Brevet FR3008335A1 — publié le 20150116

- DESCRIPTION L'invention concerne un procédé de changement d'outil avec une machine-outil avec un bâti de machine, avec une broche principale avec un dispositif de serrage pour serrer des pièces usinées, avec au moins deux porte-outils pour recevoir des outils, sachant que les porte-outils peuvent, au moyen de chariots horizontaux et de chariots verticaux, être déplacés en direction horizontale et en direction verticale par rapport au bâti de machine, avec un magasin pour les outils, avec un chargeur et un preneur, avec un bras pivotant, ledit procédé comprenant les étapes suivantes a. prise en charge par le preneur dans le magasin d'un outil à 10 monter en remplacement, b. déplacement de l'outil dans une position de chargement, c. remise de l'outil au bras pivotant, d. déplacement de l'outil par le bras pivotant dans une position de transfert, 15 e. enlèvement de l'outil à remplacer, f. mise en place dans le porte-outil de l'outil à monter en remplacement. L'invention concerne également une machine-outil pour la mise en oeuvre du procédé, avec un bâti de machine, avec une broche 20 principale avec un dispositif de serrage pour serrer des pièces usinées, avec au moins deux porte-outils pour recevoir et pour serrer automatiquement des outils, sachant que les porte-outils peuvent, au moyen de chariots horizontaux et de chariots verticaux, être déplacés en direction horizontale et en direction verticale par rapport au bâti de machine, avec un magasin 25 pour les outils, avec un chargeur et un preneur, avec un bras pivotant pourvu d'un preneur double. On connaît dans l'état de la technique des systèmes de changement d'outil dans de nombreuses exécutions. Lorsqu'on en a besoin, les outils sont déplacés d'un magasin d'outils dans une broche d'usinage ou 30 dans un porte-outil, et ramenés de là dans le magasin d'outils. Cela s'effectue d'une manière entièrement automatisée et commandée par programme On connaît par le document DE 103 37 547 Al un dispositif de changement d'outil et un procédé de changement d'outil pour une machine-outil avec deux porte-outils. La machine-outil comprend un système de - 2 - magasinage d'outils pour une pluralité d'outils, qui peuvent être apportés aux porte-outils par l'intermédiaire d'un système de changement d'outil. Quatre stations formant sas, qui fonctionnent par paires comme stations de réception et de remise, sont associées aux deux porte-outils. Elles sont 5 disposées sur un chariot et mobiles conjointement avec ce dernier. Les outils sont transportés par un système de transport du magasin d'outils aux stations formant sas, et ramenés au magasin d'outils pour les ranger. Chaque station formant sas comprend un système de maintien pour maintenir un outil dans un emplacement intermédiaire. Des systèmes 10 d'immobilisation sont prévus pour la mise en place des outils dans les porte-outils, et des systèmes de libération sont prévus pour les libérer. La présente invention a pour but d'améliorer la manipulation des outils lors du changement d'outil, et d'indiquer un procédé correspondant. 15 Ce but est atteint par un procédé du type mentionné en introduction, caractérisé par le fait que le bras pivotant peut être déplacé tant dans une position de transfert pour un des porte-outils que dans une autre position de transfert pour l'autre porte-outil. Le but fixé est également atteint par une machine-outil du type 20 mentionnée en introduction, caractérisée par le fait que, par un mouvement de pivotement du bras pivotant, des outils à remplacer peuvent être déplacés hors d'une position de transfert par le preneur double, et par le fait que des outils à monter en remplacement peuvent être pris en charge dans une position de chargement et déplacés dans la position de transfert. 25 Selon des modes de réalisation avantageux du procédé selon l'invention : sachant qu'un preneur double est prévu sur le bras pivotant, le preneur double enlève du porte-outil l'outil à remplacer, puis met en place dans le porte-outil l'outil à monter en remplacement ; les porte-outils sont déplacés en direction linéaire verticale et/ou horizontale lors de l'exécution 30 des étapes e. et f. ; à la suite de l'étape f., l'outil à remplacer est transféré au preneur et remis par ce dernier dans le magasin. Selon des modes de réalisation avantageux de la machine-outil selon l'invention : par un mouvement vertical et/ou horizontal des porte-outils, les outils à remplacer peuvent être déplacés hors de la partie réceptrice d'outil, et les outils à 35 monter en replacement peuvent être déplacés dans la partie réceptrice d'outil ; l'une des positions de transfert est associée à l'un des porte-outils, et l'autre position