Brevet FR2299111A1 — publié le 19760827

L'invention se rapporte à une machine-transfert pour le tronçonnage de séries de pièces. Dans l'industrie il est connu d utiliser pour certains travaux des machines-transferts qui sont en fait des machines outils à postes multiples dans lesquelles machines les pièces à usiner restent fixes pendant les opérations d usinage, qui ont lieu à plusieurs postes, dans le même temps, puis se déplacent mécaniquement de poste en poste pendant les opérations intermédiaires. Ces machines comprennent, pour l'ablocage automatique des pièces aux emplacements prévus, pour le déplacement mécanique de ces pièces au moment voulu, ainsi que pour l'avance des outils dans chaque poste, des moyens de commande actionnés suivant un cycle préétabli. Dans le domaine du tronçonnage industriel, que ce soit eofecti- vement pour débiter des tronçons de profilés ou simplement pour ôter de la matière excédentaire, comme par exemple pour scier les masselottes attenant aux pièces venues de fonderie, sont utilisées soit des scies mécaniques tant circulaires qu alternatives ou à ruban, soit des meules. Eermettant une coupe très rapide et n'exigeant qu'une installation peu encombrante, ce sont les meules qui sont le plusfréqueaent utilisées à chaque fois que les chutes n'ont pas à être récupérées et par exemple refondues comme c est le cas lorsqu'il 'agit de métal tel que celui formant les masselottes précitées.En effet, ou tre que les meules scies content très cher et demandent beaucoup de soin pour leur stockage et leur montage, elles cnt une épaisseur importante attaquant largement le produit à tronçonner ce qui réduit fortement les chutes alors que, de plus, elles souillent les particules métalliques arrachées par meulage en y mélangeant des grains 'abrasif et des particules de résine synthétique formant l'agglomérant des meules de ce type. C'est pourquoi, lorsqu'il faut éviter au maximum les pertes, les tronçonneuses d ateliers sont des sciew mécaniques, ne pdluant donc pas les déchets. Parmi les scies mécaniques, les scies alternatives sont générale- ment réservées aux travaux lourds où la lenteur de leur action n'est pas un handicap. Par contre, pour le tronçonnage de séries de petites pièces, seules les scies circulaires ou à ruban sont utili sées. Les disques de scie circulaire sont assez onéreux et de montage ou démontage délicat; de plus, ils sont assez épais et réduisent également les chutes. Par contre, les scies à ruban ont des lames peu coûteuses et de mise en place rapide, tout en permettant, après un guidage approprié de la lame, d'obtenir un travail rapide avec le gros avantage de ne réduire que faiblement les chutes grtce à la finesse du ruban. Dans ces diverses tronçonneuses, les pièces sont présentées ma- nuellement à l outil ce qui demande toute l'attention et une grande dextérité de la part du préposé, non seulement pour obtenir la coupe à l'endroit et selon l'angle voulus, mais surtout pour éviter qu'il se blesse à chaque fois, notamment lors du traitement de petites pièces. Pour améliorer la sécurité du préposé, certains consructeurs ont réalisé des tronçonneuses dans lesquelles la pièce est fixée sur une table avant que l'outil soit descendu vers celle-ci manuellement ou par une commande à pédale. Walheurensement, les opérations d'ablocage des pièces notamment lors de petites pièces ne permettent pas d'envisager une production à cadence élevée. Â ce sujet, si certaines de ces tronçonneuses ont été réalisées avec deux outils de coupe, cela n'était pas en vue de doubler le débit mais seulement pour garantir l'obtention de tronçons d égale longueur. Par contre, c'est afin d'sugmenter les cadences, que certains constructeurs ont imaginé de réaliser des machines transferts pour le tronçonnage et ce notamment pour les pièces qui doivent subir plusieurs coupes, comme par exemple un corps de vanne venu de fonderme et qui doit titre tronçonné à ses tubulures d entrée, de sortie, et de raccordement à l'organe de manoeuvre. Dans cet exemple, une telle machine permet d exécuter une coupe différente à chacun des trois postes de travail alors nécessaires dont les outils respectifs ont pu titre préalablement réglés pour un positlonnement correct de chaque coupe qui a lieu par abaisse ment de l'outil et auxquels postes de travail une pièce est présentée successivement grâce à sa fixation dans une position déterrniiiée sur un support déplacé cas à pas. Outre ces avantage d une grande précision des coupes et d'un seul blocage d'lme pièce nour toutes les coupes la concernant, une telle machine aurait également 1'avantage de permettre le travail conjoint des trois outils, exécutant chacun la coupe pour laquelle il a été pré-réglé, sur des pièces différentes portées chacune par l'un des supportsmontéaen étoile autour de 1 aie de rotation d'une tourelle, selon un écartement angulaire constant correstondant à l'angle dont se déplace ladite tourelle entre deux opérations usinage Enfin, n w outre les supports face à chaque poste de travail, la tourelle comprend encore au moins un poste de préparation qui se trouve en dehors de la zone de débattement des outils et qui permet donc de procéder au retrait