Brevet FR2680477A1 — publié le 19930226

La présente invention est relative à un procédé d'ébarbage d'une série de pièces le long d'une ligne de joint de chaque pièce au moyen d'une meule rotative. L'ébarbage est une opération importante de la fabrication des pièces moulées, notamment en fonte Elle peut en effet conditionner le bon comportement de ces pièces en service Ainsi, par exemple, dans le cas du bout mâle d'une pièce tubulaire destiné à pénétrer dans l'emboîtement d'une autre pièce tubulaire avec interposi- tion d'une garniture d'étanchéité, la présence, le long de la ligne de joint résultant du moulage, d'une suré- paisseur ou d'un creux peut conduire à un défaut d'étan- chéité. L'ébarbage de pièces en série au moyen d'une meule rotative provoque l'usure de la meule Une pratique courante consiste à surveiller la qualité de l'ébarbage et, quand celle-ci décroît, à redresser le profil actif de la meule Cette manière de procéder est coûteuse et limite la taille des grains de la meule, car il est difficile de redresser une meule à gros grains Or, l'accroissement de la taille des grains permet, avec une dépense d'énergie modérée, d'augmenter la productivité de l'ébarbage. L'invention a pour but de fournir un procédé d'ébarbage évitant toute opération de redressement de la meule et se prêtant à une automatisation sur des séries importantes de pièces même de formes variées. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'ébarbage d'une série de pièces le long d'une ligne de joint de chaque pièce au moyen d'une meule rotative, caractérisé en ce que, entre deux opérations d'ébarbage, on mesure la position d'au moins un point actif de la meule, et, après avoir ainsi mesuré la posi- tion d'un nombre prédéterminé de points, on calcule la trajectoire de la meule correspondant au profil de meule défini par ces points. Suivant d'autres caractéristiques: on alterne les opérations d'ébarbage et les opérations de mesure d'un point; on alterne les mesures de points situés dans la zone du sommet de la meule et la mesure de points situés hors de cette zone, et on déplace la meule perpendiculairement à son axe pour compenser l'usure de la zone du sommet, au moins une fois entre deux calculs de trajectoire successifs. L'invention a également pour objet une machine d'ébarbage destinée à la mise en oeuvre d'un tel procédé Cette machine, du type comprenant une meule rotative, des moyens de déplacement de cette meule parallèlement à elle-même, et des moyens de positionne- ment d'une pièce présentant une ligne de joint à ébarber, est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de mesure de la position d'un point actif quelconque de la meule, et des moyens de calcul de la trajectoire de la meule en fonction de ces mesures et du profil de ladite ligne de joint. Suivant d'autres caractéristiques lesdits moyens de mesure comprennent un repère fixe et des moyens pour amener un point prédé- terminé de la meule en coïncidence avec ce repère; ledit repère fixe est défini par un système source lumineuse-cellule photo-électrique. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation latérale d'une machine d'ébarbage conforme à l'invention; la Figure 2 est une vue en plan de la machine; la Figure 3 illustre schématiquement la mesure de la position d'un point actif de la meule; la Figure 4 illustre schématiquement la séquence de mesure du profil de la meule; la Figure 5 illustre la méthode de déter- mination du point actif de la meule; la Figure 6 illustre la méthode de calcul de la trajectoire de la meule; et La Figure 7 est une vue analogue à la Figure 4 d'une variante. La machine d' ébarbage représentée aux Figures 1 et 2 est destinée à réaliser l'ébarbage en série de raccords tubulaires en fonte à trois entrées qui, dans cet exemple, sont de deux types: des raccords 1 en Y et des raccords 2 en U Ces raccords sont moulés dans des moules en deux parties et comportent donc chacun dans leur plan de symétrie, qui est le plan de joint du moule, des barbes qu'il convient d'éliminer avec précision. La machine comprend un carrousel 3 de trans- fert