Brevet FR2950556A1 — publié le 20110401

L'invention est relative à un procédé de montage d'une pièce à travailler sur une table de travail au moyen de « ventouses de bridage double face ». L'invention est également relative à un dispositif de bridage d'une pièce à travailler sur une table de travail du genre « ventouse double face ». L'expression « ventouse de bridage double face » ou « ventouse double face » utilisée dans la présente demande est couramment utilisée par les hommes de l'art pour désigner des plots d'aspiration « double face » comportant une ventouse inférieure de solidarisation par dépression avec une table de travail et une ventouse supérieure de solidarisation par dépression avec une pièce à travailler. Le document EP 1 342 533 Al décrit une machine automatique pour travailler des matériaux en forme de plaque, en particulier des feuilles de verre. Ces machines automatiques comprennent un châssis présentant un plan de travail pour le support des plaques à travailler au moyen de ventouses, un magasin à outils, un cadre de support d'une tête d'usinage associée au châssis, la tête d'usinage étant apte à se déplacer au dessus du plan de travail. Un outil de prélèvement peut être déplacé par la tête d'usinage pour prélever des ventouses depuis un magasin de ventouses et les positionner sur le plan de travail. Les ventouses sont reliées à des tuyaux d'air et de vide. La machine automatique comprend un élément de prélèvement de précision qui présente une plaque pneumatique agencée excentriquement par rapport à l'axe d'un cône pour le raccord à la tête d'usinage. Un logement est formé sur l'élément de prélèvement en alignement axial avec ledit cône pour recevoir un dispositif de centrage d'une ventouse. Le document WO 2007/028886 Al décrit une machine-outil munie d'un dispositif de préparation au bridage en temps masqué, utilisant des ventouses double face. Les ventouses double face présentent une face inférieure de solidarisation par dépression avec la table de travail et une face supérieure de solidarisation par dépression avec la pièce à travailler. La dépression est réalisée par pompage à travers des tubes latéraux extérieurs agissant chacun sur une face inférieure ou supérieure de la ventouse. Du fait de la présence gênante des tubes d'aspiration sur la table de travail, les dispositifs connus présentent un risque d'accrochage des tubes d'aspiration avec l'outil d'usinage et un risque d'accident pour l'opérateur de la machine-outil. En outre, les tubes présents sur la table d'usinage retiennent également les poussières, boues et copeaux présents dans le fluide de lubrification d'usinage, ce qui nuit à la qualité du travail. Pour remédier à ces inconvénients, on a imaginé de pratiquer une pluralité d'orifices débouchant dans la table de travail, et de boucher ou de déboucher ces orifices en cas de non utilisation ou d'utilisation pour véhiculer la dépression au travers de ces orifices. Cette disposition donne satisfaction, mais ne permet pas de placer la ventouse double face à toute position désirée. Cette disposition est également vulnérable en cas d'encrassement des orifices d'aspiration. Un premier but de l'invention est de remédier aux inconvénients de l'état de la technique connue, en supprimant les tubes d'aspiration et de dépression de l'art antérieur. Un deuxième but de l'invention est de permettre le placement des ventouses double face à n'importe quel endroit désiré de la table de travail. Un troisième but de l'invention est d'éviter tout risque d'accident pour l'opérateur de la 15 machine-outil, pouvant résulter d'un accrochage par les tubes ou les moyens d'alimentation des ventouses double face. L'invention a pour objet un procédé de montage d'une pièce à travailler sur une table de travail au moyen de ventouses de bridage double face, dans lequel on met des ventouses sur la table de travail, on met en dépression les faces inférieures des ventouses pour les 20 solidariser à la table de travail, on met en pression les faces supérieures des ventouses pour réaliser un coussin d'air permettant le glissement de la pièce de travail jusqu'à son positionnement en butée, on met en dépression les faces supérieures des ventouses pour fixer la pièce pendant le travail ou l'usinage, on réalise un rideau ou une barrière fluide autour de chaque face supérieure de ventouse pour y améliorer l'étanchéité, caractérisé 25 par des étapes intermédiaires de distribution de fluide de pression et des étapes discontinues de fonctionnement de pompe aspirante et de pompe d'alimentation intérieures aux ventouses double face. