Brevet FR2103620A1 — publié le 19720414

La présente invention concerne un dispositif pour changer les outils des machines-outils ayant une broche de travail verticale, notamment des perceuses à coordonnées de très grande précision du type comportant un magasin à outils prévu à côté de la machine. Sur les machines-outils modernes il est généra- lement nécessaire de changer les outils dans les porte-outils sur le poste de travail de la machine en fonction d'un programme d'usinage prédéterminé. En général, ces solutions constructives sont prévues directement sur la machine. On connaît ainsi des solutions constructives simples selon lesquelles on fournit et reprend les outils à la broche de travail. Les solutions de ce type constituent un élément faisant corps avec la machine 'est-à-dire qui doit titre fixé à cette machine. Ces solutions limitent considérablement la dimension des magasins à outils ne qui constitue un inconvénient grave pour l'usinage de diverses pièces. Ces types de réalisations décrites ci-dessus concernent essentiellement la solution qui consiste en installations de changement d'outils travaillant suivant le principe du preneur à double bras. Suivant un autre dispositif connu, le magasin à outils se trouve en dehors du point d'usinage et est amené à ce polit a'usinage, pour le changement d'outil. Ces solutions connues nécessitent certes seulement un simple dispositif d'in- version pour échanger l'outil entre le magasin et le porte-outil. Toutefois au point d'usinage il faut prévoir la place nécessaire au magasin, pour permettre le remplacement de l'outil. Il en résulte des frais élevés 3t la tendance de la machine à vibrer en raison de ce que les appuis sont nécessairement de grande longueur. La présente invention a pour but de créer une installation de remplacements d'outils pour changer automatiquement les outils, cette installation étant notamment destinée à des perceuses à coordonnées très précise# ayant une broche de travail verticale et constituant une unité autonome totalement indépendante de la machine-outil, sans accouplement à la machine et en prenant en considération des frais de fabrication faibles. A cet effet, la présente invention a pour but de créer un dispositif pour le changement automatique d'outils notamment sur des perceuses à coordonnées très précises, ayant une broche de travail verticale, et qui permette d'amener l'outil d'une position verticale à une position de stockage horizontale et inversement, sans qutil soit nécessaire de fixer l'installation de remplacement d'outils à la machine. A cet effet, la présente invention concerne une installation du type indiqué ci dessus caractérise en ce que sur ltestrémité avant d'un support coulissant télescopiquement est montée une t#te révolver pour le changement des outils, qui porte sur un axe de rotation, deux preneurs coulissants, travaillant indépendamment l'un de l'autre.Suivant une autre caractéristique de l'invention les preneurs coulissants assurent l'introduction et l'extraction de l'outil de la broche de travail ou du magasin à outils, un cylindre de travail, qui est monté excentré par rapport à l'axe de rotation de la t8te révolver de changement d'outils, assurant le mouvement d'introduction et d'extraction du seul preneur coulissant: qui se trouve en position de travail Y'est-à-dire en position de changement d'outil, et dans cette position seulement il y a liaison mécanique entre le cylindre de travail et le preneur coulissant. Du fait qu'un ergot d'entraSnement pénètre dans une rainure du cylindre de travail, après que le remplacement de l'outil se soit fait par la rotation de la tête révolver de 1800, le preneur coulissant se trouvant en prise est dégagé et le preneur coulissant qui se trouvait dégagé, est amené en position de travail et ainsi en prise. Par un basculement du support coulissant téles copiquement, on amène l'outil zui se trouve dans la tête révolver et qui a été extrait du magasin, par rotation du support autour de son axe longitudinal sur 900, de sa position horizontale dans sa position verticale et de la position verticale dans la position horizontale. Par ce mouvement de basculement du support coulissant télescopiquement, on bascule en même temps de 900 la tette révolver qui se trouve à son extrémité avant et on l'ambre également de la position horizontale à la position verticale et inversement. Toutefois il est également possible de régler le mouvement de bascule#ent du support coulissant télescopiqueiaent en fonction d'un rapport de multiplication choisi c'est-à-dire que ce mouvement de basculement peut être inférieur, ou supérieur, ou égal à 9001 La présente invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après d'un mode de. réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face du dispositif de changement d'outils, comportant un support coulissant téles copiquement et une tdte révolver prévue à son extrémité avant. - la figure 2 est une coupe selon i-I de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de changement d'outils ainsi que du magasin à outils. Comme représenté dans la figure 3, il est prévu dans la partie gauche à c8té de la machine un disque-magasin 22 qui peut comporter 66 ou 138 emplacements pour les outils. Toutefois il est également possible d'utiliser a la place de ce disque-magasin 22 un magasin à cha#e. les outils sont envoyés en position horizontale dans un disque magasin comportant plusieurs places et sont extraits de ce disque-magasin 1 l'aide d'une broche 23 pour etre envoyés au point de transfert. Entre un magasin à outils et la machine zn A prévu un dispositif de changement d'outils. Ce dispositif est constitue d'un socle 21 et d'un chariot 2 guidé entre trois colonnes 1.Ce chariot 2 amène l'outil de la position d'extraction, suivant une direction verticale, dans le support transversal de la machine. La mise en place du chariot 2 aux diverses hauteurs du support