Brevet FR2564355A1 — publié le 19851122

La présente invention concerne un nouveau dispositif de changement d'outil pour une machine de fraisage à broche horizontale et à broche verticale. Comme cela est bien connu des spécialistes lors de l'exécution d'une suite d'usinages, il est souvent nécessaire de changer les fraises de travail. Les fraises constituent des outils lourds et fragiles qui doivent être mis en place avec une grande précaution sur la broche de la machine et qui doivent être protégés lorsqu'ils sont inutilisés. Les outils devant être utilisés sont souvent mis en place dans un chargeur disposé à proximité de la machine de fraisage mais leur changement est réalisé le plus souvent de façon manuelle. L'invention crée un nouveau dispositif de changement d'outil qui rend possible un changement complètement automatique de l'outil et cela que la machine de fraisage soit du type à broche horizontale ou du type à broche verticale ou encore que la machine comporte une broche horizontale et une tête intermédiaire à renvoi d'angle pour l'entrainement d'une broche verticale à partir de la broche horizontale. Conformément à l'invention, le dispositif de changement d'outil pour machine de fraisage à broches horizontale et/ou verticale dans laquelle la broche verticale est entraînée par la broche horizontale par l'intermédiaire d'une tête de renvoi d'angle est caractérisé en ce que la tête de renvoi d'angle est prévue pour amener la broche verticale dans un même plan que la broche horizontale et en ce que des outils contenus dans des alvéoles d'un magasin sont pré-sélectionnés et amenés indifféremment à la broche verticale ou à la broche horizontale par un bras déplaçable axialement entre une position de repos et une position de prise d'outil, ce bras étant mobile transversalement entre une position pour laquelle l'outil est introduit dans la broche et une position pour laquelle l'outil est extrait de la broche, ledit bras étant en outre déplaçable angulairement pour déplacer l'outil porté par la pince entre l'une des broches de la machine et un alvéole du magasin. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation partielle d'un outil utilisé sur la machine de fraisage de l'invention. La fig. 2 est une élévation schématique de la machine selon l'invention. La fig. 3 est une vue de dessus de la machine selon la fig. 2. Les fig. 4 et 4a sont respectivement une élévation partielle correspondant à la fig. 2 et un plan partiel correspondant à la fig. 3 et illustrant un développement. La fig. 5 est un plan vu de dessus à plus grande échelle illustrant des caractéristiques particulières de la machine de fraisage des figures précédentes. Dans ce qui suit, le mot outil désigne un outil de fraisage 1 qui comporte, au-dessus de sa partie de travail, une partie annulaire 2 présentant une gorge 3 pour coopérer avec une ou des pinces 4, par exemple des pinces à verrouillage mécanique et à déverrouillage hydraulique du genre de celles qui sont utilisées sur les machines de transfert pour la mise en place et le retrait de pièces. Les outils sont, par exemple, surmontés par une partie tronconique 5 elle-même prolongée par un organe de verrouillage 6, par exemple une petite sphère prévue à l'extrémité d'une queue. La fig. 2 montre que les outils 1 sont destinés à être suspendus et verrouillés par l'organe 6 dans des alvéoles 7 d'un magasin constitué par un disque porte-outil 8. De façon schématique, la fig. 2 montre que le disque porte-outil 8 est déplaçable en rotation par un moto-réducteur 9 pouvant amener le disque dans une position pré-sélectionnée dans laquelle le disque est verrouillé par un doigt 10 d'un vérin 11. L'ensemble décrit ci-dessus qui forme un magasin est supporté par un bâti 12 relié de façon appropriée au banc 13 de la machine de fraisage. De façon connue en soi le banc 13 de la machine de fraisage comporte un chariot 14, dit transversal, qui peut se déplacer transversalement par rapport au banc 13 qui le supporte. Le chariot 14 supporte une table 15 pouvant elle-même être déplacée longitudinalement, comme illustré par la