Brevet FR3088019A1 — publié le 20200508

Description Titre de l'invention DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE PIECES USINEES [00011 La présente invention concerne un dispositif de traitement de pièces usinée avanta- geusement en sortie de machine-outil, au vu de l'élimination de la majorité de l'huile de coupe et des copeaux les recouvrant. [00021 Le décolletage est l'usinage de pièces de révolution en série, à l'aide de tours auto- matiques. 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. [00031 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-outil, ces procédés de nettoyage nécessitent des stations de lavage imposantes et donc de larges quantités de produits de traitement, ce qui est problématique. l0004j Une machine-outil est usuellement positionnée dans le prolongement d'un embarreur. En usine, ces ensembles formés d'une machine-outil et d'un embarrent-, sont alignés de manière parallèle, délimitant des couloirs pour la maintenance et la réception des pièces. [0005] Une installation de nettoyage ayant un encombrement conséquent, cette dernière est positionnée à un autre endroit dans l'usine_ éloignée des ensembles de fabrication précités. [0006] Un besoin sellait ressentir de disposer d'installations de nettoyage, à proximité des machines-outils en sortie de machine-outil, pour un nettoyage direct des pièces usinées avant convoyage vers les installations de conditionnement. [00071 La présente invention propose un dispositif de traitement, permettant de pallier les in- convénients précités. [0008] Ainsi, le dispositif de traitement de pièces usinées selon e on, comprend un ensemble mobile en rotation selon un axe de rotation et ei3 translation le long de ce même axe de rotation par un moyen de translation. [0009 Ajoutons que l'ensemble mobile est localisé dans une enceinte à double parois, savoir une paroi intérieure ajourée et une paroi extérieure pleine, l'enceinte étant ouverte à son extrémité supérieure, l'ensemble comprend un plateau inférieur destiné évoluer de l'extrémité inférieure à [extrémité. supérieure de l'enceinte pour la réception, le traitement et l'évacuation de pièces usinées. [00101 Selon un mode de réalisation, l'axe de rotation est incliné selon un angle compris entre 5 " et 45 " par rapport à la verticale, à savoir par rapport à une. perpendiculaire par rapport au sol. [0011] Selon une caractéristique, le dispositif comprend une rampe de réception et une rampe d'évacuation, alignées avec l'axe de rotation. [0012] Selon le mode de réalisation précédent, la rampe de réception et la rampe d'évacuation sont dirigées selon la plus forte pente perpendiculaire à l'axe de rotation ncliné. [0013] Selon une caractéristique supplémentaire, la surface supérieure du plateau inférieur est de forme tronconique, son extrémité supérieure étant dirigée l'extrémite su- périeure de l'enceinte. [0014] Selon un mode de réalisation,au moins la surface supérieure du plateau lférieur est en matériau synthétique élastomère. [0015] Ajoutonsque selon une caractéristique complémentaire, le plateau inférieur est connecté à un plateau supérieur par une paroi cylindrique en périphérie de l'axe de rotation. [0016] Selon la caractéristique précédente, le moyen de translation de l'ensemble est au moins un vérin dont son extrémité est reliée à une platine enchâssée entre une butée et le plateau supérieur, la butée étant fixée à la partie supérieure du plateau supérieur. [0017] Selon une caractéristique, l'axe de rotation est un arbre cannelé. [0018] Précisons que le diamètre du plateau inférieur est sensiblement é 1 au diamètre intérieur de la paroi intérieure de l'enceinte. [0019] Selon une caractéristique complémentaire, l'enceinte est fixée à un châssis. [00201 D'autres caractéristiques et avantages de [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. [00211 Les figures 1 à 5 sont des vues du dispositif len selon un mode de réa- lisation de l'invention. [0022] [FiG. l'est une vue en perspective dans une position de traitement. [0023] [FIG. 2] est une vue en coupe de la figure 1 selon A-A. [0024] [FIG. 3] est une vue en perspective dans une position en attente de traitement, [0025] [FIG. 4] est une vue en coupe de la figure 3 selon A-A. [0026] [FIG. 5] est une vue en grossissement de l'extrémité supérieure del ensemble mobile. [00271 Ainsi, le dispositif de traitement (1) selon l'invention comprend un ensemble (2) mobile en rotation selon un axe de rotation (X, X') par un moyen de rotation, et en translation le long de l'axe de rotation (X, X') par un moyen de translation approprié. 