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : la suite d'étapes du procédé est commandée par un système électronique 30 embarqué monté sur un circuit contenu dans la ventouse double face correspondante. les étapes discontinues de fonctionnement de pompes aspirante et d'alimentation sont réactivées en cas de perte de pression ou de perte de dépression captées par des pressostats ou vacuostats correspondants intérieurs à la ventouse double face correspondante. le rideau, ou la barrière fluide, est produit par refoulement du fluide de lubrification ou d'usinage par une pompe intérieure à la ventouse double face correspondante. les moyens de distribution de fluide et les moyens de pompage de fluide sont des moyens électriques alimentés par une source d'énergie contenue dans la ventouse double face correspondante, notamment par une ou des batterie(s) électriques(s) contenue(s) dans la ventouse double face correspondante. L'invention a également pour objet un dispositif de bridage d'une pièce à travailler sur une table de travail, du genre ventouse double face, comportant une face inférieure de solidarisation par dépression avec la table de travail et une face supérieure de solidarisation par dépression, avec la pièce à travailler, ladite face supérieure étant agencée pour engendrer par pression un coussin d'air, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un corps contenant des moyens de distribution de fluide et des moyens de pompage formant pompe aspirante et pompe d'alimentation. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : le corps du dispositif contient un circuit imprimé avec des moyens de communication permettant une commande à distance de la ventouse double face correspondante. le corps du dispositif contient des capteurs de pression ou de dépression, par exemple du genre pressostat ou vacuostat, aptes à délivrer des signaux de commande desdits moyens de pompage en cas de perte de pression ou de dépression. le dispositif comporte des moyens de génération d'un rideau, ou barrière, fluide autour de la face supérieure de ventouse, pour améliorer l'étanchéité. le dispositif comporte une source d'énergie embarquée, par exemple une ou plusieurs batterie(s) électrique(s). L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement un organigramme utilisant des étapes d'un procédé selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement un diagramme de circulation de fluide d'un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement un diagramme de circulation de fluide d'un deuxième mode de réalisation de dispositif selon l'invention. La figure 4 représente schématiquement un diagramme de circulation de fluide d'un troisième mode de réalisation de dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, un procédé de montage d'une pièce à travailler sur une table de 10 travail au moyen de ventouses de bridage double face débute par une étape 100 de pose de ventouses double face sur la table de travail. La pose des ventouses double face sur la table de travail peut être réalisée de manière manuelle, ou de préférence de manière automatisée par la machine de travail équipée d'une broche adaptée de pose de ventouses double face. 15 Après la pose des ventouses double face de l'étape 100, on réalise à l'étape 101 une activation d'un moyen de distribution de fluide, de manière à isoler la face supérieure de la ventouse double face d'un moyen de pompage du type pompe aspirante. Après l'isolation effectuée à l'étape 101, on met en fonctionnement à l'étape 102 une pompe aspirante pour créer une dépression sur la face inférieure de la ventouse double 20 face, de manière à solidariser cette face inférieure à la table de travail. Le fonctionnement discontinu de la pompe aspirante assurant la dépression est surveillé à l'étape 103 par un moyen de capteur, par exemple un vacuostat, qui maintient en fonctionnement la pompe aspirante tant qu'un niveau de dépression prédéterminé n' est pas ou n'est plus atteint. 25 Après avoir atteint après l'étape 103 le niveau de dépression souhaité à la face inférieure de la ventouse double face, on injecte en face supérieure de la ventouse double face à l'étape 104 un fluide sous pression propre à réaliser un coussin de fluide permettant un déplacement par glissement de la pièce de travail. Après la réalisation d'un coussin de fluide à l'étape 104, de préférence d'un coussin d'air, 30 on met en place une pièce à travailler à l'étape 105, par exemple en la positionnant manuellement jusqu'à venir en contact avec des butées de référence. Après avoir positionné la pièce de travail à l'étape 105, on arrête à l'étape 106 le moyen de mise en pression de la face supérieure de la ventouse double face. Après disparition du coussin de fluide sur lequel repose la pièce de travail, on attend à l'étape 107 que la pièce de travail vienne en appui sur un bourrelet d'étanchéité de la face 5 supérieure de la ventouse double face. A l'étape 108, on active un moyen de distribution de fluide pour mettre en relation la face supérieure de la ventouse double face avec un moyen de pompe aspirante propre à engendrer une dépression à la face supérieure de la ventouse double face. A l'étape 109, on met en fonctionnement un moyen de pompe aspirante pour créer une 10 dépression à la face supérieure de la ventouse double face. A l'étape 110, on surveille le niveau de dépression atteint à la face supérieure de la ventouse double face, et on fait fonctionner la pompe aspirante pour atteindre et maintenir un niveau de dépression prédéterminé. Après avoir obtenu par l'étape 110 le niveau de dépression souhaité, la