Brevet FR2717725A1 — publié le 19950929

L'invention est du domaine de la coutellerie, et plus particulièrement du meulage des tranchants de lames d'outils, tels que couteaux, et elle a pour objet une machine pour tailler un tranchant lisse ou denturé dans la dite lame. On connaît des lames d'outil tranchant comportant une denture, micro denture notamment. Pour usiner cette denture, on utilise habituellement une meule crantée présentant le long de sa périphérie des reliefs circulaires d'usinage. Un problème à résoudre réside dans le fait que les lames présentent des profils divers, ce qui nécessite la mise en oeuvre, selon différents modes d'usinage: - soit d'une meule, dite de forme, présentant longitudinalement une géométrie complémentaire à celle du profil de la lame, - soit d'un dispositif à came, qui génère une cinématique d'appui de la lame contre la meule en fonction de son profil. Un inconvénient de ces modes d'usinage réside dans la confection nécessaire et spécifique, soit d'une meule pour le premier, soit d'au moins une came pour le second. De façon générale, un inconvénient majeur de ces modes d'usinage réside dans la complexité des opérations à effectuer lors d'un changement d'un modèle de lame sur une machine, et de ce fait dans le temps et les coûts importants que cela induit. On connaît par ailleurs des machines de meulage pour affiler les lames d'outils tranchants dans lesquelles la lame est animée d'un mouvement de translation, parallèle à l'axe de rotation de la meule, de manière à faire glisser la lame en appui contre la surface de révolution de la meule. Le but général de 1 invention est de proposer une machine de meulage pour former un tranchant sur une ébauche de lame, le dit tranchant pouvant être mince ou large, droit ou incurvé, lisse ou denturé, et reproduisant en négatif la partie de la surface de la meule contre laquelle est appuyée l'ébauche. Plus particulièrement, le but de l'invention est de proposer une machine dont la structure et la mise en oeuvre remédient aux inconvénients sus visés, et notamment une machine permettant de modifier rapidement et de façon simple une cinématique d'appui contre une meule, d'une lame à tailler qui présente un profil différent du profil d'une lame précédente. Selon l'invention, une machine pour former un tranchant sur une ébauche de lame d'un outil, couteau notamment, est principalement caractérisée en ce qu'elle comprend a.- une meule cylindrique, b.- un bâti équipé de moyens de préhension d'une lame et de moyens de guidage de celle-ci, d'une part en translation dans un plan, dit de manoeuvre, orthogonal au plan de rotation de la meule, l'un des axes de guidage, dit longitudinal, du plan de manoeuvre, étant parallèle à l'axe de rotation de la meule, l'autre axe de guidage étant dit transversal, et d'autre part en rotation autour d'un axe de guidage, dit de rotation, orthogonal au dit plan de manoeuvre, c.- des moyens respectifs de manoeuvre positive de la lame suivant au moins l'un quelconque des axes longitudinal et de rotation et suivant l'axe transversal, de telle sorte que la lame puisse être appliquée contre la meule et être animée d'un mouvement de roulement usinant grâce à l'un quelconque au moins des moyens de manoeuvre positifs respectifs aux axes de guidage, et que, pour au moins ceux des tranchants denturés, la meule étant dans ce cas crantée, du type de meule comportant le long de sa périphérie des reliefs circulaires d'usinage, le dit roulement usinant soit encrantant sur les dits reliefs de la meule, au fur et à mesure de l'usinage de la lame, d.- des moyens, dits codeurs, détecteurs et de codage des positions successives de la lame lors de son roulement contre la meule, les dits codeurs étant respectivement affectés à chacun des dits moyens de guidage, e.- des moyens de mémoire, de type numériques, équipés de moyens de sélection entre une situation, dite de travail, dans laquelle les moyens de mémoire sont des moyens de commande des moyens de manoeuvre de la lame suivant l'axe transversal et l'un quelconque des axes longitudinal et de rotation, et une situation, dite d'apprentissage, dans laquelle les moyens de mémoire sont des moyens de mémorisation du mouvement de roulement de la lame contre la meule, les dits moyens de mémoire étant placés sous la dépendance des dits codeurs. Selon des formes alternatives de réalisation, les dits moyens de manoeuvre sont, soit des organes de puissance placés sous la dépendance des dits moyens de mémoire, soit des moyens de manoeuvre manuelle, de telle sorte que, dans