Brevet FR2342114A1 — publié le 19770923

La présente invention concerne use machine å centrer à cycle de travail antomatique, cest-i-dire une machine permettant d'ef- fectuer simultanément deux perçages coaxiaux, dans l'axe et à chacune des extrémités d'une pièce telle que, par exemple, un arbre d'entraînement avant rectification ou tournage. Elle a plus particulièrement pour but la rFalisation atone machine gpEcifique du travail de centrage, dont, par conséquent, tous lejs éléments ent été conçus à cet effet, et qui soit exempte de tous les iconvénientss des machines aouellement utilisées, qui sont ou bien xal commodes parez que trop rudimentaires, ou bien qui sont démesurées, en per*oraance et en prix, par rapport au travail qu'elles ont à effectuer.En effet, les centreuses sc phistiquOes réalisées i l'heure actuelle présentent toutes une structue dérivée de celle d'un tour, qui est normalement prévue pour résister en conservant une haute précision, å des contraintes beaucoup plus importantes que celles qui sont exercées par la centresse pour effectuer les susdits perçages. En outres ces machines sophistiquées ne conviennent en général qu'à des productions en très grandes séries de pièces identiques Il est à noter à ce sujet que l'invention a au contraire pour but la rOalisatlon d'une machine à centrer qui soit facilement adaptable à des pièces de dimensions variées et qui se prote néanmoins à la réalisation de centrage i des cadences relative- ment élevées sùr des Moyennes ou des grandes séries. L'invention parviens à tous ces résultats et propose en ónséquence une tachine i centrer comprenant essentiellement un bane å plat, d semelle rapportée, sur laquelle peuvent coulisser et être bloquées deux unités de perçage pneumatiques i eycle au tomatique (approche, avance-travail, retour raplde avec arrêt de rotation en fin de course de recul), ainsi que, entre ces deux unités, un étau do centrage et de blocage de la pièce i centrer, cet étau comprenant, de préS6rences deux sors à déplacement con- centrique et use butée réglable servant au positionnement longi tudinal de la pièce. Selon une autre caractéristique de l'invention, en sue dtas- surer la protection de 1'opérateur en cours de travail, la machl- ne à centrer comprend en outre deux capots à grande visibilité recouvrant les unités de perçage en cours de travail, l'ouverture et la fermeture des capots étant obtenues de préférence par des vérins pneumatiques à double effet avec amortissement pneumatique en fin de course. Bien entendus la machine qui vient d'être décrite peut comprndre, de façon classique un dispsositif de refroidissement comportant, associé à chaque unité de perçage, un tube d'arrosage déplaçable longitudinalement et dont le débit peut être réglé, par exemple par un robinet à boisseau sphérique, L vention a en outre pour but la réalisation d'un systbme de commande particulièrement approprié au mode de fonctionnement de la machine et aut réflexes naturels de ltopérateur. A cet effet, elle utilise un commutateur de commande, monté de préférence sur un pupitre réglable en distance et en inclinai- son, à partir de la machine d centrer, ce commutateur tant actionné au moyen d'un levier articulé à l'une de ses extrémités, de manière å pouvoir prendre au soins trois positions de commsnde å savoir å partir d'une position de repos normale au plan du pupitre, une position inclinée à gauche commandant la fermeture des capots une position inclinée vers le bas pour la mise en route des unités de perçage qui effectuent automatiquement tout leur cycle de travail, et enfin, une position inclinée wers la droites pour offectuer 1'ouverture des capots. Natarellement, ce szystème de commande peut comprendre en outre un circuit de sécurité pour éviter que l'on puisse ouvrir les capots pendant le fonctionnement des unités de perçage, ou viee-verva, pour éviter que l'on puisse mettre en marche les unités de perçage lorsque les capots sont ouverts. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, d titre d'exemple non liDitatit, avec référence aux dessins annexés,dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent respectivement, en vues fros- tales avant et arriereX une machine å centrer selon un mode préféré de rEalisation de l'inventiou. La figure 3 est une vue en perÇpective A plus grande échelle de la partie centrale de la machine i centrer représentée figures 1 et 2. La figure 4 est une vue schématique de l'une des deux unités de perçage pneumatiquess utilisée dans la machine de centrage représentée figures 1 et 2. La figure 5 est le schéma électrique du système de covande intuitive de la machine à centrer. Avec référence aux figures 1 et 2, la machine à centrer comprend une structure composée d'uLe poutre 1 en profilé, servant de banc, et à chacune des extrémités de laquelle sont