des pièces terminées et à l'blocage des nouvelles pièces, pendant la coupe d'autres pièces, en toute sécurite. Tous ces avantages concourent donc à l'obtention d'une cadence de production élevée. Toutefois, des pertes importantes de produit à tronçonner sont déplorées du fait que dans ces machines transferts pour le tronçonnage, où la coupe s'effectue toujours par descente des outils, ce sont toujours des scies circulaires qui ont été utilisées malgré les inconvénients précités qu'elles présentent par rapport aux scies à ruban. En effet, dès l'étude des premières machines de ce type, les scies à ruban ont été jugées inapplicables aux machines transferts parce qu'elles forment des ensembles rigides se prolongeant fortement de part et d'autre de leur zone utile à la coupe, ne serait-ce que pour loger les poulies de renvoi de leur lame, et que dans ces conditions deux scies de ce type ne peuvent être placées à même niveau pour opérer des coupes à angle droit,par exemple sur des pièces portées par une tourelle, et ce par abaissement des scies, sans que l'une des scies soit gênée par l'autre scie ou par un support voisin, à moins de placer les pièces à couper à de très grandes distances de l'ase de la tourelle, ce qui est inconcevable notamment vu le poids et vu l'encombrement qu'atteindrait la machine. Aussi, cette solution du tronçonnage à la scie à ruban, jugée hautement préférable lors de travaux aux machines ordinaires, estelle considérée mauvaise pour les machines-transferts et va-t-elle à l'encontre des préjugés des milieux techniques qui, en conséquence, ont toujours recherché dans des directions différentes la solution de ce Problème depuis longtemps examiné sans succès et qui est de réaliser une machine-transfert pour le tronçonnage qui, tout en travaillant à des cadences élevées et en garantissant les meilleures conditions de sécurité, permette de réduire les pertes connues à ce jour par l'emploi des scies circulaires ou des meules, pertes d'autant plus sensibles avec ces machines qu'elles ont un débit très important. C est là le résultat visé par l'invention. Â cet effet, elle a pour objet une machine-transfert pour le tronçonnage caractérisée notamment en ce qu'elle utilise des scies à ruban. B invention sera bien comprise à l'aide de la description ciaprès faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente - fig. 1 : schématiquement, la machine vue de face, - fig. 2 : schématiquement, la machine vue de dessus, - fig. 3 : le support de pièces vu à plus grande échelle. La machine comprend un bâti 1 et plusieurs arbres 2 portés par des coussinets 3 susceptibles d'être fixés au bati 1, dans des positions variables, par des boulons 4. Le bati 1 porte à sa partie supérieure une tourelle 5 comprenant une colonne centrale 6 de laquelle sont solidaires des supports 7 pour des pièces pn. Ces supports sont disposés radialement à la colonne pour former une croix ou une étoile. Les pièces "P" sont positionnées sur leur support par tout moyen connu tel que des butées (non représentées) elles reposent chacune sur l'un des supports, directement ou par l'intermédiaire d'un berceau lorsque sa forme ne lui donne pas une assise suffisamment stable. Âu-dessus de chaque support 7 la colonne 6 porte une articulation 8 pour une extrémité d'une bride 9 manoeuvrée par un vérin 10 articulé entre, d'une part, un point haut de la colonne 6, et d autre part, l'extrémité libre de la bride 9, afin de faire varier sa position par rapport au support 7. La colonne o présente une semelle il d'appui sur une tablette 12 formant la partie supérieure du bâti 1 sur laquelle elle est guidée en rotation autour d'un axe vertical 13. Cette rotation s'effectue par portions de tour successives afin que chaque support 7 occupe, après chaque mouvement, la place que vient de quitter le support qui le précède dans la rotation n. A cet effet, le bati porte un vérin 14, dont la tige à une course déterminée en vue de correspondre au déplacement angulaire recherché. Par exemple, ce déplacement peut être obtenu (non représenté) par une crémaillère, solidaire de la tige, actionnant un pignon associé à la tourelle par une bague ne transmettant la rotation que dans un sens, ce qui peut être obtenu par tout moyen connu tel qu'an encliquetage. Dans un mode préféré la tourelle 5 est solidaire en rotation d'un distributeur rotatif (non représenté) pilotant les vérins des brides 9 pour les remonter, à un poste de préparation 15,en vue du remplacement de la pièce qui est terminée par une nouvelle, et ce, seulement donc après passage à tous les postes de travail 16 auxquels et entre lesquels postes de travail le distributeur maintient les brides sur les pièces tlpn (fig. )). Par exemple, ces pièces Itpfi pourront être des corps de vanne venus de fonderie, qui ont leur tubulure d'entrée 17 et de sortie 18 ainsi que leur manchon 19 présentant des surlongueurs 20 plus ou moins importantes, devant être tronçonnées. Pour cela, on pourra tout d abord, au premier poste, tronçonner la sortie 17. Puis, en suivant le mouvement de tourelle la pièce, ayant tourné de quatre vingt dix degrés, arrive au second poste où sera tronçonné le manchon 14. Enfin, après