100281 Le dispositif de traitement (1) permet le traitement, avantageusement unitaire, d.e pièces usinées en sortie de machine-outil, par un procédé d'essorage. [ )029] Ajoutons que l'ensemble (2) est enchâssé dans une enceinte (7) solidaire d'un châssis, [0030] Les pièces usinées sortent avantageusement d'une machine-outil pièce par pièce avec un flux continu et constant, Ces pièces sont acheminées 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. [0031] Les pièces usinées en sortie du dispositif de traitement (1), sont 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. [0032] 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 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 âtre également réceptionnées dans un simple bac, par des rampes appropriées ou par gravité. [0033] L'ensemble (2) mobile a un profil de révolution et comprend ainsi un axe central de symétrie, confondu avec l'axe de rotation (X, X') précité. [0034] Ajoutons que l'ensemble (2) mobile comprend un plateau inférieur (3) destiné à ré- ceptionner une pièce usinée au vu de son traitement. [0035] L'enceinte (7) à profil cylindrique à double parois (7a, 7b) comprenant une paroi ex- térieure (7b) pleine et une paroi intérieure (7a) ajourée ou perforée. [0036] Selon le mode de réalisation illustré, l'ensemble (2) mobile comprend un plateau inférieur (3), un plateau supérieur (5) et un manchon central (4) connectant le plateau inférieur (3) et le plateau supérieur (5). [0037] Notons que le manchon central (4) est une paroi cylindrique en périphérie e rotation (X, X'). [0038] Précisons que l'axe de rotation (X, X') est enchâssé dans l'ensemble (2) mobile selon son axe central de symétrie. [0039] A cet effet. l'ensemble (2) comprend un orifice traversant selon son axe de rotation (X, X1), à savoir que les plateaux (3, 5) ont une forme de disque qui comprennent chacun un orifice central, tandis que le manchon central (4) est creux. [0040] En d'autres termes, l'ensemble (2) mobile précité se présente sous la forme d'un touret, dont le plateau inférieur destiné à la réception d'une pièce usinée, tandis que le plateau supérieur (6) est destiné à cloisonner l'extrémité supérieure de l'enceinte (7), lors de la descente et la mise en rotation de l'ensemble (2) dans l'enceinte (7), 10041] Précisons que l'ensemble (7_) mobile est porté par un arbre central (8) accouplé à un moteur (9), en tant que moyen de rotation. [0042] Selon le mode de réalisation illustré, le moteur (9) est solidaire d'une partie haute 10) du châssis, à l'aplomb de l'enceinte (7). [0043] A titre d'exemple, le moteur (9) est relié par une eourroi et un système d'engrenage à l'arbre central (8), mais il pourrait en être autrement, le moteur (9) étant monté axialement avec l'arbre central (8). [0044] Précisons que selon le mode de réalisation illustré, l'arbre central (8) est un arbre cannelé, tandis que l'ensemble. (2) mobile comprend des moyens d'engagement., tels que des nervures otion des roulements à billes, engagés dans les rainures de l'arbre central. [0045] L'ensemble (2) mobile est ainsi monté bre en translation selon l'axe de rotation (X, X') le long de l'arbre central (8). [0046] Rappelons que l'arbre central (8) traverse l'ensemble mobile (2) selon l'axe contrai de symétrie de l'ensemble mobile (2), [0047] Tel qu'illustré notamment à la figure 2, les moyens d'engagement l'arbre central (8) sont localisés dans le profilé intérieur du manchon central (4), [ )0481 Ajoutons que le moyen de translation de l'ensemble (2) mobile le long de son axe de rotation (X, X'), est constitué par exemple par au moins un