Brevet FR2411668A1 — publié le 19790713

La présente invention concerne un dispositif d'ajustage d'une traverse mobile horizontale de machine-outil à deux montants, comportant deux mécanismes d'ajustage disposés, respectivement, dans les zones d'extrémité de la traverse et coopérant avec les extrémités de celle-ci, ainsi qu'un mécanisme de mise au point permettant de rajuster en hauteur l'une des extrémités de la traverse en fonction de toute déviation éventuelle de celle-ci par rapport à la position voulue, et indépendamment de l'autre extrémité de la traverse. Lors de l'ajustage en hauteur d'une traverse de machine-outil à deux montants, il est important que le support mobile conserve une position horizontale, parallèle au plan du banc ou de la table de la machine. Cette condition n'est pas toujours remplie lorsque, par exemple, plusieurs supports lourds, tels que des porte-fraises,sont répartis de maniée asymétrique sur la traverse. En plus des charges et efforts non-uniformes qui en résultent, il y a un risque d'imprécision considérable de l'ajustage en hauteur de la traverse, par rapport à la position horizontale, du fait d'éventuelles imprécisions du pas de vis des broches filetées ou du pas des pignons, qui sont utilisés dans les mécanismes d'ajustage en hauteur.Il faut noter aussi que, dans certaines conditions, une position oblique parfaitement définie de la traverse peut être souhaitable. Il est connu de munir des machines-outils à deux montants d'un mecanisme de mise au point ou de rajustage, en plus du mécanisme normal d'ajustage en hauteur, ce mécanisme de mise au point permettant de déplacer verticalement une des extrémités de la traverse en fonction de toute déviation par rapport à la position voulue, et indépendamment de l'autre extrémité de la traverse#. Un mécanisme de mise au point de ce genre est décrit, par exemple, dans le brevet d'Allemagne Fédérale No. 1 187 105. Dans ce mécanisme connu, le palier de poussée supérieur d'une broche de commande, qui est disposé dans le ports~: des montants jumelés, est porté par une douille montée à rotation dans le portique, cette douille tournante étant déplaçable axialement à l'aide d'un filetage coopérant avec le taraudage correspondant d'un pignon à vis sans fin entraîné, par l'intermédiaire d'un autre pignon à vis sans fin et d'un engrenage de transmission, par un moteur complémentaire de mise au point. Pour le-cas d'une position oblique de la traverse, le dispositif connu prévoit des butées disposées sur deux broches auxiliaires entièrement déchargées et entraînées en rotation, tout comme les broches de commande, par le moteur d'ajustage principal, ces butées étant appelées à être déplacées en fonction de l'ajustage en hauteur voulu de la traverse, cependant que des contacteurs disposés sur les extrémités de la traverse coopèrent avec les butées pour actionner le moteur complémentaire de mise au point lorsque la traverse ne se trouve pas dans une position strictement horizontale, c'est-à-dire lorsque l'un desdits contacteurs ne touche plus la butée qui lui est associée. Un mécanisme de mise au point de ce type est toutefois très onéreux, notamment du fait qu'il comporte des broches auxiliaires complémentaires non-chargées qui sont nécessaires en vue de l'élimination de toutes irrégularités du niveau d'emplacement des butées, et du fait qu'on doit prévoir des moyens d'entraînement de ces broches auxiliaires. Par ailleurs, même dans un mécanisme connu de ce genre, des imprécisions éventuelles du pas de vis des broches filetées et des engrenages associés peuvent avoir une influence sur le déplacement en hauteur des butées, de sorte qu'une mise à niveau strictement égaèdes butées au-dessus de la table de la machineoutil à deux montants ne peut être assurée. De plus, le dispositif connu ne permet pas de donner à la traverse mobile une position oblique voulue et prédéterminée avec précision. La présente invention a pour but de créer un dispositif d'ajustage d'une traverse mobile horizontale de machine-outil à deux montants, tel que décrit ci-dessus, qui permette de contrôler de manière simple et précise la position de la traverse, et notamment toute déviation de la traverse par rapport à sa position parallèle à la table de la machine-outil, et qui permette également de commander de manière simple et précise le mécanisme de mise au point. Ces buts sont atteints, selon l'invention, en ce que le mécanisme de mise au point est commandé en fonction de la différence entre des valeursd'ajustage prédéterminées et les valeurs mesurées par deux systèmes de mesure de longueur disposés, respectivement, sur les deux montants de la machine et réglés prealablement auxdites valeurs d'ajustage