Brevet FR2562179A1 — publié le 19851004

DISPOSITIF DE FIXATION AUTOMATIQUE D'UN OUTILLAGE SUR UN SUPPORT. La présente invention a pour objet un dispositif de fixation destiné en particulier, mais non exclusivement, à la fixation sur une grille ou tout autre support en général d'un outillage amené par un robot, ou par tout moyen de positionnement mécanisé ou manuel en vue de l'usinage d'une pièce qui ne peut pas être montée sur une machine outil Le problème de l'usinage de pièces encombrantes et pondéreuses est très fréquent, par exemple en aéronautique ou dans l'industrie automobile. Il n'est pas possible dans ce cas d'amener la pièce sous l'outillage mais, c'est l'outillage qui doit se positionner par rapport à la pièce. Il peut s'agir, par exemple de la réalisation de perçages ou d'un surfaçage local. Pour réaliser de tels usinages, il est connu de disposer devant la pièce une grille sur laquelle vient se fixer l'outillage. Cette fixation est habituellement réalisée par un raccord fonctionnant par blocage quart de tour ou selon un montage à balonnette, soit encore par un vissage sur une broche de la grille. Il est connu, par ailleurs, pour effectuer de telles opérations, dans des endroits souvent inaccessibles, d'utiliser des robots dont l'interface est constituée par un bras manipulateur articulé à plusieurs degrés de liberté et qui constituent des moyens de guidage ou positionnement et/ou d'entraînement des outils. Malheureusement, les dispositifs de fixation connus, faisant appel à une rotation- même partielle peuvent être employés pour le montage d'un outillage, à l'aide d'un robot, sur une grille de positionnement, mais au détriment d'un degré de liberté du positionnement. En effet, le bras de robot, pour être efficace lors du travail proprement dit doit conserver toutes ses possibilités d'action, et en particulier la possibilité de rotation de l'extrémité de son bras. Il est donc nécessaire, pour cette application de disposer d'un dispositif de fixation qui soit simple, pour pouvoir être mis en oeuvre par un robot à une vitesse relativement grande, qui ne fasse pas appel à une rotation, même partielle, et qui soit fiable, le verrouillage du dispositif étant a#utomatique et son déverrouillage étant commandé par le robot lui-même en fonction de son programme de travail. La présente invention a pour objet un dispositif de fixation répondant aux desiderata ci-dessus. Selon la présente invention, le dispositif de fixation d'un outillage ou analogue sur une grille de positionnement comprenant un canon faisant saillie du côté extérieur de la grille est caractérisé en ce que ledit canon comporte dans sa partie antérieure une gorge dans laquelle viennent s'insérer des pièces de verrouillage maintenues dans ladite gorge par une seconde bague extérieure mobile en translation, les pièces de verrouillage pouvant s'échapper de la gorge par un mouvement de la bague extérieure. Ainsi, le verrouillage et le déverrouillage de la fixation résultent des mouvements radiaux de pièces de verrouillage indépendantes et par exemple de billes, eux-mêmes commandés par un mouvement de translation unique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard de la figure unique qui est une demi-coupe verticale d'un dispositif de fixation selon l'invention. On distingue sur la figure une grille G ou plus généralement un support quelconque percés d'orifices dans le#squels sont assujettis des canons creux 2 sur lesquels peut venir se fixer un outillage, tel qu'une perceuse par exemple, les canons 2, dont un seul apparaît sur la Fig., servant d'élément d'appui et de support à l'outillage ou analogue. Bien que la grille G soit représentée en position verticale, il va de soi que cette grille peut être dans une position quelconque.le canon 2 porte dans sa partie antérieure, du côté opposé à la pièce à usiner, symbolisée sur la Fig. par un trait vertical, une gorge 2b. Cette gorge est destinée à recevoir un ensemble de billes 1, dont une seule apparaît sur la Fig. ,régulièrement réparties à l'intérieur de la gorge. Entourant les billes 1, est prévue une bague extérieure 4 solidaire d'une jupe 14, l'ensemble pouvant coulisser sur une douille 3 montée sur