Brevet FR2607048A1 — publié le 19880527

L'invention a pour objet un dispositif autorisant le changement d'outils montés sur des mandrins notamment de fraisa- ge pour machines outils, centres d'usinage à commande numérique et machines similaires. Selon l'art antérieur, les mandrins de fraisage qui sont emmanchés dans les broches des machines, sont agencés avec une bague écrou permettant le serrage ou desserrage d'un outil selon les besoins et utilisations de celui-ci. Ainsi qu'il est illustré à la figure 1. actuellement 0 le changement d'outils nécessite une intervention manuelle d'un opérateur. qui à l'aide d'une clé à main effectue l'opération soit de déblocage déverrouillage de la bague écrou, soit l1 manoeuvre inverse de blocage et serrage. On conçoit que cette intervention manuelle est longue. L5 pas toujours très précise et irrégulière dans les efforts de serrage effectués. En outre, l'intervention d'un opérateur est en contradiction avec le concept d'une automatisation de produc- tion des autres opérations. Un autre inconvénient réside dans le fait que cette technique manuelle ne permet pas l'utilisation d'un changeur d'outils. Le but recherché selon l'invention était de proposer un dispositif simple, fiable qui permette une action de serrage- desserrage de la bague écrou très rapide tout en garantissant une unité d'efforts constante lors du serrage ou desserrage et permettant son application dans le cadre d'une automatisation de production. Un autre but recherché selon l'invention était de pré- voir à titre complémentaire un dispositif qui puisse fonctionner en synchronisation avec un changeur d'outils pour prélever ou positionner l'outil dans le mandrin de fraisage. Ces buts et d'autres ont été atteints par une solution simple, facile à mettre en oeuvre et d'une grande fiabilité. Selon une première caractéristique, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend deux moyens. en forme de cou- ronnes ou bagues de dimensions différentes, agissant complémen- -ewgqzs ajeqzeiJei ueld ua anA aun qsa BaJn5l+ e1 - SE slrTnop Jna6ueqm unp aJnaiJgdns aeie el ins auaJgjgd ap;a q-oddns neaBeld un ins qquow uou6id puoaas unp awJo+ el snos TlqeCj uaAow JaTwaJd al aaAe Jaigdooo ap alqTqdam -sns uaAow puoaas np ueld ua anA aun sa i aJn6x. el - g aJn6i+ el uolas IT+oJd ap anA aun 4sa 9 aJn6T. el - 0ú a6eJJas ap urJpuew np noJzg anbeq el Jns 4ue; -depes uou6bd unp awJo+ el snos aIdwaxa Jed ilqel uaAow Àatw -aJd un quewlsnIIT ueld ua an^ aun Isa aJinTz+ e - ú aJn6)+ el ap V-V au6iT el uolas adnom ua allatJed an^ aun qsa t aJn6z+ e - SZ lTqnop InaOueqz np aldwaxa Jed eTwixoJd ? abeuisnp aJUusa no I;no aulqzew aun;p a4moJq el Jns 9uow aOBseeJ+ ap u..puew np pie69 ua jed aJqneep;a tndde.p qJoddns uos ap pie5e ua Jed aunIp uoTi.sod ua abel5gi ap qTzedeD es quawweqou quejqsnIllT +Tsod OZ -STp np allai4jed snssap ap anA aun qsa ú aIJnl5 e- - JnaouUq4 unp ajnaTJedns aTqJed el Jns aldwaxa Jed anb tal q4od -dns neaIeld un ans quow _-tTsodsrp al jueJ;snIiT aAT^adsJad ua anbizewgus aJqmeJez V anA aun qsa z aJn6lTj. e- Sl J-alBiqu-e 4e;j ueJsnIIT anA aun qsa 1 aJn6Ot el - : o SUTSSap