Brevet FR2029057A1 — publié le 19701016

-i- 2G29057 L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la mise en y oeuvre d'un système de montage et de fixation pour des pièces devant être usinées mécaniquement, par exemple sur une machine-outil. Pour chaque dispositif de montage ou de fixation d'une pièce 5 à usiner, on établit à l'heure actuelle un dessin de construction et l'on exécute ensuite le dispositif, qui est fixé par des vis de blocage sur la table de la machine. Une fois terminé l'usinage, les dispositifs de ce genre ne peuvent plus être utilisés à des fins différentes. 10 Pour étendre le domaine d'application, on a déjà utilisé des dispositifs de fixation se composant d'éléments individuels normalisés, assemblés à la façon d'un jeu de construction. L'assemblage et le démontage de ces dispositifs prennent toutefois -beaucoup de temps, de sorte que des dispositifs de ce type ne peu-15 vent être envisagés que pour 1'exécution de prototypes. Le but que s'est fixé l'invention est de réaliser un système de montage et de fixation qui permet, sans dépense de main-d'oeuvre trop importante, l'étude et l'assemblage d'un dispositif de fixation à partir d'unités normalisées formant jeu de construction, le aé_ 20montage rapide du dispositif après l'achèvement du programme de fabrication, et le réemploi du dispositif pour des éléments de construction de conformation différente. La solution apportée à ce problème par l'invention consiste à utiliser un plateau de réception à trous de montage destiné 25 à être posé directement sur la table de la machine, plateau qui est muni à des intervalles de coordonnées réguliers de perçagespour la fixation d'éléments, par exemple d'unités d'un ensemble formant jeu de construction ou de pièces, et à établir un schéma de trous de montage représentant un système de trous matérialisé par des 30quarts de cercle par exemple, qui correspond à celui du plateau de réception à trous de montage et sur lequel les contours des éléments devant être assujettis, par exemple des unités de l'ensemble, sont marqués en position exacte par des gabarits dessinés dans le sens de l'utilisation de perçages du plateau de réception 35à trous de montage, cependant qu'il est prévu des découpes, perçages, ouvertures oblongues, etc. pour définir la position et reproduire graphiquement des repères d'axes, tétons ou tiges de montage, prismes de montage et de fixation, faces d'application ou de serrage, ou limitations de courses, et qu'il est possible d'utiliser des 40gabarits dessinés supplémentaires servant à fixer la position de 70 02436 -a- . 2029057 points auxiliaires d'appui ou de serrage. Il est superflu d'établir un dessin d'exécution pour le dispositif de fixation et il suffit de représentations schématiques au moyen de gabarits dessinés, qui sont posés sur un plan indiquant 5 seulement le dessin des trous de la plaque de réception à trous de montage et dont les contours sont tracés sur ce plan à l'emplacement approprié. Il en résulte une réduction importante du temps nécessaire pour l'exécution du dispositif de fixation. Le dispositif defixation considéré peut être ensuite monté rapidement en position 10 exacte à partir d'unités de l'ensemble formant jeu de construction et l'on obtient un positionnement rapide de la pièce par rapport à l'outil ou aux outils de la machine. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins 15 annexés, dans lesquels ; la Pig. 1 représente en élévation de face un système de fixation avec des moyens pour la réception de pièces devant être usinées ; 1* F±g. 2 est une élévation de profil du dispositif selon la Pig. 1 j 20 la Fig. 3 est une vue en plan du dispositif suivant les Fig. 1 et 2 ; la Pig. 4 représente un schéma de trous de montage avec des unités rapportées marquées par le contour de gabarits ; la Pig. 5 montre un schéma sur lequel sont indiqués des per-25 çages intermédiaires, ainsi qu'une nomenclature ; la Pig. 6 représente un plan pour la mise en oeuvre du système sur une fraiseuse à reproduire à deux broches ; la Pig. 7 représente un gabarit dessiné pour une unité à point fixe ; 30 la Fig. 8 représente un gabarit dessiné pour une ùnité mobile ; la Fig. 9 représente un gabarit de base dessiné pour une unité