vérin (14) double effet ou deux vérins (14) simple effet fonctionnant chacun en sens inverse. [0049] Selon le mode de réalisation illustré notamment à la figure 5, l'extrémité de la tige d'un vérin (14) est fixée à une platine (15), agencée perpendiculairement à l'axe de rotation (X., X'). La platine (15) précitée est insérée dans un logement solidaire de l'extrémité supérieure du plateau supérieur (5) de l'ensemble (2) mobile. [00501 Précisons que le logement précité est libre en rotation par rapport à la platine (15), à savoir que la platine (15) connectée au moyen de translation n'empêche pas la rotation de l'ensemble (2) mobile, lors de l'essorage d'une pièce usinée. [0051] Tel qu'illustré à la figure 5, le logement est. constitué par un espace intercalaire formé entre la surface supérieure du plateau supérieur (5) et une butée (16), qui se présente selon le mode de réalisation illustré sous la forme d'un disque solidaire de l'ensemble (2) mobile par une bride. [00521 Précisons que la platine (1.5) connectée au moyen de translation de l'ensemble (2) mobile, interagit avec la butée (16) de l'ensemble (2) lors de sa montée et avec la surface supérieure du plateau supérieur (5) lors de sa descente dans l'enceinte (7). [00531 Selon une caractéristique complémentaire, la surface supérieure du plateau inférieur (3) est tronconique, plus précisément de forme tronconique tronquée. [00541 Précisons que le sommet tronqué de la surface tronconique précitée est dirigé vers l'extrémité supérieure de l'enceinte (7), à savoir vers le haut, connecté au manchon central (4). [ )055] La caractéristique précédente permet de positionner une pièce usinée à la périphérie du plateau inférieur (3) et de l'évacuer par gravité, hors de l'enceinte (7) lors de la remontée du plateau inférieur (3) à l'extrémité supérieure de l'enceinte (7). [0056] Tel qu'illustré à la figure 4, le plateau inférieur (3) est muni d'une pièce d'amortissement (17) en matériau synthétique, de préférence en matériau élastomère, dont sa surface supérieure est tronconique. [0057] Notons que le matériau élastomère est résistant aux huiles de coupe. [005$] Le matériau élastomère de la pièce d'amortissement (17) assemblée au plateau inférieur (3), permet d'assurer notamment l'amortissement des pièces usinées lors de leur réception par l'ensemble (2) mobile.. [0059] Selon une caractéristique supplémentaire la surface inférieure du plateau supérieur (5) est également de forme tronconique tronquée, dont son sommet est dirigé vers né inférieure de l'enceinte (7), à savoir vers le bas. let précité étant aiment connecté à l'extrémité ,érieure du manchon central (4). [0060] La caractéristique précédente permet de limiter les éventuels mouvements d'une pièce usinée lors du traitement de cette dernière, et ainsi de limiter les risques d'endommagement de ces pièces à haute valeur ajoutée. [0061] Notons que tel que pour le plateau inférieur (3), le plateau supérieur (5) est muni d'une pièce d'amortissement (17) en matériau synthétique. [0062] Précisons que l'enceinte (7) est solidaire d'un châssis, avantageusement muni de pieds destinés à reposer au sol, [0063] Précisons également que l'enceinte est fixe en rotation et en translation par rapport au châssis. [00641 fi est entendu que l'enceinte (7) comprend un moyen d'évacuation d'huile, non re- présenté. [0065] L'enceinte (7) est ouverte à son extrémité supérieure afin qu'une pièce usinée puisse étre réceptionnée par l'ensemble mobile (2) et permettre la translation de l'ensemble (2) à l'extérieur de l'enceinte (7). [0066] Selon une caractéristique, le diamètre de l'ensemble (2), à savoir les diamètres des plateaux (3, 5), est sensiblement égal au diamètre intérieur de la paroi intérieure (7a) de l'enceinte (7) cylindrique. [00671 Selon la caractéristique précédente, la paroi intérieure (7a) de l'enceinte (7) cloisonne la périphérie extérieure de l'ensemble (2), maintenant en position une pièce usinée sur le plateau inférieur (3) lors de l'étape d'essorage, à savoir de la mise en fonctionnement de l'arbre central (8) par le moteur (9). [0068] La