prédéterminées, lesdits systèmes de mesure coopérant respectivement avec deux têtes de palpage indépendantes l'une de l'autre et disposées sur la traverse, dans des zones d'extrémité respectives de celle-ci. Grâce aux systèmes de mesure de longueur indépendants, qui sont cons titués, par exemple, par des systèmes de mesure numériques, sur chacun des montants de la machine-outil, et qui sont ajustés à certaines valeurs prédéterminées, et grâce à la disposition des têtes de palpage sur les parties terminales ou extrémités de la traverse, il est possible de déterminer (ou détecter) toute déviation de la traverse par rapport à sa position nominale en comparant les valeurs relevées respectivement par les deux systèmes de mesure de longueur, l'apparition d'une différence entre les valeurs relevées respectivement par l'un et par l'autre desdits systèmes de mesure qui ont été réglés initialement, par exemple à des valeurs égales correspondant à la position horizontale de la traverse par rapport à la table de la machine, indique l'amplitude de la déviation par rapport à la position voulue. Etant donné que cet agencement permet de supprimer toute broche auxiliaire associée à l'un et à l'autre des deux montants pour assurer l'ajustage en hauteur des butées dans un plan parallèle. à la table de la machine-outil, et de supprimer, par conséquent, tout mécanisme d'entraînement de telles broches auxiliaires, la construction de la machine-outil devient plus simple et, de plus, le con trole de la position de la traverse, en ce qui concerne les déviations éventuelles par rapport à la position voulue, devient sensiblement plus précis, étant donné que les imprécisions de pas des broches filetées auxiliaires ne peuvent plus influencer le fonctionnement du système de mesure.Par ailleurs, dans le cas ou la position prédéterminée voulue de la traverse est une position oblique par rapport à la table de la machine-outil, les deux systèmes de mesure de longueur peuvent être réglés initialement à des valeurs égales correspondant à ladite position oblique, si bien qu'une différence apparaissant entre les valeurs mesurées respectivement par les deux systèmes indique alors la déviation par rapport à la position oblique désirée de la traverse, les deux systèmes de mesure peuvent également être réglés initialement à des valeurs identiques correspondant à la posi#tion parallèle de la traverse par rapport à la table de la machine, si bien que, par la suite, on doit respecter une valeur différentielle correspondante entre les valeurs mesurées respectivement par l'un et par l'autre des deux systèmes de mesure. Dans un mode de réalisation avantageux, chacun desdits systèmes de mesure de longueur est associé à un dispositif indicateur séparé, notamment un dispositif indicateur numérique. Cet agencement permet à l'utilisateur de surveiller aussi optiquement la position effective de la traverse par rapport à sa position nominale et d'actionner manuellement le mécanisme de mise au point jusqu'à ce que, par exemple, après affichage initial de valeur inappropriées relevées par les deux systèmes de mesure, les deux dispositifs indicateurs montrent les valeurs voulues, soit identiques, soit définissant la différence voulue qui correspond à une position oblique prédéterminée de la traverse. Dans une variante préférée, permettant de régler facilement les deux systèmes de mesure de longueur à des valeurs initiales identiques, notamment lors de la mise en place de la machine-outil, les deux systèmes de mesure sont pourvus de repères, au moins l'un des deux systèmes étant monté sur le montant associé de manière réglable en hauteur, et/ou au moins une des têtes de palpage est montée sur la traverse de manière réglable en hauteur. Dans ce cas, lorsque l'on fait passer, aux fins de réglage, la traverse devant les deux repères - les compteurs des dispositifs indicateurs étant branchés, de préférence, de façon telle qu'ils soient automatiquement mis à zéro lors du passage des repères précités - les deux compteurs afficheront, dans un premier temps, des valeurs numériques différentes. Il faut ensuite ajuster la traverse à l'aide d'un niveau d'eau. En déplaçant alors un système de mesure de longueur et/ou une tête de palpage, on peut régler les systèmes de mesure a une même valeur. Les valeurs affichées par les deux dispositifs indicateurs doivent alors être identiques. Le réglage des repères correspond alors à la position horizontale de la traverse. Indépendamment de ce qui précède, les repères des systèmes de mesure de longueur sont aussi utiles lors de la remise en marche de la machine-outil à deux montants, après une période d'immobilisation de celle-ci. En effet, lorsqu'on remet une telle machine en