Brevet FR2571641A1 — publié le 19860418

La présente invention concerne une machine à tarau- der destinée à exécuter un taraudage sur une pièce en forme de plaque et plus précisément une machine dans laquelle, après formation d'un trou à tarauder ou exécution d'une opération d'ébarbage d'une pièce, la machine à tarauder execute le taraudage d'une façon continue. Habituellement, lorsqu'une pièce en forme de plaque est taraudée, on utilise un système destiné à former le trou à tarauder ou une opération d'ébarbage est d'abord exécutée à l'aide d'une presse à poinçonner et la pièce est ensuite mise dans la machine de taraudage et le tarau- dage est réalisé alors que la pièce est positionnée à la main. Le rendement de traitement est donc mauvais dans cette opération classique, et une partie de l'opération risque d'être omise. Ainsi, on a mis au point une configuration dans laquelle l'ensemble de taraudage est fixé à la presse à poinçonner afin que l'opération de taraudage soit réalisée de façon continue après la formation du trou à tarauder ou l'exécution de l'ébarbage. Des exemples de configurations dans lesquelles l'ensemble de taraudage est fixé à la presse à poinçonner sont celle dans laquelle le dispositif d'entraî- nement du piston de la presse de poinçonnage entraîne l'en- semble de taraudage, et celle dans laquelle un ensemble de taraudage ayant sa propre source motrice est fixé à la presse à poinçonner. Dans la configuration dans laquelle la source mo- trice du piston de la presse entraîne l'ensemble de taraudage, la commande de la transmission en rotation et du déplacement vertical des tarauds est très difficile car la rotation et le déplacement vertical des tarauds sur l'ensemble de taraudage sont dus au déplacement vertical du piston de la presse. Comme il est difficile d'interrompre la liaison entre le déplacement vertical du piston de la presse et la rotation et autre déplacement des tarauds de l'ensemble de taraudage, lorsque la machine comporte plusieurs ensem- bles de taraudage, ceux-ci fonctionnent tous simultanément. Ainsi, il est difficile d'utiliser des ensembles de taraudages ayant des tarauds de diamètres différents. En outre, dans le cas o le pas ou le diamètre des tarauds change, l'opéra- tion nécessaire au changement risque d'être très dangereuse. Dans la configuration dans laquelle un ensemble de taraudage ayant sa propre source motrice est fixé à la presse à poinçonner, lorsque plusieurs types de tarauds sont utilisés pour l'exécution de l'opération de taraudage, un ensemble de taraudage est nécessaire pour chaque dimension de taraud si bien que le coût est important. En outre, comme chaque ensemble de taraudage a sa propre source motrice, les ensembles ont tous une grande dimension et l'espace qui loge la presse à poinçonner doit être très important. L'invention concerne la résolution des problèmes précités, compte tenu des inconvénients indiqués, à l'aide d'une machine de taraudage dans laquelle le taraudage est réalisé de façon continue après la formation du trou à tarauder ou après l'ébarbage d'une pièce en forme de plaque. Elle concerne aussi une machine à tarauder dans la- quelle des taraudages de dimensions différentes peuvent être facilement réalisés et dans laquelle l'opération de taraudage est exécutée à la vitesse optimale de rotation correspondant au diamètre du taraud lorsque la formation du trou ou l'ébarbage a été réalisé. Elle concerne aussi une machine à tarauder dans laquelle plusieurs ensembles de taraudage peuvent être en- traînés par un moteur commun, et dans laquelle les ensembles individuels de taraudage peuvent être commandés séparément. Plus précisément, l'invention concerne une machine dans laquelle un dispositif de transfert et de positionnement de pièce qui peut être placé en toute position voulue, déplace une pièce en forme de plaque en directions longitudinale et transversale dans une section formant une gorge entre un châssis supérieur et un