Brevet FR2338770A1 — publié le 19770819

L'invention, due à la collaboration de Monsieur ROUGIER Jean-Paul se rapporte à une machine à ébarber permettant d'effectuer automatiquement le transport et le meulage rapide des pièces rondes de fonderie, et en particulier une machine à meuler automatiquement les moyeurtambours de freins. Il existe déjà des machines à ébarber classiques manuelles ou semi-automatiques, tourets ou lapidaires, mais dans lesquelles les opérations de transport et d'ébarbage sont toujours séparées, seule la seconde étant éventuellement automatisée. Iar opération de transport, il faut entendre les opérations qui consistent à alimenter la machine en pièces à ébarber, c'est-a-dire essentiellement le chargement et le déchargement précédant et suivant respectivement le meulage proprement dit. Dans les machines traditionnelles, la distance de la pièce à la meule varie progressivement jusqu'S obtenir la cote voulue et le temps d'usinage est déterminé par le réglage de l'avance. En outre, le dispositif mécanique ou hydraulique d'entrarnement de la pièce en rotation est rigide et réglé en -fonction de l'effort maximum supporté par la meule, par exemple pour les appendices métalliques ou les attaques de coulé de taille maximum.Ainsi, la vitesse de rotation de la pièce, qui doit être élevée pour améliorer les cadences, est pratiquement constante et des risques d'éclatement de la meules sont & craindre étant donné que le couple maximum exercé sur celle-ci, en fonction des aspérités de la pièce, peut dépasser la limite de rupture, Ces risques sont aggravés dans les machines connues par une channe cinématique mécanique introduisant rigidité et inertie entre les organes de travail et les organes de commande. La demanderesse a déjà mis au point dans son brevet français 2.135.420 une machine à meuler semi-automatlque au sens indiqué précédemment et comportant un touret à meule fixe et un dispositif réglable d'approche puis de retrait de la pièce sur la meule au moyen d'une commande hydraulique actionnant un jeu de biellettes. Cette machine permet non seulement d'économiser le temps mais de plus résout le problème de l'encrassement des organes moteurs, ces derniers étant situés & labri des poussières abrasives résultant du meulage. La présente invention se propose de réaliser une étape supplémentaire dans le perfectionnement de ces machines en fournissant une machine à ébarber dont les organes moteurs soient également soustraits à l'encrassement et, qui de plus réalise de manière entièrement automatique toutes les opérations de transport aussi bien que de meulage, et ceci dans un temps minimum tout en évitant les inconvénients qui précèdent. L'invention consiste à utiliser d'une part, un unique bras mécanique articulé autour d'un axe vertical sur un montant de châssis de la machine et qui occupe successivement trois positions correspondane aux opXrations de chargement, ébarbage et déchargement des pièces, de sorte que le cycle total des opérations par unité soit très court, par exemple inférieur à 6 secondes, et d'autre part, un dispositif d'entrarnement en rotation de la pièce solidaire du bras articulé, qui fonctionne non pas à vitesse constante mais à couple constant préréglé à sa valeur maximum en fonction des caractéristiques de la meule.La pièce est ainsi ébarbée avec le maximum d'efficacité en un temps minimum puisque la vitesse de rotation de la pièce est ajustée automatiquement entre zéro et une valeur maximum de façon à maintenir constant le couple résistant. Le meulage est de la sorte personnalisé à chaque pièce en fonction de sa qualité de surface. Pour cela, l'invention met en oeuvre un vérin rotatif amplifié par une transmission à engrenages pour obtenir 4000 de rotation de la pièce et commandé par des multiplicateurs de pression en série avec des clapets différentiels réglant le débit de fluide dans le vérin. Les multiplicateurs sont eux-mêmes pilotés par air dont la pression est réglée par des manomètres détendeurs à partir d'un distributeur électropneumatique. On notera que la durée du cycle est encore réduite d'une part par l'utilisation du bras de transfert, dont les déplacements angulaires réalisés par un vérin sont aussi réduits que possible, et d'autre part, par l'utilisation d'un vérin rotatif à retour rapide dont la fin du retour conditionne le début de l'opération de chargement de la pièce suivante. La nouveauté réside en particulier dans la combinaison constituée par le bras de transfert articulé comprenant le dispositif d'entratnement en rotation de la pièce avec son multiplicateur d'angle de rotation et le dispositif de serrage de la pièce entre deux mâchoires pivotantes. L'invention apporte une solution économique au problème de l'automatisation des machines à ébarber en offrant toutes les conditions de sécurité requises à un prix modéré, compte