marche, il n'est pas forcement certain que la traverse préalablement ajustée en position horizontale (ou parallèle à la table de la machine) ait conservé cette position. Il faut noter, en outre, que lors de l'utilisation de systèmes de mesure de longueur, les valeurs digitales affichées sont perdues des que le système est débranché. Mais, lorsqu'on prévoit des repères dans les systèmes de mesure, les compteurs des dispositifs indicateurs commandent à compter à partir du nombre injecté, correspondant a la valeur d'ajustage initiale, dès le premier passage devant lesdits repères, et la différence entre les valeurs affichées indique alors la déviation de la traverse par rapport à sa position nominale initialement imposée par le réglage de l'ensemble. Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif de mise au point associé à une machine-outil a deux montants, dont les mécanismes de déplacement vertical sont reliés entre eux par un arbre de liaison et entrainés par un moteur d'ajustage principal, comporte un accouplement disposé entre des tronçons de l'arbre de liaison, ainsi que, le cas échéant, un moteur de mise au point complémentaire pouvant être accouple directement a l'un des mécanismes de déplacement vertical, par l'intermédiaire d'un engrenage de démultiplication et d'un autre accouplement disposé a la sortie de cet engrenage. Dans ce mode de réalisation, la traverse peut être déplacée vers les repères du système de mesure de longueur, par l'action du moteur de mise au point complémentaire qui entraîne l'engrenage de démultiplication, les accouple ments disposés, respectivement, entre le mécanisme de déplacement vertical et l'engrenage de démultiplication, et entre les tronçons précités de l'arbre de liaison étant alors en position embrayée. Lorsque le repère d'un des sys tèmes de mesure de longueur a été atteint, l'autre mécanisme de déplacement vertical peut être désaccouplé du premier mécanisme par le débrayage de l'accouplement interpose entre les tronçons précités de l'arbre de liaison, et le moteur complémentaire peut rester en marche jusqu'à ce que le repère de cet autre mécanisme de déplacement vertical soit également atteint. Il est également possible de disposer l'engrenage de démultiplication entre des tronçons de l'arbre de liaison reliant les deux mécanismes de déplacement vertical et d'effectuer la mise au point à l'aide du moteur principal d'ajustage, l'accouplement associe à l'arbre de liaison étant embraye ou débrayé, selon les conditions particulières. L'invention vise également un procédé de commande d'un dispositif d'ajustage d'une traverse mobile horizontale de machine-outil à deux montants à commande numérique, qui est remarquable en ce que la valeur d'ajustage fournie par les deux systèmes de mesure de longueur est incorporée au programme de commande numérique. Lorsque les valeurs mesurées par lesdits systèmes de mesure font apparaître une différence par rapport à la valeur d'ajustage - c'est-à-dire lorsque la traverse ne se trouve pas dans la position voulue le fonctionnement au;tomatique-peut alors être interrompu, ce qui comporte un accroissement considérable de la sécurité. L'invention sera décrite de manière plus détaillée ci-après en référence à la figure unique annexée qui représente, à titre d'illustration, mais non de limitation, un mode de réalisation du dispositif d'ajustage selon l'invention. La figure montre schématiquement une machine-outil à deux montants co- portant un banc 1, une table 2, un montant gauche 3 et un montant droit 4, une tête transversale 5 reliant#les extrémités supérieures respectives des montants 3, 4, ainsi qu'une traverse horizontale 6 déplaçable verticalement. et guidée par les montants 3, 4, cependant qu'un support 7, déplaçable transversalement, est disposé sur la traverse 6. L'ajustage en hauteur de la traverse 6 est assuré par des broches filetées 8, 9 montées sur les montants 3, 4 et coopérant avec des écrous 8a, 9a montes sur la traverse et immobilisés angulairement, c'est-a-dire ne pouvant pas tourner autour de l'axe géométrique de leur taraudage.Les broches -filetées 8, 9 sont entraînées en rotation par des mécanismes de déplacement vertical 10, 11 disposés au-dessus de la tête transversale 5 et reliés l'un à l'autre par un arbre de liaison 12 dont deux parties sont séparées par un engrenage distributeur 13, ces mécanismes de déplacement vertical 10, 11 étant entraînés par un moteur d'ajustage principal 14 lié cinétiquement par des brides à l'engrenage distributeur 13. Lorsque le support 7 se trouve dans une position asymétrique, sur la traverse 6, les broches filetées 8, 9 sont soumises à des charges différentes, ce qui peut déterminer une position oblique de la