Brevet FR2579919A1 — publié le 19861010

DISPOSITIF POUR CENTRER DES PIECES SUR UNE TABLE DE MACHINE-OUTIL L'invention concerne un dispositif pour centrer des pièces sur une table de machine-outil à rainures de serrage à profil en T. Lors de l'usinage par enlèvement de copeaux de pièces au moyen de machines-outils, il est souvent nécessaire que les pièces, après avoir été posées sur la table de la machine, soient centrées par rapport à un plan fixé à l'avance, par exemple par rapport au plan médian longitudinal. A cette fin, les pièces présentent des reliefs de centrage ou des surfaces de centrage. Toutefois, on ne connaissait jusqu'à présent aucun dispositif de centrage approprié permettant de centrer les pièces rapidement et sans couple. L'invention a pour but de réaliser, pour le centrage de pièces sur une table de machine-outil à rainures de serrage à profil en T, un dispositif qui, tout en étant peu encombrant, permettra de centrer, rapidement et sans couple, par rapport à un plan prédéterminé, une pièce sur une table de machine-outil, et qui opérera en ne demandant que peu d'entretien et continuera à maintenir la pièce centrée en cas d'interruption ou de défaillance de la fourniture d'énergie. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que a) un carter pouvant être serré sur la table de la machine-outil présente, sur son côté dessous, au moins un saillant de centrage pouvant être inséré, en s'y ajustant, dans une rainure de serrage; b) deux tiges-poussoirs cylindriques, mutuellement coaxiales, montées pour coulisser dans des sens opposés dans le carter, sont emboîtées télescopiquement l'une dans l'autre, par leurs extrémités intérieures; c) au moins une crémaillère agencée sur chaque tige-pouss#ir, parallèlement à l'axe de celle-ci, est en condition d'engrènement avec l'un de deux pignons qui ont même diamètre, sont montés en rotation dans le carter et sont aussi en prise l'un avec l'autre; et d) par le fait qu'un dispositif d'entraînement positionneur opérant dans les deux sens, à autoblocage, attaque l'une des deux tiges-poussoirs, ou l'un des pignons. Ce nouveau dispositif permet de centrer, rapidement et avec une très grande précision, des pièces sur une table de machine-outil. En effet, les deux tiges-poussoirs sont dégagées du carter, par des mouvements en sens opposés fournis par le dispositif positionneur entraîné hydrauliquement ou pneumatiquement, et viennent au contact de reliefs de centrage de la pièce. Comme les deux tiges-poussoirs sont disposées en étant mutuellement coaxiales, leur engagement contre les reliefs de centrage de la pièce s'effectue sur une même ligne d'action, donc en l'absence totale de couple. Comme les extrémités intérieures des deux tiges-poussoirs sont emboîtées télescopiquement, il en résulte que ces tiges-poussoirs ont une longueur totale réduite lorsqu'elles sont en condition rentrée, de sorte que le carter peut en outre être réalisé avec des dimensions relativement réduites. Par suite, le dispositif est également utilisable pour le centrage à l'intérieur de pièces relativement petites. Du fait que tous les composants d'entraînement et les guides pour les tiges-poussoirs sont agencés à l'intérieur d'un carter, il résulte que ces composants sont protégés et que le dispositif peut donc fonctionner quasiment sans entretien. Un autre point important est que, grâce au dispositif positionneur à autoblocage, les tiges-poussoirs appliquées contre les reliefs de centrage de la pièce sont maintenues à leur position fonctionnelle en cas d'interruption ou de défaillance de la fourniture d'énergie, de sorte qu'elles continuent à assurer le centrage de la pièce sur la table de la machine-outil. Parmi les diverses formes de réalisation possibles, l'invention prévoit notamment que le lepignon en prise avec la tige-poussoir intérieure de plus petit diamètre est plus mince en direction axiale que ne l'est l'autre pignon en prise avec l'autre tige-poussoir de plus grand diamètre, et la tige-poussoir externe présente, dans sa partie située à l'intérieur du carter, une fente axiale dont la largeur est légèrement supérieure à la largeur du pignon se trouvant en prise avec la tige-poussoir interne, tandis que l'autre pignon présente une largeur qui est à peu près double de celle du premier pignon, l'autre pignon engrenant avec au moins une crémaillère qui est agencée de façon adjacente à la fente axiale de la tige-poussoir externe;; - une crémaillère est agencée sur chacun des deux bords de la fente axiale, et que l'autre pignon engrène avec les deux crémaillères; - le dispositif d'entraînement positionneur présente une tige filetée qui est disposée parallèlement à la tige-poussoir externe et qui est montée en rotation sans possibilité de mouvement r axial, cette tige coopérant avec un écrou qui est relié à la tige de poussée externe; - l'extrémité libre de la tige-poussoir externe qui est creuse est fermée par un bouchon amovible; et/ou - l'un des deux pignons est relié à un capteur de mesure à potentiomètre. