Brevet FR2676192A1 — publié le 19921113

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour profiler une pièce en bois ainsi qu'une machine-outil utilisant ce dispositif. On connaft des machines-outils pour l'usinage de pièces en bois, comprenant un poste de tenonnage et un poste de profilage. Généralement, ces deux postes sont situés sur des côtés adjacents de la machine-outil, pour permettre un passage des pièces à usiner d'un poste à l'autre. Au poste de profilage, on fait coulisser la pièce sur une table de travail et un outil d'usinage rotatif usine un côté de la pièce pour former le profil désiré. On connaît également l'utilisation de pare-éclats pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce au moment oh l'un des bords de la pièce franchit l'outil d'usinage. Le pare-éclats est un bloc en matériau usinable par l'outil d'usinage dont la forme épouse celle du bord de la pièce contre lequel on l'applique. Dans les réalisations connues, le pare-éclats doit être appliqué contre le bord de la pièce avant de faire coulisser celleci devant l'outil d'usinage. La mise en place du pareéclats présente l'inconvénient de nécessiter l'intervention manuelle d'un opérateur. Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant de simplifier et de faciliter les opérations de profilage de pièces en bois. L'invention propose ainsi un procédé pour profiler une pièce en bois, dans lequel on fait coulisser la pièce devant au moins un outil d'usinage rotatif qui usine au moins une face de la pièce, et on applique un pare-éclats contre un bord de la pièce, caractérisé en ce que on déplace le pare-éclats à partir d'une position de rétractation pendant le coulissement de la pièce devant l'outil d'usinage, de façon que le pare-éclats soit appliqué contre le bord de la pièce à l'instant où ce bord est au niveau de l'outil d'usinage. Le pare-éclats étant mis en place automatiquement pendant le coulissement de la pièce devant l'outil d'usinage, il se positionne de façon précise et fiable sans nécessiter l'intervention manuelle d'un opérateur. Dans une version préférée du procédé selon l'invention, on détecte le passage de la pièce à un premier emplacement lors de son coulissement devant l'outil d'usinage pour commander le déplacement du pare-éclats vers le bord de la pièce avant que ce bord atteigne l'outil d'usinage. On obtient ainsi un positionnement correct du pare-éclats quelle que soit la manière dont la pièce en bois coulisse devant l'outil d'usinage. Un second aspect de l'invention concerne un dispositif pour profiler une pièce en bois, comprenant une table de travail sur laquelle la pièce est posée en service, un côté de la table de travail comportant au moins un outil d'usinage rotatif pour usiner au moins une face de la pièce et des guides définissant une direction de coulissement de la pièce devant l'outil d'usinage, caractérisé en ce qu'il comprend un support mobile pour porter un pare-éclats, et des moyens d'actionnement pour déplacer le support mobile à partir d'une position de rétractation pendant le coulissement de la pièce devant l'outil d'usinage, de façon que le pare-éclats soit appliqué contre un bord de la pièce à l'instant où ce bord est au niveau de l'outil d'usinage. Dans une forme de réalisation avantageuse du dispositif selon l'invention, le support mobile de pareéclats comprend une surface latérale qui, dans la position de rétractation, constitue un des guides définissant la direction de coulissement de la pièce devant l'outil d'usinage. Le support mobile du pare-éclats assure ainsi plusieurs fonctions, et le mécanisme de déplacement du pare-éclats peut avoir un encombrement réduit sur le côté de la table de travail. Un autre aspect de l'invention vise une machineoutil pour l'usinage de pièces en bois, comprenant un poste de tenonnage et un poste de profilage, le poste de profilage incluant un dispositif tel que défini ci-dessus. