Brevet FR2712520A1 — publié le 19950524

La présente invention concerne un dispositif de détection du couple exercé sur une pièce à roder montée sur une machine d'usinage. Le contrôle d'un ou plusieurs niveaux de couple appliqué à une pièce à roder permet de déclencher des phases d'usinage particulières telles qu'accostage pour le passage de l'avance rapide à l'avance de travail de l'outil d'usinage, sur-couple pour la remontée d'urgence d'une broche, etc... A cet effet, le dispositif de l'invention permettant la détection du couple exercé sur une pièce à roder est caractérisé en ce qu'il comprend une embase mobile en rotation autour de l'axe de rodage par rapport à une embase fixe ; des moyens de montage de la pièce à roder sur l'embase mobile agencés de sorte que la pièce à roder et l'embase mobile soient solidaires en rotation ; et des moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile aptes à déclencher certaines phases de rodage lorsque cette rotation se produit, correspondant à un couple déterminé appliqué sur la pièce à roder. Les moyens de montage de la pièce à roder sur l'embase mobile comprennent un équipage mobile monté sur l'embase mobile et déplaçable, par rapport à celle-ci, en translation et en rotation suivant et autour de deux axes perpendiculaires entre eux et perpendiculaires à l'axe de rodage ; et des moyens de fixation de la pièce à roder sur l'équipage mobile. Avantageusement, l'équipage mobile comprend un support sur lequel la pièce à roder est fixée par les moyens de fixation précités ; un cadre intermédiaire sur lequel le support est monté mobile en translation et en rotation par rapport à un premier axe perpendiculaire à l'axe de rodage et des moyens de montage du cadre intermédiaire sur l'embase mobile de sorte qu'il soit mobile par rapport à cette dernière en translation et en rotation par rapport à un deuxième axe perpendiculaire au premier et à l'axe de rodage. De préférence, les moyens de montage du support sur le cadre intermédiaire et/ou du cadre intermédiaire sur l'embase mobile comprennent des axes de boussolage. Les moyens de fixation de la pièce à roder sur le support comprennent au moins un levier apte à venir en contact avec un épaulement de la pièce en position de verrouillage afin de la plaquer contre une butée du support des moyens élastiques de rappel du levier en position de verrouillage ; et des moyens de centrage de la pièce sur le support. Avantageusement, les moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile comprennent un détecteur se trouvant au droit d'une pièce solidaire de l'embase mobile lorsque cette dernière est dans sa position de référence ; et des moyens de liaison reliant ce détecteur à des moyens de commande aptes & déclencher certaines phases de rodage lorsque la pièce de l'embase mobile s'est éloignée du détecteur. Les moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile comprennent également des moyens de rappel de celle-ci dans sa position de référence. Les moyens de rappel de l'embase mobile comprennent une entretoise articulée sur l'embase fixe ; une tige articulée sur la pièce solidaire de l'embase mobile et apte à coulisser dans l'entretoise ; et un ressort interposé entre la tige et l'entretoise. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2 ; et - la figure 2 est une vue de dessus suivant la flèche II de la figure 1. Le dispositif de détection du couple exercé sur une pièce à roder 1 représentée en traits mixtes comprend, conformément à l'invention, une embase 2 montée mobile en rotation autour d'un axe de rodage ZZ' par rapport à une embase fixe 3 solidaire d'une partie de bâti 4 d'une machine d'usinage. La rotation de l'embase 2 relativement à l'embase fixe 3 est assurée par un roulement à billes 5 fixé entre ces deux embases coaxialement à l'axe ZZ'. Ce dispositif comprend de plus des moyens de montage de la pièce à roder 1 sur l'embase mobile 2 et agencés de façon que la pièce 1 et l'embase mobile 2 soient solidaires en rotation. A cet effet, les moyens de montage comprennent un équipage mobile 6, 7, 8, 9, qui sera détaillé, monté sur l'embase mobile 2 et déplaçable, par rapport à celle-ci, en translation et en rotation suivant et autour de deux axes perpendiculaires entre eux XX' et Yy' et perpendiculaires à l'axe de rodage ZZ' ; et des moyens de fixation indiqués généralement en 10 de la pièce à roder 1 sur l'équipage mobile et qui seront également décrits ultérieurement. De préférence, l'équipage mobile