fixés deux pieds 2 en tôle mécanosoudés, largement dimensionnés et en tretoisés à leur partie inférieure par une traverse 3 en tôle pliée. Afin de permettre une mise à niveau rigoureuse de la machine à centrer (surtout dans le sens transversal), ceci afin de garder sa précision, chacun des pieds peut comprendre des vis de réglage associées à des boulons de fixation. La partie supérieure de la poutre 1 porte une glissière 4 en acier traité et rectifi qui supporte, de chaque caté,une unité de perçage à cycle autoxatique 5, 6, ainsi qu'un étau de centrage et de fixation 7, disposé entre les deux unités 5 et 6. La liaison entre les unités de perçage 5, 6, l'étau 7 et le banc, est effectuée par l'intermédiaire de blocs-supports 8 qui sont montés coulissants sur la glissière 4 et qui peuvent être bloqués au moyen de vis 9, par exemple des vis six pans creux. Par conséquent, il est clair qu'il est possible d'effectuer rapidement un réglage axial des éléments 5, 6 et 7. On notera à ce sujet que ltécartement des deux unités de perçage 5 et 6 peut être prévu pour le centrage de pièces 10 ae longueur très variée (pouvant par exemple aller de 100 mm à 1000 'm). On notera également que la mobilité de l'étau 7 le long du banc I permet le centrage de pièces (par exemple matricées) ayant une partie centrale de diamètre beaucoup plus important que ceux des parties d'extrémité. Les unités de perçage 5, 6, à fonctionnement pneumatique, ont un cycle de travail automatique, qu'il s'agisse de la rotation, de l'avance (approche, travail) ou du recul de la broche porteforet 11. Elles permettent une approche rapide du foret 12, à quelques millimètres de la pièce à centrer, une avance de travail contrée par un frein hydraulique 13 réglable au moyen d'une vis de réglage 14 réglant le débit d'air admis ou évacué par le vérin pour la course aller et retour du vérin suivant la matière à usiner et sa dureté, et enfin, un retour rapide de la broche Il avec arrêt automatique de rotation en fin de course de recul (action d'une vis de commande de retour 15 sur un clapet de fuite à poussoir 16). La course totale que le foret doit parcourir pour réaliser l'opération de perçage peut être réglée au moyen d'une butée 17 mécanique réglable par une vis 18, (figure 4). On notera que les unités 5, 6 peuvent fonctionner ensemble ou séparément. A cet effet, on peut prévoir, pour chacune des unités de perçage 5, 6, une vanne d'isolement pouvant autre commandée par exemple par un poussoir "Stop d'urgences pour obtenir l'arret de l'unité en cas d'incident. Elles peuvent également être pourvues d'un tube d'arrosage 20 déplaçable longitudinalement et dont le débit peut être réglé par un robinet à boisseau sphérique 20'. Tel qu'il ressort clairement de la figure 3, 11 étau 7 comprend deux mors 21 et 22 à déplacement concentrique et qui co - prennent chacun un jeu de deux rainures en V 23, 24, qui permet- tentspar leur retournement, le centrage et le serrage de pièces pouvant présenter des diamètres allant de 16 mm à 90 mi. Pour éviter à ltopXrateur d'avoir à soutenir la pièce 10 pendant sa mise en place dans l'étau 7, et lors du serrage de celuici, on utilise deux éléments de support 26 situés contre les faces latérales des deux mors 22 et qui sont constitués par deux équerres comprenant chacune une branche verticale venant se fixer avec possibilité de réglage contre l'une des faces latérales de l'un des mors 22, et une branche horizontale s'étendant dans l'intervalle des deux mors 22. En outre, pour centrer axialement la pièce dans l'étau, on utilise une butée réglable 27 fixée à l'extrémité d'une tige 28 qui est elle-mEme montée coulissante sur l'un des mors 22 (figure 3). Au cours du travail, l'opérateur est protégé par deux capots 30 à grande visibilité recouvrant les unités de perçage 5, 6. Ces capots 30 -sont montés coulissants sur deux barres 31 en acier traité rectifié, par l'intermédiaire de roulements longitudinaux à billes, protégés par des joints racleurs. L'ouverture et la fermeture de ces capots 30 sont obtenues par des vérins pneumati- ques 32 à double effet, avec amortissement pneumatique en fin de course. De préférence, la course d'ouverture de chaque capot 30 doit être suffisante, par exemple 200 nm pour permettre un dégagement complet de la pièce 10. En raison du fait que, comme précédemment mentionné, le cycle de travail des unités de perçage 5, 6 est automatique, la commande de l'ensemble de la machine à centrer se trouve très simplifiée et se limite pratiquement en l'ouverture et la fermeture des capots 30 et la mise en route des unités de perçage 5, 6. Ces trois manoeuvres peuvent être avantageusement réalisées au moyen d'un commutateur à trois piles de commutation 34, actionné par un seul levier 35 de commande, articulé sur un pupitre de commande 36 relié au banc 1 au moyen d'un