pièce de travail est 15 maintenant fixée par dépression à la face supérieure de la ventouse double face, laquelle est elle-même solidarisée par dépression par sa face inférieure à la table de travail. A l'étape 111, on réalise un rideau, ou une barrière fluide, par mise en pression d'un fluide formant un contre-courant pour empêcher la pénétration de poussières, boues, copeaux à l'intérieur de la ventouse double face. 20 La réalisation du rideau, ou barrière fluide autour de la face supérieure de la ventouse double face présente également l'avantage d'améliorer l'étanchéité autour du bourrelet d'étanchéité de la face supérieure, de préférence en mouillant l'extérieur de ce joint d'étanchéité. Cette disposition permet ainsi d'assurer une meilleure étanchéité, du fait que la surface 25 mouillée entourant le joint d'étanchéité de la face supérieure constitue une barrière additionnelle et assure par capillarité une étanchéité meilleure qu'une surface sèche. Du fait que la pièce est continuellement mouillée à l'extérieur du joint d'étanchéité supérieur, le risque d'assèchement par aspiration est éliminé, de sorte que la qualité d'étanchéité obtenue est conservée tout au long du travail d'usinage. 30 A l'étape 112, après que le travail d'usinage soit terminé, on active le moyen de distribution de fluide pour isoler la face supérieure du moyen de pompe aspirante réalisant la dépression. A l'étape 113, on attend que la dépression de la face supérieure de la ventouse qui n'est plus entretenue par une pompe aspirante s'élimine pour libérer la pièce de travail et permettre son déplacement par rapport à la face supérieure de la ventouse double face. A l'étape 114, on enlève la pièce travaillée, en maintenant le moyen de distribution activé et la face supérieure de la ventouse double face isolée de la dépression régnant sur la face inférieure de la ventouse double face. A l'étape 115, on maintient la dépression de la face inférieure de la ventouse double face en permettant le fonctionnement discontinu de la pompe aspirante correspondante. A l'étape 116, on effectue un test pour savoir si des travaux nécessitant un positionnement identique des ventouses double face est à effectuer. Si un travail nécessitant un positionnement identique des ventouses double face doit être effectué, soit sur une nouvelle pièce à travailler, soit sur la même pièce à travailler en changeant d'outil, on continue le procédé à l'étape 103 ou 102, selon le niveau de dépression atteint. Si le test des tâches à effectuer détermine qu'il n'y a plus lieu de garder les ventouses double face dans leur position sur la table de travail, on passe à l'étape 117. A l'étape 117, on désactive le moyen de distribution en arrêtant le moyen de pompe aspirante, de manière à relâcher la dépression de la face inférieure de la ventouse double face, en désolidarisant ainsi la face inférieure de la ventouse double face de la table de travail. Lorsque toutes les ventouses double face sont libérées de la table de travail, on passe à l'étape 100 de pose de ventouses à un emplacement prédéterminé, sur la table de travail ou dans un magasin de rangement de ventouses double face. Sur la figure 2, un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention comporte une pompe aspirante P2 apte à générer une dépression, un filtre F2 et un vacuostat R2. Le dispositif comporte également un filtre FI, une ou plusieurs pompes PI d'alimentation propres à refouler l'air aspiré à travers le filtre FI, un distributeur D, un filtre F4 et un pressostat Ri. Le dispositif comporte enfin un filtre F3, une pompe P3 d'alimentation propre à refouler de 30 l'eau de lubrification ou un fluide d'usinage autour du joint d'étanchéité supérieur de la face supérieure S de la ventouse double face. Dans la position représentée à la figure 2, la face inférieure I de la ventouse double face est reliée à la pompe P2, de manière à générer une dépression en face inférieure I de la ventouse double face. La face supérieure S de la ventouse double face est également reliée à travers le distributeur D à la pompe P2 d'aspiration propre à créer une dépression, de sorte que cette disposition correspond à la fois à une immobilisation de la pièce de travail par rapport à la face supérieure S et à une immobilisation de la face inférieure I par rapport à la table de travail. Dans cette disposition correspondant par exemple au déroulement d'un travail d'usinage, la pompe P3 asperge en fonctionnement le pourtour de la face supérieure S de la ventouse haute en constituant un rideau, ou une barrière fluide, propre à empêcher la pénétration de poussières, boues, ou autres particules telles que copeaux indésirables. La formation du rideau fluide renforce également par capillarité l'étanchéité en face supérieure S de la ventouse, comme cela a été décrit en référence à la figure 1. Le dispositif selon l'invention présente un corps portant ou contenant les filtres FI, F2, F3, F4, les pressostat RI et vacuostat R2, le distributeur D et les pompes PI, P2, P3. Les filtres FI, F2, F3 peuvent être placés en périphérie ou en partie haute