Brevet FR3042723A1 — publié le 20170428

TRAITEMENT DE PIECES USINEES La présente invention concerne le traitement d.e pièces usinées, en sortie de machine-outil, par des moyens de séparation mécanique de l'huile les recouvrant. Le décolletage est l'usinage de pièces de révolution en série, à l'aide de tours automatiques. De larges quantités d'huile de coupe sont utilisées afin d'éviter la montée en température des pièces métalliques, de refroidir et de lubrifier les outils. Les pièces usinées en sortie de machine-outil, sont ainsi recouvertes d'un excédent d'huile de coupe et de micro-copeaux. Usuellement, ces pièces usinées sont dégraissées par des procédés de trempage dans des solvants et/ ou des solutions aqueuses. Compte tenu des cadences élevées en sortie de machine-outils, ces procédés de nettoyage nécessitent des stations de lavage imposantes et donc de larges quantités de produits à traiter, ce qui est problématique. On connaît par ailleurs, des procédés de nettoyage mécaniques, tels que les documents DE 101 50 594 et DE 103 11 552 qui divulguent des dispositifs de nettoyage séquentiels, de pièces industrielles, par vibration d'un dispositif oscillant, connecté à un système d'aspiration. Ces dispositifs de nettoyage requièrent d'être montés en collaboration avec des robots de type « pick and place », afin de positionner et retirer les pièces usinées à traiter. Ce dispositif de nettoyage séquentiel, n'a non seulement pas une cadence adaptée au traitement de pièces usinées en sortie de machine-outil, mais nécessite également une installation imposante et complexe. La présente invention propose ainsi un dispositif de traitement de pièces usinées, permettant de pallier aux inconvénients précités. Ainsi, le dispositif de traitement en continu de pièces usinées, selon l'invention, comprend un organe de déplacement, un moyen de séparation de l'huile, et un moyen d'évacuation de l'huile. Ajoutons que le moyen de séparation de l'huile est réalisé par un moyen d'oscillation, connecté à l'organe de déplacement, 3042723 9 Selon, une caractéristique, le moyen d'oscillation est une carne connectée à un arbre excentrique, entraîné par un moteur. Notons que l'organe de déplacement est connecté par des moyens d'amortissement à un support portant le moteur. 5 Précisons que le profil intérieur de la came est un trou oblong, tandis que les faces parallèles du trou oblong ont une longueur comprise entre 0,1 et 1 millimètre. Selon un mode de réalisation, l'organe de déplacement est agencé au-dessus du système d'évacuation d'huile et en-dessous du moteur, 10 Selon une caractéristique supplémentaire, le moyen d'évacuation de l'huile est un système d'aspiration connecté à l'organe de déplacement par au moins un orifice d'évacuation. Selon un mode de réalisation, l'organe de déplacement est une enceinte cloisonnée. 15 Selon le mode réalisation précédent, la section de l'enceinte cloisonnée est polygonale, dont une arête est dirigée vers le sol. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. 20 Les figures 1 à 3 sont des vues du dispositif de traitement, selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en perspective. La figure 2 est une vue latérale de la figure 1. La figure 3 est une vue de face de la figure 1. 25 Les figures 4 à 6 sont des vues du dispositif de traitement, selon un autre mode de réalisation. La figure 4 est une vue en perspective. 3042723 La figure 5 est une vue en perspective d'une partie du dispositif. La figure 6 est une vue de face de la figure 5. Le dispositif de traitement (1), selon l'invention, réceptionne les pièces usinées, de manière continue, en sortie de machine-outil par un organe 5 de déplacement (2), au niveau duquel elles interagissent avec un moyen de séparation de l'huile, dont elles sont recouvertes. Ces huiles sont ensuite éliminées par un moyen d'évacuation. Les pièces usinées sont avantageusement des pièces de révolution. Les pièces usinées sortent avantageusement d'une machine-outil 10 pièce par pièce avec un flux continu et constant. Ces pièces sont acheminées avantageusement dans le dispositif de traitement (1) également de manière continue, avec un flux régulier, avantageusement par gravité ou à l'aide d'une rampe appropriée. Les pièces usinées en sortie du dispositif de