Brevet FR2847840A1 — publié le 20040604

La présente invention concerne un dispositif de chargement et de déchargement pour machine outils à haute précision. L'invention s'adapte notamment à des machines du type rectifieuse sans centre. L'objet de la rectifieuse sans centre est de rectifier, c'est à dire de 5 produire des pièces de révolution usinées à un haut degré de précision. Le principe consiste à introduire entre deux meules, une meule de travail et une meule d'entraînement, une pièce à rectifier qui sous l'effet de la rotation et du rapprochement des meules prendra sa forme définitive. La meule de travail usine le profil de la pièce. La meule d'entraînement vient 10 en contact avec la pièce afin qu'elle reste parallèle à l'axe de rotation des meules et en contact entre la meule de travail et la meule d'entraînement. La rotation angulaire des deux meules est continue. Le sens de rotation des deux meules est identique. Dans un aspect de l'art antérieur, la rectification des pièces suit un 15 cycle basé sur une translation alternée de la meule d'entraînement. La meule d'entraînement présente une périphérie latérale extérieure de forme sensiblement cylindrique, et est taillée sur cette surface au format de la pièce à usiner. Avant la rectification, la meule d'entraînement est éloignée de la meule de travail pour libérer entre les deux meules un espace 20 d'introduction. Les pièces à usiner sont présentées, à l'avant de la machine, devant l'espace d'introduction. Elles sont introduites horizontalement par translation à l'intérieur de cet espace. La position précise des pièces entre les deux meules est déterminée par une réglette. La meule d'entraînement est ensuite translatée horizontalement vers la meule de travail à une distance précise fonction de l'usinage des pièces. Après une rotation déterminée des meules, la pièce étant usinée, les 5 meules se séparent par une translation horizontale automatisée de la meule d'entraînement et la pièce est récupérée par un dispositif de déchargement. Le cycle d'usinage recommence à nouveau. Dans un autre aspect, la meule d'entraînement présente une périphérie latérale ovode. Sur une première partie de sa périphérie io extérieure la pièce est sensiblement cylindrique et simplement taillée en surface pour l'usinage des pièces. Sur une seconde partie de sa surface la pièce est ovode concave de façon à libérer de l'espace pour introduire la pièce à rectifier entre les deux meules. Pour produire les pièces en série, des dispositifs de chargement et 15 de déchargement automatisés ont été conçus. La fonction d'un dispositif de chargement est d'amener les pièces entre les deux meules. La fonction d'un dispositif de déchargement est d'évacuer les pièces d'entre les deux meules. Les dispositifs de chargement de type traditionnels consistent en un réservoir alimentant un barillet qui distribue régulièrement les pièces 20 sur un jeu de glissières pour les amener régulièrement et à propos en position devant les meules. La position exacte des pièces est déterminée par une réglette qui est souvent une réglette calibrée positionnée entre les deux meules. Le dispositif de déchargement consiste le plus souvent en un dispositif d'éjection qui expulse la pièce dans un bac de réception. Un problème posé réside dans l'augmentation de la productivité des machines qui est aujourd'hui limité dans les meilleurs cas à 800 5 pièces heure. Cette productivité est couramment limité par la capacité des dispositifs de chargement des machines. En effet, les pièces sont introduites par devant les meules, dans un espace restreint et confiné. Le déplacement des meules qui présentent une inertie importante et qui doivent être placées avec une extrême précision est un facteur de io consommation de temps qui limite automatiquement la productivité de la machine. Un objet de l'invention est d'augmenter la productivité des machines. Un objet de l'invention est de diminuer le temps de réglage de la 1 5 machine. Un objet de l'invention est de pouvoir augmenter le nombre de couple de meules sur un même couple d'axe. En effet, il n'existe pas dans l'art antérieur de machines qui comporte plus d'un couple de meules. Par couple de meule il est entendu l'association d'une meule de travail et 20 d'une meule d'entraînement. L'art antérieur permet de charger les meules latéralement sur leur flan. Dans cette mesure il ne devient théoriquement possible sur un bâti de disposer au maximum