châssis inférieur. Plusieurs poinçons sont disposés en direction transversale à la direc- tion longitudinale du châssis supérieur sue un organe supé- rieur de support d'outil fixé au bord avant du châssis supé- rieur. Un poussoir est supporté par le châssis supérieur afin qu'il soit mobile au-dessus du poiçon et qu'il puisse être positionné à tout emplacement voulu à la partie supé- rieure de chaque poinçon afin qu'il y exerce une force de commande. Plusieurs matrices sont montées au bord avant du châssis inférieur et correspondent à chacun des poinçons. En outre, plusieurs ensembles de taraudage sont montés sur le châssis supérieur, et sont entraînés par une source mo- trice commune, seuls les tarauds nécessaires étant choisis et commandés. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation frontale d'une machine à tarauder selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une élévation de droite de la machine à tarauder de la figure 1 avec une partie arrachée; la figure 3 est une élévation d'une partie de la machine à tarauder de la figure 1; et la figure 4 est une coupe frontale agrandie d'une partie de la machine à tarauder de la figure 1. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, une machine 1 à tarauder comporte un châssis inférieur 3 et un châssis supérieur 5 placé au-dessus du châssis 3 afin qu'une gorge 7 soit formée entre eux, l'ensemble formant un châssis 9 en C. Une plaque perpendiculaire 11 de montage est placée au bord avant du châssis supérieur 5. Une plaque avant 15 ayant une plaque latérale droite 13R et une plaque latérale gauche 13L, ayant toutes deux la forme d'un L retourné, est montée à la face avant de la plaque 11. Un organe supé- rieur 17 de support d'outil est monté horizontalement aux bords inférieurs des plaques 13R et 13L et est placé dans la direction droite- gauche, transversalement à la direction longitudinale du châssis supérieur 5. Plusieurs trous de montage sont formés dans cet organe supérieur 17 afin qu'ils permettent un montage temporaire de plusieurs ensembles 19 de poinçonnage destinés à former le trou à tarauder, de plusieurs ensembles 21 de poinçonnage destines à l'ébarbage et de plusieurs ensembles 23 de taraudage. Ces ensembles 19 et 21 ont une construction classique si bien qu'on ne les décrit pas en détail. Comme l'indique plus précisément la figure 3, plu- sieurs trous 25 de montage d'ensemble de poinçonnage, desti- nés à porter les ensembles 19 qui forment le trou à tarauder, et plusieurs trous 27 de montage des ensembles 21 de poinçon- nage d'ébarbage, sont disposés d'un côté de l'organe supérieur 17, parallèlement, dans la direction avant-arrière, transver- salement à la direction longitudinale de l'organe supérieur 17. Plusieurs trous 29 de montage des ensembles 23 de tarau- dage sont placés dans la direction longitudinale de l'organe supérieur 17, en plus des trous de montage 25 et 27. Un contre-poinçon 31 est monté au bord avant du châssis inférieur 3. Plusieurs ensembles 33 à matrices sont montés sur le contre-poinçon 31, en face des ensembles 19 de poinçonnage destinés à former les trous et des ensembles 21 d'ébarbage. Ces ensembles 33 sont réalisés d'une manière classique et on ne les décrit donc pas en détail. En outre, un bloc 35 de support d'une pièce W correspondant aux ensem- bles 23 de taraudage est placé sur le contre-poinçon 31. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, une table fixe 37 de support d'une pièce W en forme de plaque qui doit être traitée, et un dispositif 39 de transfert et de positionnement de pièce, destiné à déplacer et positionner la pièce W dans les directions avant-arrière et gauche- droite, sont placés sur la partie supérieure du châssis inférieur 3. Plus précisément, un châssis auxiliaire 43 est supporté horizontalement par plusieurs supports 41 montés sur les parties latérales droite et gauche du châssis 3. La table fixe 37 est supportée horizontalement de façon amovible sur le