Brevet FR2824006A1 — publié le 20021031

sant progressivement en direction de l'extrémité libre. 1 - 2824006 MACHINE POUR hE SUPPORT ET LE POSITIONNEMENT DE PIECES MECANIQUES DE FONDERI DOMAINE D'APPLICATION Cette invention se rétère à une machine manipulatrice, ou manipulateur, en mesure de supporter et de tourner d'une manière sélective une pièce mécanique, par exemple provenant d'un moulage et d'une fusion de fonderie, qui ait besoin dun traitement de finition, d'ébarbure ou d'un contrôle non destructif (de qualité, de dimension). Selon cette invention, le manipulateur comprend un châssis sur lequel sont montés des éléments positionneurs mobiles à partir d'une première position de charge, o ils permettent le chargement aisé des pièces mécaniques devant être traitées, jusqu'à une deuxième position de prise o ils supportent la pièce devant être traitée en une position d'efficacité aisse pour un opérateur. Chaque élément -- positionneur présente au moins un mandrin en mesure de positionner sélectivement la pièce de manière à favoriser le travail de l'opérateur. ETAT DE LA TECHNIQUE On sait qu'après un moulage et une fusion, une pièce macanique, qu'elle soit en fonte, en acier ou en toutes autres alliages ferreux ou non, présente extérieurement des différentes saillies de matériel appelées " barbes " ou " grumeaux ". Ces barbes doivent généralement être ôtéss car elles entravent les travaux de finition sur les machines-outils et, en même temps, elles sont très tranchantes, et donc dangereuses pour la séaurité des ouvriers. Les opérations débarbure et de finition sont effectuées normalement à l'aide dustensiles pneumatiques ou électriques et consistent en un polissage à l'émeri ou en un taillage manuel. Les pièces devant être traitéss sont positionnées sur des palettes à l' aide dappareils de - 2 - 2824006 soulèvement, comme par exemple un pont roulant, et puis sont successivement tournées et manipulées, exposant ainsi l'opérateur à de grands risques daccidents ainsi qu'à d'importantes pertes de temps qui influent sur la productivité de l'entreprise. Af in de résoudre l es inconvéni ent s de cet te technique et d'obtenir d'autres avantages, la demanderesse a projeté et réalisé la présente invention. DESCRIPTIOM DE L' INVENTION Un des buts de l' invention est celui de réaliser une machine pour le support de pièces mécaniques de fonderie qui permette par une manipulation simple et aisoe, le positionnement de pièces soumises à finition et ébarbure dans une position defficacité aisée pour l'opérateur, ainsi qu'une réduction des risques d' accidents des opérateurs effectuant ce genre d'opérations. Un autre but de cette invention est celui d'éliminer les temps morts de positionnement et de blocage des pièces devant être traitées, qui influent négativement sur l'activité. Selon la présente invention, et en accord avec de tels buts, une machine pour le support de pièces mécaniques comprend un châssis auquel sont associés des systèmes de support et de rotation qui supportent et soumettent sélectivement à une rotation les pièces mécaniques devant être traitées. Lesdits systèmes de support et de rotation comprennent une paire d'éléments de positionnement mobiles entre une première position de charge, o ils permettent le chargement de pièces mécaniques de fonderie, et une deuxième position de support o ils maintiennent les pièces mécaniques de fonderie dans la position de travail, et vice-versa. Les éléments de positionnement peuvent être disposés horizontalement ou verticalement ou bien en couple dans une combinaison horizontale et verticale. Chaque élément de positionnement comprend au moins un 3 _ 2824006 instrument de blocage qui peut, selon une variante, présenter des systèmes de prise profilés selon la forme et les dimensions de la pièce mécanique de fonderie sur laquelle ils doivent effectuer les ébartures. Au moins un élément de positionnement de chaque paire comprend un organe moteur associé aux systèmes de blocage correspondants, afin de mettre en rotation les pièces devant être traitéss. Une unité de commande et de contrôle est en outre associée à cet organe moteur; elle est en mesure d'agir sur ledit moteur pour bloquer la pièce devant être traitée dans une pluralité de positions distinctes aux niveaux angulaires et définies sur la base des paramètres introduits par l'opérateur. Cette pluralité de positions peut être mémorisse à l 'aide d' opportuns instruments de mémoire figurant dans l'unité de commande et de contrôle dans le but de prédisposer en série des pièces égales. En outre, la machine peut être mise en service et gérce également à l'aide de systèmes manuels, par exemple leviers et/ou boutons. L'utilisation de la machine qui a été décrite jusqu'à maintenant est simple et sûre car, une fois que les éléments de positionnement ont été mis dans la position de prise