Brevet FR2618372A1 — publié le 19890127

La présente invention a poul objet un tour a bois automatique. On On connalt des tours à bois du genre automatique comportant. des moyens, dits premiers, ci approvisionnement en ébauches, des moyens, dits deuxièmes, pour placer une ébauche entre pointes et pour évacuer 1 a pièce tournée, de tels tours pouvant comporter une pluralité d @ outil s -Ct des moyens, dits troisièmes, pour mettre successivement en oeuvre certains desdits outils et à titre d@exemple, un tour de ce genre divulgué par le breven @R 2.299.130 qui décrit des moyens d'approvisionnement des tours en ébauches. Les tours à bois comportent généralement cles moyens de copiage soit sur un gabarit soit sur une pièce usinée ; de tels dispositifs cie copieurs ont été très abondamment décrits dans la 1 littérature des brevets et. on pourra se reporter par exemple à la pub lication FR 2.156.669 ; on notera cependant que la variété des systèmes cie copiage est surtout importante dans le tournage des matériaux et qu'il est peu fréquent de rencontrer dans le travail du bois des systèmes de copiage automatique.Le brevet Fr 1.477.847 (SIEWART-WARNER) décrit un appareil de programmation automatique pour machine à suivre un contour de gabarit, appliqué au profilage du bois ; ce dispositir, sans cloute en raison de sa polyvalence, est compi Cxc. Le but de la présente invention est cie proposer un tour à bois du genre - approvisionnement et copiage de profils automatique permettant à un opéra- teur, tourneur sur bois, à partir de gabarits composés simplement par découpe, de produi re en série a partir d'ébauches un grand nombre de pièces au profil requis sans intervention manuelle et avec une cadence maximal e résultant de l'optimisation des séquences d'opérations. Suivant un premier aspect de l'invention un tour à bois du genre précité comprend comme premiers et deuxièmes moyens pour coopérer en vue d'approvislonner les ébauches, un magasin en pente dans lequel des ébauches rangées côte à côte peuvent descendre par gravi té jusqu'à une sortie du magasin, un convoyeur sensiblement horizontal, un berceau mobile verticalement entre quatre positions : une position de chargement située sensiblement au-dessous d'une extrémité de sortie du convoyeur, une position haute située sensibl enent vers l'axe cie tournage une position d'attente légèrement au-dessous de la précédente et une position basse située légèrement au-dessous d'une rampe d'éjection. Grâce à cette disposition les ébauches sont amenées dc façon régulière et le cycle d'approvisionnement étant tout à fait rationnel, il s'effectue dans un minimum de temps. Suivant des cli sposit ions secondaires, mais avantageuses, la pente du magasin est comprise entre 30 et 600 ; le berceau est constitué par ttn couple de fourches montées sur un bras, l'une des fourches étant déplaçable le long dudit bras ; le bras supportant les fourches est monté en bout d'une tige déplaçable le @ong d'elle mente pour amener le bras clans 1 esdites quatre positions de berceau, ce h@as est pivotable atour de son axe et des moyens de commande du pivotement sont disposés acc voisinage de la position basse. En vue de donner une plus. grande adaptabilité à la 1 ongcteur des ébauches, i a tige étant une tige de vérins, 3 e corps, ou cylindre de ce dernier est solidaire d'un chariot dépl açable le long d'un rai ] parallèle à l'axe de tournage. Suivant un second aspect de l'invention, un tour à bois du genre précité comprend comme troisièmes moyens une tourelle à barillei pouvant supporter une pluralité d'outils- et pouvant, par sa rotation, assurer chaque outil dans une position de travail, un système de:: ssières sulvant deux directions orthogenales comprenant une g ] issière fixe pat ai lèle à 1 'axe de tournage, uns"- glissière mobile montée transversalement coulissante sur la glissière fixe, et un chariot perte-tourelle monté coulissant sur la glissière mobile, un premier gabarit, dit @@ profil dont un bord déterminc la position de 1 'outil par rapport à l'axe de @ournage, ce premier gabarit coopérant avec un doigt de copiage relie au chariot porte-tourelle, un second gabarit, clit de commande, comportant une