Brevet FR2690859A1 — publié le 19931112

TETE D'USINAGE POUR L'EQUIPHXENT D'UN BRAS DE ROBOT, DESTINEE A L'EBAVURAGE DE PARTIES DEBORDANTES D'ARTICLES SOUPLES NOTENT EN MATIERE SYNTHETIQUE La présente invention a pour objet une tête d'usinage pour l'équipement d'un bras de robot, destinée à l'ébavurage de parties débordantes d'articles souples notamment en matière synthétique. Un certain nombre d'articles en matière synthétique obtenus par moulage présentent, après démoulage, des bavures de matière au niveau du plan de joint. Tel est notamment le cas des semelles de chaussures en matière synthétique injectée, qui comportent une bavure, ces semelles pouvant être surmoulées sur la chaussure ou pouvant être collées sur celle-ci. Généralement, la suppression de ces parties débordantes est réalisée par une découpe manuelle. Le but de l'invention est de fournir une tête d'usinage adaptable sur le bras d'un robot, permettant un ébavurage automatique de l'article considéré, le calculateur associé au robot ayant intégré le parcours de la tête d'usinage, ainsi que le travail devant être effectué par chaque outil que comporte cette tête. Un second but est de permettre, lorsqu'il s'agit d'un article en matière synthétique injectée, de couper la carotte d'injection, en même temps que l'on procède à l'opération d'ébavurage. Un autre but est de retenir la bande débordant de l'article à ébavurer, après que celle-ci ait été séparée de l'article, afin d'éviter qu'elle tombe de façon aléatoire sur la surface de travail occupée par le robot. A cet effet, la tête d'usinage qu'elle concerne, comprend une platine de fixation à l'extrémité du bras du robot, qui dispose d'un mouvement de rotation autour d'un axe qui passe par le centre de la platine et perpendiculairement à celle-ci, cette platine étant solidaire d'un bâti comportant une partie en forme de chape à l'intérieur de laquelle est monté pivotant, autour d'un axe perpendiculaire à celui passant par le centre de la platine, un bloc support équipé d'une cisaille comportant un portelame fixé sur le bloc, et un porte-lame animé d'un mouvement, le plan de coupe des deux lames étant situé dans le plan défini par l'axe passant par le centre de la platine et par l'axe de rotation du bloc-support, le bloc-support étant en outre équipé de moyens d'entraînement en mouvement du porte-lame mobile, et étant relié au bâti par l'intermédiaire de moyens élastiques. Le profil de l'article à ébavurer étant connu par le robot, le bras de celui-ci va déplacer la cisaille d'ébavurage tout autour de l'article, dans les zones à ébavurer. Il doit être noté que, compte tenu de la position du plan de coupe de la cisaille, qui correspond à l'un des axes du robot, il est possible de procéder à des mouvements de rotation sans modification des paramètres du robot, puisqu'il existe toujours la même distance entre la platine du robot et la cisaille. En outre, le mouvement du robot est beaucoup moins complexe puisque la platine de celui-ci se trouve toujours alignée avec la cisaille. Le fait de disposer d'un montage élastique de la cisaille d'ébavurage permet d'éviter d'abîmer l'article lors du contournement de celui-ci par la cisaille. Avantageusement, les moyens élastiques reliant le bloc-support au bâti sont constitués par un vérin pneumatique dont le corps et l'extrémité de la tige sont articulés respectivement sur le bâti et sur le bloc-support, et qui est commandé par un calculateur, pour que la cisaille exerce une pression déterminée à chaque instant sur l'article à ébavurer, en fonction de la position instantanée de la cisaille durant le cycle d'ébavurage. Ce vérin pneumatique peut permettre, suivant la position de la cisaille, de compenser les effets de la gravité, ainsi que de moduler l'effort à appliquer pour réaliser l'ébavurage, en fonction de la zone de travail et de la matière. Cette modulation peut être obtenue tout en contournant l'article, ce contournement, grâce aux caractéristiques énoncées précédemment, étant facilité notamment dans le cas d'une chaussure où il convient de faire pivoter la cisaille de 900 pour trancher des bavures qui sont perpendiculaires, notamment aux extrémités avant et arrière de la semelle, ou dans les zones de raccordement de la semelle et du talon, tout en permettant un enchaînement parfait des mouvements. