Brevet FR2252170A1 — publié le 19750620

L'invention a pour objet une machine d'usinage à plateau tournant pour le transfert de pièces à usiner. On contact des machines qui comprennent en un ou plusieurs postes de travail une unité d'usinage placée en regard d'un plateau tournant, le plateau tournant comprenant des montages porte-pièce qui, lors de la rotation du plateau, sont successivement amenés en regard de l'unité d'usinage. De telles machines trouvent une utilisation de plus en plus étendue dans le domaine de l'usinage automatique, les différentes phases d'un cycle de travail pouvant etre commandées automatiquement en fonction d'un programme prédéterminéo L'invention a pour objet une machine de ce type, remarquable par ses qualités d'universalité, la simplicité de sa fabrication et son faible prix de revient. Elle s'adapte très facilement à l'usinage de pièces de dimensions différentes et/ou qui font appel à un nombre diffbrent d'unités d'usinage. La construction est ramassée et solide, et n'exige qu un nombre de composants relativement petit. La machine comprend, de construction, des moyens qui permettent son fonctionnement soit par voie électro-pneumatique, soit par voie hydraulique. 3ans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexez dans lequel : - la figure 1 est une vue de face d'une machine selon l'invention - la figure 2 en est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en plan avec arrachement partiel - la figure 4 est une vue d'une partie de la machine en coupe verticale à plus grande échelle - la figure 5 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 5-5 de la figure 8 de la partie de la machine comprenant le dispositif à plateau rotatif - la figure 6 est une vue en plan d'une partie d'un disque à engrenage - la figure 7 est une vue en plan d'une partie d'un verrou d'indexage indexage - la figure 8 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 8-8 de la figure 5 la figure 9 est une vue analogue à la figure 5, mais pour partie seulement, et dans une autre condition, en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 13 - la figure 10 est une vue schdmatique d'une partie du chien avec son axe de montage - la figure 11 est une vue perspective d'une partie de l'équipage d'actionnement - la figure 12 est une vue en élévation d'une partie dudit équipage - la figure 13 est une vue analogue à la figure 8, mais pour partie seulement, et dans une autre condition, en coupe suivant la ligne 13 de la figure 9 - la figure 14 est une vue perspective d'une rondelle - la figure 15 est une mae d'une face de ladite rondelle - la figure 16 est une vue à 900 de la figure 10. La machine comprend deux caissons parallélépipédiques 1 et 2 reposant sur le sol par des pieds 3 et 4. La partie supérieure des caissons supporte un élément de carter en forme de ceinture 5 (figures 1 à 3) à section en forme d'U limitant une chambre de mécanismes 6 destinée à loger les moyens d'entråinement d'un plateau porte-pièces 7. Celui-ci surmonte une plaque support 8 ou table dont est solidaire un profilé circulaire 9, concentrique à une ouverture circulaire 10 présentée par la table 8. Le profilé 9 sert à la fixation-d'une ou plusieurs têtes d'usinage Il (figure 4) comprenant un corps 12, indéformable, en forme de C dont la-face inférieure 13 repose sur la face supérieure de la table 8, une vis 15 coopérant avec un écrou 16 servant à l'immobilisation. La branche supérieure 17 de la tête d'usinage 11 porte l'outil pour l'usinage d'une pièce fixée sur un montage 18 porté à son tour par le plateau 7 lequel est, au droit de la broche 19 prévue pour l'outil d'usinage, supporté par une pièce d'appui 20 que -présente la branche inférieure 21 de la tête d'usinage 11. La paroi verticale 22 de la ceinture 5 présente des ouvertures 23 prévues pour le passage de canalisations ou câbles. Des glissières 24, 25 servent au maintien d'une plaque 26 dans laquelle on pratique des ouvertures correspondant aux ouvertures 23. Les caissons 1 et 2 sont reliés par une entretoise tubulaire inférieure 27 dans laquelle peuvent passer des connexions ou canalisations et surmontée par une pédale 28 pour la commande d'un arreat et d'une mise en marche. A l'intérieur d'un caisson peut être logé un groupe motopompe 29. Sur une plaque 30 à l'intérieur du caisson peut etre rapporté un réservoir 31. la paroi 32 fermant vers l'avant la chambre à mécanisme 6 supporte les organes de commande et comporte une glissière 33 pour un tableau d1 indication. Dans l'orifice central 10 de la table 8 (figure 5) est fixé le pied 52 d'un manchon 53 présentant un épaulement 54 dans lequel