Brevet FR2844468A1 — publié le 20040319

i Table de positionnement à orientations multiples recevant un outil pour usiner suivant les trois degrés de liberté Domaine de l'invention: La présente invention est une table 5 de positionnement conçue pour recevoir des outils électromécaniques portatifs ou non tels que par exemple perceuses, défonceuses et scies diverses....qui peuvent, grâce à elle, travailler suivant les trois degrés de liberté sans avoir à être démontés ou 10 changés et sans repositionnememnt nécessaire, suite à une opération d'usinage ou à un travail donné, cette machine est commandable manuellement et pourrait être éventuellement pilotée en asservissement par un ordinateur Art Antérieur: Un des problèmes habituellement rencontrés dans le domaine de l'usinage ou du travail des matériaux, vient du fait qu'il faut s'arrêter entre chaque opération pour procéder à un nouveau positionnement des machines et à leur réglage pour effectuer l'opération suivante, cet arrêt a des conséquences lourdes dans le 20 planning et le cot des opérations qui conduisent à fabriquer des produits onéreux, du fait du temps passé imputables a ces arrêts avec tous les risques que cela engendre sur les plans de la sécurité et de la fiabilité, pouvant en cas de mauvais repositionnement ou réglages conduire même quelquefois à des accidents corporels et 25 également à des rebus de pièces. Comme la plupart de ces opérations sont faites à la main, ces risques sont élevés et sont à apprécier avant usinage pour pouvoir obtenir des pièces à un prix non prohibitifs. La présente invention va permettre de résoudre en grande partie tous ces problèmes, car elle réduit les temps 30 d'intervention humaine qui, dans le cas d'une assistance par une commande numérique peuvent être même supprimés, avec la possibilité de produire des pièces en bois ou d'en d'autres matériaux réputés plutôt tendres. L'art antérieur est constitué d'assez nombreuses tentatives pour résoudre le problème posé, juqu'ici non résolu. Nous avons sélectionné trois documents qui semblent s'approcher le plus de cette résolution. Le brevet EP 0609 174 Ai est une machine portative qui permet de faire des rainures dans des portes ou des fenêtres avec des angles compris entre 0 et 900, mais en aucun cas elle ne sait réaliser des translations horizontales ou verticales Le brevet (dépot 9607853) n'est qu'un dispositif de butée pour un appareil d'usinage des chants, comme le précédent sa fonction est limitée en rotation. Le brevet EP 1050387 Ai est une machine à usiner les extrémités d'éléments pour meuble, comme on le voit cette dernière 15 bien que limitée au champ d'opération défini est capable de se mouvoir en translation et rotation, mais les moyens mis en oeuvre pour réaliser ces dernières fonctions sont infiniement plus complexes de ceux que l'on va expliciter et décrire dans la présente invention. Aucune des machines de l'art antérieur que nous avons 20 examiné dans ce domaine n'est capable de résoudre le problème posé: Usiner en rotation translation (verticale et horizontale) tous les matériaux, notamment le bois ou matériaux composites avec un positionnement d'outils pouvant avoir toutes les attitudes requises 25 pour les divers opérations à effectuer, ceci sans nécessiter des repositionnements complexes avec arrêt des séquences d'opérations d'usinage. la présente invention résout ces fonctions Nous allons maintenant la décrire de manière détaillée dans ses moyens et fonctions permettant d'obtenir un résultat industriel particulièrement intéressant. Cette machine se situe donc entres les 30 tables d'usinages diverses peut performantes et les machines lourdes à commande numérique de prix élevé, elle permet de résoudre bon nombre de problèmes rencontrés par un utilisateur tel qu'un artisan professionnel du bois, un maquettiste, des utilisateurs avertis pour des créations exigeant des prototypes ceci aussi bien pour des 5 particuliers (marché du grand public) que des Petites et Moyennes Entreprises, des industries diverses; en d'autres termes le champ d'application est vaste ainsi que le domaine de commercialisation. Dans le cas de défonceuse, il y a suppression de toutes les 10 fraises à angles divers.Pour les assemblages en bois, il est possible d'usiner à plat sur la table, du fait du renversement du porte outil.Pour les fraises à profil spécial, il en découle des formes de réalisation étonnantes suivant l'angle d'inclinaison que l'on choisit. Gràce à des options d'équipement, on obtient des 15 possibilités d'exploitation diverses et complètes Pour aider à la compréhension de l'invention nous allons présenter un certains nombre de dessins de la table à orientations multiples que nous appellerons également table de positionnement à multifonctions. La figure 1 de la planche 1/12 est