connected by an axis to a toothed sector engaged with a screw without end, a cursor indicating on a scale the chosen stapling pitch, the worm acting on the angular position of the orientation plate to modify said pitch at will.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 représente une vue en position éclatée des
éléments constitutifs du mécanisme de commande et de
réglage du déplacement de la tête d'agrafage;
la figure 2 représente une vue en perspective d'une
autre forme de réalisation du plateau d'orientation
représenté à la figure 1
la figure 3 représente en perspective une vue d'un
mode d'accrochage de la tête d'agrafage sur le bâti de
la machine
la figure 4 représente une variante de la figure 3
les figures 5 et 6 représentent des schémas du
mécanisme de commande du mouvement de la tête
d'agrafage dans deux positions différentes du plateau
d'orientation.The invention will be clearly understood on reading the following description of exemplary embodiments, with reference to the accompanying drawings in which
FIG. 1 represents an exploded view of the
constituent elements of the control mechanism and
adjustment of the displacement of the stapling head;
Figure 2 shows a perspective view of a
another embodiment of the orientation plate
shown in figure 1
Figure 3 shows in perspective a view of a
method of attachment of the stapling head to the frame of
the machine
Figure 4 shows a variant of Figure 3
Figures 5 and 6 show diagrams of the
head movement control mechanism
stapling in two different positions of the tray
of orientation.
La machine d'agrafage conforme à l'invention comporte un bâti (non représenté), équipé de manière connue en soi d'au moins une tête d'agrafage 13 disposée au-dessus d'un plan, généralement horizontal, de soutien des éléments à agrafer.The stapling machine according to the invention comprises a frame (not shown), equipped in a manner known per se with at least one stapling head 13 disposed above a plane, generally horizontal, for supporting the elements to staple.
Ce plan est défini par des chaînes à taquets ou des courroies souples classiques. Les éléments à assembler ensemble par agrafage parviennent sur ce plan de soutien et défilent en continu suivant une direction D sous la tête d'agrafage 13 sous l'effet d'entraînement des chaînes ou des courroies. La direction D est généralement une direction rectiligne.This plane is defined by cleated chains or conventional flexible belts. The elements to be assembled together by stapling arrive on this support plane and pass continuously in a direction D under the stapling head 13 under the effect of driving chains or belts. Direction D is generally a straight direction.
La tête d'agrafage agit cycliquement pour poser à chaque fois au moins une agrafe sur les éléments à assembler sous la commande d'un organe mobile 1 à déplacement alternatif, de préférence rotatif. Dans l'exemple représenté à la figure 1, cet organe mobile 1 est constitué par un vilebrequin. Tout autre mécanisme d'actionnement à excentrique calé sur un arbre rotatif monté sur le bâti pourrait également convenir. Tel serait le cas d'une manivelle d'entraînement équipée d'un maneton excentré.The stapling head acts cyclically in order to place each time at least one staple on the elements to be assembled under the control of a movable member 1 with reciprocating movement, preferably rotary. In the example shown in Figure 1, this movable member 1 is constituted by a crankshaft. Any other eccentric actuation mechanism fixed on a rotary shaft mounted on the frame could also be suitable. This would be the case with a drive crank equipped with an eccentric crankpin.
Pour pouvoir exercer son action tout en suivant le mouvement de défilement continu des éléments à agrafer, la tête d'agrafage 13 peut, de manière également connue en soi, osciller ou être animée d'un mouvement de va-et-vient dans la direction de défilement D. Pour permettre ce mouvement oscillant de la tête d'agrafage 13, la tête d'agrafage est reliée au bâti de la machine au moyen d'une bielle 16 articulée en un point fixe sur ledit bâti comme le montre la figure 3. Dans ce cas, la tête 13 pivote dans un sens et dans l'autre autour d'un axe horizontal 17 sensiblement perpendiculaire à la direction d'avance D des éléments à agrafer.To be able to exert its action while following the continuous scrolling movement of the elements to be stapled, the stapling head 13 can, in a manner also known per se, oscillate or be moved back and forth in the direction scrolling D. To allow this oscillating movement of the stapling head 13, the stapling head is connected to the machine frame by means of a connecting rod 16 articulated at a fixed point on said frame as shown in Figure 3 In this case, the head 13 pivots in one direction and in the other about a horizontal axis 17 substantially perpendicular to the direction of advance D of the elements to be stapled.