comprend un support 6 sur lequel la pièce à roder 1 est fixée par les moyens de fixation 10 ; un cadre intermédiaire 7 sur lequel le support 6 est monté mobile, par des moyens de montage 8, en translation et en rotation par rapport à l'axe XX' perpendiculaire à l'axe de rodage ZZ', et des moyens de montage 9 du cadre intermédiaire 7 sur l'embase mobile 2 de façon que le cadre 7 soit mobile par rapport à l'embase 2 en translation et en rotation relativement à 1'axe yY' perpendiculaire aux axes XX' et ZZ'. Les moyens de montage 8 et 9 sont sensiblement identiques et sont constitués respectivement par deux axes de boussolage primaire 8 permettant l'alignement de la pièce à usiner 1 par rapport & la broche d'usinage (rodage) et assurant la transmission du couple d'usinage au cadre intermédiaire 7 et deux axes de boussolage secondaire 9 assurant la transmission du couple à l'embase mobile 2. Pour la simplicité, seul l'un des deux axes de boussolage secondaire 9 est représenté en détail en figure 1. Cet axe est constitué d'une partie cylindrique 9a traversant une paroi correspondante de l'embase mobile 2 perpendiculairement à l'axe ZZ' et dont l'extrémité porte de façon coulissante, par l'intermédiaire d'une bague antifriction 11, une partie du cadre intermédiaire 7 de façon à assurer une translation limitée de celui-ci relativement & l'embase 2 suivant l'axe YY'. L'axe de boussolage 9 comprend de plus une collerette 9b emprisonnée entre la paroi de l'embase mobile 2 et une portion de paroi parallèle à celleci du cadre intermédiaire 7 par l'intermédiaire d'une vis de fixation réglable 12. Les deux autres axes de boussolage 8 étant sensiblement identiques en structure et fonctionnement aux axes de boussolage 9, ils n'ont pas à être décrits sinon qu'ils permettent une oscillation du support 6 par rapport au cadre intermédiaire 7 autour de l'axe XX' et une translation limitée du support 6 suivant ce même axe. Les moyens de fixation de la pièce à roder 1 comprennent dans le cas présent quatre leviers 10 formant moyens de bridage de la pièce 1 et aptes à venir en contact respectivement avec des épaulements la de la pièce 1 en position de verrouillage afin de plaquer la pièce 1 contre une partie formant butée 6a du support 6 ; des moyens élastiques de rappel 13 des leviers 10 en position de verrouillage ; et des moyens de centrage de la pièce 1 sur le support 6 constitués dans le cas présent par un fourreau 14 solidaire du support 6. Chaque moyen élastique de rappel 13 comprend une tige 13a pouvant coulisser dans le support 6 parallèlement à l'axe ZZ' et rappelée en position basse de verrouillage du levier correspondant 10, par un ressort de rappel 13b logé en partie dans un perçage correspondant du support 6 en faisant saillie de celui-ci pour venir en appui sur une collerette 13c en bout de la tige 13a. L'extrémité libre de la tige 13a adjacente à la collerette 13c est en appui forcé par le ressort de rappel 13b sur une partie formant queue îOa du levier 10 située à l'opposé de l'axe lOb permettant la rotation du levier 10 relativement à l'équipage mobile formé par les éléments 6-9 décrits ci-dessus. Bien entendu, le bridage de la pièce à roder 1 sur le support 6 peut être effectué par un nombre de leviers 10 différent de quatre, par exemple un seul pouvant suffire pour une forme particulière de la pièce à roder 1. On comprendra que le type de montage de la pièce å roder 1 qui vient d'être décrit permet d'absorber les efforts axiaux tout en permettant une rotation en cas de transmission de couple sur l'équipage mobile 6 à 9. Le dispositif de détection comprend de plus des moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile 2 et aptes à déclencher certaines phases de rodage de la pièce 1 lorsque cette rotation se produit, correspondant à un couple déterminé exercé sur la pièce à roder 1. De préférence, ces moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile 2 comprennent un détecteur 15, tel que par exemple un détecteur de proximité, situé au droit d'une pièce formant levier 16 fixée à l'embase mobile 2 lorsque la pièce 16 se trouve dans sa position de référence telle que représentée en figure 2. Des moyens de rappel de l'embase mobile à sa position de référence sont également prévus dans les moyens sensibles à la rotation de l'embase 2. Ces moyens de rappel comprennent une tige 17 fixée dans l'articulation 21 permettant la rotation par rapport au levier 16. Le ressort 20 en appui sur la tige 17 transmet