Brevet FR2570631A1 — publié le 19860328

La présente invention se rapporte à un changeur de palette destiné à échanger des palettes porte-pièces entre une table de machine appartenant à un centre d'usi- nage et un poste de changement de palette situé dans un magasin de palettes. Dans un certain type de changeur de palette dé- jà connu, destiné à échanger les palettes entre une ta- ble de machine appartenant à un centre d'usinage et un poste de changement de palette compris dans un magasin de palettes, une table tournante capable de supporter deux palettes à la fois est disposée entre la table de la machine et le poste de changement de palettes. Une pa- lette destinée à être amenée sur la table de la machine est placée sur une première extrémité de la table tour- nante, en provenant du poste de changement de palette et on la laisse attendre en cet emplacement. Après l'exécu- tion de l'usinage, la palette située sur la table de la machine est transportée à l'autre extrémité de la table tournante. Ensuite, la table tournante est tournée de 180 , de sorte que la palette à usiner est transférée de la table tournante à la table de la machine. Dans un au- tre type de changeur de palette déjà connu, un magasin de palettes est disposé à proximité de la table de la ma- chine. Après exécution de l'usinage, la palette située sur la table de la machine est transportée à un poste va- cant de changement de palette du magasin de palettes, après quoi la palette qu'il s'agit de transporter sur la table de la machine est amenée au poste de changement de palette puis transférée sur la table de la machine. Dans le premier type, la présence de la table tournante exige un espace au sol nettement plus grand et le raccourcisse- ment du temps de changement des palettes qu'il est possi- ble d'obtenir est limité par le grand nombre des opéra- tions nécessitées pour le changement des palettes (évacu- ation -- rotation -- introduction). En outre, dans ce dernier type, on ne peut pas 2 -2570631 espérer abréger le temps de changement de palette, bien que l'inconvénient de l'espace au sol puisse être élimi- né. En particulier, le dernier type exige une opération d'avance d'un pas du magasin de palettes pendant le chan- gement de palette et, il est donc inévitable que le temps de changement de palette soit considérablement al- longé. Le but de la présente invention est donc de réa- liser un changeur de palette perfectionné capable d'être monté sur un espace au sol réduit et également capable de changer les palettes en un temps court. En bref, dans le changeur de palette selon la présente invention, un rail de blocage courbe, destiné à guider et supporter une palette à coulissement, est pré- vu dans la table de travail d'un centre d'usinage et une pluralité de rails supports courbes destinés à guider et supporter les palettes à coulissement sont prévus sur un magasin de palettes de manière que les palettes puissent être amenées à un poste de changement de palette. Le rail support amené au poste de changement de palette com- plète une voie circulaire- pour le transport des palettes en se combinant au rail de blocage précité. En outre, un bras pivotant muni à ses deux extrémités de crochets dont chacun est capable d'entrer temporairement en prise avec la queue de chaque palette est prévu pour tourner entre la table de travail et le poste de changement de palette. Sous l'effet de la rotation du bras pivotant, deux palettes sont échangées simultanément le long de la voie circulaire précitée, entre la table de travail et le poste de changement de palette. Dans cette construction, le magasin de palettes peut être disposé à proximité de la table de la machine du centre d'usinage, ce qui permet de réduire l'espace au sol. En outre, étant donné que deux palettes peuvent être échangées simultanément entre la table de travail et le magasin de palettes, le temps du changement de pa- 3 2570631 lette peut être raccourci dans une mesure remarquable, comparativement au temps nécessaire dans la construction classique. