Brevet FR2636591A1 — publié le 19900323

On sait que pour le traitement de surface de certaines pièces industrielles, notamment celles obtenues par moulage de matières composites, on a recours à des ponceuses robotisées à une ou plusieurs têtes de travail, qui assurent de manière automatique Le polissage successif des pièces à leur sortie de fabrication. Il convient d'observer que les disques de polissage s'encrassent de manière relativement rapide, de telle sorte que cycliquement le fonctionnement de la machine doit être arrêté pour procéder au remplacement de ces disques. Ce changement de disques est le plus souvent opéré manuellement et L'on comprend qu'il nécessite une intervention impliquant une main d'oeuvre non négligeable du fait que l'opérateur doit en permanence se trouver auprès de la ponceuse pour être à même d'intervenir au moment opportun. C'est à cet inconvénient qu'entend principalement remédier la présente invention, laquelle a pour objet une machine propre à assurer, de manière entièrement automatique, le remplacement des disques de polissage sur la ou les têtes de travail des ponceuses robotisées. A cet effet, La machine suivant l'invention comprend en premier lieu un poste d'arrachement pourvu d'au moins une table basculante qui forme support pour un ou plusieurs dispositifs de pinçage propres a retenir le bord du disque qui dépasse du bord du plateau tournant de La tête de travail considérée, le basculement de Ladite table provoquant par effet de traction Le détachement du disque usagé à partir du plateau tournant auquel il est fixé par auto-adhérence. A ce poste d'arrachement est associe un poste d'évacuation qui comprend un nombre de ventouses mobiles d'aspiration en nombre égal à celui des têtes de travail de la machine, chacune desdites ventouses étant commandée pour se déplacer alternativement depuis le poste d'arrachement pour prélever le disque usagé arrache, jusqu'à une position de Libération. Il est en-outre prévu un poste de chargement qui est formé par un nombre de magasins égal à celui des têtes de travail. Le fond de chaque magasin est mobile axialement afin d'appliquer contre le plateau de -la tête de travail correspondante le premier disque de l'empilage de disques neufs renfermé par ledit magasin. La machine est enfin compLétée par des vérins ou autres dispositifs propres à animer, de manière automatique et séquentielle, les organes mobiles des trois postes sus-mentionnés. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est un schéma illustrant en plan l'implantation d'une machine suivant l'invention et la disposition des trois postes de celle-ci. Fig. 2 montre le poste d'arrachement. Fig. 3 illustre en pLan l'action des guides prévus au poste d'arrachement pour opérer le centrage du plateau tournant porte-disque de chaque tête de travail. Fig. 4 est une vue en perspective du poste d'évacuation. Fig. 5 est une coupe verticale montrant l'agencement du poste de chargement. En fig. 1, la machine suivant l'invention a été indiquée en 1 et l'on peut voir qu'elle est disposée latéralement par rapport aussi bien au transporteur 2 qui assure l'amenée successive des pièces 3 à poncer qu'à la ponçeuse robotisée 4 destinée à opérer le travail de surfaçage. Dans l'exemple de réalisation envisagé, on a supposé que cette ponceuse était du type de celle décrite dans la Demande de Brevet français NO 88 10808 déposée le 5 Août 1988 au nom de la Demanderesse, et était équipée de trois têtes verticales de travail 5 prévues en bout du bras d'un robot ; chacune de ces têtes 5 comprend un plateau tournant 6 (cf. fig. 2) contre la face inférieure duquel est fixé, moyennant un système auto-agrippant du type à boucles et å crochets (Marque de Fabrique "VELCRO"), un disque de polissage 7 propre à être appliqué par le robot 4 contre la surface de chaque pièce 3, étant observé que ce plateau tournant 6 est en outre animé d'un mouvement de révolution par rapport à l'axe de la tête 5 correspondante (mouvement de rotation excentré). Comme indiqué plus haut, la machine 1 comprend trois postes, à savoir un poste d'arrachement 8 de part et d'autre duquel (cf. fig. 1) sont prévus un poste d'évacuation 9 et un poste de chargement 10. Le poste d'arrachement 8 illustré en fig. 2 est formé par deux tables 11 