tenu de la simplicité de la combinaison objet de l'invention, notamment par l'absence de tout organe mécanique exigeant un usinage précis. D'autres particularités de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel: la fig. 1 est une coupe transversale de la machine selon I-I de la fig. 2; la fig. 2 est une vue de dessus de la machine; la fig. 3 représente le schéma partiel de raccordement du dispositif d'entralnement en rotation. Comme on le voit notamment sur les fig. 1 et 2, la machine comporte un bras 1 solidaire de deux pivots verticaux 2 situés dans le prolongement l'un de l'autre et s'articulant dans deux crapaudines 3 fixées sur le bâti de la machine. Le bras 1 est ainsi susceptible de pivoter autour de l'axe vertical à la manière d'un battant de-porte. Ce bras 1 comporte d'une part, une mâchoire supérieure 4 de révolution montée sur un axe vertical 5 qui tourillonne dans l'extrémité supérieure du bras en étant entrain en rotation par un vérin hydraulique rotatif 6 par l'interne diaire d'une multiplication à engrenages 7. Cette multiplication à engrenages est choisie de telle manière que la rotation complète du vérin 6, nécessairement inférieure à 3600, conduise pour la mâchoire 4 à une rotation supérieure à 3600, de préférence 4000.Le bras I comporte d'autre part une ma'#Choire -inférieure 8 également de révolution et dont l'axe 9 peut tourner fou dans une console 10 qui coulisse verticalement dans le bras 1 au moyen de glissières en étant entrain par un vérin vertical 11 dont l'actionnement permet de brider une pince 12, par exemple une ébauche de fonderie d'un tambour de frein, entre les deux machoires 4 et 8 qui sont naturellement usinées de la forme appropriée pour prendre et : - '1 pièce avant de l'entratner en rotation sous l'effet du vérin 6 comme indiqué, ci-dessus. Le bras 1 dans son ensemble avec tous les dispositifs qui viennent d'être décrits peut être déplacé au moyen d'un vérin 13 à double course, constitué par exemple par un double vérin à air comprimé, de manière à occuper successivement trois positions dont une position médiane de chargement représentée par l'axe 1c sur la fig. 2, une position de travail représentée par l'axe lt sur la fig. 2 et une position de déchargement représentée par l'axe ld sur cette fig. 2. Les pièces 12 a ébarber arrivent dans le sens de la flèche 14 sur un convoyeur, aprds transport et retournement. Elles sont ensuite poussées par un poussoir 15 animé par un vérin d'alimentation 16 jusqu'd l'extrémité d'un plateau de chargement 17 dont l'extrémité demi-circulaire, à la forme globale des pièces, comporte une échancrure 18 pour permettre le passage vertical de la mâchoire 8 et de la console 10 lorsque le bras est dans la position de chargement îc. De la même façon un plateau de déchargement 19 évacue les pièces par simple gravité grâce à son inclinaison, et il comporte une échancrure semblable 20 pour permettre le passage de la machoire inférieure 8 et de la console 10 lorsque le bras est dans la position de déchargement ld. Enfin, la machine comporte un touret de meulage 21 formé par un moteur d'entrainement 22 qui entraîne par une transmission 23 l'axe horizontal d'une meule travaillant en lapidaire et dont la surface de travail verticale est représentée par 24 sur la fig. 2. En variante, l'axe de la meule peut être incliné pour l'ébarbage de pièces coniques. La position de travail lt du bras est réglée de telle manière que cette surface 24 produise l'ébarbage de la périphérie de la pince 12 montée entre les mâchoires 4 et 8. Après chaque déchargement, les mâchoires 4 et 8 arrivent en position ouverte de part et d'autre du plateau de chargement 17, puis pendant l'immobilisation du bras dans sa position ic, le vérin 11 produit le soulèvement d'une nouvelle pièce et son bridage contre la mâchoire supérieure. Le bras est ensuite amené par le vérin 13 dans la position de travail où la pièce est entraînée de 4000 pendant que la meule produit son ébarbage périphérique sur cette unique révolution.Dès que cette rotation est terminée, le vérin 13 repousse le bras dans sa position de déchargement Id, les deux machoires arrivant par conséquent au-dessus du plateau 19, puis dans cette position la machoire inférieure s'abaisse sous l'effet du vérin 11 ce qui produit le débridage de la pièce 12 et sa dépose sur le plateau de déchargement incliné 19 qui l'évacue. De cette position, le bras repasse à la position de chargement et ainsi de suite. On a donc ainsi un organe cinématique unique qui effectue toutes les opérations de transport et de travail sans perte de temps et sans déplacements inutiles. Selon une autre particularité de l'invention, l'entrat- nement en rotation de la pièce à ébarber 12 se fait selon un couple constant réglé en fonction des efforts que la meule est susceptible de supporter sans dommage. Selon la