Brevet FR3163592A1 — publié le 20251226

L’invention se rapporte à un dispositif d’insertion de pièces (10) présentant une portion cylindrique, dans une réglette (105) de rectifieuse cylindrique (100) à meules (101, 103), comportant : - une base (11) fixe par rapport à la réglette (105), - un bras (3), mobile en rotation par rapport à la base (11) entre une position de chargement d’une pièce (10) à rectifier, dans laquelle son extrémité libre est relativement éloignée de la réglette (105), et une position de déchargement de la pièce (10) à rectifier, dans laquelle son extrémité libre est située au-dessus de la réglette (105), caractérisé en ce qu’il comporte en outre une tête de préhension (7) à succion, comportant : - une bouche d’aspiration (71) reliée à un générateur de dépression (dP), - deux lèvres (75) parallèles, venant en appui contre deux génératrices de la portion cylindrique de la pièce (10). Figure pour l’abrégé : [Fig. 2] DISPOSITIF D’INSERTION DE PIECES DANS UNE RECTIFIEUSE La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs d’approvisionnement de machines-outils en pièces pour leur usinage à des rythmes élevés. L’invention se rapporte plus spécifiquement à l’insertion de pièces dans une rectifieuse, et notamment de pièces à section circulaire, au moins sur un segment de leur longueur. Techniques antérieures Les rectifieuses sont des machines-outils permettant d’améliorer les surfaces et dimensions de pièces usinées, notamment au moyen de meules. Les rectifieuses cylindriques utilisent des meules circulaires, avec une meule de travail et une meule d’entrainement mobile, pour rectifier des portions cylindriques de pièces. Les meules viennent pincer la pièce qui est déposée entre les deux, de sorte à polir et rectifier la pièce. De telles pièces peuvent par exemple être des tiges de fraises dentaires, comportant une embase tubulaire portant une tête usinée abrasive. D’autres pièces concernées peuvent en alternative être des barres de direction de véhicules. La masse et les dimensions de ces pièces est donc variable. Le dépôt de la pièce entre les meules est une opération délicate, rendue dangereuse par la proximité des meules, et limite généralement la cadence de la rectifieuse. Cette opération est généralement réalisée à la main, en déposant la pièce dans une réglette située entre les meules. La réglette est asservie en mouvement de sorte à compenser l’usure des meules, afin de garantir la stabilité de l’opération de rectification sur un grand nombre de pièces. Le faible espace entre les meules rend dangereux le dépôt à la main de la pièce dans la réglette, et empêche d’utiliser un robot de type pince qui viendrait pincer latéralement la pièce à rectifier. Notamment, des pièces de taille inférieure au centimètre en diamètre et/ou en longueur peuvent être difficiles à manipuler et placer précisément sur une réglette. Il existe donc un besoin pour un dispositif permettant d’insérer les pièces entre les meules de rectifieuses, notamment de rectifieuses cylindriques, de façon précise et répétable sur une réglette dans l’espace étroit et dangereux entre les meules. Pour répondre à ce besoin, l’invention propose un dispositif d’insertion de pièces présentant une portion cylindrique, dans une réglette de rectifieuse cylindrique à meules, comportant : - une base fixe par rapport à la réglette, - un bras, mobile en rotation par rapport à la base entre une position de chargement d’une pièce à rectifier, dans laquelle son extrémité libre est relativement éloignée de la réglette, et une position de déchargement de la pièce à rectifier, dans laquelle son extrémité libre est située au-dessus de la réglette. Le dispositif se caractérise en ce qu’il comporte en outre une tête de préhension à succion, comportant : - une ouverture d’aspiration reliée à un générateur de dépression configuré pour permettre la saisie de la pièce par succion dans la position de chargement en générant une dépression, et le relâchement de la pièce en position de déchargement par arrêt de la dépression, - deux lèvres parallèles, entre lesquelles est générée la dépression, venant en appui, lorsqu’une pièce est prise par la tête de préhension, contre deux génératrices de la portion cylindrique de la pièce. En ayant recours à une préhension par succion, le dispositif évite le recours à une pince avec des éléments de préhension latéraux qui en augmentent la largeur, rendant plus compliquée l’insertion de la pièce sur la réglette entre les meules. Le dispositif selon l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison. Le bras peut être mis en mouvement par un moteur sans balais, configuré