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description présentée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent - la figure 1, une coupe longitudinale du dispositif selon la ligne I-I de #la figure 3; - la figure 2, une coupe transversale du dispositif selon la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3, une vue de dessus, en coupe partielle, prise selon la direction III de la figure 1. Une pièce 1 qui n'est que partiellement représentée présente, sur son côté dessous, des saillants de centrage 2,3 avec surfaces de centrage 2a,3a. Cette pièce doit être centrée, sur une table 4 d'une machine-outil, par rapport à un plan de référence prédéterminé, par exemple par rapport au plan médian longitudinal M. La table 4 de la machine-outil est munie, de la manière habituelle, de rainures 5 à profil en T, pour le serrage, et le plan médian d'une des rainures 5 coïncide avec le plan médian longitudinal M de la table 4 de la machine-outil. Le dispositif de centrage 6 présente un carter 7 pouvant être serré sur la table 4 de la machine-outil. Ce carter 7 possède, sur son côté dessous, au moins un saillant de centrage 8 pouvant être introduit, en s'y ajustant, dans une rainure de serrage 5. Le saillant de centrage 8 est réalisé à la façon d'une clavette et peut s'étendre sur toute la largeur du carter, ou bien on peut prévoir deux courts saillants de centrage agencés à distance l'un de l'autre. Le carter 7 peut être serré sur la-table 4 de la machine-outil, par exemple au moyen de vis 9 vissées de la manière habituelle dans des coulisseaux à profil en T. Le saillant de centrage 8 centre alors le carter 7 par rapport à la table de la machine-outil. Le carter 7 présente deux alésages coaxiaux 10,11 orientés perpendiculairement au saillant de centrage 8, plus précisément au plan médian longitudinal M de la table 4 de la machine-outil. Deux tiges-poussoirs 12, 13 sont montées pour coulisser en opposition dans ces alésages. Ces deux tiges-poussoirs 12 et 13 s'emboîtent l'une dans l'autre par leurs extrémités intérieures 12a, 13a, l'extrémité 12a de la tige-poussoir interne 12 pénétrant dans l'alésage longitudinal 13b de la tige-poussoir externe 13. La tige-poussoir interne 12 présente une crémaillère 14 parallèle à son axe. La tige-poussoir externe 13 est munie, en son extrémité intérieure 13a, dans la région de la crémaillère 14, d'une fente axiale 15. Une crémaillère 16 est aménagée sur les deux bords de cette fente axiale 15.En outre, deux pignons 17 et 18 sont montés à tourillonnement dans le carter 7 et sont en condition de prise mutuelle. Le premier de ces pignons, 17, engrène avec la crémaillère 14, tandis que l'autre pignon, 18, engrène avec les crémaillères 16. Les deux pignons 17 et 18 ont des diamètres identiques, autrement dit des nombres de dents égaux. La largeur B1 du pignon 18 est de l'ordre du double de celle B2 du pignon 17. La fente axiale 15 possède une largeur B3 qui est légèrement supérieure à celle B2 du pignon 17, de sorte que ce dernier peut passer librement dans la fente axiale 15 lorsque l'extrémité intérieure 13a de la tige-poussoir 13 parvient dans la région de ce pignon. Le dispositif d'entraînement positionneur à autoblocage, 19 - 23, présente une tige filetée 19 avec écrou 20, agencée parallèlement à la tige-poussoir externe 13 et montée en rotation de manière à ne pas pouvoir être déplacée axialement. L'écrou 20 associé à cette tige filetée est relié à la tige-poussoir 13. La t#ige filetée 19 est entraînée par un moteur 21, hydraulique ou électrique. De l'utilisation de la tige filetée 19 et de l'écrou 20 qui lui est associé, il résulte que ce dispositif d'entraînement positionneur, 19 - 23, est à autoblocage, c'est-à-dire qu'en cas d'interruption ou de défaillance de la fourniture d'énergie au moteur d'entraînement 21 la tige-poussoir 13 est bloquée à la position qu'elle occupe.Comme cette tige-poussoir 13 est liée, par l'intermédiaire des crémaillères 16,14 et des pignons 18,17, à la tige-poussoir 12, il en résulte que cette dernière est, elle aussi, bloquée. L'extrémité libre 13c de la tige-poussoir externe, laquelle est creuse, est avantageusement fermée par un bouchon amovible 24. Ce bouchon 24 sert à éliminer d'éventuelles tolérances de fabrication. Si l'on constate, après fabrication du dispositif, que les extrémités extérieures des deux tiges-poussoirs 12 et 13 ne sont pas équidistantes de plan médian M, on peut alors enlever le bouchon 24 et réaliser une correction de longueur par rectification de sa surface plane. Un réglage de symétrie pourrait aussi être éventuellement effectué en décalant le saillant de centrage 8 sur le carter 7, ce qui serait toutefois plus compliqué et plus long. Le dispositif décrit dans ce qui précède opère comme suit On pose la pièce 1 sur la table 4 de la machine-outil, de façon que cette pièce soit à peu près à sa position d'usinage. Les tiges-poussoirs 