transversal de la machine se règle à l'aide d'une installation de commande hydraulique. Une butée 3 mixée sur la poutre transversale de la machine sollicite une cellule de commande hydraulique qui règle le courant partiel du vérin 4 pour le déplacement vertical (montée et descente). Un palier basculant 5 czt; logé dans le chariot 2. Ce palier commande par l'intermédiaire d'un Vérin hydraulique 6 et d'une crémaillère ainsi que d'un pignon, le mouvement de basculement dlun support 7, coulissant t#lescopiquement e Lors de ce mouvement de basculement on effectue également 9 l'aide d'une paire de pignons coniques 8 un mouvement de rotation de 900 sur le support 7 coulissant télescopiquement et ainsi on amène un outil d'une position horizontale à une posi tion verticale ou inversement.Cette inversion se produit également lors du mouvement de retour de la broche de travail au magasin à outils. Sur le support coulissant télescopiquement il est prévu à l'extrémité avant une tete révolver 9 qui est montée sur un point de rotation, et comporte deux preneurs coulissants 10 et 11. Le preneur 10 sert pour les outils qui sont transportés du magasin à la broche de travail et l'autre preneur il sert au transport des outils de la broche de travail au magasin. Le mouvement de rotation de la t8te révolver 9 sur 1800 est commandé par un vérin hydraulique 12 par l'intermé diaire de crémaillères et de pignons transmettant ce mouvement à la tette 9. Les preneurs coulissarts 10 et 11 sont fixés à la tete révolver 9 sur respectivement deux barres de guidage. Ces preneurs effectuent des mouvements longitudinaux qui servent à l'extraction et à l'introduction des outils dans la broche de travail ou ie la broche d'éjection du disque-magasin 2r ou pour l'extraction de l'outil de la channe magasin. Ce mouvement est commandé par un vérin hydraulique 13, un ergot d'entratne- ment 14 du preneur coulissant 10 ou 11 pénétrant dans une frais nure 15 du cylindre 13. Par le montage excentré du cylindre 13 par rapport à l'axe de rotation de la tête révolver 9 on assure seulement la commande du preneur coulissant qui est en position libre. L'autre preneur reste dans sa position de repos. Le dispositif de changement d'outils selon l'invention fonctionne comme suit - les figures 1 et 3 représentent l'installation de remplacement d'outils après le transfert d'un nouvel outil hors du magasin. - la figure 1 représente la position du chariot 2 du support coulissant télescopiquement avec la tête révolver 9, la machine étant en position d'attente. Après réception de l'ordre de changer d'outil, la poupée porte-broche 20 se déplace vers la position de changement décrite ci-dessus, le preneur 10-vient dans sa position de travail et le support 7 coulissant télescopiquement, va vers la broche de travail et prend l'ancien outil de la broche de travail à l'aide du preneur 10. Le preneur 10 s'abaisse et 3près l'abaissement de la tête révolver et du preneur 10 il se produit une rotation de Ioeo. Le preneur Il arrive au cours de la rotation dans la position de travail -et peut ainsi transférer le nouvel outil -pour le mettre dans la broche de travail. Le transfert de l'outil à la broche de travail s'effectue par un mouvement ascendant et amène alors le nouvel outil dans la position de repos pendant que la poupée porte-broche vient dans la nouvelle position de travail. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés , à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'inventioK. R B V DICÂTIONS 10/ Dispositif de changement d'outils pour machineoutilr comportant une broche de travail verticale, notamment pour des perceuses à coordonnées de très grande précision, du type comportant un magasin d'outils prévu à côté de la machine, installation caractérisée en ce que sur l'extrémité avant d'un support coulissant télescopiquement est montée une tête révolver pour le changement d'outil, qui porte sur un axe de rotation deux preneurs coulissants, travaillant indépendamment l'un de Icau~t-Te, 20/ Dispositif de changement d'outils selon la revendication 1, caractérisé en ce que les preneurs coùlissants assurent l'introduction et l'extraction de- l'outil de la broche de travail ou du magasin à outils, un cylindre de travail, qui est monté excentré par rapport à l'axe de rotation de la tette révolver pour le changement d'outil, assurant le mouvement d'introduction et d'extraction du seul preneur coulissant qui se trouve en position, de travail, c 'est-à-dire en position de changement d'un outil, et dans cette position seulement il y a une liaison mécanique entre le cylindre de travail et les preneurs coulissants. 30/ Dispositif de changement d'outil selon l'une quelconque des revendications 1 et 22 caractérisé en ce qu'un ergot d'entratnement de chaque preneur coulissant pénètre dans une rainure du cylindre de travail et après que le remplacement de l'outil s'est fait, lors de la rotation de la tête révolver sur 1800, le preneur coulissant qui se trouve alors en prise, se désolidarise et le preneur coulissant qui était hors de prise, est amené dans la position de travail et ainsi en prise. 40/ Dispositif de changement d'outil selon la revendication 1, caractérisé par un mouvement basculant du support coulissant de façon télescopique, qui permet d'amener l'outil extrait du magasin à outils et se trouvant darie la tôte révolver, par rotation du support de 900 autour de son axe longitudinal, de la position horizontale dans la position verticale et avec le mouvement de basculement du support coulissant téles copiquement d'amener la toute révolver prévue à son extrémité avant, également de la position horizontale à la position verticale et inversement. 50/ Dispositif de changement d'outil selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que le mouvement de basculement du support coulissant télescopiquement, est inférieur ou supérieur, ou égal à 900, suivant le rapport de multiplication.