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une vue en plan d'un changeur de palette selon une forme de réalisation de la présente invention; et la figure 2 est une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 1, qui montre une partie princi- pale du changeur de palette. Sur les figures 1 et 2, les numéros de référen- ce 10, 11 et 12 désignent respectivement un centre d'usi- nage, un magasin de palettes et un dispositif de rota- tion des palettes. Une table de machine 15 appartenant au centre d'usinage 10 est montée sur un banc 16 et peut se déplacer horizontalement, et une table de travail 17 est montée sur la table 15 de la machine de façon à pou- voir tourner par mouvement divisionnaire. Un rail de blo- cage courbe 18 est monté dans la table de travail, mobi- le dans la direction verticale, de manière qu'une palet- te 20 adaptée pour être guidée et supportée à coulisse- ment par le rail de blocage 16 soit positionnée et blo- quée sur la table de travail 17 lorsque le rail de bloca- ge 18 descend et soit débloquée lorsque le même rail s'élève. En outre, sur la table 15 de la machine sont disposés une pluralité de rails de guidage courbes 19, situés de part et d'autre du rail de blocage 18. Au mo- ment du changement de palette, la table 15 de la machine est positionnée dans une position constante prédétermi- née qui fait face à un poste de changement de palette si- tué dans le magasin de palettes 11, ainsi qu'on le décri- ra dans la suite. Le magasin de palettes comprend une base 23 qui 4 2570631 est montée en face de la table 15 de la machine et une plaque tournante 24 montée sur une partie centrale de la base 23 de manière à pouvoir tourner dans un plan hori- zontal. Sur la base 23 sont également montés une plurali- té de supports de palettes 25 qui sont agencés sur le tour de la plaque tournante 24 de manière à pouvoir se déplacer conjointement avec la plaque tournante. Les sup- ports de palettes 25 sont fixés à la plaque tournante dans des positions espacées d'angles égaux sur la circon- férence de la plaque tournante 24. Les supports de palet- tes 25 sont munis chacun d'un rail support courbe 26 qui peut attaquer et supporter une palette 20 à coulisse- ment. Les rails supports 26 sont positionnés à une hau- teur qui correspond à une position haute du rail de blo- cage 18. Les supports de palettes 25 sont amenés succes- sivement à un poste de changement de palette PI qui fait face à la table 15 de la machine, sous l'effet de la ro- tation de la plaque tournante 24 qui est commandée par l'unité d'entraînement 27. Deux rails de guidage 28 sont montés sur la base 23, les rails, de guidage 28 étant agencés de part et d'autre du rail support 26 porté par le support de palette 25 qui a été amené au poste de changement de palette PI. Lorsque la table 15 de la ma- chine est positionnée à la position constante prédétermi- née pour le changement de palette, les rails supports 26 et les rails de guidage 28 complètent une voie circulai- re de transport des palettes, en combinaison avec le rail de blocage 18 situé sur la table de travail 17 et les rails de guidage 19. Les supports de palettes 25 supportent chacun une première tige de positionnement 29 qui peut se dépla- cer verticalement, de sorte que l'extrémité supérieure de la tige peut être mise en saillie de façon rétracta- ble au-dessus de la surface supérieure du rail support 26, comme représenté sur la figure 2. La tige de posi- tionnement 29 est normalement maintenue dans une posi- 2570631 tion qui fait saillie au-dessus du rail support 26 par la force de rappel d'un ressort 30 et elle est normale- ment engagée dans un trou central de la palette 20 qui est en prise avec le rail support 26 et supportée par ce dernier, pour bloquer par ce moyen le mouvement de la pa- lette 20. En outre, une deuxième tige de positionnement 34 adaptée pour être mise en mouvement montant et descen- dant par un dispositif à cylindre 33 est supportée par la base 23. Lorsqu'elle est poussée vers le haut, la ti- ge de positionnement 34 entre en prise avec un trou de verrouillage 35 du support de palette 25 qui a été amené au poste de changement de palette Pl, pour positionner de cette façon le support de palette 25. A la tige de po- sitionnement 34 est reliée une extrémité d'un levier d'actionnement 36 qui est lui-même articulé sur la base 23. L'autre