Brevet FR2540415A1 — publié le 19840810

Dispositif de changement d'outils sur un centre d'usinage à broche horizontale montée dans un montant fixe. L'invention concerne les dispositifs automatiques de changement d'outils sur un centre d'usinage à commande numérique à broche rotative porte-outil horizontale montée dans un montant fixe. Dans une solution classique, le magasin à outils et le mécanisme de changement dloutils destiné à faire passer l'ancien outil de la broche de la machine au magasin et le nouvel outil du magasin dans la broche, sont disposés contre une face latérale du montant et le passage d'un outil du magasin dans la broche, et inversement, se fait dans une direction horizontale, au niveau de la broche. Or, cette solution présente un inconvénient. En effet, les grandes vitesses de coupe des outils modernes nécessitent un arrosage copieux de l'outil et l'on est obligé d'entourer complètement la zone de travail par un carénage protecteur, de sorte que ce carénage interfèrerait avec le mécanisme changeur d'outils à trajet horizontal si l'on ne prenait pas la précaution de l'éclipser, en totalité ou en partie, d'une manière automatique, au moment de l'échange des outils.Cela constitue, évidemment, une complication. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de changement d'outils sur un centre d'usinage à broche à horizontale montée dans un mon tant fixe qui ne présente pas l'inconvénient préci- té de la solution classique rappelée plus haut. A cet effet, suivant l'invention, le mécanisme me de changement d'outils est disposé sur le dessus du montant, de manière telle que le trajet d'échange des outils puisse s' effectuer dans une direction verticale, par le haut. Grâce à cette nouvelle disposition, puisqu'son peut changer les outils sur la broche par le haut, il n'y a plus de risque d'interférence avec le carE- nage de protection qui peut, dès lors, demeurer en place. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrenty à titre d'exemple, un mode de réalisation suivant l'invention. Sur ces dessins la figure'1 est une vue en plan d'un centre d'usinage du type en question équipé d'un dispositif changeur d'outils suivant l'invention, et la figure 2 est une vue de face correspondante des parties principales de la machine. Le centre d'usinage à commande numérique représenté sur les figures 1 et 2 comporte, notamment, une table porte-piece à usiner 1, une broche rotative porte-outil horizontale 2, et un dispositif de changement automatique d'outils désigné dans son ensemble par 3 et constitué essentiellement d'un magasin à outils 4 et d'un mécanisme de changement d'outils 5. La table porte-pièce à usiner 1 est mobile, par exemple sous l'action d'une commande par vis et écrou 11, le long de glissières horizontales 12, 13 d'une semelle 14 mobile elle-même le long de glissières horizontales 15, 16 du banc 17 de la #achine. Les glissières 12, L3 de la semelle sont perpendiculaires à l'axe 21 de la broche porte-outil 2, tandis que les glissières 15, 16 du banc sont parallèles à l'axe de ladite broche. La broche porte-outil 2 est montée å rotation dans une poupée 23 qui peut coulisser verticalement dans un montant fixe 24. Le magasin à outils 4-est, dans cet exemple, du type à chaîne 25 présentant des alvéoles de réception des outils 26 ; il est porté par un support 27 fixé contre la partie arrière -d'une face latérale du montant fixe 24 et il s'étend jusqu'à un niveau situé au moins aussi haut que la partie supérieure dudit montant. Le mécanisme de changement d'outils 5 comporte un levier à deux bras 31, de principe bien connu, lesdits bras étant munis respectivement de deux pinces 32, 33 aptes à saisir les outils, aussi bien dans le magasin que dans le nez de la broche porteoutil. Ce levier à deux bras peut pivoter, autour d'un axe horizontal 35 parallèle à l'axe 36 de la broche porte-outil sur un support 37 mobile le long de glissières horizontales 38, 39 de directions