et Il' qui basculent autour d'un pivot fixe 12 orienté suivant la ligne qui réunit les trois postes 8, 9 et 10. Contre la face inférieure de chaque table 11 et Il' est articuLée une biellette 13 dont L'extrémité inférieure est attelée à un chariot 14 monté à coulissement sur deux tiges verticales fixes 15. Le chariot 14 est rendu solidaire de l'organe mobile d'un vérin 16 du type à double effet et l'on comprend que la manoeuvre de ce vérin 16 assure, par déplacement vertical du chariot 14, le basculement simultané des tables 11 et 11' de la position horizontale supérieure à la position oblique basse, et vice-versa. Sur la table 11 est monté un mors 17 commandé verticalement par un petit vérin pneumatique 18 ; ce mors 17 est destiné à assurer le pinçage de la partie périphérique du disque de polissage 7 qui déborde latéra lement par rapport au plateau tournant 6 de la tête de travail 5 qui se trouve positionnée au-dessus de la table 11. On notera par ailleurs qu'à celle-ci est associé un guide horizontal 19 qui est orienté de manière à opérer le centrage de la tête de travail 5 envisagée, à la manière qu'on décrira plus loin et qui a été illustrée en fig. 3. La table 11' est destinée à coopérer avec les deux autres têtes de travail 5 de La ponceuse 4, de telle sorte qu'elle est équipée de deux dispositifs de pinçage 17-18 et de deux guides horizontaux de centrage 19, comme montré en fig. 1. Le poste d'évacuation 9 représenté en fig. 4 comprend deux bras en équerre 20 et 20' orientés parallèlement l'un à l'autre, de part et d'autre de l'axe défini par le pivot central 12. Le bras 20 porte en bout une ventouse de préhension 21 qui est reliée à une source d'aspiration par une tubulure 20a associée à une canalisation flexible, non représentée ; on notera que le bras 20' est équipé de deux ventouses 21 de façon à correspondre aux deux dispositifs de pinçage 17-18 de la table 11' La base de chaque bras 20 et 20' est solidaire d'un petit chariot 22 qui se déplace alternativement, suivant un axe orienté transversalement à celui des bras précités, le long de deux guides 22a sous l'effet de vérins 23 à double effet.Ces vérins 23 et les guides 22a sont portés par un chariot principal 24 mobile Le long de tiges 25 solidaires du bâti fixe de la machine, étant observé que ces guides 25 sont orientés perpendiculairement aux guides 22a des chariots secondaires 22. Le déplacement alternatif du chariot principal 24 est opéré à l'aide d'un vérin d'actionnement 26 du type à double effet. La course de ce vérin 26 et la longueur des guides 25 sont calcu Lées de façon à ce que Les ventouses 21 se déplacent alternativement entre une position avant de prélèvement pour laquelle elles se trouvent disposées au-dessus des tables basculantes Il et 11', et une position arrière de libération (illustrée en fig. 1) pour laquelle ces mêmes ventouses sont positionnées au-dessus des guides 25. Le poste de chargement 10 comprend trois magasins 27 (fig. 5) supportés verticalement par un plateau fixe 28 solidaire du bâti de la machine ; ces trois magasins 27 sont positionnes les uns par rapport aux autres de manière à ce que leurs axes co,Vncident avec ceux des trois têtes de travail 5 de la ponceuse. Chaque magasin 27 est destiné à renfermer un empilage de disques de polissage 7 à l'état neuf, qui repose sur un fond mobile 29 rapporté à l'extrémité supérieure de l'organe mobile d'un vérin d'actionnement 30, lequel peut être commandé de façon à élever et à abaisser l'empilage correspondant. A chaque magasin 27 sont avantageusement associés d'une part un détecteur de proximité 31, d'autre part un système de butée verticale 32 apte à coopérer avec un patin de positionnement 33 porté par la tête de travail 5 qui correspond au magasin considéré. On va maintenant exposer le fonctionnement et Le mode d'utilisation de la machine automatique de remplacement qui vient d'être décrite. Le programme de la ponceuse 4 est établi de façon à ce qu'après avoir procédé au surfaçage d'un nombre approprié de pièces 3, le bras mobile de la ponceuse 4 soit cycliquement amené au-dessus du poste de chargement 10, l'entraînement des têtes 5 étant simultanément stoppé. Après avoir été positionné à l'aplomb de ce poste 10, le bras sus-mentionné est déplacé horizontalement en