Brevet FR2703280A1 — publié le 19941007

PROCEDE ET DISPOSITIF DE MONTAGE D'OUTILLAGES La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de montage d'outillages sur une grille. Dans les industries nécessitant des machines portatives de perçage, fraisurage ou alésage, telle que l'industrie aéronautique par exemple, les postes de travail requièrent une machine, un outillage et une grille pour fixer la machine et percer par rapport à une référence donnée. Dans ce qui suit, on désignera par outillage, équipement ou attachement un ensemble mécanique comprenant un outil, ses moyens de guidage et d'entraînement, généralement en rotation et en translation, et ses moyens de fixation sur une grille de perçage ou d'usinage. Les opérations de montage d'une machine sur une grille d'usinage sont essentiellement manuelles et consistent à présenter la machine avec son outillage devant une douille de centrage et verrouillage, à engager le nez de l'outillage dans la douille et le bloquer par verrouillage quart de tour, ou tout autre moyen tel que billes, blocage mécanique... etc. Actuellement, la machine et son outillage constituent un ensemble intégré et pour un trou à réaliser il faut une machine et son outillage. Ceci est dû au fait que les trous à réaliser sont généralement de diamètres et de finitions différentes. ( perçage, alésage, fraisurage pouvant être combinés) ces opérations requièrent par suite des outils appropriés avec une vitesse de rotation et une vitesse d'avance appropriées sur des douilles de verrouillage spécifiques de la grille. II y a donc multiplicité des machines d'où de coûts d'investissement et des poids unitaires importants. La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient. Selon l'invention, le procédé de montage d'outillages comprenant une machine et un équipement sur une grille d'usinage comportant des douilles de centrage et de verrouillage est caractérisé en ce que une liaison amovible est prévue entre la machine et l'équipement. La machine qui délivre rotation et avance et l'équipement peuvent ainsi être séparés. II en résulte qu'il est possible de monter les équipements sur la grille et que l'on peut, après montage, venir opérer ces équipements successivement avec une seule machine ou avec quelques machines lorsque les caractéristiques de vitesse requises varient d'un trou à un autre. Les équipements sont modulaires et il en résulte une économie importante au niveau du nombre de machines nécessaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, la liaison en rotation entre la broche de la machine et de l'équipement est une liaison par cannelures mâle-femelle, la liaison axiale étant assurée par des billes escamotables actionnées pneumatiquement, par exemple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent: - La Figure 1 un schéma montrant le montage actuel d'un outillage sur une grille de perçage; - La Fig.2, le même schéma selon le procédé de l'invention: - Les Figs 3 et 4, le verrouillage et le déverrouillage de la machine sur l'outillage. Sur la figure 1, on distingue la machine 1 qui est une machine pneumatique de type classique, un moteur pneumatique entraînant la broche 13 en rotation et un jeu d'engrenages symbolisé par la noix 18, coopérant avec le filetage de la broche 13, permettant d'obtenir les mouvements d'avance et de recul de ladite broche. Le nez de la machine 1 porte une couronne rotative 14 pouvant se fixer sur une douille 4 montée sur la grille de perçage 3 comme décrit dans le brevet français N" 9110326 du 14 Août 1991. Tout autre mode de verrouillage du nez de l'outil est, bien entendu, possible. La pièce à usiner est schématisée par la plaque P. L'outil 5 (ici un foret) est monté dans le mandrin de la machine 1. On distingue également sur la figure 1, un palpeur 9 et une butée micrométrique 8 de profondeur permettant d'obtenir une course déterminée de l'outil, invariable par rapport à la plaque P. Sur la figure 2 qui représente une machine mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, les mêmes références désignent les mêmes éléments. Comme cela ressort clairement de la comparaison des figures 1 et 2, la différence essentielle entre la technique antérieure et l'invention résulte de ce que, dans ce dernier cas l'attachement ou équipement 2 est monté d'une manière amovible sur la machine 1. Cela se traduit au niveau de la structure par le fait que la broche 7 de l'équipement 2 peut être solidarisée avec l'extrémité de la broche 13 de la machine 1, la partie arrière de l'enveloppe 15 de l'équipement 2 portant une couronne 24 sur laquelle peut venir se verrouiller le nez de la machine 1 par la bague 34. Un vérin rotatif 16 communique à la bague 34 la rotation quart de tour nécessaire, lorsque la liaison machine-équipement est effectuée comme mentionné pour la fixation de l'équipement 2 sur la grille 3. La liaison broche 13-broche 7 est obtenue par un système de cannelures mâles 19 pénétrant dans des cannelures femelles correspondantes prévues à l'extrémité avant de la broche 13. Ce type d'accouplement permet notamment une lubrification par le centre de l'outil. La rotation de la bague 34 sur la couronne 24 produit une translation relative de la broche 7 et de la machine 1 de sorte, qu'après verrouillage de la machine sur l'équipement, le couplage en rotation soit assuré. Mais il faut également prévoir un verrouillage en translation des deux broches 7 et 13. Ce verrouillage est obtenu selon une caractéristique de l'invention par un couplage