Brevet FR3049482A1 — publié le 20171006

DISPOSITIF D'USINAGE COMPRENANT UN SYSTEME D'USINAGE ET UN SYSTEME D'ASPIRATION MOBILE PAR RAPPORT AU SYSTEME D'USINAGE La présente demande se rapporte à un dispositif d'usinage comprenant un système d'usinage et un système d'aspiration mobile par rapport au système d'usinage. Sur les figures 1A et 1B, on a représenté un dispositif d'usinage 10 configuré pour usiner un objet 12 posé sur une surface d'appui 14 et qui comprend un système d'usinage 16 et un mécanisme de déplacement 18 configuré pour déplacer le système d'usinage 16 par rapport à l'objet selon trois directions orthogonales, une première direction perpendiculaire à la surface d'appui 14, une deuxième direction perpendiculaire à la première direction et une troisième direction perpendiculaire aux première et deuxième directions. Le système d'usinage 16 comprend un corps 20, une tête d'usinage 22 configurée pour supporter un outil 24 et pour pivoter sur elle-même selon un axe de rotation A22 parallèle à la première direction. A titre d'exemple, l'outil 24 est une fraise deux tailles. Le mécanisme de déplacement 18 comprend un plateau 26 auquel est solidarisé le système d'usinage 16, un support intermédiaire 28 et un portique 30, un premier système de guidage configuré pour permettre au plateau 26 de se translater par rapport au support intermédiaire 28 selon la première direction, un deuxième système de guidage configuré pour permettre au support intermédiaire 28 de se translater par rapport au portique 30 selon la deuxième direction et un troisième système de guidage configuré pour permettre au portique 30 de se translater par rapport à la surface d'appui 14 selon la troisième direction. Le dispositif d'usinage comprend des actionneurs pour contrôler les mouvements du portique 30, du support intermédiaire 28 et du plateau 26. Avantageusement, le dispositif d'usinage 10 comprend un système d'aspiration 32 pour aspirer des particules, par exemple des copeaux, des débris ou des poussières, générées par l'outil 24 lors de l'usinage. Ce système d'aspiration 32 comprend un conduit d'aspiration 34 positionné de manière concentrique à l'extérieur de la tête d'usinage 22 et un conduit d'évacuation 36 avec une première extrémité qui débouche à l'intérieur du conduit d'aspiration 34 et une seconde extrémité qui est reliée à un appareil configuré pour générer un flux d'air aspirant (non représenté). Le conduit d'aspiration 34 est relié par une liaison 3049482 2 rigide au corps 20 du système d'usinage 16 et comprend un bord inférieur 38 orienté vers la surface d'appui 14. Comme illustré sur la figure 1B, le conduit d'aspiration 34 est positionné par rapport au corps 20 du système d'usinage 16 de sorte qu'en fonctionnement, le bord inférieur 38 soit proche 5 de l'objet 12 lorsque l'outil 24 a atteint une profondeur maximale dans l'objet 12. Par conséquent, lorsque l'outil 24 commence à pénétrer dans l'objet 12 et tant qu'il n'a pas atteint la profondeur maximale, le bord inférieur 38 est écarté de l'objet 12 si bien que l'aspiration des particules produites lors de l'usinage n'est pas optimale. Une mauvaise évacuation de ces particules peut nuire à la qualité de l'usinage et, dans tous les cas, induit 10 une durée de nettoyage importante à l'issue de l'usinage. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'usinage d'un objet qui comprend : - une surface d'appui, - un système d'usinage, 15 - un système d'aspiration qui comporte un conduit d'aspiration avec un bord inférieur orienté vers la surface d'appui et un conduit d'évacuation, et - un mécanisme de déplacement qui comporte un premier système de guidage configuré pour permettre au système d'usinage de se translater parallèlement à une première direction perpendiculaire à la surface d'appui et au moins un deuxième 20 système de guidage configuré pour permettre au système d'usinage de se translater parallèlement à une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Le dispositif d'usinage se caractérise en ce qu'il comprend une liaison glissière qui relie le système d'usinage et le conduit d'aspiration pour permettre au conduit d'aspiration de se translater par rapport au système d'usinage parallèlement à la première direction. 