Brevet FR2511626A1 — publié le 19830225

La présente invention concerne de manière générale les machines-outils et plus spécialement un changeur de palettes pour transférer des palettes porte-pièces de façon sélective sur et depuis une table de machine-outil Les palettes dont il est question ici sont généralement des supports métalliques semblables à des chariots coulissants sur lesquels ont été montéespréalable- ment des pièces à usiner et qui forment une table de travail sur la machine-outil après mise en place sur la machine. Il existe un dispositif pour charger des palettes porte-pièces sur une table de machine-outil et pour les en décharger. La table de la machine-outil est pourvue d'un plateau de blocage de palette qui sert à guider la palette pendant le chargement et le déchargement et à la bloquer sur la table en vue de l'usinage de la pièce ou des pièces portée(s) par la palette Le plateau de blocage est relié au piston d'un vérin de blocage installé au centre de la table Lorsqu'il est en position haute ou position desserrée, en vue de la mise en place ou de l'enlèvement de la palette, le plateau de blocage est seulement supporté au centre, ses portions extrêmes opposées, dans la direction de transfert des palettes, étant en porte à faux. De ce fait, il arrive, lors d'un chargement ou d'un déchargement, que le poids de la palette et de la pièce fixée sur elle' incline ou déforme le plateau quand ce poids porte sur l'une des portions extrêmes non soutenues, avec le résultat que le plateau n'est plus aligné avec le plan de support de la palette sur le dispositif de chargement et de déchargement, Plus le poids des palettes manipuléessur une machine-outil est élevé, plus ce problème est sérieux et plus grandes peuvent être les difficultés pour faire passer la palette avec la pièce usinée de la table de machine sur les appuis prévus pour elle sur le dispositif de chargement et de déchargement. L'invention vise donc à apporter un changeur de palettes qui évite la déformation ou le désalignement du plateau de blocage sous le poids d'une palette avec une pièce, supportées uniquement par ce plateau pendant les transferts vers et depuis la table de la machine-outil, de manière à permettre des chargements et des déchargements sans problèmes. Un changeur de palettes selon l'invention comprend un dispositif de chargement et de déchargement pour transférer une palette porte-pièce sur et depuis la table d'une machine-outil et un plateau de blocage de palette disposé sur la table et relié à un mécanisme principal de support et de commande Le plateau guide la palette horizontalement pendant son transfert sur la table et depuis celle-ci Après chargement de la palette sur la table, le mécanisme abaisse le plateau pour que celui-ci bloque la palette sur la table L'usinage terminé, le mécanisme relève le plateau par rapport à la table pour libérer la palette en vue de son évacuation de la table L'invention prévoit en plus un mécanisme auxiliaire de support et de commande entre le plateau et la table. Au déblocage de la palette, ce mécanisme auxiliaire, en coopération avec le mécanisme principal, soutient le plateau et empoche sa déformation sous le poids de la palette avec sa pièce usinée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en plan schématique d'une machine-outil équipée d'un changeur de palettes selon l'invention; la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne II-II de la figure l mais à plus grande échelle; et la figure 3 est une vue en bout partielle prise suivant les flèches III-III de figure 1 et montrant une palette (sans pièce) bloquée par le plateau sur la table de la machine- outil. Les dessins et en particulier les figures 1 et 2 représentent une machine-outil possédant un banc 1 sur lequel une table d'avance 2 peut coulisser dans le sens de l'axe X indiqué par une flèche Sous la partie centrale de la table d'avance 2 se trouve un vérin de levage 3 pour relever et abaisser une table rotative 13 Le cylindre 4 du vérin 3 est fermé en bas-par un fond plein 5 et en haut par un fond percé 6 et il contient un piston 7 qui peut coulisser verticalement dans le cylindre et 11626 qui se prolonge en haut par une tige de piston 8 traversant le fond 6 Une cheville 9 empêche la rotation du piston 7 et de sa tige 8 Le piston 7 sépare une chambre de serrage 4 a en haut d'une chambre de serrage 4 b en bas du cylindre et ces deux chambres com- muniquent par des passages 10 et 11 dans le fond 5 avec un distri- buteur non représenté pour leur alimentation sélective en fluide de pression depuis une source de fluide non représentée. La tige de piston 8 supporte la table 13 en son centre avec interposition d'un palier de butée 12 permettant