Brevet FR2929156A1 — publié le 20091002

DISPOSITIF PORTE-PIÈCES La présente invention concerne un dispositif porte-pièces permettant de maintenir fixement une pièce 5 destinée à être usinée. L'invention trouve une applicatio:z particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine de l'usinage des filtres optiques. En lunetterie, il est possible de fixer des 10 filtres solaires sur des verres de lunettes au moyen d'attaches. Pour cela, les filtres sont préformés et découpés selon une forme proche voire identique à celle des verres auxquels ils sont destinés. Traditionnellement, l'usinage des verres optiques 15 selon une forme souhaitée s'effectue au moyen d'une machine-outil mettant en oeuvre un dispositif porte-pièces et un outil d'usinage. L'outil d'usinage est en général une meule. Les machine-outil et les dispositifs porte-pièces utilisés pour l'usinage de 20 verres optiques ne conviennent pas pour découper les filtres. En particulier, les filtres sont constitués de matériaux plastiques plus tendres que les matériaux constitutifs des verres de lunettes et ont tendance à se déformer sous la pression de l'outil d'usinage. 25 La demanderesse a mis au point un premier ensemble comprenant un dispositif porte-pièces et une machine-outil pour l'usinage de filtres solaires. La machine-outil comprend un boitier et une platine abattant porteuse de ventouses. Toutefois, cet ensemble n'a pas 30 permis un. maintien satisfaisant des filtres solaires. En effet, le filtre, qui présente des pré-courbures, est remis presque à plat pour l'usinage, et les chutes obtenues lors de la découpe se déforment et cassent parfois l'outil ou interfèrent avec l'usinage en cours. Compte tenu de ce qui précède, un problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention, est de proposer un dispositif porte-pièces comportant un organe de maintien d'une pièce à usiner, l'organe de maintien comprenant deux rails destinés à guider une pièce à usiner, qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en garantissan= notamment un meilleur maintien de ladite pièce et une plus grande précision d'usinage de celle-ci, ladite pièce étant formée d'un matériau souple. De surcroît, le dispositif porte-pièces selon l'invention devra permettre de déformer le filtre de manière à supprimer sa courbure principale en vue de faciliter son usinage par une fraise se mouvant uniquement en deux dimensions. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit organe de maintien comprend en outre un organe porte-ventouse solidaire d'une ventouse, la ventouse étant destinée à se fixer sur une face de la pièce à usiner. L'invention a également pour objet une machine-outil comportant au moins un dispositif porte-pièces selon l'invention. De manière avantageuse, dans le cadre de la présente invention, - la pièce à usiner est un filtre ; - le rail comporte une gorge destinée à recevoir un bord d'une pièce à usiner ; - le dispositif porte- pièces comporte en outre une platine fixée solidaire de chacun des deux rails de sorte que les surfaces intérieures de chaque gorge comprennent d'une part une surface d'un rail et d'autre part une surface de la platine ; l'organe porte-ventouse est monté mobile ; - le dispositif porte-pièces comporte en outre un moyen de blocage apte à immobiliser la pièce dans le rail, par exemple le moyen de blocage comprenant une butée fixé et/ou une butée amovible située dans un rail ; la pièce est un filtre à usiner sensiblemen: rectangulaire et de faible épaisseur, dont les faces sont incurvées, lorsqu'aucune contrainte n'es= appliquée audit filtre, et le dispositif porte-pièces comprend des moyens pour appliquer une pression audit filtre de sorte que la conformation de celui-ci soit maintenue sensiblement plane pour l'usinage ; - la machine-outil comporte un outil d'usinage capable d'usiner une pièce selon deux directions uniquement. L'invention telle qu'ainsi définie présente l'avantage d'offrir un maintien amélioré de la pièce sur le dispositif porte-pièce, de sorte qu'elle se déforme moins au contact d'un outil d'usinage. Les chutes de la pièce ne cassent plus l'outil, ni n'interfèrent avec l'usinage en cours. Cela permet en outre un usinage plus précis de la pièce, au moyen d'une fraise susceptible de se déplacer dans deux dimensions uniquement. Les ventouses solidaires du dispositif porte-pièce maintiennent en effet une surface de la pièce à usiner dans une position stable, et de préférence une partie plutôt centrale de la surface de la pièce. De cette façon, la pression de l'outil d'usinage sur la pièce ne suffit plus pour déplacer la pièce de cette position et la déformer. Ce résultat avantageux est obtenu également grâce ai.x rails du dispositif porte-pièce, qui maintiennent les bords de la pièce à usiner. Dès lors, la pièce est maintenue de manière satisfaisante à la fois au niveau de sa périphérie et plus en son centre. Cela permet au final d'usiner précisément toute partie d'une pièce, indépendamment de la souplesse du matériau qui 1a constitue et du degré de concavité ou de convexité de sa surface. Cela conduit avantageusement à une meilleure précision et une meilleure qualité des surfaces usinées, et donc à une plus grande qualité de réalisation. Il est à noter que l'invention est utilisable pour assurer le positionnement stable de tout type de pièce à usiner, et ce quels que soient sa forme effective et le matériau qui la constitue. Cependant, elle s'avère plus particulièrement avantageuse dès lors que la pièce est faite en matériau souple. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description, donnée à titre d'exemple non limitatif, est destinée à mieux faire comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Elle est par ailleurs donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vie en perspective décalée gauche d'un filtre solaire destiné à être redressé puis maintenu dans une telle position redressée par un dispositif= porte-pièces selon l'invention ; - la figure 2 est: une vue en perspective d'un dispositif porte-pièces selon l'invention ; - la figure 3 est: une vue en perspective d'un dispositif porte-pièces selon l'invention et représenté à la figure 1, dans lequel le porte ventouse est en position soulevée et le filtre est partiellement inséré dans les rails du dispositif ; et - la figure 4 est une vue en perspective d'une machine-outil qui intègre un dispositif porte-pièces conforme à l'invention et représenté à la figure 2. Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments on-: été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respec: de l'échelle et de manière schématique. On a montré, à la figure 1, un filtre solaire . usiner. Ce filtre solaire 100 est une pièce rectangulaire de faible épaisseur. Cette pièce présente un bord dit supérieur 110 (au premier plan sur la figure), un bord dit inférieur 111, ainsi que deux bords latéraux : un bord latéral gauche 114 (à droite sur la figure) et un bord latéral droit 115. Les bords supérieur 110 et inférieur 111 forment les grands côtés du filtre. Les bords latéraux 114 et 115 forment les petits côtés du filtre. Le filtre est constitué d'un matériau plastique, par exemple de tri-acétate. Il est coloré et polarise éventuellement la lumière. Au repos, c'est-à-dire lorsqu'aucune contrainte n'est appliquée au filtre, la conformation du filtre est bombée. Autrement dit, les faces inférieure 113 et supérieure 112 du filtre ne sont pas planes, mais incurvées. Toutefois, si l'on applique une contrainte de pression verticale suffisante au filtre, sensiblement orthogonale aux faces de celui-ci, la conformation du filtre peut être modifiée : le filtre prend une conformation sensiblement planaire. Si, par la suite, cette contrainte de pression est relâchée, le filtre reprend sa conformation d'or:_gine. Le filtre est donc élastique. La figure 2 représente un dispositif porte-pièces 200, qui est destiné à l'usinage de pièces telles que les filtres optiques 100 pour la lunetterie présentant des courbures et une découpe dont les formes sont proches, identiques ou compatibles avec celle des lunettes et/ou des verres de lunettes auxquels lesdits filtres 100 sont destinés. Ce dispositif porte-pièces 200 comprend tout d'abord un organe de maintien 201 de la pièce à usiner 100. L'organe de maintien 201 comprend au moins deux rails 210, 220 et au moins une ventouse 250 ou 251. Chaque rail 210, 220 est destiné à guider la pièce à usiner, en particulier un bord 110, 111 de la pièce 100. De préférence, chaque rail 210 et 220 est constitué par un profilé de section carré ou rectangulaire. De préférence, chaque rail 210 ou 220 comporte une gorge 211 ou 221 destinée à recevoir un bord 110 ou 111 de la pièce à usiner 100. La gorge 211, 221 peut être remplacée par un autre moyen de guidage de la pièce à usiner 100. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif porte-pièce 200 comprend en outre un moyen de blocage 213 apte à immobiliser la pièce 100 dans le rail 210, 220. Par exemple, le moyen de blocage est une butée fixe et/ou une butée amovible située dans un rail 210, 220. