Brevet FR2571290A1 — publié le 19860411

MACHINE DE FRAISAGE ET POLISSAGE D'UN CHANT D'UNE PIECE EN MATERIAU DUR. L'invention concerne une machine de fraisage et polissage d'un chant d'une pièce en matériau dur, notamment une stèle de granit ou de marbre de contour relativement complexe; l'invention a principalement pour objet de proposer un agencement simple et efficace, relativement peu coûteur, pour le surfaçage de la totalité du contour d'une telle pièce, notamment une stèle. Dans l'élaboration des stèles en pierre dure, le surfaçage des chants pose un problème particulier du fait que lesdites stèles diffèrent essentiellement par leurs contours et que la machine doit donc être conçue pour que l'outil puisse suivre des contours très variés. Ceci aboutit souvent à des matériels compliqués et coûteux, de mise en oeuvre délicate. L'invention propose une machine de conception simple mais néanmoins entièrement automatique et capable d'effectuer des passes de fraisage et de polissage sur la totalité du périmètre de ladite pièce en matériau dur. Dans cet esprit, l'invention concerne donc essentiellement une machine de fraisage et polissage d'un chant d'une pièce en matériau dur de contour prédéterminé, comme par exemple une stèle de granit ou de marbre, caractérisée en ce qu'elle comporte un support de ladite pièce muni de moyens de blocage de celle-ci et une unité de meulage assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage agencés au voisinage dudit support, en ce que le support de ladite pièce comporte un plateau récepteur ou analogue monté tournant par rapport à un axe, ladite pièce étant immobilisée sur ce plateau et en ce que des moyens d'entraînement de ce plateau, comme par exemple un moteur électrique, sont pilotés par des moyens de commande de position comportant deux capteurs placés de part et d'autre de l'axe de rotation d'un outil de meulage de ladite unité de meulage pour coopérer avec un agencement représentatif du contour prédéterminé de ladite pièce et être actionnés par lui en fonction de la courbure dudit contour et de la progression de ladite unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage. L'agencement précité peut être le chant de la stèle, lui-même, ou bien un gabarit monté sur ledit support et dont le périmètre est représentatif du contour prédéterminé précité. L'invention sera mieux comprise et dtautres perfectionnements et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre d'une machine conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation de la machine de polissage conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus de la même machine, avec arrachement partiel au niveau de la tourelle pivotante de l'unité de meulage; et - la figure 3 est une vue de détail en coupe et en élévation montrant la structure du support de la pièce. En se référant aux dessins, on voit que la machine de polissage représentée comporte un support 11 pour une stèle 12 et une unité de meulage 13 assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage 14a, 14b, ici sous la forme de deux rails rectilignes s'étendant au voisinage du support 11. L'unité de meulage comporte une embase 15 montée sur des galets 16a, 16b roulant respectivement sur les rails 14a, 14b. Cette embase entraînée par un moteur électrique (non représenté) porte l'ensemble de l'unité de meulage et effectue des mouvements de va-et-vient en regard du support 11. L'embase porte un chariot principal 18 monté mobile le long de seconds moyens de guidage 19 solidaires de l'embase 15 et agencés sensiblement transversalement aux premiers moyens de guidage 14a, 14b.Ce chariot 18 est déplacé au moyen d'un vérin (non représenté) et porte un palpeur à galet 21 commandant un système d'asservissement de position (non représenté) du chariot principal, dont il sera question plus loin. L'unité de meulage comporte en outre un chariot secondaire 25 portant des outils de meulage et un moteur électrique d'entraînement 27 de l'un de ces outils en position d'utilisation. Le chariot secondaire est monté mobile le long de troisièmes moyens de guidage 28, solidaires du chariot principal 18 et agencés parallèlement aux seconds moyens de guidage 19. Des moyens de déplacement du chariot secondaire, de préférence des vérins, sont prévus pour compenser l'usure de l'outil de meulage en cours d'utilisation.Ces moyens de déplacement sont actifs sur une course relativement faible et coopèrent avec un contacteur de fin de course 22 dont le rôle sera expliqué plus loin. Ils sont intégrés à une chaîne d'asservissement classique sollicitant le chariot secondaire 25 vers le chant 30 de la stèle 12. Cette chaîne d'asservissement peut etre du type agissant sur les moyens de déplacement du chariot 25 pour maintenir l'effort de meulage dans des limites prédéterminées. L'unité de meulage, et plus