Brevet FR2569370A1 — publié le 19860228

DISPOSITIF D'EBARBAGE D'EMBAUCHES EN CERAMIQUE NON CUITES La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à éliminer les barbes résultant du moulage, du pressage ou du tournage d'ébauches en céramique, cette invention pouvant hêtre avantageusement appliquée à une production en grande série. L'invention décrite dans la demande de brevet DE-A 13 150 431 se fonde sur un poste de détection-par palpage disposé séparément des outils d'ébarbage ou de finissage, respectivement, et comprenant deux émetteurs positionnables qui balaient l'objet devant être nettoyé, en vtie d'obtenir les caractéristiques géométriques de l'ébauche considérée. Les données initiales se rapportant à un modèle fini-main sont mémorisées et servent, après leur traitement, à commander les machines de finissage ultérieures. Il n'est ainsi pas tenu compte de différences géométriques intervenant dans les ébauches dune série et résultant, par emple, de retraits au séchage différents. Cela peut se tradui t- lar des différences dans la qualité du finissage des ébauches d'une série.Un autre inconvénient du dispositif connu réside dans le fait que, pour utiliser les données acquises à partir d'une ébauche finie-main et concernant plusieurs ébauches ou toute une série d'ébauches, un repérage de la position que lwé- bauche devant etre respectivement façonnée a prise par rotation sur le plateau tournant constitue une condition préalable. L'invention a pour objet de proposer un dispositif d'ébarbage d'ébauches en céramique non cuites, grâce auquel il soit possible d'éliminer les barbes produites lors du moulage, du pressage ou du tournage des ébauches, indépendamment de la géométrie de ces ébauches, indépendamment de leur position sur le plateau tournant et indépendamment de différences géométriques entre les ébauches d'une série, provoquées par exemple par des retraits au séchage différents , ce dispositif n'utilisant pas un poste de détection séparé pour obtenir les données géométriques des ébauches, l'ébarbage ayant lieu rapidement avec une bonne qualité régulière. Dans l'invention décrite par la demande précitée DE-A 13 150 431, pour acquérir les caractéristiques géométriques des ébauches, lXon utilise un poste de détection séparé constitué par deux émetteurs positionnables balayant lsobjet devant hêtre ébarbé. Les données ainsi obtenues sont mémorisées et servent à la commande des postes de finissage ultérieurs après qu'elles ont été traitées. Toutes les données servant à commander les postes de finissage d'une ébauche sont stockées dans le dispositif de mémorisation, de calcul et de commande, avant le début du processus de finissage proprement dit.Du fait de la longue durée de calcul pour balayer une ébauche, de la mémorisation des données obtenues, de leur traitement et de la préparation de ces données pour commander les postes de finissage, il n'est pas concevable, du point de vue des temps d'intervention, de balayer chaque ébauche individuellement et d'élaborer les données respectives obtenues. Par conséquent, une exploitation efficace de la machine de finissage décrite dans ladite demande DE-A 1-3 150 431 exige une saisie des données initiales d'un modèle fini-main, puis une utilisation de ces données, après leur traitement, pour commander le finissage de plusieurs ébauches ou d'une série complète d'ébauches, respectivement. De la sorte, il n'est pas tenu compte de différences géométriques affectant les ébauches d'une série et imputables, par exemple,à des retraits au séchage différents.De ce fait, la qualité du finissage des ébauches d'une série peut accuser des différences. Un autre inconvénient de ce dispositif consiste en ce que, pour tirer parti des données obtenues sur la base d'une ébauche finiemain et destinées à plusieurs ébauches ou à une série complète, une identification de la position que l'ébauche considérée a prise par rotation sur la plateau rotatif est une condition préalable. L'invention vise à mettre au point un dispositif qui permette, en faisant l'économie d'un poste de détection séparé, d'ébarber rapidement et avec une bonne qualité constante des ébauches en céramique non cuites, indépendamment de leur configu ration géométrique et par conséquent de la position qu'elles ont prise par rotation sur