successif des pièces 1, 2 vers un poste d'ébarbage 4, un dispositif de meulage 5 et un dispositif de mesure 6. Le carrousel 3 comprend un plateau rotatif 7 sur lequel sont montés plusieurs supports pivotants 8. Dans l'exemple représenté, il y a deux supports 8 adaptés pour porter un raccord 1 et deux autres supports 8 adaptés pour porter un raccord 2, ces deux types de supports étant alternés. Le poste d'ébarbage 4 comprend une broche motorisée 9 adaptée pour venir en prise avec l'arbre du support 8 présent à ce poste et pour donner à ce support toute orientation angulaire désirée Au-dessus du poste 4 est également prévu un vérin 10 de serrage de pièce à axe vertical. Le dispositif de meulage 5 comprend une meule 11 en forme de disque de faible épaisseur, par exemple de 400 à 650 mm de diamètre et de 10 à 15 mm d'épaisseur, dont l'arbre, entraîné par un moteur 12, est porté par un dispositif 13 de déplacement X, Y L'arbre de la meule est parallèle à la direction X de déplacement et perpendiculaire à la direction Y. Le dispositif de mesure 6 comprend une source lumineuse 14, de type laser ou autre, à axe vertical Z-Z, fixée au voisinage du poste d'ébarbage 4 et à un niveau supérieur, et d'autre part une cellule photo-électrique de même axe, fixée à un niveau inférieur à celui du poste 4. L'ensemble des mouvements du carrousel 3, de le broche 9, du vérin 10, de la meule 11 et du dispositif 13 est commandé de façon automatique par un calculateur électronique 16 doté d'un programme de base contenant notamment les données géométriques des pièces 1, 2, et en particulier de leur ligne de joint, et recevant par ailleurs des informations de la cellule 15, pour assurer le fonctionnement qui va maintenant être décrit. Au départ, on supposera que la meule 11 est neuve Elle possède donc un profil connu Une pièce 1 ou 2 étant amenée au poste 4 par le carrousel, disposée dans une position prédéterminée par la broche 9 et bloquée par le vérin 10, le calculateur 16 calcule la trajectoire de la meule jusqu'au contact de la pièce puis de le long de celle-ci pour réaliser l'ébarbage de sa ligne de joint. Puis le vérin 10 est rétracté, et une autre pièce est bloquée en position, de la même manière, au poste 4 Pendant ce transfert, la position d'un point prédéterminé de la surface active de la meule est mesurée, de la manière suivante, illustrée sur la Figure 3. L'axe de la meule est amené à une distance y O de l'axe optique Z-Z supérieure au plus grand rayon de la meule, et la meule est déplacée suivant son axe jusqu'à ce que le point prédéterminé M considéré se trouve à l'abscisse x O de l'axe Z-Z Les coordonnées x,y sont toutes prises par rapport à un point de référence fixe O solidaire du bâti de la machine. Puis l'axe de la meule est déplacé parallè- lement à lui-même, suivant la direction Y, jusqu'à ce que le flux lumineux reçu par la cellule 15 soit réduit de moitié La cote yl de l'axe de la meule, qui est égale- ment le rayon du point M par rapport à l'axe de la meule, est alors mémorisée par le calculateur 16. Le premier point Ml ainsi mesuré est situé dans la région d'un flanc de la meule (Figure 4). Ensuite, on ébarbe une deuxième pièce comme précédemment, puis on mesure comme décrit ci-dessus la position d'un second point M 2 voisin de Ml et situé à une distance connue de celui-ci suivant l'axe X-X de la meule On continue ainsi à alterner l'ébarbage d'une pièce et une mesure de point pendant N cycles Dans l'exemple de la Figure 4, N = 8. Lorsque ces N cycles dont terminés, le calculateur possède en mémoire les coordonnées des n points mesurés, ce qui lui permet de déterminer celles du point actif ou de contact pour l'opération d'ébarbage suivante Pour cela, il procède comme suit (Figures 5 et 6). Le calculateur 16 possède également en mémoire l'équation de la ligne de joint à ébarber Pour simplifier, on supposera qu'il s'agit d'un segment de droite AB, de pente a = (y B y A)/ (x B-x A) La droite de même pente au qui passe par un point Mi quelconque de la meule a pour équation y = ax + bi, avec yi = axi + bi. On calcule donc pour les N