25 Selon l'invention, la position du conduit d'aspiration par rapport à l'objet à usiner est indépendante de la position du système d'usinage par rapport à l'objet à usiner. Ainsi, le conduit d'aspiration peut être positionné de manière adéquate par rapport à l'objet à usiner. Avantageusement, le dispositif d'usinage comprend un mécanisme de maintien configuré pour maintenir le bord inférieur du conduit d'aspiration à une distance constante de la surface d'appui et/ou de l'objet à usiner. 3049482 3 De préférence, le mécanisme de maintien comprend un élément guidé par le deuxième système de guidage. Selon un premier mode de réalisation, le deuxième système de guidage comprend une poutre et le mécanisme de maintien comprend un galet relié au conduit d'aspiration et qui 5 est configuré pour rouler sur la poutre. Selon un autre mode de réalisation, le deuxième système de guidage comprend une poutre et le mécanisme de maintien comprend un doigt relié au conduit d'aspiration et qui est configuré pour glisser dans une rainure prévue dans la poutre. Selon une autre caractéristique, le système d'aspiration comprend une platine à laquelle le 10 mécanisme de maintien est relié et une liaison réglable selon la première direction reliant la platine et le conduit d'aspiration. Selon un mode de réalisation, la platine comprend une lumière orientée parallèlement à la première direction en fonctionnement, dans laquelle se loge au moins une vis reliée au conduit d'aspiration. 15 De préférence, le système d'aspiration comprend une réglette relié à un premier élément parmi la platine et le conduit d'aspiration et un repère configuré pour coopérer avec la réglette et porté par un second élément parmi la platine et le conduit d'aspiration. Selon une autre caractéristique, le système d'aspiration comprend un crochet relié au conduit d'aspiration et configuré pour maintenir le conduit d'évacuation. 20 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - Les figures 1A et 1B sont des représentations schématiques d'un dispositif d'usinage qui illustrent l'art antérieur, respectivement avant l'usinage et lors de l'usinage, 25 - Les figures 2A et 2B sont des représentations schématiques d'un dispositif d'usinage qui illustrent l'invention, respectivement avant l'usinage et lors de l'usinage, - La figure 3 est une vue en perspective d'une partie d'un dispositif d'usinage comprenant d'un système d'aspiration qui illustre un mode de réalisation de l'invention, 30 - La figure 4 est une vue de côté du système d'aspiration visible sur la figure 3, - La figure 5 est une vue de face du système d'aspiration visible sur la figure 3, 3049482 4 - La figure 6 est une vue en perspective d'une platine d'un système d'aspiration qui illustre un mode de réalisation de l'invention, et - La figure 7 est une vue de détails d'un système d'aspiration qui illustre un mode de réalisation d'un crochet de maintien d'un conduit d'évacuation du système 5 d'aspiration. Sur les figures 2A et 2B, on a représenté un dispositif d'usinage 40 d'un objet 42 comprenant une surface d'appui 44 sur laquelle est positionné l'objet 42, un système d'usinage 46 et un mécanisme de déplacement 48 configuré pour déplacer le système d'usinage 46 par rapport à l'objet 42. 10 Selon un mode de réalisation, le système d'usinage 46 comprend un corps 50, une tête d'usinage 52 configurée pour supporter un outil 54 et pour pivoter sur elle-même par rapport au corps 50 selon un axe de rotation A52. A titre indicatif, l'outil 54 est une fraise deux tailles. Selon un mode de réalisation, le mécanisme de déplacement 48 est configuré pour déplacer le système d'usinage 46 au-dessus de la surface d'appui 44 selon trois directions 15 orthogonales, une première direction X perpendiculaire à la surface d'appui 44, une deuxième direction Y perpendiculaire à la première direction X et une troisième direction Z perpendiculaire aux première et deuxième directions X et Y. L'axe de rotation A52 de la tête d'usinage 52 est parallèle à la première direction X. Selon un mode de réalisation, le mécanisme de déplacement 48 comprend : 20 - deux rails 56 parallèles à la troisième direction Z, disposés de part et d'autre de la surface d'appui 44, - un portique 58 mobile par rapport à la surface d'appui 44 selon la troisième direction Z, qui comprend une poutre 60 parallèle à la deuxième direction Y et des galets 62, à chaque extrémité de la poutre 60, configurés pour rouler sur les rails 56, 25 - un support intermédiaire 64 mobile par rapport au portique 58 selon la deuxième direction Y qui est relié à la poutre 60 par une liaison glissière 66, - un plateau 68 mobile par rapport au support intermédiaire 64 selon la première direction X qui est relié au support 64 par une liaison glissière 69, le système d'usinage 46 étant relié au plateau 68. 