le plateau rotatif, ainsi qu'indépendamment d'écarts géométriques affectant une série d'ébauches et provoqués, par exemple, par des différences de retrait au séchage. Conformément à l'invention, cet objet-est atteint par le fait qu'un outil d'ébarbage non rotatif, relié à un porte-outil par l'intermédiaire d'une sonde dynamométrique (par exemple un corps déformable associé à des jauges extensométriques à semiconducteurs, des piézo-éléments flexibles ou un détecteur de forces fonctionnant par mesure de déplacements), peut basculer et coulisser à une position normale au plan tangentiel au point de façonnage de l'ébauche ; et par le fait que cet outil est mobile linéairement sur deux droites qui ne sont pas mutuellement parallèles, sont de préférence mutuellement perpendiculaires, ne se trouvent pas dans le plan tangentiel et sont parallèles à ce plan tangentiel, ces deux droites constituant en variante des axes pour des mouvements basculants Une autre réalisation de l'invention consiste en ce que le repérage qualitatif du point de façonnage sur l'ébauche est'si- gnalisé par une sonde guidée au moyen du porte-outil (par exemple un détecteur optique ou pneumatique de proximité) ; et en ce que, pour appréhender la position normale de l'axe longitudinal de l'outil par rapport au plan tangentiel au point de facon- nage de l'ébauche, les coordonnées de mouvement sont prédéterminées sous forme mémorisée ou bien ladite position normale est déterminée directement par une autre sonde guidée par le porteoutil (par exemple une buse à faisceau annulaire ou un détecteur optique d'espacement). Avantageusement, un bâti horizontal supporte un plateau tournant entraîné par un moteur électrique pour recevoir et faire tourner l'ébauche en céramique devant être ébarbée, ainsi qu'un premier ensemble mobile pouvant coulisser verticalement en vue d'une adaptation à différentes hauteurs d'ébauches. Il est prévu, en tant qu'entraînement, un moteur électrique associé à une transmission par vis. Ce premier ensemble mobile porte un premier cadre coulissant horizontalement et mené par un moteur électrique par lwintermédiaire dlune transmission à vis. Ce premier cadre loge un support-en U auquel un groupe d'entraînement à moteur électrique peut imprimer des basculements,autour d'un axe horizontal s'étendant perpendiculairement à la broche entraînant le premier cadre.Un second cadre, auquel un groupe d'entraînement à moteur électrique peut imposer des basculements autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe de basculement du support en U, est incorporé dans ledit support. Dans ce second cadre, se trouve un support de sonde, qu'un groupe d'entraînement à moteur électrique peut faire basculer autour d'un axe de basculement perpendiculaire à l'axe de basculement du second cadre. Ce support de sonde abrite à son tour la sonde dynamomé trique,à laquelle est assujetti le porte-outil supportant -l'ou- til non rotatif (par exemple une aiguille, un racloir ou une lame trempé). Pour guider l'outil d'ébarbage non rotatif relié à la sonde dynamométrique, il est également possible d'utiliser, à la place du porte-outil susmentionné, un robot industriel à programmation libre présentant des axes de mouvement équivalents et une précision de positionnement équivalente. Pour procéder à l'ébarbage, l'ébauche en céramique devant être façonnée est arrêtée dans n'importe quelle position prise par rotation au centre du plateau tournant, par l'intermédiaire d'un dispositif engendrant une dépression par aspiration. Ensuite, l'on imprime au porte-outil un coulissement et un basculement tels que la position occupée dans l'espace par l'axe longitudinal de l'outil coïncide avec la position de la perpendiculaire à la surface du plan tangentiel au point de façonnage de l'ébauche. Les coordonnées de mouvement nécessaires à cette fin sont prélevées de la mémoire, ou bien la position normale est directement déterminée par une autre sonde après que le repérage qualitatif du point de façonnage a été signalisé par un détecteur. Après que l'outil a pris cette position initiale par rapport à la pièce, le processus d'ébarbage proprement dit commence. A cet effet, l'outil non rotatif est amené au contact de lebau- che grâce à des coulissements le long des deux droites qui ne sont pas