Brevet FR2801238A1 — publié le 20010525

MACHINE DE MARQUAGE MODULABLE DE PIECES La presente invention se rapporte au domaine technique des machines et dispositifs de marquage de pièces diverses à caractère genéralement industriel, lesdites machines étant à même, par l'intermédiaire organe de marquage, de réaliser sur la surface de la pièce une série signes alphanumériques par marquage en général, et par exemple par gravage, micro percussion, rayage. La presente invention concerne une machine de marquage de pièces comportant un corps principal définissant une surface d'encombrement E, bâti lequel sont montés - organe de marquage monté déplaçable selon un plan dans un repère orthonormé d'axes (X, Y) définissant une surface de marquage S, - moyens moteurs destinés à assurer le déplacement de l'organe marquage par l'intermédiaire de moyens d'entraînement. La présente invention concerne également les accessoires de travail permettant la mise en oeuvre de la machine. II existe de nombreux besoins en matière de gravage ou marquage de pièces selon secteurs d'activité industrielle concernés et selon les dimensions et nombre caractères et/ou de lignes à marquer sur les pièces. De manière générale, on distingue trois grands types de matériel ou machines de marquage, à savoir les machines de marquage dites fixes , les machines de marquage dites portables , et les machines de marquage dites intégrées . Ainsi, il est déjà connu de concevoir et réaliser des machines marquage fixes qui, en raison de leur caractère non transportable, peuvent être de grandes dimensions et donc posséder une grande surface de marquage. De telles machines sont particulièrement utilisées pour le marquage de pièces de petites dimensions mais pour lesquelles la quantité d'informations à marquer est importante et répartie sur un grand nombre de lignes. A l'opposé, il est déjà connu de réaliser des machines de marquage portables qui, en raison de leur caractère portatif, sont conçues pour être faible encombrement, mais possèdent alors une surface de marquage réduite limitant le nombre de lignes et de caractères. Les machines portables sont, de manière conventionnelle, utilisées pour le marquage de pièces de grandes dimensions puisque la machine peut alors être directement mise en place sur ou contre la pièce à marquer. retrouve les mêmes contraintes dimensionnelles sur les machines dites intégrées n destinées â être installées sur une ligne de production. résulte de cet état de la technique et de l'extrême variété des pièces à marquer, qu'il s'agisse par exemple de pièces de fortes dimensions du genre châssis de tous ordres ou de petites dimensions du genre d'une simple etiquette ou pièce accessoire, que les entreprises industrielles sont contraintes de posséder à la fois une ou plusieurs machines fixes et une ou plusieurs machines portables. Bien évidemment, ceci contribue à multiplier les équipements des entreprises et à augmenter les investissements financiers nécessaires à la production, ce qui constitue une contrainte industrielle. Par ailleurs, les machines de marquage connues à ce jour, qu'il s'agisse des machines fixes ou portables, s'avèrent souffrir d'un inconvénient commun lié à leur encombrement important relatif. En effet, la nature même de la conception de ces machines implique nécessairement de prévoir sur le corps la machine une série de composants susceptibles d'assurer un deplacement complexe et maîtrisé de l'organe de gravage tout en prévoyant équipements nécessaires pour résister durablement à succession des impacts créés par l'opération de gravage en elle-même. Ceci contribue à multiplier et à renforcer les éléments techniques nécessaires au fonctionnement de telles machines, ce qui au total conduit à des machines d'encombrement important. Ceci constitue un autre inconvénient des machines de marquage connues à ce jour. dernier lieu, il convient de noter que la plupart machines de marquage connues à ce jour mettent en oeuvre un organe marquage qui est monté déplaçable sur le corps de la machine selon première liberté de mouvement correspondant à un premier axe longitudinal, généralement l'axe des X, alors que la seconde liberté de mouvement de l'organe de marquage s'effectue autour d'un axe de rotation. Les machines utilisant ce principe de déplacement souffrent d'un inconvénient lié à la réduction relative de la surface de marquage de la machine, puisque le déplacement selon l'axe Y de l'organe de marquage s'effectue selon un arc de cercle limitant par conséquent la surface de marquage. Ceci constitue un autre inconvénient des machines connues à ce jour, alors même que leur encombrement est généralement important lorsqu'il est rapporté à la surface de marquage. Sur les machines à tables croisées, la surface de marquage peut être augmentée sensiblement, mais au prix d'une augmentation importante de l'encombrement. L'invention se propose en conséquence de porter remède aux différents inconvénients énumérés précédemment et à proposer une nouvelle machine de marquage de pièces qui soit polyvalente. Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle machine marquage de pièces dont l'encombrement est réduit et la surface marquage augmentée. Un objet complémentaire de l'invention vise à proposer une nouvelle machine de marquage de pièces particulièrement simple à concevoir tout en étant de compacité réduite et parfaitement équilibrée sur le plan mécanique et dynamique. Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle machine de marquage présentant une bonne fiabilité et une bonne résistance aux chocs et efforts répétitifs liés à l'opération de marquage. Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle machine de marquage particulièrement économique à réaliser, et permettant notamment de réduire les câblages électriques nécessaires à son fonctionnement. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une machine marquage de pièces comportant un corps principal définissant une surface d'encombrement E, sur lequel sont montés - organe de marquage monté déplaçable selon un plan dans repère orthonormé d'axes (X-Y), définissant une surface de marquage S, - moyens moteurs destinés à assurer le déplacement de l'organe marquage par l'intermédiaire de moyens d'entraînement, caractérisee en ce que la machine est modulable, et comporte des moyens d'accouplement destinés à rendre la machine de marquage modulable pour l'accoupler indifféremment et en combinaison - soit à un organe de préhension manuel pour en faire machine portable, - soit à un bâti fixe pour en faire une machine fixe, - soit à un organe fixe intégré dans une chaîne de fabrication ou production pour en faire une machine intégrée. Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'accessoires de travail destinés à fonctionner en association avec la machine de marquage conforme à l'invention et comprenant - un organe de préhension destiné à être accouplé avec moyens d'accouplement de la machine de marquage pour former une machine portable, et/ou - un bâti fixe destiné à s'accoupler avec les organes d'accouplement de la machine de marquage pour former une machine fixe, et/ou un organe fixe intégré dans une chaîne de production ou fabrication pour en faire une machine intégrée. D'autres avantages de l'invention seront décrits plus en détails dans la description qui suit à l'aide des dessins présentés uniquement à titre illustratif et limitatif dans lesquels - figure 1 illustre selon une vue en perspective générale une machine de marquage conforme à l'invention. - figure 2 illustre selon une vue latérale avant une machine de marquage conforme à l'invention. - figure 3 illustre selon une vue en coupe longitudinale partielle la machine de marquage conforme à l'invention. - La figure 3A illustre, selon une vue en coupe longitudinale partielle, une variante préférentielle de réalisation. - La figure 4 illustre selon une vue schématique en perspective un exemple d'accessoire d'accouplement susceptible d'être accouplé avec une machine de gravage conforme à l'invention. - La figure 5 illustre selon une vue schématique en perspective autre accessoire d'accouplement susceptible d'être accouplé avec une machine de gravage conforme à l'invention. figures 1 à 5 illustrent de manière générale une machine de marquage et/ou de gravage conforme à l'invention, ladite machine étant à même d'effectuer le marquage ou gravage d'une pièce métallique, plastique ou autre, par exemple par micro - percussion ou rayure sur toute surface acceptant une déformation élastique en y réalisant une série de signes alphanumériques ou encore des logotypes, ou tout signe équivalent. machine de marquage conforme à l'invention comprend un corps principal généralement métallique comportant par exemple deux plaques latérales 3 et une embase inférieure 4 formant une platine support. machine comporte également un organe de marquage 5 pourvu d'une pointe de marquage 6, de type pointe vibrante , par exemple magnétique pneumatique, destinée à se déplacer au-dessus de la surface à marquer pour former les signes ou logotypes à marquer. De manière classique, l'organe de marquage 5 comprend un électroaimant et est monté déplaçable selon un plan P et dans un repère orthonormé d'axes (X, Y) définissant une surface de marquage S. Avantageusement, et tel que cela est montré aux figures 1 à 3 notamment, l'organe de marquage 5 est monté sur un chariot 8, lui-même monté en translation selon les axes (X, Y) sur une platine 4 du corps principal De manière avantageuse, le chariot 8 est monté déplaçable en translation par coulissement selon les flèches F1, F2 définissant l'axe des sur deux glissières 11 interposées entre deux flasques 12 montés mêmes à glissement selon l'axe des X et selon les flèches F3, F4 sur deux colonnes 13, formant des axes. Ce montage permet en conséquence un déplacement de l'organe de marquage et de la pointe vibrante 6 dans un plan P et selon repère orthonormé définissant, en considération des positions de butée definies par les flasques 12 et les plaques latérales 2, 3 une surface de marquage S. De la même manière, le corps principal 1 définit dans le même plan P une surface d'encombrement hors tout de l'appareil notée E et supérieure à la surface de marquage S. La machine conforme à l'invention comporte également des moyens moteurs 15, 16, exemple des moteurs électriques, destinés à