de deux couples de meules. Par ailleurs, il est bien connu qu'il existe un sens d'introduction latéral des pièces, du au fait d'un effet d'aspiration. Cet effet d'aspiration dont l'objet est de contribuer à maintenir stable les pièces entre les deux meules est obtenu par un décalage relatif sensible de direction de l'axe de chacune des deux meules. Il devient donc impossible de disposer de deux 5 couples de meules puisque les meules ne peuvent être chargés que sur un côté, les deux couples de meules ne pouvant être chargés suivant un sens d'aspiration opposé. L'invention propose une meule d'entraînement perfectionnée avec un dispositif de chargement intégré à la meule d'entraînement. Dans un io aspect courant de l'art antérieur, la meule d'entraînement présente une forme générale du type section de cylindre creux, de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de la broche porte meule, et un diamètre extérieur sensiblement cylindrique présentant sur sa surface extérieure l'empreinte mâle des pièces à usiner. La meule d'entraînement selon 15 l'invention présente une surface extérieure d'entraînement discontinue. Cette discontinuité prenant la forme d'une encoche. Il existe dans l'art antérieur des meules d'entraînement pourvues d'une nervure, mais la fonction de cette nervure est une fonction de déchargement. L'encoche selon l'invention est à la fois une encoche de chargement et une encoche 20 de déchargement. Selon l'invention, le mouvement rotatif de la meule d'entraînement est discontinu, avec un sens de rotation de meule d'entraînement alterné. Dans l'art antérieur, une meule d'entraînement traditionnelle tourne à vitesse constante dans un même sens de rotation. Selon un aspect de l'invention, le procédé d'usinage d'une pièce suit un cycle à cinq temps. Dans un premier temps, les pièces sont 5 chargées par le haut, dans l'encoche, positionnée à O' autour de la verticale, les pièces étant délivrées par un chargeur. Dans un second temps, la meule effectue un quart de tour arrière pour amener la pièce et la poser entre les deux meules. Dans un troisième temps la pièce est rectifiée entre les deux meules. Dans un quatrième temps les pièces sont 1o déchargées par le bas par l'encoche. Dans un cinquième temps, la meule revient charger une pièce. Selon un aspect de l'invention, le mouvement des meules est contrôlé par commande numérique. Selon un aspect de l'invention, la rectifieuse comporte plusieurs 15 couples de meules, avec des meules d'entraînement selon l'invention, les meules de travail étant montées sur un même axe de travail, les meules d'entraînement étant montées sur même axe d'entraînement. L'invention permet ainsi d'augmenter considérablement la productivité des machines. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention 20 ressortiront plus clairement de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - Les Figures la, lb représentent deux vues en perspective d'une rectifieuse de l'art antérieur - La Figure 2a représente une vue en perspective d'une meule d'entraînement particulière selon l'art antérieur - La Figure 2b représente une vue en perspective d'une meule d'entraînement selon l'invention - La Figure 2c représente une vue de profil d'une meule d'entraînement selon l'invention - Les Figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i représentent un 10 cycle de rectifiage d'une pièce selon l'invention - La Figures 3h-b représente une phase particulière d'un cycle de rectifiage d'une pièce selon l'invention selon un mode particulier - La Figure 4 représente une vue de haut d'une forme particulière 15 de rectifieuse selon l'invention, la rectifieuse étant pourvu de plusieurs meules d'entraînement. Les Figures la, lb représentent deux vues en perspective d'une rectifieuse de l'art antérieur. La pièce à rectifier 13 est positionnée entre une meule de travail 10 et une meule d'entraînement 11. La pièce étant 20 introduite latéralement, figure la, et positionnée pour l'usinage entre les deux meules 10,11 sur une réglette 12, figure lb. Les meules de travail 10 et d'entraînement 1 1 tournant dans uns identique de rotation. Après usinage, les pièces sont ensuite déchargées par un dispositif d'éjection qui est par exemple une buse de soufflage ou une pointe d'éjection pneumatique. Les pièces sont donc alors recueilles dans un bac de réception. La Figure 2a représente une forme particulière de meule d'entraînement 5 selon l'art antérieur. La