Brevet FR2318012A1 — publié le 19770211

La présente invention concerne une machine pour la fabrication de pièces profilées en général, et de pieds de siègesen particulier. Plus particulièrement, il s'agit d'une machine dans laquelle la pièce brute est prélevée sur un chargeur approprié, transportée le long d'un parcours sensiblement rectiligne sur lequel sont disposés les outils , mobiles transversalement au trajet de la pièce, le déplacement des outils étant asservi à des moyens appropriés ayant en mémoire le profil de la pièce finie. Le travail des pièces peut être effectué avec des outils mécaniques, (fraises, ou bien avec des outils abrasifs (meules ou bandes abrasives). Les machines connues, employées jusqu'à maintenant pour la production de pièces profilées présentent divers inconvénients et désavantages. L'un des désavantages réside dans le fait que pour chaque pièce brute, il faut un gabarit, ce qui comporte l'union de la pièce au gabarit et ltenvoi , dans la machine, des deux éléments assemblés avec, en conséquence, la nécessité dun recyclage ou d'un magasin des gabarits. Un second inconvénient est représenté par le fait que la pièce brute doit d'abord être travaillée à la dégrossisseuse sur deux côtés, pour créer les plans d'appui du gabarit, puis sur les deux autres côtés, conjointement au gabarit de guidage, sur la machine à copier. Un troisième inconvénient est représenté par la difficulté pour obtenir le gabarit, et par sa détérioration facile et son usure ainsi que son prix élevé. Un dernier inconvénient provient du fait que les opération de charge et de décharge des pièces sont effectuées principalement à la main. La présente invention a pour but de réaliser une machine automatique pour la production de pièces profilées, dans laquelle les opérations de charge et de décharge des pièces sont réduites à l'essentiel. Un second objet de la présente invention est d'éliminer l'emploi de gabarits mobiles à réunir à la pièce à travailler. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un dispositif permettant d'obtenir , d'une pièce témoin, les moyens de mise en mémoire d'une façon facile et précise La présente invention permet d'obtenir une meilleure productivité, et elle est réversible , c'est-à-dire quelle permet d'utiliser et de retirer les moyens de mise en mémoire et d'assurer une usure mineure de ceux-ci. Un autre avantage de la présente invention consiste à utiliser des pièces brutes qui n'ont pas été travaillées à la dégrossisseuse. Un autre avantage de la présente invention réside dans la possibilité d'un asservissement autonome, de la vitesse d'avance de la pièce brute, à la difficulté temporaire de l'usinage. La machine pour la production de pièces profilées en général selon la présente invention comprend : un banc d'entrainement , de guidage et d'usinage alimenté par un dispositif chargeur, transversalement auquel glisse au moins un outil asservi à des dispositifs de mise en mémoire du profil; à l'entrée de ce banc d'entraînement se trouvent des moyens de rabotage et de creusement, et à la sortie setrouertdes moyens de rabotage. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques , détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre , fait en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels/: -la figure 1 est une vue axonométrique d'une réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue en plan de la réalisation de la figure I; - la figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de serrage du chargeur; - la figure 4 est une vue en plan d'un système mécanique de mise en mémoire du profil; - la figure 5 est une vue schématique du haut, du principe adopté pour la mise en mémoire du profil; et - la figure 6 illustre une vue en coupe verticale partielle passant par l'axe longitudinale de la machine. Sur les figures des pièces identiques ou ayant des fonctions identiques portent des repères identiques. En se reportant à la figure I, le repère 10 représente généralement le dispositif chargeur de pièces brutes, dans le cas présent monté sur le châssis Il de la machine; le repère 12 indique lessupportsréglablesdu magasin 13 de pièces brutes, ces supports 12 étant soutenus dans le cas présent, par le montant 14 et la traverse 15; le repère 16 indique le plan de support et de glissement des pièces brutes , ce plan 16 pouvant être mis en place verticalement par le moyen d'un volant et d'un petit arbre fileté 17, et s1 étend vers l'avant jusqu'à proximité des moyens de rabotage-creusement 46; le repère 18 représente le plan mobile portant les moyens de rserrage 24, ce plan glisse sur