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif porte-pièce 200 comprend en outre une platine 230. La platine 230 est fixée solidaire à chacun des deux rails 210 et 220. Ainsi, la platine 130 fixe l'écartement des deux rails 210 et 220 l'un par rapport à l'autre, de sorte que lesdits rails soient parallèles l'un à l'autre. De plus, les gorges 211, 221 sont formées chacune entre un rail 210 ou 220 et la platine 230. Ainsi, les surfaces intérieures de chaque gorge 211, 221 comprennent, d'une part, une surface d'un rail 210 ou 220 et, d'autre part, une surface de la platine 230. Chaque gorge 211 ou 221 est destinée à recevoir, guider et maintenir un bord 110 ou 111 de la pièce à usiner 100. La platine 230 a de préférence une forme parallélépipédique de préférence rectangle. Comme cela est illustré à la figure 3, la platine 230 :per: ainsi de support et de guide à la pièce à usiner 100, lorsque celle-ci est insérée dans le dispositif porte-pièce 200. La platine 230 et les rails 210 et 223 maintiennent la pièce 103 au niveau de sa périphérie. Les dimensions des pièces du dispositif 1 et, el particulier, l'écartement des deux rails 210 et 223 l'un par rapport à l'autre et les dimensions des rails 210, 220 et des gorges 211, 221 sont choisis en fonction du type et des dimensions de la pièce 100 . usiner. Il existe des modèles standards de pièces L00, pour lesquels sont prévus des modèles correspondants de dispositifs 200. Il existe par ailleurs des dispositifs réglables de l'écartement de ces rails 210 et 220, ainsi que des butées 213 et 214 d'immobilisation du filtre, qui peuvent également être réalisées afin d'obtenir un dispositif de maintien unique pour différentes dimensions de filtres. L'organe de maintien 201 comprend en outre un organe porte-ventouse 240 solidaire d'une ventouse 250. La ventouse 250 est destinée à se fixer sur une face 112 de la pièce à usiner 100. De préférence, l'organe de maintien 201 comprend deux ventouses 250, 251. L'organe porte-ventouse 240 peut comprendre une plaque 242, avantageusement percée d'un orifice 243 permettant de voir au mieux l'usinage en cours. L'organe porte-ventouse 240 peut être fixé amovible sur le dispositif porte-pièce 200, en particulier sur les rails 210, 220. Selon un mode de réalisation préféré, l'organe porte- ventouse 240 est logé dans une rainure d'un rail 210, 220, et il est fixé amovible sur l'autre rail 210, 220, par exemple au moyen d'un loquet magnétique 241. L'organe porte-ventouse 240 est représenté en position fermée sur la figure 2. Dans cette position, il est en contact des deux rails 210, 220. L'organe porte-ventouse 240 est représenté en position ouverte sur la figure 3. Dans cette position, il est en contact avez' un seul des deux rails 210, 220. Pour passer de la position fermée à la position ouverte, l'organe porte-ventouse 240 pivote au niveau de la rainure sur le rail dans la quelle il est logé. Il est refermé grâce au même mouvement mais en se rapprochant du rail dont il était écarté et sur lequel il vient se fixer à nouveau. Il peut être ouvert et fermé ainsi, manuellement. Ainsi que cela est illustré à la figure 3, lorsque l'organe porte-ventouse 240 est en position ouverte, la pièce à usiner, en pratique un filtre solaire 100, peut être glissée dans le dispositif porte-pièce 1. Pour cela, la pièce 100 est guidée par les rails 210, 220 et, en particulier, les bords 110 et 111 de la pièce 100 sont guidés par les gorges 211, 221. Les bords de la pièce :L00 glissent dans les rails jusqu'à une butée 214 illustrée à la figure 3, située dans au moins un rail, plus particulièrement dans une gorge. La pièce 100 est maintenue immobilisée à cet emplacement au moyen d'une autre butée 213, située de préférence dans le même rail que la butée précédente, de l'autre côté de la pièce 100 par rapport à la première butée. Les butées peuvent être remplacées par un autre moyen de blocage. Les ventouses 250, 251 sont solidaires du porte-ventouse 240. Elles sont positionnées sur le porte-ventouse de sorte que leurs surfaces de succion se trouvent en contact avec une même surface 112 de la pièce 100 à usiner lorsque la pièce 100 est installée dans le dispositif porte-pièces 200 et lorsque le porte-ventouse est en position fermée. L'invention concerne en outre une machine-outil. La figure 4 illustre une machine-outil 300 selon l'invention. Cette machine-outil 300 est, de préférence, une détoureuse. La machine-outil 300 comprend un boîtier 310. Elle comprend également un support 320 apte à recevoir u:z dispositif porte-objet 200 selon l'invention. Ce support 320 par exemple une platine. Cette platine est disposée à l'intérieur du boitier 310 ou bien au niveau d'une face 311 du boitier 310 comme cela est illustr� sur la figure 4. Le support 320 présente une forme complémentaire à la forme du dispositif 200, de sorte que le dispositif 200 puisse être emboité sur ce support. Par exemple, le support 320 comprend un espace 321 dans lequel le dispositif 200 peut être emboité. Le support 320 comprend en outre un moyen de fixation 322 du dispositif 200, par exemple un penne 323 et un guide-penne 324. La machine-outil 300 comprend en outre un outil d'usinage non représenté, qui se trouve à l'intérieur du boitier 310. Cet outil peut se présenter sous toute forme connue comme par exemple une fraise, un jet d'eau , etc. Le déplacement relatif entre dispositif porte- pièces 200 et outil d'usinage peut être généré indifféremment par une mobilité au niveau du dispositif porte-pièces 200 et/ou au niveau de l'outil d'usinage. De manière classique, l'outil d'usinage est monté mobile. Sa mise en marche, sa