Brevet FR2266573A1 — publié le 19751031

l'invention se rapporte à un dispositif de copiage utilisable sur machine pour le découpage et le fraisage d'objets et destinée principalement, mais non exclusivement, à la fabrication de montures de lunettes, par contournage mécanique d'un gabarit, ce dispositif présentant un outil de coupe dont les déplacements sont subordonnés au profil dudit gabarit. Si l'on exclut les dispositifs à commande par palpeurs très coûteux, les dispositifs que l'on connait actuellement, et notamment ceux utilisés dans la fabrication de montures de lunettes, sont à commande manuelle, l;'op & ateur se bornant à mouvoir un -plateau rendu fou, porteur d'un toucheur, et à maintenir grâce à son habileté ledit toucheur contre le gabarit en parcourant son profil. l-.'invention-a pour but de réaliser un dispositif de copiage permettant l'usinage automatique en une seule phase, d'un objet profilé et notamment d'une monture de --lunette. Ce but est atteint, conformément à llinvention, grâce au fait que le dispositif de copiage comporte un organe-.toucheur susceptible de se déplacer automatiquement sur 3600 contre ce gabarit en liaison avec ledit outil de coupe, cet organe-toucheur étant relié à un point d'appui par un bras de liaison, cependant que ledit point d'appui lui-mame est susceptible de pivoter d'un angle approximativement égal à 450 par rapport #audit organe-toucheur, de manière à permettre l'usinage en une seule phase. Dans une forme d'exécution avantageuse, le dispositif présente un ensemble de bras articulés définissant deux parallélogrammes déformables, chacun de ces parallélogrammes étant-formé par deux bras Jumelés supérieurs porteurs respectivement dudit organe-toucheur et dudit outil de coupe, et par deux bras jumelés inférieurs montés pivotants autour d'axes porteurs verticaux prévus sur un bloc de déplacement linéaire. Suivant une caractéristique importante de l1invention,chacun desdits bras Jumelés inférieurs est susceptible de pivoter autour de son axe porteur vertical, d'un angle approximativement égal à 450. par rapport à l'axe du bloc de déplacement linéaire. Suivant une autre caractéristique également importante de l'invention, la distance séparant l'axe d'articulation de l'axe vertical de l'organe-toucheur ou de l'outil de coupe est égale à la distance séparant ledit axe d'articulation dudit axe porteur vertical, de façon que ledit axe vertical de llorgane-tou- cheur ou de l'outil de coupe puisse être amené en concordance avec ledit axe porteur vertical. Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de I'objet de l'invention. Sur ce dessin Bit.1 est une vue en plan illustrant le principe du dispositif de copiage selon l'invention; Fig.2 est une vue en bout de ce dispositif, les bras articu lés étant positionnés perpendiculairement à l'axe longitudinal du gabarit; Fig.3 à 8 sont des schémas de principe illustrant le contournage d'un gabarit, sur 3600, par l'organe-toucheur. Le dispositif de copiage représenté aux fig.l et 2 est cons titué par un ensemble de bras articulés comprenant deux bras Jumelés supérieurs 1-1'et deux bras jumelés inférieurs 2-2'. Ces bras Jumelés inférieurs 2-2'sont montés pivotants autour d'axes porteurs verticaux respectivement 3-3'eux-memes montes sur un bloc de déplacement linéaire 4. Ce bloc 4 est susceptible de coulisser, par l'intermédiaire de moyens non représentés tels que des vérins, le long de deux glissières horizontales 5. Les bras Jumelés supérieurs 1-1'sont montés pivotants autour d'axes verticaux d'articulation respectivement 6-6' placés sur les bras Jumelés inférieurs respectivement 2-2'à leurs extrémités opposées aux axes porteurs verticaux 5-5'. Le pivotement des bras inférieurs 2-2' et des bras supérieurs 1 -1' est réali sé pratiquement sur des roulements de précision, non représentés montés sur les axes 3-3' et. 6-6' .Les bras supérieurs I -1' et les bras inférieurs 2-2 t sont réunis entre eux par deux biellettes respectivement 2 et 8, de sorte qu'on obtient un en semble de bras articulés définissant deux parallélogrammes dé formables formés l'un, par les deux bras jumelés supérieurs 1- 1' et l'autrespar les deux bras Jumelés inférieurs 2-2'. Les bras supérieurs 1-1' portent à leurs extrémités reliées par la biellette 71 respectivement un toucheur 9 et une broche porte-fraise dont on a seulement représenté la position,laquelle correspond à un axe vertical 10. Les axes verticaux d'articula tion des bras supérieurs 1-1' reliés à la biellette 2 coïncident donc avec ,respectivement, l'axe- du toucheur 9 et