Brevet FR2164536A1 — publié le 19730803

L'invention a trait à un dispositif de commande des avances pour des machin nes soumises à des vitesses d'avance variables en particulier pour des machines comportant une première vitesse à avance rapide dite vitesse d'approche et une seconde vitesse à avance lente dite vitesse d'usinage. Or a créé des machines en particulier des machines-outils tels que tours faisant agir simultanément ou successivement de nombreux outils. Ces machin nes permettent une réduction considérable de la main-d'oeuvre par pièce exécutée, d'autant plus qu'elles se prêtent tout particulièrement à la marche en cycle automatique ou entièrement automatique. Dans le cadre d'un tour à tourelle révolver, les vitesses de broche doivent etre changées en marche, ce qui impose l'utilisation, dans la poupée, d'eml brayages à friction, les vitesses d'avance de la tourelle varient avec la face utilisée, ce qui impose également pour les avances l'utilisation d'embrayage à friction ou la variation de vitesse du moteur par commande à couple constant. les tours révolvers à cycle automatique diffèrent entre-eux, et des tours révolvers semi#automatiques, par le système soit essentiellement mécanique, soit essentiellement électrique pour le contrôle des mouvements des chariots et de la tourelle. Pour les machines pourvues d'un système de contrôle essentiellement méca# nique, les avances sont obtenues par des cames cylindriques agissant sur des galets solidaires respectivement du chariot de tourelle et des chariots transver- saux.Les chariots transversaux sont également enracinés par cames, quelque fois par vis, leur mouvement pouvant entre conjugué de diverses manières avec le mouvement de la tourelle ; leur vitesse d'avance est fixée par roues interne changeable s Pour les machines pourvues d'un système de contrôle essentiellement électrib que, les avances des chariots et de la tourelle sont obtenues par divis commandées par des moteurs que contrôle un appareillage électrique.Le chariot de tourelle supporte un arbre porte-butée, entraidé par la rotation de la tourelle, qui, pour chaque face de la tourelle, présente à des microzeontacts, d'une part une touche contrant le mouvement du chariot qui doit, éventuellement, se faire pour cette orientation de la tourelle et, d'autre part des taquets réglai bles longitudinaux fixant les positions d'arr8t, de début et de fin de course du déplacement rapide. les coulisses des chariots transversaux portent également des taquets agis sant sur microlcontacts pour fixer les fins de course et la position de passage en course avant, du rapide au lent, le retour s'opérant en rapide. les mouvements sont contrôlés par un système de relais et un tableau comportant des fiches , et de préférence des fiches à diode, qu'il suffit de mettre en position pour déterminer, pour chaque face de la tourelle, les vitesses de broche et l'avance de tourelle, ainsi que les mouvements correspondants des chariots. On a conçu des tours comportant à leur partie arrière un barillet pourvu de cames déplaçables le long de glissière et dont le nombre est fonction du nombre d'outils de la tourelle et/ou chariots transversaux. Chaque came est munie d'une butée venant actionner des fins de course dont l'un transforme l'avance d'approche rapide en une avance lente d'usinage. Toutefois, ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients. effet, le barillet se déplace mécaniquement. Le système utilisé est très complexe et, de ce fait, on augmente considérablement les risques d'incidents. Rar ailleurs, la position de chacune des cames se fait-d'une manière empirique et il est nécessaire de faire fonctionner préalablement la machine pour téter~ miner ladite position. La sécurité de fonctionnement est obtenue au moyen d'une complication des constituants qui sont ainsi difficiles à fabriquer et à assembler, ce qui accroft le prix de revient. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénieats et se pro~ pose de fournir un dispositif de commande des avances de la tourelle et/ou des chariots transversaux de grande simplicité dont le réglage des avances c'est-à-dire la transformation de l'avance rapide en avance lente se fait auto~ matiquement en fonction de l'usinage de l'outil et des dimensions de la pièce à façonner, tout en permettant une fabrication à des prix de revient réduits. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de commande des avances en particulier pour machines à vitesses d'avance variables soumises à une priez mière vitesse à avance rapide suivie ou précédée d'une seconde vitesse à avant ce lente caractérisé en ce qu'il comporte une butée de longueur variable, constituée d'une juxtaposition de vérins de positionnement de préférence pneu~ matiques de longueur différente enfilés sur un axe situé dans le prolongement de l'arbre de commande d'avance de l'outil et soumis à la même vitesse d'avance que celui-ci, sollicitant un fin de course, transformant la vitesse à avance rapide en une vitesse à avance lente, chaque vérin étant individuelle ment branché sur un réseau d'un fluide moteur et sollicité par un ensemble électrique et/ou éledronique pour mettre en corrélation les vitesses d'avance de l'outil avec les travaux désirés. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation du dispositif selon l'invention en position d'avance rapide - la figure 2 est une vue en élévation du meme dispositif en position d'avance lente I la figure 3 est le schéma du tableau de commande. On se réfère aux figures 1 et 2. le dispositif 1 comporte un axe 2 situé dans le prolongement de l'arbre de commande 3 provoquant l'avance de l'outil. Cet axe 2 est immobile en rotation mais se déplace selon un trajet rectiligne. La vitesse d'avance est variable et dans le cas présent se décompose d'une part en une vitesse rapide permettant de rapprocher rapidement l'outil de la pièce à usiner et d'autre part en une vitesse lente lorsque l'outil travaille. Si ce dernier a terminé d'effectuer le travail lui incombant, l'axe 2 revient en arrière selon une vitesse relativement importante. Sur cet axe 2 sont enfilés des vérins 4,5,6,7,8 de longueur différente. Cesdits vérins 4, 5, 6, 7, 8 coulissent librement sur l'axe 2 et sont maintenus d'une part par un arret 9 et, d'autre part, par un fin de course 10. L'arrêt 9 est maintenu en place par un écrou de serrage 11 vissé sur l'extrémité filetée 12 de l'axe 2. Le fin de course 10 est constitué d'une chape 13 pivotant autour d'un axe d'articulation 14 rendu solidaire par un support 15 à un palier fixe 16. Le pa- lier 16 et le fin de course 10 comportent un orifice 17, 18 à travers lesquels glisse l'axe 2. La face arrière 19 de la chape 13 prend appui contre un contact 20. Au moins un élément élastique 21 monté sur un axe 22 a tendance à écart ter la chape 13 du palier 16 de sorte que la face arrière 19 de la chape 13 n'est pas en contact avec le contact 20. Chaque vérin 4,5, 6,7,8 se compose d'une douille 234, 235, 236, 237, 238 présentant à l'une de ses extrémités un vasque 244, 245, 246, 247 et 248 et enrobant l'axe 2, une chemise 254, 255, 256, 257, 258 rendue solidaire du flasque 244 2454 246, 247, 248je la douille 234, 235, 236, 237, 238 par des éléments de fixation 26 et un piston 274, 275, 276, 277, 278. Le piston 274, 275, 276, 277, 278, comporte une collerette 284, 285, 286, 287, 288. 287, Dans le pourtour interne 29 et le pourtour externe 30 de cette collerette 28 r 285, 286, 287, 288 est pratiquée une rainure 31, 32 dans laquelle on dispose un joint d'étanchéité 33, 34. La chemise 254 a 255, 256 . 257 a 258 présente un évidement central 35 dans laquelle se déplace la collerette 284, 285 , 286, 287,286, 288 du piston 274, 275, 276, 277, 278.Cet évidement central 35 fait suite à un décrochement creux 36 à travers lequel glisse le piston 274, 275, 276, 277, 278 QI réalise dans ce décrochement creux 36 une rainure circulaire 37 pour y loger un joint d'étanchéité 38. On prévoit dans la chemise 254, 255, 256, 257, 258 un conduit 39 à travers lequel l'air emprisonné dans la chambre 40 est chassé vers l'extérieur lors-~ que le piston 274, 275, 276, 277, 278 sort du vérin 4,5,6,7,8. De meme on réalise dans le flasque 244, 245, 246, 247, 248 un conduit 41 que l'on pourvoit d'un raccord reliant par l'intermédiaire d'une conduite 424, 425, 426, 427 et 428 > les vérins 4, 5, 6, 7, 8 au réseau du fluide moteur tel que l'air comprimé. On se réfère à la figure 3. Les vérins 4, 5, 6, 7, 8 par l'intermédiaire de la conduite 424, 425, 426, 427, 428 sont alimentés en air comprimé par une électro-valve 434, 435, 436, 437, 438. Chaque électro-valve 434. 435, 436' 437' 438 est branchée sur une conduite sortie 444. 44a 446' 447' 448 d'un tableau de commande 45. Ce tableau de commande 45 comporte des colonnes 461, 462, 463 ... dont le nombre correspond au nombre des outils 471 472' 473 ... prévus sur la tourelle 48.A l'aide de fiches à diode 491, 492 que l'on place à l'intersection entre les colonnes 46 et les sorties 44 on peut programmer le dispositif 1. le dispositif 1 fonctionne de la manière suivante A l'aide des fiches à diode 49 on prédétermine le programme. Comme visible sur l'exemple schématisé à la figure 3, les fiches 491 et 492 sollicitent les électro-valves 436 et 438 qui alimentent en air comprimé les vérins 6 et 8. Le piston 278 sort de son logement et son chant 50 prend appui contre le chant 51 du vérin 7. Etant maintenu d'un côté le piston 278 repousse le vérin 7 qui, lui-même, repousse le vérin 6. le piston 276 de ce vérin étant sorti, repos. se par son chant 52 prenant appui contre le chant 53 du vérin 