sa poussée à l'entretoise 19 et à l'articulation 22 permettant la rotation par rapport à une pièce formant levier 18 solidaire de l'embase fixe 3. Cet ensemble permet de provoquer une rotation de l'embase mobile 2 par rapport à l'embase fixe 3 proportionnelle au couple appliqué sur la pièce à roder lors de son usinage et de donner l'information de montée en couple par le détecteur 15. Ce dernier est relié à des moyens de commande par l'intermédiaire de moyens de liaison (non représentés) aptes à déclencher certaines phases de rodage lorsque la pièce formant levier 16 de l'embase mobile 2 s'est éloignée du détecteur 15. Ainsi, le détecteur 15 permet, par perte de "contact" entre la pièce formant levier 16 et le détecteur 15, de contrôler des niveaux de couple exercé sur la pièce à roder 1 afin de déclencher des phases de rodage ou d'usinage. Le ressort 20 a un effet amortisseur permettant d'absorber des surcouples momentanés et d'en minimiser les effets. Le dispositif ci-dessus décrit permet donc de détecter un ou plusieurs niveaux de couple correspondant à différentes phases de travail sur une machine telle que par exemple une machine à enlèvement de copeaux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection du couple exercé sur une pièce à roder (1), caractérisé en ce qu'il comprend - une embase (2) mobile en rotation autour de l'axe de rodage (ZZ') par rapport à une embase fixe (3) ; - des moyens de montage de la pièce à roder (1) sur l'embase mobile (2) agencés de sorte que la pièce à roder (1) et l'embase mobile (2) soient solidaires en rotation ; et - des moyens (15) sensibles à la rotation de l'embase mobile (2) aptes à déclencher certaines phases de rodage lorsque cette rotation se produit, correspondant à un couple déterminé appliqué sur la pièce à roder (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage de la pièce à roder (1) sur l'embase mobile (2) comprennent - un équipage mobile (6-9) monté sur l'embase mobile (2) et déplaçable, par rapport à celle-ci, en translation et en rotation suivant et autour de deux axes perpendiculaires entre eux (XX', YY') et perpendiculaires à l'axe de rodage (ZZ') ; et - des moyens de fixation de la pièce à roder (1) sur l'embase mobile (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'équipage mobile précité comprend - un support (6) sur lequel la pièce à roder (1) est fixée par les moyens de fixation précités - un cadre intermédiaire (7) sur lequel le support (6) est monté mobile en translation et en rotation par rapport à un premier axe (XX') perpendiculaire à l'axe de rodage (ZZ') et - des moyens de montage (9) du cadre intermédiaire (7) sur l'embase mobile (2) de sorte qu'il soit mobile par rapport à cette dernière en translation et en rotation par rapport à un deuxième axe (YY') perpendiculaire au premier axe (XX') et à l'axe de rodage (ZZ'). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de montage du support (6) sur le cadre intermédiaire (7) et/ou du cadre intermédiaire (7) sur l'embase mobile (2) comprennent des axes de boussolage (8, 9). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation de la pièce à roder (1) sur le support (6) comprennent - au moins un levier (10) apte à venir en contact avec un épaulement (la) de la pièce à roder (1) en position de verrouillage afin de la plaquer contre une butée (6a) du support (6) - des moyens élastiques de rappel (13) du levier (10) en position de verrouillage ; et - des moyens de centrage (14) de la pièce à roder sur le support (6). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile (2) comprennent - un détecteur (15) se trouvant au droit d'une pièce (16) solidaire de l'embase mobile (2) lorsque cette dernière est dans sa position de référence ; et - des moyens de liaison reliant le détecteur (15) à des moyens de commande aptes à déclencher certaines phases de rodage lorsque la pièce (16) de l'embase mobile (2) s'est éloignée du détecteur (15). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens sensibles à la rotation de l'embase mobile (2) comprennent également des moyens de rappel (17, 19, 20) de celle-ci dans sa position de référence. 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de rappel de l'embase mobile (2) comprennent - une entretoise (19) articulée sur l'embase fixe (3) ; - une tige (17) articulée sur la pièce (16) solidaire de l'embase mobile (2) et apte à coulisser dans l'entretoise ; et - un ressort (20) interposé entre la tige (17) et l'entretoise (19).