orientable autour de son centre ; la Fig. 10 représente un gabarit dessiné supplémentaire ; la Fig. 11 représente un gabarit dessiné pour une unité dépla-35 çable suivant deux coordonnées j la Fig. 12 représente un gabarit dessiné pour une unité prismatique à deux faces ; la Fig. 13 représente un gabarit dessiné pour une unité prismatique orientable ; là Fig» 14 représente en élévation de face une unité partiellement coupée servant de point fixe ; 70 02436 -3- 2029057 la Pig. 15 est une vue en plan de l'unité selon la Fig. 14 ; la Fig. 16 représente en élévation de face une unité mobile ; la Fig. 17 est une vue en plan correspondant à la Fig. 16 ; la Fig. 18 représente en eoupe une unité orientable autour 5 de son centre ; la Fig. 19 est une vue en plan avec coupe partielle corres-qmdant à la Fig. 18 ; la Fig. 20 représente une unité d'appui en élévation de face ; la Fig. 21 montre un détail de l'unité d'appui selon la 10 Fig. 20 j la Fig. 22 représente en plan une unité déplaçable suivant deux coordonnées ; . . la Fig. 23 est une coupe de la Fig. 22 ; la Fig. 24 représente en élévation une unité permettant la *5 fixation par application du vide ; la Pig. 25 est une vue en plan avec coupe partielle correspondant à la Fig. 24 ; la Fig. 26 représente en élévation et en coupe partielle une unité mobile suivant la Fig. 16 pour un système de fixation 20 par application du vide ; la Fig. 27 est une vue en plan de la forme de réalisation suivant la Fig. 26 ; Sur la table 1 d'une machine-outil est fixée au moyen de vis 2' une plaque 2. Sur celle-ci est posé un plateau 3, qui est 25 muni à des intervalles de coordonnées réguliers de perçages 6 ( a^ à f^). Ce plateau porte des unités 5.0, 5.1, 5„2S 34, 35, qui font partie d'un ensemble formant jeu de construction et sont fixées par des boulons non représentés, introduits dans un certain nombre de perçages. Le plateau 3 est dénommé dans ce qui suit "plateau 30 de réception à trous de montage", L'une des unités 5.0, qui est représentée dans les Fig. 18 à 21, comporte une plaque d'assise carrée et un logement 33, orientable autour de son centre et pourvu d'un évidement qui est traversé par un pont d'appui 34. Au voisinage de ses bords, la plaque 35 d'assise est percée de trous 8, dont la répartition est la même que celle du plateau de réception à trous de montage 3. Il est prévu d'autre part deux perçages supplémentaires 16, qui se trouvent chacun entre deux trous 8 et peuvent être utilisés pour la fixation, si le plateau de réception possède des perçages corresondants. 40 A son extrémité libre, le pont 34 porte un appui réglable en hau- « V teur 35 avec contre-écrou. Une autre unité 5.1 de l'ensemble (Fig. 14 et 15) comprend une plaqùe d'assise 24, dont le plan de perçages correspond à celui de l'unité 5.0. Au centre de cette plaque d'assise se trouve 5 une tige-support interchangeable 25, sur laquelle peuvent être montées à la demande une rondelle 27, une douille Intermédiaire 26 et une autre rondelle 27. La partie supérieure de la tige 25 porte un appendice fileté, sur lequel est vissé un organe de serrage 28. La tige-support 25 est fixée à la plaque d'assise 24 au moyen de 20 boulons. Une. autre unité 5.2, de l'ensemble (Fig. 16 et 17) comporte une plaque d'assise 29, dont le plan de perçage correspond à celui des unités 5.0. 5.1. Cette plaque d'assise porte des baguettes latérales de guidage 31, fixées sur elle par des boulons. Les baguettes 31 servent au guidage d'un curseur 30, qui centre une tige-support au moyen d'un appendice. En raison de l'excentricité de la tige- support, il est possible de multiplier pair deux la course de réglage par un retournement de 180° de cette unité. Une autre unité 5.3 de l'ensemble (Fig. 22 et 23) comporte 20 une plaque d'assise 36, dont le plan de perçage correspond à celui des unités 5.0, 5.1 et 5.2. Sur la plaque d'assise peut être déplacé un plateau intermédiaire 37, guidé par des baguettes latérales 39 qui sont fixées à la plaque d'assise 36 au moyen- de boulons. La plateau intermédiaire 37 est muni d'un perçage excentré 25 et fileté pour le logement d'une tige de guidage "41. Un curseur 38* percé d'une ouverture oblongue pour la tige de guidage 4l, peut être déplacé transversalement sur