assurer le déplacement de l'organe de marquage 5 par l'intermédiaire moyens d'entraînement. Selon une version particulièrement avantageuse de l'invention, les moyens d'entraînement comportent un système pignon/crémaillère pour réduire autant que possible l'encombrement hors tout de la machine afin de la rendre portable et modulable, et afin d'obtenir un ratio E/S inférieur à 8. Avantageusement, le système pignon/crémaillère assure la translation de l'organe de marquage 5 selon l'axe Y. Tel que cela est par exemple illustré aux figures 1 à 3, le système pignon/crémaillère comporte une crémaillère fixe directement ou indirectement solidaire de la platine 4, ainsi pignon 18 destiné à rouler sur la crémaillère fixe 17. Selon ce montage, moyens d'entraînement comprennent deux pignons 18 montés vers les extrémités d'un axe 19, ce dernier étant relié au moteur l'intermédiaire d'une poulie crantée 20 roulant sur une courroie crantee Les moyens d'entraînement selon l'axe Y peuvent être avantageusement associés à un tendeur automatique 22 destiné à compenser les écarts de longueur de la courroie crantée 21 lors du roulement de la poulie crantée 20. Le mouvement de translation selon l'axe des Y, et selon l'une des deux directions F1, F2 produit grâce à ce montage est transmis au chariot 8 l'intermediaire de deux renvois 24 reliés l'un à l'autre et d'un axe parallèle à l'axe 19. Tel que cela est illustré aux figures 1 et 3, la machine conforme à l'invention comporte deux crémaillères fixes 17 montées de part et d'autre de la platine 4. Un tel montage permet outre un gain d'encombrement général de machine, un bon équilibrage de la machine et une bonne répartition l'ensemble des forces impliquées. De manière avantageuse, les moyens d'entraînement de l'organe de marquage 5 selon l'axe X seront formés par un ensemble classique de type vis/écrou. Un tel mode d'entraînement, bien connu de l'homme du métier, peut comprendre une vis centrée par rapport aux deux flasques 12 opérant une translation selon l'axe X du chariot 8 par l'intermédiaire d'un écrou, d'une ou plusieurs pièces de renvoi et de guidages non représentés aux figures. De tels moyens d'entraînement étant bien connu de l'homme du métier, ils ne seront en conséquence pas décrit plus en détails. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moteurs 15, 16 respectivement responsables du déplacement de l'organe de marquage 5 selon l'axe (Y, X) sont montés de manière fixe sur le corps principal 1 et de manière indépendante du chariot 8. Un tel montage est rendu possible par le gain de place procuré par le recours à un système d'entraînement pignon/crémaillère. Ce montage permet par ailleurs, en raison de l'absence déplacement des moteurs 15, 16 de simplifier et d'augmenter la fiabilité connexions électriques nécessaires. Selon une version particulièrement avantageuse de l'invention le chariot 8 est monté en translation sur la platine 4 par l'intermédiaire d'une surface d'appui et de glissement entre ledit chariot 8 et ladite platine 4 afin de réduire les efforts mécaniques lors du travail de l'organe de marquage pendant les impacts de marquage. Avantageusement, tel qu'illustré à figure 1, la surface d'appui sera formée entre une partie de la face supérieure du chariot 8 et une surface correspondante ménagée à la partie inférieure, un renvoi 24. figure 3A illustre une variante de réalisation préférentielle de l'invention, ne diffère de la variante des figures 1 et 2 que par la suppression des renvois 24. Ainsi, selon cette variante, l'axe 19 de la figure 1 a ' supprimé pignons 18 sont montés directement sur l'axe 19A de la figure 1. Dans la transmission entre le moteur 15 et l'organe de marquage est assurée directement par un seul axe 19A, et les renvois 24 sont remplacés des guidages latéraux 40. Ce montage représente une simplification dans la conception de la machine et permet de supprimer les tendeurs 22 de variante des figures 1, 2 en raison de l'absence d'écarts de longueur de la courroie 21. La machine de marquage selon l'invention est en conséquence machine de conception et de poids en faisant une machine portable et modulable, c'est à dire apte à se transformer, si nécessaire, en machine fixe ou integrée. Ainsi, selon une autre caractéristique particulièrement importante de l'invention, la machine de marquage portable conforme à l'invention comporte en outre des moyens d'accouplement 30 destinés à rendre la machine de marquage modulable pour l'accoupler indifferemment, soit à un bâti fixe 32 pour en faire une machine fixe ou soit à un organe fixe intégré dans une chaîne de production ou fabrication pour en faire une machine integrée. Avantageusement, les moyens d'accouplement 30 sont montés sur une plaque de rigidification 35 solidaire du corps principal 1 et formant une de ses parois latérales. Avantageusement, les moyens d'accouplement 30 seront du type à accouplement rapide, impliquant par exemple une vis ou un ensemble d'accouplement par coopération de forme, afin d'assurer un changement rapide du type d'utilisation de la machine. Tel qu'illustré aux figures 4 et 5, la machine modulable est pourvue d'un organe de préhension manuel 31 qui peut