30 Le dispositif d'usinage 46 comprend des actionneurs pour contrôler les déplacements du portique 58, du support intermédiaire 64 et du plateau 68. 3049482 5 Le système d'usinage 46, le mécanisme de déplacement 48 et les différents actionneurs configurés pour contrôler les déplacements ne sont pas plus décrits car ils peuvent être identiques à ceux de l'art antérieur. Quel que soit le mode de réalisation, le mécanisme de déplacement 48 comprend un premier 5 système de guidage configuré pour permettre au système d'usinage 46 de se translater par rapport à la surface d'appui 44 parallèlement à une première direction X perpendiculaire à la surface d'appui 44 et au moins un deuxième système de guidage configuré pour permettre au système d'usinage 46 de se translater par rapport à la surface d'appui 44 parallèlement à une deuxième direction Y perpendiculaire à la première direction X. 10 Le dispositif d'usinage 40 comprend un système d'aspiration 70 configuré pour aspirer des particules, comme par exemple des copeaux, des poussières, des débris ou autres, produites lors de l'usinage. Ce système d'aspiration 70 comprend un conduit d'aspiration 72 positionné autour de la tête d'usinage 52 et un conduit d'évacuation 74 dont une première extrémité débouche à 15 l'intérieur du conduit d'aspiration 72 et dont une seconde extrémité est reliée à un appareil configuré pour générer un flux d'air aspirant (non représenté). Le conduit d'aspiration 72 est de préférence coaxial à l'axe de rotation A52 de la tête d'usinage 52 et s'étend entre un bord inférieur 76 orienté vers la surface d'appui 44 et un bord supérieur 78, la hauteur du système d'aspiration 72 correspondant à la distance 20 séparant les bords inférieur 76 et supérieur 78. Selon une configuration, le conduit d'aspiration 72 a une section intérieure égale à la section extérieure du corps 50 du système d'usinage 46 et la hauteur du conduit d'aspiration 72 est telle qu'une partie de la surface intérieure du conduit d'aspiration 72 est en contact avec la surface extérieure du corps 50 du système d'usinage 46 et coulisse le long de cette surface 25 extérieure. Cette configuration limite l'aspiration au niveau du bord supérieur 78 du conduit d'aspiration 72 et renforce l'aspiration au niveau du bord inférieur 76. En variante, le système d'aspiration comprend tout moyen d'étanchéité, entre le bord supérieur 78 du conduit d'aspiration 72 et le corps 50 du système d'usinage 46, configuré pour limiter l'aspiration au niveau du bord supérieur 78 du conduit d'aspiration 72 et 30 renforcer l'aspiration au niveau du bord inférieur 76. 3049482 6 Selon un mode de réalisation, le conduit d'aspiration 72 est métallique et comprend un piquage 80 également métallique qui permet de faire communiquer l'intérieur et l'extérieur du conduit d'aspiration 72 et qui forme une partie du conduit d'évacuation 74, le reste du conduit d'évacuation 74 étant une canule souple 82. Bien entendu, l'invention n'est pas 5 limitée à ce mode de réalisation pour les conduits d'aspiration 72 et d'évacuation 74. Selon une caractéristique de l'invention, le conduit d'aspiration 72 est mobile par rapport au système d'usinage 46 et peut se déplacer par rapport audit système d'usinage 46 parallèlement à la première direction X. A cet effet, le dispositif d'usinage comprend une liaison glissière 84 qui relie le conduit d'aspiration 72 et le système d'usinage 46 et qui est 10 configurée pour permettre un mouvement de translation parallèle à la première direction X entre le conduit d'aspiration 72 et le système d'usinage 46. Avantageusement, le dispositif d'usinage 40 comprend un mécanisme de maintien 86 configuré pour maintenir le bord inférieur 76 du conduit d'aspiration 72 à une distance constante de la surface d'appui 44 et/ou de l'objet 42 à usiner. 