et que la pièce devant être traitée a été bloquce à l'aide des instruments de blocage, on agit soit sur l'unité de commande et de contrôle, soit sur les systèmes de mise en service manuelle afin de tourner la pièce dans les positions jugées les plus avantageuses pour effectuer le travail d'ébarbure, en économisant ainsi du temps et de la fatigue et en limitant considérablement le risque d'accidents. DESCRIPTION DES DESSINS Ces caractéristiques ainsi que dautres de la présente invention, apparaîtront plus claires après la visualisation des descriptions suivantes d'une forme préférentielle de réalisation, fournie à titre dexemple - 4 - 2824006 et non limitative, se rétérant aux dessins annexés o: - la figure 1 illustre une vue de perepective d'une première forme de réalisation de la machine selon cette invention; - la figure 2 illustre une vue frontale de la machine de la figure 1; - la figure 3 illustre une vue latérale schématisée, sectionnée partiellement, dune seconde forme de réalisation de la machine selon cette invention. DESCRIPTION D'UNE FORME DE REALISATION PREFERENTIELLE DE L' INVENTION En référence à la figure 1, la machine 10 telle que représentée pour le support de pièces mécaniques de fonderie 24 comprend, selon cette invention, un châssis auquel sont associés des éléments de positionnement, et dans le cas précis un piédroit fixe 12 et un mobile 13. Le piédroit mobile 13 peut se déplacer entre une première position de charge, o il est suffisamment distant de celui qui est fixe 12 afin de permettre le chargement de la pièce devant étre traitée 24, et une deuxtème position de support o il est suffisamment proche du contrefort fixe 12 de manière à maintenir, en coopération avec ledit piédroit 12, la pièce devant étre traitée en position suspendue et avec une efficacité aisée. Dans une solution préférentielle, le piédroit mobile 13 a une course d'environ 650 mm, et les deux piédroits 12 et 13 sont structurés de manière à supporter des pièces ayant des dimensions d'encombrement d'environ 1200x500x1000 mm avec un poids d' environ 300 kg. Le mouvement du piédroit mobile 13 entre les deux positions s'effectue, dans ce cas précis, par l'intermédiaire dun actionneur hydraulique linéaire 20 disposé entre les bases des deux piédroits 12 et 13 et perpendiculaire essentiellement au piédroit fixe 12. Les piédroits 12 et 13 sont en outre essentiellement parallèles durant le mouvement à l'actionneur linéaire 20. Chaque piédroit 12 et 13 prévoit à son extrémité supérieure un instrument de blocage, comme par exemple un mandrin référencé respectivement 15 et 16, en mesure de bloquer la pièce 24 devant être traitée, une fois que le piédroit mobile 13 ait été porté en position de prise. Dans ce cas spécifique, les mandrins 15 et 16 sont disposés avec eux essentiellement horizontaux afin de positionner horizontalement la pièce devant être traitée 24. Selon une variante, qui n'est pas illustrce dans les dessins, les mandrins 15 et 16 présentent des systèmes de prise, comme par exemple des mâchoires, des étaux ou similaires, profilés selon la forme et les dimensions de la pièce devant être traitée 24. Un organe moteur est associé à l'un des mandrins 15 et 16, avantageusement sur celui monté sur le piédroit fixe 12; dans ce cas spécifique il s'agit d'un transformateur à moteur 17 en mesure de porter la pièce 24 en rotation à une vitesse varlant de O à environ 15 tours/minute. Le transformateur à moteur 17 est commandé manuellement par une barre de mise en service manuelle 18 que l'opérateur actionne chaque fois qu'il désire faire tourner et, successivement, bloquer la pièce 24 afin d'effectuer le traitement. Une unité de commande et de contrôle 19 est en outre prévue, comme par exemple un PLC ou un C.N.C., en mesure de stocker, par l'intermédiaire d'instruments spécifiques de mémoire, les positions angulaires darrêt donnces par l'opérateur par l'intermédiaire de la barre de mise en service 18, de manière à automatiser la machine dans le cas o soit utilisée une série de pièces 24 égales entre elles. La machine 10 décrite jusqu'à maintenant est utilisée de la manière suivante: A l' aide d'un pont roulant, on positionne la pièce 24 - 6 - 2824006 entre les deux piédroits 12 et 13, portés précédemment dans la première position éloignse de charge. Les deux piédroits 12 et 13 sont portés successivement dans la deuxième position rapprochée de support, et la pièce est bloquée par les mandrins 15 et 16, à l 'aide éventuellement des systèmes de prise profilés. Si la pièce 24 devant être traitée est la première d'une série, ou de toute manière est une pièce répétitive, l'opérateur actionne le transformateur à moteur 17 et en interrompt la rotation, à l' aide de la barre 18, chaque fois que la pièce se trouve dans une position appropriée pour être traitée. Toutes les positions utilisées sont