Brevet FR2630366A1 — publié le 19891027

-- i -- La présente invention concerne une machine pour le per- çage de matériaux durs tels que le verre, le marbre, le granit, les matières réfractaires ou les matières céramiques, à forets à concrétion diamantée. Dans une telle machine, la vitesse d'approche du foret doit être la plus rapide possible pour diminuer la durée d'un cycle de travail; mais par contre sa vitesse d'avance pendant le perçage doit être très lente. Cette vitesse d'avance et le moment du passage de la vitesse rapide à la vitesse lente doivent être réglés à chaque changement de la longueur du foret ou de l'épaisseur du matériau à percer. Il est difficile d'obtenir une régulation automatique du mouvement du foret. Or des opérations de perçage sont nécessaires dans des lignes de façonnage de grande production, par exemple dans l'industrie automobile. Tout arrêt d'une ligne de fabrication pour le réglage d'une broche amène des arrêts en cascade préjudiciables à la cadence et à la qualité des produits. 2 - Sur les machines outils, des systèmes d'avance varia- ble à course réglable sont communément réalisés à par- tir de commandes numériques assurant directement l'avan- ce de l'outil. Mais ces systèmes présentent de graves inconvénients dans le cas de perceuses à foret à concré- tion diamantée. En effet l'écart possible entre les vitesses rapide et lente est limité, ce qui oblige à réduire la vitesse d'approche. Le coût de ces systèmes est prohibitif dans le cas d'une perceuse à trous mul- tiples; ainsi une perceuse à double tête devant percer huit trous comporte seize broches ce qui nécessite d'utiliser quatre commandes numériques à quatre axes. Dans le cas d'un manque de mordant du foret, celui-ci continue d'avancer, ce qui entraîne une rupture du ma- tériau en cours de perçage. La présente invention a pour objet une perceuse qui remédie à ces inconvénients. La perceuse selon l'invention est caractérisée en ce que la broche du foret est portée par un corps qui peut être déplacé par un vérin et dont la course est limitée par une butée réglable indépendante du vérin et en ce qu'elle comporte des moyens pour déplacer cette butée. L'avance rapide est ainsi assurée par le vérin et l'avance lente par le déplacement de la butée. L'écart entre les vitesses des deux mouvements peut être aussi important que cela est nécessaire. L'effort de poussée sur le foret est constant; le mouvement d'avance du foret est auto-régulé car, en cas de manque de mordant -du foret, la butée avance plus vite que la broche. La butée peut être constituée par une came ou par une noix montée sur une vis. On peut prévoir un codeur rotatif ou linéaire lié à l'avance de la butée pour 3 - programmer, après initialisation, les différentes cour- ses à l'aide de compteurs-décompteurs. La perceuse selon l'invention est de préférence à dou- ble tête. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une perceuse à double tête se- lon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel: La Figure 1 est une schéma de cette perceuse; La Figure 2 est le schéma électrique de la per- ceuse; La Figure 3 montre les diverses positions des broches et des forets; Telle qu'elle est représentée au dessin, la perceuse selon l'invention est à double tête. Chaque tête com- prend un foret 1 à concrétion diamantée fixé à l'extré- mité d'une broche 2 qui peut être entraînée en rotation par un moteur 3 par l'intermédiaire d'une courroie 4. La broche 2 est montée à rotation dans un corps 5 qui constitue le piston d'un vérin 6 à double effet. Celui- ci peut être alimenté soit à partir d'une source 7a d'air à haute pression utilisée.pendant le travail, soit à partir d'une source 7b d'air à basse pression utilisée seulement pendant l'opération d'initialisation par l'intermédiaire de deux distributeurs 8 et 9. Le corps 5 est solidaire d'un doigt 10 muni d'un cap- teur électrique O10a. Sur le trajet de ce doigt se trou- ve une butée constituée d'une noix 11 qui est empêchée de tourner et montée sur une vis 12 parallèle à la di- rection de déplacement du corps 5. Cette vis 12 peut - 4 - être entraînée en rotation par un moto-réducteur 13 à vitesse variable et actionne un codeur 14s ou 14i. Les deux têtes sont disposées de part et d'autre d'une table 15 sur laquelle peut être placée une feuille de verre 16 et qui comporte un trou 17 dans l'axe des forets 1. Chacun des codeurs 14s et 14i commande un compteur à deux présélections 18s ou 18i (Figure 2) qui fournit trois signaux, un signal positif Ws ou Wi, un signal négatif Vs ou Vi et un signal de passage à zéro. Ces compteurs sont situés dans l'armoire de commande 19 et ne sont pas accessibles à l'opérateur. Les signaux de passage à zéro sont envoyés à un compteur à molette 20s ou 20i accessible à l'opérateur. La machine qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante: A) Définition des différentes positions (voir Figure 3) Soit Fs: La position du nez de broche 2 supérieure rentrée. Elle est constante. Soit Fi: La position correspondante de la broche 2 inférieure. Soit As: La position correspondante de l'extrémité du foret 1 supérieur. Elle est variable avec les différents forets et en fonction de l'usure d'un même foret. Soit Ai: La position correspondante de l'extrémité du foret 1 inférieur. Elle est variable (comme As). Soit Es: La position correspondant s la face supérieure du produit. Elle est variable avec cette épaisseur. Soit Ei: La position correspondant à la face infé- rieure du produit. Elle est constante, elle correspond au niveau de la table d'appui. Soit Bs: Le point ou le foret 1 supérieur doit passer de la vitesse rapide d'approche