Sap saJnlT xne aATeqTWTI UOU aJTU -ew aunrp eJqsnIlT uoTuaAuT, l ap Barqo;I JaxT+ jnod uoz0d!JDsap el ap aBTns el ap uaFq qUOdi[JOSSai aBoOua sa-Jnep la sanbIzszbt 43ejeD sa3 OT ITqno laAnou np ameld ua asTw saJde noJDn an5eq a;Tpel ap aDeIIlnoJJaA--a5eJias ap uoT;3e,1 no !;inoj queJgqTI ua noJmg an6eq el ap aBelIlTnoJja^p-aOeeJJssap ap uozzel anbOAoJd JinauzTeJqua suaAow sap un.1 ap uot;eLoJ ua uoTael snos jnod epJebaJ ua saqJyed sinal ap Tndde un Jed S quCJidoon suBAow xnap sal Saut4aew a4.peI ap gIwxxoJd gn:rs sijTno;p Jnabuei. un;p aJnatJBdns aBzted no qJoddns neaBeld un jns aj4QWelp ue SId p i Ule unp upue snd ap ane a au aunp upuw np noimq anbeq el jins ueqdepes aqQweTp aTqFad ap unIj; uawaiTeq 8'iOLO9 tique illustrant le rapprochement des premier et second moyens du dispositif selon l'invention. - La figure 9 est une vue en plan semblable à celle de la figure 8, mais après rapprochement des premier et second mo- yens entre eux dans une phase de prépositionnement. lesdits mo- yens étant des pignons. - La figure 10 est une vue en plan selon la figure 9 dans la phase de coopération des moyens entre eux et en particu- lier dans la phase d'engrenement des pignons entre eux. 0 - La figure 11 est une vue à grande échelle selon la figure 10 illustrant la position des différents éléments cons- titutifs du dispositif lorsque le premier et le second moyens sont établis sous la forme de pignons. - La figure 12 est une vue à plus grande échelle il- lustrant la phase suivante de celle illustrée figure 11. - La figure 13 est une vue de face partielle illus- trant dans une réalisation particulière, la synchronisation des mouvements du dispositif selon l'invention pour agir selon une fonction de serrage-désserrage de la bague écrou du mandrin de serrage, et du changeur d'outils remp]açant l'outil inséré dans ledit mandrin. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. L'invention réside dans la conception et mise en oeuvre d'un dispositif assurant automatiquement et sans l'aide d'un opérateur la fonction de serrage ou desserrage de la bague écrou d'un mandrin de fraisage par exemple en vue d'effectuer une opération de changement de l'outil de travail. 0 Plus particulièrement, l'invention met en oeuvre deux moyens agissant complémentairement l'un à l'autre et pour une coopération étroite, l'un s'adaptant sur la bague écrou du man- drin et l'autre sur un plateau support ou de préférence sur la partie ou plateau supérieur du changeur d'outils situé à proxi- mité de la machine outil ou centre d'usinage. suep 3ueJgugd quaWauTeJ; uaBp Z) sdio0 un puaJdwom uahow puom -as al T ain6T+ el V quawweou qTeBedde ITnb TSUTi (T) uaBow aiwaBJd BI sJino sinaTsnld Ins JauasJua no auTeJqua Jinod aquesTH+nls nsa puoBas np bp sOOp 0 uojT^uap UOTiBoJl aunnb slaB 4uos jed no 4uaAow puomas np 4Joddns nealeld no 4s[TInop JnaOueq. np quawameldgp.ed no 'uTJpuew np lioddns aqzoiq el ap rinas uaw -a>elTdgp jed anma+ as quawaymoJddeiJ al -iTnoiT ap uawa6ueqz np an^ Ua aJloeiJdo alBAm np aJpem al suep suou6Td xnap sap SZ WeXTuT uawaBqoJddeJ ap aseqd el ajqsnIIT 8 aJnfbX el 21T I a sainbij. xne quawaATssaBans