Brevet FR2982784A1 — publié le 20130524

- 1 - DESCRIPTION La présente invention se rapporte à un procédé d'usinage de pièces, en forme d'arbres, sur une machine-outil comprenant un bâti, des premier et second dispositifs d'ablocage dédiés auxdites pièces, des premier et second porte-outils, un poste d'amenée et un poste d'évacuation affectés auxdites pièces, lesdits porte-outils étant dotés d'outils dévolus à l'usinage, et de dispositifs de préhension dévolus au transport desdites pièces, sachant que lesdits porte-outils sont guidés sur le bâti de la machine, avec mobilité dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre, sachant que les pièces sont partiellement usinées dans l'un des deux dispositifs d'ablocage, et que leur usinage est achevé dans l'autre desdits dispositifs, lesdites pièces étant saisies par lesdits dispositifs de préhension, en vue du chargement et du déchargement, et étant mises en mouvement par déplacement desdits porte-outils, sachant que le chargement et le déchargement sont exécutés par les étapes opératoires suivantes : a) prélèvement d'une pièce partiellement usinée, hors du premierdispositif d'ablocage, par le premier dispositif de préhension situé sur le second porte-outils, et prélèvement simultané d'une pièce non usinée, à partir du poste d'amenée, par le deuxième dispositif de préhension situé sur le premier porte-outils, b) insertion, dans ledit premier dispositif d'ablocage, de ladite pièce non usinée, c) prélèvement, hors du second dispositif d'ablocage, de la pièce dont l'usinage est achevé, d) insertion, dans ledit second dispositif d'ablocage, de ladite pièce partiellement usinée, et e) dépôt, au poste d'évacuation, de ladite pièce dont l'usinage est achevé. L'invention concerne, par ailleurs, une machine-outil destinée à la mise en oeuvre du procédé susmentionné, comprenant un bâti ; un premier dispositif d'ablocage équipé d'une broche motorisée et d'une contre-poupée, en vue d'enserrer des pièces entre des pointeaux ; un second dispositif d'ablocage, dans lequel lesdites pièces peuvent être enserrées unilatéralement ; des premier et second porte-outils équipés d'outils - 2 - dévolus à l'usinage, et de dispositifs de préhension dévolus au transport desdites pièces ; ainsi qu'un poste d'amenée et un poste d'évacuation affectés auxdites pièces, lesdites pièces étant usinées, dans ledit premier dispositif d'ablocage, par les outils desdits premier et second porte-outils, sachant qu'au moyen du dispositif de préhension du premier porte-outils, lesdites pièces peuvent être enlevées dudit poste d'amenée et insérées dans ledit premier dispositif d'ablocage. Une machine-outil, comptant plusieurs postes d'usinage agencés en succession, est connue d'après le document EP-1 418 019 Al. Des revolvers porte-outils, dont chacun est équipé d'un dispositif de préhension, sont respectivement placés à gauche et à droite de chaque poste. Lesdits revolvers sont déplaçables de façon telle que l'usinage et la saisie des pièces puissent être assurés, dans un poste, par des outils et des dispositifs de préhension des deux revolvers. Une machine-outil, fonctionnant selon ce principe et comprenant deux postes d'usinage, requiert la présence de trois revolvers porte-outils. La présente invention a pour objet de fournir un procédé et une machine-outil dans lesquels les pièces soient transportées de manière économique tout en raccourcissant, simultanément, les temps de latence 20 durant lesquels aucun usinage de pièces ne s'opère. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé par le fait que les étapes opératoires c) et e), mentionnées en introduction, sont exécutées par un troisième dispositif de préhension situé sur le second porte-outils. La machine-outil conforme à l'invention est, quant à elle, 25 caractérisée par le fait que le second porte-outils est doté de deux dispositifs de préhension, en vue du prélèvement simultané de deux pièces. Ainsi, un aspect avantageux de l'invention réside dans le fait que seuls deux revolvers porte-outils sont nécessaires dans une machine-outil présentant deux postes d'usinage. 