les guides longitudinaux 19 et est entraîné , en phase avance, par la chaîne 20 ancrée sur la protubérance 22 du plan avec des dents21eretot4par ailleurs effectué au moyen d'un ensemble cylindre-piston 23; le repère 24 représente généralement les moyens de serrage et de centrage de la pièce brute , qui ont un moyen de translation transversalement au plan 18 sur des guidages 25 et 26 et présentent des mâchoires 27-27 r réciproquement reliées au moyen de crémaillères 28 et 28' et d'une roue dentée 29, ces mâchoires 27,27' étant munies , à leur partie supérieure, de moyens 30 de réglage de la pression, constitués dans le cas présent d'un groupe tige filetée 31écrou 32, le repère 33 indique le groupe cylindre-piston, qui commande les mâchoires 27-27'; le repère 34 désigne généralement le dispositif transmetteur du mouvement à la chaîne 20 au moyen de la roue dentée 35, cette chaîne 20 étant disposée entre cette roue 35 et la roue de renvoi 36; 37 est la roue de pression connectée rigidement et axialement à la roue 35; 38 est une roue dentée coaxiale à la roue 37; et déplacée axialement dans le cas présent, au moyen d'un levier 39, pivotant en 40, relié au système cylindre-piston 41; 42 indique une roue dentée disposée coaxialement à la roue 38, reliée, au moyen d'un chaîne 43 et d'une roue dentée 44, au cylindre 55 du banc d'entraînement et de guidage 48; 45 est un microrupteur commandant les circuits hydrauliques de systèmes 23,33 et 41; 46 indique généralement les moyens de rabotage-creusement constitués dans le cas présent, d'une série espacée de fraises actionnées par un moyen moteur 47; 48 est généralement le banc d'entraînement, de guidage et de travail constitué essentiellement d'un plan inférieur 49 de cylindres cannelés 51 et d'un plan supérieur 50 de cylindres lisses, roulant conjointement, ces cylindres étant absents dans au moins deux bandes transversales 54 et 54' dans lesquelles glissent les outils 74 et 74'; les cylindres 51 du plan inférieur 49 présentent des rainures coopérant avec les fraises des moyens de rabotage-creusement, tandis que les cylindres du plan supérieur 50 sont montés sur des coussinets 52 et sont maintenus élastiquement vers le bas au moyen de systèmes cylindre-piston 53 à pression réglable; 55 indique le cylindre du plan inférieur 59, par lequel est fourni le mouvement appliqué au dispositif transmetteur 34 par la chaîne 43 dont la tension est réglable par la roue dentée 56 ; 57 indique le plan de support des cylindres du plan supérieur 50, mobiles verticalement; 58 indique les groupes de support et de mise en place verticale du plan 57; 60 indique le volant actionnant la chaîne 61 coopérant avec les roues dentées 59, qui, agissant sur des accouplements appropriés à vis filetée manchon, présents dans les groupes 58, permettent la mise en place verticale du plan 57 et ainsi des cylindres supérieurs; 62 est un cylindre, relié élastiquement au plan 57, coopérant avec le plan 16 pour le blocage vertical de la pièce brute à l'entrée du banc 48; 63 indique le moteur hydraulique qui, par le bras articulé 64 fournit le mouvement aux cylindres des plans 49 et 50; 65 indique généralement les moyens de rabotage à la sortie du banc 48; 66 est le tambour inférieur coplanaire à sa partie supérieure avec le plan 49; 67 est le tambour supérieur coplanaire à sa partie inférieur , avec le plan 50, ancré , avec son moteur 68. à la plaque 69 pouvant être mise en place verticalement, par un système volanttige filetée 70, par rapport à la plaque fixe 71 ancrée au plan 57; 72 et 73 indiquent les plans de guidage et de blocage vertical de la pièce brute, placés à la sortie du banc 48, et dans lesquels sont respectivement incorporés les tambours 66 et 67; les repères 74 et 74' indiquent généralement les outils , à axe sensiblement vertical, se déplaçant verticalement au banc 48 sur les bandes 54 et 54', et ancrés chacun à une glissière mobile 75 glissant sur la glissière fixe 76; ces outils peuvent être constitués de fraises ou bien de meules abrasives, ou bien de bandes abrasives à tampon ou à bague; les repères 77 et 77' indiquent généralement les dispositifs de mise en mémoire et de lecture du profil fini; 78 est le support horizontal ancré sur la glissière mobile 75 et portant, à l'extrémité libre externe, le groupe palpeur 79, et à l'extrémité interne l'outil 74, l'axe longitudinal du palpeur 79 est incident à l'axe vertical de l'outil 74 ; 80 indique le palpeur du groupe 79, et il glisse à l'intérieur du bloc support 81, et est muni , à une extrémité , d'un gallet 82 qui suit le contour 86 de la came 85, tandis que