Brevet FR3119784A1 — publié le 20220819

Installation (1) automatique de réaffutage d’outils (2) comprenant un système de réaffutage des outils (10). Selon l’invention, l’installation (1) comprend : - une base de données dans laquelle sont enregistrés différents programmes de réaffutage des outils (2), lesdits programmes étant implémentables automatiquement dans le système de réaffutage (10) ; - des moyens d’identification (3) disposés sur chaque outil (2) à affuter, chaque moyen d’identification (3) correspondant à un programme d’affutage dans la base de données ; - un système de lecture (20), connecté au système de réaffutage (10), et destiné à lire les moyens d’identification (3) d’un outil (2) et à implémenter le programme correspondant dans le système de réaffutage (10) pour le réaffutage de l’outil (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Installation automatique de réaffutage L’invention se rapporte au domaine technique des machines automatiques de réaffutage d’outils coupants. Art antérieur Dans le domaine technique du réaffutage d’outils coupants, il est connu d’utiliser des machines automatiques de réaffutage aptes à être programmées, de sorte qu’une fois la machine chargée avec un outil, la machine exécute le programme de réaffutage jusqu’à ce que l’outil coupant soit réaffuté. Par exemple dans le cas particulier des scies circulaires, la machine va réaffuter successivement chacune des dents de la scie. L’homme du métier doit, pour chaque outil qu’il doit réaffuter, programmer la machine de réaffutage en conséquence, en indiquant par exemple le diamètre de coupe de la scie, le nombre des dents, et éventuellement des paramètres plus particuliers tels que les angles de coupe ou les angle de dépouille des dents. Le document KR100745665 décrit une telle machine automatique d’affutage dédiée aux forets. Toutefois, la machine décrite par KR100745665 ne donne pas satisfaction car elle est adaptée à un modèle de forets unique, et n’est pas capable de traiter successivement différents types forets, présentant des longueurs ou des diamètres différents, ou encore des angles de coupes différents ou un nombre de lèvres de coupe différents. Il s’ensuit que l’homme du métier voulant réaffuter différents types de forets, doit, pour chaque nouveau foret à réaffuter, reprogrammer la machine de réaffutage en vue de saisir les bonnes caractéristiques du nouveau modèle de forets à réaffuter. Chaque reprogrammation nécessite un certain temps pour l’homme du métier, durant lequel la machine est arrêtée, ce qui constitue une perte d’exploitation pour la machine et une perte de temps pour l’opérateur qui pourrait s’occuper d’autres tâches. L’un des buts de l’invention est de fournir une installation de réaffutage d’outils coupants dans laquelle le réaffutage successif de différents outils est simplifié. À cet effet, il a été mis au point une installation automatique de réaffutage d’outils comprenant un système de réaffutage des outils. Selon l’invention, l’installation comprend : - une base de données dans laquelle sont enregistrés différents programmes de réaffutage des outils, lesdits programmes étant implémentables automatiquement dans le système de réaffutage ; - des moyens d’identification disposés sur chaque outil à affuter, chaque moyen d’identification correspondant à un programme d’affutage dans la base de données ; - un système de lecture, connecté au système de réaffutage, et destiné à lire les moyens d’identification d’un outil et à implémenter le programme correspondant dans le système de réaffutage pour le réaffutage de l’outil. De cette manière, les programmes de réaffutage peuvent être préparés en temps masqué afin que cette préparation ne soit pas une cause d’arrêt de la machine. Ensuite, étant donné que la lecture du moyen d’identification de l’outil à réaffuter permet l’implémentation automatique du programme dans la machine de réaffutage, il n’y a plus lieu pour l’opérateur de faire défiler des menus déroulants, ou de naviguer dans un explorateur de dossiers pour trouver le bon programme. Les temps de sélection du programme au sein de la base de donnée sont donc considérablement réduits, et les erreurs potentielles sont évitées. Les temps d’arrêts de la machine entre le réaffutage de deux outils différents étant considérablement réduits, le taux d’exploitation de la machine est maximisé, et les pertes de temps pour l’opérateur de la machine sont quant à elles minimisées, lui permettant alors de se consacrer à d’autres tâches. Selon une forme de réalisation particulière, le système de lecture est un lecteur optique, et les moyens d’identification sont des codes 2D tels que des codes DATAMATRIX. Ces moyens sont robustes et peu onéreux. Leur mise en œuvre est donc aisée. En particulier, les moyens d’identifications sont gravés sur chaque outil, leur conférant ainsi une résistance aux salissures et une durée de vie