direction du poste d'arrachement 8. Au cours de ce déplacement horizontal, Les plateaux tournants 6 des têtes 5 viennent au contact des guides 19 portés par les tables basculantes 11 et 11', préalablement amenées en position haute, de telle sorte que quelle que soit leur orientation lors de l'arrêt de leur rotation excentrée, lesdits plateaux sont toujours systématiquement ramenés à la même position de référence, à la manière illustrée en fig. 3. Dès que le mouvement du bras de la ponceuse 4 a été stoppé audessus du poste d'arrachement 8, les vérins pneumatiques 18 sont commandés pour abaisser les mors 17 qui pincent la partie débordante des disques usagés 7 contre les tables Il et 11' . Ces disques 7 étant ainsi retenus en place, on comprend que le basculement subséquent des tables 11 et 11' sous l'effet de l'actionnement du vérin 16 associé au chariot 14 a pour effet d'assurer l'arrachement desdits disques 7 à partir des plateaux tournants 6 maintenus immobiles en rotation comme en translation. Le bras porte-têtes de la ponceuse 4 peut ainsi revenir à l'apLomb du poste de chargement, les plateaux 6 des têtes 5 étant débarrassés de Leur disque usagé 7. Le vérin 16 est à nouveau actionné pour ramener les tables 11 et 11' à la position horizontale, en même temps que le vé rin 26 entre en action pour déplacer le chariot principal 24 du poste 9 en direction du poste 8, étant observé qu'à ce moment les deux bras porte-ventouses 20 et 20' se trouvent à la position pour laquelle ils sont rapprochés l'un de l'autre. En fin de course du chariot 24, Les ventouses 21 se trouvent positionnées au-dessus des tables 11 et 11' . Les deux vérins 23 sont alors actionnés pour écarter l'un de l'autre les chariots secondaires 22 et les bras porte-ventouses 20 et 20', si bien que les ventouses 21 se déplacent transversalement juste au-dessus des tables 11 et 11', en assurant de la sorte le lissage des disques usages 7 dans le cas où ceux-ci se trouveraient à une position plus ou moins pLiée ou plissée.En fin de course des vérins 23, les vérins 18 sont commandés pour relever les mors 17 en même temps que les tubulures 20a sont mises en communication avec la source d'aspiration ; les trois disques 21 sont ainsi rendus solidaires des ventouses 21 et des bras 20 et 20', ceux-ci étant ramenés à la position arrière par le vérin 26 attelé au chariot principal 24. On conçoit qu'une fois Le chariot 24 ramené à la position reculée, il suffise de stopper la communication des tubulures 20a avec la source d'aspiration pour assurer la libération des disques usagés 7 portés par les ventouses 21. Comme entre temps les vérins 23 ont ramené les bras 20 et 20' à la position rapprochée, les disques 7 ainsi libérés tombent entre les guides longitudinaux 25 et peuvent être recueillis dans un récipient quelconque. Dès qu'il a quitté le poste d'arrachement 8, le bras mobile de la ponceuse 4 est venu à nouveau se positionner de façon à ce que les têtes de travail 5 se trouvent à l'aplomb des magasins 27 du poste de chargement 10. Au niveau de ce dernier, il s'abaisse légèrement de façon à ce que les patins 32 des têtes 5 viennent prendre appui contre Les systèmes de butée 31, en assurant de la sorte le positionnement horizontal parfaitement précis desdites têtes en dépit de leur montage articulé. Les vérins 30 éLèvent les fonds 29 avec les empilages de disques neufs 7 renfermés par les magasins 27, si bien que le disque supérieur de chaque empilage est appliqué contre la face inférieure des plateaux tournants 6. Les disques 7 sont ainsi mis en place sur les têtes de travail 5 de la ponçeuse, leur montage correct étant vérifié par les détecteurs 31. Le bras mobile de la ponceuse peut alors procéder à un nouveau cycle de ponçage, étant observé que ce bras peut être commandé après Le travail de chaque pièce 3 afin de venir à nouveau se positionner provisoirement à l'aplomb du poste de chargement 10 pour une vérification de l'état des disques 7 à l'aide des détecteurs 31 dudit poste. La machine suivant l'invention est de construction simple et de fonctionnement pa-rfaitement fiable. Elle est susceptible de procéder au remplacement des disques de polissage en un temps très court, du même ordre que celui nécessaire au remplacement manueL à L'aide d'un opérateur. IL doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nulLement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATION s 1. Machine propre à assurer de manière entièrement automatique Le remplacement des disques de polissage à fixation auto-adhésive sur les têtes de travail des ponceuses robotisées, caractérisée en ce qu'elle comprend en-combinaison - un poste d'arrachement (8) comportant au moins une table basculante (11, 11') équipée d'au moins un dispositif de pinçage (17-18) apte à retenir sur Ladite table la partie de chaque disque de polissage (7) qui déborde du plateau tournant (6) de chaque tête de travail (5) de la ponceuse (4) ; - un poste d'évacuation (8) comprenant un nombre de ventouses mobiles (21) égal à celui des têtes (5), chacune desdites ventouses étant commandée pour se déplacer alternativement depuis le poste d'arrachement (8) jusqu'à une position reculée de libération ;; - un poste de chargement (10) formé par un nombre de magasins (27) égal à celui des têtes (5), le fond (29) de chaque magasin étant prévu mobile axialement afin d'appliquer contre Le plateau tournant (6) de la tête correspondante (5) le premier disque de l'empilage de disques de polissage (7) renfermé par chaque magasin ; - et des moyens (16, 18, 23, 26) agencés de façon à assurer de manière automatique les déplacements séquentiels des organes mobiles qui équipent les trois postes précités. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de pinçage de la table basculante (11, 11') comprend un mors mobile (17) actionné à L'aide d'un vérin (18) porté par Ladite table, Le basculement de cette dernière étant opéré à l'aide d'un vérin d'actionnement à double effet (16). 3. Machine suivant la revendication 2, destinée à être associée à une ponçeuse robotisée équipée d'au moins deux têtes de travail, carac terisée en ce que le poste d'arrachement (8) comprend deux tables basculantes (11 et 11') articulées sur un pivot commun (12) orienté suivant la Ligne qui joint les trois postes (8, 9 et 10) de La machine, le basculement de ces deux tables étant opéré à l'aide d'un vérin unique (16) dont L'organe mobile est solidaire d'un chariot (14) attelé auxdites tables par des biellettes (13). 4. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le poste d'arrachement (8) comporte au moins un guide fixe (19) conformé et positionné pour opérer Le centrage du patin tournant (6) de chaque tête de travail (5) par rapport à la table basculante (11, 11') et au dispositif de pinçage (17-18) qui correspondent à ladite tête. 5. Machine suivant l'une queLconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chacune des ventouses (21) du poste d'évacuation (9) est portée par un bras (20, 20') dont la base est rendue solidaire d'un chariot (24) actionné longitudinalement par un vérin à double effet (26). 6. Machine suivant les revendications 3 et 5 envisagées en combinaison, caractérisée en ce que les ventouses (21) sont portées par deux bras parallèles (20 et 20') qui sont rendus solidaires du chariot -(24) à déplacement longitudinal par l'intermédiaire de deux chariots secondaires (22) associés à des vérins (23) qui les animent d'un mouvement alternatif de rapprochement et d'écartement orienté transversalement à l'axe du déplacement du chariot principal (24) afin que les ventouses (21) opèrent, préalablement à leur prélèvement, le lissage des disques usagés (7) retenus par les dispositifs de pinçage (17-18). 7. Machine suivant L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'à chacun des magasins (27) du poste de chargement (10) est associé un vérin à double effet (30) propre à animer Le fond mobile (29) d'un mouvement alternatif. 8. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque magasin (27) est équipé d'un système de butée (32) propre à coopérer avec un patin de positionnement (33) porté par la tête de travail (5) qui lui correspond, afin d'assurer le positionnement horizontal du plateau tournant (6) de Ladite tête préalablement à l'application d'un disque neuf (7). 9. Machine suivant l'une quelconque des reveedications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque magasin (27) est dot c'un détecteur (31) agencé pour vérifier la mise en place correcte atun disque neuf (7) sur le plateau tournant (6) correspondant.