queJ93.J as ua uoTiua^uTl uolas 3TjTsodsTp np uawauuoT; Duoj alT jsodxa.p siol sp qual^uon II -uouBTd np anbiTJqdTJd uelTd np quawaTqTsuas apioqgp (tT) al oz -eô uos;a uou6Td np JinazTdxaT SJa^ 96e6p aAnoiJ as JTossnod al i-OSSsJ np aquagp ap uoToeSl snos JTossnod np asinoi ap JnajTwjl awwoz WT6e sddom al fns aBquow (g) ag4nq aunp inaB - eOuolo-d gl) q6Top un lanbal suep (Z-,Z) a.lTwnl no uawapT^Ag un DaAe quawaleiqel lied BJne;,p aB iaddeJ ap qjossaJ alT uuo 51 -Tsod sa TanbalT suep aJiTJie aTijed les p ('IZI) auOJoq no.i un Da^e lied aun.p 96eupwe; sa jTossnod al qaija qaB quawauaj6 -ua inai queAe (Z-I) suou6Td sap ssanruap sap alqelegid 4uawau -uoT;Tsod un qawJad Bale6;Tpal equBwanbTiTDgds snld (T) uou6Td O0 np Sa^Tfnzgsuoo sBuap xnap aJlua JaJBuaz as Ba alqeleiJd 4mequom ua jiuaA Jnod (Z) uouETd np s4uap xne quaBerpe esodsTp sa Baleb am isuTSSap xne qTrJWdde ITtnb TSUTi 'UOfzeloJ ua aJqTl (t) aleô un JToAaBaJ Jnod e() uoubTd np suap sap nea^ATu ne JnaTJ -pXaIl sJa^ aquaTJo 4aJqTl 94TW9JgX U05us V DuaOe quel JTos S -snod qTpal &(úT) ladde- ap uaBow unp aJ.uoouaB, V alqeqoweDsa (Z) JTossnod ap uoT4DUo* aun queAe quawBgl un r TOiaJ To-Blla3 (TT) aJqwevq aun JanIT. suoD Jnod uawaJnafiTJdU q6euwe U sa Ba (0t) UOTWeXTi ap axe un Jed (Z) uou6Td ne ixT aq6uolTe awJoa gt0Z09Z-9 Mio19z -7 - des dentures des pignons, le galet, grâce à sa capacité élasti- que de retrait combiné au fait que la broche du mandrin de frai- sage est libre en rotation, va se positionner automatiquement et avec souplesse entre deux dents successives du pignon (1). en provoquant une légère rotation, en avant ou en arrière, du pi- gnon 1. Lorsque le galet est convenablement positionné, entre les deux dents successives du pignon (1) sélectionnées, la posi- tion des deux pignons (1-2) est correcte et leur engrenement possible dans de bonnes conditions, la broche est alors bloquée. LO Ladite broche peut etre bloquée par exemple par les entraineurs ou ergots d'entrainement des outils qui sont situés sur la broche, ce qui nécessite une mise en position des ergots avant d'engager le déblocage sur la bague-écrou. Les figures 10 et 12 illustrent cette position. Les deux pignons sont prts à engrener selon la flèche F et autori- ser ainsi le déblocage ou desserrage de la bague écrou. - La figure 12 illustre la phase suivante. Aprèes un de- but d'engrenement des pignons et rotation, le galet (14) échappe progressivement à l'emprise des dents en regard du pignon (1) et sous l'effet de détente du ressort (12) reprend sa position ini- tiale. Pour éviter la rotation complète sur un tour du pignon (2), et donc du nouveau passage du galet (14), il est prévu un rapport particulier des pignons entre eux tel qu'une rotation sur environ 330 du pignon (2) est suffisante pour exercer la fonction de desserrage de la bague écrou. Après desserrage de la bague écrou, on peut donc chan- ger manuellement ou de préférence automatiquement l'outil, puis une manoeuvre inverse commence pour assurer le blocage et ser- rage de la bague-écrou et maintenir en position le nouvel outil. Dans le cadre de la réalisation des premier et