importante. Avantageusement, l’installation comprend un poste de chargement des outils, ainsi qu’un système de manutention automatique, adapté pour déplacer les outils entre le poste de chargement et le système de réaffutage. De cette manière, l’opérateur peut préparer les programmes de réaffutage et disposer à l’avance les outils à réaffuter dans le poste de chargement, sans avoir besoin d’être présent aux côtés de la machine de réaffutage pour la charger avec un nouvel outil à réaffuter. De préférence, l’installation comprend en outre un poste de déchargement des outils, et le système de manutention automatique est également adapté pour déplacer les outils entre le système de réaffutage et le poste de déchargement. Ainsi, l’opérateur n’a plus besoin d’être présent aux côtés de la machine de réaffutage pour la décharger à la fin de l’exécution du programme de réaffutage. Au surplus, l’installation comprend en outre un système de nettoyage des outils, et le système de manutention automatique est également adapté pour déplacer les outils entre le système de nettoyage et le système de réaffutage. Les outils peuvent en effet avoir besoin d’être nettoyés avant le réaffutage pour en ôter les saletés accumulées en utilisation. Par ailleurs, si la machine de réaffutage utilise des systèmes optiques, sensitifs ou acoustiques pour détecter la position des parties actives de l’outil à réaffuter, la présence de saletés peut gêner cette détection, entraîner un mauvais positionnement de l’outil dans la machine, et par conséquent un mauvais réaffutage, voir une dégradation de l’outil. Un automate coordonnant les différents systèmes peut être ajouté à l’installation, de façon à ce que la fin de tâche d’un système soit tout de suite suivie par le démarrage de la tâche d’un autre système. Par exemple la fin de réaffutage de l’outil est instantanément et automatiquement suivie par le déchargement de l’outil par le système de manutention. De préférence, le système de lecture est porté par le système de manutention. Cela permet de réduire les distances à parcourir par le système de manutention, puisqu’il n’a pas besoin de saisir un outil, de l’amener jusqu’à un système de lecture déporté pour lire les moyens d’indentification de l’outil et identifier quel est l’outil saisi, puis d’emmener l’outil identifié à sa destination. Un capteur optique peut également être porté par le système de manutention et être apte à repérer des stations vides et des stations comprenant un outil au sein du poste de chargement et/ou du poste de déchargement, de sorte que l’opérateur peut rajouter des outils à réaffuter dans le poste de déchargement sans avoir besoin de saisir manuellement cette information à destination de l’installation automatique. De la même façon, l’opérateur peut enlever des outils réaffutés du poste de déchargement sans avoir besoin d’en informer l’installation automatique. Dans les deux cas, le capteur optique est apte à détecter les stations pleines et les stations vides. L’invention concerne également un procédé de réaffutage d’outils comprenant les étapes suivantes : - identification d’un programme de réaffutage par la lecture automatique d’un moyen d’identification porté par l’outil ; le moyen d’identification correspondant à un programme d’affutage enregistré dans une base de données - implémentation automatique du programme de réaffutage identifié dans un système de réaffutage pour le réaffutage de l’outil. est une vue en perspective d’une installation automatique de réaffutage. est une vue partielle, de dessus, d’un outil à réaffuter. est une vue de détail de la détaillant des moyens d’identification de l’outil à réaffuter. est une vue en perspective d’un système de manutention équipé d’un système de lecture. Description détaillée de l’invention La illustre un mode de réalisation préféré de l’invention. L’installation (1) automatique de réaffutage d’outils (2) comprend alors un système (10) de réaffutage automatique des outils (2) ; un système de lecture (20) des moyens d’identification (3) portés par les outils (2), de postes de chargement (30) et déchargement (50) des outils, un système de nettoyage (60) des outils, un système de manutention (40) adapté pour déplacer les outils (2) entre les différents postes (30, 50) et systèmes (10, 20, 60). Un automate (70) est également présent et permet de coordonner les différents systèmes (10, 20, 40, 60), et éventuellement d’obtenir des informations sur les postes (30, 50) si ceux-ci sont munis de capteurs de présence d’outils. De préférence, l’automate (70) comporte une interface homme-machine (IHM) qui peut permettre à l’opérateur de consulter des informations sur l’état et le fonctionnement de l’installation (1), et de saisir des programmes de réaffutage de nouveaux outils (2). À cet effet, l’automate (70) comprend une base de données dans laquelle sont enregistrés les programmes d’affutages. L’interface homme-machine est de