30 L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple de réalisation nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue par-devant de la machine-outil ; la figure la est une vue en plan d'un porte-outils, à échelle 35 agrandie ; et les figures 2 à 5 illustrent le déroulement des mouvements s'opérant lors du chargement et du déchargement. - 3 - La figure 1 montre une machine-outil 1 dévolue à la mise en oeuvre du procédé. Des détails non essentiels pour l'invention, concernant l'amenée des pièces, la commande et la structure de chemisage, ne sont pas représentés. Des pièces 15 en forme d'arbres sont enserrées entre des 5 pointeaux 5 et animées d'une rotation, dans un premier dispositif d'ablocage 2 comprenant une broche motorisée 4 et une contre-poupée 6. Un premier porte-outils 7 et un second porte-outils 8 sont réalisés sous la forme de revolvers porte-outils. Ces derniers sont montés à rotation autour de leurs axes verticaux de pivotement 22 et sont doués de mobilité 10 commandée, vis-à-vis d'un bâti 9 de la machine, dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre (axes des X et des Z). Des guides verticaux 10, affectés à des chariots verticaux 11, 11', sont prévus à cet effet sur ledit bâti 9. Lesdits chariots sont mus par des moteurs 12, afin d'accomplir des mouvements d'avance dans la direction de l'axe des Z. Lesdits chariots 15 verticaux 11, 11' portent, à leur tour, des guides horizontaux 13 dédiés à des chariots horizontaux 14, 14'. Les porte-outils 7, 8, situés de part et d'autre du dispositif d'ablocage 2, sont équipés d'outils 18 en vue de l'usinage suivant quatre axes. Des pièces 15' sont partiellement usinées dans ledit dispositif 2. Pour permettre une meilleure compréhension, la 20 figure la montre le second porte-outils 8 par une vue en plan. Celui-ci est garni d'outils 18 ciblant l'usinage périphérique, et d'un foret 23 (voir la figure 5) visant l'usinage frontal. Outre les outils, deux dispositifs de préhension 19, 21 sont prévus pour des pièces 15', 15". A l'inverse de l'art antérieur, le fait que les deux dispositifs 19, 21 puissent être animés de 25 mouvements communs dispense de la présence d'un troisième groupe structurel biaxial. Un second dispositif d'ablocage 3 est implanté à gauche, sur la figure 1, à côté de la contre-poupée 6. ledit dispositif se présente comme une broche motorisée dotée d'un mandrin de serrage. Dans ce dernier, les pièces 15' sont partiellement usinées à partir de la face frontale. 30 Les pièces 15 non usinées sont tenues en attente dans un poste d'amenée 16, par exemple par l'intermédiaire d'une bande convoyeuse, et des pièces 15", dont l'usinage est achevé, quittent la machine-outil en empruntant un poste d'évacuation 17. Le déroulement des mouvements est mis plus précisément en lumière par les figures 2 à 5. Un nouveau cycle débute 35 lorsque le premier dispositif de préhension 19, situé sur le porte-outils 8, saisit la pièce 15' logée dans le premier dispositif d'ablocage 2 et lorsque, dans le même temps, un deuxième dispositif de préhension 20, situé sur le - 4 - porte-outils 7, prélève une pièce 15 au poste d'amenée 16. Les deux porte-outils 7, 8 tournent ensuite autour de leurs axes de pivotement 22 et se déplacent le long des guides horizontaux 13. Comme l'atteste une observation de la figure 3, la pièce 15 non usinée est enserrée dans le premier dispositif d'ablocage 2, et peut déjà être usinée par les outils 18 du premier porte-outils 7. La pièce 15", dont l'usinage est achevé, est simultanément prélevée du second dispositif d'ablocage 3 à l'aide du troisième dispositif de préhension 21. Dans l'enchaînement, la pièce 15' partiellement usinée est enserrée dans le second dispositif d'ablocage 3 (figure 4) et la pièce 15", dont l'usinage est achevé, est déposée au poste d'évacuation 17. La pièce 15 est ensuite usinée suivant quatre axes, dans le premier dispositif d'ablocage 2, de la manière illustrée sur la figure 1. L'usinage frontal de la pièce 15', dans le second dispositif d'ablocage 3, met un terme à un cycle d'usinage. La figure 5 représente, par exemple, le façonnage d'un perçage à l'aide du foret 23. En parallèle, si besoin est, la pièce 15 peut aussi être usinée dans le premier dispositif d'ablocage 2, par des outils 18 du premier porte-outils 7. Les éléments, composants, parties et objets de l'invention sont référencés comme suit sur les figures des dessins annexés : 1 machine-outil 2 premier dispositif d'ablocage 3 second dispositif d'ablocage 4 broche motorisée du premier dispositif d'ablocage 5 pointeaux de la broche et de la contre-poupée 6 contre-poupée du premier dispositif d'ablocage 7 premier porte-outils 8 second porte-outils 9 bâti de la machine 10 : guides verticaux des chariots verticaux 11, 11': chariots verticaux 12 : moteurs des chariots verticaux 13 : guides horizontaux des chariots horizontaux 14, 14': chariots horizontaux 15 : pièces à usiner 15' pièces partiellement usinées 15" pièces usinées 16 poste d'amenée des pièces à usiner -5- 17 poste d'évacuation des pièces usinées 18 outils 19 premier dispositif de préhension 20 deuxième dispositif de préhension 21 troisième dispositif de préhension 22 axes de pivotement des porte-outils 23 foret du second porte-outils Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé d'usinage de pièces (15) en forme d'arbres sur une machine-outil (1) comprenant un bâti (9), des premier et second dispositifs d'ablocage (2, 3) dédiés auxdites pièces (15), des premier et second porte-outils (7, 8), un poste d'amenée (16) et un poste d'évacuation (17) affectés auxdites pièces (15), lesdits porte-outils (7, 8) étant dotés d'outils (18) dévolus à l'usinage, et de dispositifs de préhension (19, 20, 21) dévolus au transport desdites pièces (15), sachant que lesdits porte-outils (7, 8) sont guidés sur le bâti (9) de la machine, avec mobilité dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre, sachant que les pièces (15' ; 15") sont partiellement usinées dans l'un des deux dispositifs d'ablocage (2, 3), et que leur usinage est achevé dans l'autre desdits dispositifs, lesdites pièces (15, 15', 15") étant saisies par lesdits dispositifs de préhension (19, 20, 21), en vue du chargement et du déchargement, et étant mises en mouvement par déplacement desdits porte-outils (7, 8), sachant que le chargement et le déchargement sont exécutés par les étapes opératoires suivantes : a) prélèvement d'une pièce (15') partiellement usinée, hors du premier dispositif d'ablocage (2), par un premier dispositif de préhension (19) situé sur le second porte-outils (8), et prélèvement simultané d'une pièce (15) non usinée, à partir du poste d'amenée (16), par un deuxième dispositif de préhension (20) situé sur le premier porte-outils (7), b) insertion, dans ledit premier dispositif d'ablocage (2), de ladite pièce (15) non usinée, c) prélèvement, hors du second dispositif d'ablocage (3), de la pièce (15") dont l'usinage est achevé, d) insertion, dans ledit second dispositif d'ablocage (3), de ladite pièce (15') partiellement usinée, et e) dépôt, au poste d'évacuation (17), de ladite pièce (15") dont l'usinage est achevé, procédé caractérisé par le fait que les étapes opératoires c) et e) sont exécutées par un troisième dispositif de préhension (21) situé sur le second porte-outils (8).-7- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pièces (15') sont usinées à partir d'une face frontale dans le second dispositif d'ablocage (3). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait 5 que les pièces (15) sont enserrées aux deux extrémités, et usinées suivant quatre axes dans l'un des dispositifs d'ablocage (2, 3). 4. Machine-outil pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un bâti (9) ; un premier dispositif d'ablocage (2) équipé d'une broche motorisée (4) et 10 d'une contre-poupée (6), en vue d'enserrer des pièces (15) entre des pointeaux (5) ; un second dispositif d'ablocage (3), dans lequel lesdites pièces (15) peuvent être enserrées unilatéralement ; des premier et second porte-outils (7, 8) équipés d'outils (18) dévolus à l'usinage, et de premier, deuxième et troisième dispositifs de préhension (19, 20, 21) dévolus au 15 transport desdites pièces (15) ; ainsi qu'un poste d'amenée (16) et un poste d'évacuation (17) affectés auxdites pièces (15), lesdites pièces (15) étant usinées, dans ledit premier dispositif d'ablocage (2), par les outils (18) desdits premier et second porte-outils (7, 8), sachant qu'au moyen du deuxième dispositif de préhension (20) du premier porte-outils (7), lesdites 20 pièces (15) peuvent être enlevées dudit poste d'amenée (16) et insérées dans ledit premier dispositif d'ablocage (2), machine caractérisée par le fait que le second porte-outils (8) est doté des premier et troisième dispositifs de préhension (19, 21), en vue du prélèvement simultané de deux pièces (15', 15"). 25 5. Machine-outil selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'au moyen du troisième dispositif de préhension (21), des pièces (15"), dont l'usinage est achevé, peuvent être mues vers le poste d'évacuation (17) à partir du second dispositif d'ablocage (3). 6. Machine-outil selon la revendication 4 ou 5, caractérisée par 30 le fait qu'au moyen du premier dispositif de préhension (19), les pièces (15') partiellement usinées peuvent être mues vers le second dispositif d'ablocage (3) à partir du premier dispositif d'ablocage (2). 7. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée par le fait que les porte-outils (7, 8) peuvent être déplacés sur 35 des chariots verticaux (11, 11'), sur des guides verticaux (10) implantés sur le bâti (9) de la machine ; par le fait que les chariots horizontaux (14, 14') sont guidés sur des guides horizontaux (13) implantés sur lesdits chariots- 8 - verticaux (11, 11') ; et par le fait que lesdits porte-outils (7, 8) sont montés à rotation sur lesdits chariots horizontaux (14, 14'), autour d'axes verticaux de pivotement (22).