châssis auiliaire 43 par plusieurs organes de support. Des rails de guidage droit et gauche 47R et 47L placés d'avant en arrière, sont montés sur les côtés droit et gauche du châssis 43. Des tables de transfert droi- te 51R et gauche 51L sont portées par les rails 47R et 47L par l'intermédiaire de coulisseaux 49R et 49L de manière que les tables 51R et 51L puissent se déplacer librement dans la direction avant-arrière. Les tables 51R et 51L sont solidaire d'une base 53 de chariot placée dans la direction gauche-droite. La base 53 n'est pas représentée en détails. Cependant, elle est mobile en translation dans la direction avant-arrière sous la commande d'un premier servomoteur 55 et d'un mécanisme à vis à billes monté sur le ch sis 9. Un organe 57 de guidage placé dans la direction gauche-droite et une vis à billes 59 sont montés sur la base 53 avec un second servomoteur (qui n'est pas représen- té sur le dessin) destiné à faire tourner la vis 59. Un chariot 61 est supporté de façon amovible sur l'organe 57 de guidage de manière qu'il puisse se déplacer librement dans la direction droite-gauche. Un écrou à billes (qui n'est pas représenté) est fixé au chariot 61 et coopère avec la vis 59. Plusieurs pinces classique 63 destinées à serrer le bord de l'extrémité de la pièce W sur le chariot 61, sont montées de manière que leurs positions soient ré- glables librement et mutuellement l'une par rapport à l'autre. Grâce à cette configuration, lorsque le premier servomoteur 55 est convenablement piloté et commandé, la base 53 et les tables de transfert 51R et 51L se déplacent le long des rails de guidage 47R et 47L et se déplacent avantageusement dans la direction avant-arrière. En outre, la base 61, sous la commande d'un second servomoteur conve- nablement piloté et commandé, se déplace le long de l'organe 57 de guidage, dans la direction gauche-droite, si bien que la pièce W serrée par les dispositifs de serrage peut se déplacer dans les directions avant-arrière et gauche- droite. Ainsi, la pièce W peut être positionnée pour être traitée, par rapport à des positions de traitement des en- sembles 19 et 21 de poinçonnage et des ensembles 23 de ta- raudage. Comme l'indique la figure 1, plusieurs vérins 65R et 65L des parties latérales droite et gauche du châssis supérieur 5 assurent la fixation de la pièce W sur la table fixe 37 par pression. Plusieurs patins 69R et 69L de pres- sion sont montés sur les tiges 67R et 67L des pistons, aux extrémités inférieures, et peuvent être déplacés librement en direction verticale par les vérins 65R et 65L. En outre, plusieurs patins 71R et 71L de support sont montés sur la table fixe 37, en positions correspondant à celles des pa-- tins 69R et 69L. Grâce à cette configuration, même dans le cas o la longueur de la pièce W, dans la direction droite- gauche, est supérieure à la course du chariot 61 dans la direction droitegauche, le traitement de la pièce W est effectué sur toute la surface. Plus précisément, l'un au moins des vérins 65R et 65L est convenablement commandé de manière que la pièce W soit fixée par pression sur les patins 71R et 71L par les pinces 63. Dans ces conditions, toute la surface de la pièce W peut occuper les positions des ensembles 19 et 21 de poinçonnage et de l'ensemble 23 de taraudage par réglage de la position de la pièce W par la pince 63. L'ensemble voulu de poinçonnage 19, 21 monté au- dessus d'un trou 25, 27 de l'organe 17 de support est choisi afin qu'il soit frappé par un poussoir 73 qui peut se dépla- cer librement et qui peut être positionné dans les direc- tions droite-gauche et avant-arrière au-dessus des ensem- bles 19 et 21. Plus précisément, une plaque 77 de guidage supportée par la plaque 11 de montage dont elle est soli- daire par l'intermédiaire de plusieurs supports 75, est placée au-dessus des ensembles 19 et 21. Un coulisseau 81 est porté par cette plaque 77 par l'intermédiaire de plu- sieurs galets 79 de support et peut se