12 et 13 se trouvent alors complètement rétractées dans le carter 7. Au moyen du carter 21, on provoque alors le dégagement de la tige-poussoir 13 hors du carter 7, la tige-poussoir 12 étant elle-même dégagée exactement avec la même amplitude par l'intermédiaire des crémaillères 16, des pignons 18, 17 et de la crémaillère 14. L'extrémité libre de l'une des deux tiges-poussoirs 12,13 arrive alors d'abord contre l'une des deux surfaces de centrage, 2a ou 3a Il en résulte que la pièce 1 est déplacée par cette tige-poussoir, dans la direction du mouvement de celle-ci, jusqu'à ce que l'extrémité libre de l'autre tige-poussoir, 13 ou 12 selon le cas, rencontre la surface de centrage opposée. La pièce 1 est ainsi centrée, de manière rapide et précise, par rapport au plan médian longitudinal. Ensuite, si la fourniture d'énergie au moteur d'entraînement 21 est interrompue, intentionnellement ou inintentionnellement, les deux tiges-poussoir 12 et 13 conservent néanmoins la position qu'elles occupent, cela grâce au dispositif positionneur à autoblocage, de sorte que la pièce est maintenue centrée par rapport au plan longitudinal médian M de la table de la machine-outil, même si la fourniture d'énergie est interrompue ou défaillante. Le dispositif positionneur à autoblocage 19 - 23 peut être éventuellement remplacé par un autre mécanisme de positionnement à autoblocage, par exemple par un moteur positionneur entraînant directement l'un des deux pignons 17, 18, par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis. On pourrait aussi utiliser un moteur positionneur électrique, par exemple un moteur-frein, présentant un frein à friction ou à denture, agissant automatiquement. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'un des deux pignons 17,18 peut être couplé à un capteur de mesure à potentiomètre, 25. Cela permet de mesurer la course de dégagement des deux tiges-poussoirs 12 et 13, ou d'effectuer un contrôle de position de ces deux tiges-poussoirs et de procéder éventuellement à une identification de pièce en cours de fabrication. Pour les pièces dépourvues de symétrie de révolution, on peut avantageusement utiliser deux dispositifs selon l'invention, pour orienter la pièce. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour centrer des pièces sur une table de machine-outil à rainures de serrage à profil en T, caractérisé par le fait que a) un carter (7) pouvant être serré sur la table (4) de la machine-outil présente, sur son côté dessous, au moins un saillant de centrage (8) pouvant être inséré, en s'y ajustant, dans une rainure de serrage (5); b) deux tiges-poussoirs cylindriques (12,13), mutuellement coaxiales, montées pour coulisser dans des sens opposés dans le carter (7), sont emboîtées télescopiquement l'une dans l'autre, par leurs extrémités intérieures (12a, 13a);; c) au moins une crémaillère (14,16) agencée sur chaque tige-poussoir (12,13), parallèlement à l'axe de celle-ci, est en condition d'engrènement avec l'un de deux pignons (17,18) qui ont même diamètre, sont montés en rotation dans le carter (7) et sont aussi en prise l'un avec l'autre; et d) par le fait qu'un dispositif d'entraînement positionneur (19 - 23) opérant dans les deux sens, à autoblocage, attaque l'une des deux tiges-poussoirs., (12,13) ou l'un des pignons (17,18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pignon (17) en prise avec la tige-poussoir intérieure (12) de plus petit diamètre est plus mince en direction axiale que ne l'est l'autre pignon (18) en prise avec l'autre tige-poussoir (13) de plus grand diamètre, par le fait que la tige-poussoir externe (13) présente, dans sa partie située à l'intérieur du carter (7), une fente axiale (15) dont la largeur (B3) est légèrement supérieure à la largeur (B2) du pignon (17) se trouvant en prise avec la tige-poussoir interne (12), par le fait que l'autre pignon (18) présente une largeur (B1) qui est à peu près double de celle (B2) du premier pignon (17), et par le fait que l'autre pignon (18) engrène avec au moins une crémaillère (16) qui est agencée de façon adjacente à la fente axiale (15) de la tige-poussoir externe (13). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une crémaillère (16) est agencée sur chacun des deux bords de la fente axiale (15), et par le fait que l'autre pignon (18) engrène avec les deux crémaillères (16). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'entraînement positionneur (19 - 23) présente une tige filetée (19) qui est disposée parallèlement à la tige-poussoir externe (13) et qui est montée en rotation sans possibilité de mouvement axial, cette tige coopérant avec un écrou (20) qui est relié à la tige de poussée externe (13). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la tige-poussoir externe (13) qui est creuse est fermée par un bouchon amovible (24). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'un des deux pignons (17,18) est relié à un capteur de mesure à potentiomètre (25).