Brevet FR2145373A1 — publié le 19730223

La présente invention est relative, d'une façon générale, aux machines-outils et concerne plus particulièrement un dispositif porte-pièce destiné a positionner avec précision des pièces sur la machine-outil. A cet effet, on utilise en général des dispositifs circulaires comportant un plateau rotatif muni de moyens de fixation de la pièce et de moyens de mesure permettant de déterminer avec précision la position angulaire du plateau par rapport# à la machine-outil. D'après la technique antérieure, on connaît principalement deux méthodes de mesure angulaire de la position d'un tel plateau. La première de ces méthodes est purement mécanique. Le plateau et son support comportent un vernier, qui est étalonné en degrés angulaires de rotation du plateau. Puisqu'un tel dispositif repose essentiellement sur une mesure visuelle par vernier, on préfère en général le munir d'un dispositif dit "diviseur universel" comporte tant un jeu de disques présentant chacun un certain nombre de trous espacés avec précision et dans lesquels peut s'engager sélectivement un doigt qui est mobile en rotation par l'opérateur et qui est couplé à l'arbre d'avance circulaire du plateau porte-pièce. Le positionnement du plateau peut ainsi être relativement précis, mais le réglage ne peut être continu.Ainsi, pour obtenir un nombre de positions aussi grand que possible, positions déterminées chacune par un trou dans un disque, on prévoit un jeu de disques dif férents aussi étendu que possible. Il est clair qu'un tel système complique singulièrement le travail de l'opérateur puisqu'il faut échanger souvent les disques et avoir à sa disposition un jeu d'importance considérable pour pouvoir positionner dans toutes les positions. Une autre méthode de positionnement est optique. Elle consiste à projeter une graduation portée par la périphérie du plateau ou par un disque solidaire de celui-ci sur un écran par le truchement d'un système optique avec miroirs, source lumineuse et autres accessoires. Un tel agencement, bien que pouvant être d'une très grande précision, a l'inconvénient d'être compliqué et fragile. En outre, et ce désavantage est également inhérent au dispositif mécanique décrit ci-dessus, il n'est pas possible de mettre le dispositif de mesure à zéro. Pourtant, une telle possibilité présenteraitui grand avantage surtout si on désire positionner des pièces qui ont déjà reçu certains usinages et auxquelles il faut en ajouter sur la machine qui comporte le plateau en question.En effet, la position d ' usinage la plus commode peut alors être telle que le repère de zéro de la pièce ne corresponde pas forcément avec le zéro de la graduation du plateau circulaire. Il en résulte un positionnement imprécis de la pièce La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients des plateaux circulaires de la technique antérieure. Elle a donc pour objet un dispositif porte-pièce pour machinesoutils comportant en combinaison une embase , un plateau circulaire monté rotatif sur cette embase, des moyens pour rendre solidaire de ce plateau, une pièce à usiner et des moyens pour mesurer la position angulaire du plateau par rapport à son axe, ce dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comprennent, d'une part, une surface rectifiée cylindrique prévue sur le plateau et, d'autre part, un capteur de mesure, connu en soi, qui est doté d'un galet s'appuyant élastiquement sur ladite surface et d'un dispositif indicateur entraîné par ledit galet pour indiquer le chemin parcouru par ce dernier sur ladite surface. Grâce à ces caractéristiques, on mesure en réalité une longueur qui, par une conversion facile à effectuer ou directement prévue par un cadran approprié dudit dispositif indicateur, peut donner la valeur du déplacement du plateau en degrés angulaires, par rapport à son support. Le réglage à zéro dudit dispositif indicateur peut facilement être réalisé, soit en dégageant le galet de la surface rectifiée, soit par le débrayage du galet du mécanisme du dispositif indicateur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue en plan d'un dispositif porte-pièce suivant l'invention les Fig. 2 et 3 sont des vues