perpendiculaires à l'axe 35 du levier à deux bras et appartenant à un chariot 40 mobile lui-même sur des glissières horizontales 41, 42 qui sont parallèles à l'axe 35 du levier à deux bras et qui sont fixées sur le dessus du montant fixe 24. On ne décrira pas les moyens de commande des déplacements de la table porte-pièce 1, de la poupée 23 sur le montant fixe, du levier à deux bras 31, ni de la chaîne du magasin d'outils 4, étant donné que ceux-ci peuvent être de tout type classique approprié. Le carénage de protection contre les projections de liquide d'arrosage est indiqué en 43 sur la figure 1. Le fonctionnement de la machine est le suivant On va supposer qu'on vient de terminer une opération d'usinage sur une pièce 44 fixée sur la table 1, au moyen d'un outil 26A monté dans le nez de la broche 2 et qu'il convient de remplacer par un autre outil 26B à prendre dans le magasin 4 pour procéder à une autre opération d'usinage sur la pièce. A cet effet, on déplace le support 37 vers la gauche lorsqu'on regarde la machine telle qu'elle est représentée sur les dessins, de manière que la pince 32 du levier à deux bras 31 en position horizontale vienne s'engager sur l'outil 26B à prendre dans le magasin ; on déplace le chariot 40 vers l'avant sur les glissière#s 41, 42 pour que la pince 32 extraie l'outil 26B axialement hors de son alvéole de la chaîne du magasin. On ramène le support 37 vers la droite pour que l'axe 35 du levier à deux bras se trouve juste au-dessus de l'axe géométrique 36 de la broche 2.On fait avancer le chariot 40 sur les glissières 41, 42 de manière à amener le levier a deux bras 31 au-dessus de l'extrémité du nez de la broche et l'on fait ensuite pivoter ce levier de 900 dans le sens de la flèche f (figure 2) pour l'amener en position verticale, la pince vide 33 étant en bas. On fait remonter la poupée 23 pour que l'outil 26A monté dans la broche s'engage dans ladite pince vide 33. On fait maintenant avancer un peu plus le chariot 40 le long des glissières 41, 42 pour extraire l'outil 26A de la broche. Un mouvement de pivotement de 1800 du levier à deux bras présente le nouvel outil 26B en regard du nez de la broche et un recul axial dudit bras, par un mouvement du chariot 40 vers l'arrière le long des glissières 41, 42, met cet outil en place dans le nez de la broche. On fait descendre la poupée 23, l'outil monté dans la broche se dégage de la pince 32. On fait pivoter le levier à deux bras de 900 pour le ramener en position horizontale et l'on fait reculer le chariot 40 pour dégager la zone d'usinage. Par des mouvements inverses de ceux qui viennent d'être décrits plus haut en détail pour sortir un outil du magasin, et dans 1 tordre inverse, on peut replacer, dans le magasin, l'outil 26A enlevé de la broche et actuellement maintenu par pince 33 du levier à deux bras, suivant une méthode bien connue. REVENDICATIONS 1. Dispositif de changement automatique d'outils sur un centre d'usinage à commande numérique à broche rotative porte-outil horizontale montée dans un montant fixe, ledit dispositif comportant un magasin à outils et un mécanisme de changement d'outils portés par ledit montant, caractérisé en ce que le mécanisme de changement outils (5) est disposé sur le dessus du montant (24), de manière telle que le trajet d'échange des outils dans la broche (2) puisse s'effectuer dans une direction verticale, par le haut. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de changement d'outils (5) comporte un levier à deux bras (31) qui peut pivoter autour d'un axe (35) parallèle à la broche porte-outil (2) sur un support (37) mobile horizontalement dans une direction parallèle à l'axe (36) de la broche (2) porte-outil et dans une direction perpendiculaire à cette dernière, tandis que le magasin d'outils (4) est situé contre la partie arrière d'une face latérale du montant (24) et s'étend jusqu'à un niveau situé au moins aussi haut que le levier à deux bras (31).