bras monté oscillant avec friction de manière à pouvoir entre déplacé suivant les besoins. Comme représenté figure 1,le levier 35 du coniiutateur peut être protégé par un anneau 37 fixé à distance sur le pupitre 36, coaxialement au point d'articulation du levier 35, de manière à servir d'appui pour la main de l'opérateur. Le réglage de l'inclinaison du pupitre 36 peut,quant à lui, autre obtenu par rotation du capot sur le bras oscillant. Outre le commutateur à levier 34, le pupitre 36 peut également conprendres - En voyant 38 (rouge)contrslant la mise sous tension de la machine. - Un commutateur rotatif 39 (blanc) pour la mise en route de la pompe d'arrosage avec son voyant (bleu) 40 de viiualisa- tion de mise en route. - Un commutateur rotatif 41 (rouge) pour la commande de l'éclairage. Le pupitre de commande 36 est relié par un cible souple à une armoire électrique 42 qui regroupe toutes les commandes fonctionnelles de la machine. Avec référence à 18 figure 5,le système de commande de la machine comprend, tout d'abord, un sectionneur d'entrée 45 muni de fusibles 46, ce sectionneur effectuant la liaison entre les trois fils d'alimentation 47, 48, 49 en courant alternatif triphasé provenant du secteur et, d'une part, un disconnecteur 50 de commande de la pompe d'arrosage, et, d'autre part, pour deux d'entre eux seulement (46, 47), le primaire d'un transformateur 51 de sécurité 220 - 380 Volts/24 Volts qui assure l'alimenta- tion des électrovannes de commande de fonction (commande des unités de perçage 5, 6 et des capots 30). Le disconnecteur 50 de commande de la pompe d'arrosage est lui-mEme commandé par le commutateur 39 auquel est associé le voyant 40. La commande de l'électrovanne des unités de perçages 4, 5 est effectuée par un relai 52 qui est commandé par un contacteur 53 du commutateur 34 à levier. La commande de l'électrovanne des vérins 32 d'ouverture et de fermeture des capots 30 est assurée par un relai 54 commandé par les contacteurs 55 et 56 du commutateur 34 à levier. On notera enfin que le transformateur 51 peut être relié à une prise d'éclairage 57 commandée par l'interrupteur 41 associé à un voyant lumineux 58 et que des fusibles 59 peuvent être disposés dans les circuits de commande des électrovannes des unités de perçage 5, 6 et des vérins 32 d'actionnement des capots 30. Le groupe d'arrosage se compose essentiellement d'un bac 61 par exemple d'une capacité de 20 litres avec un système de filtrage et d'une pompe d'arrosage 62, l'ensemble étant relié à la machine par des tuyauteries 63 souples aussi bien pour le refoulement que pour le retour au bac, ce qui permet le déplacement éventuel du groupe. Il est bon de préciser à ce suJet que le retour au bac 61 du liquide de refroidissement s'effectue par l'intermédiaire d'ue bac de réception qui sert également à la récupération des copeaux Le bac 61 comprend un couvercle sans fixation, de manière à faciliter le contr8le du liquide ainsi qu'un nettoyage aisé du bac. On notera enfin que l'ensemble de la machine est alimenté en air comprimé par une tubulure unique au travers d'un groupe manodétendeur 64, et d'un filtre à huile 65 à microbrouillard d'huile assurant la filtration de l'air et la lubrification de tous les éléments pneumatiques de la machine. En ce qui concerne l'utilisation de la machine à centrer qui vient autre décrite, il est bien clair qu'avant d'effectuer le centrage d'une série de pièces, il convient d'effectuer une série de réglages: On commence par régler la butée 27 de manière à ce que l'on puisse centrer la pièce sur les mors 22 de l'étau. On place ensuite une pièce dans les mors, puis on serre (un serrage de 5 à 6 mkg est largement suffisant). Une fois les forets montés et les têtes de perçage disposées en position arrière reculée, on déplace l'ensemble bloc-support 8, les têtes de perçage 5, 5 de telle sorte que la pointe du foret se trouve à 5 mm de la face de la pièce 10 à centrer. On règle ensuite la course des unités de perçage 5, 6 au moyen des vis de réglage 15 et 18, puis le frein hydraulique 19 en vissant ou en dévissant la vis 14 de réglage du débit hydraulique, située à l'extrémité du frein. Lorsqu'on a réglé les unités de perçage 5, 6, on effectue éventuellement le réglage des capots 54 qui sont déplaçables avec les vérins 32 sur toute la longueur des tiges de guidage 31. Une fois tous ces réglages terminés, pour mettre en oeuvre la machine, on enclenche le sectionneur 45 de manière à alimenter la machine en courant électrique, puis on met en route la pompe d'arrosage 62 au moyen du commutateur 39 et on règle éventuelle- ment le débit de liquide par les robinets 20'. On peut alors refermer les capots 30 en disposant le levier de commande 35 à gauche, puis mettre en route les unités de per qage 5, 6 en disposant le levier de commande 35 vers le bas; elles