est monté, par ltintermédindre de deux roulemenîs à billes 55 et 56, un dispositif d'axe 57 sur la tête 58 duquel est fixé, par l'in- termédiaire dlune clavette 59, le plateau porte-pièces 7. La partie opposée 61 du dispositif d'ase 57 présente des rainures 62 avec lesquelles coopèrent des cannelures conjuguées 63 pratiquées sur la surface interne 64 d'un moyeu 65 d'un disque 66.Le disque 66, ainsi calé en rotation par rapport au dispositif d'axe 57, est maintenu longitudinalement par une vis 67 avec interposition d'une rondelle 68. la face supérieure 69 du disque 66 porte une denture d'engrenage 70 dont chaque dent 71 présente une face frontale 72 (figure 6), et des faces obliques 73 et 74 se raccordant à des faces paralleles 75 et 76. Deux faces en regard 751 et 762 de deux dents successives définissent un intervalle interdentaire 77. Avec la denture 70 est propre à coopérer la tête 81 d'un verrou d'indexage 82 à corps cylindrique 83 relié à la tette 81 par des faces en biseau 84 et 85 (figure 7). La tête 81 a des faces latérales parallèles 86 et 87 et sa face frontale 88 est arrondie. Le corps 83 du verrou 82, qui est assujetti à se déplacer longitudinalement par coopération d'un ergot 89 avec une boutonnière 90, forme l'extrémité de la tige de piston 91 d'un vérin à double effet 92, porté par un flasque 93 solidaire de la table 8. Avec la denture 70 peut également coopérer le pied 94 d'un chien 95 (figure 9) à section transversale rectangulaire et solidaire de deux axes 96 et 97 (figure 10) dans le prolongement l'un de l'autre par lesquels il est monté à rotation dans deux branches 98 et 99 (figure 11) que ménage dans une embase 100 une encoche 101 limitée par des faces planes parallèles 102 et 103. L'embase 100 fait partie d'un équipage rotatif d'actionnement 104 qui comprend, en outre, une couronne 105 solidaire de l'embase 100. équipage rotatif 104 est monté à rotation autour du manchon 53 par la surface interne 106 de la couronne 105 prolon gée par la surface interne 107 de ltembase ioe. équipage rotatif repose par la face inférieure 108 de l'embase 100 sur l'épaulement 54. l'encoche 101 débouche dans une entaille verticale 110 prati quée dans la couronne 104 et limitée par des faces verticales 111- et 112 dans le même plan que les faces verticales 102 et 103 res pectivement de l'encoche 101.Le fond de encoche 101 est commun avec le fond 60 de l'entaille 110. L'embase 100 est de forme polygonale et est limitée par les faces 113 et 114, dans le prolongement l'une de l'autre, adjacentes à l'encoche 101, une face 115 sensiblement à 900 de la face 113, une face 116 formant-unngle obtus avec la face 115, une face 117, parallèle aux faces 113 et 114, une face 118 perpendiculaire à la face 117, et une face 119 formant un angle obtus avec la face 118 et se raccordant à la face 114. Au raccordement des faces 117 et 118, l'embase présente une patte 120 qui sert au montage à rotation d'une chape 121 (figure 13) formant 11 extrémité des la tige 122 d'un vérin 123, à double effet, dont le corps 124 ent monté, par l'intermédiaire d'une chape 125 dont il est solidaire, à rotation autour d'un axe 126 fixé à la table 8. Diametralement opposée à l'encoche 110, la couronne 104 pré- sente une fente traversante I 27 limitée par deux faces planes 128 et 129. L'encoche 127 règne sur toute la hauteur de la couronne, depuis la tranche frontale supérieure 130 de celle-ci jusqu'à la face supérieure 131 de l'embase 100. Sur~cette dernière repose, par sa face inférieure 132, une rondelle 133 (figures 14 et 15) montée à rotation par sa surface cylindrique interne t34 sur la surface cylindrique externe 135 de la couronne 105. De la rondelle 133 est solidaire, par des vis, une butée rotative 138, de forme générale prismatique, et qui comprend un appendice interne 139 logé dans la fente 127. L'appendice 139 présente un forage 40 servant de logement à un ressort 141 s 'ap- puyant, d'une part, sur le fond 142 du forage et, d'autre part, sur la face 128 de la fente 127. Dans sa partie diamétralement opposée à la butée 138, la rondelle 133 est foreè suivant un couloir 145 limité par deux faces parallèles diamétrales 144 et 145 et une face horizontale supérieure 146. Mais, alors que la face verticale 144 se prolonge ju8- qu'à la tranche 147 de la rondelle 133, l'autre face verticale 145 se raccorde avec un méplat 148 limitant une découpe dont le couloir fait partie et couverte par un plafond 149. Le flasque 93 est traversé par une vis 150, à réglage micrométrique, propre à coopérer par son extrémité avec la face 113 de I'embase 100. Le flasque 93 porte également un micro-interrupteur 