Un autre mode de réalisation équivalent est représenté à la figure 4. Dans ce cas, la tête d'agrafage 13 est reliée au bâti de la machine au moyen d'un parallélogramme déformable oscillant dans la direction de défilement des éléments à agrafer. Dans l'exemple de réalisation représenté, la tête d'agrafage 13 est fixée à un support 20 dont chaque extrémité est articulée respectivement sur un bras de suspension 21, 22, ces bras étant articulés à leur autre extrémité sur un second support 25 fixé au bâti de la machine. Le support 20 et les bras 21 et 22 sont articulés respectivement autour d'axes 18, 19, 23, 24, ces axes étant perpendiculaires à la direction de défilement D. Another equivalent embodiment is shown in FIG. 4. In this case, the stapling head 13 is connected to the frame of the machine by means of a deformable parallelogram oscillating in the direction of travel of the elements to be stapled. In the embodiment shown, the stapling head 13 is fixed to a support 20, each end of which is articulated respectively on a suspension arm 21, 22, these arms being articulated at their other end on a second support 25 fixed to the machine frame. The support 20 and the arms 21 and 22 are articulated respectively around axes 18, 19, 23, 24, these axes being perpendicular to the direction of travel D.
Dans une autre forme de réalisation représentée à la figure 1, la tête d'agrafage 13 est mobile le long d'un rail 15 disposé parallèle au plan de soutien des éléments à agrafer, ce rail 15 étant fixé au bâti de la machine. Tous les modes de réalisation décrits ci-dessus sont des équivalents permettant tous la mise en oeuvre de l'invention.In another embodiment shown in Figure 1, the stapling head 13 is movable along a rail 15 disposed parallel to the support plane of the elements to be stapled, this rail 15 being fixed to the frame of the machine. All the embodiments described above are equivalents allowing all the implementation of the invention.
La liaison entre la tête d'agrafage 13 et l'organe de commande à déplacement alternatif 1 est constituée de deux bielles, une première bielle 2 ayant une extrémité articulée à l'organe de commande à déplacement alternatif 1, une seconde bielle 3 ayant une extrémité articulée à la tête d'agrafage 13, ces deux bielles 2, 3 étant par ailleurs accouplées l'une à l'autre autour d'un axe commun 11 guidé selon une trajectoire délimitée par au moins un chemin de guidage 26 ménagé dans au moins un plateau d'orientation 4. Dans les exemples représentés aux figures 1, 5 et 6, le plateau d'orientation 4 pour le réglage d'amplitude de la tête d'agrafage 13 est monté pivotant autour d'un axe D1 parallèle à l'axe 11 commun aux bielles 2, 3.L'axe d'articulation 11 commun aux bielles 2, 3 porte à au moins l'une de ses extrémités un organe mécanique 5, tel qu'un patin (figure 2) ou un galet (figure 1), apte à se déplacer sans jeu dans le chemin de guidage 26 ménagé dans le plateau d'orientation 4.The connection between the stapling head 13 and the reciprocating control member 1 consists of two connecting rods, a first connecting rod 2 having an end hinged to the reciprocating control member 1, a second connecting rod 3 having a end articulated to the stapling head 13, these two connecting rods 2, 3 being moreover coupled to one another around a common axis 11 guided along a path delimited by at least one guide path 26 formed in the minus an orientation plate 4. In the examples shown in FIGS. 1, 5 and 6, the orientation plate 4 for adjusting the amplitude of the stapling head 13 is pivotally mounted around an axis D1 parallel to the axis 11 common to the connecting rods 2, 3. The articulation axis 11 common to the connecting rods 2, 3 carries at at least one of its ends a mechanical member 5, such as a shoe (FIG. 2) or a roller (Figure 1), able to move without play in the guide path 26 formed in the orientation plate 4.
Dans un autre mode de réalisation (non représenté) de l'invention limitant le porte-à-faux de l'axe 11, la machine d'agrafage est équipée, pour chaque tête d'agrafage, de deux plateaux d'orientation équipés chacun d'un chemin de guidage et agencés pour être disposés en regard, les extrémités de l'axe d'articulation 11 commun aux bielles 2, 3 portant chacune un organe mécanique 5 se déplaçant sans jeu à l'intérieur du chemin de guidage du plateau d'orientation. In another embodiment (not shown) of the invention limiting the overhang of the axis 11, the stapling machine is equipped, for each stapling head, with two orientation plates each equipped a guide path and arranged to be arranged facing each other, the ends of the hinge pin 11 common to the connecting rods 2, 3 each carrying a mechanical member 5 moving without play inside the guide path of the plate of orientation.