mutuellement parallèles, sont de préférence perpendi culaires l'une à l'autre, ne se trouvent pas dans le plan tangentiel et sont parallèles à ce plan tangentiel (ou bien grace à des basculements autour de ces droites constituant alors des axes de basculement), ces mouvements étant transmis au dispositif de mémorisation, de calcul et de commande par une indication correspondante de la sonde dynamométrique.A partir du signal délivré par cette sonde dynamométrique, le calculateur détermine l'ampleur et la direction de la force de pression de outil contre l'ébauche, puis la valeur de cette force de pression est comparée à une valeur prédéterminée mémorisée. Le calculateur applique ensuite, aux éléments d'entraînement du mécanisme précité de guidage de l'outil, des signaux ayant pour effet que outil d'ébarbage est mû en permanence d'une distance déterminée dans une direction de base s'étendant perpendiculairement à la direction de la force de pression mesurée, direction de base à laquelle est encore ajoutée une composante parallèle à la direction de la force de pression mesurée. Si la valeur de la force de pression mesurée est identique à la valeur de comparaison, la composante devant être ajoutée est égale à zéro. Dans le cas où lwampleur de la force de pression mesurée est inférieure à cette valeur comparative, une composante positive est ajoutée à la direction de base, ce qui fait que l'outil d'ébarbage est pressé plus fortement contre le pourtour de l'ébauche devant etre ébarbé 9 dans le cas inverse, il s'ajoute une composante négative qui éloigne sensiblement l'outil d'ébarbage du contour à ébarber, et diminue ainsi la force de pression. Les processus respectifs de mesurage de la force de pression, de déduction d'une décision relative à la poursuite du mouvement de l'outil sur la base de la valeur et de la direction de la force de pression mesurée, et d'accomplissement de ce mouvement sont répétés cycliquement jusqu'à ce qu'un critère définitif prédéterminé soit atteint et que l'ébarbage de l'ébau- che soit ainsi achevé. Dans le cas d'ébauches de configurations compliquées, la force de pression prédéterminée sous la forme de la valeur comparative peut être modifiée par une commande programmée, tout comme les longueurs des pas de progression, lors des répétitions cycliques des processus mentionnés, en fonction des exigences permettant un ébarbage correct de l'ébauche.Lorsque, au cours des répétitions cycliques des processus mentionnés, l'on atteint les limites de la plage de travail du mécanisme de mouvement précité autorisant des mouvements selon deux degrés de liberté, le point de façonnage effectif de l'ébauche est ramené à un point central de la plage de travail du mécanisme de mouvement susmentionné, en tenant compte de tous les degrés de liberté du dispositif (ce qui revient à prendre une nouvelle position de départ), puis le processus d'ébarbage se poursuit de la manière décrite.Ainsi, l'ébarbage de l'ébauche a lieu indépendamment de la géométrie des ébauches et en tenant compte automatiquement de différences géométriques entre les ébauches d'une série, car, du fait des répétitions cycliques des processus cités, l'outil d'ébarbage est guidé le long du contour à ébarber en conservant la force de pression prédéterminée, en éliminant alors les barbes. La position de l'ébauche prise par rotation sur le plateau tournant peut également être n'importe quelle position. Le dispositif décrit peut aussi être utilisé pour des ébauches ne présentant pas une symétrie de révolution, c'est-àdire sans plateau tournant. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples de réalisation nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue globale en perspective du dispositif d'ébarbage conformément à l'invention ; et la figure 2 est une coupe illustrant le support de sonde utilisé conjointement au dispositif d'ébarbage selon la figure 1. A l'aide de l'exemple de réalisation du dispositif d'ébarbage conforme à l'invention, l'on ébarbe des objets en céramique présentant de préférence des évidements, par exemple des assiettes, des coupes ou des vases. Comme le montre la figure 1, un bâti horizontal fixe 1 supporte un plateau tournant 32 qui est mené par un groupe d'entraînement 30 à moteur électrique, est doté d'un dispositif 31 engendrant