particulièrement le chariot 25, porte une tourelle pivotante 32 munie de plusieurs outils de meulage 33,34,35... de rugosités différentes, pour présenter les différents outils dans un ordre prédéterminé de rugosité décroissante, en contact avec le chant 30 de la stèle 12 au cours de passes successives. La tourelle 32 est montée en porte-à-faux à une extrémité du chariot 25; elle est actionnée par un moteur 38 solidaire du chariot 25. L'arbre de ce moteur porte un pignon 39, lequel est en prise avec une couronne dentée 40 solidaire de la tourelle. Cette dernière, qui pivote ainsi autour d'un axe horizontal, est verrouillable dans un certain nombre de positions angulaires prédéterminées, correspondant aux positions de travail des différents outils. Les changements d'outil dans la machine, entre les différentes passes de finition, nécessitent ainsi un minimum de temps. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 3 > on voit que le support 11 comporte un plateau récepteur 41 pour supporter la pièce 12. Ce plateau récepteur se compose d'une partie extérieure cylindrique 42, creuse, abritant un plateau à billes 43s mobile verticalement sous l'action d'un vérin 44 supportant ledit plateau à billes. Cet agencement classique permet un positionnement aisé de la pièce à polir sur chant, lorsque le plateau à billes est en position haute, légèrement au-dessus du bord supérieur de la partie cylindrique 42. Puis le plateau à billes est abaissé et la pièce (ici, la stèle 12) repose sur ladite partie cylindrique 42.Un vérin 45 solidaire d'un support -supérieur 46 est muni d'un patin d'appui 47, qui vient prendre contact avec la surface supérieure de la pièce 12 pour confirmer la fixation de cette pièce sur le support 11. La partie inférieure de la partie cylindrique 42 est agencée en double palier à billes 50, de façon à pouvoir tourner par rapport à un axe vertical, à l'intérieur d'un bâti fixe 51. Un moteur électrique 52 > muni en bout d'arbre d'un pignon 53 en prise avec une couronne dentée 54 liée à ladite partie cylindrique 42, permet l'orientation du plateau récepteur 41 par rapport à l'unité de meulage. Par ailleurs, un gabarit 55 monté sur un épaulement du plateau récepteur 41 stétend parallèlement à la stèle 12 à polir. Le périmètre de ce gabarit reproduit le contour désiré de la stèle et le palpeur 21 est en contact avec ledit périmètre (figure 1). Ledit palpeur fait saillie par rapport au chariot 18; un moteur électrique 20 est mécaniquement couplé au bras porte galet de ce palpeur pour faire varier la position dudit galet par rapport au chariot 18. Les moyens de déplacement du chariot 18 sont asservis pour maintenir le palpeur 21 en contact avec le gabarit 55 avec une force prédéterminée pendant le déplacement de l'unité de meulage le long des premiers moyens de guidage 14a214b précités, Le système d'asservissement est classique. Il peut s'agir simplement d'un système de régulation de la pression dans le vérin d'actionnement du chariot 18. L'effort développé sur le gabarit 55 est supérieur à l'effort sollicitant le chariot secondaire 25 en direction du chant 30. Cet agencement permet la compensation automatique de l'usure de la meule, En effet, le contacteur de. fin de course 22 associé aux moyens de déplacement du chariot secondaire 25 est connecté pour piloter l'action- nement du moteur 20. Ce dernier commande le retrait du palpeur 21 d'une distance prédéterminée chaque fois qu'il est actionné. Le moteur 20 peut par exemple être un moteur pasàpas. Ainsi, chaque fois que par suite de l'usure de l'outil, le chariot Z5 arrive en fin de course, le palpeur 21 subit un léger retrait tout en restant en contact avec le gabarit 55 du fait de l'asservissement du vérin d'actionnement du chariot 18. Ceci permet d'utiliser outil de meulage jusqu'à usure complète, sans intervention. Selon une particularité importante de l'invention, l'unité de meulage 13 et plus particulièrement le chariot principal 18, porte deux capteurs 56a, 56b (par exemple des contacteurs miniaturisés) placés de part et d'autre de l'emplacement de la meule en cours d'utilisation (la meule 35s sur les dessins) pour coopérer avec le chant 30 de la stèle et être actionnés par lui en fonction de la courbure dudit chant et de la progression de l'unité de meulage 13 le long des premiers moyens de guidage 14a, 14b. Bien entendu, les capteurs 56 sont, dans ce cas, montés sur un support rétractable (non représenté) pour ne pas entraver la rotation de la tourelle 32 au moment du remplacement d'un outil de meulage par un autre. Ces capteurs 35 font partie de moyens de commande de position pilotant le moteur 52. La conception de ces moyens de commande est à la porte de l'homme de métier. Il suffit, par exemple, que chaque capteur 56a, 56b commande la-mise en rotation du moteur 52 dans un sens ou dans