prises respectivement selon les lignes 2-2 et 3-3 de la Fig. 1. On voit sur ces dessins que le dispositif porte-pièce suivant l'invention comprend un plateau circulaire 1 monté rotatif sur une embase 2 qui, grâce à des encoches 3 appropriées peut être fixée sur la table de travail d'une machine-outil (non représentée). Dans le mode de réalisation représenté, cette dernière est une machine d'électro-érosion, mais il est à noter que le dispositif porte-pièce peut être monté sur une machine-outil quelconque, et que l'invention ne se limite donc pas à l'application représentée. Le plateau 1 est fixé sur un pivot 4 qui tourillonne dans une douille 5, de préférence en bronze, elle-même engagée dans une bague 6 qui est soudée sur l'embase 2. Le plateau 1 est rendu solidaire en rotation de l'embase 2 par un écrou 7 qui est vissé sur une partie filetée 8 du pivot 4. Une rondelle d'arrêt 9 est serrée entre l'écrou 7 et une collerette 10 de l'embase 2. Le pivot 4 est solidaire du plateau 1 qrâce à trois vis 11. Le plateau est soutenu à sa périphérie grâce à trois dispositifs de roulement 12 décalés de 1200 angulaires et comportant chacun une chape 13 serrée sur l'embase 2 par une vis 14 avec interposition d'une cale de réglage 15. La chape 13 porte un roulement 16 engagé sur une goupille 17. Les roulements 12 se déplacent par rapport au plateau 1 sur un chemin de roulement circulaire 18 qui est prévu sur ce dernier. Le plateau 1 peut être entraîné en rotation par un dispositif d'entraînement 19 représenté sur la Fig. 3. Il comporte un axe 20 monté dans des paliers 21 solidaire de l'embase 1. L'axe traverse un trou radial d'un rebord annulaire 22 solidaire de l'embase 2 et porte à son extrémité libre un volant 23. Un pignon conique 24 est calé sur l'axe 20 entre les paliers 21, et engrène avec une crémaillère circulaire 25 solidaire du plateau 1. L'ensemble comprend également un dispositif de blocage 26 (Fig. 1 et 2) muni d'une manette 27 qui est montée rotatif dans un trou du rebord 22 et qui est solidaire d'une tige filetée 28 sur laquelle est engagée une petite plaquette de freinage et de blocage 29. Cette plaquette a une forme galbée pour s'adapter à la courbure du rebord 22, et est guidée par des goupilles 30 qui sont engagées dans l'embase 2 et dans des encoches correspondantes de la plaquette 29. Ainsi, en tournant la manette 27, on peut rapprocher ou éloigner la plaquette 29 du rebord 22. Le plateau comporte sur sa surface inférieure une gorge circulaire 31, dans laquelle est logé un anneau 32 à section en forme de L renversé, anneau qui peut être en acier inoxydable par exemple. La gorge circulaire a un profil trapézoidal. Une bague 33 de profil correspondant est logée dans la gorge et y maintient à force l'anneau 32. La portion verticale de ce dernier s'étend au-delà des surfaces supérieures du rebord 22 et de la plaquette 29, de telle sorte que celle-ci étant serrée, l'anneau 32 est bloqué et empêche ainsi la rotation du plateau 1. Grâce à la présence de l'anneau 32 on obtient un blocage du plateau 1 qui est pratiquement sans contrainte, ce qui contribue très favorablement à la haute précision de la mesure. Sur le plateau 1 est prévue une surface cylindrique rectifiée de mesure 34 qui coopère avec un appareil ou capteur de mesure 35 connu en soi. Comme on le voit en particulier sur la Fig. 2, cet appareil comprend deux indicateurs, l'un 36 grossier et l'autre 37, fin. Tous les deux peuvent être actionnés à la main pour modifier leur indication. Cependant, ils peuvent être entraînés également de façon très précise par un galet 38 qui fait très légèrement saillie de la face avant de l'appareil de mesure. Le galet est appliqué élastiquement sur la surface rectifiée 34 avec une force soigneusement réglée. Il en résulte que, lorsque l'on tourne le plateau 1 après l'avoir débloqué à l'aide de la manette 27, l'appareil de mesure 35 est entraîné par le galet 38 qui roule sur la surface de mesure 34. Cette dernière joue donc le rôle de chemin de roulement. Cette transmission mécanique permet de déterminer la position angulaire du plateau 1 par une mesure qui est, en principe, linéaire à savoir le déplacement du galet 38 sur une surface