préférence intuitive, et permet à l’opérateur de sélectionner différents modes de fonctionnement de l’installation (1). Ces différents modes peuvent correspondre à différentes successions d’opérations des différents systèmes (10, 20, 40, 60). Il peut également s’agir d’utiliser différents postes (30, 50) dans le cas où l’installation comprend plusieurs postes (30, 50), par exemple des premiers postes (30, 50) qui sont des tiroirs contenant chacun un outil (2) et des seconds postes (30, 50) qui sont par exemple des barillets rotatifs contenant chacun plusieurs outils (2), par exemple trente outils (2). Il est ainsi possible de charger le soir l’installation (1) avec un nombre important d’outils (2) à réaffuter, de sorte que les l’installation (1) réaffute les outils (2) la nuit, de façon totalement autonome. L’automate (70) peut par ailleurs permettre d’avoir un affichage vidéo d’éventuels lecteurs optiques et caméras que comporte l’installation (1), qu’il s’agisse du lecteur optique du système de lecture (20), d’un capteur optique porté par le système de manutention (40), ou de caméras ou capteurs optiques présents dans la machine automatique de réaffutage (10). L’automate (70) gère également la sécurisation de l’installation (1), en particulier au niveau des zones de proximité entre l’opérateur et le système de manutention (40), qui sont principalement situées au niveau des postes de chargement (30) et déchargement (50). Une cartérisation adaptée de l’installation (1) est prévue pour la sécurisation, mais n’est pas représentée pour faciliter la lecture des dessins. L’opérateur de l’installation prépare les programmes de réaffutage des outils (2) à l’avance, selon les caractéristiques techniques propres aux différents outils (2). Dans le cas de scies circulaires il s’agit entre autres du diamètre extérieur de la scie, du diamètre de son moyeu, du nombre de dents, des angles de coupes et de dépouille des dents. Dans le cas de forets il s’agit entre autre du diamètre du foret, de sa longueur, du nombre de lèvres de coupes, de l’angle de pointe du foret. Dans le cas de lames rectilignes il s’agit par exemple de la longueur de la lame et de l’angle de coupe. L’installation est en effet conçue pour traiter les outils sur la plus grande plage de dimensions possible. Par exemple des forets de diamètre allant de Ø4 mm jusqu’à 20 mm peuvent être réaffutés, ainsi que des lames de scies circulaires ayant des diamètres allant de Ø50mm jusqu’à Ø1300mm. Les limites de dimensions des outils (2) sont imposées par le système de réaffutage (10) qui est une machine du commerce. Si l’homme du métier souhaite avoir une installation apte à recevoir des outils (2) sur une plage de dimensions différentes, il peut alors requérir auprès de son fournisseur une machine adaptée. Les caractéristiques de l’outil (2) sont saisies directement sur l’automate (70), ou, dans le cas où l’automate (70) dispose d’une connexion à un réseau informatique, sur un ordinateur déporté. Ces informations constituent les paramètres de réaffutage du programme de réaffutage de chaque outil (2). Les programmes de réaffutage sont enregistrés dans une base de données, de préférence située dans la mémoire de l’automate (70). Afin que le programme de réaffutage de chaque outil (2) puisse être facilement retrouvé au sein de la base de donnée, chaque programme de réaffutage comprend un identifiant, et cet identifiant est reporté sur l’outil (2) sous forme d’un moyen d’identification (3). Les outils (2) à réaffuter sont disposés au sein du poste de chargement (30). Celui-ci peut prendre entre autres la forme d’une étagère sur laquelle les outils sont stockés à plat, ou d’un rayonnage avec intercalaires entre lesquels les outils (2) sont stockés verticalement. De préférence, il s’agit d’un tiroir mobile entre une première position extérieure à la cartérisation de l’installation (1) où l’opérateur peut charger un outil (2), et une seconde position à l’intérieur de la cartérisation de l’installation (1) où le système de manutention (40) peut saisir l’outil (2). Le système de manutention (40) saisit un à un les outils (2) et les dispose au sein du système de nettoyage (60). Ce dernier est muni à cet effet d’un support apte à recevoir les outils, par exemple dans le cas de scies circulaires, il peut s’agir d’un axe apte à s’insérer dans les moyeux des scies. Lorsque le support du système de nettoyage (60) est plein, le cycle de nettoyage débute. Dans le cas d’un système de nettoyage par ultra-sons, le support muni des outils (2) descend dans le bac rempli de liquide. Lorsque le cycle de nettoyage est terminé, le support ressort du bain. Le système de manutention (40) saisit alors un premier outil (2), et l’identifie par la lecture du moyen d’identification (3). Procéder à la lecture du moyen d’identification (3) après nettoyage permet, dans le cas de moyens d’indentification optique, de garantir la bonne