vue générale en perspective de la table multifonctions positionnée avec un outil La figure 2 de la planche 2/12 est une autre vue également en perspective de de la table multifonction qui possède dans ce cas 10 deux supports à rouleaux d'accès des pièces à usiner. La figure 3 de la planche 3/12 est une autre vue également en perspective suivant un axe longitudinale qui montre les moyens de fixations d'une pièce à usiner ainsi qu'un rail de rallonge utilisé pour les grandes pièces. La figure 4 de la planche 4/12 est une vue de dessus de de la table multifonction qui possède une butée guide placée à 900 La figure 5 de la planche 5/12 est une vue de dessus de de la table multifonction qui possède une butée guide placée à 450 La figure 6a et 6b de la planche 6/12 montrent le dispositif 20 porte outil en deux positions non limitatives ( 45' et 90') La figure 7 de la planche 7/12 est une vue en perspective du support de platine de rotation recevant l' outil La figure 8 de la planche 7/12 est une vue en coupe d'un palier de translation en élévation permettant un réglage en altitude 25 de la machine. La figure 9 de la planche 8/12 est une vue de dessus de la table multiposition avec des moyens permettant d'usiner des grandes pièces La figure 10 de la planche 8/12 est une vue en coupe de la table multiposition toujours avec des moyens permettant d'usiner 30 des grandes pièces comportant une partie circulaire en bout avec un rayon préalablement choisi. La figure 11 de la planche 8/12 est vue générale de profil de la machine pour usiner des grandes pièces. La figure 12 de la planche 9 /12 est une autre vue de dessus de la table multifonction avec son rail de guidage et sur lequel est 5 montée un disque destiné à fixer des pièces dans le plan de la table La figure 13 de la planche 9 /12 est une vue de profil du mAme ensemble toujours pour usiner les grandes pièces. La figure 14 de la planche 10/12 est une vue en perspective 10 de bâti de la table multifonction avec une plaque portant des encoches La figure 15 de la planche 11/12 est une vue en perspective du cadre support de la table multifonction avec ses glissières de translation. La figure 16 de la planche 12 /12 est une vue de dessus montrant la plaque à encoches La figure 17 de la planche 12 /12 est une vue de dessus des 2 cornières support de la plaque à encoches Nous appellerons: le dispositif: table à orientations multiples 20 ou encore 'Table à multipositions" i l'ensemble des moyens recevant l'outil 4. Par outil nous entendrons des outils électromécaniques qui peuvent être portables ou non, la liste ci après étant non exhaustive, ce sont notamment des outils du type: défonceuse scie sauteuse perceuse électrobroche meuleuse en bout Cette table multifonction comprend des moyens de translation et de rotation combinés pour pouvoir usiner dans toutes 30 les positions des matériaux dits tendres bois composites etc.. les outils peuvent être interchangeables. La table de positionnement à orientations multiples 1 ou table à multipositions comprend: des moyens de support et de positionnement 20 ces moyens supportant la pièce à usiner dénommée Pu cet ensemble de moyens comprenant: un bâti 11 servant de plan de travail une plaque à encoches 254 dont le positionnement peut varier en fonction de l'outil des supports à rouleaux 80 munis de rouleaux 810, 811, pouvant se fixer des deux cotés de la table en simple ou en double un rail 93 en bout de la table à multiposition 1 qui rallonge celle-ci et qui peut être équipé soit d'un disque 96 soit d'une pièce dite cornière guide 91 (fig.10) pouvant pivoter sur une noix 92 pour 15 usinage des grandes pièces, par exemple en partie circulaires, ce moyen peut se placer d'un coté ou de l'autre de la table un ensemble de moyens de guidage 6 qui comprend: des tiges 61a et b ainsi que des supports des ces tiges 610 a et b déplaçables et positionnables pour chaque utilisation donnée des supports paliers à billes 64a et b fixés sur les tiges 61a et b qui coulissent et peuvent être translatés librement ou bloqués par des moyens tels que des bagues de blocage 641, 642... cet ensemble de supports paliers se fixe sur des montants 68a et b qui sont perpendiculaires au plan de travail, ceci pour usiner 25 des pièces en bout une cornière butée 51 pouvant s'orienter à plus ou moins à 450 pour venir se fixer dans diverses positions, elle se fixe sur les support 64a et b, cette cornière 51 comporte dans l'épaisseur de la semelle des rainures dans lesquelles se logent des fers plats 510, 511,,512, ces derniers sont fixés au moyen 51 par des vis. des butées guides 71 a et 71 b perpendiculaires au plan de travail assurent le guidage de la pièce à usiner Pu ceci quelque soit l'angle du support outil 2. un ensemble de moyens 21 fixant l'attitude de l'outil vis à vis des