Brevet FR2677289A1 — publié le 19921211

OUTIL A BANDE ABRASIVE ET PROCEDE DE CHANGEMENT DE BANDE SUR UN TEL OUTIL DESCRIPTION L'invention se rapporte à un outil à bande abrasive ainsi qu'un procédé de changement de bande sur un tel outil. La demanderesse utilisait auparavant un appareil conforme à celui qui est décrit dans le brevet français i 168 776, où la bande était tendue entre deux poulies : la poulie motrice était solidaire d'un tube perpendiculaire à son axe de rotation, à l'extrémité libre duquel coulissait un bout d'arbre portant l'autre poulie. Un ressort engagé dans le tube et comprimé par le bout d'arbre servait à écarter les poulies et tendre la courroie. Un système de verrouillage libérable du bout d'arbre était constitué par un fil attaché au bout d'arbre à une extrémité et qui s'étendait à l'intérieur du tube pour en sortir par une fente. Un anneau attaché à l'autre extrémité du fil permettait de tirer sur le fil pour enfoncer le bout d'arbre dans le tube, rapprocher les poulies et permettre le changement de la bande.Ce système était toutefois assez peu pratique, en particulier parce qu'il ne pouvait pas être automatisé. L'invention a été réalisée essentiellement pour rendre automatique le procédé de changement de bande. L'outil est caractérisé en ce qu'il comporte désormais un vérin pneumatique disposé entre les poulies pour tendre la bande. Le procédé original consiste alors à rétracter le vérin pneumatique pour laisser tomber une bande usée, à déplacer l'outil pour placer les poulies dans le périmètre d'une bande neuve tendue sur un chargeur et à déployer le vérin pneumatique pour écarter les poulies et tendre la bande neuve entre les poulies. Plusieurs perfectionnements peuvent être ajoutés pour faciliter le fonctionnement automatique de L'outil. On peut adjoindre un moyen de réglage de la pression d'air dans le vérin pneumatique pour régler la tension de la bande, un capteur mesurant le déploiement du vérin pneumatique pour régler les déplacements de celui-ci dans des limites admi-ssibles et s'assurer que la bande est tendue entre les poulies, ou encore un moteur pneumatique pour mouvoir la poulie motrice et un capteur de vitesse pour mesurer la vitesse du moteur pneumatique. Il est alors possible de prévoir une source d'air unique pour te vérin et le moteur. Il est encore possible d'adjoindre un capteur optique dirigé vers la bande, afin de repérer sur celle-ci une pièce constituant un repère d'usure. Il n'y a alors plus à surveiller directement les bandes pour décider de leur changement. Un orifice de soufflage d'air est avantageusement prévu et dirigé vers le capteur optique pour le nettoyer. Le procédé conforme à L'invention est réalisé automatiquement et consiste à rétracter le vérin pneumatique pour laisser tomber une bande usée, à déplacer l'outil pour placer les poulies dans le périmètre d'une bande neuve placée sur un appareil de chargement et à déployer le vérin pneumatique pour écarter Les poulies et tendre la bande neuve entre les poulies. Enfin, il est avantageux que l'outil soit situé sur un poignet de robot de direction variable. L'invention va maintenant être décrite plus en détail sur les figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif - la figure 1 illustre le mode de rechargement de bande ; - la figure 2 est une vue partielle du rechargement de bande, qui montre par la même occasion certains détails de l'outil - la figure 3 est une vue de l'outil, perpendiculairement å la figure 2 et portant une bande ; - la figure 4 est une vue d'un détail de la bande ; et - la figure 5 est un schéma du système de commande de l'outil. L'outil comprend tout d'abord (figures 2 et 3) un boîtier 1 contenant un moteur pneumatique 2 et se prolongeant d'un côté par un manche 3 et de l'autre par un socle 4. Le moteur pneumatique 2 est prolongé par un arbre moteur 5 qui sort du boîtier 1 par une face plane 6 de celui-ci et qui porte une poulie motrice 7. Le manche 3 est vissé à un poignet de robot 8 représenté partiellement, qui permet de mouvoir l'outil à sa convenance et notamment de l'orienter dans toutes les directions. Un bossage 9 porteur d'un capteur optique 10, dont l'utilité sera expliquée plus tard, se dresse sur le boîtier 1. Quant au socle 4, il porte le cylindre d'un vérin pneumatique 11 qui lui est vissé. La tige 12 du vérin pneumatique 11 porte une poulie menée 13, qui tourne librement par rapport à la tige 12 autour d'un axe 14 parallèle à l'arbre moteur 5 et perpendiculaire à la tige 12. Un capteur de déplacement 15 est formé de deux parties 16 et 17 dont la première est solidaire du cylindre du vérin pneumatique 11, et la seconde de la tige 12. Il est apte à mesurer les mouvements de déploiement et de rétraction de la tige 12 dans le vérin pneumatique 11. Un capteur à induction peut être employé. Les poulies 7 et 13 sont du type à fond cylindrique limité par deux flasques. Une courroie ou bande sans fin 18 abrasive est tendue entre elles grâce à un déploiement approprié de La tige 12. Elle comporte un repère d'usure 19 qui consiste en une pièce de couleur différente insérée à l'intérieur de la bande 18. Quand l'usure a été suffisante pour que toute l'épaisseur externe de la bande 18 qui recouvrait le repère d'usure 19 ait été enlevée, celui-ci apparaît au jour et est repéré par le capteur optique 10, qui est orienté vers une portion de la surface extérieure de la bande 18. Un changement de bande doit alors être entrepris. La - figure 4 illustre le repère d'usure 19. Il s'agit d'une pastille de couleur différente de celle du reste de la bande 18. On a représenté la bande 18 à l'état intact, mais l'épaisseur qui recouvre alors le repère d'usure 19 n'a pas été figurée. On notera encore que le bossage 