seule- ment la rotation de la table dans un plan horizontal autour de la tige 8 Cette dernière traverse la table 13 et porte à son extré- mité supérieure une pièce de serrage 14 pour le blocage de la table 13 Une couronne dentée 15 d'indexage ou de positionnement est fixée coaxialement a la tige 8 sur le dessus de la table 13 et est en prise avec un pignon 16 L'entralnement en rotation de ce pignon par une commande non représentée permet de donner toute position angulaire désirée à la table 13 En outre, deux paires de dentures d'accouplement 17, 18 sont fixées également coaxialement à la tige de piston 8 sur le dessous de la table 13 et le dessus de la table d'avance 2. Quand le vérin hydraulique 3 soulève la table 13, les dentur*es d'accouplement 17, 18 s'écartent l'une de l'autre, ce qui permet la rotation de la table par le pignon 16 Quand le vérin 3 abaisse la table 13, les dentures 17, 18 entrent en prise l'une avec l'autre et emp Ochent la rotation de la table 13, laquelle est en même temps bloquée sur la table d'avance 2 par la pièce de serrage 14. Les figures 1 et 2 montrent également un plateau 19 servant à bloquer une palette 20 sur la table rotative 13, à la libérer et à la guider pendant le chargement et le déchargement. Le plateau 19, de forme rectangulaire, est supporté horizontalement audessus de la table rotative 13 et peut être relevé et abaissé par un vérin de blocage de palette 21 Ce vérin comprend un bloc- cylindre 22 encastré dans la partie centrale du plateau 19, un piston 24 coulissant verticalement dans le cylindre 23 du bloc- cylindre et une tige de piston 25 qui est d'un seul tenant avec 11626 le piston 24 et fait saillie du dessous du plateau 19 La partie saillante de la tige 25 est reliée à l'extrémité supérieure de la tige de piston 8 du vérin 3 de levage de la table rotative 13 en vue du support du plateau 19 au-dessus de cette table Le piston 24 sépare une chambre de desserrage 23 a en haut d'une chambre de blocage 23 b en bas et ces deux chambres sont reliées par des passages 26, 27 traversant le piston 24, sa tige 25, ainsi que la tige 8 et le fond 5 du vérin de levage 3 à un distributeur non représenté pour l'alimentation de l'une ou l'autre des chambres 23 a, 23 b en fluide de pression depuis la source de fluide. La figure 3 montre le mieux que la palette peut être glissée sur le plateau 19 par une glissière en T avec des sur- faces de glissement 28, 28 ' formée dans le dessous de la palette et s'emboîtant autour des bords longitudinaux 19 a, 19 b, formant des guides, du plateau La palette 20 peut ainsi être déplacée horizontalement sur le plateau 19 en étant guidée par celui-ci. Les rebords longitudinaux 28 a, 28 b qui ferment partiellement les surfaces de glissement 28, 28 ' en bas de la palette servent aussi au blocage de la palette sur la table rotative 13 par le dessous des bords longitudinaux 19 a, 19 b du plateau Pour que la position verticale de la palette 20 soit bien définie, la table 13 porte des appuis-repères 29 fixés solidement à différents points du dessus de la table 13 en regard des rebords 28 a, 28 b Pour définir en plus la position de la palette suivant les axes X et Z, le dessous de la palette présente un trou-repère 30 dans lequel pénètre, à la position exacte, une cheville de positionnement 31 qui dépasse du dessus de la table 13. Des vérins auxiliaires de soutien identiques 32, 32 ' sont prévus pour empêcher que le plateau ne se déforme sous le poids de la palette 20 et d'une pièce montée sur elle lors du char- gement ou du déchargement Ces vérins sont installés près des extrémités longitudinales du plateau 19, comme on peut le voir figure 1, entre la table rotative 13 et ce plateau Chacun des vérins 32, 32 ' est constitué d'un cylindre 34 de profondeur adéquate dans le dessus de la table 13, d'un guide-tige 33 fermant ce 11626 cylindre en haut, d'un piston 35 coulissant verticalement dans le cylindre et d'une tige de piston 36 d'un seul tenant avec le pis- ton 35 La tige 36 traverse le guide 33 et se prolonge jusque contre le dessous du plateau 19, auquel elle est fixée par une vis 37. Une chambre supérieure 34 a qui communique par un passage 38 avec l'atmosphère est séparée par le piston 35 d'une chambre inférieure 34 b qu'un passage 39 relie au passage 26 menant à la chambre supérieure 23 a du vérin 21 de blocage de palette. La figure 1 représente également, à droite du banc 1 de la machine-outil, un dispositif connu de chargement et de déchar- gement de palettes, désigné dans son ensemble par 40 Ce dispositif possède un socle de support 41, une potence porte-palette 42 montée pivotante horizontalement sur le socle et commandée par un mécanisme non représenté, ainsi qu'un crochet 44 disposé fixe