le plateau intermédiaire 37 et est pourvu d'un trou de centrage et de trois trous taraudés de fixation pour le logement d'une tige-support interchangeable. ■50 Le curseur transversal se déplace dans les baguettes de guidage 31, fixées au plateau intermédiaire par des boulons. La course du curseur 38 est limitée par la longueur dé l'ouverture oblongue et la tige de guidage 4l. On peut doubler" cette course par un retournement de 180° de l'runité"ou du curseur; En raison 25 de la disposition choisie de deux éléments coulissants,* l'unité peut être déplacéesuivant deux coordonnées. ' ' - -....... Les Fig.. 24 et 25 représentent une unité de l'ensemble, qui est fixée par dépression sur un plateau-support ©ù palette. Dans un perçage peut coulisser une tige à tête, qui porte une plaque - - * fixation^.oscillante à dépression 42, munie d une jportee sphérique. - •- S;': v - - " - v,.,,' I ' : L • = - •. - " - - -"'>.•; "> ~- r .. «J.ysrg if: *7 ^ bcïïûj *'£ ^ :- COPY 70 02436 -5- 2029057 La tige est percée d'un trou axial, dans lequel est logé un ressort f prenant appui sur la palette.-Une douille transversale en deux parties avec vis de fixation sert au blocage de l'unité réglable en hauteur. 5 Les Pig. 26 et 27 représentent une unité de l'ensemble qui \ correspond pour l'essentiel à l'unité sus-décrite (Fig. 16, 17), mais est fixée par dépression à son siège. Le processus de mise en oeuvre du système de fixation se . déroule à la manière suivante ï 10 Dans un schéma de trous de montage 14 (Fig. 4), dont le système de trous 4 coïncide avec celui du plateau de réception à trous de montage 3 en ce qui' concerne les intervalles de coordonnées et la disposition des trous de montage 6, sont représentés par des quarts de cercle les trous a., à fQ pour la détermination de la position et tcn "" y la mise en place de gabarits dessinés 7.» 13. Le plan de perçage du système de trous de fixation peut-être complété par des trous intermédiaires 22 (Fig. 5)« Pour la représentation graphique des unités 5.0, 5.1, 5.2 de l'ensemble et des unités supplémentaires 3^,35 dans le schéma 14, 20 on peut utiliser les gabarits de base dessinés 7.0 (Fig.9), les gabarits dessinés 7.1, 7.2 (Fig. 7, Fig. 8) et le gabarit dessiné supplémentaire 13 (Fig. 10), dont les plans de perçage 8,l6 correspondent aux trous de fixation des unités. On effectue d'abord la mise en place de l'unité 5.1 servant de point fixe par application 25 des gabarits 7*1 en fonction des trous de fixation considérés, le plan de perçage du gabarit devant coïncider à cet effet avec les quarts de cercle correspondants du schéma de trçus de fixation 14. On trace ensuite les contours du gabarit. On opère de la même manière lors de l'application du gabarit 7.2 pour l'unité 5.2, qui constitue une unité mobile suivant une coordonnée et dans laquelle la tige-support interchangeable 32 permet par son excentricité de doubler la course de déplacement, moyennant un retournement de 180° de l'unité. Conformément à la fonction de cette unité 5.2, le gabarit 7.2 est muni d'une ouverture oblongue 12 excentrée en direction du ^ déplacement, pour la détermination graphique et constructive de l'unité 5.2, ainsi que pour la représentation graphique et la modification de la course. L'unité 5.3 sus-décrite,.déplaçable suivant dèux coordonnées, peut être représentée au moyen d'un gabarit 7«3 (Fig. 11) de façon comparable à l'unité 5.2 mobile suivant une seule coordonnée. Le COPY 70 02436 -6- 2029057 gabarit 7.3 se différencie du gabarit 7.2 par une découpe rectangulaire 15, excentrée en direction longitudinale de déplacement. Les courses de réglage permettent le montage et la fixation sur des points de réception se trouvant entre ceux dû système de trous 5 de montage. Elles servent à la compensation des tolérances et des changements de longueur pouvant se produire en cours d'usinage par échauffement, notamment sur des pièces obtenues à la presse. D'autres formes de réalisation comparables aux unités 5. 