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-dessous, lue conjointement aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine-outil conforme à l'invention ; - les figures 2 à 6 sont des vues de dessus d'un dispositif conforme à l'invention illustrant une opération de profilage d'une pièce en bois dans cinq phases différentes - les figures 7 à l1 sont des vues schématiques en élévation correspondant respectivement aux vues de dessus des figures 2 à 6 - les figures 12 et 13 sont des vues de dessus du mécanisme de déplacement du pare-éclats utilisé dans le dispositif représenté aux figures 1 à 11, dans deux positions différentes ; et - la figure 14 est une vue en perspective illustrant une partie du système d'entraînement des pièces de bois dans un dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, on voit une machineoutil pour l'usinage de pièces en bois conforme à la présente invention. De façon connue, la machine comprend un poste de tenonnage 1 et un poste de profilage 2 situés sur des côtés adjacents de la machine. L'opérateur de la machine se trouve généralement à l'angle entre ces deux côtés. Il peut disposer les pièces en bois sur les postes de tenonnage 1 et de profilage 2 et déclencher et surveiller les opérations d'usinage par l'intermédiaire d'un tableau de commande 3 et d'une pédale de commande 4. Le poste de tenonnage 1 comprend une table mobile 5 sur laquelle on peut disposer et maintenir une pièce de bois. Pour usiner les extrémités de cette pièce de bois, on fait coulisser la table mobile 5 devant une scie circulaire 6 et des outils de tenonnage 7 montés sur un arbre rotatif pour former des tenons et des mortaises d'assemblage à l'extrémité de cette pièce de bois. Après ces opérations de tenonnage, le support 5 est ramené vers l'angle de la machine où se trouve l'opérateur et celui-ci peut engager les pièces de bois vers le poste de profilage 2 de la machine. Le poste de profilage 2 incorpore un dispositif conforme à la présente invention. Ce dispositif comprend une table de travail horizontale fixe 8 sur laquelle la pièce en bois est posée en service. Un côté de la table de travail 8 comporte un outil d'usinage rotatif 11 muni d'une garniture en carbure de tungstène pour usiner une face latérale de la pièce en bois. L'outil d'usinage 11 est monté sur un arbre rotatif 12 perpendiculaire à la table de travail 8. Le côté de la table de travail 8 comportant l'outil d'usinage 11 comporte en outre deux guides rectilignes 9, 10 situés de part et d'autre de l'outil d'usinage rotatif 11, celui-ci étant en saillie par rapport aux guides rectilignes 9, 10. En service, on fait coulisser la pièce en bois parallèlement aux guides rectilignes 9, 10, la face à usiner de la pièce en bois étant en appui contre ces guides 9, 10. Un pare-éclats 13 est prévu pour être appliqué contre un bord de la pièce à usiner pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce au moment où ce bord est au niveau de l'outil d'usinage 11. Le pare-éclats 13 est un bloc en matériau usinable par l'outil d'usinage 11 par exemple en bois, dont la forme épouse celle du bord de la pièce contre lequel on l'applique. Les mouvements de la pièce en bois et du pareéclats 13 sont illustrés aux figures 2 à 11. Sur ces figures, la pièce en bois à usiner 15 est, à titre d'exemple, un vantail de fenêtre assemblé dont on usine le chant extérieur pour obtenir un profil désiré. Dans l'exemple représenté aux figures 2 à 11, le sens de coulissement de la pièce en bois 15, repéré par la flèche F1 est opposé au sens de la vitesse tangentielle de l'outil d'usinage 11 dans la zone où il est en saillie par rapport aux guides 9, 10, repéré par la flèche F2, de sorte que le bord 16 de la pièce 15 recevant le pare-éclats 13 correspond à l'extrémité arrière de la face à usiner de la pièce 15 relativement à sa direction de coulissement. Bien entendu, si les sens F1, F2 précités étaient identiques, le pare-éclats 13 devrait etre appliqué contre l'extrémité avant de la pièce 15. On voit aux figures 2 à 11 que le pare-éclats 13 est fixé sur un support mobile 17 qui se déplace pendant le coulissement de la pièce 15 devant l'outil d'usinage 11 de façon que le pare-éclats 13 soit appliqué contre le bord 16 de la pièce 15 à l'instant où ce bord 16 est au niveau de l'outil d'usinage 11. Dans la position de rétractation du support mobile 