déplacer librement dans la direction longitudinale de l'organe supérieur 17 de support d'outil. En outre, un dispositif 83 de commande de poussoir, portant le poussoir mobile verticalement 73 à son bord inférieur, est supporté par le coulisseau 81 par l'intermédiaire d'un galet 85 de support de manière que le dispositif 83 puisse se déplacer librement dans la direction avantarrière, transversalement à la direction de déplacement du coulisseau 81. Ce dispositif 83 de com- mande du poussoir peut être par exemple un vérin hydrau- lique, et le poussoir 73 peut être la tige du piston de ce vérin. Un moteur 87 tel qu'un servomoteur est monté à la face supérieure de la plaque 77 afin qu'il déplace le poussoir 81 dans la direction droitegauche le long de la plaque 77. Un pignon 89 monté sur l'arbre du moteur 87 est en prise avec une crémaillère 91 montée dans la direction droitegauche sur le coulisseau 81. En outre, une tige 97 de piston d'un vérin 95 de positionnement avant-arrière montéesur le coulisseau 81 par un support 93, est raccordée au dispositif 83 de commande du poussoir de manière que ce dispositif soit déplacé dans la direction avant-arrière. Le vérin 95 est disposé dans une fente 99 formée dans la direction droitegauche dans la plaque 11 de montage et la plaque avant 15. Grâce à cette configuration, le coulisseau 81 peut être déplacé le long de la plaque 77 de guidage dans la direction droite-gauche par commande convenable du moteur 87. En outre, le poussoir 73 peut être déplacé dans la direction avantarrière à l'aide du dispositif 83, par commande convenable du coulisseau 95 de positionnement avant- arrière. Ainsi, le poussoir 73 peut être positionné au- dessus d'un ensemble de poinçonnage par commande convenable du moteur 87 et du coulisseau 95 de positionnement. Après positionnement du poussoir 73, le poinçon choisi peut être commandé par celui-ci à l'aide du dispositif 83. Un moteur 101 d'entraînement de taraud qui peut être un servomoteur, est monté sur la plaque avant 15 afin qu'il assure le fonctionnement des ensembles 23 de tarau- dage montés dans les trous'29 de montage de l'organe supé- rieur 17 de support d'outil. Plus précisément, comme l'in- dique la figure 1, le moteur 101 est porté par une plaque 103 montée horizontalement sur la plaque avant 15. Plusieurs pignons d'entraînement 105 qui sont en prise peuvent touril- lonner sur la plaque 103 qui les supporte, et un pignon menant convenable est convenablement raccordé par une trans- mission au moteur 101. Les pignons 105 et les ensembles 23 de taraudage sont associés par plusieurs raccords univer- sels 107. Grâce à cette configuration, les ensembles 23 de taraudage sont commandés simultanément par l'intermédiaire des pignons 105 et des raccords universels 107, grâce au moteur 101. En outre, bien que tous les ensembles 23 de taraudage soient commandés simultanément et en commun par le moteur 101, comme décrit dans la suite, chacun des en- sembles 23 est réalisé de manière qu'il effectue individuel- lement l'opération de taraudage de la pièce W. On se réfère maintenant à la figure 4; les ensem- bles 23 de taraudage comportent un système rotatif d'entra - nement destiné à faire tourner les tarauds 109, et un dispo- sitif élévateur 111 qui déplace les tarauds 109 verticale- ment. Plus précisément, un carter 113 qui forme l'ensemble 23 de taraudage, a une configuration convenant à la consti- tution des parties qui peuvent coopérer avec les trous 29 de montage formés dans l'organe supérieur 17 de support d'outil. Un couvercle est monté sur la partie supérieure de ce carter 113. Un arbre rotatif 117, raccordé à son extré- mité supérieure au raccord universel 107, est supporté afin qu'il puisse se déplacer librement en rotation par un palier 119, sur ce couvercle 115. Un pignon médian 121 est solidaire du bord inférieur de l'arbre rotatif 117. Un pignon mené porté de manière qu'il puisse tourner librement près de la partie centrale du carter 