meule 11 est pourvue d'une nervure de déchargement 30. Cette nervure de déchargement 30 est en forme de biseau entre le flan de meule et la paroi latérale extérieur de meule. La nervure est conçue pour canaliser et évacuer la pièce dans le mouvement de rotation de la meule. Les pièces seront réceptionnées dans un bac de 1o réception sous la meule. Cette nervure présente donc deux inclinaisons, une première inclinaison 0 de rayon avec le rayon de meule, cette inclinaison de meule étant conçue fonction de la vitesse de rotation de meule et couramment d'environ 150, et une seconde inclinaison a de biseau, cette inclinaison étant fonction de la taille de la meule et de la 15 taille des pièces à rectifier. Il est donc bien compris que la nervure de déchargement 30 a pour fonction d'évacuer les pièces dans le mouvement de rotation de la meule, cette nervure ne devant en aucun cas retenir la pièce. La figure 2b représente une encoche de chargement et de déchargement selon l'invention. La Figure 2b représente une meule 20 d'entraînement 11 pourvue d'une encoche de chargement et de déchargement 40 selon l'invention. Cette encoche de chargement et de déchargement 40 est également représentée en coupe en figure 2c. L'encoche 40, selon cette forme particulière de réalisation, présente en coupe une forme de cuvette en forme de U avec des parois latérales inclinées vers l'extérieur. L'encoche est réalisée sur toute l'épaisseur de la meule et suivant un axe de découpe parallèle à l'axe de rotation de la meule. L'encoche 40 présente une première paroi latérale 31 de soutien, 5 pour soutenir la pièce dans le sens direct de rotation, un fond de cuvette 33, et une paroi seconde latérale de soutien 32. Dans le sens de rotation des meules selon la figure lb, c'est à dire le sens indirect de rotation, la seconde paroi latérale de soutien 32 n'a pas de fonction effective si ce n'est celle de fermer l'encoche. Dans une autre forme de réalisation il est io tout aussi possible d'imaginer une encoche en forme de V. A titre indicatif une encoche de chargement de taille moyenne pourra affecter une longueur d'environ 8 cm pour une hauteur d'environ 5 cm. Les Figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i représentent un cycle de rectifiage d'une pièce selon l'invention. La Figures 3h-b représente une 15 phase particulière d'un cycle de rectifiage d'une pièce selon un mode particulier de l'invention. La Figure 3a représente la meule d'entraînement munie de son encoche de chargement 40 en position de chargement. L'encoche de chargement est positionnée à la verticale à 0 , Sous un chargeur. La Figure 3b représente la meule Il chargée d'une 20 pièce dans l'encoche de chargement 40, l'encoche de chargement positionnée à 0 . La Figure 3c représente la meule dans un mouvement de rotation en sens indirect dans une position intermédiaire à environ -30 qui amène la pièce dans une position de rectifiage. La Figure 3d représente la pièce à rectifier qui est sortie par gravité de son encoche et qui est positionnée calée sur la réglette 12, figure 1 de positionnement de la pièce à rectifier. L'encoche 40 se trouvant alors sensiblement positionnée à -90 . Comme représenté en figure 3e, la meule 5 d'entraînement 11 amorce alors une rotation dans le sens direct. La meule d'entraînement subit une translation de travail pour la rapprocher de la meule de travail de façon à ce que la pièce à rectifier soit à une distance telle qu'elle soit usinée par la meule de travail. La pièce étant donc sortie de l'encoche de chargement 40 et positionnée entre les deux parois 10 latérales extérieures des deux meules de travail et d'entraînement. La figure 3f représente la meule d'entraînement ayant effectuée une rotation d'environ 210 O dans le sens direct. Dans cette position la pièce est rectifiée entre les deux meules. La figure 3g représente la meule de travail après une rotation tout juste inférieure à 360 , la pièce à rectifier étant sur 15 le point de se trouver face à l'encoche de chargement 40. Le cycle décrit par les figures 3e, 3f, à 3g décrit donc bien un cycle de rectification de pièces. La Figure 3h décrit une méthode de déchargement selon un premier mode de réalisation, tandis que la figure 3h-b décrit une méthode de déchargement selon un second mode de réalisation. Selon la figure 3h, 20 la pièce à rectifier tombe dans l'encoche 40 qui se trouve positionnée à O, La meule d'entraînement subit une translation