17 et du pare-éclats 13, représentée aux figures 2 et 12, une surface latérale du support mobile 17 constitue le guide 9 situé en amont de l'outil d'usinage 11 relativement à la direction de coulissement de la pièce 15, en alignement avec le guide 10 situé en aval. Lors du déplacement du support mobile 17 à partir de la position de rétractation, le support mobile 17 est guidé pour effectuer un premier mouvement parallèle à la table de travail 8 et transversal à la direction de coulissement de la pièce 15, comme représenté par la flèche F3 à la figure 3, puis un second mouvement de translation parallèle à la direction de coulissement de la pièce 15. Ces mouvements du support mobile 17 sont obtenus par exemple grâce au mécanisme illustré aux figures 12 et 13. Le support mobile 17 est monté sur une pièce de transmission mobile 18, elle-même disposée sous un socle fixe 19. La pièce de transmission 18 est articulée au socle fixe 19 par deux bielles 20 permettant à la pièce de transmission 18 d'effectuer un mouvement horizontal en arc de cercle transversalement à la direction de coulissement de la pièce 15. Deux paliers 21 sont solidaires de la partie inférieure du support mobile 17 et sont traversés par une tige de guidage 22 solidaire de la pièce de transmission 18 et parallèle à la direction de coulissement de la pièce 15. La tige de guidage 22 peut coulisser parallèlement à elle-même dans les paliers 21.Le support mobile 17 a ainsi une liberté de translation par rapport à la pièce de transmission mobile 18 parallèlement à la direction de coulissement de la pièce en bois 15. Le support mobile 17 comporte en outre une bride en forme de L 23, dont un côté est parallèle à la direction de coulissement de la pièce 15. Un vérin télescopique à double action 24, hydraulique ou pneumatique, a ses extrémités fixées respectivement à l'autre côté de la bride en L 23 et à la pièce de transmission mobile 18, pour commander la translation du support mobile 17 par rapport à la pièce de transmission 18. Le côté du support mobile 17, qui est opposé à la face latérale 9 servant de guide pour la pièce 15 en position de rétractation, porte une rampe 25 coopérant avec un galet à axe vertical 26 solidaire du socle fixe 19.La rampe 25 forme un angle obtus avec la direction de coulissement de la pièce 15 de sorte que, lorsque le support mobile 17 est poussé en direction de l'outil d'usinage 11 à partir de sa position de rétractation, il s'écarte pour permettre au pare-éclats 13 de venir se placer sur la table de travail 8, derrière le bord 16 de la pièce en bois 15. Lorsqu'on déploie le vérin télescopique 24, le support mobile 17 coulisse par rapport à la pièce de transmission 18 parallèlement à la direction de la tige 22, vers le côté où se trouve l'outil d'usinage 11. La rampe 25 prend alors.appui sur le galet 26, ce qui écarte le support mobile 17 de la position de rétractation illustrée à la figure 12, la pièce de transmission 18 se déplaçant par rapport au socle fixe 19 suivant un arc de cercle défini par les bielles 20. Lorsque l'extrémité de la rampe 25 a atteint le galet 26, celui-ci prend appui sur un bord 27 du support mobile 17 qui est parallèle à la surface latérale 9 c'est-à-dire à la direction de coulissement de la pièce 15 (figure 13).Dans cette seconde phase du mouvement du support mobile 17, celui-ci est poussé par le vérin télescopique 24 parallèlement à la direction de coulissement de la pièce 15, la pièce de transmission 18 restant alors immobile par rapport au socle fixe 19. Un ressort de rappel 28 est monté entre le socle fixe 19 et la pièce de transmission 18 pour empêcher que celle-ci se déplace par rapport au socle fixe 19 pendant cette seconde phase du mouvement. Pour ramener le support mobile 17 vers sa position de rétractation, on rétracte le vérin télescopique 24, de sorte que le support mobile 17 commence par coulisser par rapport à la pièce de transmission 18 parallèlement à la direction de coulissement de la pièce 15, puis la pièce de transmission 18 et le support mobile 17 reviennent vers la position de rétractation illustrée à la figure 12 sous l'action du ressort de