le cas où les moyens de mémoire sont en situation de travail, ceux-ci commandent les organes de puissance pour le taillage de dents sur une ébauche, et dans le cas où les moyens de mémoire sont en situation d'apprentissage, un opérateur puisse manoeuvrer manuellement un gabarit, constitué d'une lame pourvue de sa denture, en appui contre la meule et suivant l'axe longitudinal, pour que la cinématique d'appui contre la meule du gabarit induite par sa denture, qui encrante sur la meule, soit transmise par l'intermédiaire des codeurs aux moyens de mémoire, en vue d'une reproduction ultérieure des dentures sur une ébauche. Selon une forme accessoire de réalisation, la machine, dite simulateur, présente des moyens de manoeuvre uniquement manuels et une configuration similaire à une machine dans laquelle les moyens de manoeuvre sont des organes de puissance, le dit simulateur étant toutefois plus léger et d'un maniement plus souple ; dans ce cas, le gabarit pourrait éventuellement rouler contre une surface plane de référence comportant un revêtement souple, élastomère par exemple, figurant et se substituant à la meule, de telle sorte que la denture du gabarit agrippe le dit revêtement et encrante sur celui-ci à la manière qui vient d'être décrite. De préférence, la machine de l'invention est équipée d'un clavier et de moyens de programmation des moyens de mémoire, de telle sorte que les données mémorisées par les moyens de mémoire en situation d'apprentissage puissent être modifiées et/ou complétées. De préférence encore, les dits organes de puissance sont des organes hydrauliques placés sous la dépendance des moyens de mémoire par l'intermédiaire de servo-distributeurs respectifs. Selon une forme préférée de réalisation la machine comporte un ensemble formant bâti, comprenant - un premier support, dit banc longitudinal, équipé de moyens de guidage en translation suivant l'axe longitudinal, - un deuxième support, dit banc transversal, équipé de moyens de guidage en translation suivant l'axe transversal, - un troisième support, dit tourelle, équipé de moyens de guidage en rotation autour de l'axe de rotation, l'un quelconque des dits premier, deuxième et troisième supports constituant un support de l'un quelconque autre support de manière à ce que ceux-ci soient montés en étage. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite d'une forme préférée de réalisation, en relation avec les figures de la planche annexée, dans laquelle la fig.1 est un schéma de principe illustrant la mise en oeuvre d'une machine de l'invention, la fig.2 est un schéma structurel d'une même machine. Sur les figures, on désire ménager par meulage une denture, notamment du type dite "micro denture", sur une ébauche 2 de lame de couteaux par exemple. La démarche inventive a consisté à concevoir une machine dont la structure permette d'utiliser une meule cylindrique crantée et de pouvoir ménager rapidement une micro denture sur une ébauche, quel que soit le profil de cette dernière, contrairement aux machines de type à came, dont la mise en oeuvre génère des coûts de production élevé, en raison d'une part de l'élaboration de cames correspondantes à chacun des profils des ébauches à usiner, et d'autre part aux opérations astreignantes de changement des cames pour passer d'un profil à un autre.. Sur la fig.1 est illustrée l'idée mère de l'invention qui a consisté à proposer une machine permettant d'animer une ébauche 2, présentant un profil quelconque, d'un mouvement de roulement contre la meule 4, cette dernière 4 présentant de façon courante des reliefs circulaires d'usinage, tels que 6. Pour cela, la machine est équipée de moyens de préhension 42 d'une lame 2 et de moyens de guidage et de manoeuvre positive de celle-ci, d'une part en translation dans un plan (X,Y) de manoeuvre orthogonal au plan de rotation de la meule 4, et d'autre part autour d'un axe de rotation Z orthogonal au plan de manoeuvre (X,Y). La trajectoire, illustrée pour exemple, effectuée par le dit axe de rotation dans le plan de manoeuvre apparaît en pointillé 8 sur la figure, la combinaison des mouvements, générés par les moyens de manoeuvre positifs, induisant un roulement 1 de la lame 2 contre la meule 4, le dit roulement 1 étant un roulement usinant et la lame 2 encrantant au fur et à mesure de son usinage sur les reliefs 6 de la meule 4. Les moyens de manoeuvre positifs peuvent être, soit des moyens de manoeuvre manuelle 44, soit des organes de puissance hydrauliques 16,18,20, vérins notamment, tel que cela apparaît sur la fig.2. Sur