traitement (1), sont 15 nettoyées de la majorité de l'huile les recouvrant, ainsi que des micro-copeaux d'usinage résiduels. Les pièces usinées ainsi obtenues, conservent une fine couche d'huile protectrice, notamment nécessaire pour limiter les phénomènes de corrosion. Notons que la séparation de l'huile, par le dispositif de traitement (1), 20 selon l'invention, est réalisée mécaniquement sans utilisation de solvant. En sortie du dispositif de traitement (1), les pièces usinées sont directement prêtes à être conditionnées ou envoyées dans une autre machine-outil pour d'autres étapes d'usinage et de finition. Ainsi, des dispositifs de transport de pièces, communément utilisés dans le domaine, peuvent être 25 connectés à la sortie du dispositif de traitement (1), selon l'invention, pour que les pièces soient convoyées vers d'autres étapes de fabrication. Les pièces en sortie du dispositif de traitement (1) peuvent être également réceptionnées dans un simple bac, par des rampes appropriées ou par gravité. Le moyen de séparation de l'huile est un moyen d'oscillation (3), 30 préférentiellement une combinaison entre un moyen d'oscillation (3) et un moyen d'aspiration, tel qu'explicité plus en détail dans la suite de la 3042723 4 description, mais il pourrait en être autrement, le moyen de séparation est par exemple un moyen d'injection de gaz comprimé ou un système mixte d'injection de gaz comprimé et d'oscillation ou une combinaison entre une injection de gaz comprimé, un moyen d'oscillation (3) et un moyen 5 d'aspiration. Le moyen d'évacuation de l'huile est avantageusement un moyen d'aspiration, un moyen d'injection de gaz comprimé ou un moyen d'évacuation par gravité, préférentiellement un moyen d'aspiration. Précisons que le moyen d'aspiration se présente par au moins une 10 pompe, évacuant l'huile récoltée par au moins un orifice d'évacuation, au niveau de l'organe de déplacement (2), par des canalisations ou des conduits d'évacuation appropriés. Selon le mode de réalisation illustré aux figures 4 à 6, la sortie de la pompe est connectée à un système d'évacuation d'air, tel qu'une turbine, 15 évacuant l'air en sortie de pompe vers l'extérieur. Un conduit supplémentaire alimente le dispositif de traitement (1) en air extérieur, à savoir alimente l'organe de déplacement (2) en air extérieur. Le moyen d'oscillation (3) engendre une vibration forcée autour d'une position d'équilibre, selon au moins un degré de liberté, 20 préférentiellement au moins deux degrés de liberté, à savoir des mouvements de rotation et/ ou de translation, préférentiellement des mouvements de translation. Selon un mode de réalisation, le moyen d'oscillation (3) engendre un mouvement alternatif multidirectionnel, selon au moins trois degrés de 25 liberté, à savoir selon les axes (X, X'), (Y, Y') et (Z, Z'). Selon le mode de réalisation précédent, le mouvement selon l'axe (Y, Y') est minimisé, voire négligeable, afin de privilégier les mouvements selon au moins deux autres degrés de liberté, à savoir selon les axes (X, X') et (Z, Z'). 30 Selon le mode de réalisation illustré aux figures 4 à 6, le moyen d'oscillation (3) engendre des mouvements selon les axes (X, X') et (Y, Y') tandis que les moyens d'amortissement (6) de par les mouvements du. moyen 3042723 d'oscillation (3) engendre un mouvement selon l'axe (Z, Z'), contribuant à l'avancée des pièces à traiter' Selon un autre mode de réalisation, le moyen d'oscillation (3) anime un mouvement qui s'effectue avantageusement dans le plan dans lequel les 5 pièces usinées sont transportées. Selon le mode de réalisation précédent, le moyen d'oscillation (3) engendre un mouvement alternatif multidirectionnel, selon deux degrés de liberté, à savoir selon les axes (X, X') et (Y, Y'), mais il pourrait en être autrement, le moyen d'oscillation (3) engendre un mouvement alternatif 10 unidirectionnel, selon un degré de liberté, à savoir selon l'axe (X, X'), correspondant à l'axe de déplacement des pièces usinées. Notons que plus la fréquence d'oscillation est élevée et moins les pièces usinées à transporter subiront de contraintes et de chocs contre les parois, notamment latérales, de l'organe de déplacement (2). 