pièces en fonction des rotation et translations désirées pour l'usinage et qui sont: pour l'ensemble des moyens de rotation 210 un support outil 2 (fig 7) comprenant un châssis 22 fait de deux éléments 21 a et 21b sur lesquels sont fixées des glissières à billes 252a er 252 b assurant les mouvements de translation. deux flasques métalliques 22a et 22b reliées audit châssis 22 10 comportant des lumières semi-circulaires 221 a et b dans lesquelles viennent se loger deux axes symétriques 220 a et b reliés à deux plaques de jonction 41 a et 41 b et h deux paliers 3 la et 3lb. pour l'ensemble des moyens de translation 221 des paliers 31a et 31lb assurant les mouvement de 15 positionnement verticaux les glissières 252 a et b à billes une platine support 25 reliée aux précédentes glissières à billes (252a et 252b) fixée sur des équerres (253a et b) règle la position de l'outil grâce à une vis trapézodale 26 traversant les 20 équerres (21a et b) et fixée sur celles-ci; les flasques 22a et b sont décentrées sur les glisières (252 a et b) pour permettre une plus grande amplitude au support 25 un ensemble de moyens d'adaptations 23 se fixant aux moyens d'usinage qui sont: une lumière 27 de préférence circulaire puits de travail qui permet le passage de l'outil. un ensemble de moyens 24 actionnant les réglages qui sont quatre manivelles une manivelle 260 de translation de la plaque 25 deux manivelles 31 00 agissant sur la montée et descente de 30 l'ensemble 2 une manivelle 260 reliée à la vis 25 à pas est trapézoidal est reliée à un écrou prisonnier 26 soudé à l'équerre 253 b,elle agit en translation de la plaque support 25 deux manettes de blocage (34a et b) qui bloquent la rotation du support outil 2. Pour procéder 5 à un usinage ou plus généralement au travail d'une pièce, on était obligé dans l'art antérieur de recourir à des formes d'outils spéciales sans toujours parvenir au résultat. Dans notre cas pour un travail donné l'outil est unique,on 10 procède: 1au réglage de l'angle du moyen 2 portant l'outil 4 et au blocage dans cette position par les manettes de blocage 34 (a et b) 2- on ajuste le positionnement de l'outil en translation vis à vis de la pièce à travailler à l'aide des manettes 260 et 3100, on 15 ajuste la plaque 254 comportant deux encoches 2540 et 2541 placées symétriquement permettant le passage de l'outil 4, cette plaque 254 sert à la continuité du plan de travail, on règle les butées guide 71a et b en appui sur la plaque 25, on règle la cornière butée 51 qui sert de guide. on peut alors procéder à l'usinage Deux supports à rouleaux 80 et 81 amovibles grâce à des lumières 810 a et 810b placées sur les tiges 61a et b et comprenant des rouleaux 810, 811,812,... permettent d'amener les pièces à usiner Par ailleurs comme le montrent les fig 9 et 10, il est possible de travailler de grandes pièces en bout comportant une partie circulaire grâce à un ensemble moyen 9 comprenant un dispositif 90 (tube), une barre de fixation en forme de L 91 fixant la pièce Pu, qui a la propriété de pouvoir être translatée et orientée à partir d'un pivot 92 glissant dans un rail 93 placé sur une barre support; 3 0 le raccordement se fait par un manchon de fixation 94,. ce dernier moyen permet pour un rayon donné de choisir la flèche désirée. Ce dispositif 90 peut venir se fixer d'un coté ou de l'autre du bati 11, le chassis 22 pouvant s'inverser aisément; il augmente ainsi les capacités de la table 1 en acceptant diverses tailles et géométries possibles de pièces à usiner Pu. L'ensemble des moyens guidage 6 se placent sur des support de guidage 68a et b pour usinage de pièce en bout. Comme nous venons de le voir cette table de positionnement à orientations multiples a des performances inégalées jusqu'à 10 maintenant, nous n'avons décrit que les positions les plus courantes, toutes celles qui résultent des moyens identiques ou similaires mis en oeuvre et qui n'auraient pas été décrites envisagées ou imaginées appartiennent à l'invention et sont revendiquées comme telles. les possibilités de la table 1 sont telles que des usinages non 15 réalisables par une seule machine peuvent être effectués suivant l'imagination et le savoir faire de l'utilisateur. REVENDICATIONS 1- Table de positionnement à orientations multiples (1) recevant un support outil (2) adapté à un outil (4) caractérisée en ce qu'elle comprend: un ensemble de moyens de support et de positionnement (20) un ensemble de moyens (21) fixant l'attitude de l'outil (4) vis des pièces à usiner (Pu) en fonction des rotation et translations désirées pour l'usinage, un ensemble de moyens de guidage (6). un ensemble de pièces d'adaptations (23) s'adaptant aux moyens d'usinage un ensemble de moyens de réglages (24) un ensemble de moyens (9) permettant de travailler les 15 grandes pièces