plural lité c1e pistes stIr chacuné desquelles sont cils posés cies repères, chaque piste coopérant avec un palpeur sensible aux dits repères disposés lè long cie celle-ci, lesdits palpeurs étant reliés à ladite glissière mobile, lesdits repères et palpeurs déterminant un paramètre du groupe de paramètres comprenant le choix d'un outil et la vitesse de déplacement de l'outil suivant l'une et l 'autre des directions ortho- genales. Grâce à cette séparation des ordres de commande, les uns, de type analogique, étant donnés par le p[remier gabarit, les autres, de type logique ou numérique, étant donnés par 1 e second gabarit, -on a simplifie considérablement l 'automatisation de la reproduction du profil ; en effet, dans un tour à copier non automatique, l'avance de l'outil suivant l'un ou l'autre de ses axes de mobilité est laissé à l'appréciation du manipulateur : la programmation de cette manipulation serait complexe et onéreuse si elle devait être déduite du profil lui-même.En permettant le réglage séparé des paramètres de mobilité cie l'outil, lesquels sont réglés zone par zone par le manipulateur grâce à l 'expérience du travail du bois, on simplifie considérablement le travail de programmation ; bien entendu les zones cie réglage sont et regard des diffétetites zones du profil- de copiage. Suivant une forme avantageuse cie réalisation les palpeurs précités sont des capteurs électro- magnétiques et les repères sont des pions de métal ferro-ma go tique ; avantageusement chaque pion comprend une queue filetée so1 idaire d'une tête paral lél épipècìiqtle servant cie guide à un capuchon à face supérieure conformée en ci cèdre, la position clu capuchen pouvant être ajustée sur. la tête les palpeurs pourraient être aussi des palpeurs mécaniques des cellules photoélectriques, etc... La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va en être faite en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles : - la fig. l est une représenta- tion en perspective, du tour de l'invention dans son ensemble permettant de situer l'organisation cie celui-ci et ses principaux moyens, - la fig.2 est une illustralion schématique des moyuns cl 'approvisionnem.ent et d' évacuation des ébauches du tour de la figure précédente, - la fig.3 est une élation schématique suivant un sens axial d'une tourelle port e-eut il - la fig.4 est une illustration analogue de la même montrant sa relation avec les gabarits de profi ] et de commande, - la fig.5 est un plan du gabarit de commande, 5a,5b représentant des accessoires de ce gabarit, et - la fig.6 est un plan u gaba- rit de profil Sur la fig.1 un tour a bois automatique conforme à l'invention est constitué essentiellement d'un bâti 1, d'un couple de broches, ou pointes, coaxiales définissant l'axe cie tournage 23, de moyens 4,5 d'approvisionnement des ébauches et d'évacuation des pièces tournées et d'un ensemble porte-outils 6. Sur la fig.2, les moyens d'approvisionnement des ébauches comprennent un magasi n 11 en pente dans lequel des ébauches telles que 12 descendent par gravité, un convoyeur à paire de haines 15 et doigts lt, disposé au-dessous de In sortie 13 du magasin et un couple de rampes 17 sur lesquelles sont entraînées en glissement les éhauches ; ces moyens comprennent encore un couple de fourches telles que 1 supportées par une tige 19 de vérin dont le corps 20 est supporté par un chariet 21 déplaçable le long d'un rail 22. Le cycle de chargement-décharge- ment est le suivant @ initialement les fourches sont placées (Position 24) au-dessous de l'extrémité de sortie du convoyeur constitué par l'extrémité recourbée des rampes 17 le convoyeur est alors mis en fonctionnement (flèche 25) jusqu'à ce qu'une ébauche tombe dans le berceau constitué par les fourches ; un pal peur, cellule photoélectrique par exemple, détecte la présence de l'ébauche dans les fourches et arrête 1 e convoyeur en même temps qu'un ordre est donné pour placer les fourches en, position haute 26 ; i 'axe de l'ébauche est alors sensiblement confondit avec l'axe 23 du tournage ; la contrepointe 3 est alors avancée le long de l'axe pour faire prise sur l'extrémité de 1 'ébauche en meme temps que J a pointe 2 ; après un