lisibilité du moyen d’identification (3). Le programme de réaffutage correspondant à l’outil (2) saisi est alors chargé depuis la base de données dans le système de réaffutage (10). Le système de manutention (40) dépose l’outil (2) dans le système de réaffutage automatique (10) qui est alors apte, sans perdre de temps de chargement ni de temps de programmation, à attaquer le réaffutage de l’outil (2) nouvellement chargé. Lorsque le système de réaffutage (10) a terminé son programme, le système de manutention (40) saisit l’outil (2) et le dispose dans le poste de déchargement (50) qui est généralement de conception similaire au poste de chargement (30). De préférence, celui-ci est disposé à proximité du poste de chargement (30), de sorte que les zones de promiscuité entre l’opérateur et le système de manutention (40) soient réduites, ce qui facilite la sécurisation de l’installation. Les postes de chargement (30) et de déchargement (50) peuvent être équipés de capteurs afin que l’automate (70) sache quelles sont les stations occupées par des outils (2) et quelles sont les stations vides. En alternative, le système de manutention (40) porte un capteur optique apte à détecter visuellement quelles sont les stations occupées et quelles sont les stations vides au sein de ces postes (30, 50). Une configuration adaptée du capteur optique le rend également capable de détecter la présence et l’absence d’outils (2) au sein des autres systèmes (10, 60). Les figures 2 et 3 illustrent un outil (2) sous forme d’une scie circulaire, équipée d’un moyen d’identification (3) qui est dans un mode de réalisation préféré un code à deux dimensions (2D), de type DATAMATRIX. Avantageusement, ce code est gravé, par exemple à l’aide d’un graveur à micro-percussions, de sorte que l’identification est particulièrement durable, et puisse servir tout au long du cycle de vie de l’outil (2). L’outil (2) peut ainsi être réaffuté plusieurs fois de suite, sans qu’il ne soit nécessaire de vérifier à nouveau ses caractéristiques techniques et de créer à chaque fois son programme de réaffutage. Dans le but de faciliter l’accessibilité et la lecture du moyen d’identification (3), celui-ci est présent de chaque côté de l’outil (2), notamment de chaque côté d’une lame de scie circulaire. Dans un mode de réalisation particulier, les moyens d’indentification (3) sont signifiants, c’est-à-dire que la lecture fournit une chaine numérique ou alphanumérique correspondant aux caractéristiques techniques de l’outil (2) à réaffuter. Par exemple, une lame de scie circulaire de diamètre Ø206 mm et de 48 dents présentera un moyen d’identification (3) comprenant la chaine numérique « 20648 ». Dans ce cas, si deux outils (2) présentent les mêmes caractéristiques techniques et peuvent être réaffutés selon le même programme de réaffutage, alors ils seront équipés d’un moyen d’identification identique, faisant référence au même programme de réaffutage. Dans un autre cas, les moyens d’identification (3) ne sont pas signifiants. En particulier, il est envisageable d’attribuer à chaque outil (2) un numéro unique, ce qui permet d’assurer l’identification unitaire d’un outil, et éventuellement sa traçabilité. D’autres type de moyens d’identification peuvent être envisagés, tels que d’autres codes visuels comme des codes à barre ou d’autres types de codes à deux dimensions, ou encore des puces d’identification par radiofréquence dites « tags RFID » ; et le système de lecture (20) est alors choisi en conséquence. La illustre le mode de réalisation préféré où le système de lecture (20) est porté par le système de manutention (40), afin de réduire les distances que celui-ci doit parcourir. En effet, si le système de lecture (20) est déporté, le système de manutention doit saisir un outil (2) au sein de l’installation (1), aller présenter l’outil (2) devant le système de lecture (20), puis remmener l’outil (2) à sa destination, que ce soit le système de nettoyage (60) ou le système d’affutage (10) ou le poste de déchargement (50). En revanche, si le système de lecture (20) est directement porté par le système de manutention (40), alors la lecture des moyens d’identification de l’outil à saisir peut se faire sans déplacement supplémentaire. La lecture peut notamment se faire : - soit avant la préhension de l’outil (2), auquel cas le système de manutention (40) présente le système de lecture (20) à proximité des moyens d’identification (3) de sorte à identifier l’outil (2), puis saisit l’outil (2) au moyen de préhenseurs adaptés (41) ; - soit lorsque l’outil (2) est déjà saisi par le système de manutention, auquel cas les préhenseurs (41) du système de manutention (40) doivent être adaptés pour permettre la lecture des moyens d’identification (3) par le système de lecture (20). Dans le cas de scies circulaires et de moyens d’identification (3) sous forme de codes visuels, les préhenseurs (41) font alors tourner la