l'autre extrémité coopère rigidement avec une tige 83 solidaire d'une tige 102, élastiquement sollicitée par un ressort 103 du groupe de commande 101; le bloc support 81 peut autre placé longitudinalement par rapport au support 78 au moyen d'un ensemble volant-tige filetée 84; 85 est le gabarit de mémoire de forme fermée ou en came cylindrique, dont le contour 86 correspond au profil de la pièce profilée, et sur ce gabarit sont mémorisées en 87 toutes les irrégularités du profil; 88 est l'axe de rotation vertical du gabarit 85, et 89 est une première came adjacente au gabarit 85, qui coopère , -avec sa partie avant 91 avec un détecteur 90 commandant au moteur hydraulique 63, soit de le ralentir ou de l'accélérer selon les positions temporaires des outils 74 et du profil 86; 92 représente une seconde came adjacente au gabarit 85,qui par le moyen d'un microrupteur 93, commande le chargeur 10; 95 est le réducteur soutenu en 94, recevant le mouvement de l'un des cylindres 51 du plan inférieur 49 au moyen du bras 96, ce réducteur fournissant le mouvement au gabarit 85 par un couple d'engrenages 97 et 97'; 98 représente un groupe amplificateur oléodynamique , dans le cas présent, solidaire de la glissière 75, et composé d'un cylindre 100 avec une tige 99 et d'un groupe de commande 101, le groupe 98 servant à transférer les variations radiales périphériquement lues par le détecteur 80 sur la came 85,à l'outil 74; 104 est la pièce témoin; 105 indique généralement les moyens qui relèvent et transfèrent le profil de la pièce témoin sur le gabarit de mémoire ou came 85, et ils sont constitués dans le cas présent, d'une tige rigide portant, à son extrémité interne, un détecteur 106 qui glisse sur la pièce et à son extrémité externe, une perceuse 107 dont la pointe représente, sur un pan 185-185' incident, le profil de la pièce finie; 108 indique généralement les moyens de fixation de ces moyens 105 au banc 57, ces moyens 108 étant constitués , dans le cas présent, d'une platine 109, rendue solidaire des moyens 105, et glissant transversalement sur les guidages 110. On décrira maintenant le fonctionnement. Afin d'illustrer clairement le fonctionnement de la réalisation préférée de la présente invention, on considérera la machine en fonctionnement en se reportant au début du cycle de travail d'une pièce brute présente dans le chargeur 10. En tournant le gabarit 85, il heurte la came 92, et actionne le microrupteur 93 , qui commande le ou les groupes hydrauliques 33 déterminant la fermeture des mâchoires 27 et 27' sur la pièce brute mise dans la position inférieure du magasin réalisé dans le chargeur 10. Le microrupteur 93 actionne également le groupe hydraulique 41 du dispositif à friction 34, qui par le moyen du levier 39, fait glisser axialement la roue 38, qui reçoit le mouvement du cylindre 55 du plan 49. La roue 38, se déplaçant axialement, vient en prise avec la roue 37, transmettant le mouvement rotatif à la chaîne 20 qui entraîne, par les dents 21 et la protubérance 22, le plan 28, déplaçant vers l'avant les pièces brutes serrées entre les mâchoires 27 et 27' qui la font glisser sur le plan 16. Pendant la phase de rapprochement du banc d'entraînement 48, la pièce brute est rabotée et cannelée inférieurement par les moyens 46, étant , dans cette phase, maintenue pressée contre ces moyens 46 par le cylindre 62. La pièce brute cannelée inférieurement, pénétrant entre les plans de cylindres 49 et 50, est guidée par la coordination des sillons présents sur les cylindres du plan 49 et sur la pièce elle-même , et est entraînée par la coopération du mouvement des cylindres des plans 49 et 50, avec la pression exercée par les cylindres supérieurs 50. Le plan 18 arrivé en fin de course , actionne le microrupteur 45 qui, actionnant d'une manière inverse, les groupes hydrauliques 33 et 41, produit respectivement l'ouverture des mâchoires 27 et 27', et le décrochage des roues 37 et 38, du dispositif à friction 34. Le microrupteur 45 actionne également le système pneumatique 23, qui ramène , à la position d'origine le plan 18. La pièce brute, désormais suffisamment introduite, est entraînée par les plans de cylindres à la même vitesse, au moins initialement, d'introduction, étant donné l'asservissement qui, par le cylindre 55, parvient au banc 18. La pièce brute, quand elle traverse la bande 54, est travaillée par l'outil 74. Cet outil 74 est placé transversalement au trajet de la pièce à profiler , occupant des positions dépendant strictement de la configuration du gabarit 85. La pièce entraînée par les bancs à cylindres 49 et 50, est travaillée