extrémité du levier d'actionnement 36 se pro- longe jusqu'à une position dans laquelle il attaque la première tige de positionnement 29 du support de palette 25 qui a été amené au poste de changement de palette Pl. De cette façon, lorsqu'elle est soulevée par le disposi- tif à cylindre 33 pour positionner le support de palette dans le poste de changement de palette Pl, la deuxi- ème tige de positionnement 34 est engagée à force dans le trou de verrouillage 35. En même temps, le levier d'actionnement 36 est basculé, dans un mouvement combiné avec le mouvement ascendant de la tige de positionnement 34, de sorte que la première tige de positionnement 29 s'abaisse à l'encontre de la force du ressort 30 et se dégage du trou central 31. Le dispositif de rotation de palettes 12 com- prend une base 40 prévue entre le poste de changement de palette Pl du magasin de palettes 11 et la table 15 de la machine. Sur la base 40 est monté un élément support 41 tandis qu'un cylindre 42 est formé dans l'élément sup- port 41, et un piston 43 est monté mobile en translation 6 2.5 70631 verticale dans le cylindre 42. Un arbre tournant 44 est monté concentriquement dans le piston 43, par l'intermé- diaire de paliers ou roulements et un premier bras pivo- tant 45 est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre tournant 44. A l'extrémité inférieure de l'arbre tour- nant 44, est formé un pignon 46 qui est en prise avec une crémaillère coulissante 48 reliée à un cylindre 47 d'entraînement en rotation (voir figure 1), le cylindre 47 étant fixé à l'élément support 41. Lorsque le piston 43 se déplace verticalement, le bras pivotant 45 entre en prise ou se dégage de la prise avec la queue 21 de la palette 20. Plus précisé- ment, lorsque le piston 43 se trouve dans sa position haute, le bras pivotant 45 n'est pas en prise au niveau de ses deux crochets 50 avec les queues 21 des palettes 20. Dans cet état, la table 15 de la machine est amenée à la position constante prédéterminée pour le changement de palette et un support de palette 25 est amené au pos- te de changement de palette Pl dans le magasin de palet- tes 11. Ensuite, lorsque le piston 43 est abaissé, les deux crochets d'extrémités 50 du bras pivotant 45 sont mis en prise avec les queues 21 des deux palettes 20 por- tées respectivement par la table de travail 17 et par le support de palette 25. Dans cet état, le bras pivotant 45 tourne de 1800 sous l'action du cylindre 47 d'entrat- nement en rotation, de sorte que les deux palettes 20 portées respectivement par le rail de blocage 18 et par le rail support 26 sont guidées le long de la voie circu- laire précitée et échangées l'une contre l'autre. Sur la base 23 est agencé un poste de charge- ment P3 placé en face d'un poste d'évacuation des palet- tes P2 qui est adjacent au poste de changement de palet- te Pl. Dans le poste de chargement P3 est monté un rail fixe courbe 51 qui complète une voie semi-circulaire en se combinant au rail support 26 du support de palette 25 et à un rail support intermédiaire 51a. Au centre de 7 2570631 cette voie courbe, est monté un deuxième bras pivotant 52 qui est mobile en rotation et en translation vertica- le, le deuxième bras pivotant 52 portant un crochet de prise à une seule de ses extrémités. De même que le pre- mier bras pivotant 45, le bras pivotant 52 est en prise dans sa position basse avec la queue 21 de la palette 15 située sur le support de palette 25 et il tourne ensuite pour transférer la palette 20 au poste de chargement P3 dans lequel on fixe et on détache les pièces. Le mécanis- me servant à déplacer le bras pivotant 22 verticalement et à le faire tourner est le même que celui prévu pour le premier bras pivotant 45. De même, il est prévu dans le poste P2 d'évacuation des palettes un mécanisme ser- vant à positionner le support de palette 25 et à libérer la palette 20 de son verrouillage. Ce mécanisme est ana- logue en construction et en fonctionnement au mécanisme qui comprend la deuxième tige de positionnement 34, le dispositif à cylindre 33 et le levier d'actionnement 36. La description qui va suivre est donnée à pro- pos des opérations exécutées dans la construction décri- te ci-dessus. La