5, ce dernier faisant glisser à son tour le vérin 4. On obtient ainsi une butée d'une lengueur déterminée Bien entendu, cette longueur est variable et est fonction du nombre et de la position des fiches à diode 49 introduites dans le tableau de com mande 45. La longueur libre 54, clest~àZdire la longueur entre le chant 55 du vérin 5 et la face avant 56 de la chape 13, correspond à la longueur de la marche d'avance rapide de l'outil. En faisant fonctionner la machine, l'axe 2 avance rapidement jusqu'à ce que le chant 55 du vérin 5 prend appui contre la chape 13. Sous l'effet de la poussée de la butée, poussée due à l'avance de l'axe 2, la chape 13 bascule et sollicite le contact 20. Celui-ci provoque l'arret de l'avance rapide et le début de l'avance lente. Sous cette dernière, les pistons 276 et 278 sont refoulés à l'intérieur des vérins 6 et 8 et l'air est chassé en direction des électro-valves et et Du fait de la longueur variable des vérins 4 > 5 > 4,5,6,7, 8 on peut modifier considérablement la longueur de la butée 57. Il y a lieu de noter que pour cha- que outil on peut solliciter un ou plusieurs ou tous les vérins 4,5,6,7,8. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour celà s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Dispositif de commande des avances en particulier pour machines à vie tesses d'avance variables soumises à une première vitesse à avance rapide suivie ou précédée d'une seconde vitesse à avance lente, caractérisé en ce qu'il comporte une butée de longueur variable 57, constituée d'une juxtapose tion de vérins de positionnement de préférence pneumatiques 4,5,6,7,8 de longueur différente, enfilés sur un axe 2 situé dans le prolongement de l'arbre de commande d'avance de l'outil 3 et soumis à la meme vitesse d'avance que celuieci sollicitant un fin de course 10, transformant la vitesse à avance rapin de en une vitesse à avance lente, chaque vérin 4,5,6,7,8 étant 7 > 8étantindividuelle~ ment branché sur un réseau d'un fluide moteur et sollicité par un ensemble électrique et/ou électronique 45 pour mettre en corrélation les vitesses d'al vance de l'outil 47 avec les travaux désirés. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque vérin 4, 5,6, 7,8 comporte une douille 23, présentant à l'une de ses extrémSés un fias. que 24 et enrobant l'axe 2, une chemise 25 solidaire du flasque 24 de la douille 23 et un piston 27, ces éléments 23, 25 et 27 étant de meme longueur pour un même vérin mais de longueur variable pour l'ensemble deslvfrins. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce queiston-27 comporte une collerette 28 dans laquelle on réalise tant dans le pourtour interne 29 que dans le pourtour externe 30 une rainure 31, 32 servant de logement à un joint d'étanchéité 33, 34. 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la chemise 25 comporte un évidement central 35 dans laquelle se déplace la collerette 28 et servant de chambre de compression 40, un décrochement creux 36 débouchant sur l'évidement central 35 à travers lequel glisse le piston 27, un joint d'étant chéité 38 disposé dans une rainure 37 réalisé dans le décrochement creux 36 et un conduit 39 reliant la chambre 40 à l'air libre. 5) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le flasque 24 des douilles 23 comporte un conduit 41 qui, par l'intermédiaire d'un raccord, d'une conduite 42 et l'électro.valve 45 relie le vérin 4 > 5 > 6, 7, 8 au réseau du fluide moteur pouvant etre un réseau pneumatique ou un réseau hydraulique. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fin de course 10 comporte une chape 13, pivotant autour d'un axe d'articulation 14 rendu solidaire par un support 15 à un palier fixe 16 pourvu d'un orifice 17, 18 à travers lequel glisse l'axe 2, un élément élastique 21 monté sur un axe 22 ayant tendance à écarter la chape 13 du palier 16 et un contact 20 disposé à proximité de la face arrière 19 de la chape 13, ce contact 20 provoquant l'arrêt de la vitesse d'avance rapide et le commencement de la vitesse d'avant ce lente. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe 2 comporte te à son extrémité libre filetée 12 un arret 9 maintenu par un écrou de serra ge 11 pour bloquer dans un sens les vérins 4 > 4,5,6,7,8 lors de la sortie des pistons 27. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble électrique et/ou électronique comporte entre-autre équipement électrique et/ ou électronique connu en soi un tableau de commande 45 dans lequel on insère des fiches à diode 49 pour délimiter la longueur de la butée 57, un réseau de conduites de sortie 44 reliant individuellement chaque électro-valve 43 audit tableau de commande et un réseau de colonnes 46 dont le nombre correspond au nombre d'outils 47, chaque outil pouvant solliciter un ou plusieurs ou tous les vérins 4,5,6,7,8.