ou basse du dispositif. Sur la figure 2, la pompe Pi peut fonctionner de manière discontinue au démarrage de la dépression de la face supérieure S de la ventouse double face, en procurant une barrière d'air additionnelle produite par l'éjection à travers des trous entourant la face supérieure S de la ventouse double face. Après avoir obtenu la dépression retenue et après avoir obtenu une stabilité du rideau, ou de la barrière fluide d'eau de lubrification grâce à la pompe P3, la pompe PI peut être arrêtée, et son fonctionnement discontinu ne nécessite d'être réactivé qu'en cas de modification des étapes du procédé. Ainsi, la pompe PI peut être réactivée en fin d'usinage pour chasser le rideau ou la barrière fluide d'eau de lubrification entourant la partie supérieure S de la ventouse double face. Sur la figure 3, un deuxième mode de réalisation de dispositif selon l'invention comporte des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents aux éléments de la figure 2 et repérés par des références identiques. La pompe PI d'alimentation en air a été supprimée, et le filtre FI sert uniquement à la ventilation ou à la « respiration » de l'intérieur du corps de la ventouse double face. L'ensemble de génération de dépression comportant la pompe aspirante P2, le filtre F2 et le vacuostat R2 reste monté en liaison avec la face inférieure I de la ventouse double face. Le distributeur D permet la dépression de la face supérieure S de la ventouse double face, à travers le filtre F4. Le niveau de la dépression de la face supérieure S de la ventouse double face est surveillé par le vacuostat Ri. L'alimentation en eau propre de la face supérieure S de la ventouse double face peut être l0 effectuée par la pompe d'alimentation P3 pour créer un coussin d'eau permettant le glissement de la pièce de travail à travers le clapet anti-retour C taré de préférence à une pression voisine de lbar. La pompe P3 peut également alimenter l'extérieur de la face supérieure S de la ventouse double face, en alimentant une collerette concentrique radialement extérieure au joint 15 d'étanchéité de la face supérieure S de la ventouse double face. Ainsi dans ce mode de réalisation, la pompe P3 sert à la fois de générateur d'un coussin de fluide permettant le glissement, le déplacement et le positionnement de la pièce de travail et le rôle de générateur de la barrière ou rideau fluide annulaire entourant le joint d'étanchéité de la face supérieure S de la ventouse double face. 20 Sur la figure 4, un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention comporte des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents aux éléments de la figure 3 et repérés par des références identiques. La différence entre ce troisième mode de réalisation et le deuxième mode de réalisation décrit en référence à la figure 3 réside dans la présence d'un ensemble dit de « clapet 25 poids » assurant une sélection permettant d'aspirer toujours l'eau en bas de la ventouse double face, quel que soit le sens de pose. Cette disposition nécessite deux entrées possibles d'alimentation en eau de lubrification, au voisinage de la face supérieure S et au voisinage de la face inférieure I de la ventouse double face. 30 Dans tous les modes de réalisation selon l'invention, chaque pompe Pl, P2 ou P3 est de préférence un ensemble pompe comportant un moteur électrique propre d'actionnement alimenté par une source d'énergie embarquée à l'intérieur du corps de la ventouse double face. Cette source d'énergie comporte de préférence au moins une batterie électrique rechargeable, qui peut être rechargée lors du rangement des ventouses double face dans 5 leur magasin. Les filtres FI à F4 protègent l'intérieur du corps de toute pénétration indésirable de poussières, boues, copeaux ou autre particule. La face inférieure I de la ventouse double face est destinée à être alimentée uniquement en dépression, dans le cas d'une ventouse double face non symétrique possédant un sens de 10 pose « haut/bas » prédéterminé. Dans le cas où la ventouse double face est conçue de manière symétrique, de façon à pouvoir être posée dans n'importe quelle position, comme dans le troisième mode de réalisation de la figure 4, la ventouse double face peut comporter uniquement des moyens d'aspiration pour la face supérieure S et pour la face inférieure I, sans comporter de 15 pompe PI d'alimentation, ni de canalisations associées à la pompe PI. De préférence, l'électrovanne D ou électrodistributeur 3/2 est un distributeur commandable par un circuit électronique de commande contenu dans le corps de la ventouse double face. Ce circuit électronique de commande permet également de gérer les moteurs électriques 20 des pompes PI, P2, P3 et reçoit les signaux des vacuostats ou pressostats, RI, R2. L'électronique de commande est avantageusement reliée par des moyens de communication à la machine-outil gérant le magasin de ventouses double face. La machine-outil comporte avantageusement un automate programmable et/ou PC Industriel dédié assurant simultanément la pose et les déplacements des ventouses double 25 face conformément