à la vitesse lente de travail. Il est situé à une distance fixe de Es de 2 à 3/10 ième de mm par exemple. La distance Bs-Es permet de compenser les to- lérances de fabrication sur l'épaisseur du ver- re et évite au foret de heurter le produit en grande vitesse d'approche. Soit Bi: Le point correspondant pour le foret 1 inférieur. Soit Cs: La position de l'extrémité du foret 1 supérieur à la fin du perçage. Soit Ci: La position de l'extrémité du foret 1 inférieur à la fin du perçage. Ces deux points dépendent de l'épaisseur du verre. Ils sont tels que Cs + c = 2 Ci, c ast équiva- lent au recouvrement. Soit Hs: Un point situé à une distance donnée de Es de l'ordre de 0,8 à 1 mm pourdu verrede 3,2 mm. Soit Hi: Un point situé à une distance de Ei telle que la distance Es Hs supérieure d'environ 2/10 mm à la distance Ei Hi. Les points Hs et Hi serviront de référence pour éviter la rencontre des deux forets. Les présélections Vs et Vi des compteurs 18s et 18i per- mettent de définir les courses Es-Bs et Ei-Bi. Le comp- teur 20s permet d'afficher la course Es-Cs de la tète supérieure correspondant aux deux tiers de l'épaisseur à percer plus le recouvrement c nécessaire au débouchage et à la bonne finition du trou. Le compteur 20i permet - 6 - d'afficher la course Ei-Ci de la tête inférieure corres- pondant au tiers de l'épaisseur à percer. Les présélec- tions Ws et Wi des compteurs 18s et 18i permettent de définir les courses Es-Hs et Ei-Hi. B) INITIALISATION - Pour simplifier, nousne donnerons ci-après que la marche de la tête supérieure. La marche de la tête inférieure est identique. - La tête supérieure est en position haute grâce à son vérin pneumatique 6. - On amène la noix 11 grâce au moto-réducteur 13 en posi- tion haute, au contact du doigt 10. Le capteur élec- trique 10a est contacté. - On descend la tête supérieure en mettant l'air comprimé du circuità faible pression 7b sur le vérin 6. - On fait descendre simultanément la noix 11 en petite vitesse grâce au moto-réducteur 13. Le doigt reste en appui sur la noix. Le capteur électrique 10a reste contacté. - Quand le foret arrive sur la surface du produit, la faible pression qui s'exerce due à l'air et la petite vitesse d'attaque évitent sa rqpture, la noix continue son mouvement de descente actionné par le moto-réduc- teur 13. Le capteur 10a n'est plus contacté. Il initialise alors le zéro du compteur-décompteur 18s. - La vanne 9 inverse les arrivées d'air sur le vérin. -'Le vérin 6 remonte la tête. - Le moto-réducteur 13 remonte la noix. - 7- - Le compteur 18s décompte jusqu'à la numérotation correspondant à Vs. - Le moto-réducteur 13 s'arrête, la noix 11 est alors en, attente dans la position correspondant à la position Bs du foret 1. MARCHE NORMALE Le début de cycle met le vérin en descente rapide par le circuit en haute pression 7a. Le moto-réducteur 13 entraîne la noix 11:en vites- se lente de travail. Le compteur 18s commence à dé- compter la valeur Vs. Le vérin amène le doigt 10 sur la noix 11 et commen- ce sa descente-en vitesse de travail. Arrivé au zéro du compteur 18s celui-ci déclenche le compteur 20s. Ce compteur compte et arrive à la valeur correspondant à la position programmée de fin de perçage, il donne le signal de remontée du vé- rin 6. La butée 11 actionnée par le moto-réducteur 13 reprend la position correspondant à Vs de dé- but de cycle. Si, au cours d'une opération de descente, le foret 1 donne un effort résistant, du à son usure, qui ne permet pas d'obtenir la vitesse de travail program- mée, le doigt 10 va descendre moins vite que la noix 11. Le capteur électrique l0a va s'ouvrir donnant le si- gnal de changement de foret. Le foret 1 supérieur perce les deux tiers de l'épais- seur de la plaque 16 plus le recouvrement. - 8 - Le foret 1 inférieur fait un tiers de l'épaisseur. Ils travaillent tous les deux à des vitesses d'avance du même ordre. La distance Es - Hs est supérieure de 2/10 ième de mil- limètre à la distance Ei - Hi. Si le foret inférieur passe en Hi voisin de Ci (signal donné par Wi) avant que le foret supérieur ne passe en Hs (signal donné par Ws), les risques de rencontre sont nuls la course Hi - Ci restant à faire du foret infé- rieur étant, avant son mouvement de recul, beaucoup plus petite que la course Hs - Ci pouvant amener la rencontre. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. 2630366. - 9 - Revendications 1. Machine pour le perçage de matériaux durs tels que le verre, le marbre ou le granit, les matières réfrac- taires ou les matières céramiques, a forets à concré- tion diamantée, caractérise en ce que la broche (2) du foret (1) est portée par un corps (5) qui peut être déplacé par un vérin (6) et dont la course est limitée par une butée réglable (11) indépendante du vérin, et en ce qu'elle comporte des moyens (12-13) pour déplacer cette butée. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée est constituée par une came entraînée par un moteur. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée (11) est constituée par une noix montée sur une vis (12) entraînée par un moteur (13). 4. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par un codeur (14s ou 14i) lié à l'avan- ce de la butée (11) pour programmer les différentes courses du foret (1) à l'aide de compteurs-décompteurs (18s et 18i). 5. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par des moyens pour signaler que la vites- se d'avance du foret (1) est inférieure à celle de la butée (11). 6. Machine selon l'une des revendications précédentes, qui comporte un foret supérieur et un foret inférieur, caractérisée par des moyens pour éviter la rencontre des deux forets.