Brevet FR2571291A1 — publié le 19860411

/4 2571291 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 dont le contour peut être relativement complexe; l'invention vise plus particulièrement à réduire le temps d'usinage, notamment en facilitant les changements d'outil entre les différentes passes nécessaires pour obte- nir l'état de surface voulu. 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, lesquels peuvent être relativement complexes. L'invention a pour but de proposer un appareillage pour le surfacage de ces chants, qui soit de conception simple (et en particulier très aisément adaptable à un contour quelconque de stèle), tout en étant suffisamment élaboré pour permettre de réduire le plus possible les adapta- tions et manutentions entre les différentes passes de surfaçage. Dans cet esprit, l'invention concerne donc 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 comprend un support de ladite pièce muni de moyens de blocage de celle-ci et une unité de meulage assujettie à se déplacer dans son ensem- ble le long de premiers moyens de guidage agencés au voisinage dudit sup- port et en ce'que ladite unité de meulage comporte une tourelle pivotante munie de plusieurs outils de meulage de rugosités différentes, pour pré- senter les différents outils dans un ordre prédéterminé de rugosité dé- croissante en contact avec le chant de ladite pièce. L'invention sera mieux comprise et d'autres 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 arra- chement 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 mon- trant 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 meula- ge 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 soli- daires de l'embase 15 et agencés oensiblement transversalement aux pre- miers moyens de guidage 14a, 14b. Ce chariot 18 est déplacé au moyen d'un vérin (non représenté) et porte un palpeur à galet 20 commandant un système d'asservissement de position (non représenté) du chariot princi- pal, 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'utili- sation. Le chariot secondaire est monté mobile le long de troisièmes moyens de guidage 28, solidaires du chariot principal 18 et agencés pa- rallèlement 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 dé- placement sont actifs sur une course relativement faible et coopèrent avee un contacteur de fin de course 22 dont le r8le 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'as- servissement peut être du type agissant sur les moyens de déplacement du chariot 25 pour maintenir l'effort de meulage dans des limites prédéter- minées. Selon une caractéristique importante de l'invention, l'unité de meulage, et plus particulièrement le chariot 25, porte une tourelle pivo- tante 32 munie de plusieurs outils de meulage 33, 34, 35... de rugosités différentes, pour présenter les différents outils dans un ordre prédéter- miné 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-A- 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, correspon- dant aux positions de travail des différents outils. Les changements d'outil dans la machine, entre les différentes passes de finition, né- cessitent 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 piè- ce 12. Ce plateau récepteur se compose d'une partie extérieure cylin- drique 42, creuse, abritant un plateau à billes 43, mobile verticalement sous l'action d'un vérin 44 supportant ledit plateau à billes. Cet agen- cement classique permet un positionnnement 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 agen- cée 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 monté sur un épaulement du plateau récepteur 41 s'étend 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 pen- dant le déplacement de l'unité de meulage le long des premiers moyens de guidage 14a, 14b 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 2 5 7 1291 distance prédéterminée chaque fois qu'il est actionné. Le moteur 20 peut par exemple être un moteur pas-à-pas. Ainsi, chaque fois que par suite de l'usure de l'outil, le chariot 25 arrive en fin de course, ie 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 l'outil de meulage jusqu'à usure complète, sans inter- vention Selon une autre particularité 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 35, sur les dessins) pour coopérer avec le chant 30 de la stèle et être action- nés 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 tou- relle 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 portée 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, lorsqu'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 l'outil 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 lentement dans le sens des aiguilles d'une montre, le capteur finit par perdre à 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 en matériau dur de contour prédéterminé, comme par exemple une stèle de granit ou de marbre, caractérisée en ce qu'elle comprend un support (11) de ladite pièce muni de moyens de blocage de celle-ci et une unité de meu- lage (13) assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage (14a, 14b) agencés au voisinage dudit support et en ce que ladite unité de meulage 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 de ladite pièce. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit support de ladite pièce porte en outre un gabarit (55) dont le péri- mètre reproduit ledit contour prédéterminé, en ce que ladite unité de meu- lage comporte un chariot principal (18) monté mobile le long de seconds moyens de guidage (19) agencés sensiblement transversalement auxdits pre- miers moyens de guidage et portant un palpeur (21) en contact avec ledit périmètre dudit gabarit et des moyens de déplacement asservis dudit chariot principal pour maintenir ledit palpeur en contact avec ledit gabarit pen- dant un déplacement de ladite unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage. 3. Machine selon la revendication 2, 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'utilisa- tion. 4. Machine selon l'une des revendications précédentes, caracté- risée 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. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que des -moyens d'entraînement (52, 53, 54) de ce plateau, comportant par exemple un moteur électrique, sont pilotés par des moyens de commande de position comportant notamment deux capteurs (56a, 56b) placés de part et d'autre de l'emplacement de l'outil de meulage en cours d'utilisation, pour coopé- rer avec ledit chant (30) et être actionné par lui en fonction de la cour- bure dudit chant et de la progression de l'unité de meulage (13) le long desdits premiers moyens de guidage (14a, 14b). 6. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que des moyens d'entraînement (52. 53, 54) de ce plateau, comportant par exemple un moteur électrique, sont pilotés par des moyens de commande de position comportant notamment deux capteurs placés de part et d'autre de l'axe de l'outil de meulage en cours d'utilisation, pour coopérer avec le bord dudit gabarit (55) et être actionnés par lui en fonction de la courbure dudit bord et de la progression de l'unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage (14a, 14b). 7. Machine selon la revendication 3, 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).