Brevet FR2499441A1 — publié le 19820813

DISPOSITIF A LEVIER PALPEVR POUR LE CONTROLE D'OUTLS DE COUPE SUR UNE MACHINE~OUTIL. La présente invention concerne un dispositif qui, associé i une machine-outil, permet de contrôler la présence et/ou ltetat d'un outil de coupe monté sur la macnine-outil, pour ventuellement arrêter le fonctionnement de la maciine lorsque l'outil est défectueux. L'évolution des tec;-niques ae fabrication conduit à concevoir des machines de plus en plus automatiques, dont le fonctionnement ne nécessite qu'une surveillance minile. Ainsi, les machineoutils deviennent automatiques, assurant un grand nombre de fonctions d'usinage sans intervention humaine. Néanmoins, ces fonctions d'usi- nage ne sont assurées de façon satisfaisante qu'à condition que les outils de coupe ne soient pas défectueux. Dans le cas d'un outil cassé, la machine risque de continuer son fonctionnement de façon aveugle, produisant un grand nombre de pièces défectueuses avant qu'un opérateur puisse s'apercevoir que le stock de grod-lits obtenus est défectueux. Pour assurer une surveillance de bon fonctionnement des outils de coupe, on a proposé des dispositifs pour détecter leur bris : l'un de ces dispositifs connus comprend une tige à deux posi tions pour venir en contact avec l'outil de couse et assurer la fermeture d'un circuit électrique. Ce dispositif fournit une infonna- tion peu fiable dans la mesure où des copeaux et des déchets de coupe, mélangés à de l'huile de coupe, peuvent intrrrompre le circuit sans que l'outil soit cassé. in effet, la fermeture d; circuit électrique est malaisée dans les conditions usuelles d'utilisation des outils de coupe, conditions nettement moins favorables que celles des essais en laboratoire. Un autre dispositif connu consiste à utiliser un palpeur actionné par un électro-aimant. Ce dispositif est également peu adapté à l'utilisation en milieu industriel, les copeaux de coupe et d'usinage et l'huile produisant un mélange qui provoque le blocage des électro-aimant s. La présente invention a notamment pour objet de proposer un dispositif permettant d'obvier aux inconvénients des dispositifs connus. Ce dispositif peut en effet être utilisé en toute sécurité dans un milieu où les mélanges de copeaux et d'hiule sont fréquents. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif qui permette de libérer un champ de @ravail vaste pour les outils de coupe. Un autre objet de la présente -etion est de proposer un dispositif qui permette de s'assurer de la présence et de l'état d'un outil de coupe, même lorsque celui-ci comporte aur sa surface des copeaux mélangés à de l'huile. Pour ce faire, et selon une oaractéristique de la présente invention, le dispositif comprend un levier palpeur mobile entre une position de repos et une position extrême ; ; lors de son déplacement, le levier est amenté à buter contre l'outil de coupe lorsque celui-ci est en stade d'attente cu en position de retrait et ne présente ni usure an@rmale ni rupture ; des moyens maintiennent le levier en position de repos lorsque l'outil est en stade de travail des moyens font osciller le levier, lorsque 11 outil rrive en stade d'attente, entre Is position de repos et la position extrême, ces moyens amenant et maintonant momentanément le levier en position intermédisire e butée contre l'outil si celui-ci est dans un état tel qu'il s'interpose dans le trajet du levier et l'empêche d'atteindre la position extrême ; des détecteurs détectent et signalent si l'os- collation du levier a été complète jusqu'en position extreme ou interrompue par l'outil. Selon une autre caractéristique de l'invention, le levier palpeur est sollicité en rotation autour d'un axe transversa par un vérin pneumatique commandé par des moyens d'alimentation à limitation de pression. Ainsi, les éléments mobiles tels que le levier et son axe de rotation sont des éléments rotatifs, dont le blocage par des copeaux est peu probable Le vérin pneumatique est lui-même un organe peu sensible à la présence des copeaux de sorte que le dispositif peut fonctionner de façon fiable dans un milieu industriel. Selon une autre caractéristique de l'invention, le vérin est à double effet pour provoquer l'actionnement du levier dans les deux sens de l'oscillation, évitant son blocage par des copeaux. On monte le levier en oout d'un axe de rotation comportant une portion insérée dans un boîtier protecteur contenant le vérin qui sollicite l'axe de rotation par l'intermédiaire d'une transmission du type bielle-manivelle.Les moyens détecteurs, insérés dans e bottier, comprennent un détecteur de proximité magnétique disposé au voisinage d'un cylindre métallique solidaire de l'arbre, le cylindre comportant un méplat sur sa face latérale ; le cylindre est ajusté sur l'axe de façon que le détecteur de proximité soit en regard du mé- plat lorsque le levier est dans la position de repos ou dans la position intermédiaire, et en regard dune portion pleine du cylindre lorsque le levier est dans la position extrême Ce type de détection est également peu sensible à la présence d'huile ou de copeaux, de sorte que le dispositif est très fiable. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens pour assurer un contact souple et léger contre l'outil de coupe lorsque le levier est en position intermédiaire : pour cela, le levier comprend un moyen élastique utilisé en combinaison avec la limitation de pression du vérin. Ce moyen élastique peut être de préférence une tige élastique amovible et fi2e l'extrémité du levier opposée à sa fixation sur l'axe, la tige assurant le contact avec l'outil de coupe et le blocage du levier. me contact par une tige fine permet de limiter l'influence néfaste des copeaux pouvant être présents sur l'outil de coupe lors de la détection. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 représente une vue de face schématique du dispositif de la présente invention ; et - la figure 2 représente une vue de profil du dispositif de contrôle de la présente invention. Comme le représentent les figures, le dispositif comprend un levier 1 mobile en rotation autour d'un axe transversal 2. L'axe 2 tourillonne dans des logements prévus dans les parois d'un bottier 3 destiné à protéger les éléments du dispositif. L'axe 2 comporte une portion disposée à l'intérieur du bottier et une portion 4 dépassant du bottier pour la fixation du levier qui lui-même est a l'extérieur du coîtier. Le levier 1 comporte une tige 5 relativement rigide, dont une première extrémité ext solidaire de l'axe 2, et dont la seconde extrémité comporte des moyens pour fixer dans son prolongement une tige fine et souple.On pou ta notamment pré- voir une seconde extrémité comportant un alésage axial borgne, la paroi de l'alésage étant rendue déformable en ménagenant des fentes longitudinales. Un baue - alésage conique@ vient coiffer cette seconde extrémit et provoque le serrage et le @aintien de la tige souple 7 engagée dans l'alésage. la tige 7 est une tige fine et sou- e constiuée de préférence par un fil d'acier élastique. l'axe 2 est sollicité en rotation, par l'intermédialire alune transmission de tyne bielle-manivelle 8, par un vérin 9 pneu ati::ue commandé par des moyens d'alimentation 10 à limitation de pression. Le vérin 9 est un vérin à double effet, permettant d'assurer un mouvement dans les deux sens de rotation de l'axe 2 pour faire osciller le levier 1. Sous l'action du vérin 9, le levier 1 peut osciller en rotation entre une première position de repos 20 dans laquelle il est relevé au maximum pour dégager le champ de l'outil, et une se coupe position extrême 21 dans laquelle il est abaissé au maximum, le vérin étant en butée Dans le mouvement d'osoillation du levier1 la tige 7 peut venir en butée sur l'outil de coupe 15 maintenant le levier en une position intermédiaire 22. Le dispositif comprend en outre des moyens de détection pour détecter l'inclinaison du levier 1 : ces moyens comprennent un cylindre 11 dont la surface latérale comporte un plat 12, et un détecteur de proximité magnétique 13 sensible à la matière dont est constitué le cylindre.Le cylindre 11 est disposé sur l'axe 2 en regard du détecteur de proximité 13. la position angulaire relative, sur l'axe, du cylindre et du levier est telle que le détecteur de proximité soit en regard du méplat 12 lorsque le levier est en position de repos 20 ou en position intermédiaire 22, et que le détecteur de proximité soit en regard d'une partie pleine 14 du cylindre lorsque le levier est abaissé en position extrême 21. Dans la position extrême 21, le détecteur de proximité 13 fournit un signal destiné à commander l'arrêt de la machine-outil ortanZ l'outil de coupe 15. Le vérin, la transmission biele-menivelle, le cylindre et le détecteur de proximité sont disposés à l'intérieur du boitier 3, ce boîtier étant fermé de façon relativement étanche pour protéger les éléments contre les projections d'huile ou de copeaux. Le dispositif est monté en association avec les organes de commande de la machine-outil. Dans le cas d'une machine compor tant un outil du type foret 15, le levier 1 est disposé pour osciller dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du foret 15. Le vérin 9, par l'intermédiaire des moyens d'alimentation 10 est commandé par les organes de commande de la machine-outil : lorsque l'outil de coupe 15 est en stade de travail, le levier 1 est forcé en position de repos 2G pour dégager au maximum le champ de travail de l'outil de coupe 15 ou des autres outils de la machine ; en fin de coupe, l'outil 15 retourne généralement en position d'attente, en retrait par rapport à la pièce usinée ; le vérin 9 est alors actionné pour abaisser le levier l et détecter la présence de