15 Selon une première variante non représentée, le mécanisme de maintien 86 comprend un galet configuré pour rouler sur l'objet 42 et relié au conduit d'aspiration 72 à proximité du bord inférieur 76. Selon une autre variante, le mécanisme de maintien 86 comprend un élément guidé par le deuxième système de guidage. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 3, le 20 mécanisme de maintien 86 comprend un galet 88 configuré pour rouler sur la poutre 60 et qui est relié au conduit d'aspiration 72. Selon un autre mode de réalisation visible sur les figures 2A et 2B, le mécanisme de maintien 86 comprend un doigt horizontal relié au conduit d'aspiration 72 et qui est configuré pour glisser dans une rainure prévue au niveau de la poutre 60. 25 Avantageusement, le système d'aspiration 70 comprend un mécanisme de réglage configuré pour ajuster la position du conduit d'aspiration 72 selon la première direction X (qui correspond à la hauteur). De préférence, le système d'aspiration 70 comprend, en plus du conduit d'aspiration 72, une platine 90, le conduit d'aspiration 72 étant relié à la platine 90 par une liaison réglable selon la première direction X. 3049482 7 Selon un mode de réalisation visible sur la figure 6, la platine 90 comprend une première aile 90.1 qui s'étend dans un plan perpendiculaire à la deuxième direction Y et une seconde aile 90.2 qui s'étend dans un plan perpendiculaire à la première aile 90.1. Selon ce mode de réalisation, le galet 88 du mécanisme de maintien 86 pivote autour d'un 5 axe de pivotement 92 relié à la seconde aile 90.2. La première aile 90.1 comprend une lumière 94, orientée parallèlement à la première direction X en fonctionnement, dans laquelle se loge au moins une vis 96, et de préférence deux vis 96, 96', reliées au conduit d'aspiration 72 et qui assurent la fonction de liaison réglable en hauteur entre le conduit d'aspiration 72 et la platine 90. Ainsi, pour régler le 10 conduit d'aspiration 72 et ajuster son positionnement par rapport à l'objet 42 à usiner, la ou les vis 96, 96' sont desserrées puis la position du conduit d'aspiration 72 par rapport à la platine 90 est modifiée en faisant coulisser la ou les vis 96, 96' dans la lumière 94. Enfin, lorsque le conduit d'aspiration 72 est correctement positionné, la ou les vis 96, 96' sont resserrées pour immobiliser le conduit d'aspiration 72 par rapport à la platine 90. 15 De préférence, comme illustré sur la figure 5, le système d'aspiration 72 comprend une réglette 98 pour simplifier le réglage en hauteur. Selon un mode de réalisation, la réglette 98 est reliée au conduit d'aspiration 72 et orientée parallèlement à la première direction X. Cette réglette 98 est positionnée adjacente à la platine 90. En complément, la platine 90 comprend un repère 100 adjacent à la réglette 98. En variante, la réglette 98 est reliée à la 20 platine 90 et le repère 100 est porté par le conduit d'aspiration 72. Selon une configuration, le repère 100 est positionné au droit de la graduation « 0 » de la réglette 98 lorsque le bord inférieur 76 du conduit d'aspiration 72 affleure la surface d'appui 44. Ainsi, pour régler en hauteur le conduit d'aspiration 72, il suffit de positionner le repère 100 au droit de la graduation de la réglette 98 qui correspond à la hauteur de l'objet 42 dans 25 le cas d'une plaque à usiner, la hauteur correspondant à la dimension de l'objet selon la première direction X. Selon un mode de réalisation, la liaison glissière 84 comprend une glissière 102 solidaire du système d'usinage 46 et un coulisseau 104 configuré pour coulisser dans la glissière 102 relié à la première partie 90.1 de la platine 90, comme illustré sur la figure 6. 