l'axe 10 de la broche porte-fraise. Le dispositif de copiage peut,du reste, être également conçu en inversant le positionnement du toucheur et de la broche porte-fraise, c' est-à-dire en plaçant le tou cheur 9 sur l'axe d'articulation 10 et en montant la broche porte-fraise sur l'axe 9. Le toucheur 9 est capable de se déplacer le long du profil d'un gabarit d'usinage 11 qui, dans l'exemple de réalisation illustré, est destiné à reproduire une monture de lunette. Ce gabarit est monté sur un support 12 fixé au bâti de la machine par des moyens non représentés. Comme on le voit à la fig.2, les bras Jumelés supérieurs ~-1' sont placés à distance des bras Jumelés inférieurs 2-2' , de manière à laisser un emplace ment pour le gabarit Il et son support 12. On remarque par ailleurs, sur cette meme figure, que le bloc 4 de déplacement linéaire se trouve en-dessous du gabarit 11 et de son support 12, cependant que le toucheur 9 est fixé au-dessus de ce gaba rit,la partie latérale inférieure de ce toucheur venant prendre appui contre le pourtour dudit gabarit. Il-y a lieu de remarquer que la distance séparant l'axe d'articulation 6 de l'axe vertical du toucheur 9 est égale à la distance séparant ledit axe d'articulation 6 de l'axe 3 porteur de l'ensemble des bras articulés On remarque en outre que les trois axes 3,6 et 9 sont perpendiculaires à la surfa ce du gabarit et que le dispositif est conçu de telle façon que les axes 2 et 3 peuvent être amenés en concordance, ceci du fait que les distances précitées sont égales. Dans ce qui suit, on décrit le fonctionnement du dispositif de copiage en se reportant plus particulièrement aux fig.3 à 8 illustrant le principe du contournage du gabarit Il par le toucheur 9. Afin de simplifier la description de ce fonctionne ment, on ne considère, sur ces figures, que les déplacements de deux bras 1 et 2 supérieur et inférieur,le bras supérieur 1 étant muni du toucheur 9 et le bras inférieur 2 porteur de l'axe 6 et articulé en l'axe 3. A la fig.3, le déplacement linéaire commence en un point c où le toucheur 9, par l'intermédiaire du bras 1, est actionné contre la paroi du gabarit 11. il y a lieu de noter que l'axe porteur vertical 3 est dans l'alignement du-fond e de la cavité correspondant au nez de la m6nture,c'est-à-dire suivant l'axe longitudinal x x' du gabarit. Le bras inférieur 2, pivotant autour de l'axe 3, occupe une position à 450 de l'axe x x' (déplacement linéaire) Lorsque le bras 1 s'ouvre, le toucheur 9 parcourt la distance c d du gabarit. Lorsque le toucheur est arrivé approximativement au point d, le bras 2 commence à pivoter sur l'axe 3 Jusqu'à venir dans la position secondaire en alignement avec l'axe de la glissière. Le toucheur 9 est maintenu appuyé contre le gabarit et peut aisément venir copier jusqu'au point le plus intérieur e du gabarit, sans qu'il y ait obstacle. A ce moment, le bras 2 revient rapidement à sa position première, le bras 1 porteur du toucheur 9 oscille par rapport à son axe 6, au fur et à mesure du déplacement linéaire de l'axe 3. Quand le toucheur arrive au point f, le bras 2 se déplace de nouveau jusqu'à venir se placer dans l'alignement du déplacement linéaire. Le toucheur vient copier jusqu'au point g. Â ce moment, le bras 2 revient à sa première position. Le mouvement linéaire s'inverse, ainsi que le sens de l'effort appliqué sur le bras l. Celui-ci s'ouvre Jusqu a venir copier au point h , puis le bras 2 vient se placer progressivement dans l'alignement x x'. Pendant le déplacement retour, le gabarit 11 doit se déplacer transversalement d'une quantité 1 égale à la distance existant entre les deux courbes intérieures et le diamètre du toucheur 9, de façon qu'au moment du copiage du point i, le bras 2 puisse pivoter sans contrainte par rapport à son axe 3 ( fig.?), pour revenir se placer approximativement à 450 du déplacement linéaire. Cette condition réalisée, le toucheur parcourt le gabarit Jusqu' au point b, l'axe 6 ayant pivoté par rapport à l'axe 5 pour venir placer le bras 2 dans l'alignement du bloc 4. Le toucheur balaye la zone b avant de s'échapper du gabarit et l'ensemble du mécanisme se déplace en position c de départ. En ce qui concerne la fig.4, il y a lieu de noter que lorsque le toucheur 9 arrive au fond e de la cavité, il y a arrêt du déplacement linéaire. Les axes 5 et 9 sont en concordance. Le point d'appui 6 change de placeSpour pouvoir copier la partie sortante du nez. Le bras 2 demeure toujours incliné. approximativement à 450 par rapport à l'axe du déplacement linéaire.De ce fait, lorsque le