la fig.2, une forme préférée d'une machine de l'invention comprend un bâti, composé de supports 10,12,14 montés en étage et respectivement équipés d'organes hydrauliques de manoeuvre 16,18,20, dont un banc longitudinal 10 pour la manoeuvre de la lame 2 suivant l'axe X, un banc transversal 12 pour la manoeuvre de la lame 2 suivant l'axe Y, et une tourelle 14 pour la manoeuvre de la lame en rotation autour de l'axe Z. Des codeurs 22,24,26 sont respectivement affectés aux déplacement des supports 10,12,14, et sont reliés à des moyens de mémoire 28 de type numériques, pour communiquer à ces derniers 28 la position exacte des supports 10,12,14 à un instant donné par rapport à une position initiale. Les moyens de mémoire 28 sont équipés de moyens de sélection 30 entre - une situation de travail, dans laquelle les moyens de mémoire 28 sont des moyens de commande de la mise en oeuvre des organes hydrauliques 16,18,20 par l'intermédiaire de servo distributeurs respectifs 32,34,36, - une situation d'apprentissage, dans laquelle les moyens de mémoire 28 sont des moyens enregistreurs des positions successives des supports 10,12,14; dans ce cas, l'enregistrement peut être effectué a.- soit par l'intermédiaire de supports informatiques classiques, tels que bandes magnétiques ou disquettes informatiques, b.- soit par l'intermédiaire des codeurs 22,24,26 par mémorisation des mouvements des différents supports 10,12,14 effectués manuellement, lors d'une opération d'usinage manuelle d'une ébauche ou encore lors d'une simulation de la dite opération à partir d'un gabarit, les mouvements des différents supports pouvant être effectués, soit in situ sur la machine opératrice 48 ellemême, soit sur un simulateur 46 situé à distance, le dit simulateur 46, illustré en pointillé sur la figure, présentant une configuration similaire à celle de la machine opératrice 48 mais étant toutefois d'une constitution plus légère, et de ce fait d'un maniement plus aisé pour des manoeuvres manuelles simultanées des supports 10,12,14 au moyen des poignées de manoeuvre 44. La machine est équipée d'un clavier de commande 38 et de moyens de programmation des moyens de mémoire 28, pour que les données mémorisées puissent être modifiées et/ou complétées, notamment les données d'usinage, telles que vitesse de rotation de la meule 4 et vitesse de déplacement des différents supports 10,12,14. La tourelle 14 est équipée des dits moyens de préhension 42 de la lame 2, et est pourvue de moyens d'inclinaison de la lame 2 par rapport à la meule 4 pour ajuster la profondeur d'usinage des dentures. La machine comprend, tel que cela est connu de l'art antérieur, une mollette de taillage 40 de la meule pour lui conférer les dits reliefs 6, et des moyens de manoeuvre en translation 3 de la meule 4 orthogonalement à son plan de rotation, pour corriger les modifications de son diamètre dues à son affûtage par la dite mollette 40. On notera que la configuration des dentures illustrée sur la fig.1 n'est qu'un exemple pédagogique, et qu'une même meule peut comporter des reliefs de différentes largeurs. On notera par ailleurs, que même dans le cas où le tranchant ne comporte pas de denture, la rugosité de la meule et la rugosité inverse du tranchant peuvent être considéré comme procurant la fonction d'encrantement. On notera enfin, que bien que l'on ait décrit et représenté une forme préférée de réalisation de l'invention, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à cette forme mais qu'elle s'étend à tout dispositif comportant les caractéristiques énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1.- Machine (46,48) de meulage pour former un tranchant sur une ébauche de lame (2), le dit tranchant pouvant être mince ou large, droit ou incurvé, lisse ou denturé, et reproduisant en négatif la surface d'usinage de la meule (4) caractérisée en ce qu'elle comprend a.- une meule cylindrique (4), b.- un bâti équipé de moyens de préhension (42) d'une lame (2) et de moyens de guidage de celle-ci dans l'espace, c.- des moyens (16,18,20) de manoeuvre positive de la lame (2), de telle sorte que la lame (2) puisse être appliquée contre la meule (4) et être animée d'un mouvement de roulement usinant (1) grâce à l'un quelconque au moins des moyens (16,18,20) de manoeuvre positifs, et que, pour au moins ceux des tranchants denturés, la meule (4) étant dans ce cas crantée et du type comportant le long de sa périphérie des reliefs (6) circulaires d'usinage, le dit roulement usinant (1) soit encrantant sur les dits reliefs (6) de la meule (4), au fur et à mesure de l'usinage de la lame (2) 2.