113, est en prise avec ce pignon médian 121, et il est supporté par un palier 123. Ce pignon mené 125 a un tronçon 129 formant un arbre creux ayant des cannelures 127, dans le pignon mené 125. Un arbre 131 de support de taraud est monté dans cette partie creuse 129 et coopère avec les cannelures, tout en pouvant se déplacer librement en direction verticale. Une douille 133 est formée à la partie inférieure de l'arbre 131. Un support 135 de taraud qui porte le taraud 109 est fixé dans la douille 133 par une vis d'arrêt 137, si bien qu'il peut être monté et démonté facilement. L'arbre 131 de support de taraud est supporté afin qu'il soit guidé dans un guide tubulaire 139 de support, S et un tronçon fileté 141 formé sur l'arbre 131 coopère avec ce guide 139. La partie fixée est placée à l'intérieur d'un tronçon 43 formant un bain d'huile dans le guide 139. Le pas de la partie filetée 141 est le même que celui du taraud 109. Le guide 139 est monté sur une plaque élévatrice 147 par plusieurs boulons 145 afin qu'il puisse être monté et démonté. Ainsi, lors du changement de la dimension du taraud 109, les boulons 145 sont desserrés et permettent l'enlèvement et le remplacement du guide 139 et de l'arbre 131 d'une manière très facile. La plaque élévatrice 147 est montée sur une tige élévatrice 149 portée par le dispositif 111. Plus précisé- ment, un cylindre 151 est formé dans le carter 113 et une tige de piston dépasse du piston 153 qui peut se déplacer librement dans le cylindre 151, et constitue la tige éléva- trice précitée 149. Cette tige 149 est guidée par une glis- sière à bille 155 placée dans le cylindre 151 afin qu'elle puisse remonter librement. La tige 149 est normalement rap- pelée vers le haut par un ressort hélicoidal 159 mis sous tension entre le piston 153 et un siège 157 de ressort qui est en appui contre la partie supérieure de la glissière 155. Un capuchon 161 est monté sur la partie supérieure du cylindre 151. Un raccord 163 destiné à transmettre un fluide de travail est relié au capuchon 161 du cylindre. En outre, le dispositif élévateur 111, pour chaque ensemble 123, peut être commandé individuellement par commande des soupapes individuelles de commutation qui ne sont pas repré- sentées sur les dessins. 3 Grâce à cette configuration, lorsque le moteur 101 est entrainé, les arbres 117 de tous les ensembles 23 tournent simultanément sous la commande des pignons 105 et des raccords universels 107. Ainsi, tous les arbres 131 tournent sous la commande du pignon médian 121 et du pignon mené 125. En conséquence, l'arbre 131 et son taraud 109 tournent et descendent sur l'ensemble 23 du fait de la coopé- ration du guide 139 et du tronçon fileté 141. Tous les arbres 131 et les tarauds 109, etc tournent uniformément. Par exem- ple, lorsque la position A est atteinte, après une descente, la rotation du moteur 101 est commuté par une commande conve- nable et change de sens, si bien que le taraud 109 remonte et reprend sa position d'origine. La position A à laquelle descend le taraud 109 se trouve à une hauteur telle que le taraud 109 ne peut pas atteindre le trou formé dans la pièce W et ne peut donc pas effectuer le taraudage. Cependant, avant la descente du taraud 109, dans un ensemble convenable 23 de taraudage dans lequel un fluide de commande est transmis au cylindre 151 du dispositif élévateur 111, l'arbre 131 descend d'une grande distance sous la commande de la tige 149, de la pla- que 147 et du guide 139. Ainsi, lorsque l'arbre 131 est descendu initialement sous la commande du dispositif éléva- teur 111, l'arbre 131 continue à tourner et, comme indiqué précédemment, il descend si bien qu'il atteint une position B par exemple, et le taraudage est réalisé sur la pièce W. Plus précisément, même lorsque les ensembles 23 de taraudage sont tous commandés simultanément par le moteur commun 101, seul le taraud 109 d'un ensemble convenable est utilisé. Un dispositif 165 de détection de taraud est