1, 5.2, 5.3 peuvent comporter deux prismes 11 se faisant vis-à-vis ana-10 logues au gabarit 7.4 (Pig. 12), ou un prisme mobile en trois parties semblable au gabarit 7.5 (Fig. 13). Le gabarit 7.5, qui peut être orienté différemment par un mouvement autour de son centre, la possibilité d'écart étant représentée par de petites découpes triangulaires 17 et des trous 18, permet de disposer 15 d'un choix plus grand de dispositions appropriées, moyennant l'utilisation de prismes de dimensions convenables. La représentation graphique de l'unité 5.0 dans le schéma de trous de montage 14 est effectuée au moyen du gabarit de base dessiné 7.0 ; pour le compléter, on utilise un gabarit dessiné supplémen-20 taire 13 (Fig. 10), susceptible d'être déplacé par coulissement ou pivotement à l'aide d'une ouverture oblongue 19 et appliqué pour les unités supplémentaires 34, 35 au centre 10 du gabarit de base 7.0. Les évidements supplémentaires tels que 11 ou 17, les encoches 9 et les trous 10 des gabarits, sont prévus pour la déter-25 minâtion dé la position et la représentation graphique d'autres repères centraux, tiges-supports et surfaces d'application ou de serrage, qui peuvent être complétés par des gabarits dessinés auxiliaires, si bien qu'il est possible de positionner graphiquement __ dans la forme de base, sur le schéma des trous de montage 14, des logements, éléments de serrage et d'appui, ainsi que des supports pour douilles de perçage ou de guidage. A la place d'unités de l'ensemble, on peut également représenter des gabarits sur le schéma en profitant des trous de montage. Les numéros codés des unités sont inscrits, après la détermination de la construction, dans une nomenclature du schéma 14. Les unités de l'ensemble formant jeu de construction et les unités supplémentaires sont posées suivant le schéma avec la représentation schématique du dispositif de réception sur le plateau à trous de montage 13 et assujetties au moyen de boulons non représentés. Pour la mise en oeuvre du système sur une fraiseuse à reproduire à deux broches (Fig. 6), il faut que les axes des broches fraiseuses 22.1, 22.2 et l'axe du palpeur de reproduction 23 se trouvent, en position neutre, au-dessus des centres correspondants des panneaux 5 du système de trous de montage, afin que la disposition des unités pour la réception de la pièce, déterminée dans le schéma des trous de montage 14, corresponde au positionnement des gabarits ou du modèle par rapport aux axes des broches et du palpeur. La table 1 de la machine (Fig. 1 à 3) peut porter directement un 10 système de trous de montage pour recevoir des unités de 1'ensemble appartenant au dispositif et des plateaux de réception, et la table de la machine, les unités et les plateaux peuvent être équipés d'ur système de fixation par application du vide» Lorsqu'on applique la technique de fixation par application du vide, l'unité sus-décrite 15 5.4 (Fig. 24,25) peut être montée comme unité de fixation oscillante sous vide sur une pièce, puis bloquée, le plateau de serrage 42 de cette unité 5.4 pouvant être d'ailleurs interchangeable et de conformation différente. De la même manière, les unités 5.2 (Fig. 26,27) et 5.3 peuvent être aménagées pour une fixation supplémentaire par 20 application du vide. Les avantages du.procédé selon l'invention sont manifestes. Le positionnement peut être effectué rapidement et exactement, de même que la mise en place et le démontage. Le dispositif peut être alors utilisé à d'autres fins. 25 Des avantages notables résultent de ce que l'invention réduit les frais de fabrication, en particulier les temps d'équipement et les temps morts et en ce que la machine-outil peut être mieux utilisée par suite du recouvrement de la période de démarrage. 70 02436 "8- 2029057 REVENDICATIONS 1. - procédé pour l'étude et la mise en oeuvre d'un système de montage et de fixation pour pièces devant être usinées mécaniquement, par exemple sur une machine-outil, caractérisé par l'utilisation d'un plateau de réception à trous de montage (3) destiné 5 à être posé directement sur la table (l) de la machine ou sur une plaque (2) fixée à la table de la machine, plateau qui est muni à des intervalles de coordonnées réguliers de perçages(6} pour la fixation d'éléments, par exemple d'unités d'un ensemble formant jeu de construction (5) ou de pièces, et par l'établissement d'un JL~ schéma de trous de montage (14) représentant un système de trous (4) matérialisé par des quarts de cercle par exemple, qui correspond