flèche f1 à la fig. 2. Le banc 13 est muni d'un montant 16 pour un chariot vertical 17 qui peut donc être déplacé suivant la flèche ~2, par exemple au moyen d'une vis et d'une chaine à contrepoids 18. Le chariot 14, la table 15 et le chariot 17 permettent, par conséquent, des déplacements suivant trois axes de coordonnées X, Y, Z. Dans la réalisation suivant les fig. 2 et 3, le chariot 17 comporte un moteur, non représenté, pour l'entrainement d'une broche horizontale 19 destinée à recevoir à chaque fois un outil 1 qui lui est amené, com- me décrit dans ce qui suit, à partir d'un des alvéoles 7 du disque 8, l'outil précédemment en place dans la broche 19 étant ramené dans un autre alvéole 7 du disque 8. Les fig. 4 et 4a illustrent un développement suivant lequel une tête à renvoi d'angle 20 est rapportée sur le chariot 17 et comporte une broche verticale 21. La tête à renvoi d'angle 20 est réalisée de façon que la broche verticale 21 puisse être amenée dans le même plan que la broche horizontale 19 qui sert à son entrat- nement. La broche verticale 21 est amenée, soit par une commande manuelle, soit par une commande asservie dans le plan de la broche horizontale 19 lorsqu'il y a lieu de changer l'outil relié à la broche. Un bras coulissant 22, par exemple télescopique, est muni à une extrémité d'une pince 4, d'un type connu dans la technique, à verrouillage mécanique et à déverrouillage hydraulique qui est destinée à coopérer avec la gorge 3 de l'outil 1. Le bras télescopique 22 est porté par un corps 23 qui est calé sur un arbre 24 pouvant être pivoté d'un angle i suffisant pour que la pince 4 puisse passer depuis la position qu'occupe la broche verticale 21 (fig. 4a) jusqu'd la position de l'alvéole 7a (fig. 4a), c'est-à-dire environ 1200 L'arbre 24 est porté par une pièce coulissante 25 (fig. 5) guidée sur des colonnes 26 et la pièce 25 peut être déplacée le long desdites colonnes 26 en entraînant le bras télescopique 22 au moyen d'un vérin 27. Les colonnes 26 et le vérin 27 sont portés par une chape 28 qui est articulée sur des axes 29, eux-mêmes portés par le banc 13 de la machine. Un vérin 30 relie le banc de la machine à la chape 28 pour commander son pivotement suivant un angle de 900. Ce qui précède montre que le bras télescopique 22 portant la pince 4 peut déplacer celle-ci le long d'une course a (fig. 5), que le bras 22 peut être pivoté par l'arbre 24 d'un angle , que le bras peut être déplacé entre deux positions 22 et 22a en agissant sur le vérin 27 et que la chape 28, lorsqu'elle est commandée par le vérin 30, peut faire basculer le bras 22 de 900 pour amener la pince 4 qu'il porte depuis la position pour laquelle la pince 4 est en regard de la broche verticale 21 (fig. 4, 4a)jusqu'à la position pour laquelle la pince est en regard de la broche horizontale 19 (fig. 2, 3), ce qui doit être produit lorsque la tête à renvoi d'angle 20 est retirée. Le fonctionnement de la machine est le suivant. En considérant que la machine est munie de la tête à renvoi d'angle 20 et travaille au moyen de la broche verticale 21, le bras 22 se trouve dans la position illustrée aux fig. 4a et 5. La pince 4 est éloignée de la broche 21 et se trouve à la position a1. Il y a tout d'abord déplacement longitudinal du bras 22 vers l'outil porté par la broche 21. Pendant le déplacement le déverrouillage de la pince 4 est produit. En fin de course a la pince 4 assure la prise et le verrouillage de l'outil 1 en passant dans la gorge 3 de celui-ci. Le vérin 27 est ensuite actionné ce qui provoque la descente du bras 22 de la position 22 à la position 22a (fig. 4) et donc l'extraction de l'outil qui a au préalable été déverrouillé de la broche 21. Le bras 22 est ensuite ramené à la position la puis l'arbre 24 pivote de l'angle O(. . A la fin du pivotement, le bras 22 est avancé vers le disque 8 formant magasin. Pendant ce mouvement la pince 4 est déverrouillée mais l'outil est toujours maintenu puisque la pince est logée dans la gorge 3. Finalement, le bras est ramené de la position 22a (fig. 4) à la position 22 ce qui a pour effet d'engager l'outil 