toucheur sort de la cavité, on se trouve de nouveau dans les conditions optimales qu'on avait au départ.Dans l'exemple représenté, le toucheur suit le. contour d'une seule cavité correspondant au nez de la monture mais-il est évident que le dispositif s'applique également dans le cas où le toucheur suivrait les contours internes de plusieurs cavités qui pour raient entre prévues les unes à la suite des autres sur un gabarit. il y a lieu de noter que dans le dispositif,- selon l'invention, l'axe 3 porteur des bras articulés se déplace ainsi dans le sens de la plus grande longueur du gabarit. Lorsque cet axe 3 arrive à sa position extrême représentée à la fig.5, il revient à sa position de départ ( fig.3). On notera en outre que, grâce au dispositif selon l'invention, le toucheur 9 peut venir copier n'importe quel angle sur un profil, du fait qu'on redonne, chaque fois qu'il est nécessaire, un angle de dégagement à ce toucheur. Le toucheur est en effet relié à un point d'appui 6, lequel pivote de 450 par rapport au toucheur avec le concours de l'axe 3 chaque fois que cela est nécessaire. il y a lieu de remarquer par ailleurs que le dispositif selon l'invention utilise un toucheur et non un palpeur comme c'est le cas dans certains dispositifs connus. On peut ainsi réaliser des pièces profilées sans l'aide d'un palpeur Le palpeur en registre,gràce à une légère déflection,les aspérités d'un gabarit et les transmet par exemple à une valve hydraulique modifiant le sens d'avance de deux mouvements croisés. Ce système est coûteux. Ici, la broche de travail par l'intermédiaire du toucheur est repoussée par les aspérités rencontrées par celui-ci sur le profil du gabarit. il suffit pour cela que le bras 2 vienne- se placer approximativement à 450 du mouvement linéaire au moment où le profil du toucheur a atteint le plus profond des cavités e. Des contacts placés opportunément sur le mouvement linéaire donnent les informations aux vérins commandant liglissière 5 et les bras 2 et 1. Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement au seul mode d'exécution indiqué ci-dessus; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. -REVENDICATIONS l.- Dispositif de copiage utilisable sur machine pour le découpage et le fraisage d'obJets et destinée principalement, mais non exclusivement, à la fabrication de montures de lunettes,par contournage mécanique d'un gabarit, ce dispositif présentant un outil de coupe dont les déplacements sont subordonnés au profil dudit gabarit,caractérisé en ce qu'il comporte un organe-toucheur susceptible de se déplacer automatiquement sur 3600 contre ce gabarit en liaison avec ledit outil de coupe, cet organe-toucheur étant relié à un point d'appui par un bras de liaison, cependant que ledit point d'appui lui-même est susceptible de pivoter d'un angle approximativement égal à 450 par rapport audit organetoucheur, de manière à permettre l'usinage en une seule phase. 2.- Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il présente un ensemble de bras articulés définissant deux parallélogrammes déformables, chacun de ces parallélogrammes étant formé par deux bras Jumelés supérieurs porteurs respectivement dudit organe-toucheur et dudit outil de coupe, et par deux bras Jumelés inférieurs montés pivotants autour d'axes porteurs verticaux prévus sur un bloc de déplacement linéaire. 3.- Dispositif seloh l'une quelconque des revendications 1 et 2,caractérisé-en ce que chacun des dits bras Jumelés inférieurs est susceptible de pivoter autour de son axe porteur vertical, d'un angle approximativement égal à 450 par rapport à l'axe de déplacement linéaire du bloc porteur. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que chacun des bras Jumelés supérieurs est monté pivotant sur un axe vertical d'articulation placé à distance de l'axe porteur vertical et prévu sur chaque bras inférieur, de manière à pouvoir suivre le profil dudit gabarit. 5.- Dispositif selon l'une quelconque dés revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit axe porteur vertical est perpendi culaire à la surface du gabarit et est capable de se déplacer dans le sens de la plus grande longueur dudit gabarit. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisé en ce que la distance séparant l'axe d'articula tion de l'axe vertical de l'organe-toucheur ou de l'outil de coupe est égale à la distance séparant ledit axe d'articulation dudit axe porteur vertical,de façon que ledit axe vertical de l'organe-toucheur ou de l'outil de coupe puisse être amené en concordance avec ledit axe porteur vertical.