être une simple poignée apte à être vissée sur la plaque 35 par les moyens d'accouplement 30. Selon une variante de réalisation, l'organe de préhension 31 peut être fixé à demeure et de manière permanente sur la machine de marquage, de telle sorte que les moyens d'accouplement 30 sont indépendants de la fixation de cet organe, et exemple disposés à l'extrémité libre dudit organe ou à un autre emplacement sur la machine. Pour utiliser la machine selon l'invention à poste fixe, le bâti fixe 32 peut être un bâti individuel ou, contraire, un organe fixe ou une partie de bâti intégrée dans une chaîne de fabrication. Au sens de l'invention, les pièces ou organes destinés à être accouplés avec les moyens d'accouplement 30 prévus sur le corps principal 1, forment les accessoires de travail de la machine de marquage conforme à l'invention font en conséquence partie de l'invention en elle-même. De manière avantageuse, la conception de la machine de marquage de pièces sera réalisée de manière à ce que le ratio EIS soit inférieur à 4 et de préférence voisin de 3,9 afin de conférer à la machine une compacite aussi réduite que possible pour la rendre aisément manipulable et portable. A titre d'exemple, les dimensions hors tout de la machine seront de l'ordre de 200 x 105 240 mm alors que la surface S sera de l'ordre de 110 x 50 mm, le poids global de la machine étant de l'ordre de 3,5 Kg. Les moyens techniques mis en oeuvre pour la conception de cette machine aboutissent en conséquence à une machine particulièrement compacte de poids réduit lui permettant, en conjonction avec des moyens d'accouplement, d'être au des besoins, transformable soit en une machine portable apte à assurer marquage de pièces de dimensions importantes, soit en machine marquage fixe établie ou intégrée dans une chaîne production apte à assurer le marquage de pièces de faible dimensions, à cadence élevée. Cette possibilité d'adaptation de la machine selon l'invention à différentes configurations de travail lui confère son caractère essentiel de modularité. REVENDICATIONS 1 - Machine de marquage de pièces comportant un corps principal (1) définissant une surface d'encombrement E, sur lequel sont montés - un organe de marquage (5, 6) monté déplaçable selon plan dans un repère orthonormé d'axes (X-Y), définissant surface de marquage S, - moyens moteurs (15, 16) destinés à assurer le déplacement de l'organe de marquage par l'intermédiaire de moyens d'entraînement, caractérisée en ce que la machine est modulable, et comporte des moyens d'accouplement destinés à rendre la machine de marquage modulable pour l'accoupler indifféremment et en combinaison - soit à un organe de préhension manuel (31) pour faire une machine portable, - soit à un bâti fixe (32) pour en faire une machine fixe, - soit à un organe fixe intégré dans une chaîne de fabrication ou production pour en faire une machine intégrée. 2 - Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ratio E/S est inférieur à 8. 3 - Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que le ratio E/S est inféra à 4,5. 4 - Machine selon l'une des revendications précédentes caracterisée en ce que les moyens d'entraînement (18, 17) comportent un système pignon/crémaillère. 5 - Machine selon la revendication 4 caractérisée en ce que le système pignon/crémaillère assure la translation de l'organe de marquage (5) selon l'axe Y. 6 - Machine selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce que le système pignon/crémaillère comporte une crémaillère fixe (1 montée sur le corps principal (1). 7 - Machine selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que le corps principal (1) comporte une platine (4) sur laquelle est montée en translation, selon les axes (X-Y), un chariot (8) supportant l'organe de marquage (5, 6). 8 - Machine selon la revendication 7 caractérisée en ce le chariot (8) est monté en translation sur la platine (4) par l'intermédiaire d'une surface d'appui entre ledit chariot (8) et ladite platine (4) afin réduire les efforts mécaniques lors du travail de l'organe de marquage 6). 9 - Machine selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisée en ce qu'elle comporte deux crémaillères fixes (17) montées de part et d'autre de la platine (4), 10 -Machine selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que les moyens moteurs (15, 16) sont montés de manière fixe sur le corps principal (1) et de manière indépendante du chariot (8). 11 -Machine selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que les moyens d'accouplement sont montés sur une plaque de rigidification (35) solidaire du corps principal (1) et formant une de ses parois latérales. 12 -Accessoires de travail destinés à rendre modulable une machine marquage conforme à l'une des revendications 1 à 11 comprenant - un organe de préhension (31) destiné à être accouplé avec moyens d'accouplement (30) de la machine de marquage pour former une machine portable, - et/ou un bâti fixe (32) destiné à s'accoupler avec les organes d'accouplement (30) de la machine de marquage pour former une machine fixe, - et/ou un organe fixe intégré dans une chaîne de production ou fabrication pour en faire une machine intégrée.