monté sur chaque ensemble 23 afin qu'il détecte une cassure éven- tuelle du taraud 109, après le taraudage effectué sur la pièce W par le taraud 109, comme indiqué précédemment. Le dispositif 165 de détection détecte la présence ou l'absence du taraud 109 et peut être réalisé par exemple avec un pro- jecteur 167 et un récepteur 169 de lumière. Le projecteur 167 et le récepteur 169 sont convenablement placés au niveau de la position inférieure de la plaque 147, le taraud 109 étant entre eux. Ainsi, la cassure du taraud 109 peut être détectée lorsque la lumière du projecteur 167 atteint le récepteur 169. La description qui précède montre clairement que, après positionnement de la pièce W et serrage dans la pince 63 du dispositif 39 de transfert et de positionnement puis après formation du trou ou après ébarbage, le taraudage peut être réalisé selon l'invention d'une manière continue. Plusieurs ensembles 19 de poinçonnage destinés à former le trou et plusieurs ensembles 21 destinés à l'ébarbage sont montés parallèlement, et un poussoir 73 peut se dépla- cer librement et peut être positionné dans les directions avant-arrière et gauche-droite afin qu'il applique une force aux ensembles 19 et 21 à poinçon. En conséquence, un grand nombre d'ensembles à poinçon peut être utilisés dans une zone relativement petit, et les opérations de formation du trou et d'ébarbage peuvent être exécutées avec toutes les dimensions et tous les pas. Un moteur spécifique qui peut être un servomoteur est utilisé pour l'opération de taraudage si bien que celle-ci peut être réalisée à une vitesse optimale de rotation qui correspond au diamètre du traud, et la qualité obtenue peut être stable. En outre, plusieurs ensembles de taraudage peuvent être entraînés simultanément par un moteur commun si bien que la construc- tion est simplifiée et le coût est réduit. En outre, les tarauds de tous les ensembles de taraudage peuvent être abaissés individuellement et, même lorsque les tarauds de tous les ensembles tournent simultanément, aucun problème ne se pose et l'opération de taraudage peut être réalisée pour toutes les dimensions. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine à tarauder, caractérisée en ce qu'elle comprend: des châssis supérieur et inférieur (3, 5) délimi- tant une gorge (7) entre eux, un dispositif (39) de transfert et de positionnement de pièce destiné à déplacer une pièce analogue à une plaque afin qu'elle soit positionnée dans la gorge dans les direc- tions longitudinale et transversale, un organe supérieur (17) de support d'outil fixé au bord avant du chassis supérieur, plusieurs poinçons (19, 21) placés en direction transversaleà la direction longitudinale du châssis supé- rieur et montés sur l'organe supérieur de support d'outil, un poussoir (73) porté par le châssis supérieur de manière qu'il puisse être positionné au-dessus des poin- çons et qu'il applique une force à chaque poinçon, et plusieurs matrices (33) montées chacune au bord avant du châssis inférieur, en face des poinçons. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que plusieurs poinçons (19, 21) sont disposés en plu- sieurs rangées dans la direction longitudinale du châssis supérieur, et le poussoir (73) est mobile dans la direction longitudinale du châssis supérieur et dans la direction transversale à cette direction longitudinale du châssis supérieur. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que plusieurs poinçons (19, 21) sont placés en deux rangées dans la direction longitudinale du châssis supérieur, une rangée correspondant à une matrice de formation d'un trou et l'autre à un matrice d'ébarbage. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs ensembles de taraudage (23) reliés à un seul moteur d'entraînement commun (101). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les ensembles de taraudage (23) possèdent un dispositif élévateur (111) pour déplacer le taraud (109) de l'ensemble dans le sens vertical.