sur un côté par l'outil 74 et sur le côté opposé , tandis qu'elle arrive sur la bande 54 t, par l'outil 74' également asservi à un gabarit adapté 85'. La pièce, travaillée sur les deux côtés latéraux, se présentant à la sortie du banc d'entraînement 48, est rabotée sur les deux côtés inférieur et supérieur, par le couple de tambours 66 et 67, afin d'ôter le sillon ou creusement de guidage. Le contour 86 du gabarit 85, tournant autour de l'axe 88, est relevé par le détecteur 80, qui, glissant dans le bloc 81, déplace la tige 83,laquelle transfère le mouvement à la tige 102 du bloc de contrôle 101 qui, réglant l'arrivée de fluide au cylindre 100, place le plan 75. Dans le cas où , devant le détecteur, se présente une partie en creux 87, le détecteur poussé indirectement au moyen de la tige 83 par l'action élastique de ressort 103, pénètre dans cette partie en creux 87, permettant à la tige 102 de sortir; cela détermine , étant donné la nature du groupe oléodynamique 98 , une rentrée de la tige 99 et ainsi une avance vers l'intérieur du banc 48, du groupe outil 74-palpeur 79, jusqu'à ce qu'une nouvelle position d'équilibre et ainsi de travail soit trouvée. L'inverse se produit dans le cas d'une protubérance présente sur le contour 86. En plaçant longitudinalement le palpeur 79 au moyen du volant 84, on obtient un réglage de la profondeur de passe de l'outil 74, et ainsi de la largeur de la pièce usinée. Si le contour 86 présente des irrégularités comme les parties en creux 87, il est préférable de ralentir l'avance de la pièce . Ce ralentissement est obtenu avantageusement en faisant coopérer, en même temps que le glissement du palpeur 80 dans la partie irrégulière 87, la came 89 avec un détecteur 90 asservi au moteur hydraulique 63. La configuration du profil 91 de la came 89 commande la vitesse du moteur hydraulique 63 avec-une fonction souhaitée. A la suite d'essais pratiqueSeffectué on a remarqué qu'il était préférable d'effectuer le travail de la pièce en partant du côté le plus simple pour arriver auKpoints les plus critiques; ainsi, par exemple, les pieds de siège sont obtenus en usinant en dernier leur extrémité. La machine est en outre outillée pour travailler les pièces de diverses dimensions . Ainsi, en voulant varier la longueur des pièces, en maintenant le profil constant, rapporté à la nouvelle longueur, il est possible d'utiliser le même gabarit 85, et il est suffisant de changer le rapport existant entre les engrenages 97 et 97'. Si lton veut varier la largeur des pièces brutes , on place le guidage 13 , longitudinalement aux supports 12, tandis que, en variant l'épaisseur de ce guidage 13, on obtient une mise en place verticale par rapport aux supports 12 et même temps il faut mettre en place, par le moyen du volant 60, le plan des cylindres 50 parfrapport à ceux du plan 49. Ainsi, en réglant le volant 17, on place le plan 16 et ainsi on règle la profondeur des sillons; en plaçant le plan 73 à la sortie du banc 48, au moyen du volant 70 , on obtient le réglage du rabotage. Si l'on désire un profil divers, il est suffisant de remplacer le gabarit tandis que, si l'on veut mettre les irrégularités en évidence, longitudinalement à la pièce finie, il est possible d'utiliser des gabarits de grands diamètres. Ces gabarits 85 sont copiés , en utilisant la même machine. A cette fin, on fixe, sur des patins 109, les bras 105, un par gabarit, et dans le cas présent deux, un pour chaque côté à travailler de la pièce. On fixe, à la place du gabarit 85, une table de support ou plateau 185; ensuite on insère la pièce témoin 104 entre les plans 49 et 50. La pièce parcourant le banc 48 , est palpée par les détecteurs' 106 des bras 105, qui donnent aux bras 105, un mouvement de translation vertical par rapport au banc 48, faisant ainsi se déplacer radialement les foreuses 107 par rapport aux tables de support 185-185' en rotation, ces foreuses 107, avec leurs pointes incidentes sur les tables, produisant les gabarits 85 et 85'. On a décrit un mode de réalisation préféré de la présente invention, mais des variations peuvent y être apportées sans se départir du cadre de la présente invention. Ainsi, il est possible de faire varier les rapports et les dimensions; il est également possible, afin d'obtenir un réglage continu de la vitesse d'avance, de remplacer la came 89 par un gabarit d'une configuration appropriée, solidaire du gabarit 85, et dans ce cas, il est nécessaire d'avoir un gabarit de réglage de la vitesse sur un seul des systèmes de mise en mémoire 77. Il est également possible d'utiliser, à la place de moyens de mise en place