rappel 28. On voit encore aux figures 12 et 13 que le socle fixe 19 comporte, du côté adjacent à l'outil d'usinage 11, un bec 29 formant guide pour la pièce 15, situé dans le prolongement de la surface latérale 9 du support mobile 17 lorsque celui-ci est dans sa position de rétractation. On peut déplacer le bec 29 parallèlement à la direction de coulissement de la pièce 15 pour adapter sa position au diamètre de l'outil d'usinage 11 utilisé. Aux figures 7 à 11, on peut voir en représentation schématique le système d'entraînement des pièces en bois 15 sur la table de travail 8. Des galets d'entraînement 35 à 40 sont disposés successivement le long de la direction de coulissement de la pièce 15 au dessus de la table de travail 8 de façon à former un passage pour la pièce 15 entre la table de travail 8 et les galets d'entraînement 35 à 40. Les galets 35 à 40 sont montés sur un cadre non représenté aux figures , ce cadre étant réglable en hauteur en fonction de l'épaisseur des pièces 15 à usiner. Les galets d'entraînement sont entraînés en rotation pour faire avancer la pièce 15 devant l'outil d'usinage 11 dans le passage défini entre la table de travail 8 et les galets 35 à 40. Lorsque la pièce 15 passe entre la table de travail 8 et un des galets d'entraînement 35 à 40, celui-ci se soulève légèrement. Dans l'exemple représenté, les galets d'entraînement comprennent un premier galet 35 situé en amont de l'outil d'usinage 11 relativement à la direction de coulissement de la pièce 15 et un groupe de galets 36 à 40 situés en aval du premier galet 35. Un premier détecteur 41 détecte le soulèvement du premier galet 35 et est donc sensible à la présence d'une pièce 15 entre le premier galet 35 et la table de travail 8. Un second détecteur 42 détecte le soulèvement de l'un quelconque des galets du groupe de galets 36 à 40, et est donc sensible à la présence d'une pièce 15 entre l'un au moins des galets du groupe de galets 36 à 40 et la table de travail 8. Les détecteurs 41, 42 sont reliés fonctionnellement au vérin télescopique 24 pour commander les déplacements du pare-éclats 13 et de son support 17. Le système utilisé pour que le second détecteur 42 détecte le soulèvement de l'un quelconque des galets du groupe de galets 36 à 40 est illustré à la figure 14. Une tringle 50 s'étend parallèlement à la direction de coulissement de la pièce en bois 15 au-dessus du groupe de galets 36 à 40 G2, par l'arrivée d'une pièce de bois, ceci fait pivoter le levier coudé 51 correspondant, dont le doigt 53 pousse la tringle 50 dans le sens G1 de l'actionnement du détecteur 42. Grâce aux boutonnières 54, ceci n'entraîne aucun soulèvement correspondant des autres galets 36 à 39. Les cinq galets du groupe de galets 36 à 40 étant ainsi montés par rapport à la même tringle 50, le soulèvement de l'un quelconque de ces galets 36 à 40 entraîne l'actionnement du détecteur 42. Une structure analogue est prévue pour la détection du soulèvement du premier galet 35 par le premier détecteur 41.Pour l'entraînement en rotation des galets 35 à 40 est prévue une chaîne non représentée qui engrène sur des pignons respectifs 56 portés par les axes des galets. Un seul pignon 56 est représenté à la figure 14. Une opération de profilage d'une pièce de bois 15 est représentée étape par étape aux figures 2 à 11, les figures 7 à 11 étant des vues en élévation correspondant respectivement aux vues de dessus des figures 2 à 6. Dans la position représentée aux figures 2 et 7, la pièce en bois 15 parvient au niveau du premier galet d'entraînement 35, la face à usiner de la pièce 15 étant en appui contre la surface de guidage 9 prévue sur le support mobile 17 du pare-éclats 13 et contre le bec 29 porté par le socle fixe 19. Le détecteur 41 détecte alors le soulèvement du galet d'entraînement 35. La pièce 15 commence à coulisser automatiquement sous l'action du premier galet d'entraînement 35. Dans la position représentée aux figures 3 et 8, l'outil d'usinage rotatif 11 usine le profil désiré sur la face à usiner de la pièce en bois 15. Tous les galets d'entraînement 35 à 40 sont soulevés et contribuent à faire coulisser la pièce