151 propre à coopérer avec une saillie 152 que porte la face 113. l'axe 97 se termine par une tête 153 (figure 16) à encoche 154 propre à coopérer avec la saillie 155 d'un micro-contact 156 porté par la face 115 de l'embase 100. le chien 95 est découpé suivant une tête 157 propre à coopérer avec la rondelle 133 par son becquet 158 et avec la surface externe 135 de la couronne par son appendice 159. Sur la table 8 sont présents des trous 161, concentriques à l'axe 161' de l'orifice 10, et répartis régulièrement au point de vue angulaire, dans l'exemple distants l'un de Itautre de 150. La position de ces trous a été schématisée sur la figure 8 par la position de leurs centres 162-15, 162-30, 162-45, 162-60 et 162-90. Dans l'un ou l'autre de ces trous, on peut introduire le corps cylindrique 163 d'une butée ajustable 164 à tête 165 venant reposer sur la face supérieure 166 de la table 8. Le corps 163 présente un plat 167. Le corps 163 est dans la trajectoire de la face 171 de la partie externe 172.de la butée mobile 138 que porte la rondelle 133. Le fonctionnement est le suivant : lorsque la machine doit fonctionner suivant un cycle qui comprend le déplacement du plateau porte-pièces 7 de 30 après chaque phase d'usinage, la butée ajustable 164 est introduite, comme montré sur la figure 8, dans le trou 162-30. La position correspondant à l'usinage est celle montrée sur la figure 13. Dans cette position, la tête 81 du verrou d'indexage 82 est logée dans un intervalle interdentaire 77, avec ses faces 86 et 87 en contact avec les faces 75t et 762 de deux dents adjacentes, immobilisant le plateau 66, et en conséquence le plateau porte-pièces 7 qui en est solidaire, par l'intermédiaire du dispositif d'axe 57. Dans cette condition, également, le pied 94 du chien 95 est également logé dans un intervalle interdentaire 77, comme montré en "0" sur la figure 6, à savoir celui qui est distant de 300 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de l'intervalle interdentaire avec lequel coopère la tête Si du verrou d'indexage 82. L'équipage rotatif d'actionnement 104 est ainsi solidaire en rotation du disque 66. La face 128 de la fente 127 de la couronne 105 comprime le ressort 141. Le becquet 158 du chien 95, dont le pied est sollicité par-l'action d'un petit ressort 181 prenant appui dans un alvéole t82, est logé dans le couloir 143, l'appendice 159 s 'appuyant sur le fond 60 de l'entaille 110 (figure 9). La rondelle 133 est donc immobilisée en rotation par rapport à la couronne 105 et à l'embase 100. A la fin de l'usinage, le petit vérin 92 est actionné pour que la tête d'indexage se déplace de la gauche vers la droite, sortant ainsi de l'intervalle interdentaire 77, libérant ainsi le disque 66 et le plateau 7 qui en est solidaire par l'intermédiaire du dispositif d'axe 57. Le vérin 123 est alors actionné pour faire sortir son organe mobile 122. Sons cette action, l'équipage rotatif d'actionnement 104 est entrarné directement.Il entraSne-en rotation le disque 66, auquel il est lié par l'intermédiaire du chien 95 dont le pied 94 est introduit dans un intervalle interdentaire 77 de la denture 70 et également la rondelle 133, le becquet t58 du chien étant embrassé par les deux faces 144 et 145 du couloir ou encoche 145. La rotation du disque 66 et du plateau 7, de l'équipage 104 et de la rondelle 133 se poursuit jusqu'à butée de la face 113 de l'embase 100 contre l'extrémité de la vis micrométrique 150. Pour cette position, qui est la position de référen ce, le pied 94 du chien 95 se trouve en regard de la tête 81 du verrou d'indexage 82 alors en position rétractée. A l'arrivée de l'équipage rotatif dans la position de référence, le microcontact 151 est actionné par la saillie 152. ledit microcontact commande, par l'intermédiaire du vérin 92, la sortie du verrou d' indexage 82. Celui-ci pénètre par sa tête 81 dans un nouvel intervalle interdentaire, distant angulairement de 390 par rapport à celui avec lequel ladite tête 81 coopérait dans la condition initiale. Au cours de cette pénétration, la tête 81 repousse le pied 94 du chien 95 et cela contre l'action du petit ressort 181. le pied 94 du chien 95 se dégage de l'intervalle interdentaire et parvient dans l'intervalle annulaire 185 limité, d'une part, par l'extrémité tronconique 186 du manchon 53 et, d'autre part, par la denture 70 : la liaison à rotation de 'l'équipage rotatif d'actionnement 104 et du disque 66 dont est solidaire le plateau 7 est ainsi interrompue. Par le pivotement du chien, le becquet 158 se dégage de l'encoche 143 ; la rondelle 133 se déplace en rotation par rapport à la couronne 