sur le socle pour coopérer avec une pièce d'attelage 43 sur la palette 20 ou une pièce d'attelage identique 43 ' sur une autre palette 20 ' qui doit être chargée sur la table 13 en alternance avec la palette 20. Le crochet fixe 44 a pour fonction de tenir une palette par sa pièce d'attelage 43 ou 43 ' sur la potence 42 sauf quand la palette arrive à un poste de changement ES représenté en traits mixtes Le dispo- sitif 40 comprend en outre un crochet mobile 45 qui est déplaçable le long de la potence dans les deux sens (flèches A et B) par une commande non représentée et qui sert au transfert sélectif des palettes 20, 20 ' entre le poste de changement et la table rotative 13. La figure 1 montre aussi une colonne 46 déplaçable sur le banc 1 de la machine suivant l'axe horizontal Z qui est transversal à la direction de mouvement de la table d'avance 2 La colonne 46 porte à l'avant une poupée porte-broche 47 mobile verticalement suivant un axe Y Les références 48 et 49 désignent des recouvrements téles- copiques protégeant les glissières de la table d'avance 2 et de la colonne 46 contre les copeaux. Fonctionnement Le remplacement de la palette 20 portant une pièce usinée (première palette) sur la table 13 par la palette 20 ' portant une pièce à usiner (seconde palette) au poste de changement ES com- mence par un pivotement de 1800 de la potence 42 pour amener devant 11626 la table 13 l'extrémité libre de la potence, c'est-à-dire son extrémité sans palette, ce qui correspond à la situation repré- sentée figure 1 Par suite d'une amenée de fluide de pression à travers le passage 11 dans la chambre inférieure 4 b du vérin de levage 3, ce vérin fait monter la table 13, ce qui fait sortir les dentures d'accouplement 17 des dentures d'accouplement 18. L'entralnement en rotation consécutif du pignon 16 fait tourner la table 13 pour que la première palette 20, portée par la table 13, soit orientée en vue de son déchargement, comme représenté figure 1. L'inversion du distributeur du vérin de blocage 21 a ensuite pour effet que la chambre supérieure 23 a de ce cérin est reliée par le passage 26 à la source de fluide sous pression et que la chambre inférieure 23 b est reliée par le passage 27 au retour vers le réservoir hydraulique, de sorte que le plateau 19 est soulevé d'une hauteur correspondant à la course SI du vérin 21. Comme les rebords 28 a, 28 b de la palette ne sont plus bloqués sur les appuis-repères 29 par les bords longitudinaux 19 a, 19 b du plateau et comme la cheville 31 est sortie du trou-repère 30, la première palette 1 est ainsi libérée en vue de son coulissement sur le plateau 19 Du fluide de pression est envoyé en même temps à partir du passage 26 et à travers le passage 39 dans la chambre inférieure 34 b du vérin de soutien auxiliaire 32, avec le résultat que son piston 35 est relevé d'une hauteur 52 ( 52 = Sl) pour sou- tenir d'en bas l'une des portions longitudinales extrêmes en porte à faux du plateau 19 Le piston non représenté de l'autre vérin de soutien auxiliaire 32 ' est étendu de la mtme manière pour soutenir d'en bas la portion extrême opposée du plateau. La table d'avance 2 est ensuite envoyée à sa posi- tion de fin de course devant la potence 42 puis le crochet mobile 45 est déplacé vers cette table, dans le sens de la flèche A sur la figure 1, pour, après attache de la pièce d'attelage 43 de la première palette 20 à ce crochet, ramener avec lui cette palette lors du mouvement de retour dans le-sens de la flèche B> de sorte que la première palette 20 est transférée de la table rotative 13 au poste de changement ES de la potence 42, comme représenté'en traits mixtes sur la figure 1 Pendant ce transfert, la potence 42 11626 est bien alignée en hauteur avec le plateau 19 du fait que la portion extrême en porte à faux du plateau est soutenue d'en bas par le vérin de soutien auxiliaire 32, lequel empêche donc la déformation du plateau 19 sous le poids de la palette 20 et de la pièce usinée portée par elle. La première palette 20 ayant ainsi été déchargée, on fait pivoter la potence 42 de 1800 à partir de la position de figure 1 pour amener la seconde palette 20 ', portant une pièce à usiner, devant le plateau 19 qui est resté débloqué sur la table d'avance 2 Par le déplacement consécutif du crochet mobile 45 vers la machine-outil (flèche A), la seconde palette 20 ' est trans- férée de la potence 42 sur le plateau 19 Après cela, l'inversion du distributeur du vérin de blocage 21 provoque l'envoi de fluide de pression dans la chambre inférieure 23 b de ce vérin, entraînant l'abaissement du plateau 19 sur la table rotative 13, ce qui fait pénétrer la cheville 31 dans le trou-repère 30, puis le blocage de la palette sur les appuis-repères 