second moyens sous la forme de bagues avec couronnes extérieures en élastomère par exemple, le mécanisme décrit précédemment n'est pas utilisé et seule la friction entre les deux bagues est suf- fisante pour permettre un desserrage ou serrage de la bague un aaAe awsTuoJLquAs ua quauuoTIuo+ uoT0uaAuUT, uolas s+T4Tsod S -sTp sJnaTsnld anb ajqTssod qsa IFT alTdwoa snId aJoaua uoTes -Tqew;one aunp aJpem al suep 6sJnaliTe Jed suTJpuew saBjnep ins salqTssod quos suoTiemTidde sajqnep Siew-&abesej+ ap suTip -uew sap inod aTdwaxa Jed a4TJmp 49 e uoTqua^ui, -a6euTsn,p aiJuam no ITxno auTxqew el ap 0 aqgdwom uot4esrewolne aun Jnod 9uow a4 q nad gTqTsodsTp al lanbal Jns sITqnop JnaOueqz aT qTos anb janb agsTIeiug UoT -eSiITTn uos qa awSTUemqw np TmTTldwTs el JaTInfTqjed ua aubT[ -nos uo eUOTXuaAUTl ap uaTq 4ua4ossai sabe4ue^e sal -aueqsuoa 4a aotoTiWe a eJias ap 94TI -Tqez+ el 'uawb6ne uawalqejpTsuoa sa quawapuaJ al -suoT;egdo sam sa4 -noq BanBa3.+a Jnod sapuoaas 01 V 9 ap aJpJol ap sdwaq un Ine+ IT esenqaj-+a 9 quo Tnb sTessa siaiwaJd sal sjde; abOeuTsnnod slTfnop inaO OZ -uequ np a Tnol ap aSTeS p sis slTotp sap qTejBqa - -nojD anoeq el ap a6eJJas Inod uoiquaAuTij uolas iTqTsodsTp np uoTie sLde aBuTd aqod np aOemolI - aiuTd es suep ITqno laAnou un;p uoTTequasgJd - ITqnol. ap 4a amuid el ap quawa5e6e - S- -ua q ITtfnoel ins auiTd e p ap op sOTo sal ed asTid - uoTquBAuTI UolaS +TfTsodsTp np (Z-I) suaBow sap uoTua^A -a4ujI -ed noJi anOeq el ap aOBJJassap ap UoTqmt- iBno aUTlqew 01 el 3p aumoiq el sjaA slTno;p inaGueqm np aqmoJddV - : saUeATnS saseqd sal maAe anqBa++as slTfnop quawabueqz ap uoT4eJgdol sTfno sap aTSTeS ap awsTuezgw np snssap ne ueld un suep anqTs as uoTiuaAUTT uolas +Tq3sodsTp al suTssap sap úT ajnOT+ el V S gjqsnTlT esITqnop Jna6ue4o un.ed 1Tqnol ap 4uawa5ueqm np anb -Tqewo.ne uoflme un aA^e quTqwom qsa fTjTsodsTp al 4UOT4Ua^UT,T ap asnabeque^e 4uawaJ9TlnzTlJed uoqTTsodsTp aun uolas -no-iz spJepuels SITqnoDp sJna ueqD sal Jnod 'uoT!Tsod auuoq ua slTqno sap 4uawa^eIual ai4awJad Jnod saUTquew sap saqzoJq sap e4uaxTo 3JJe un JToAes V aJTequawgIdwoD uoTIZuoj aun 4awiad uoT;uaAuTj uoIas TqTsodsTp al anb aqino ua qIeU6TS 4sa II -sa4sod sJnaTsnld v saOeUTS -n,p sa-3uam sap Jnod sITjnop sJnaOueuq ap quepuodsaiJoD ajqwou -6- (tl-Z) sdJo3 np aJnafJ?+u aseq el Jns aq6euewe (Z-Z) aJnfuap aun ma^2;ueigdooD aJeIu wqjW aqTpej &Joddns nea4eld al Jns quow la gJoddei (6I) 3Joddns apTn6 un suep a6ol (8B) aZTIw aun Jed aJns -se queq () uaAow puo=as np uoTeqaoJ ua asTw el -(t) uoe4oJ 5Z ap la a6epTn6 ap axe un Jns q4uow auuoJnoD no an6eq quewJo+ ail -Jed el snos JnaTJ+uT (1'Z) sdJom un puaJdwo (tZ) uaAow puomas al anb an ua TsTJuDeJeD T UOTeXpua^aJ el UoleS *TxTsodsTa -2- noJD an6eq el Jns slueqsixa ( xnap sal 4aUTqmew asTpe! ap eqTwixOJd - ?nqTs SIT4 -noop JnaBueqm unp aJnaBJgdns BT;Jed no; loddns neaBeld un Ans BJ;weTp pueJo snld ap aJnel;a sauTLqew aunp uiJpuew np sap JIns squow 5IT;nOp quawa6ueq3 al qUesTJOlne +T4TsodsTU -T- SNOIl3IaN3A^38 - OT - - il - -4- Dispositif selon lmsrevendicationsl, 2, et 3 ensemble carac- térisé en ce que les deux moyens (1-2) sous forme de bagues ou couronnes