une nouvelle rotation partielle jusqu'au troisième poste, on tronçonnera 1 entrée 18. Ces diverses coupes sont faites à l'aide des outils 21 répartis à chaque poste de travail 16. Selon une caractéristique essentielle de 1 invention, les outils 21 sont des scies à ruban et la lame de chaque scie a sa zone utile 22 qui travaille sensiblement parallèlement à l'axe de rotation de la tourelle 5 afin qu il nty ait pas d'interférence entre les scies. Chaque lame est passée de manière connue sur deux poulies de renvoi tournant autour d axes 23 d'une ossature 24, propre à chaque scie, et qui porte également un petit moteur 25 qui entratne ladite lame, par llintermédiaire d'une transmission appropriée. Afin de permettre une vitesse élevée de la lame, celle-ci peut évidemment être guidée dans sa zone utile 22 Par des galets, ainsi que cela est connu, ce qui permet par ailleurs, si nécessaire, une légère orientation de la lame afin de mieux dégager l'ossature. Pour l'avance des outils, qui s'opèreidemment dans une direction perpendiculaire à leur sens de travail, chaque ossature 24 présente des moyens de guidage par rapport au bâti. De préférence à une translation, l'avance de chaque outil sera obtenue par une légère oscillation autour d'un axe situé à l'une des extrémites' de 1 ossature. Par exemple les axes seront matérialisés par des manchons 26 solidaires des ossatures 24 et calés en translation sur les arbres 2 cités plus haut dont l'orientation par rapport au bSti 1 permettra de régler l'angle de coupe. Pour le réglage de la position de chaque manchon au long de 1 'ar- bre correspondant, chaque arbre 2 portera de préférence un moyen adéquat comme par exemple un système vis-écrou 27 abrité des copeaux et salissures par un carter 28; un moyen de verrouillage 29 après réglage en position requise est alors prévu. Pour commander cette oscillation et donc cette agence, à chaque ossature 24 est fixée une extrémité d:un levier 30 dont l'autre extrémité est articulée sur le corps d'un vérin 31 dont la tige 32 est quant à elle articulée sur le bati 1. A moins que leurs mouvements soient programmés, à ces différentes pièces essentielles sont évidemment ajoutés des moyens d'arrt des mouvements en fin de leur course prédéterminée et de commande du mouvement suivant afIn que le cycle ait lieu dans 1-ordre préétabli. Ces moyens, actionnés par les pièces elles mdnea, peuvent être de tout type connu tel que des contacts et/ou relais électriques ou des distributeurs pneumatiques ou hydrauliques. Un gros avantage de l'invention réside dans le peu de puissance installée que nécessite la machine, cette puissance étant environ quatre fois inférieure à celle qui serait nécessaire pour une machine à fraise scie et quinze fois inférieure dans le cas de meules scie, ceci stexpli- quant par le fait que la quantité de copeaux créés est nettement inférieure. REVENDICATIONS I - chine-transfert pour le tronçonnage de séries de pièces et comprenant a) un bati, b) une tourelle formée d une colonne centrale de laquelle sont solidaires des supports de pièces disposés dans un même plan, dans des directions radiales à l'axe de la colonne et à intervalles égaux, cette tourelle étant portée par le bâti, par rapport auquel elle est guidée en rotation autour de son axe, c) un moyen de commande en rotation de la tourelle, selon des portions de tour successives, d'angle correspondant à celui entre deux supports consécutifs de la tourelle, d) des moyens d ablocage d'une pièce sur chaque support, e) des outils de coupe répartis autour de l'axe de la tourelle en plusieurs postes de travail et destinés chacun à exécuter une coupe différente de celle des autres outils, f) des moyens de positionnement des outils par rapport au bati, g) des moyens de guidage et de commande de l'avance des outils cette machine étant c a r a c t é r i s é e en ce que chacun des outils de coupe est une scie à ruban. Il - Machine selon la revendication I caractérisée en ce que chaque scie a sa zone utile qui travaille sensiblement parallèlement à l'axe de rotation de la tourelle. III achaine selon la revendication Il caractérisée en ce que les moyens de guidage de l'avance de l'outil consistent en un axe positiorilé par rapport au bâti et autour duquel l'outil peut osciller. IV - Machine selon la revendication III caractrisçe en ce que d'une extremite l'axe est matérialisé par un manchon solidairesde l'ossature de chaque scie et calé en translation sur un arbre fixé de manière réglable sur le bâti. V - Tachine selon la revendication If caractérisée en ce que l'arbre porte un moyen de réglage de la position du manchon au long de son axe. VI - Machine selon la revendication V caractérisée en ce que ce moyen de réglage est un système vis-écrou abrité dans un carter et complété par un organe de verrouillage après réglage en position requise. VII - tachine selon l'une quelconque des revendications III å VI Ce caractérisée en ce cue le moyen de commande l'avance de chaque scie est un levier solidaire de l'ossature par l'une de ses extrémités alors que son autre extrémité est articulée sur le corps d'un vérin dont la tige est, quant à elle, articulée autour d'un axe solidaire du bâti,