aux étapes d'un procédé selon l'invention équivalent à celui décrit en référence à la figure 1. Dans une version économique, les ventouses double face peuvent comporter à l'extérieur du corps des interrupteurs ou organes de commande « marche/arrêt » permettant de faire fonctionner les dispositifs selon l'invention et d'exécuter les étapes d'un procédé selon 30 l'invention de manière séquentielle, échelonnée ou simultanée. Io Le fonctionnement de la face supérieure S de la ventouse et l'efficacité du coussin d'air peuvent être renforcés en prévoyant une collerette ou une jupe concentrique au joint d'étanchéité de la face supérieure S de la ventouse. Cette disposition permet de limiter les débits nominaux des pompes PI et P3, en diminuant 5 ainsi l'énergie requise pour le fonctionnement de la ventouse double face. Ainsi, grâce à l'invention, les tubes de mise en dépression ou d'alimentation de l'art antérieur sont entièrement supprimés, et les ventouses double face selon l'invention peuvent être posées à n'importe quel endroit de la table de travail pour supporter de manière optimale une pièce à travailler. 10 La fabrication des ventouses double face selon l'invention peut être effectuée en gardant un volume équivalent au volume des ventouses double face de l'art antérieur. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention, l'essentiel étant de permettre la mise en 15 oeuvre d'un procédé selon l'invention. Revendications1. Procédé de montage d'une pièce à travailler sur une table de travail au moyen de ventouses de bridage double face, dans lequel on met en place (100) des ventouses sur la table de travail, on met en dépression (102-103) les faces inférieures des ventouses pour les solidariser à la table de travail, on met en pression (104) les faces supérieures des ventouses pour réaliser un coussin d'air (105) permettant le glissement de la pièce de travail jusqu'à son positionnement en butée, on met en dépression (109-110) les faces supérieures des ventouses pour fixer la pièce pendant le travail ou l'usinage, on réalise (111) un rideau ou une barrière fluide autour de chaque face supérieure de ventouse pour y améliorer l'étanchéité, caractérisé par des étapes intermédiaires (101, 108, 113) de distribution de fluide de pression et des étapes discontinues (102, 104, 106, 109, 111) de fonctionnement de pompe aspirante (P2) et de pompe d'alimentation (PI, P3) intérieures aux ventouses double face. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la suite d'étapes du procédé est commandée par un système électronique embarqué monté sur un circuit contenu dans la ventouse double face correspondante. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que les étapes discontinues (102, 104, 106, 109) de fonctionnement de pompe aspirante (P2) et de pompe d'alimentation (PI) sont réactivées en cas de perte de pression ou de perte de dépression captées par des pressostats ou vacuostats correspondants (RI, R2) intérieurs à la ventouse double face correspondante. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rideau, ou la barrière fluide, est produit par refoulement du fluide de lubrification ou d'usinage par une pompe (P3) intérieure à la ventouse double face correspondante. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (D) de distribution de fluide et les moyens de pompage ((PI, P2, P3) de fluide sont des moyens électriques alimentés par une source d'énergie contenue dans la ventouse double face correspondante, notamment par une ou des batterie(s) électriques(s) contenue(s) dans la ventouse double face correspondante. 6. Dispositif de bridage d'une pièce à travailler sur une table de travail, du genre ventouse double face, comportant une face inférieure de solidarisation par dépression avec la tablede travail et une face supérieure de solidarisation par dépression, avec la pièce à travailler, ladite face supérieure étant agencée pour engendrer par pression un coussin d'air, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un corps contenant des moyens (D) de distribution de fluide et des moyens de pompage formant pompe aspirante (P2) et pompe d'alimentation (PI ou P3). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le corps du dispositif contient un circuit imprimé avec des moyens de communication permettant une commande à distance de la ventouse double face correspondante. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé par le fait que le to corps du dispositif contient des capteurs de pression ou de dépression, par exemple du genre pressostat ou vacuostat (RI, R2), aptes à délivrer des signaux de commande desdits moyens de pompage (PI, P2 ou P3) en cas de perte de pression ou de dépression. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le dispositif comporte des moyens (P3) de génération d'un rideau, ou barrière fluide autour 15 de la face supérieure de ventouse, pour y améliorer l'étanchéité. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6à 9, caractérisé par le fait que le dispositif comporte une source d'énergie embarquée, par exemple une ou plusieurs batterie(s) électrique(s).