sont réalisées en matériau élastomère et coopérant par friction. -5- Dispositif selon les revendications 1, 2. et 3 ensemble ca- ractérisé en ce que les deux moyens (1-2) sont réalisés sous forme de couronnes dentées ou pignons. -6- Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le second moyen (2) est agencé pour recevoir un mécanisme compre- nant un moyen détectant les dentures du premier moyen, en posi- tion quelconque en regard des deux moyens et autorisant la mise en position desdites dentures correctement en vue de l'engrene- ment des deux moyens (1-2). -7- Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que ledit mécanisme comprend un corps de forme allongée fixé sur le second moyen (2) et aménagé pour constituer une chambre (11) pour le logement d'un élément poussoir (12) escamotable à l'en- contre d'un moyen de rappel (13); ledit poussoir étant agencé à son extrémité libre avant, orientée vers l'extérieur au niveau des dentures, pour recevoir un galet (14) libre en rotation. ledit galet assurant une première fonction de détection de la dent en position quelconque du premier moyen après rapprochement de celui-ci vers le second moyen, et une seconde fonction en provoquant une orientation angulaire limitée du premier moyen pour pénétrer dans l'intervalle défini entre deux dents succes- sives du premier moyen. -8- Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le poussoir est aménagé d'une part avec un trou borgne (12.1) à sa partie arrière pour la réception du moyen de rappel (13) et d'autre part latéralement avec un évidement (1Z.2) autorisant le débordement d'un doigt (15) prolongateur d'une butée dAve mon- -sJnauZe4ua sal Jed anzai+as a4qoJq el ap a6emolq al anb am ua qsTx;e-em 'T UoTxemTpua^a elT uolas +TqTsodsTa -ú1- Oú -alqeTJe^ a8 -e-Jas ap a[dnoz un quegvi uoTssad aTpet ap a6el6J am. anbT -neJpÀq uoTssaid ied an. =a++as aJitTewqu el ap uawaeeldgp alt anb am ua sTi eJe3 ú UOT T uoTpepua^aj el UOlaS +T;TsodsTa -ZT- Sz -spJepueqs sl3Tnop sJnaOueLp sal Jnod euoTqTsod auuoq U2 lTflno sap quawa^luaBl jasTio4ne nod sauTiqew sap saqzoJq sap quaTJo $JJe un JToAes i aJTequawglddns uoT3uo. aun qawJad [Tnb am ua STBoee T UOieiTpUaABJ [el UO[las +TTsodsat -TT- oz "uTJpuew an suep IFqno (aAnou np neaAnou - aûedJas al qa aiJne un jed.uawameldwai uos iTTInoI ap.uawaBA Jd el jasTJoqne qa noJd anoeq el JallTnol -Ja^qp inod Jed aun.p uoDTesTuoJLquAs ua JauuoTuo+ ap alqwas Si -uaB t aBJ:awJad ? aJQTuew ap eJnaOueq Jal ns sgsodsTp ITqnol ap aTsTes ap suaDow sap uoTqTsodJadns ua SITqlnop Jnaû6Ueq unp aiJnaiJdns aTrJed el jns esodsTp qsa uaÀow puozas al anb ao ua ST3oeJeJ 6 B T SUOT1emTPUa^aJ saT UOlaS +TiTSOdSTa -OT- ITqnoI ap quawa^AluaI JasTJo4ne Jnod noa3g anoeq el ap uesT+.+ns a5eJi assgp un TsuTe queJnssr o2O uoJT^ua Jns uoDieqoi ua uawaDelTd -_p un V Tqarnsse qsa uaow JaTwaiJd np quap unp UOT4aB4p ap awsiuemw un faAe a9beuewe qa 4uou6Td no a4uap auuoJnOD aun;p awJoj. el snos Tlqeq (Z) uaAow puomas al anb am ua U STJBoed -em alqwasua 8 qa úL ú9 SUOTe3pua^aJ sal UOlaS TFlTs5OdSTa -6- -asJno3 ap JnaTwTI awwoD quessTfe a sdJoz alT Jns ae Mio9 z- 2T - g8OLO9Z