mécaniques et manuels, des moyens hydrauliques, pneumatiques et électriques; il est par ailleurs possible d'utiliser à la place des moyens à piston 53,des moyens à ressort.On peut également prévoir que 1' outil se déplace en formant un angle par rapport au plan normal à l'avance de la pièce. il est également possible d'utiliser, à la place du moteur hydraulique 63, un moteur électrique asservi ou pouvant être asservi. Les mémoires 77 du type mécanique peuvent également être remplacéespar des groupes électroniques à mémoire du type magnétique à bande ou à disque, ou bien elles peuvent être remplacées par des mémoires mécaniques à came circulaire frontale; il est également possible de disposer les moyens de creusement (46) sur le plan supérieur. Bien entendu, 11 invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier , elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Machine pour la production de pièces profilées en général , en utilisant des fraises ou meules abrasives ou bandes abrasives , caractérisée en ce qu'elle comprend un banc d'entraînement unidirectionnel, de guidage et de travail, transversalement auquel glisse au moins un outil (74-74') asservi à des dispositifs de mise en mémoire (77-77') du profil , à l'entrée dudit banc, un dispositif chargeur (10) coopérant avec des moyens de rabotage-creusement (46), et à la sortie des moyens de rabotage (66-67). 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif chargeur (10) précité comprend un premier plan (16) dispose longitudinalement, avec un plan de charge sensiblement tangent au moyen de rabotagecreusement précité (46) , un second plan (18) coulissant longitudinalement et portant les moyens de serrage et de centrage (33) des pièces brutes, la hauteur dudit premier plan (16) pouvant avantageusement être partiellement réglable. 3.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le second plan (18) précité du dispositif chargeur (10) précité présente des moyens pour l'avance, constitués d'une friction (34) asservie fonctionnellement par l'insertion au début du cycle de travail, et par le mouvement , au banc d'entraine- ment, qui agit sur une chaîne (20) ancrée audit second plan (18), le dégagement de ladite friction (34) étant asservi à un interrupteur de fin de course, et en ce qu'on prévoit des moyens pour le retour dudit plan, qui sont avantageusement constitués d'ensembles cylindre -piston (23). 4.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bancdtentrainement , de guidage et de travail (48) précité comprend : un plan (49) de cylindres moteurs cannelés (51) et un plan (50) de cylindres moteurs lisses, lesdits cylindres moteurs cannelés (51) coopérant avec les moyens précités de rabotage-creusement (46) et la position verticale entre lesdits plans (49- 50) étant réglable. 5.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les outils (74,74') précités sont coulissants sensiblement transversalement au banc d'entraînement précité, ledit mouvement coulissant étant dérivé de moyens de mise en mémoire du profil (77 et 77'). 6.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs de mise en mémoire précités (77 et 77') comprennent : un gabarit (85) rotatif, dont le bord (86) coopère avec un lecteur-palpeur (79) relié fonctionnellement à l'outil (74) précité, la rotation dudit gabarit (85) étant coordonnée à celle des cylindres d'entraiL nement , au moyen d'amplificateurs (98). 7.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les lecteurs-palpeurs (79 ) précités se composent d'un détecteur (80) mobile coopérant , sur un côté, avec le bord mis en mémoire (86) du gabarit (85) précité, et sur le côté opposé avec des moyens rigides (83) de transfert du mouvement à l'adplificateur oléodynamique (98) précité. 8.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gabarit (85) précité comprend une première came (89) dont le profil (91) asservitfonctionnellement la vitesse d'avance de la pièce précitée coopérait avec un détecteur (90) asservi au moteur (63) précité 9.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gabarit (85) précité présente des moyens (92) asservissant le dispositif chargeur précité. 10.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de rabotage-creusement (46 ) précités sont avantageusement constitués d'une série de fraises, lesdits moyens (46) coopérant au-dessus avec un cylindre(62) relié élastiquement au banc d'entraînement, guidage et travail (48). 11.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de rabotage(65) précités sont constitués d'au moins un tambour (66) coopérant avec les cylindres cannelés précités.