en bout l'ensemble de ces moyens (20,21,23,24,6 et 9) permettant d'usiner de préférences des pièces Pu en matériaux tendres, ceci dans un très nombre de configurations sans recourir à des outillages spécifiques pour chacune des opérations d'usinage 2- Table de positionnement à orientations multiples (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de positionnement (20) comprennent un bâti (11) servant de plan de travail une plaque à encoche ( 254) dont le positionnement peut 25 varier en fonction de l'outil des supports à rouleaux (80)munis de rouleauxM810, 811,... pouvant se fixer des deux cotés de la table en simple ou en double un rail ( 93) en bout de la table à multiposition (1) qui rallonge celle-ci et qui peut être équipé soit d'un disque (96) soit d'une pièce dite cornière guide (91) pouvant pivoter sur une noix 3 0 ( 92) pour usinage des grandes pièces, ce moyen peut se placer d'un coté ou de l'autre de la table (1) il 3-Table de positionnement à orientations multiples (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend: un ensemble de moyens de guidage (6) qui sont des tiges (61a et b) ainsi que des supports des ces tiges( 610 a et b) positionnables pour chaque utilisation donnée des supports paliers à billes (64a et b)coulissant sur les tiges (61a et b) pouvant être translatés ou bloqués par des moyens tels que des bagues de blocage (610, a et b) elles mêmes coulissant sur 10 les tiges (614 a etb) une cornière butée (51) pouvant s'orienter à plus ou moins à 450 pour venir se fixer dans diverses positions, fixée sur les support ( 64a et b),la cornière (51) comportant dans l'épaisseur de la semelle des rainures dans lesquelles se logent des fers plats (510, 15 511,512,) ces derniers sont fixés au moyen( 51) par des vis. des butées guides (71 a et 71 b)perpendiculaires au plan de travail assurant le guidage de la pièce à usiner(Pu),ceci quelque soit l'angle du support outil. (2) 4-Table de positionnement à orientations multiples (1) 20 caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comprend: un ensemble de moyens (21) fixant l'attitude de l'outil vis à vis des pièces en fonction des rotation et translation désirées pour l'usinage et qui sont: pour l'ensemble des moyens de rotation (210) un support outil ( 2) comprenant un châssis (22)fait de deux flasques métalliques (22a et 22b) reliées au dit châssis (22) et comportant des lumières semi-circulaires ( 221 a et b) dans lesquelles viennent se loger deux axes symétriques (220 a et b) reliés à deux plaques de jonction (41 a et 41 b) et à deux paliers (3 la et b) pour l'ensemble des moyens de translation ( 221) des paliers (31a et 31b) assurant les mouvement de translation et positionnement verticaux des glissières à billes (252a et 252b) assurant les mouvements de translation une platine support (25) reliée aux précédentes glissières à billes (252a et b) fixée sur des équerres (253a et b) réglant la 5 position de l'outil grâce à une vis trapézoidale (26) traversant les équerres(21a et b) fixée sur celles-çi et possédant une mollette (260) pour régler la translation du support (25) - Table de positionnement à orientations multiples (1) selon 10 la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend: un ensemble de moyens (23) pouvant s'adapter aux moyens d'usinage qui sont: une lumière (27) de préférence circulaire puits de travail qui permet le passage de l'outil (4) 6- Table de positionnement à orientations multiples (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend: un ensemble de moyens( 24) actionnant les réglages qui sont au moins quatre manivelles une manivelle ( 260) de translation de la plaque( 25) deux manivelles 3100 agissant sur la montée et descente du support outil (2) manivelle (260) qui agissant en translation de la plaque support (25) deux manettes (34a et b) bloquant la rotation du moyen ( 2) 25 7- Table de positionnement à orientations multiples (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble de moyen (9) destiné à usiner des grandes pièces en bout, ledit moyen(9) étant constitué: d'un tube (90) d'une barre de fixation en forme de L (91) fixant (Pu) 30 translatable et orientable à partir d'un pivot (92) glissant sur un rail (93), le raccordement se faisant par un manchon (94) cet ensemble de moyens combinés permettant de choisir le rayon et la flèche de (Pu) 8- Table de positionnement à orientations multiples (1) selon la revendication 3 caractérisée en ce qu'elle comprend des montants (68a et b) perpendiculaires au plan de travail pour effectuer des usinage de (Pu)en bout. 9- Table de positionnement à orientations multiples (1) selon la revendication 4 caractérisée en ce que les flasques (22a et 10 b) sont décentrées sur les glissières (252 a et b) pour augmenter les amplitudes de translation du support (25)