mise en mouvement et les directions de ses déplacements par rapport à la pièce 100 à usiner sont commandés au moyen de moteurs ncn représentés, qui sont disposés à l'intérieur du boitier 310. Le déplacement relatif entre dispositiE porte-pièces 200 et outil d'usinage peut être indifféremment à commande manuelle ou à commande numérique. Par exemple, le moteur peut être commandé par un logiciel et/ou un ordinateur intégrés dans ou extérieurs à la machine-outil 300. La machine-outil 303 peut comprendre un port .JSB à cet effet. Ainsi, lorsque le dispositif 200 est inséré dans la machine-outil 300, la face inférieure 113 (non visible sur la figure 4) de la pièce à usiner 100 se trouve en regard de l'outil d'usinage. La face supérieure 112 de la pièce à usiner 100, maintenue par les ventouses 250, 251, est orientée de l'autre côté, c'est-à-dire qu'elle n'est pas en regard de l'outil d'usinage. Elle est de préférence orientée vers l'extérieur de la machine-outil 300. Lorsque l'outil d'usinage est mis en marche, il se déplace sur la pièce 100 de sorte à l'usiner. Il découpe la pièce selon la forme souhaitée. Lorsque la découpe est terminée, l'outil d'usinage reprend sa position dite d'arrêt, à l'intérieur de la machine-outil 300. Il est alors possible de retirer le dispositif porte-pièce 200 de la machine-outil 300. La partie périphérique de la pièce 100 découpée est conservée dans les rails 210, 220 du dispositif porte-pièce 200. La machine-outil 300 comprend alors de préférence un tiroir 330 destiné à récupérer les copeaux qui tombent lors de la découpe. La partie plus intérieure de la pièce 100 découpée est maintenue par les ventouses 250, 251. Une fois le dispositif 200 porte-pièce est retiré de la machine-outil 300, il est possible de retirer la pièce 100 usinée, en soulevant le porte-ventouse 240 comme indiqué précédemment et en ôtant les ventouses de la surface supérieure 112 de la pièce 100. La pièce 100 n'a pas bougé pendant l'usinage, malgré la souplesse de ladite pièce 100 et la courbure de ses faces 112, 113. En effet, la ou les ventouses 250, 251 du dispositif 200 maintiennent de manière satisfaisante la partie plus intérieure de la pièce 100, et cela est combiné avec le maintien de la pièce 100 dans sa partie plus périphérique par les rails 210, 220. L'invention concerne plus généralement toute machine-outil 300 comportant au moins un dispositif porte-pièces 200 tel que précédemment décrit. Il est également à noter que les éléments formant le dispositif porte-pièces 200 tel que précédemment décrit peuvent être fabriqués à partir de moules ou des outils de pliage-emboutissage complexes, ou être usinés. REVENDICATIONS1. Dispositif porte-pièces (200) comportant un organe de maintien (201) d'une pièce à usiner (100), l'organe de maintien (201) comprenant deux rails (210, 220) destinés à guider la pièce à usiner (100), caractérisé en ce que ledit organe de maintien (201) comprend e:i outre un organe porte-ventouse (240) solidaire d'une ventouse (250), la ventouse (250) étant destinée à se fixer sur une face (112) de la pièce à usiner (100). 2. Dispositif porte-pièces (200) selon la revendicatio:z 1, caractérisé en ce que la pièce à usiner (100) est un filtre optique. 3. Dispositif porte-pièces (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rail (210, 220) comporte une gorge (211, 221) destinée à recevoir un bord (11D, 111) de la pièce à usiner (100). 4. Dispositif porte-pièces (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une platine (230) fixée solidaire de chacun des deux rails (210, 220) de sorte que les surfaces intérieures de chaque gorge (211, 2211 comprennent d'une part une surface d'un rail (210, 2201 et d'autre part une surface de la platine (230). 5. Dispositif porte-pièces (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe porte-ventouse (240) est monté mobile pa:r rapport aux rails (210, 220). 6. Dispositif porte-pièces (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de blocage (213) apte à immobiliser la pièce (100) dans le rail (210, 220), par exemple le moyen de blocage comprenant une butée fixé et/ou une butée amovible située dans un rail (210, 220). 7. Dispositif porte-pièces (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce (100) est un filtre à usiner sensiblement rectangulaire et de faible épaisseur, dont les faces sont incurvées, lorsqu'aucune contrainte n'est appliquée audit filtre, et en ce que ledit dispositi porte-pièces comprend des moyens pour appliquer une pression audit filtre de sorte que la conformation de celui-ci soit maintenue sensiblement plane pour l'usinage. 8. Machine-outil (300), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif porte-pièces (200 conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Machine-outil (300) selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un outil d'usinage capable d'usiner une pièce selon deux directions uniquement.