30 Comme illustré sur la figure 7, un crochet 106 solidaire du conduit d'aspiration 72 est prévu pour maintenir verticalement le conduit d'évacuation 74. Ce crochet 106 est relié au conduit 3049482 8 d'aspiration 72 par une liaison pivotante 108 et il est configuré pour maintenir un doigt 110 solidaire du conduit d'évacuation 74. Le fonctionnement du système d'aspiration est décrit au regard des figures 2A, 2B, 3 à 6. Dans un premier temps, l'opérateur règle le positionnement du conduit d'aspiration 72 par 5 rapport à la platine 90 grâce aux vis 96, 96' et à la réglette 98. Lorsque le conduit d'aspiration 72 est réglé en hauteur, le bord inférieur 76 est positionné très proche de l'objet 42 à usiner. Ainsi, il ne subsiste qu'un faible jeu entre le conduit d'aspiration 72 et l'objet 42. Lors de l'usinage, le galet 88 relié à la platine 90 étant en appui sur la poutre 60 et le conduit d'aspiration 72 étant relié à la platine 90, l'écartement entre le conduit d'aspiration 72 et 10 l'objet 42 est constant et indépendant de la position du système d'usinage 46 dont la position selon la première direction X varie en fonction de l'usinage à réaliser. Si lors de l'usinage, la position du système d'usinage 46 selon la première direction varie, le système d'usinage 46 coulisse par rapport au conduit d'aspiration 72 dont la position selon la première direction X reste fixe. Ainsi, selon l'invention, le bord inférieur 76 du conduit 15 d'aspiration 72 reste faiblement écarté de l'objet 42 à usiner pendant tout l'usinage ce qui permet de garantir une aspiration optimisée des particules produites lors de l'usinage par l'outil 54. REVENDICATIONS1. Dispositif d'usinage d'un objet (42), comprenant : - une surface d'appui (44), - un système d'usinage (46), - un système d'aspiration qui comporte un conduit d'aspiration (72) avec un bord inférieur (76) orienté vers la surface d'appui (44) et un conduit d'évacuation (74), et - un mécanisme de déplacement (48) qui comporte un premier système de guidage configuré pour permettre au système d'usinage (46) de se translater parallèlement à une première direction (X) perpendiculaire à la surface d'appui (44) et au moins un deuxième système de guidage configuré pour permettre au système d'usinage (46) de se translater parallèlement à une deuxième direction perpendiculaire à la première direction (X), caractérisé en ce que le dispositif d'usinage comprend une liaison glissière (84) qui relie le système d'usinage (46) et le conduit d'aspiration (72) pour permettre au conduit d'aspiration (72) de se translater par rapport au système d'usinage (46) parallèlement à la première direction (X). 2. Dispositif d'usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'usinage comprend un mécanisme de maintien (86) configuré pour maintenir le bord inférieur (76) du conduit d'aspiration (72) à une distance constante de la surface d'appui (44) et/ou de l'objet (42) à usiner. 3. Dispositif d'usinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de maintien (86) comprend un élément guidé par le deuxième système de guidage. 4. Dispositif d'usinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième système de guidage comprend une poutre (60) et en ce que le mécanisme de maintien (86) comprend un galet (88) configuré pour rouler sur la poutre (60) et qui est relié au conduit d'aspiration (72). 5. Dispositif d'usinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième système de guidage comprend une poutre (60) et en ce que le mécanisme de maintien (86) comprend un doigt relié au conduit d'aspiration (72) et qui est configuré pour glisser dans une rainure prévue dans la poutre (60). 3049482 10 6. Dispositif d'usinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'aspiration (70) comprend une platine (90) à laquelle est relié le mécanisme de maintien (86) et une liaison réglable selon la première direction (X) reliant la platine (90) et le conduit d'aspiration (72). 5 7. Dispositif d'usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la platine (90) comprend une lumière (94) orientée parallèlement à la première direction (X) en fonctionnement, dans laquelle se loge au moins une vis (96, 96') reliée au conduit d'aspiration (72). 8. Dispositif d'usinage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le système 10 d'aspiration (70) comprend une réglette (98) relié à un premier élément parmi la platine (90) et le conduit d'aspiration (72) et un repère (100) configuré pour coopérer avec la réglette (98) et porté par un second élément parmi la platine (90) et le conduit d'aspiration (72). 9. Dispositif d'usinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'aspiration (70) comprend un crochet (106) relié au conduit d'aspiration (72) et 15 configuré pour maintenir le conduit d'évacuation (74).