proéminence plus ou moins marquée des barbes à ébavurer, la vitesse de rotation de la pièce s'adapte par conséquent automatiquement entre une vitesse minimum, pouvant être nulle, et une vitesse maximum préréglée évitant tout emballement. Ceci est obtenu selon l'invention conformément au schéma de réalisation de la fig. 3 au moyen d'un distributeur électropneumatique 25 qui distribue la pression d'air arrivant par 26 vers la voie d'aller 27 ou vers la voie de retour 28 selon le sens de son actionnement Chacune de ces voies comporte respectivement un manodétendeur réglable 29 avec éventuellement un manomètre de contrôle, puis une vanne multifonction 30 qui a notamment pour fonction de mettre à l'atmosphère la partie aval 31 de la voie correspondante lorsque la pression chute en amont et de permettre ainsi, sans résistance, l'échappement de l'air accumulé.On a ensuite un multiplicateur de pression oléopneumatique 32 qui fournit une pression d'huile à un multiple exact de la pression d'air régulée par le manodétendeur 29 et qui l'envoie au vérin rotatif 6 par l'intermédiaire d'un clapet différentiel, 33 pour la voie aller et 34 pour la voie retour. Chacun de ces clapets différentiel comporte un clapet antiretour monté en parallèle avec un étranglement réglable permettant de régler la vitesse du déplacement opposé. Ainsi, lorsque l'air est envoyé dans la voie aller 27, l'huile passe librement par le clapet anti-retour du clapet différentiel 33, et la vitesse de rotation maximum du vérin 6 dans le sens aller, c'est-à-dire dans le sens de travail est réglée par action sur l'étranglement variable correspondant à la voie retour, et inversement. On voit donc que l'on peut bien comme annoncé régler le couple d'entraînement de la pièce, par action sur le manodétendeur 29, et d'autre part la vitesse maximum de rotation de la pièce en l'absence de résistance par action sur les étranglements variables à l'aller comme au retour. Grâce à cette disposition, la pièce à ébarber ne passe que le minimum de temps dans chacune de ses positions angulaires, ce temps variant selon la proéminence des barbes à ébavurer, en ralentissant son mouvement automatiquement lorsque ces barbes sont importantes, ceci pour éviter d'endommager la meule, et en accélérant son mouvement jusqu'à la vitesse maximum réglée lorsque ces barbes sont de faible importance. On ne passe donc que le minimum de temps nécessaire pour l'ébarbage complet de chaque pièce, et dès que la rotation complète de la machoire supérieure 4 est effectuée, cela déclenche immédiatement le déchargement et la poursuite du cycle. On voit ainsi qu'avec des moyens simples et sans grande précision, la machine permet d'ébavurer les pièces en toute sécurité et dans le minimum de temps qui soit possible. REVENDICATIONS 1. Machine à ébarber les pièces de révolution à l'aide d'une unité de meulage fixe du type comportant un bras de transfert articulé autour d'un axe fixe et portant à son extrémité un dispositif de préhension rotatif tout en étant susceptible d'être amené séquentiellement dans.trois positions différentes, dont une de chargement, une de travail et une de déchargement, machine caractérisée par le fait que le dispositif de préhension est constitué par deux mâchoires montées rotatives autour d'axes situés dans le prolongement, ces mâchoires étant déplaçables l'une par rapport à l'autre dans le sens de ces axes de manière à pouvoir se rapprocher l'une-de l'autre dans la position de chargement et s'écarter l'une de ltautre dans la position de déchargement, l'une au moins de ces mâchoires étant entraînée en rotation au moins dans la position de travail. 2. Machine à ébarber selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bras de transfert pivote autour d'un axe vertical fixe et que les deux mâchoires pivotent également autour d'un axe vertical. 3. Machine selon une quelconque des revendications I et 2, caractérisée par le fait que le dispositif d'entraînement en rotation d'une des mâchoires est constitué par un vérin rotatif hydraulique qui transmet son mouvement par l'intermédiaire d'une multiplication à engrenage d'un rapport tel que la pièce à ébarber subisse une rotation supérieure à un tour complet. 4. Machine à ébarber selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le vérin rotatif hydraulique est commandé par des multiplicateurs de pression pilotés à partir d'un circuit d'air à pression réglée à une valeur prédéterminée par des détendeurs de façon à entraîner la pièce en rotation à un couple constant et à une vitesse variable. 5. Machine à ébarber selon la revendication 4, caractérisée par le fait que des étranglements variables à effets différentiels insérés dans le circuit hydraulique du vérin rotatif permettent de limiter à une valeur maximum ladite vitesse variable.aussi bien dans la phase aller que dans la phase retour.