à billes escamotables qui sera maintenant décrit en regard des figures 3 et 4. Sur ces figures, les extrémités avant de la machine 1 et arrière de l'équipement 2 sont assemblées. Les cannelures 19 de la broche 7 sont en contact avec les cannelures femelles de la broche 13. La broche 7 comporte une gorge 17 dans laquelle sont incluses des billes 20, une seule de celles-ci apparaissant sur les figures 3 et 4. Sur la figure 3 qui représente l'outillage en position verrouillée, la bille 20 est maintenue dans la gorge 17 par un coulisseau 21 poussé par un ressort de rappel 22. Le coulisseau 21 est mobile en translation dans le nez de la machine 1. La translation du coulisseau est commandée par un piston 23 déplacé en translation par de l'air comprimé arrivant, par exemple par la canalisation 25. Dans la position verrouillée représentée sur la figure 3, I'air a été coupé sur la canalisation 25, le ressort 22 s'est détendu ce qui a déplacé le coulisseau 21 vers la droite de la figure. Le piston 23 s'est déplacé vers la droite de la figure. au cours de ce mouvement. Le coulisseau 21 occupe une position telle que sa butée 26 maintient la bille 20 à l'intérieur de la gorge 17, assurant ainsi le verrouillage en translation de la broche 7 sur la broche 13. Lors du désassemblage de l'ensemble ( FIG.4) I'alimentation en air par la canalisation 25 déplace le piston 23 vers la gauche de la figure. Le piston 23 entraîne le coulisseau 21 également vers la gauche de la figure ce qui comprime le ressort 22. La cavité 27 du coulisseau arrive alors au-dessus de la bille 20 qui est libre et peut ainsi s'échapper de la gorge 17. La broche 7 peut alors être dégagée de la broche 13. Lorsque l'équipement n'est pas relié à une machine, un système de blocage maintient la broche 7 et l'empêche de tomber lors d'une manipulation. Ce blocage de la broche d'équipement 7 de l'équipement nu est constitué par un loquet à bascule 28 , se déverrouillant automatiquement au moment de sa liaison avec la machine lors de la rotation de la bague 34. D'un côté, la machine donne une vitesse et une avance de travail prédéterminées avec d'une part un accrochage standard de la machine 1 sur l'équipement 2 et d'autre part un accrochage standard de l'équipement 2 sur la grille 3. Le système d'accrochage entre machine et équipement se verrouille automatiquement par un système de douille à ergots. Les broches, équipements et machines se verrouillent axialement par un système de bille escamotable mue par un piston pneumatique 23, par exemple. L'opération de verrouillage machine-équipement est effectuée sur le poste de travail, I'équipement étant préalablement installé, sur la grille de perçage. Ces opérations peuvent être réalisées séparément, automatiquement si des robots manipulateurs sont installés à proximité. La présente invention permet de diminuer le nombre de machines nécessaires pour des opérations d'usinage multiples. L'utilisateur peut régler plusieurs types d'équipements, plus facilement, les monter et, avec une seule machine, actionner successivement tous les outillages. II en résulte une économie sur les machines et leur entretien. Les particularités de l'invention sont les suivantes: - liaison en rotation par cannelures mâle-femelle; - liaison axiale par billes escamotables par exemple pneumatiquement; - verrouillage équipement-machine automatique, le verrouillage pouvant être toutefois manuel. - système de blocage par loquet à bascule de la broche d'équipement 7 se déverrouillant automatiquement au moment de sa liaison avec la machine; - montage et démontage manuels des équipements 2 avec accrochage standard sur les grilles en temps masqué, un équipement pouvant être monté à coté d'un poste en cours de travail; - facilité de réglage; - possibilité de changement instantané de rotation de vitesse et d'avance en utilisant une autre machine. II va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1"Procédé de montage d'outillages comprenant une machine et un équipement sur une grille d'usinage comportant des douilles de centrage et de verrouillage caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir une liaison amovible entre la machine (1) et l'équipement (2), une seule machine (1) permettant d'opérer successivement plusieurs équipements montés sur la grille d'usinage (3). 2" Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce l'équipement (2) présente à sa partie avant une bague (14) de verrouillage sur une douille (4) de la grille (3), le nez de la machine (1) comprenant une bague (34) de verrouillage sur l'extrémité arrière (24) de l'équipement (2), ce dernier se verrouillant automatiquement ou manuellement. 3 Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison en rotation entre la broche (13) de la machine (1) et la broche (7) de l'équipement (2) est une liaison par cannelures mâle-femelle permettant une lubrification par le centre. 4" Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, la liaison axiale étant assurée par des billes (20) maintenues dans une gorge (17) de la broche (7) pouvant s'extraire de cette gorge sous l'action d'un coulisseau (21). 5" Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coulisseau (21) est mobile en translation sous l'action du piston (23) d'un vérin pneumatique. 6" Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que une loquet à bascule (28) disposé à la partie arrière de l'équipement (2), immobilise la broche (7) et se déverrouille lors du montage de la machine (1) sur l'équipement (2).