effectuent alors automatiquement le centrage de la pièce 10. Une fois que les broches Il des unités de perçage 5, 6 sont rem3sx5 à leur position initiale de départ, on peut ouvrir les capots 30 en inclinant le levier de commande 35 à droite, puis 8ter la pièce 10,et une nouvelle opération de centrage peut à nouveau entre réalisée sur une autre pièce de forme identique. REVEN ICÂTIONS 1 Machine à centrer à cycle de travail automatique caractérisée en ce qu'elle comprend essentaellépient un banc à plat, à semelle rapportée, sur laquelle peuvent ceulisser et être bloquées deux unités de perçage pneumatiques à cycle automatique (approche, avance travail, retour rapide avec arrêt de rotation en fin de course de recul), ainsi que, entre ces deux unités, au moins un étau de centrage et de blocage de la pièce à centrer, cet étau comprenant, de préférence, deux mors à déplacement concentrique et une butée réglable servant au positionnement longitudinal de la pièce. 2.- Machine à centrer selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'en vue d'assurer la protection de l'opérateur en cours de travail, la machine à centrer comprend, en outre, deux capots à grande visibilité recouvrant les unités de perçage en cours de travail, l'ouverture et la fermeture des capots étant obtenues, de préférence, par des vérins pneumatiques à double effet avec amortissement pneumatique en fin de course. 3.- Machine à centrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de refroidissement comportant, associé à chaque unité de perçage, un tube d'arrosage déplaçable longitudinalement et dont le débit peut autre réglé,par exemple, par un robinet à boisseau sphérique. 4.- Machine à centrer selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que le susdit étau comprend deux mors à déplacement concentrique et qui comprennent chacun un Jeu de deux rainures en Y qui permettent, par leur retournement, le centrage et le serrage de pièces de dimensions variées. 5.- Machine à centrer selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que le susdit étau comprend deux élé- ments de support situés contre les faces latérales des deux mors et qui peuvent autre constitués par deux équerres comprenant chacune une branche verticale venant se fixer, avec possibilité de réglage contre l'une des faces latérales de l'un des deux mors et une branche horizontale s'étendant dans l'intervalle des deux mors. 6.- Machine à centrer selon l'une des revendications précé- dentes,caractériséeence que sa commande est effectuée au moyen d'un commutateur actionné au moyen d'un levier, articulé, à l'une de ses extrémités, sur un pupitre de commande, ce commutateur pouvant prendre trois positions de commande, à savoir, à partir d'une position de repos normale au plan du pupitre, une position inclinée à gauche commandant la fermeture des capots, une position inclinée vers le bas pour la mise en route des unités de perçage qui effectuent automatiquement tout leur cycle de travail, et enfin, une position inclinée vers la droite, pour effectuer l'ou- verture des capots. 7.- Machine à centrer selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit pupitre de commande est réglable en distance et en inclinaison. 8.- Machine à centrer selon la revendication 6, caractérisée en ce que le susdit levier est protégé par wn anneau fixé à tis- tance sur le pupitre coaxialement au point d'articulation dudit levier. 9.- Machine i centrer selon l'une des revendications préc6- dentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un groupe d'arrosage composé d'un bac lui d'un système de filtration, d'un couvercle sans fixation et d'une pompe d'arrosage reliée à la machine par des tuyauteries souples, le retour au bac du liquide s'effectuant par l'intermédiaire d'un bac de réception qui sert également à la récupération des copeaux. 10.- Machine à centrer selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que son système de commande comprend: un sectionneur d'entrée effectuant la liaison entre les fils d'alimentation en courant provenant du secteur et, d'une part, un disconnecteur de commande de la pompe d'arrosage et, d'autre part, le primaire d'un transformateur assurant l'alimentation des électrovannes de commande des unités de perçage et des capots, en ce que le disconnecteur de commande de la pompe d'arrosage est commandé par un commutateur auquel est associé mi voyant, ces deux éléments étant disposés sur ledit pupitre, en ce que la commande des électrovannes des unités de perçage et des vérins associés au capots est assurée à partir de relais commandés par les contacteurs du susdit commutateur à levier, et en ce que ledit transformateur peut alimenter une prise d'éclairage commandée par un interrupteur associé à un voyant lumineuxt ces deux éléments étant disposés tous deux sur ledit pupitre.