en bois 15 sur la table de travail 8. Au moment où le bord arrière 16 de la pièce 15 dépasse l'emplacement du premier galet d'entraînement 35 (figure 8), le premier détecteur 41 détecte le retour du premier galet d'entraînement 35 à sa position basse. On utilise ce signal de détection pour déclencher le déploiement du vérin télescopique 24, ce qui déplace le support mobile 17 du pare-éclats 13 comme indiqué par la flèche F3 à la figure 3. Lorsque le vérin télescopique 24 est suffisamment déployé, le pare-éclats 13 vient s'appliquer contre le bord arrière 16 de la pièce 15 avant que ce bord 16 atteigne l'outil d'usinage 11. Au moment où ce bord arrière 16 de la pièce 15 est au niveau de l'outil d'usinage 11 (figures 4 et 9), le pare-éclats 13 est maintenu contre ce bord 16 par la force de poussée du vérin télescopique 24, de sorte qu'on évite que des éclats de bois soient arrachés du bord 16 de la pièce 15. Lorsque le vérin télescopique 24 a atteint la fin de sa course, le pare-éclats 13 reste au niveau de l'outil d'usinage rotatif 11, comme illustré aux figures 5 et 10, alors que la pièce 15 continue à coulisser le long du guide 10 sous l'action des galets d'entraînement 36 à 40 qu'elle n'a pas encore dépassés. Lorsque la pièce en bois 15 a dépassé l'emplacement du dernier galet d'entraînement 40 du groupe de galets 36 à 40, en aval de l'outil d'usinage 11 (figures 6 et 11), le second détecteur 42 détecte que tous les galets du groupe de galets 36 à 40 sont revenus à leur position basse. Ce signal de détection est utilisé pour commander la rétractation du vérin télescopique 24 pour ramener le support mobile 17 et le pare-éclats 13 vers leur position de rétractation, comme illustré par la flèche F4 à la figure 6. Ainsi, les opérations de mise en place et de rétractation du pare-éclats 13 ont pu être effectuées sans que l'opérateur ait à intervenir manuellement. Pour réaliser l'opération de profilage, l'opérateur peut se contenter d'engager la pièce à usiner 15 sous le premier galet d'entraînement 35 et de récupérer cette pièce 15 profilée après qu'elle a dépassé le dernier galet d' entraînement 40. Bien que l'invention ait été décrite dans une forme de réalisation spécifique, on comprendra qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation et que de nombreuses variantes peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour profiler une pièce en bois (15) dans lequel on fait coulisser la pièce (15) devant au moins un outil d'usinage rotatif (11) qui usine au moins une face de la pièce (15), et on applique un pare-éclats (13) contre un bord (16) de la pièce (15), caractérisé en ce qu'on déplace le pare-éclats (13) à partir d'une position de rétractation pendant le coulissement de la pièce (15) devant l'outil d'usinage (11), de façon que le pare-éclats soit appliqué contre le bord (16) de la pièce (15) à l'instant où ce bord (16) est au niveau de l'outil d'usinage (11). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détecte le passage de la pièce (15) à un premier emplacement lors de son coulissement devant l'outil d'usinage (11) pour commander le déplacement du pare-éclats (13) vers le bord (16) de la pièce (15) avant que ce bord (16) atteigne l'outil d'usinage (11). 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on détecte le passage de la pièce (15) à un second emplacement lors de son coulissement devant l'outil d'usinage (11) pour commander le déplacement du pare-éclats (13) vers sa position de rétractation après que le bord (16) de la pièce (15) a dépassé l'outil d'usinage (11). 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on fait coulisser la pièce (15) le long de guides (9, 10, 29) situés en amont et en aval de l'outil d'usinage (11) relativement à la direction de coulissement de la pièce (15), caractérisé en ce que l'un desdits guides (9) est solidaire d'un support mobile (17) sur lequel est fixé le pare-éclats (13). 