15 Précisons que les oscillations engendrées par le moyen d'oscillation (3) sont réalisées indépendamment d'éventuelles vibrations produites par le déplacement des pièces dans l'organe de déplacement, dans les modes de réalisation où ce dernier a un mouvement propre, par exemple dans le cadre d'une bande rotative ou de rouleaux, tels qu'explicités dans la suite de la 20 description. Ainsi, selon les modes de réalisation illustrés, le dispositif de traitement (1) se présente par un organe de déplacement (2) connecté à une came (7), mue par un arbre excentrique (8) relié à un moyen de transmission (11) entraîné par un moteur (1.0). 25 L'organe de déplacement (2) est avantageusement une enceinte cloisonnée, un rail, un tapis, une bande rotative ou des rouleaux, préférentiellement un rail, plus préférentiellement une enceinte cloisonnée au niveau de ses parties inférieures, supérieures et latérales. Selon un mode de réalisation, l'organe de déplacement (2) est un rail 30 comprenant une partie inférieure, sur laquelle se déplacent les pièces usinées, et dans laquelle est agencé au moins un orifice d'évacuation, et avantageusement des rebords latéraux. 3042723 6 Selon un autre mode de réalisation, l'organe de déplacement (2) est une enceinte cloisonnée, constituée d'un assemblage de parois formant un conduit, à savoir une paroi inférieure, une paroi supérieure et des parois latérales, dans au moins une desquelles est agencé au moins un orifice 5 d'évacuation de l'huile. Selon un autre mode de réalisation, l'organe de déplacement (2) est une enceinte cloisonnée, formée d'une double paroi, à savoir une paroi extérieure et une paroi intérieure, dans laquelle est agencé au moins un orifice d'évacuation de l'huile. 10 Selon les modes de réalisation précédents, les parois correspondantes à l'entrée et à la sortie des pièces usinées sont bien entendu ouvertes pour le passage de ces dernières. Selon le mode de réalisation illustré aux figures 4 à 6, l'organe de déplacement (2) est constitué d'un assemblage de quatre profilés 15 parallélépipédiques, dont un des coins de chacun des profils est biseauté. L'assemblage de ces profilés, dont les parties biseautées sont agencées en correspondance, forme un conduit intérieur formant une section à base carrée ou plus généralement une section formant un quadrilatère. Précisons que l'un des coins de la base carrée ou plus généralement l'un des coins de la section 20 formant un quadrilatère est dirigé vers le sol. Plus précisément, les profilés formant l'organe de déplacement (2), tels qu'illustrés à la figure 6, sont assemblés deux à deux latéralement, de telle manière à ce que des passages d'entrée et de sortie d'air et d'huile, soient formés selon l'axe (Z, Z'). Le moyen d'évacuation étant connecté au passage 25 de sortie, en position inférieure. Plus généralement, la section de l'enceinte cloisonnée est polygonale, dont une arête est dirigée vers le sol. Selon un mode de réalisation, la section de l'enceinte cloisonnée est triangulaire. 30 Selon un autre mode de réalisation, la section de l'enceinte cloisonnée est hexagonale. 3042723 7 Le passage de sortie est constitué par une lumière formant un orifice d'évacuation. Une plaque (9) cloisonne la partie inférieure de l'organe de déplacement et fait le lien entre ce dernier et un conduit d'évacuation, par un 5 orifice approprié. Précisons que l'organe de déplacement (2) est avantageusement dimensionné en fonction d'une gamme de pièce à traiter, de telle manière à ce qu'un jeu minimal soit présent entre les parois intérieures du dispositif de déplacement (2) et les pièces à traiter. 10 Selon une caractéristique, ce jeu est compris avantageusement entre 1 à 4 fois l'amplitude d'oscillation. L'amplitude d'oscillation du dispositif de déplacement (2) est avantageusement comprise entre 0,1 et 1 millimètre, L'amplitude d'oscillation est fonction du profil de la came (7) et de celui de l'arbre excentrique (8) avec lequel elle interagit. 15 11 est entendu qu'une modification de profil de la came (7) ou de celui de l'arbre excentrique (8), modifie le mouvement d'oscillation, et modifie donc le nombre et le type de degré de liberté, ainsi que l'amplitude d'oscillation. La came (7) étant fixée à l'organe de déplacement (2) ou au cadre 20 délimitant ce dernier, notamment dans le cas d'une bande rotative ou de rouleaux. Selon un mode de réalisation, le profil intérieur de la came (7) est un trou borgne qui se présente par un trou oblong. Il est entendu qu'un trou oblong est la somme d'une lumière rectangulaire et de deux demi-cylindres. 