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bâti et le bloc-support de la cisaille sont déportés latéralement et d'un même côté de la platine de fixation à l'extrémité du bras du robot. Cette disposition avec décalage vers l'avant de la cisaille d'ébavurage permet le contournement d'articles de formes complexes sans que l'encombrement des différents organes appartenant à la tête d'usinage soit gênant. Selon une autre caractéristique de l'invention, la lame fixe de la cisaille d'ébavurage est située plus près de la platine que la lame mobile. Dans le cas de l'ébavurage d'une semelle de chaussure, qui est tournée vers le haut, la lame fixe de la cisaille prend appui du côté de la semelle d'usure, dont il doit noter qu'elle possède une densité plus élevée que la partie adjacente. I1 n'y a donc pas de perte de puissance du moteur, ni de détérioration de cette partie, sur lequel appuie la lame fixe puisque seule l'autre lame est animée d'un mouvement alternatif. Selon une forme de réalisation de cette tête d'usinage, le porte-lame mobile de la cisaille, orienté perpendiculairement au plan de coupe, est fixé à une extrémité d'une biellette qui en est perpendiculaire et dont l'autre extrémité est montée pivotante sur le blocsupport autour d'un axe perpendiculaire au plan de coupe, l'extrémité de la biellette équipée du porte-outil, étant articulée, autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement de la biellette, à une extrémité d'une bielle dont l'autre extrémité est attelée par un excentrique à l'arbre de sortie d'un moteur. Avantageusement, le bâti est équipé d'un côté du bloc-support d'une seconde cisaille, à mouvement plus ample que celui de la cisaille d'ébavurage, dont le plan de coupe est perpendiculaire au plan de coupe de celui de la cisaille d'ébavurage. Cette seconde cisaille permet, dans le cas de l'ébavurage d'une semelle de chaussure, de réaliser au cours d'un même mouvement une entaille dans la partie postérieure de la bande en débord formant une amorce pour l'ébavurage, tout en coupant la carotte d'injection. Conformément à une possibilité dans ce cas, sur le bâti est fixé le porte-lame fixe de la seconde cisaille, tandis que le porte-lame mobile est articulé, à l'une de ses extrémités sur le bâti, autour d'un axe perpendiculaire au plan de coupe, et comporte une partie formant un levier coudé dont l'extrémité libre est articulée à l'extrémité de la tige d'un vérin à double effet, les axes d'articulation du levier sur la tige du vérin et du corps du vérin sur le bâti étant perpendiculaires au plan de coupe de la seconde cisaille. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le bâti est équipé, du côté du bloc-support disposé en arrière dans le sens de déplacement de la tête lors de l'ébavurage, d'un guide tubulaire dont l'ouverture est d'orientation perpendiculaire à l'axe d'articulation du bloc-support sur le bâti, à l'intérieur duquel est actionnable transversalement un poussoir monté à l'extrémité de la tige d'un vérin fixé sur la face extérieure du guide tubulaire. I1 doit être noté que les différents dispositifs de cisaille d'ébavurage, de seconde cisaille d'amorce et de coupe de la carotte d'injection, et de retenue de la bande découpée sont situés du même côté de la platine, c'est-à-dire en arrière de la cisaille d'ébavurage ellemême, dont elle ne gêne nullement le mouvement. Enfin, la platine est équipée d'un doigt d'indexation du calculateur associé au robot et commandant la trajectoire d'ébavurage. Ce doigt permet, après changement d'un moule support de chaussure par exemple, de réindexer le calculateur en amenant le doigt d'indexation successivement au contact de trois points prédéterminés, qui déterminent un plan, permettant un recalage des informations fournies au robot en fonction du plan défini par ces trois points. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette tête d'usinage Figure 1 en est une vue de côté ; Figure 2 en est une vue de dessus Figure 3 en est une vue de face Figures 4 à 6 en sont trois vues très schématiques en perspective respectivement au cours de l'amorce de l'ébavurage, au cours de l'opération d'ébavurage ellemême, et en fin d'ébavurage. Comme montré au dessin, cette tête d'usinage comprend une platine 2 de fixation à l'extrémité du bras d'un robot, non représenté au dessin, qui dispose d'un mouvement de rotation autour d'un axe 3 qui passe par le centre de la platine perpendiculairement à celle-ci. Cette platine 2 est solidaire d'un bâti 4 s'étendant latéralement d'un seul côté de la platine, et comportant une partie 5 en forme de chape à l'intérieur de laquelle est monté pivotant, autour d'un axe 