cinématique de traitement de pièces usinées en sortie de machine-outil consiste au positionnement de l'ensemble (2) en position haute de l'enceinte: (7), voire en position intermédiaire, de telle manière à réceptionner une pièce par le plateau inférieur (3), à la descente de l'ensemble (2) dans l'enceinte (7), à la mise en rotation de l'ensemble (2) au vu de l'évacuation d'un maximum d'huile rie coupe et de copeau, à la remontée de l'ensemble (2) et à l'évacuation de la pièce traitée. [0069] Selon le mode de réalisation illustré, le châssis comprend une partie basse (12) sur laquelle repose l'enceinte (7), avantageusement par l'intermédiaire de silentblocs, ainsi qu'une partie haute. (10) soutenant au moins le moteur (9) d'entrainement en rotation, ainsi qu'avantageusement le moyen de translation. [0070] Notons que selon le mode de réalisation illustré, l'arbre central (8) traverse la partie basse (12) du châssis pour être logé dans un moyeu 08), pourvu de roulement à billes. [0071] Précisons que la partie haute (10) comprend également un moyeu central (19) muni de roulement à billes, par lequel est enchâssé l'arbre central (8). [0072] Précisons également que le châssis comprend une partie intermédiaire en regard de té supérieure de l'enceinte (7), au niveau de laquelle est agencée une plateforme (13), telle qu'explicitée plus en détail dans la suite de la description. [0073] Notons que le dispositif de traitement ( I) comprend ou est associé à. une rampe de réception (20) et à une, rampe d'évacuation des pièces usinées, afin que le traitement des pièces usinées soit réalisé directement à la sortie d'une machine-outil, de manière automatisée. [0074] Notons qu'une rampe d'évacuation peut être une pd ce indépendante fixée u traitement (I), jointe à ce dernier, faisant partie ou constituée par la plateforme (13), telle qu'explicité ci-après. [0075] Selon le mode de réalisation illustré, le dispositif de traitement (1) comprend une plateforme (13) localisée à l'extrémité supérieure de l'enceinte (7), plus précisément agencée à la périphérie de l'extrémité supérieure ouverte de l'enceinte (7). [0076] Notons que la plateforme (1.3) comprend un rebord périphérique ouvert en direction de la rampe d'évacuation des pièces traitées. [0077] La rampe de réception (20) et la rampe d'évacuation communiquent avec la plateforme (13) ou sont destinées à communiquer avec la plateforme (13). [0078] Selon une caractéristique complémentaire, l'axe de rotation (X, X') de l'arbre central (8) est incliné, à savoir faisant un angle avec l'axe vertical (Y, Y') perpendiculaire au sol. [0079] Il est entendu que l' e vertical (Y, Y') suit la direction d'un fil à [0080] Plus précisément, tel qu'illustré, la partie basse (12) du châssis est inclinée par rapport à ses pieds de support. 10081 Ainsi, selon la caractéristique précédente, 1 arbre central (8), l'ensemble (2) et l'enceinte (7) sont inclinés par rapport à l'axe vertical (Y, Y') perpendiculaire au sol. [00821 L'angle d'inclinaison entre l'axe de rotation (X, X') et l'axe vertical (Y, y') est compris entre 5 et 45 degrés. [00 Précisons que les rampes (20) et la plateforme (13) sont également inclinées, résultant en la descente par gravité d'une pièce usinée par la rampe de réception (20), l'admission rie la pièce usinée par le plateau inférieur (3) de l'ensemble (2), le. traitement de la pièce par descente de l'ensemble (2), la mise en rotation, suivie de la remontée de l'ensemble mobile (2) et l'évacuation par gravité, de la pièce par la plateforme (13) et fa rampe d'évacuation. [0084] Précisons également que la rampe de réception (20), l'axe de rotation (X, X') et la rampe d'évacuation sont alignés selon la plus grande pente, afin de faciliter l'évacuation des pièces après traitement. [0085] Afin de faciliter la sortie de la pièce usinée, telle que précisée précédemment, la surface supérieure du plateau inférieur (3) est tronconique, les pièces usinées à évacue sont ainsi positionnées directement en direction de la pente de l'axe de rotation (X, X'), en direction de la rampe d'évacuation. [Revendication 1]