d'éloignement, pour éloigner la meule de travail de la meule d'entraînement. Comme représenté en figure 3i, La meule d'entraînement suit alors une rotation dans le sens indirect d'environ 15 de façon à ce que la pièce tombe par gravité dans le bac de réception. La figure 3h-b décrit un second mode de réalisation dans lequel la forme de l'encoche est telle avec une paroi de soutien 31 ouverte de façon qu'avec une encoche positionnée à -90 , la 5 pièce tombe, ricoche dans l'encoche puis tombe directement dans le bac de réception après une translation horizontale d'éloignement de la meule d'entraînement. La Figure 4 représente vu de haut, un bâti 50 d'une rectifieuse sur lequel est monté quatre couples de meules 10, 11. Les meules d'entraînement 11 étant pourvues d'une encoche de chargement 1a 40. Les meules d'entraînement étant toutes positionnées selon un même axe de rotation d'entraînement, et les meules de travail 10 étant toutes positionnées selon un même axe de rotation de travail. L'invention concerne une rectifieuse sans centre comportant un bâti (50) supportant au moins une meule de travail (10), une meule 15 d'entraînement (11), une réglette (12), des moyens de chargement (1 1, 40) qui positionnent les pièces pour rectification entre la meule de travail (10) et la meule d'entraînement (11) sur la réglette (12) caractérisée en ce que la rotation de la meule d'entraînement (11) participe à l'action des moyens de chargement (1 1,40). L'invention concerne une rectifieuse sans centre caractérisée en ce que la meule d'entraînement (11) est pourvue d'une encoche de chargement (40) en forme générale de cuvette dans laquelle la pièce à rectifier est transportée depuis une première position dans laquelle elle est délivrée par un chargeur positionné au dessus de la meule d'entraînement (11) dans l'encoche de chargement (40) jusqu'à une seconde position après rotation de la meule d'entraînement (11) dans laquelle elle est positionnée sur la réglette (12) entre la meule d'entraînement (11) et la meule de travail (10). L'invention concerne une rectifieuse sans centre caractérisée en ce que le mouvement de rotation de la meule (11) est contrôlé par commande numérique et est de sens de rotation alterné suivant les phases de travail, chargement, rectification, déchargement, sur la pièce à rectifier. L'invention concerne une rectifieuse sans centre caractérisée en ce que le déchargement de la pièce s'effectue par gravité depuis l'encoche de chargement (40) après un mouvement de rotation ou de translation de la meule d'entraînement (11) qui amène la pièce à ne plus être soutenue par l'encoche de chargement (40) 1 5 L'invention concerne une rectifieuse sans centre caractérisée en ce que le bâti (50) comporte plusieurs couples de meules (10,11), meules de travail (10) et meules d'entraînement (11), les meules d'entraînement (1 1) étant toutes positionnées sur un même axe de rotation d'entraînement, et les meules de travail (10) étant toutes positionnées sur 20 un même axe de rotation de travail. L'invention concerne un procédé de rectification caractérisé en ce qu'il comprend successivement - -une étape de chargement durant laquelle les pièces sont chargées à l'intérieur d'une encoche de chargement (40) - un étape de positionnement de pièce durant laquelle la meule d'entraînement effectue une rotation pour amener la pièce entre la meule de travail (10) et la meule d'entraînement (1 1) - une étape de rectification durant laquelle la pièce est rectifiée entre les deux meules (10,11) - un étape de déchargement durant laquelle la pièce est déchargée par gravité vers le bas depuis l'encoche de chargement (40) après un mouvement de rotation de déchargement éventuel de la meule d'entraînement - un étape de positionnement de meule durant laquelle la meule d'entraînement effectue une rotation pour positionner l'encoche face au chargeur L'invention concerne un dispositif de chargement pour pièce à rectifier dans une rectifieuse sans centre caractérisé en ce qu'il consiste à pourvoir la meule d'entraînement (11) d'une encoche de chargement (40) en forme générale de cuvette dans laquelle la pièce à rectifier est transportée depuis une première position dans laquelle elle est délivrée 20 par un chargeur positionné au dessus de la meule d'entraînement (11) dans l'encoche de chargement (40) jusqu'à une seconde position après rotation de la meule d'entraînement (11) dans laquelle elle est positionnée