une dépression par aspiration et est destiné à recevoir, en lui imprimant une rotation, l'objet 33 en céramique devant être ébarbé (comme l'assiette, la coupe ou le vase précités) dont les contours externes et les délimitations des évidements doivent être débarrassés de leurs barbes ledit bâti supporte également trois tubes de guidage 2, 3 et 4 verticaux et parallèles, sur lesquels un premier support 5 est monté à coulissements verticaux, en vue d'une adaptation à différentes hauteurs d'ébauches, au moyen d'un moteur électrique 6, d'une broche rotative verticale 7 et d'un écrou 8 vissé sur cette broche. Deux tubes de guidage 9 et 10 horizontaux et parallèles sont fixés au premier support 5, tubes sur lesquels un premier cadre 11 est guidé horizontalement au moyen d'un moteur électrique 12, d'une broche rotative horizontale 13 et d'un écrou 14 vissé sur cette broche. Le premier cadre 11 loge un second support 17 en U auquel un groupe d'entraînement 15 à moteur électrique peut imprimer des basculements autour d'un axe horizontal 16 s'étendant perpendiculairement à l'axe de la broche rotative horizontale 13, second support dans lequel un second cadre 18 est monté à basculements, autour d'un axe horizontal 20 s'étendant parallèlement à l'axe de basculement 16, au moyen d'un groupe d'entraînement 19 à moteur électrique. Un support 23 de sonde dynamométrique, auquel un groupe d'entraînement 21 à moteur électrique peut imposer des basculements autour d'un axe de basculement 22 s'étendant perpendi culairement -aux axes de basculement 16 et 20, est incorporé dans le second cadre 18. Comme il ressort de la figure 2, ce support 23 abrite une sonde dynamométrique 24 constituée d'un corps déformable et de jauges extensométriques à semi-conducteurs, et à laquelle est fixé un porte-outil 25 supportant un outil 27 non rotatif (par exemple une aiguille trempée) pouvant se mouvoir linéairement,parallèlement à son axe longitudinal, au moyen d'un vérin pneumatique miniaturisé 26. Le porte-outil 25 supporte un détecteur 28 réalisé sous la forme d'une barrière photoélectrique à réflexion assurant l'identification qualitative du point de façonnage sur l'ébauche, ainsi qu'une sonde pneumatique 29 à faisceau annulaire permettant de déterminer la position normale de l'axe longitudinal de l'outil par rapport au-plan tangentiel au point de façonnage de ébauche. Le détecteur 28 et la sonde 29 peuvent également se trouver sur l'outil 27 non rotatif. Le dispositif d'ébarbage décrit dans l'exemple ci-avant peut être modifié par le fait que les deux axes dé basculement 20 et 22 illustrés sur la figure 1 sont remplacés par des axes de poussée, de sorte que le processus d'ébarbage s'opère par coulissement. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ébarbage d'ébauches en céramique non cuites, comprenant une unité électronique de mémorisationS de calcul et de commande, ainsi qu'un plateau tournant pour recevoir et faire tourner l'ébauche en céramique devant etre ébarbée, dispositif caracterisé par le fait qu'un outil d'ébarbage (27) non rotatif est relié rigidement à une sonde dynamométrique (24) ;; et par le fait que l'axe longitudinal de cet outil d'ébarbage (27) non rotatif peut basculer et coulisser à une position normale au plan tangentiel au point de façonnage de lXébaucheS et accomplir des mouvements linéaires sur deux droites qui ne sont pas mutuellement parallèles, sont de préférence perpendiculaires 15une à l'autre, ne se trouvent pas dans le plan tangentiel et sont parallèles à ce plan tangentiel ; ou bien deux droites qui ne sont pas mutuellement parallèles, sont de préférence perpendiculaires l'une à l'autre, ne se trouvent pas dans le plan tangentiel et sont parallèles à ce plan tangentiel constituent des axes pour des mouvements basculants. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'outil d'ébarbage (27) non rotatif peut êre mu liné- airement, parallèlement à son clore longitudinal. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un détecteur (28) et éventuellement, ou en variante, une sonde (29) sont installés sur le porte-outil (25) ou sur l'outil ébarbage (27) non rotatif. 4. Dispositif selon les revendications 1 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il sert à ébarber des objets sans symétrie de révolution.