scie selon son axe de révolution jusqu’à ce que les moyens d’identification (3) passent devant l’objectif du système de lecture (20). Par ailleurs, l’installation peut être conformée différemment des figures 1 à 4 sans sortir du cadre de l’invention, qui est défini par les revendications. En particulier, les exemples donnés pour les systèmes (10, 20, 40, 60) et des postes (30, 50) du mode de réalisation préféré peut être conformés différemment. En variante non représentée, le système de nettoyage (60) n’est pas à ultra-sons mais utilise des soufflettes, ou tout autre dispositif choisi par l’homme du métier. En variante non représentée, l’installation (1) ne comporte d’automate (70) coordonnant les différents systèmes (10, 20, 40, 60) et les postes (30, 50). Le système de manutention (40) est alors un « cobot » qui intègre un automate pour lui seul. Le cobot est apte à détecter lorsque le systèmes (10, 60) ont terminé leurs cycles et charge et décharge les outils (2) vers les systèmes (10, 60) et les postes (30, 50) successivement, selon le processus renseigné dans l’automate du cobot. Selon un autre mode opératoire, le système de lecture (20) peut identifier les outils (2) lorsqu’ils sont encore dans le poste de chargement (30), avant même de les saisir, ou alors les identifier entre le poste de chargement (30) et le système de nettoyage (60). Ceci permettrait par exemple à l’opérateur, via l’IHM de savoir où se trouve chaque outil (2) au sein de l’installation (1). En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d’entre elles, combinées entre elles. Ainsi, l’installation peut être adaptée en termes de coût, de fonctionnalités et de performance. Installation (1) automatique de réaffutage d’outils (2) comprenant un système de réaffutage des outils (10) caractérisée en ce que l’installation (1) comprend : - une base de données dans laquelle sont enregistrés différents programmes de réaffutage des outils (2), lesdits programmes étant implémentables automatiquement dans le système de réaffutage (10) ; - des moyens d’identification (3) disposés sur chaque outil (2) à affuter, chaque moyen d’identification (3) correspondant à un programme d’affutage dans la base de données ; - un système de lecture (20), connecté au système de réaffutage (10), et destiné à lire les moyens d’identification (3) d’un outil (2) et à implémenter le programme correspondant dans le système de réaffutage (10) pour le réaffutage de l’outil (2). Installation (1) automatique de réaffutage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de lecture (20) est un lecteur optique, et en ce que les moyens d’identification (3) sont des codes 2D tels que des codes DATAMATRIX. Installation (1) automatique de réaffutage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d’identifications (3) sont gravés sur chaque outil (2). Installation (1) automatique de réaffutage selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’ elle comprend un poste de chargement des outils (30), ainsi qu’un système de manutention automatique (40), adapté pour déplacer les outils (2) entre le poste de chargement (30) et le système de réaffutage (10). Installation (1) automatique de réaffutage selon la revendication 3, caractérisée en ce qu’ elle comprend en outre un poste de déchargement (50) des outils (2), le système de manutention automatique (40) étant également adapté pour déplacer les outils (2) entre le système de réaffutage (10) et le poste de déchargement (50). Installation (1) automatique de réaffutage selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce qu’ elle comprend en outre un système de nettoyage des outils (60), le système de manutention automatique (40) étant également adapté pour déplacer les outils (2) entre le système de nettoyage (60) et le système de réaffutage (10). Installation (1) automatique de réaffutage selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu’ elle comprend un automate (70) coordonnant les différents systèmes. Installation (1) automatique de réaffutage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le système de lecture (20) est porté par le système de manutention (40). Installation (1) automatique de réaffutage selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce qu’ elle comprend en outre un capteur optique porté par le système de manutention (40) ; apte à repérer des stations vides et des stations comprenant un outil au sein du poste de chargement (30) et/ou de déchargement (50). Procédé de réaffutage d’outils caractérisé en ce qu ’il comprend les étapes suivantes : - identification d’un programme de réaffutage par la lecture automatique d’un moyen d’identification (3) porté par l’outil (2) ; le moyen d’identification (3) correspondant à un programme d’affutage enregistré dans une base de données - implémentation automatique du programme de réaffutage identifié dans un système de réaffutage (10) pour le réaffutage de l’outil (2).