sur la réglette (12) entre la meule d'entraînement (11) et la meule de travail (10). L'invention concerne un dispositif de chargement caractérisé en ce qu'il est aussi un dispositif de déchargement, la pièce tombant par gravité 5 depuis l'encoche de chargement (40) après un mouvement de rotation ou de translation de la meule d'entraînement (11) qui amène la pièce à ne plus être soutenue par l'encoche de chargement (40) On voit donc bien que de nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent être ici apportées 1c sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-après. * * REVENDICATIONS 1 Rectifieuse sans centre comportant un bâti (50) supportant au moins une meule de travail (10), une meule d'entraînement (11), une réglette (12), des moyens de chargement (11, 40) qui positionnent les pièces pour rectification entre la meule de travail (10) et la meule 5 d'entraînement (11) sur la réglette (12) caractérisée en ce que la rotation de la meule d'entraînement (11) participe à l'action des moyens de chargement (1 1,40) . 2 Rectifieuse sans centre selon la revendication 1 caractérisée en ce 1c que la meule d'entraînement (11) est pourvue d'une encoche de chargement (40) en forme générale de cuvette dans laquelle la pièce à rectifier est transportée depuis une première position dans laquelle elle est délivrée par un chargeur positionné au dessus de la meule d'entraînement (11) dans l'encoche de chargement (40) jusqu'à une seconde position 15 après rotation de la meule d'entraînement (11) dans laquelle elle est positionnée sur la réglette (12) entre la meule d'entraînement (11) et la meule de travail (10). 3 Rectifieuse sans centre selon la revendication 2 caractérisée en ce que le mouvement de rotation de la meule (11) est contrôlé par commande numérique et est de sens de rotation alterné suivant les phases de travail, chargement, rectification, déchargement, sur la pièce à rectifier. 4 Rectifieuse sans centre selon la revendication 3 caractérisée en ce que le déchargement de la pièce s'effectue par gravité depuis l'encoche de chargement (40) après un mouvement de rotation ou de translation de la meule d'entraînement (11) qui amène la pièce à ne plus être soutenue par 10 l'encoche de chargement (40) Rectifieuse sans centre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bâti (50) comporte plusieurs couples de meules (10,11), meules de travail (10) et meules d'entraînement (11), les meules d'entraînement (11) 15 étant toutes positionnées sur un même axe de rotation d'entraînement, et les meules de travail (10) étant toutes positionnées sur un même axe de rotation de travail. 6 Procédé de rectification caractérisé en ce qu'il comprend 2 0 successivement - -une étape de chargement durant laquelle les pièces sont chargées à l'intérieur d'une encoche de chargement (40) - un étape de positionnement de pièce durant laquelle la meule d'entraînement effectue une rotation pour amener la pièce entre la meule de travail (10) et la meule d'entraînement (1 1) - une étape de rectification durant laquelle la pièce est rectifiée entre les deux meules (10,11) - un étape de déchargement durant laquelle la pièce est déchargée par gravité vers le bas depuis l'encoche de chargement (40) après un mouvement de rotation de déchargement éventuel de la meule d'entraînement 1 0 - un étape de positionnement de meule durant laquelle la meule d'entraînement effectue une rotation pour positionner l'encoche face au chargeur 7 Dispositif de chargement pour pièce à rectifier dans une rectifieuse 15 sans centre caractérisé en ce qu'il consiste à pourvoir la meule d'entraînement (11) d'une encoche de chargement (40) en forme générale de cuvette dans laquelle la pièce à rectifier est transportée depuis une première position dans laquelle elle est délivrée par un chargeur positionné au dessus de la meule d'entraînement (11) dans l'encoche de 20 chargement (40) jusqu'à une seconde position après rotation de la meule d'entraînement (11) dans laquelle elle est positionnée sur la réglette (12) entre la meule d'entraînement (11) et la meule de travail (10). 8 Dispositif de chargement selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il est aussi un dispositif de déchargement, la pièce tombant par gravité depuis l'encoche de chargement (40) après un mouvement de rotation ou de translation de la meule d'entraînement (11) qui amène la pièce à ne plus être soutenue par l'encoche de chargement (40) * * *