l'autre, respectivement,îorsqu'il est actionné. Ainsi, en se référant à la figure 2, si on suppose que l'unité de meulage se déplace vers la gauche, la courbure C plus prononcée du chant 30 à polir, provoquera l'actionnement du capteur 56b, puisque 170outil de meulage est maintenu en contact permanent avec le chant 30.Si l'actionnement du capteur 56b se traduit par la mise en rotation du mOteUr 52 dans un sens tel que le plateau récepteur 41 tourne lenteirent dans le sens des aiguilles d'une montre, le capteur finit par perdre ç nouveau le contact avec le chant 30 et le plateau récepteur s'immobilise à nouveau momentanément dans cette position jusqu'à ce que le déplacement rectiligne de l'unité de meulage entraîne à nouveau l'actionnement du capteur 56b et ainsi de suite jusqu'à ce que le polissage de la totalité du chant de la stèle soit effectué Bien entendu, l'agencement de capteurs 56a, 56b peut aussi être monté au niveau du gabarit 55 de part et d'autre de l'axe de l'outil de meulage en cours d'utilisation, c'est-à-dire, structurellement, de part et d'autre du palpeur 21 pour coopérer avec le bord du gabarit et remplir la même fonction de commande du moteur 52. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation de la machine qui vient d'être décrite, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu, si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Machine de fraisage et polissage d'un chant (30) d'une pièce (12) en matériau dur de contour prédéterminé, comme par exemple une stèle de granit ou de marbre, caractérisée en ce qu'elle comporte un support (11) de ladite pièce muni de moyens de blocage (45) de celle-ci et une unité de meulage (13) assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage (14a, 14b) agencés au voisinage dudit support, en ce que le support de ladite pièce comporte un plateau récepteur (41) ou analogue monté tournant par rapport à un axe, ladite pièce étant immobilisée sur ce plateau et en ce que des moyens d'entraînement de ce plateau, comprenant par exemple un moteur électrique (52), sont pilotés par des moyens de commande de position comportant deux capteurs (56a, 56b) placés de part et d'autre de l'axe de rotation d'un outil de meulage (35) de ladite unité de meulage pour coopérer avec un agencement (30-55) représentatif du contour prédéterminé de ladite pièce et être actionnés par lui en fonction de la courbure dudit contour et de la progression de ladite unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux capteurs (56a, 56b) précités sont placés en regard du chant (30) de ladite pièce (12) pour être directement actionnés par celui-ci. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux capteurs précités sont placés en regard du périmètre d'un gabarit (55) monté sur ledit support, ledit périmètre-étant représentatif du contour prédéterminé précité. 4. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite unité de meulage comporte un chariot principal (18) monté mobile le long de seconds moyens- de guidage (19) agencés sensiblement transversalement auxdits premiers moyens de guidage et portant un palpeur (21) en contact avec le périmètre d'un gabarit (55) monté sur ledit support et des moyens de déplacement asservis dudit chariot principal pour maintenir ledit palpeur en contact avec ledit gabarit pendant un déplacement de ladite unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage. 5. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite unité de meulage (13) comporte un chariot principal (18) monté mobile le long de seconds moyens de guidage (19) agencés sensiblement transversalement auxdits premiers moyens de guidage et portant un palpeur (21) en contact avec le périmètre dudit gabarit (55) et des moyens de déplacement asservis dudit chariot principal pour maintenir ledit palpeur en contact avec ledit gabarit pendant déplacement de ladite unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage. 6. Machine selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite unité de meulage (13) comporte une tourelle pivotante (32) munie de plusieurs outils de meulage (33, 34, 35) de rugosités différentes, pour présenter les différents outils dans un ordre prédéterminé de rugosité décroissante, en contact avec le chant (30) de ladite pièce. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un chariot secondaire (25) portant ladite tourelle (32) montée mobile le long de troisièmes moyens de guidage (28) agencés parallèlement auxdits seconds moyens de guidage et des moyens de déplacement dudit chariot secondaire pour compenser l'usure d'un outil de meulage en cours d'utilisation. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit chariot secondaire (25) coopère avec un contacteur de fin de course (22) connecté à des moyens de positionnement (20) dudit palpeur (21) par rapport audit chariot principal(18)