palette 20 qui doit être transférée ensuite au centre d'usinage 10 est amenée au poste de changement de palette P1 et le support de palette 25 est positionné au poste de changement de palette Pl par la manoeuvre du dispositif à cylindre 33, et en même temps, le verrouil- lage de la palette 20 contre le rail support 26 est dé- verrouillé. Dans cet état, après l'exécution de l'usina- ge d'une pièce dans le centre d'usinage 10, la table 15 de la machine est positionnée à la position constante prédéterminée prévue pour le changement de palette et, ensuite, le rail de blocage 18 est soulevé, de sorte que la palette 20 située sur ce rail est débloquée. A ce moment, le rail de blocage 18, dans sa position haute, complète une voie circulaire d'une hauteur prédéterminée en se combinant au rail support 26 qui a été amené au 8 d){2570631 poste de changement de palette Pi. Ensuite, le premier bras pivotant 45 est abais- sé et les crochets 50 de ses deux extrémités sont mis en prise avec la queue 21 des deux palettes 20. Dans cet état, le bras pivotant 45 est tourné de 180 , de sorte que la palette 20 portée par la table de travail 17 est transférée au poste de changement de palette Pi en res- tant guidée par le rail de blocage 18 et par le rail sup- port 26 et, en même temps, la palette 20 située au poste de changement de palette Pl est amenée sur la table de travail 17 en restant guidée par le rail support 26 et par le rail de blocage 18. Ensuite, le rail de blocage 18 s'abaisse, de sorte que la palette 20 est positionnée et bloquée sur la table de travail 17. En même temps, le bras pivotant 45 est soulevé, de sorte que ses crochets de prise 50 sont dégagés des queues 21 des deux palettes 20. Ensuite, la table de la machine est amenée à une po- sition prédéterminée pour l'usinage de la pièce portée par la palette qui a ainsi été amenée sur la table de travail 17. La palette 20 qui est renvoyée par ce mouvement au magasin de palettes 11 et qui porte maintenant la pièce usinée est amenée au poste P2 d'évacuation des pa- lettes et, ensuite, transférée du poste P2 au poste de chargement P3 par le deuxième bras 52. Dans le poste de chargement P3, la pièce usinée est détachée de la palet- te 20 et une nouvelle pièce non encore usinée est fixée à la palette 20 par un opérateur ou par un robot. Ensui- te, la palette 20 est à nouveau renvoyée au poste d'éva- cuation des palettes P2 par une rotation du bras pivo- tant 52. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. 9 2570631 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Changeur de palette pour une machine-outil, caractérisé en ce qu'il comprend une base (23), une pla- que tournante (24) prévue sur ladite base et pouvant tourner autour d'un axe vertical; une pluralité de sup- ports de palettes (25) capables de tourner conjointement avec ladite plaque tournante (24), lesdits supports de palettes étant disposés autour dudit axe vertical; des moyens d'avance servant à amener sélectivement les sup- ports de palettes (25) à un poste de changement de pa- lette (Pl) qui fait face à la table (15) de la machine- outil (10); des palettes (20) destinées à supporter cha- cune une pièce à usiner, et qui sont portées individuel- lement par lesdits supports de palettes (25); des pre- miers guides de palettes courbes (26) destinés à guider chaque palette (20) le long d'une voie courbe, lesdits premiers guides de palettes courbes (26) étant fixés res- pectivement auxdits supports de palettes (25); un deuxi- ème guide de palette courbe (18)'prévu sur ladite table (15) de la machine-outil (10) pour guider la palette (20) le long d'une voie courbe; une pluralité de troisi- èmes guides de palettes courbes (19, 28) qui sont prévus pour raccorder un des premiers guides de palettes (26), situé sur l'un desdits supports de palettes (25) audit deuxième guide de palette (18) situé sur ladite table (15) pour former une même voie circulaire lorsque le sup- port de palette (25) considéré est amené audit poste de changement de palette (Pl); et un dispositif de rota- tion des palettes (12) destiné à faire tourner simultané- ment la palette (20) portée par le support de palette (25) situé dans ledit poste de changement de palette (Pl) et la palette (20) située sur ladite table (15), dans un même sens, le long de la voie circulaire compo- sée du premier guide de palette (26), du deuxième guide de palette (18) et des troisièmes guides de palettes t2570631 (19, 28), ledit dispositif de rotation des palettes étant prévu entre ledit poste de changement de palette (Pl) et ladite table (15) de la machine-outil. 