6 perpendiculaire à l'axe 3 passant par le centre de la platine, un bloc-support désigné par la référence générale 7. Un vérin pneumatique de compensation 8 est monté entre le bâti 4 et le bloc-support 7, le corps du vérin 8 et l'extrémité de la tige 9 étant montés articulés respectivement sur le bâti 4 et sur le bloc-support 7 au moyen d'axes respectivement 10 et 12 parallèles à l'axe 6 d'articulation du bloc sur le bâti. Le bloc-support 7 comprend une cisaille désignée par la référence générale 13 comportant une lame fixe 14 et une lame mobile 15, le plan de coupe des deux lames 14 et 15 étant situé dans le plan défini par les axes 3 et 6. En d'autres termes, le plan de coupe passe par l'axe 3 qui est un des axes de travail du robot. La lame fixe 14 est située plus près de la platine 2 que la lame mobile 15. La lame fixe 14 est montée par l'intermédiaire d'un portelame 16 sur le bloc-support, tandis que la lame mobile 15 est montée par l'intermédiaire d'un porte-lame 17, perpendiculaire au plan de coupe, dont l'extrémité postérieure est solidaire d'une biellette 18, elle-même articulée en 19 autour d'un axe perpendiculaire au plan de coupe. A l'extrémité de la biellette 18 équipée du porte-outil 17, est articulée autour d'un axe 20, parallèle à l'axe 19, une bielle 22 dont l'autre extrémité est attelée par l'intermédiaire d'un excentrique 23 à l'arbre de sortie d'un moteur 24. D'un côté du bloc-support 7, le bâti est équipé d'une seconde cisaille 25 à mouvement plus ample que celui de la cisaille d'ébavurage, dont le plan de coupe est perpendiculaire à celui du plan de coupe de la cisaille d'ébavurage 13. A cet effet, sur le bâti est monté un support 26 d'une lame fixe 27, à une extrémité duquel est articulé, autour d'un axe 28 perpendiculaire au plan de coupe de cette cisaille 25, un porte-lame 29 pour la lame 30 pivotante. Ce porte-lame 29 comporte une partie 31 formant un levier coudé dont l'extrémité libre est articulée à l'extrémité de la tige 32 d'un vérin 33, les axes d'articulation respectivement 34 du levier sur la tige du vérin et 35 du corps de vérin sur le bâti étant perpendiculaire au plan de coupe de la cisaille 25. De l'autre côté du blocsupport 7 est disposé, en arrière dans le sens de déplace ment de la tête lors de l'ébavurage, un guide tubulaire 36 solidaire du bâti dont l'ouverture est d'orientation perpendiculaire à l'axe d'articulation du bloc-support sur le bâti. A l'intérieur de ce guide tubulaire 36 est disposé un poussoir 37 actionnable transversalement à l'ouverture, monté à l'extrémité libre de la tige d'un vérin 38, fixé sur la face extérieure du guide tubulaire 36. En fin d'opération d'ébavurage se traduisant par le découpage d'une bande, le poussoir 37 est actionné par le vérin 38 pour retenir ladite bande et éviter qu'elle tombe sur la zone d'action du robot. Enfin, un doigt 39 fait saillie de la platine 2 du côté opposé à l'ensemble comportant les deux cisailles 13, 25 et le dispositif de retenue de la bande découpée, ce doigt permettant de réindexer le calculateur associé au robot en fonction des modifications de positionnement ayant pu être apportées au support d'articles à ébavurer. Les figures 4 à 6 représentent trois séquences de fonctionnement de ce dispositif dans le cas de l'ébavurage du plan de joint d'une semelle de chaussure. Dans un premier temps représenté à la figure 4, le robot positionne la tête d'usinage de telle sorte que la cisaille 25 vienne entailler la partie postérieure de la bande 40 située au niveau du plan de joint, et simultanément couper la carotte d'injection 42. Le robot fait ensuite pivoter la tête d'usinage de 900 et fait entrer en fonctionnement la première cisaille 13 qui suit le contour de la semelle de la chaussure au niveau du plan de joint de cette dernière. Au fur et à mesure que la tête d'usinage fait le tour de la chaussure, elle détache une bande 40 qui traverse le guide tubulaire 36. En fin de parcours de la tête d'usinage, lorsque la bande 40 se détache de la chaussure, le calculateur provoque un mouvement d'avance du poussoir 37 par actionnement du vérin 38, ce qui permet de retenir la bande 40, avant de la lâcher au-dessus d'un bac de réception prévu à cet effet. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une tête d'usinage pour ébavurage d'articles comportant des parties en débord, de conception simple, et possédant une grande efficacité compte tenu de sa structure qui lui permet d'effectuer des opérations d'ébavurage, même dans des zones peu accessibles. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette tête d'usinage, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les moyens d'entraînement des différents organes constitutifs de cette tête pourraient être différents sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tête d'usinage pour l'équipement d'un bras de robot, destinée à l'ébavurage de parties débordantes d'articles souples notamment en matière synthétique, caractérisée en ce qu'elle comprend une platine (2) de fixation à l'extrémité du bras du robot, qui dispose d'un mouvement de rotation autour d'un axe (3) qui passe par le centre de la platine et perpendiculairement à celle-ci, cette platine étant solidaire d'un bâti (4) comportant une partie (5) en forme de chape à l'intérieur de laquelle est monté pivotant, autour d'un axe (6) perpendiculaire à celui (3) passant par le centre de la platine, un bloc-support (7) équipé d'une cisaille (13) comportant un porte-lame (16) fixé sur le bloc, et un porte-lame (17) animé d'un mouvement, le plan de coupe des deux lames (14, 15) étant situé dans le plan défini par l'axe passant par le centre de la platine et par l'axe de rotation du bloc-support, le blocsupport (7) étant en outre équipé de moyens d'entraînement en mouvement du porte-lame mobile, et étant relié au bâti (4) par l'intermédiaire de moyens élastiques (8). 2. Tête d'usinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens élastiques reliant le blocsupport au bâti sont constitués par un vérin pneumatique (8) dont le corps et l'extrémité de la tige (9) sont articulés respectivement sur le bâti (4) et sur le bloc-support (7), et qui est commandé par un calculateur, pour que la cisaille exerce une pression déterminée à chaque instant sur l'article à ébavurer, en fonction de la position instantanée de la cisaille (13) durant le cycle d'ébavurage 3. Tête d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le bâti (4) et le bloc-support (7) de la cisaille (13) sont déportés latéralement et d'un même côté de la platine de fixation à l'extrémité du bras du robot. 4. Tête d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la lame fixe (14) de la cisaille d'ébavurage (13) est située plus près de la plaine (2) que la lame mobile (15). 5. Tête d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le porte-lame mobile (17) de la cisaille, orienté perpendiculairement au plan de coupe, est fixé à une extrémité d'une biellette (18) qui en est perpendiculaire et dont l'autre extrémité est montée pivotante sur le bloc-support (7) autour d'un axe (19) perpendiculaire au plan de coupe, l'extrémité de la biellette (18) équipée du porte-outil, étant articulée, autour d'un axe (20) parallèle à l'axe de pivotement (19) de la biellette, à une extrémité d'une bielle (22) dont l'autre extrémité est attelée par un excentrique (23) à l'arbre de sortie d'un moteur. 6. Tête d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le bâti (4) est équipé d'un côté du bloc-support (7) d'une seconde cisaille (25), à mouvement plus ample que celui de la cisaille d'ébavurage (13), dont le plan de coupe est perpendiculaire au plan de coupe de celui de la cisaille d'ébavurage (13). 7. Tête d'usinage selon la revendication 6, caractérisée en ce que sur le bâti (4) est fixé le porte-lame fixe (26) de la seconde cisaille (25), tandis que le porte-lame mobile (29) est articulé, à l'une de ses extrémités, sur le bâti (4), autour d'un axe (28) perpendiculaire au plan de coupe, et comporte une partie formant un levier coudé (31) dont l'extrémité libre est articulée à l'extrémité de la tige (32) d'un vérin (33) à double effet, les axes d'articulation (34, 35) du levier sur la tige du vérin et du corps du vérin sur le bâti étant perpendiculaires au plan de coupe de la seconde cisaille. 8. Tête d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bâti (4) est équipé, du côté du bloc-support (7) disposé en arrière dans le sens de déplacement de la tête lors de l'ébavurage, d'un guide tubulaire (36) dont l'ouverture est d'orientation perpendiculaire à l'axe d'articulation du bloc-support sur le bâti, à l'intérieur duquel est actionnable transversalement un poussoir (37) monté à l'extrémité de la tige d'un vérin (38) fixé sur la face extérieure du guide tubulaire. 9. Tête d'usinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la platine (2) est équipée d'un doigt (39) d'indexation du calculateur associé au robot et commandant la trajectoire d'ébavurage.