à celui du plateau de réception à trous de montage (3) et sur lequel les contours des éléments devant être assujettis, par exemple des unités (5) de l'ensemble, sont marqués en position exacte par 15 des gabarits (7) dessinés dans le sens de l'utilisation de perçages du plateau de réception à trous de montage (3),cependant qu'il est prévu des découpes, par exemple des encoches (9)» perçages (10), prismes (11), ou ouvertures oblongues (12) etc. jpur définir la position et reproduire graphiquement des repères d'axes, tétons 20 de montage, tiges-supports, prismes de serrage et de fixation, faces d'application ou de serrage, ou limitations de course et qusil est possible d'utiliser des gabarits dessinés supplémentaires (13) servant à fixer la position de points auxiliaires d'appui ou de serrage. 25 2. - Dispositif pour la mise en application du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par des perçages intermédiaires (16) tracés à l'intérieur du système de base des trous d'un gabarit dessiné (7) pour modifier la répartition des trous de montage. 3. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par 30 des perçages intermédiaires(22) tracés à l'intérieur du dessin de perçage du schéma des trous de montage. 4. - Dispositif suivant l*une des revendications 2 et 3* caractérisé par un gabarit dessiné (7,2) comportant une ouverture oblongue excentrée (12) qui permet de représenter graphiquement 35 l'unité (5..2 ; Fig. 16/17 et Fig. 26/27' de l'ensemble et sa course de réglage en direction longitudinal (Fig. 8). 5. - Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par un gabarit dessiné (7*3) comportant une découpe 70 02436 -9- 2029057 excentrée (15) qui permet la représentation graphique de l'unité (5-3 ; Fig. 22/23)de l1 ensemble etdesa course de réglage suivant deux coordonnées (Fig: 11). 6. - Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, 5 caractérisé par des découpes prismatiques (11) différentes se faisant vis-à-vis dans l'un des gabarits dessinés possibles (7,5) (Fig. 13) pour la représentation graphique d'une .unité universelle à prismes de serrage ou de fixation, appartenant à l'ensemble. 7. - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 6, 10 caractérisé par l'utilisation d'unités(5), qui sont fixées en position au moyen de boulons au plateau de réception à trous de montage (3) et sont représentées graphiquement par des gabarits dessinés (7) munis d'un plan de perçage correspondant (8) (Fig. 14,15). 8. - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en 15 ce que l'unité (5.1) est exécutée sous la forme d'un point fixe avec une plaque d'assise (24) destinée à être fixée suivant un plan de perçage (8) et munie d'une tige-support interchangeable (25), qui est équipée le cas échéant de douilles intermédiaires (26), de rondelles (27) et d'un moyen de serrage (28) et est représenté 20 graphiquement parun gabarit (7.1). 9. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité (5.2) de l'ensemble comprend une plaque d'assise (29) une plaque intermédiaire (30), des baguettes de guidage (31) et une tige-support interchangeable (32), qui est disposée excentri- 25 quement (Fig. 16/17 et Fig. 27/28) et est représentée graphiquement par un gabarit à ouverture oblongue (7.2, Fig. 8). 10. - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par une unité (5.3 ; Fig. 22/23) de l'ensemble,déplaçable suivant deux coordonnées et représentée graphiquement par un gabarit muni 30 d'une découpe excentrée (7.3 ï Fig. 11). 11. - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité (5.0) de l'ensemble comporte un logement (33), orientable autour de son centre et recevant ou guidant un point d'appui (34) qui peut recevoir une unité d'appui (35) ou un point 35 d'appui ou de serrage blocatie élastiquement (Fig. 18 à 21) et est représenté graphiquement par un gabarit (7.2 ; Fig. 9). 12. - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le plateau de réception à trous de montage (3) et/ou les unités de l'ensemble formant jeu de construction sont équipés pour fonctionner par dépression. 13. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication], caractérisé en ce que la table (l) de la machine porte directement un système de trous de montage (4).