enregistrées par l'unité de commande et de contrôle 19, comme un unique programme de travail, de manière qu'elles puissent être réutilisoes successivement pour le traitement de pièces 24 similaires. Au cours d'une seconde forme de réalisation (cf. Figure 3), la machine 10, selon cette invention, comprend un deuxième élément de positionnement et de blocage 123 essentiellement orthogonal auxdits piédroits 12 et 13. L'élément de blocage 123 est constitué principalement par deux étriers 113, 112 et par un levier démultiplicateur 122 déclenché à son tour par un actionneur linéaire 121. L,élément de blocage 123 est en mesure de glisser verticalement le long de coulisses 114 fixées au châssis 11. Un actionneur linéaire 120 est en outre fixé audit châssis 11; il actionne ledit glissement vertical de l'élément de blocage 123. L'étrier 113 est basculant et peut tourner d'une position de charge, dans laquelle il permet le chargement aisé de la pièce devant être traitée 24 par l'intermédiaire de systèmes de soulèvement, vers une position de support dans laquelle elle bloque ladite pièce 24 dans une position de travail. L'étrier 113 a une forme es sent iel lement en " L " et a une extrémi té axée sur _ 7 _ 2824006 l'étrier 112 et l'autre associée à un actionneur linéaire 118 sur lequel est fixé un mandrin 117 en mesure de bloquer la pièce. Un moteur 115 est au contraire associé à l'étrier 112, moteur sur lequel est monté, opposé et donnant sur le mandrin 117, un mandrin 116 fixé au moteur 115 sur la pièce 24 centrée essentiellement, par rapport également aux piédroits 12 et 13. Le levier démultiplicateur 122 est en outre fixé à l'étrier 112 i il est en mesure d'actionner, par l'intermédiaire de l'actionneur linéaire 121, le mouvement basculant de l'étrier 113. Le levier démultiplicateur 122 permet l'utilisation d'un actionneur 121 de dimensions réduites par rapport à l'étendue du renversement de l'étrier. Des mâchoires ou des étriers peuvent être fixés aux mandrins 116 et 117; ils doivent être opportunément profilés selon les caractéristiques de la pièce 24 devant être traitée. Le fonctionnement de la machine 10 pour le support et le positionnement des pièces mécaniques de fonderie dans cette deuxième forme de réalisation est la suivante: L'étrier 113 est mis dans la position de charge et, successivement, la pièce 24 est chargée en la fixant au mandrin 116. L'étrier 113 est ensuite mis dans la position de support et la pièce 24 est bloquée définitivement à l' aide du mandrin 117. L'élément de blocage 123 est déplacé verticalement à l' aide de l'actionneur 118 afin de corriger d'éventuelles différences de hauteur entre les pièces 24 devant être traitéss. Par l'intermédiaire de l'actionneur 120, on déplace verticalement l'élément de blocage 123 de manière à permettre à l'opérateur une position aisée de travail afin de faciliter et simplifier l'ébarbure et la finition, ainsi quun chargement/déchargement de la pièce 24, par - 8 - 2824006 exemple à l' aide d'un pont roulant ou appareil similaire. Même dans cette solution, le moteur 115 est commandé manuellement par la barre de mise en service 18, et il est éventuellement asservi à l'unité de commande et de contrôle 19. Des systèmes daspiration, non illustrés dans les dessins, sont prévus dans les deux formes de réalisation décrites; ils sont formés principalement d'une hotte aspirante traditionnelle installée au-dessus des piédroits 12, 13, 112 et 113, et de plusieurs buses soufflantes fixéss aux piédroits 12, 13, 112 et 113 de manière à diriger les copeaux, ou poussières qui se forment durant le traitement, vers la hotte daspiration. Selon cette invention, la machine 10 comprend en outre des systèmes de protection 23 (figure 1) en mesure d'empêcher la projection vers les opérateurs, de copeaux et déventuelles étincelles durant le traitement. La rigidité de la machine 10, que ce soit durant le déplacement ou dans la position de travail, est garantie par les glissières 14, 114 fixées à la base 11 et qui permettent des mouvements stables et précis. Il est clair de toute manière que des modifications et/ou des adjonctions de pièces peuvent être apportéss à la machine 10 décrite jusqu'à maintenant, sans pour cela sortir du domaine de cette invention. Par exemple, l'actionneur hydraulique linéaire, qui actionne les mouvements du piédroit mobile 13, pourrait être remplacé par une ou plusieurs vis sans fin associées à leurs moteurs respectifs pas-à-pas. Et encore: la barre 18 pourrait être remplacée par un levier, un bouton ou tout autre élément adéquat, et être actionnée manuellement. Il est clair de toute manière que, bien que cette invention ait été décrite en se référant à des exemples spécifiques, une personne experte du secteur pourra réaliser sans aucun doute de nombreuses autres formes 9 2824006 équivalentes de machine pour le support de pièces mécaniques de fonderie, rentrant toutes dans le domaine de cette invention. - 10 - 2824006 REVENDICATIONS 1. Machine pour le support de pièces mécaniques (24), par exemple de fonderie, caractérisée par le fait qu'elle comprend des systèmes de support et de rotation (12, 15, 13, 16, 112, 116, 113, 117) comprenant au moins une paire d'éléments de positionnement, parmi lesquels au moins un (13, 113) est mobile par rapport à l'autre (12, 112) entre une position de charge desdites pièces mécaniques (24) et une position rapprochée de support o lesdites pièces mécaniques (24) sont maintenues en position suspendue pour le traitement de la part dun opérateur. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites pièces de support et de rotation (12, , 13, 16) sont disposées de manière à maintenir ladite pièce mécanique (24) dans une position essentiellement horizontale. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisoe par le fait que lesdites pièces de support et de rotation (112, 116, 113, 117) sont disposées de manière à maintenir ladite pièce mécanique (24) dans une position essentiellement verticale. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend des systèmes de mouvement linéaires (20, 120) en mesure de déplacer au moins ledit élément de positionnement mobile (13, 113). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisce par le fait que lesdites pièces de mouvement linéaires (20, ) comprennent un actionneur hydraulique. 6. Machine selon la revendication 4, caractérisce par le fait que lesdites pièces de mouvement linéaires (20, ) comprennent au moins une vis sans fin mise en rotation par un moteur électrique pas-à-pas. 7. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend des systèmes de glissière (14, 114) coopérant avec lesdits éléments de positionnement mobiles (13, 113). - 11 - 2824006 8. Machine selon l'une quelcouque des revendications 1 à 7, caractérisse par le fait que lesdits éléments de positionnement (12, 13, 113) comprennent leurs respectifs éléments de blocage (15, 16, 116, 117, 118) en mesure de bloquer lesdites pièces mécaniques (24). 9. Machine selon l'une quelcouque des revendications 1 à 4, caractérisce par le fait qu'au moins un des éléments de positionnement (12, 112) est fixe. 10. Machine selon la revendication 8, caractérisoe par le fait qu'un organe moteur (17, 115) est associé au moins à l'un desdits moyens de blocage (15, 116) pour mettre en rotation lesdites pièces mécaniques (24) de fonderie. 11. Machine selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'auxdits moyens de blocage (15, 16, 116, 117, 118) sont associés des systèmes de prise profilés se rapportant à la forme et aux dimensions de la pièce mécanique (24) devant être traitée. 12. Machine selon la revendication 10, caractérisée par le fait qu'une unité de commande et de contrôle (19) est prévue pour agir sélectivement sur ledit organe moteur (17, 115) de manière à bloquer la rotation de ladite pièce mécanique (24) en plusieurs positions angulaires distinctes, 13. Machine selon la revendication 10, caractérisoe par le fait que des systèmes de mise en service manuelle (18) sont en mesure dagir sélectivement sur ledit organe moteur (17, 115) de manière à bloquer la rotation de ladite pièce mécanique (24). 14. Machine selon les revendications 12 et 13, caractérisce par le fait que ladite unité de commande et de contrôle (19) comprend des systèmes de mémoire en mesure de stocker les positions angulaires dans lesquelles ladite pièce mécanique (24) a été bloquée pour permettre la prédisposition automatique de la machine (10) en cas de pièces (24) devant être traitées qui soient similaires entre elles. 15. Machine selon les revendications 1 et 7, caractérisée par le fait qu'au moins un desdits éléments de positionnement (113) ait une forme essentiellement en ' et est monté pivotant autour de son extrémité axée sur ladite première partie. 16. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que des systèmes d' aspiration sont prévus pour aspirer les copeaux qui se sont formés durant les traitements sur la pièce mécanique (24). 17. Machine selon la revendication 16, caractérisée par le fait que des systèmes d' aspiration comprennent une hotte aspirante positionnée audessus desdits systèmes de support et de rotation (12, 15, 13, 16, 112, 116, 113, 117) ainsi que plusieurs buses soufflantes disposées sur lesdits systèmes de support et de rotation (12, 15, 13, 16, 112, 116, 113, 117) en mesure de diriger lesdits copeaux vers ladite hoLte aspirante. 18. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que des systèmes de protection (23) sont prévus pour empêcher la projection, vers les opérateurs, de copeaux et d'éventuelles étincelles qui se soient formés durant les opérations d'ébarbure. I.M.M.M.E.S. Sas di Vettorato Giulio & C. PAR PROCURATON