105, sous l'effet du ressort 141 préalablement sous tension. Devant le becquet se présente alors, non plus l'encoche 143, mais le méplat 148. A la fin du mouvement de pivotement du verrou 95, le microcontact 156 est actionné, par tombée de son organe mobile 155 dans l'encoche 154 de la tête t53 (figure 165. Le vérin 123 en est actionné dans le sens qui tend à faire rentrer L'organe mobile 122 de celui-ci. T'équipage rotatif 104 est entraîné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir de la position montrée sur la figure 8 jusqu'à ce que la face 171 de la butée 138 vienne en contact avec le plat 167 de la butée ajustable 164. La rondelle 133 portant la butée 138 s'arrête, alors que l'équipage rotatif 104, directement sollicité par la tige 122 de vérin, poursuit sa course en écrasant le ressort 141 jusqu'à ce que soit retrouvée la condition initiale.Dans cette dernière phase de mouvement, le becquet 158 glisse le long du méplat 548 et, en fin de mouvement, vient tomber dans le couloir 143 ; le pied 94 du chien 95 pénètre dans l'intervalle interdentaire 77 en regard, et la condition initiale est ainsi rétablie. Lorsqu'on désire faire effectuer entre deux phases d'usinage au plateau transfert une rotation d'une valeur angulaire différente, il suffit d'ôter le taquet ajustable 164 du trou 162 dans lequel il était placé, à savoir le trou 162-30 dans l'exem- ple et, par exemple, de le mettre dans le trou 162et5, pour que la rotation élémentaire du plateau transfert ait une valeur de 150 au lieu de 300. Le remplacement d'un plateau pozte-pièces par un plateau de diamètre différent se fait très rapidement, par dèlavetage et clavetage par rapport au dispositif d'axe. Le mme bâti peut être utilisé pour un fonctionnement électro-pneumatique ou un fonctionnement hydraulique. La mise en place des organes affectés à l'un ou à l'autre des modes de fonctionnement se fait sans difficulté. EVEIiDICATIONS Dispositif à plateau rotatif destiné à être amené successivement en des positions décalées régulièrement au point de vue angulaire autour de l'axe de rotation, notamment pour l'usinage de pièces par des têtes d'usinage réparties autour du plateau, comprenant un équipage d'actionnement rotatif qui, à partir d'une position de travail, assure l'entrainement du plateau pour l'amener d'une position d'usinage à la position suivante et revient à sa position de travail en étant libéré par rapport au plateau, celuici étant immobilisé en chaque position d'usinage par un verrou coulissant coopérant avec un crantage solidaire du plateau, ledit verrou assurant simultanément par son avancée la libération de l'équipage rotatif-par rapport au plateau pour le retour à la position de travail dudit équipage, caractérisé en ce que le crantage de positionnement est présenté par un organe monté sur un dispositif d'axe dont est solidaire le plateau à l'extrémité opposée de ce dernier7 équipage d'actionnement rotatif étant logé entre ledit organe et ledit plateau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe est un disque et le crantage est constitué par une denture d'engrenage que présente le disque à sa périphérie. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications t et 2, caractérisé en ce que la denture est présentée par la face supérieure du disque tournée vers le plateau. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 3, dans lequel un chien pivotant est prévu pour assurer la liaison entre le plateau et l'équipage d'actionnement par l'intermédiaire de l'organe à crantage, caractérisé en ce que le dégagement du chien pour la libération est sous la dépendance d'une rondelle rotative coaxiale au plateau et à ltéquipage rotatif et propre à prendre un déplacement angulaire relatif par rapport à ce dernier pour la commutation du chien de sa position de liaison à sa position de libération. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle porte une butée propre à coopérer avec une butée de la table pour limiter le mou veinent de l'équipage rotatif. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la butée de la table est de position ajustable angulairement sur la table. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau est démontable par rapport au dispositif d'axe. 8. Machine d'usinage, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications pretcédentes. 9. Machine d'usinage selon la revendication 8, caractérisée en ce que son bssti comprend deux caissons pour le logement du méca- nisme et jouant le rôle de pieds pour supporter une table surplombée par le plateau et au-dessous de laquelle est logé le dispositif d'entratnement de celui-ci.