29 de la table 13 par les bords longitudinaux 28 du plateau L'abaissement du plateau 19 s'accompagne de l'abaissement des pistons 35 des vérins de soutien auxiliaire 32, 32 ', jusqu'à la position représentée figure 2 La table d'avance 2 est ensuite amenée dans la zone d'usinage o la seconde palette 20 ' se trouve devantla poupée porte-broche 47. Après, la table rotative 13 et la table d'avance 2 sont position- nées avec précision selon les besoins de l'usinage de la pièce portée par la seconde palette 20 '. Il va de soi que les moyens formant un support auxiliaire pour le plateau ne sont pas limités à des vérins hydrau- liques comme dans l'exemple représenté Il est possible aussi, par exemple, d'utiliser à cet effet un mécanisme à pignon et crémaillère. De plus, à la différence de l'exemple décrit et représenté, o un moyen de support ou de soutien auxiliaire est prévu pour chacune des deux portions extrêmes du plateau, il est possible de prévoir un tel support pour une portion extrême seulement, notamment si les chargements et les déchargements s'effectuent toujours du même côté de la machine-outil Il est avantageux de prévoir:en plus des moyens pour empêcher que de tels supports auxiliaires 11626 soulèvent le plateau par rapport au plan de support du dispositif de chargement et de déchargement et par rapport à la fixation de la partie centrale du plateau. L'invention n'est donc nullement limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. 1 1626 REVENDICATIONS 1 Changeur de palettes pour une machine-outil utilisée avec des palettes interchangeables formant table de travail, sur lesquelles sont montées les pièces à usiner et qui sont chargées l'une après l'autre sur un dispositif de table de la machine-outil, le changeur comprenant un dispositif de chargement et de décharge- ment ( 40) pour charger les palettes sur le dispositif de table de la machine et pour les décharger, de même qu'un plateau de blo- cage ( 19) mobile verticalement, qui est destiné à guider la palette ( 20) horizontalement pendant les transferts de la palette entre le dispositif de chargement et de déchargement et le dis- positif de table de la machine, ainsi qu'à bloquer la palette sur le dispositif de table pour l'usinage et à la libérer en vue du déchargement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif prin- cipal de support et de commande ( 3, 21) relié au plateau de blo- cage ( 19) pour supporter et déplacer ce plateau verticalement, ainsi que pour bloquer la palette ( 20) sur le dispositif de table ( 2, 13) et pour la débloquer, et un dispositif auxiliaire de support et de commande ( 32) placé entre le dispositif de table et le plateau ( 19) et manoeuvrable verticalement en synchronisme avec le dispositif principal pour participer au support de la palette( 20)et de la pièce portée par elle quand la palette n'est pas encore bloquée sur le dispositif de table et après son déblocage. 2 Changeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire de support et de commande comprend un organe de soutien auxiliaire ( 32) dans la zone d'au moins l'une des extrémités opposées du plateau ( 19) dans la direction de trans- fert des palettes ( 20, 20 '). 3 Changeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif principal de support et de commande com- prend un premier vérin hydraulique ( 21) pour relever et abaisser le plateau ( 19) et en ce que le dispositif auxiliaire de support et de commande comprend au moins un second vérin hydraulique ( 32) comme organe de soutien auxiliaire pour participer au support du plateau ( 19) chargé par le poids de la palette ( 20) et de laà 11626 pièce portée par elle quand la palette n'est pas bloquée, le second vérin étant relié hydrauliquement au premier en vue-de leur fonctionnement synchrone. 4 Changeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de table se compose d'une table d'avance ( 2) mobile linéairement par rapport à une poupée porte-broche ( 47) de la machine-outil, ainsi que d'une table rotative ( 13) montée sur la table d'avance ( 2) et capable de supporter sur elle la palette interchangeable ( 20, 20 '). 5 Changeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second vérin hydraulique ( 32) possède un piston ( 35) coulissant verticalement dans une cavité cylindrique ( 34) ménagée dans la table rotative ( 13), ce piston étant relié au plateau ( 19) pour empocher celui-ci de tourner par rapport à la table ( 13) autour de l'axe de rotation de cette table. 6 Changeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif principal de support et de commande possède en plus une tige de support ( 8) pour supporter en rotation la table rotative ( 13) et dans laquelle est monté le premier vérin hydraulique ( 21).