5. Dispositif pour profiler une pièce en bois (15), comprenant une table de travail (8) sur laquelle la pièce (15) est posée en service, un côté de la table de travail (8) comportant au moins un outil d'usinage rotatif (11) pour usiner au moins une face de la pièce (15) et des guides (9, 10, 29) définissant une direction de coulissement de la pièce (15) devant l'outil d'usinage (11), caractérisé en ce qu'il comprend un support mobile (17) pour porter un pare-éclats (13), et des moyens d'actionnement (24) pour déplacer le support mobile (17) pendant le coulissement de la pièce (15) devant l'outil d'usinage (11), de façon que le pare-éclats (13) soit appliqué contre un bord (16) de la pièce (15) à l'instant où ce bord (16) est au niveau de l'outil d'usinage (11). 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection (41, 42) pour détecter le passage de la pièce (15) à au moins un emplacement lors de son coulissement devant l'outil d'usinage (11) ces moyens de détection étant reliés fonctionnellement aux moyens d'actionnement (24) pour commander le déplacement du support mobile (17). 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (24) commandent le déplacement du support mobile (17) pour amener le pare-éclats (13) vers le bord (16) de la pièce (15) lorsque les moyens de détection (41) détectent que ce bord (16) a dépassé un premier emplacement situé en amont de l'outil d'usinage (11) relativement à la direction de coulissement de la pièce (15) et en ce que les moyens d'actionnement (24) commandent le déplacement du support mobile (17) pour ramener le pare-éclats (13) vers la position de rétractation lorsque les moyens de détection (42) détectent que ledit bord (16) de la pièce (15) a dépassé un second emplacement situé en aval de l'outil d'usinage (11) relativement à la direction de coulissement de la pièce (15). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, comprenant des galets d'entraînement (35 à 40) disposés successivement le long de la direction de coulissement de la pièce (15) et situés au-dessus de la table de travail (8) de façon à former un passage pour la pièce (15) entre la table de travail (8) et les galets d'entraînement (35 à 40), les galets d'entraînement (35 à 40) étant entraînés en rotation pour faire avancer la pièce (15) dans ce passage, caractérisé en ce que les moyens de détection (41, 42) sont agencés pour détecter le passage de la pièce (15) au niveau d'au moins un des galets d'entraînement (35 à 40). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les galets d'entraînement comprennent un premier galet (35) situé en amont de l'outil d'usinage (11) relativement à la direction de coulissement de la pièce (15) et un groupe de galets (36 à 40) situés en aval du premier galet (35), et en ce que les moyens de détection comprennent un premier détecteur (41) sensible à la présence d'une pièce (15) entre le premier galet (35) et la table de travail (8) et un second détecteur (42) sensible à la présence d'une pièce (15) entre l'un au moins des galets du groupe de galets (36 à 40) et la table de travail (8). 10. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du support mobile comprennent un actionneur pneumatique ou hydraulique (24). 11. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le support mobile de pare-éclats (17) comprend une surface latérale (9) qui, dans la position de rétractation, constitue un des guides définissant la direction de coulissement de la pièce (15) devant l'outil d'usinage (11). 12. Dispositif conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le support de pare-éclats (17) est mobile dans un plan parallèle à la table de travail (8). 13. Dispositif conforme à l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage (18, 20, 21, 22, 25, 26) du support mobile (17) agencés pour que, lors du déplacement du support mobile (17) à partir de la position de rétractation, le support mobile (17) effectue un premier mouvement parallèle à la table de travail (8) et transversal à la direction de coulissement de la pièce (15), puis un second mouvement de translation parallèle à la direction de coulissement de la pièce (15). 14. Machine-outil pour l'usinage de pièces en bois, comprenant un poste de tenonnage (1) et un poste de profilage (2), le poste de profilage (2) incluant le dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 13.