Brevet FR2579125A1 — publié le 19860926

La présente invention se rapporte à la construction des machines-outils et a notamment pour objet un dispositif magnétique de pièces à usiner sur une machine-outil. L'invention proposée sera utilisée de préférence sur les machines à rectifier, les fraiseuses, les rabo- teuses et autres machines-outils. Le dispositif proposé pourra être utilisé comme organe de préhension équipant un matériel de manutention et de transport ou un robot. On connaît des dispositifs de fixation magné- tique de pièces, comportant une source de champ magnétique sous forme de bobines embrassant des noyaux d'acier et un plateau disposé sur lesdits noyaux et servant à y poser la pièce à usiner (voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 2435737, cl. 335-285). Le plateau du dispositif décrit ci-dessus présente des rainures servant à séparer des pôles contraires. Les rainures sont remplies d'un matériau amagnétique, tel que l'aluminium. Les rainures sont réalisées non débouchantes, pour empêcher les liquides de coupe de souiller la source de champ magnétique. Dans une telle réalisation du plateau, les parties du plateau qui sont situées entre le fond des rainures et la surface du plateau qui est tournée vers la source de champ magnétique donnent lieu à des fuites de flux magnétique, ce qui diminue le rendement du dispositif. Le but de l'invention est de créer un dispositif de fixation magnétique de pièces dont le plateau serait réalisé de manière à assurer un rendement relativement élevé sans compromettre l'étanchéité du dispositif. Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif de fixation magnétique de pièces à usiner sur une machine-outil, du type comportant une source de champ 2S 79125 magnétique et un plateau placé sur ladite source et présentant sur sa face de support des pièces à usiner des rainures séparant les p8les, est caractérisé suivant l'invention, en ce que des rainures supplémentaires sont pratiquées sur la face du plateau tournée vers la source de champ magnétique, ces rainures supplémentaires étant décalées par rapport aux rainures séparant les p8les de telle fagon que la distance entre le fond de la rainure et la surface du plateau tournée vers la source de champ magnétique, la distance entre la rainure et la rainure supplémentaire ainsi que la longueur de chevauchement de la rainure séparant les p8les et de la rainure supplémentaire soient sensiblement égales entre elles. Le dispositif de fixation magnétique de pièces à usiner sur une machineoutil, réalisé conformément à l'invention, tout en étant d'une réalisation relativement simple, permet d'augmenter considérablement la force d'attraction développée par le dispositif, de la répartir d'une fagon plus uniforme et, par suite, d'améliorer la fiabilité du dispositif et la sécurité du travail. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 représente un dispositif de fixation magnétique de pièces à usiner, conformé à l'invention (coupe transversale); - la figure 2 montre la courbe de variation de la force d'attraction créée par le dispositif en fonction de la géométrie du plateau. 2 79125 Le dispositif de fixation, magnétique de la pièce 1 (figure 1) comporte une embase 2 supportant des noyaux 3 et des bobines 4 constituant une source de champ magné- tique. Un plateau 5 en matériau ferromagnétique servant à y disposer la pièce à usiner 1 est placé sur ladite source. Le plateau 5 présente, sur sa face de support de la pièce 1, des rainures 6 qui limitent les p8les du plateau 5. Les rainures 6 sont remplies d'un matériau non magnétique, par exemple d'un alliage de métaux non ferreux. Sur la face du plateau 5 tournée vers la source 3,4 de champ magnétique sont pratiquées des rainures supplémentaires 7 disposées symétriquement au-dessus des bobines 4, entre les rainures 6, avec chevauchement réciproque. Les rainures supplémentaires 7 sont décalées par rapport aux rainures 6 d'une distance a qui est égale à la distance b séparant le fond de la rainure 6 et la surface du