Le chemin de guidage 26 du plateau d'orientation 4 peut affecter un grand nombre de formes. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 2, il est constitué par une rainure rectiligne ménagée dans le plateau 4. Dans une variante représentée à la figure 5, le chemin de guidage 26 du plateau d'orientation 4 affecte une trajectoire courbe, inscrite dans un cercle C1 de centre 12 correspondant au point d'articulation de la seconde bielle 3 sur la tête d'agrafage 13 lorsque celle-ci est en position perpendiculaire au plan de soutien et de défilement des éléments à agrafer, le rayon R du cercle C1 étant égal à l'entraxe de ladite seconde bielle 3.Ce chemin de guidage 26, de forme particulière, permet de définir une position "zéro" dans laquelle l'actionnement de l'organe de commande à déplacement alternatif 1 ne génère aucun déplacement de la tête d'agrafage 13. Dans la figure 6, l'orientation du plateau d'orientation 4 a été modifiée. De ce fait, la trajectoire définie par le chemin de guidage 26 de forme identique à celui représenté à la figure 5 permet un mouvement oscillant de la tête d'agrafage 13 lors de la rotation de l'organe de commande à déplacement alternatif 1. La seule modification de l'orientation du plateau 4 permet cette modification de l'amplitude A de la tête d'agrafage.The guide path 26 of the orientation plate 4 can have a large number of shapes. Thus, in the example represented in FIG. 2, it is constituted by a rectilinear groove formed in the plate 4. In a variant represented in FIG. 5, the guide path 26 of the orientation plate 4 affects a curved trajectory, inscribed in a circle C1 with center 12 corresponding to the point of articulation of the second connecting rod 3 on the stapling head 13 when the latter is in position perpendicular to the support and travel plane of the elements to be stapled, the radius R of the circle C1 being equal to the center distance of said second connecting rod 3. This guide path 26, of particular shape, makes it possible to define a "zero" position in which the actuation of the reciprocating movement control member 1 generates no displacement of the stapling head 13. In FIG. 6, the orientation of the orientation plate 4 has been modified. Therefore, the path defined by the guide path 26 of identical shape to that shown in Figure 5 allows an oscillating movement of the stapling head 13 during the rotation of the reciprocating control member 1. The only modification of the orientation of the plate 4 allows this modification of the amplitude A of the stapling head.
Le mécanisme de réglage de l'orientation du plateau d'orientation 4 peut affecter un grand nombre de formes.The mechanism for adjusting the orientation of the orientation plate 4 can have a large number of shapes.
Dans l'exemple représenté à la figure 1, le plateau d'orientation 4 pour le réglage d'amplitude du mouvement de la tête d'agrafage 13 est relié par un axe 9 à un secteur denté 6 en prise avec une vis sans fin 7, un curseur 14 indiquant, sur une échelle 8, le pas d'agrafage choisi ou tout autre paramètre, la vis sans fin 7 agissant sur la position angulaire du plateau d'orientation 4 pour modifier à volonté ledit pas ou la valeur du paramètre choisi. Un tel mécanisme de commande du déplacement du plateau d'orientation 4 permet une automatisation du réglage de l'amplitude de la tête d'agrafage 13. Ainsi, la machine d'agrafage peut être équipée d'un moteur de commande de la rotation de la vis sans fin 7, ce moteur étant commandé par au moins un capteur apte à détecter par exemple la vitesse de défilement des éléments à agrafer.In the example shown in Figure 1, the orientation plate 4 for adjusting the amplitude of movement of the stapling head 13 is connected by an axis 9 to a toothed sector 6 engaged with a worm 7 , a cursor 14 indicating, on a scale 8, the chosen stapling pitch or any other parameter, the worm 7 acting on the angular position of the orientation plate 4 to modify at will said pitch or the value of the chosen parameter . Such a mechanism for controlling the movement of the orientation plate 4 allows automation of the adjustment of the amplitude of the stapling head 13. Thus, the stapling machine can be equipped with a motor for controlling the rotation of the worm 7, this motor being controlled by at least one sensor capable of detecting, for example, the running speed of the elements to be stapled.
De manière connue en soi, la tête d'agrafage 13 est pourvue d'organes de formation et de pose d'agrafes réalisées dans un fil métallique provenant d'un dévidoir, ces organes coopérant avec un mandrin escamotable de prise de fil porté par le bâti de la tête d'agrafage. In a manner known per se, the stapling head 13 is provided with members for forming and laying staples produced in a metal wire coming from a reel, these members cooperating with a retractable wire-taking mandrel carried by the stapling head frame.
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