9 comporte un ou plusieurs orifices de soufflage 20 dirigés vers le capteur optique 10 pour le nettoyer des impuretés d'ébavurage qui pourraient le souiller et qu'un compte-tours ou capteur de vitesse 21 est logé dans le boîtier 1 pour mesurer la vitesse de rotation de l'arbre moteur 5. On a schématisé le système de commande de l'outil à la figure 5. Une centrale de pilotage 30 de l'outil et du robot qui le porte est sensible entre autres aux informations des capteurs 10, 15 et 21. Une source d'air comprimé telle qu'une bouteille d'air 32 alimente le moteur pneumatique 2, le vérin 11 et les orifices de soufflage 20. Un convertisseur électropneumatique 31 est commandé par la centrale de pilotage 30 pour modifier le débit passant par une conduite 33 s'étendant de la bouteille d'air 32 au moteur 2 pour modifier la vitesse de ce dernier. Le convertisseur électropneumatique 31 peut également régler l'ouverture ou la fermeture de deux conduites 34 et 35 reliant la bouteille d'air 32 aux deux chambres du vérin pneumatique 11 pour commander le déploiement ou la rétraction de la tige 12 ainsi que la tension de la bande 18.Les conduites 33 à 35 sont en effet munies de vannes non représentées. Enfin, il existe une fine conduite 36 reliant la bouteille 32 aux orifices de soufflage 20 pour y envoyer un débit d'air constant, du moins tant que l'outil est mis en marche. Il convient d'achever l'exposé en décrivant plus en détail comment le changement de bande est réalisé, ce qui va être entrepris avec l'aide de la figure 1. Quand le repère d'usure 19 apparaît, l'outil est amené au-dessus d'un récipient, la tige 12 est rétractée et la bande 18 usagée tombe dans le récipient. L'outil est ensuite amené à un chargeur 40 qui se compose essentiellement d'une cage 41, d'un ascenseur 42 mobile dans la cage 41, et d'un chevalet 43 horizontal et qui coulisse sous l'effet d'un mécanisme basculeur 44. L'ascenseur 42 porte des plateaux 45 superposés dont chacun est pourvu de deux supports rainurés 46 d'une bande 18 neuve. Le chargeur 40 fonctionne en ramenant d'abord le chevalet 43 dans la cage 41. Le plateau 45 qui se trouve alors au niveau du chevalet 43 est saisi par ce dernier à l'aide d'un système d'agrippage non représenté, après quoi le chevalet 43 est sorti de La cage 41, ce qui expose la bande 18 qu'il porte. Les poulies 7 et 13 sont alors placées dans le périmètre de La bande 18, puis la tige 12 est déployée. La bande 18 est alors saisie par l'outil et peut commencer d'être utilisée, tandis que le chevalet 43 est à nouveau ramené dans la cage 41. L'ascenseur 42 descend d'un cran chaque fois que le chevalet 43 est ramené afin de placer devant lui un plateau 45 encore garni d'une bande 18. L'invention peut être mise en oeuvre d'autres manières, car certains de ces éléments constitutifs ne sont pas forcément indispensables. Le chargeur 40, qui est un produit distribué dans les circuits commerciaux, pourrait aussi être omis ou remplacé par un autre appareil permettant de successivement présenter les bandes 18 devant l'outil. La souplesse de fonctionnement de l'invention la rend très intéressante pour l'usinage en série de pièces de formes compliquées, telles que des pièces à usage aéronautique, notamment des pièces de turbomachine à -ébavurer La tige 12 pivote autour de son axe dans le vérin 11, selon une réalisation préférée. Le débattement est d'une dizaine de degrés dans chaque sens à partir d'une position moyenne où la bande 18 tendue entre les poulies 7 et 13 ne subit pas de torsion. Il est limité par deux butées 47 (figure 3) saillant de la tige 12 et entre lesquelles s'étend un doigt 48 solidaire du corps du vérin 11. Cet agencement permet à la bande 18 de reposer sur la surface à usiner par une portion active de grande superficie même quand cette surface est galbée. REVENDICATIONS 1. Outil comportant une bande abrasive (18) sans fin tendue entre deux poulies (7, 13) dont l'une est motrice, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin pneumatique (11) disposé entre les poulies pour tendre la bande. 2. Outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de réglage (31) de la pression d'air dans le vérin pneumatique (11). 3. Outil suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (15) mesurant le déploiement du vérin pneumatique (11). 4. outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bande (18) contient une pièce (19) constituant un repère d'usure et en ce que l'outil comporte un capteur optique (10) dirigé vers la bande (18) et repérant la pièce (19) 5. Outil suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des orifices de soufflage d'air (20) dirigés vers le capteur optique (10). 6. Outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est situé sur un poignet (8) de robot de direction variable. 7. Outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur pneumatique (2) pour mouvoir la poulie motrice (7) et un capteur de vitesse (21) pour mesurer la vitesse du moteur pneumatique (2). 8. Outil suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'iL comporte une source d'air unique (32) pour le vérin (11) et le moteur (2) pneumatiques. 9. Outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le vérin pneumatique (11) comporte une tige (12) pivotant autour de son axe. 10. Procédé de changement de bande sur un outil conforme à L'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé automatiquement et consiste à rétracter le vérin pneumatique pour laisser tomber une bande usée, à déplacer l'outil pour placer les poulies dans le périmètre d'une bande neuve placée sur un appareil de chargement (40) et à déployer le vérin pneumatique (11) pour écarter les poulies (7, 13) et tendre la bande neuve (18) entre les poulies.