plateau 5 tournée vers la source 3,4 de champ magné- tique, ainsi qu'à la longueur c de chevauchement de la rainure 6 et de la rainure supplémentaire 7. Des rainures supplémentaires 7a peuvent être disposées aussi au-dessus des noyaux 3, comme le montre la figure 1. Le plateau 5 peut être de forme circulaire. Dans ce cas, les rainures 6, les rainures supplémentaires 7 et 7a, les noyaux 3 et les bobines 4 sont de forme annulaire et disposés de façon concentrique. Le dispositif de fixation magnétique de pièces sur une machine-outil fonctionne comme suit. On monte la pièce i à usiner sur le plateau 5 et on relie le bobines 4 à une source de courant continu (non représentée). On relie les bobines 4 entre elles de façon à mettre en opposition N-S les polarités magnétiques des noyaux 3 dans les bobines voisines du c8té du plateau 5 après la mise sous tension des bobines 4. - Le flux magnétique F engendré par les bobines 4 traverse l'embase 2, les noyaux 3, le plateau 5 et la pièce 1. Le profil de parcours du flux F à travers le plateau 5 est défini par la géométrie du plateau et les dimensions de la pièce 1. Si la pièce 1 est suffisamment grande et recouvre au moins deux noyaux 3, le flux magnétique entre dans la pièce suivant F et sort de celle-ci suivant F2, les rainures supplémentaires 7 s'opposant à la fermeture du circuit magnétique à travers le plateau suivant F3. Si la pièce est plus petite et ne recouvre qu'un seul noyau, le flux magnétique traverse la pièce et ferme le circuit à travers le plateau 5 suivant F et F4, ou suivant F1 et F2, les rainures supplémentaires 7 canalisant alors les flux suivant F et F4 en les envoyant dans la pièce et en s'opposant à la fermeture du circuit suivant F3. On peut définir de façon empirique l'influence de la géométrie du plateau 5 sur la force P d'attraction de la pièce 1. La géométrie du plateau 5 peut être caractérisée par le rapport de ses dimensions déterminant les conditions de parcours des flux magnétiques F1 et F4. On voit sur la figure 2 la variation de la force d'attrac- tion P de la pièce 1 en fonction du rapport entre la distance a séparant la rainure 6 et la rainure supplé- mentaire 7 et la longueur c de chevauchement de la rainure 6 et de la rainure supplémentaire 7, d'une part, et la distance b séparant le fond de la rainure 6 et la surface du plateau 5 tournée vers la source 3,4 du champ magnétique, d'autre part. Il ressort clairement de la figure 2 que la force d'attraction devient maximale quand lesdites a, b et c sont sensiblement égales, c'est-à-dire quand les rapports a/b et c/b sont égaux à 1. On a construit un prototype de dispositif de fixation magnétique de pièces avec un plateau de forme circulaire de 800 mm de diamètre, qui a été monté sur une machine à rectifier plane à table circulaire et broche verticale. Les essais du dispositif ont montré qu'il assure une fixation fidèle de la pièce à la dimention minimale d'une surface d'appui de 40 mm. La force d'attraction spécifique (par unité d'aire de la surface d'appui de la pièce) est répartie d'une façon suffisamment uniforme, et sa valeur minimale en pleine charge du 2dispositif est de 35 N/cm. dispositif est de 35 N/cm 257912! R E V E ND I C A T I O N Dispositif de fixation magnétique de pièces à usiner sur une machineoutil, du type comportant une source (3, 4) de champ magnétique et un plateau (5) placé sur ladite source et présentant sur sa face de support de la pièce à usiner (1) des rainures (6) séparant les pâles, caractérisé en ce que sur la face du plateau (5) qui est tournée vers la source (3, 4) de champ magnétique, sont pratiquées des rainures supplémentaires (7) décalées par rapport aux rainures (6) de telle façon que la distance (b) entre le fond de la rainure (6) et la surface du plateau (5) tournée vers la source (3,4) de champ magnétique, la distance (a) entre la rainure (6) et la rainure supplémentaire (7) ainsi que la longueur (c) de chevauchement de la rainure (6) et de la rainure supplémentaire (7) soient sensiblement égales entre elles.