traverse 6 par rapport à la table 2. Pour relever ou détecter une telle position oblique de la traverse 6, deux systèmes de mesure numérique de la longueur 15, 16 sont disposes respectivement aux deux montants 3, 4. Ces systèmes coopèrent avec des têtes de palpage 17, 18 placées sur la traverse 50 aux deux extrémités de celle-ci, respectivement. Les deux systèmes de mesure de longueur, qui sont indépendants l'un de l'autre, sont reliés respectivement à des dispositifs indicateurs individuels 19, 20, constitués par exemple par des indicateurs numériques. Des repères 15a, 16a sont prévus sur les deux systèmes de mesure de longueur 15, 16 et permettent de régler ces systèmes, lors de l'implantation de la machine-outil, en fonction de la position voulue de la traverse 6 par rapport à la table 2. Par ailleurs, les systèmes de mesure 15, 16 et les tetes de palpage 17, 18 sont montés sur les montants 3, 4 et sur la traverse,6, respectivement, de manière ajustable en hauteur.En admettant que les compteurs des dispositifs indicateurs 19, 20 sont réglés de manière à être automatiquement remis à zéro lorsque la traverse 6 passe par les repères 15a, 16a, on comprendra que, lors de l'implantation de la machine, les dispositifs indicateurs 19, 20 affichent des nombres différents quand la traverse passe par lesdits repères, étant donné que les systèmes de mesure de longueur ne peuvent être ajustés que de manier peu précise, l'un par rapport à l'autre, pendant l'opération de mise en place des deux montants 3, 4. Afin de pouvoir régler ensuite les deux systèmes de mesure à des valeurs d'ajustage égales, on ajuste d'abord la traverse 6 à l'aide d'un niveau d'eau pour la placer dans une position parallèle a la table 2, après quoi on déplace les systèmes de mesure 16, 17 et/ou les têtes de pal page 17, 18 les uns et/ou les unes par rapport aux autres jusqu'à ce que les dispositifs indicateurs 19, 20 affichent des valeurs identiques. Par la suite, toute position oblique de la traverse est indiquée directement par les dispositifs indicateurs 19, 20. Pour permettre de corriger toute déviation de la traverse 6 par rapport à la position voulue prédéterminée, le dispositif selon l'invention comporte un mécanisme de mise au point comprenant un arbre de liaison 12 reliant le mécanisme de déplacement vertical gauche 10 (en référence à la figure) au mécanisme de déplacement vertical droit 11, cet arbre de liaison étant constitué par deux tronçons reliés entre eux par un accouplement 21 et par des tronçons reliés entre eux par un accouplement complémentaire 22, leditmé- canisme demise au point comprenant, en outre, un moteur de mise au point complémentaire 24 pouvant être accouplé, par l'intermédiaire d'un engrenage de démultiplication 23 et de l'accouplement complémentaire 22, à l'un ou l'autre des deux mécanismes de déplacement vertical 10, 11. Dans le mode de réalisation représenté, le moteur complémentaire de mise au point ou d'ajustage 24 est lié au mécanisme de déplacement vertical du côte droit, désigné par la référence 11.Lorsque, après l'égalisation des deux systèmes numériques de mesure de longueur en vue de l'indication de valeurs identiques, comme décrit ci-dessus, les dispositifs indicateurs 19, 20 affichent des valeurs différentes, et qu'ensuite le mécanisme de mise au point est actionné en vue de l'ajustage de la traverse à la position voulue, le mécanisme de déplacement vertical gauche 10 est d'abord désaccouplé du mécanisme de déplacement vertical droit 11 par liaccouplement 21 associé à l'arbre de liaison 12, cependant que le moteur complémentaire de mise au point 24 est accouplé au mécanisme de déplacement vertical droit 11 par l'accouplement 22, de sorte que la broche filetée droite 9 peut déplacer en hauteur l'extrémité droite de la traverse 6 indépendamment de l'extrémité gauche de ladite traverse, la broche filetée gauche 8 étant alors immobilisée.On peut procéder de la même manière lors de l'ajustage initial de la traverse 6 à l'aide d'un niveau d'eau, ou de son ajustage dans une~position oblique nettement définie, par exemple dans le cas d'une machine à rectifier, lorsqu'on désire usiner des surfaces orientées dans une position différente de laposition parallèle à la table. Il est également possible de prévoir, à la place d'un moteur complementaire de mise au point, seulement un accouplement 21 faisant fonction de mécanisme de mise au point et interposé entre des tronçons de l'arbre de liaison 12 disposé entre les mécanismes de déplacement vertical 10, 11, l'engrenage 13 constituant, dans cette variante, un engrenage de démultiplication; l'ajustage final de la traverse, en cas de déviation par rapport à la position désirée, est alors effectué à l'aide