court délai-, les fourches 1 S sont abaissées légèrement dans une position d'attente 27 ; le tournage s'effectue alors par la mise en rotation cie la broche 2 et la manoettvre de de 1 @ensemble porte-outil 6 ; le tournage étant réalisé, la contrepointe 3 est ret ree en même temps qu'un éjecteur 28 détache la pièce de la pointe 2 ; la pièce tombe ai ors dans les fourches en position d'attente ; après cela la tige la est rentrée complètement pour mettre les fourches en position basse 20 ; en même temps que les fourches arrivent en position liasse cil es sont pivotées par une came non représentée sur la figure ce qui provoque le basculement de la pièce tournée 30 sur une rampe d'éjection 31 ; après un court délai les fourches sont replacées en position cie chargement 24 et. le cycle petit recommencer. Revenant à la fig.1, il apparaît que Les fourches 1 R sont montées sur un bras 33 ; 1 ' une (les fourches, située clans le prolongement de la tige 19 est fixe le long du bras tandis que 1 autre y est déplaçable, ce qui permet d'ajuster la langueur du berceau formé par le couple des fourches. Sur la fig.@, l'ensemble porte-eutil comprend une tourelle rotative 41 compurtant quatre emplacements tels que 42 de fixation de l'outil 43. L'outil 43 peut être déplacé, comme dans la plupart des tours suivant deux directions perpendiculaires grâce à un système de glissières comprenant une glissière fixe 44, une glissière mobile 45 pouvant parcourir la glissière fixe et un chariot 46 porte-tourelle monté coulissant sur la glis- sière mobile. Bien qu'il ait été représenté une tourelle avec quatre emplacements d'outils, donc quatre possibilités d'outils différents, il doit être compris que ce nombre d'emplacements pourrait être différent ; les outils peuvent être des lames fixes par rapport à la tourelle, mais aussi des outils rotatifs animés de leur propre mouvement. Cette disposition d'outils supportés par une tourelle, connue pour le tournage des métaux semble être, à la connaissance du Demandeur, nouvelle pour le tournage du bois. Sur la fig.4, il apparaît que la glissière mobile 45 de la figure précédente e est reliée solidairement à une pluralité de palpeurs 50 déplaçable en regard d'un premier gabarit fixe 51 (fig.5) dit dc commande ; il apparaît aussi qite le chariot 46 clc la figure précédente supporte sol idairement un doigt de copiage 6e déplaçable le long d'un bord d'un second gabarit fixe 61. Tel que cela ressort bien des fig.4 et- 6, le doigt de copiage 60 connu en lui-mêmc et destiné a suivre le profil de copiage 62 a pour fonction ce déterminer la position de l'outil par rapport à 1 axe de tournage. Su I la fig.5, le gabarit de commande comporte une pluralité de pistes a,b....f suivies par les pal peurs 50 et-, le long de ces pistes, des pions percus par les palpeurs ; chacun des pions enclenche par l'intermédiaire du palpeur un pas de programme prédétermi - né ; ces pas de programme sont supportés par des moyens de traitement logique de l'information $électroniques, électriques, pneuma@iques, etc...) relevant de la cybernétique et ne rentrant pas dans le cadre de la présente invention ; ces pas de programme ont pour effet soit t de provoquer une rotation de la tourelle pour changer d'outil, soit de modifier I a vitesse de déplacement tIc la tourelle et de l'outil clans 1 une ou 3 'autre cie leurs directions de Les pions des pistes c,d serviront à déterminer les paramètres du genre nombre cie passes, retour rapide, etc..., tandis que les pions des pistes a,b,e,f, serviront à déterminer l'outil à utiliser. On observera grâce à la juxtapo- sition des fig.5 et 6 que les pions 52 sont en général disposés en regard des points du profil séparant des zones de profil différentes, c'est-à-dire en des points où, dans le cas dc tournage manuel, le tourneur- soit changera t d'allure soit changerait d'outil, ainsi qu'en début et en fin des opérations pour initier le cycle de chargement-éva- cuation. Sur les fig.5a,5b, les pions 52 comprenent une queue fi-I etée 53 solidaire d'une tête paral- lélépipedique 54 servant de guide à un capuchon 55 dont la face supérieure est conformée en dièdre, 1 'arête clu dièdre étant normalement perpendiculaire aux pistes a,....f ; la position du capuchon peut être ajustée par glissement sur la tête 54 et être fixée au moyen (1 'une vis 56. Bien que I 'on ait décrit et représenté une forme particulière de réalisation de 1 'inven- tion, il doit. être compris que la portée de cette clerniere n'est pas limitée à cette forme mais- qu'elle s'étend à tout dispositif de tournage du bois comportant > - prises séparément ou en combinai son, les caractéristiques générales définies plus haut. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Tour à bois, du genre des tours automatiques comportant les moyens, dits premiers, d 'approvisionnement en ébau ces, des moyens, dits deuxièmes, pour placer une ébauche entre pointes et, pour évacuer la pièce tournée, de t-el s tours pouvant comporter une pluralité d'outils et des moyens, dits troisièmes, pour mettre successive- ment en oeuvre certains desdits outils, caractérisé: en ce qu'il comprend comme pre miers et deuxièmes moyens (4,5) pour coopérer en vue d'approvisionner les ébauches : - un magasin (il) en pente dans lequel cles ébauches (12) rangées côte à côte peuvent descendre par gravité jusqu'à une sortie du magasin, - un convoyeur (15,16) sensiblement horizontal - un berceau (1S, ) mobile verticalement entre quatre positions : une position ce chargement (24) située sensiblement au-dessous d'une extrémité de sortie du convoyeur, une position haute (26) situé sensiblement vers l'axe de tournage, une position d'attente (27) située légèrement au-dessous de la précédente et une position basse (29) située légèrement au-dessous d'une rampe d'éjection 2.- Tour selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pente du magasin est comprise entre 300 et 600 3.- Tour sel on la revendication 1, caractérise en ce que ledit berceau est constitué par un couple de fourches (18) montées sur un bras (33), l'une des fourches étant déplaçable le long dudit bras 4. - Tour selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bras supportant. les fourches est monté en bout cl'une tige (la) déplaça ble le long d'elle aê@e penr a@ener lesdites quatre positions cie berceau, et en ce que ledit bras est pivota- ble autour de son axe, des moyens de commande du pivotement étant disposés au voisinage de la, position basse (20) ; 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé : en ce que ladite tige (19) est une tige de vérin dont le corps (20) est solidaire d'un chariot (21) déplaçable le long d'un rail (22) parallèle à l'axe dt tournage 6.- Dispositif selon la revendication l, caractérisé :: eri ce que lesdits @roisièmes moyens comprennent - une tourelle (41) à barillet pouvant supporter une pluralité d'outils (43j et pouvant, par sa rotation, assurer chaque outil dans une position de travail, - un système de glissières suivatjt deux directions orthogonales comprenant une glissière fixe- (44) para ] - lèle à l'axe de tournage (33), une glissière mobile (45) montée transversalement coulissante sur la glissière fixe, et un chariot porte-tourelle (46) monté coulissant sur la glissière mobile, - un premier gabarit (61), dit de profil, dont un bord (62) détermine la position de l'ontil par rapport à l'axe cie tournage, ce premier gabarit çoopérant avec u@ doigt de copiage (60) relié au chariot porte-tourelle, - un second gabarit (51), dit de commande, comportant une pluralité de pistes (a . f) sur chacune clesquel les sont disposés des repères (52), chaque piste coopérant avec un palpeur (50) sensible au dits repères disposés le long de celle-ci, lesdits palpeurs étant reliés à ladite glissière mobile, lesdits repères et palpeurs déterminant un paramètre du groupe cie paramètres compre nant le choix d'un outil et la vitesse de déplacement de l'outil suivant, l'une et l'autre des directions ortnogo- nales 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits pal'peurs sont des capteurs électromagnétiques, et en ce que lesdits repères sont des pions de métal ferro-magnétique, chaque pion compre- nant une queue filetée (51) solidaire d'une tête (54) parallélépipèdique servant de guide à un capuchon (55) à face supérieure conformée en dièdre, la position du capuchon pouvant être ajustée sur la tête