points mesurés la valeur de bi, et le point actif, ou point de contact, cherché est celui pour lequel bi est maximal Ce point est désigné par C sur la Figure 5. Il reste à calculer la trajectoire d'un point prédéterminé de la meule, par exemple du centre D de sa face extrême de droite (sur la Figure 6). Pour l'ébarbage du point initial A par le point C, le point D est en Dl tel que x A = x Dl + x C et y A = y Dl + y C. De même, pour l'ébarbage du point final B par le point C, le point D est en D 2 tel que la ligne x B = x D 2 + x C et y B = y D 2 + y C. L'ébarbage du segment AB est obtenu par déplacement du point D de Dl en D 2. On peut ainsi réaliser un grand nombre d'ébarbages, sur des pièces de formes diverses, sans aucun redressement de la meule Ceci permet d'obtenir une productivité élevée de l'ébarbage et également d'utiliser une meule à gros grains, plus efficace et consommant relativement peu d'énergie d'entraînement. Il est à noter que l'utilisation d'un faisceau lumineux fixe pour effectuer les mesures évite l'emploi de pièces mobiles supplémentaires et permet de réaliser ces mesures de façon rapide et fiable. Dans la variante illustrée à la Figure 7, on fait appel à douze points de mesure Ml à M 12, régu- lièrement répartis suivant l'axe X-X, dont les trois points médians M 5 à M 7 sont considérés comme situés dans la zone de sommet 17 de la meule On procède alors comme suit, en alternant les ébarbages et les mesures comme précédemment: mesure des points Ml, M 5, M 2, M 6, M 3, M 7 dans cet ordre; translation de la meule suivant Y-Y pour compenser l'usure de la zone de sommet 17, cette usure étant déduite des mesures de M 5, M 6 et M 7; mesure des points M 4, M 5, M 8, M 6, M 9, M 7 dans cet ordre; nouvelle translation de la meule suivant Y- Y; mesure des points M 10, M 5, Mll, M 6, M 12, M 7 dans cet ordre; calcul de la nouvelle trajectoire suivant la méthode décrite plus haut en regard des Figures 5 et 6. Cette variante permet d'effectuer des corrections intermédiaires entre les calculs successifs de la trajectoire et est intéressante lorsque l'on peut considérer que la meule subit une usure globale uniforme suivant l'axe Y-Y, relativement rapide, à laquelle se superpose une variation de forme relativement lente. REVENDICATIONS 1 Procédé d'ébarbage d'une série de pièces le long d'une ligne de joint de chaque pièce au moyen d'une meule rotative, caractérisé en ce que, entre deux opérations d'ébarbage, on mesure la position d'au moins un point actif de la meule ( 11), et, après avoir ainsi mesuré la position d'un nombre prédéterminé de points, on calcule la trajectoire de la meule correspondant au profil de meule défini par ces points. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on alterne les opérations d'ébarbage et les opérations de mesure d'un point. 3 Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on alterne les mesures de points situés dans la zone ( 17) du sommet de la meule ( 11) et la mesure de points situés hors de cette zone, et on déplace la meule ( 11) perpendiculairement à son axe pour compenser l'usure de la zone du sommet, au moins une fois entre deux calculs de trajectoire successifs. 4 Machine d'ébarbage, du type comprenant une meule rotative ( 11), des moyens ( 13) de déplacement de cette meule parallèlement à elle-même, et des moyens ( 8 à 10) de positionnement d'une pièce ( 1, 2) présentant une ligne de joint à ébarber, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens ( 6) de mesure de la position d'un point actif quelconque de la meule, et des moyens ( 16) de calcul de la trajectoire de la meule en fonction de ces mesures et du profil de ladite ligne de joint. Machine d'ébarbage suivant la revendi- cation 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de mesure ( 6) comprennent un repère fixe (Z-Z) et des moyens ( 13) pour amener un point prédéterminé de la meule en coïnci- dence avec ce repère. 6 Machine d'ébarbage suivant la revendi- cation 5, caractérisée en ce que ledit repère fixe (Z-Z) est défini par un système source lumineuse ( 14)-cellule photo-électrique ( 15).