de transfert est associée à l'autre porte-outil. - 3 - Une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait qu'un preneur à trois axes prélève dans un magasin les outils mis à disposition, et les transfère à un bras pivotant. Le bras pivotant présente un preneur double qui est peut être pivoté dans des positions de transfert des deux porte-outils. L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. Parmi les dessins : la figure 1 représente une machine-outil avec un changeur d'outil, les figures 2 et 3 sont des vues de détail de la mise en place des outils dans les porte-outils. La figure 1 est une représentation schématique d'une machine-outil avec changeur d'outil. Les détails de la commande et des entraînements ne sont pas représentés. La broche principale 3 avec le dispositif de serrage 4 pour serrer des pièces usinées 12 est disposée sur une paroi verticale 2 du bâti de machine 1.Deux porte-outils 5, 6 sont associés à la broche principale 3. Ils peuvent être déplacés en direction horizontale et en direction verticale par rapport au bâti de machine 1 au moyen de chariots horizontaux 7, 8 et de chariots verticaux 9, 10. Ils peuvent en outre être pivotés autour des axes de rotation 21. Des parties réceptrices d'outil standardisées, comme par exemple HSK selon DIN 69893, ABS de la firme Komet ou Capto de Sandvik-Coromant, avec serrage automatique de l'outil, sont prévues sur les tourelles revolver porte-outils 5, 6. Une disposition particulière consiste en ce que des parties réceptrices d'outil disposées sur des côtés opposés présentent des axes de centrage parallèles. C'est pourquoi il faut prévoir pour chacun des deux porte-outils 5, 6 deux positions de transfert différentes 19, 19a dans lesquelles des outils 11 peuvent être échangés. Une pluralité d'outils 11 pour différents usinages de pièces est mise à disposition dans un magasin 13. Un chargeur 14 doté d'un preneur 15 est associé au magasin 13. Le preneur 15 peut être déplacé par rapport au bâti de machine 1 dans les trois directions principales du système de coordonnées de la machine (X, Y, Z). Un bras pivotant 16 est monté rotatif dans le palier de pivotement 20 sur le bâti de machine 1 dans le voisinage immédiat de la broche principale 3. Il présente à son extrémité un preneur double 17 qui peut être déplacé d'une position de chargement 18 dans les positions de transfert 19, 19a associés aux tourelles revolver porte-outils 5, 6, et qui peut - 4 - en outre être pivoté autour du palier de rotation 23. Lors du changement d'outil, le preneur 15 prend en charge un outil souhaité 11 dans le magasin 13 et le déplace dans la position de chargement 18, où il le transfère au preneur double 17. La mise en place des outils 11 dans les porte-outils 5, 6 va être expliquée plus en détail à l'aide des figures 2 et 3. Selon la figure 2, l'outil 1 la a été déplacé dans la position de transfert 19 par translation du porte-outil 6 au moyen du chariot horizontal 8 et du chariot vertical 10. Dans le même temps, l'axe de centrage 22 a été orienté verticalement par pivotement du porte-outil 6 autour de l'axe de rotation 21. De plus, le levier pivotant 16 a été pivoté autour du palier de pivotement 20, de sorte que le preneur double 17 peut prendre en charge l'outil 11a, et le remplacer par un autre après un mouvement de pivotement de 1800 autour du palier de rotation 23. Pour enlever l'outil 1 la à remplacer et pour mettre en place l'outil 11 à monter en remplacement, le porte-outil 6 est déplacé en direction horizontale. La figure 3 représente le changement d'outil dans le porte-outil 5, avec l'outil 1 lb dans la position de transfert 19a. Comme l'axe de centrage 23 s'étend ici horizontalement, le porte-outil 5 est, afin de remplacer l'outil 11b, déplacé en direction horizontale au moyen du chariot horizontal 8. La figure 2 représente l'outil 1 la avec l'axe de centrage 22 vertical dans la position de transfert 19, et la figure 3 représente l'outil 1 lb avec l'axe de centrage 22 horizontal dans la position de transfert 19a. À l'inverse, par pivotement des porte-outils 5, 6 autour des axes de rotation 21, l'axe de centrage 22 peut aussi, dans des positions de transfert non représentées, être orienté à l'horizontale pour le porte-outil 6 et à la verticale pour le porte-outil 5. Pour le changement d'outil, le preneur double 17 est, avec un outil 11 à monter en remplacement, positionné pour les deux porte-outils 5, 6 dans la position de transfert respective 19, 19a. Le preneur double 17 prend ensuite en charge l'outil 1 la ou 1 lb à remplacer et l'enlève de la partie réceptrice d'outil à la suite d'un mouvement linéaire du porte-outil 5, 6. Après un mouvement de pivotement de 180° du preneur double 