l'outil 15. En l'absence d'outil, ou si l'outil est défectueux par suite d'une cassure ou d'une usure anormale, le levier s'abaisse jusqu'en position extrême 21 et le détecteur de proximité 13 fournit un signal pour avertir l'utilisateur et arrêter la machine.Si l'outil 15 est présent et en bon état, il s'interpose sur le traJet du levier l et l'empêche d'atteindre la position extrême 21. Le levier 1 reste alors momentallément en butée contre l'outil, en position intermédiaire 22 la tige souple 7 étant en appui sur l'outil. Les moyens d'alimenta- tion 10 fournissent une pression de fluide qui reste inférieure a une valeur maximale prédéterminée. Cette pression maximale est choisie de façon à assurer un maintien élastique suffisant du levier contre l'outil, en position intermédiaire 22 sans provoquer la déformation du levier. Cette limitation de pression, en association avec la faible section et la souplesse de la tige 7, permet d'éviter l'usure du levier et de outil tout en assurant un entrainement puissant du levier. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDIOATIONS 1- Disocsitif à levier pal@eur (1) pour le contrôle de l'usure importante, de la rupture ou @@ l'a@se@e d'un outil de coupe (15) sur une machine-outil, cet outil de coupe ponvant être dans un stade de travail ou dans un stade d'attente, caractérisé e ce qu'il comprend les éléments suivants :: - un levier palpeur (1) mobile entre une @osition de repos (20) et une position extrême (21), le déplacement du levier l'amenant à buter sur son trajet contre l' outil de coupe lorsque eelui-ei est en stade d'attente et ne présente pas d'usure anormale ni de rupture - des moyens (9, 10) pour maintenir le levier en position de repos lorsque l'outil est en stade de travail ;; - des moyens (i, 1C) pour faire oseiller le levier, alors qie l'outil de coupe est en stade d'attente, entre li position de repos et la position extrême, ces moyens amenant et maintenant momentanément le levier en une position intermédiaire (22) en butée contre outil si celui-ci est dans un état tel qu'il s' interpose dans le trajet du levier et l'empêcfle dwatteindre la position extrême ; et - des moyens détecteurs (13) pour détecter et signaler Si l'oscilla- tion a té complete ou interrompue. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour, sous l'action des moyens de détection, provoquer ltarret de la machine-outil lorsque lloscil- l'tin a été complète. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour aire osciller le levier comprennent un, vérin pneumatique (9) commandé p-^r des moyens d'alimen- tation (10) fournissant une pression de fluide qui reste inférieure à une valeur prédéterminée telle qu'elle assure un maintien élastique et sans défom@ation du levier lorsque celui-ci est en position inter médiaire (22) en butée contre l'outil de coupe. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le vérin (9) est à double effet pour entraîner le levier dans une oscillation complete. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le levier (1) est monté sur un axe de rotation (2) comportant une portion insérée dans un boiter protecteur (3) contenant le vérin sollicitant l'axe (2) par l'intermédiaire d'une transmission (8) de type bielle-manivelle. 5 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens détecteurs comprennent un détecteur de proximité magnétique (13) disposé à l'intérieur du boîtier au voisinage d'un cylindre métallique (11) solidaire de l'axe (2) et dont la surface latérale comporte un méplat (12), le cylindre étant ajusté à l'axe de façon que le détecteur de proximité (13) soit en regard du méplat lorsque le levier est en position de repos ou en position intermédiaire et en regard d'une portion pleine (14) de cylindre lorsque le levier est dans la position extrême 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à o, caractérisé en ce que le levier comprend un moyen élastique (7) pour, en combinaison avec la limitation de pression du vérin, assurer un contact souple et léger contre l'outil (lj) lorsque le levier est en position intermédiaire (22). 8 - DisposItif se on la revendication 7, caractérisé en ce que le levier comprend, à son extrémité opposée à sa fixation sur l'axe une tige élastique (7) amovible destinée a assurer le blocage éventuel contre l'outil (15) lorsque le levier est en position intermédiaire (22). 9 - Machine-outil comportant un outil tel qu'un foret, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, le levier (1) étant disposé pour osciller dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du foret (15), le vérin (9) étant actionné par les organes de commande de la machine-outil pour amener le levier en position intermédiaire (22) ou en position extrême (21) lorsque l'outil est en stade d'attente, et en position de repos (20) lorsque l'outil se déplace en stade de travail.