du moteur d'ajustage principal, l'accouplement 21 étant embrayé et l'engrenage de démultiplication étant actionne. En cas de besoin, le mécanisme de mise au point peut également être utilisé pour un ajustage précis de la traverse lorsque la machine est remise en marche après une période d'arrêt. En effet, lors de la remise en marche de la machine, il n'est pas certain que la traverse 6 ait conservé la position #OLt\ ir~#- pendant la période d'arrêt. Afin de vérifier la position de la traverse, on la fait alors passer sur les repères 15a, 16a, de sorte que les compteurs des dispositifs indicateurs 19, 20 commencent a compter à partir des valeurs d'ajustage auxquelles l'ensemble avait été réglé.Toute différence indiquée par les valeurs affichées correspond alors à la déviation de la traverse 6 par rapport a la position nominale, ou position voulue. Lors de l'ajustage qui doit être effectué, la traverse 6 est déplacée devant les repères 15a, 16a des deux systèmes de mesure de longueur 15, 16, l'accouplement 21 de l'arbre de liaison 12 et l'accouplement 22, qui établit la liaison cinétique avec le moteur de mise au point complémentaire 24, étant tous deux en position embrayée.Lorsque le repère 15a du système de mesure droit 15 est atteint, le mécanisme gauche 10 de déplacement vertical est désaccouplé du mécanisme droit 11 de déplacement vertical, par le débrayage de l'accouplement 21, cependant que l'extrémité droite de la traverse 6 est déplacée par le mécanisme de mise au point, jusqu'à ce que le repère 16a du système droit 16 de mesure de longueur soit atteint. Ensuite, la traverse 6 peut être déplacée avec précision, à volonté, dans les limites de sa course, le système de mesure droit étant toujours accordé au système de mesure gauche. Il est bien entendu possible, en principe, d'intervertir les fonctions respectives des systèmes gauche et droit. Il est également possible de procéder à la mise au point de la traverse 6 après son passage devant les repères 15a, 16a, en déplaçant à l'aide du mécanisme de mise au point, une des extrémités de la traverse en fonction des valeurs affichées par les dispositifs indicateurs 19, 20, jusqu'a ce que ces valeurs affichées soient égales. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS I.- Dispositif d'ajustage d'une traverse mobile horizontale de machineoutil à deux montants, comportant deux mécanismes d'ajustage disposes, respectivement, dans les zones d'extrémité de la traverse et coopérant avec les extrémités de celle-ci, ainsi qu'un mécanisme de mise au point permettant de rajuster en hauteur l'une des extrémités de la traverse en fonction de toute déviation de celle-ci par rapport à la position voulue, et independamment de l'autre extrémité de la traverse, dispositif caractérisé en ce que le mécanisme de mise au point est commande en fonction de la différence entre des valeurs d'ajustage prédéterminées et les valeurs mesurées par deux sys tèmes de mesure de longueur disposés, respectivement, sur les deux montants de la machine et regles prealablement auxdites valeurs d'ajustage prédéter- minées, lesdits systèmes de mesure coopérant respectivement avec deux tètes de palpage indépendantes l'une de l'autre et disposées sur la traverse, dans des zones d'extrémité respectives de celle-ci. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits systèmes de mesure de longueur est associé à un dispositif indicateur séparé. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux systèmes de mesure de longueur sont pourvus de repères, au moins l'un desdits systèmes étant monté sur le montant associé de manière réglable en hauteur, et/ou en ce qu'au moins une des têtes de palpage est montée sur la traverse de manière réglable en hauteur. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant des mécanismes d'ajustage dont les mécanismes de déplacement vertical sont reliés entre eux par un arbre de liaison et susceptibles d'être entraînes par un seul moteur d'ajustage principal, caractérisé en ce que le mécanisme de mise au point comporte un accouplement disposé entre des tronçons de l'arbre de liaison, et en ce que ledit dispositif comporte, le cas échéant, un moteur de mise au point complémentaire pouvant être accouple directement à l'un des mécanismes de déplacement vertical, par l'intermédiaire d'un engrenage de démultiplication et d'un accouplement disposé à la sortie de cet engrenage. 5.- procédé de commande du dispositif d'ajustage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, associé à une machine-outil à deux montants et à commande numérique, caractérisé en ce que la valeur d'ajustage fournie par les deux systemes de mesure de longueur est incorporée au programme de commande numérique.