- Machine selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens de guidage de la lame sont des moyens de guidage, d'une part en translation dans un plan (X,Y), dit de manoeuvre, orthogonal au plan de rotation de la meule (4), l'un des axes de guidage (X), dit longitudinal, du plan de manoeuvre, étant parallèle à l'axe de rotation de la meule (4), l'autre axe de guidage (Y) étant dit transversal, et d'autre part en rotation autour d'un axe de guidage (Z), dit de rotation, orthogonal au dit plan de manoeuvre, et en ce que les moyens de manoeuvre positive de la lame (2) sont des moyens de manoeuvre (16,18,20) suivant au moins l'un quelconque des axes longitudinal (X) et de rotation (Z), et suivant l'axe transversal 3.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre d.- des moyens (20,24,26), dits codeurs, détecteurs et de codage des positions successives de la lame (2) lors de son mouvement de roulement contrez la meule (4), les dits codeurs (20,24,26) étant respectivement affectés à chacun des dits moyens de guidage, e.- des moyens de mémoire (28), de type numériques, équipés de moyens de sélection (30) entre une situation, dite de travail, dans laquelle les moyens de mémoire (28) sont des moyens de commande des moyens (16,18,20) de manoeuvre de la lame (2) suivant l'axe transversal (Y) et l'un quelconque des axes longitudinal (X) et de rotation (Z), et une situation, dite d'apprentissage, dans laquelle les moyens de mémoire (28) sont des moyens de mémorisation du mouvement de roulement de ia lame (2) contre la meule (4), les dits moyens de mémoire (28) étant placés sous la dépendance des dits codeurs (22,24,26) 4.- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les dits moyens (16,18,20) de manoeuvre sont des organes de puissance placés sous la dépendance des dits moyens de mémoire (28) 5.- Machine selon la revendication 3 caractérisée en ce que les dits moyens (16,18,20) de manoeuvre sont des moyens de manoeuvre manuelle, de telle sorte que, les moyens de mémoire (28) étant en situation d'apprentissage, et l'opérateur manoeuvrant manuellement un gabarit, constitué d'une lame (2) pourvue de sa denture, en appui contre la meule (4) et suivant l'axe longitudinal (X), la cinématique d'appui contre la meule (4) du gabarit (2) induite par sa denture, qui encrante sur la meule (4), soit transmise par l'intermédiaire des codeurs (22,24,26) aux moyens de mémoire (28), en vue d'une reproduction ultérieure des dentures sur une ébauche 6.- Machine selon la revendication 5 caractérisée en ce que la machine (46) présente une configuration similaire à celle d'une machine opératrice (48) exempte d'organes de puissance (16,18,20), les moyens de manoeuvre étant uniquement manuels (44), le dit simulateur (46) étant pourvu d'une surface plane de référence substitutive de la meule (4), de telle sorte que la machine (46), dite alors simulateur, plus léger et d'un maniement plus souple, puisse être aisément manoeuvré manuellement par un opérateur en vue d'une opération d'apprentissage 7.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée : en ce qu'elle est équipé d'un clavier (38) et de moyens de programmation des moyens de mémoire (28), de telle sorte que les données mémorisées par les moyens de mémoire (28) en situation d'apprentissage puissent être modifiées et/ou complétées; 8.- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les dits organes de puissance sont des organes hydrauliques (16,18,20) placés sous la dépendance des moyens de mémoire (28) par l'intermédiaire de servo-distributeurs respectifs (32,34,36) 9.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble formant bâti, comprenant - un premier support (10), dit banc longitudinal, équipé de moyens de guidage en translation suivant l'axe longitudinal (X), - un deuxième support (12), dit banc transversal, équipé de moyens de guidage en translation suivant l'axe transversal (Y), - un troisième support (14), dit tourelle, équipé de moyens de guidage en rotation autour de l'axe de rotation (Z), l'un quelconque des dits premier (10), deuxième (12) et troisième (14) supports constituant un support de l'un quelconque autre support de manière à ce que ceux-ci soient montés en étage 10.- Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que la tourelle (14) est équipée des dits moyens de préhension (42) de la lame (2), et en ce que la tourelle (14) est pourvue de moyens d'inclinaison de la lame (2) par rapport à la meule (4) pour ajuster la profondeur d'usinage des dentures