2 - Changeur de palette selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits troisièmes guides de pa- lettes (19, 28) comprennent une paire de guides de palet- tes fixes (28) destinés à se raccorder aux deux extrémi- tés du premier guide de palettes (26) situé sur le sup- port de palette (25) qui a été amené audit poste de chan- gement de palette (Pl). 3 - Changeur de palette selon la revendication 2, caractérisé en ce que les troisièmes guides de palet- tes (19, 28) comprennent en outre deux guides de palet- tes (19) fixés sur ladite table (15) pour raccorder le deuxième guide de palette (18) situé sur cette table à ladite paire de guides de palettes fixes (28) associés aux deux extrémités du premier guide de palette (26) si- tué sur ledit support de palette (25). 4 - Changeur de palette selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit deuxième guide de palette (18) est mobile dans la direction verticale et en ce que, dans sa position haute, il se trouve à la même hau- teur que le premier guide de palette (26) situé sur le support de palette (25) qui a été amené audit poste de changement de palette (Pl), et que les deux paires de guides de palettes fixes (28, 19). - Changeur de palette selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif de rotation des palettes (12) prévu entre ladite table (15) et ledit poste de changement de palette (P1) comprend: un bras pivotant (45) qui peut tourner autour d'un axe vertical et peut se déplacer verticalement le long dudit axe ver- tical; des moyens (46,- 47, 48) servant à entraîner le- dit bras pivotant (45) en rotation et des moyens (42, 43) servant à déplacer ledit bras pivotant verticalement entre une position basse dans laquelle les deux extrémi- 11 2.5 70631 tés du bras pivotant sont respectivement en prise avec la palette (20) située sur ladite table (15) et la palet- te située dans ledit poste de changement de palette (Pl) et une position haute dans laquelle ladite prise est sup- primée. 6 - Changeur de palette selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des pre- miers moyens de positionnement (29) prévus dans chacun des supports de palettes (25) pour attaquer la palette (20) placée sur ce support de palette et pour position- ner de cette façon la palette par rapport au support de palette; des deuxièmes moyens de positionnement (34) prévus sur ladite base (23) dans ledit poste de change- ment de palette (Pl) pour entrer en prise avec le sup- port de palette (25) amené audit poste de changement de palette et pour positionner de cette façon le support de palette dans ledit poste de changement de palette; et des moyens d'entraînement du positionnement (33, 36) pos- sédant un actionneur unique (33) et qui ont pour fonc- tion de dégager lesdits premiers moyens de positionne- ment (29) de ladite palette (20) pendant la mise des deuxièmes moyens de positionnement (34) en prise avec le support de palette (25) amené audit poste de changement de palette (Pl). 7 - Changeur de palette selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un poste d'amenée et d'évacuation des palettes (P2), qui est espacé dudit poste de changement de palette (P1) d'un angle prédéter- miné, et en ce qu'un poste de montage des pièces (P3) est prévu en face dudit poste d'amenée et d'évacuation des palettes (P2), le changeur de palette comprenant en outre des moyens de guidage d'amenée et d'évacuation des palettes (51a) fixés sur ladite base (23) dans ledit pos- te de montage des pièces (P3) et qui prennent naissance en un point situé à proximité d'une première partie d'ex- trémité dudit premier guide de palette (26) situé sur le 12 27063 support de palette (25) qui a été amené audit poste d'amenée et d'évacuation des palettes (P2), concentrique- ment à l'arc dudit premier guide de palette (26).