le nez de la machine usinage. Le centrage de l'outillage ou plus généralement de l'objet à fixer est assuré par la pénétration d'un canon 8 à l'intérieur de la broche 2. Des ergots 9 assurent le blocage de la douille 3 et du nez 8 en rotation. La partie arrière 7 de la douille 3 détermine avec la surface interne de la bague 14 deux chambres cylindriques. Dans la première chambre est monté un ressort de rappel 5 qui projette la bague 4,14 vers la gauche de la Fig. La seconde chambre, isolée de la première par le talon de la pièce 7 est en communication avec un conduit 6, lui-même relié à un embout 12 relié, par l'intermédiaire du robot (non représenté) à une source de fluide sous pression, tel que de l'air par exemple. Le conduit 6 est fermé, a droite de la Fig. par un bouchon. Le nez 8 est poussé en permanence vers l'avant par un ressort de rappel 10 prenant appui, d'une part, contre une surface de butée 11 prévue dans la partie arrière du nez 8 et, d'autre part, contre une butée 13 solidaire de la machine d'usinage. La face avant du nez 8 vient ainsi constamment en appui contre la surface à usiner. Bien entendu, des Joints, non référencés sont disposés de manière à maintenir l'étanchéité nécessaire. La Fig. représente le dispositif en position de blocage. Selon une caractéristique de l'invention, cette position est celle qui est obtenue en l'absence d'alimentation en fluide comprimé. On est ainsi sûr que, si il se produit une panne d'alimentation en fluide, la machine d'usinage reste fixée sur sa grille de positionnement. La machine d'usinage étant dans la position représentée sur la Fig., lorsque le travail est terminé, le robot envoie par l'embout 12 un fluide comprimé. Ce fluide pénètre dans la seconde chambre et la paroi mobile constitué par le fond de la bague 4,14 se déplace vers la droite de la Fig. et présente au-dessus des billes 1 une rampe 15 dégageant, à la fin de la translation un espace suffisant pour que les billes 1 puissent sortir de la gorge 2b, sans pour celà tomber,de sorte qu'à ce moment le dispositif est déverrouillé. La machine peut alors être saisie par le bras du robot, ou même manuellement, et emmenée sur une autre broche pour recommencer un autre usinage. Bien entendu, le mouvement de recul de la bague 4,14 peut être provoqué non seulement par une injection de fluide sous pression mais également par un électroaimant, voire, en cas de panne, à la main puisqu'il suffit de déplacer la bague 4,14 à l'encontre du ressort de rappel 5. Ainsi, le verrouillage de la machine est assuré automatiquement par un seul mouvement de translation ce qui permet de laisser au robot un axe de liberté. L'ordre de déverrouillage est donné directement par le robot,ou par tout autre dispositif de commande à distance, å travers son bras. De plus, lorsque la machine comporte normalement une poignée, le débattement du corps de la machine et de la poignée autour de son axe n'est plus nécessaire ce qui autorise l'accès en des endroits confinés. il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 10 Dispositif de fixation d'une machine d'usinage ou analogue sur une grille de positionnement comprenant au moins un canon faisant saillie du côté extérieur de la grille, caractérisé en ce que le canon (2) comporte dans sa partie avant une gorge (2b) dans laquelle viennent s'insérer des pièces de verrouillage (1) maintenues dans la gorge (2b) par une bague extérieure (4,14) montée coulissante sur une douille (3), les pièces (1) étant libérées de la gorge (2b) par un mouvement de la bague (4,14). 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mouvements de la bague (4,14) sont déterminés dans un sens par un ressort de rappel (5) et, dans l'autre sens, par l'introduction d'un fluide sous pression par le conduit (6,12), la position de verrouillage correspondant au blocage des pièces de verrouillage (1) dans la gorge (2b) sous l'action du ressort (5). 36 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que un nez (8) est introduit à l'intérieur du canon (2),et appliqué contre la pièce à usiner par un ressort de rappel (10) portant d'une part sur une butée fixe (13) et, d'autre part, sur une surface de butée solidaire du nez (8).