rectifiée 34. Il en résulte une très grande précision de la mesure, qui dépend pratiquement de l'état de surface de la surface 34 et de la précision de l'appareil de mesure lui-même. Ce dernier peut être étalonné en unités de longueur, ce qui nécessite une conversion pour obtenir une valeur de déplacement en degrés. Naturellement, de préférence, l'appareil de mesure est étalonné directement en degrés pour indiquer l'angle de déplacement sans nécessiter la conversion. L'appareil de mesure utilisé avec le plateau 1 est de préférence celui fabriqué sous la dénomination "TRAVADIAL" par la Société SOUTHWESTERN INDUSTRIES INC à > LOS ANGELES Un autre avantage de ce dispositif porte-pièce est la possibilité de pouvoir commencer l'échelle des 3600 dans n'importe quelle position du plateau 1. En effet, il suffit à cet effet de bloquer le plateau 1 dans la position voulue et de procéder à une remise à zéro de l'appareil de mesure 35. La mesure de déplacement angulaire peut alors commencer à partir de cette position particulière du plateau 1. Pour que ce dernier puisse être utilisé dans une machine à électro-érosion, il est prévu sur sa face supérieure une gorge périphérique 39 dans laquelle est logé un joint torique 40 et peut s'engager le bord inférieur d'une jupe cylindrique 41. Le récipient ainsi formé peut alors contenir l'huile nécessaire à toute opération d'électro-érosion. Des attaches rapides 42 articulées sur la jupe 41 peuvent s'accrocher à une rampe 43 prévue sur le plateau 1 pour rendre l'ensemble solidaire. Le plateau 1 est muni de trous taraudés 44 destinés à recevoir des goupilles ou autres éléments analogues pour solidariser une pièce à usiner du plateau 1. Ces trous taraudés 44 remplacent avantageusement les rainures à section en T que l'on voit habituellement dans ce genre de plateaux. La Demanderesse a réalisé deux plateaux dont les dimensions cidessous sont données à titre d'exemple uniquement. Plateau 1 Plateau 2 Diamètre (mm)................. 412 275 Longueur circonférentielle au niveau de la surface de mesure 34 (min) 1.296 864 Précision de lecture en ----. 'Aoo soit 10" 15" Précision de positionnement eno I/loo soit 10" 15" Divisions :- 1 tour 3600 1.296 864 (mm) - 10 3,60 2,4 - 1'...... 0,06 0,04 - 10" 0,01 - 15S' 0,01 Dans le cas de ces exemples, l'appareil de mesure est étalonné en min. Il est possible de munir le plateau d'une graduation (non représentée) en degrés angulaires, afin de permettre un réglage grossier du plateau 1 à l'aide du volant 23. Une fois approché de la position souhaitée, la lecture peut ensuite se faire à l'aide de l'appareil de mesure 35. REVENDICATIONS 1. Dispositif porte-pièce pour machines-outils comportant, en combinaison, une embase, un plateau circulaire monté rotatif sur cette embase, des moyens pour rendre solidaire de ce plateau une pièce à usiner et des moyens pour mesurer la position angulaire du plateau par rapport à son axe, ce dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comprennent, d'une part, une surface rectifiée cylindrique (34) prévue sur le plateau (1) et, d'autre part, un capteur de mesure (35) connu en soi, qui est doté d'un galet (38) s'appuyant élastiquement sur ladite surface (34) et d'un dispositif indicateur (36,37) entraîné par ledit galet pour indiquer le chemin parcouru par ce dernier sur ladite surface (34). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif indicateur (35) peut être remis à zéro. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens de freinage et de blocage comprenant un rebord solidaire dudit plateau et des moyens de serrage pour serrer ledit rebord de façon à immobiliser ledit plateau par rapport à l'embase, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit rebord est constitué par un anneau (32) mince métallique rapporté sur le plateau dont une partie au moins est cylindrique et qui s'étend vers le bas en-dessous dudit plateau (1), lesdits moyens de serrage comprenant un rebord cylindrique (22) solidaire de l'embase (2) et une plaquette (29) susceptible d'être rapprochée dudit rebord (22) par vissage, ladite partie cylindrique de l'anneau (32) étant engagée entre ledit rebord (22) et ladite plaquette 129).