17 autour du palier de rotation 23, l'outil 11 à monter en remplacement peut être mis en place dans la partie réceptrice d'outil, à nouveau par un mouvement linéaire du porte-outil 5, 6 Enfin, l'outil remplacé 1 la, 1 lb est remis au preneur 15 et ramené par ce dernier dans le magasin 13. D'une manière avantageuse, par les mouvements relatifs entre - 5 - le levier pivotant 16 et les porte-outils 5, 6, des outils 11a, 1 lb peuvent, dans les deux porte-outils 5, 6, être remplacés avec un axe de centrage 22 disposé verticalement ou horizontalement dans des positions de transfert différentes 19, 19a. Les objets, pièces, composants, parties et éléments suivants de l'invention sont référencés comme suit sur les dessins annexés : 1: bâti de machine 2 : paroi 3 : broche principale 4 : dispositif de serrage 5 : porte-outil 6 : porte-outil 7 : chariot horizontal 8 : chariot horizontal 9 : chariot vertical 10 : chariot vertical 11, 11a, 1 lb : outil 12 : pièce usinée 13 : magasin 14 : chargeur 15 : preneur 16 : bras pivotant 17 : preneur double 18 : position de chargement 19, 19a : position de transfert 20 : palier de pivotement 21 : axe de rotation 22 : axe de centrage 23 : palier de rotation 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 de changement d'outil avec une machine-outil avec un bâti de machine (1), avec une broche principale (3) avec un dispositif de serrage (4) pour serrer des pièces usinées (12), avec au moins deux porte-outils (5, 6) pour recevoir des outils (11, 11a, 1 lb), sachant que les porte- outils (5, 6) peuvent, au moyen de chariots horizontaux (7, 8) et de chariots verticaux (9, 10), être déplacés en direction horizontale et en direction verticale par rapport au bâti de machine (1), avec un magasin (13) pour les outils (11, 11a, 1 lb), avec un chargeur (14) et un preneur (15), avec un bras pivotant (16), comprenant les étapes suivantes a. prise en charge par le preneur (15) dans le magasin (13) d'un outil (11) à monter en remplacement, b. déplacement de l'outil (11) dans une position de chargement (18), c. remise de l'outil (11) au bras pivotant (16), d. déplacement de l'outil (11) par le bras pivotant (16) dans une position de transfert (19, 19a), e. enlèvement de l'outil (11a, 1 lb) à remplacer, f. mise en place de l'outil (11) dans le porte-outil (5, 6), caractérisé en ce que le bras pivotant (16) peut être déplacé tant dans une position de transfert (19a) pour le porte-outil (5) que dans une position de transfert (19) pour le porte-outil (6). 2. Procédé selon la revendication 1, sachant qu'un preneur double (17) est prévu sur le bras pivotant (16), caractérisé en ce que le preneur double (17) enlève du porte-outil (5, 6) l'outil (11a, 11b) à remplacer, puis met en place l'outil (11) dans le porte-outil (5, 6). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les porte-outils (5, 6) sont déplacés en direction linéaire verticale et/ou horizontale lors de l'exécution des étapes e. et f. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à la suite de l'étape f., l'outil (11a, 1 lb) à remplacer est transféré au preneur (15) et remis par ce dernier dans le magasin (13). 5. Machine-outil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, avec un bâti de machine (1), avec une broche- 7 - principale (3) avec un dispositif de serrage (4) pour serrer des pièces usinées (12), avec au moins deux porte-outils (5, 6) pour recevoir et pour serrer automatiquement des outils (11, 11a, 11b), sachant que les porte-outils (5, 6) peuvent, au moyen de chariots horizontaux (7, 8) et de chariots verticaux (9, 10), être déplacés en direction horizontale et en direction verticale par rapport au bâti de machine (1), avec un magasin (13) pour les outils (11), avec un chargeur (14) et un preneur (15), avec un bras pivotant (16) pourvu d'un preneur double (17), caractérisée en ce que, par un mouvement de pivotement du bras pivotant (16), des outils (11a, 11b) à remplacer peuvent être déplacés hors d'une position de transfert (19, 19a) par le preneur double (17), et en ce que des outils (11) à monter en remplacement peuvent être pris en charge dans une position de chargement (18) et déplacés dans la position de transfert (19, 19a). 6. Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée en ce que, par un mouvement vertical et/ou horizontal des porte-outils (5, 6), les outils (11a, 1 lb) peuvent être déplacés hors de la partie réceptrice d'outil, et les outils à monter en replacement peuvent être déplacés dans la partie réceptrice d'outil. 7. Machine-outil selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la position de transfert (19) est associée au porte-outil (6) et la position de transfert (19a) est associée au porte-outil (5).