1 par son ensemble de verrouillage 6 dans l'alvéole 7a du disque formant magasin dans lequel l'outil est ainsi de nouveau verrouillé. Le mouvement suivant consiste à reculer le bras 22 pour amener de nouveau la pince 4 à la position a1. Si un nouvel outil doit être ramené à la broche 21, il y a rotation du disque 8 formant magasin pour amener outil sélectionné à la position qu'occupait l'alvéole 7a (fig. 4a), cela est exécuté par le moteur 9, le disque 8 étant immobilisé en position correcte par le vérin de centrage 11 à doigt 10. Les opérations décrites dans ce qui précède se reproduisent mais dans l'ordre opposé. Lorsque la tête de renvoi d'angle 20 est retirée et que la machine travaille avec la broche horizontale 19, on agit sur le vérin 30 pour faire pivoter la chape 28 de 900 ce qui a pour effet de faire basculer d'un même angle le bras 22 et son corps 23. La longueur des bras de la chape est choisie pour que la pince 4 vienne exactement en coincidence avec la broche horizontale 19 (fig. 2 et 3). Le fonctionnement est le même que celui décrit ci-dessus mais la chape est à nouveau basculée après extraction de l'outil de la broche 19 pour permettre le rangement de l'outil dans l'alvéole 7 sélectionné L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de changement d'outil pour machine de fraisage à broches horizontale et/ou verticale dans laquelle la broche verticale (21) est entraînée par la broche horizontale (19) par l'intermédiaire d'une tête à renvoi d'angle (20), caractérisé en ce que la tête à renvoi d'angle (20) est prévue pour amener la broche verticale (21) dans un même plan que la broche horizontale (19) et en ce que des outils (1) contenus dans des alvéoles (7) d'un magasin (8) sont pré-sélectionnés et amenés indifféremment à la broche verticale (21) ou à la broche horizontale (19) par un bras (22) déplaçable axialement entre une position de repos (a1) et une position de prise d'outil, ce bras étant mobile transversalement entre une position pour laquelle l'outil est introduit dans la broche et une position pour laquelle l'outil est extrait de la broche, ledit bras étant en outre déplaçable angulairement pour déplacer l'outil porté par la pince (4) entre l'une des broches de la machine et un alvéole (7a) du magasin (8). 2 - Dispositif suivant la revendication T; caractérisé en ce que le bras (22) est monté coulissant par rapport à un corps (23) pour permettre son mouvement axial déplaçant la pince (4) qulil porte depuis la position occupée par l'outil dans l'une des broches de la machine jusqu'à une position de repos (a) D 3 - Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (23) du bras (22) est monté sur un arbre (24) le faisant pivoter d'un angle 0t définissant les positions d'alignements successifs du bras (22) avec l'une des broches de la machine et avec celui des alvéoles (7a) dans lequel un outil (1) doit être mis en place, respectivement retiré. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'arbre (24) est supporté par une pièce coulissante- (25) actionnée par un vérin (27) pour provoquer le déplacement du bras (22) et de la pince (4) qu'il porte depuis une position pour laquelle la pince (4) est en prise avec l'outil monté, soit dans l'une des broches de la machine, soit placé dans l'un des alvéoles du magasin (8) jusqu'à une position (22a) pour laquelle l'outil est respectivement extrait de la broche de la machine ou extrait del'alvéole (7a) du magasin (8). 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce coulissante (25) est portée par une chape articulée commandée par un vérin (30) provoquant le basculement du corps (23) du bras (22) et de la pince (4) entre un plan correspondant à la prise, respectivement au retrait, d'un outil de la broche verticale (21) et un plan correspondant à la prise, respectivement au retrait, d'un outil de la broche horizontale (19). 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le magasin est constitué par un disque (8) présentant des alvéoles (7) et est déplacé par un moto-réducteur amenant l'un quelconque des outils à une position présélectionnée.