25 Les faces parallèles de la lumière rectangulaire, ont avantageusement une longueur comprise entre 0,1 et 1 millimètre, préférentiellement comprise entre 0,2 et 0,5 millimètre, L'arbre excentrique (8) est un arbre de révolution qui comporte à son extrémité, un cylindre dont son centre est excentré par rapport à celui de 30 l'arbre de révolution. 3042723 L'extrémité de l'arbre excentrique (8) a un dimensiormement inférieur ou égal à celui des parties demi-cylindriques du trou oblong de la carne (7). Selon le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, le moteur (10) 5 et l'arbre excentrique (8), entraînant la came (7), sont axés selon deux axes parallèles, reliés par un moyen de transmission (11), tel qu'une courroie, une chaîne ou des engrenages. Selon un autre mode de réalisation, tel qu'illustré aux figures 4 à 6, le moteur (10), le moyen de transmission (11) et l'arbre excentrique (8), 10 entraînant la came (7), sont axés selon un axe commun. En d'autre terme le moteur (10), l'arbre excentrique (8) et la came (7) d'entraînement, sont agencés l'un en dessous de l'autre, selon un axe commun de rotation. Le passage d'une pièce de révolution à traiter, dans le conduit intérieur de l'organe de déplacement (2), forme au niveau des zones de 15 contact entre la pièce de révolution et les parois intérieures du conduit, formé par les profilés biseautés, à chacun des mouvements de déplacement des pièces, des zones d'accélération du mélange formé par l'huile, recouvrant les pièces, et l'air environnant, par effet venturi. Ce phénomène accroit l'évacuation des huiles recouvrant les pièces à traiter, favorisant leur 20 nettoyage. Notons que les moyens d'amortissement (6), tels que des ressorts, des silentblocs, des tiges élastiques, connectent le support (5) à l'organe de déplacement (2), avantageusement à chacune de ses extrémités. Les moyens d'amortissement (6) permettent de lisser le(s) mouvernent(s) engendré(s) par 25 le moyen d'oscillation (3). Selon une caractéristique supplémentaire, l'organe de déplacement (2) est agencé parallèlement au support (5). Selon un mode de réalisation, l'organe de déplacement (2) est agencé parallèlement au support (5) et parallèlement au sol. 30 Selon un autre mode de réalisation, l'organe de déplacement (2) est agencé parallèlement au support (5) et selon un angle par rapport au sol, par un moyen d'inclinaison. 3042723 Selon un mode de réalisation, illustré aux figures 4 à 6, le dispositif de traitement (1) comprend un support (5) sur lequel est agencé un moteur (10) connecté à un moyen de transmission (11), à un arbre excentrique (8) et une carne (7). La came (7) est en outre connectée à un organe d.e déplacement 5 (2) qui est lui-même relié au support (5) par des moyens d'amortissement (6), tel que des lames élastiques. Le moyen de transmission (11), l'arbre excentrique (8), la came (7) et l'organe de déplacement (2) sont agencés les uns en dessous des autres et en dessous du support (5). Un système d'évacuation de l'huile est agencé en dessous de l'organe de déplacement (2) 10 et se présente par un conduit connecté à une pompe, relié à l'organe de déplacement (2) par des orifices d'évacuation. Le dispositif de traitement (1) comprend en outre un bâti (4) relié au moins au support (5). Le dispositif comprend avantageusement une entrée d'air environnant. Selon le mode de réalisation précédent, les tiges élastiques sont 15 orientées selon le sens de déplacement des pièces. L'agencement du système d'évacuation d'huile en dessous du moyen d'oscillation permet d'éviter d'éventuelle contamination d'huile au niveau du moteur et une facilité de maintenance. Selon un mode de réalisation, illustré aux figures 1 à 3, le dispositif 20 de traitement (1) se présente sous la forme d'un bâti (4), dont la paroi supérieure est composée d'un support (5), tandis qu'il comprend un organe de déplacement (2), stabilisé par des moyens d'amortissement (6) tel que des Silentblocs. L'organe de déplacement (2) est connecté à une came (7) entraînée par un arbre excentrique (8). Le dispositif de traitement (1) comprend 25 également un moteur (10) et un moyen de transmission (11), entraînant l'arbre excentrique (8). Le support (5) maintient au moins le moteur (10) et l'organe de déplacement (2) par les moyens d'amortissement (6). Ce support (5) relié au bâti (4) est avantageusement inclinable par un moyen de réglage de l'inclinaison (12). Le support (5) se présente par une paroi s'étendant 30 avantageusement sur la majorité de la largeur et la longueur du bâti. Le bâti (4) présente en outre des renforts (13) liant ses parois latérales, afin de rigidifier sa structure et d'apporter du poids afin de stabiliser le dispositif de traitement (1) contre les oscillations de l'organe de déplacement (2). L'organe de déplacement (2) subit un mouvement d'oscillation perpendiculaire à 3042723 10 l'arbre excentrique (8), avantageusement dans un même plan, selon les axes (X, X') et (Y, Y'). L'oscillation étant avantageusement nulle ou sensiblement nulle, selon. l'axe Z, mais il pourrait en être autrement, une composante de l'oscillation est dirigée selon l'axe Z, contribuant au déplacement des pièces. 5 Selon le mode de réalisation précédent, le moteur (10) et la base des moyens d'amortissement (6) sont agencés sur le support (5). Précisons que le moyen de réglage de l'inclinaison (12) comprend au moins un guide, se présentant par avantageusement une rainure courbée (14) agencée dans une des parois latérales du bâti, coopérant avec au moins un 10 ergot (15) localisé transversalement au support (5), préférentiellement deux ergots (15) agencés en opposition coopérant avec deux rainures courbées (14) agencées chacune en opposition sur les parois latérales du bâti (4). Notons que le moyen de réglage de l'inclinaison (12) est combiné à un moyen de verrouillage de l'inclinaison (17) connectant le support (5) au 15 bâti (4). Selon les modes de réalisation illustrés, les pièces usinées sont acheminées à l'entrée de l'organe de déplacement (2) par un dispositif de distribution approprié (non représenté), se déplacent le long de l'organe de déplacement (2), vers la sortie, par les oscillations engendrées par la came (7) 20 via le moteur (10) et avantageusement par la combinaison de l'inclinaison du support (5). Les oscillations permettent l'élimination de la majeure partie des huiles recouvrant les pièces usinées à traiter, tandis que l'aspiration évacue les huiles du dispositif de traitement (1), par les orifices d'évacuation. Ces huiles récupérées sont avantageusement réintroduites dans les machines- 25 outils. REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement (1) en continu de pièces usinées, comprenant un organe de déplacement (2), un moyen de séparation de l'huile, et un moyen. d'évacuation de l'huile. 2. Dispositif de traitement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation de l'huile est réalisé par un moyen d'oscillation (3), connecté à l'organe de déplacement (2). 3. Dispositif de traitement (1.) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen d'oscillation (3) est une came (7) connectée à 10 un arbre excentrique (8), entraîné par un moteur (10). 4. Dispositif de traitement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de déplacement (2) est connecté par des moyens d'amortissement (6) à un support (5) portant le moteur (10). 5. Dispositif de traitement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce 15 que le profil intérieur de la came (7) est un trou oblong. 6. Dispositif de traitement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les faces parallèles du trou oblong ont une longueur comprise entre 0,1 et 1 millimètre. 7. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications 3 à 20 6, caractérisé en ce que l'organe de déplacement (2) est agencé au-dessus du système d'évacuation d'huile et en-dessous du moteur (10). 8. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation de l'huile est un système d'aspiration connecté à l'organe de déplacement (2) par au moins un 25 orifice d'évacuation. 9. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de déplacement (2) est une enceinte cloisonnée. 3042723 12 10. Dispositif de traitement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la section de l'enceinte cloisonnée est polygonale, dont une arête est dirigée vers le sol.