pour freiner par fonctionnement générateur le bras à l’approche de la position de chargement. La tête de préhension peut notamment être reliée au générateur de dépression par une conduite pneumatique, comportant un segment passant par l’axe de rotation du bras. Le dispositif peut comporter une vis de butée réglable, formant butée pour la pièce dans le sens axial de sa portion cylindrique. La base peut comporter des vis d’ajustement pour régler la position relative de la tête de préhension par rapport à la réglette. Les lèvres peuvent notamment être la bordure inférieure de deux parois verticales parallèles. Le générateur de dépression peut être une pompe réversible, configurée pour générer aussi une surpression lorsque le bras est en position de déchargement pour éjecter la pièce sur la réglette. La base peut comporter une pointe pour l’alignement d’un robot d’approvisionnement à plusieurs axes, configuré pour déposer des pièces sur la tête de préhension en position de chargement. Le dispositif peut comporter en outre un robot d’approvisionnement, configuré pour prendre des pièces à partir d’un approvisionnement, et les disposer sur la tête de préhension. Ledit robot d’approvisionnement peut présenter une tête de préhension à succion, comportant : - une ouverture d’aspiration reliée à un générateur de dépression, configuré pour permettre la saisie de la pièce par succion, et le relâchement de la pièce par arrêt de la dépression, - deux lèvres entre lesquelles est générée la dépression, venant en appui, lorsqu’une pièce est prise par la tête de préhension du robot, contre deux génératrices de la portion cylindrique de la pièce. Description sommaire des figures D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante des figures jointes, parmi lesquelles : FIG. 1 est une représentation schématique d’une meuleuse cylindrique dans laquelle les pièces peuvent être déposées par le dispositif selon l’invention, FIG. 2 est une représentation schématique en perspective en vue de trois quarts avant d’un dispositif de chargement selon un mode de réalisation de l’invention, avec le bras en position de déchargement, FIG. 3 est une représentation schématique en perspective en vue de trois quarts avant du dispositif de chargement de la FIG. 2 , avec le bras en position de chargement, FIG. 4 est une représentation schématique en perspective en vue de trois quarts arrière du dispositif de chargement de la FIG. 2 et 3, avec le bras en position de chargement, FIG. 5 est une vue en coupe transversale de la tête de préhension du dispositif selon un mode de réalisation de l’invention, FIG. 6 est une vue de côté schématique de la tête de préhension de la FIG. 5 , FIG. 7 est une représentation schématique d’un dispositif selon un autre mode de réalisation avec le bras représenté dans les deux positions de chargement et déchargement, FIG. 8 est une représentation schématique d’un dispositif selon un mode de réalisation incluant un robot d’approvisionnement. Les exemples sont donnés à titre illustratif et non limitatif. D’autres modes de réalisation de l’invention sont aisément obtenus par des variations et combinaisons des modes de réalisation représentés. Les dimensions et proportions illustrées aux figures peuvent différer de la réalité, et ont pu être adaptées dans le but de faciliter la compréhension de l’invention. Description détaillée La FIG. 1 est une représentation schématique d’une rectifieuse 100 cylindrique à meules. La rectifieuse 100 comporte deux meules 101, 103, (mises en rotation pour travailler). Lors de la rectification, la meule d’entrainement 103 exécute un mouvement de translation en va-et-vient. La meule de travail 101 reste fixe. La pièce 10 est portée, pendant la rectification, par une réglette 105. Lorsque la pièce 10 est sur la réglette 105 elle est au contact de la meule de travail 101. Lors de la rectification, la meule d’entrainement 103 vient se translater au contact de la pièce 10 et vient compresser la pièce 10 entre les deux meules 101, 103. La pièce 10 présente une portion cylindrique représentée par sa section circulaire posée sur la réglette 105. Les meules 101 et 103 sont mises en rotation dans des sens inverses l’une par rapport à l’autre par des moteurs (non représentés). Lorsque la portion cylindrique de la pièce 10 est prise entre les deux meules 101, 103 en rotation, la pièce 10 est entraînée en rotation par friction par la meule d’entrainement 103.. La pièce 10 frotte entre les meules et elle subit alors une abrasion par friction contre les deux meules 101, 103. La réglette 105 est notamment mobile sur un grand nombre de rectifications pour suivre l’usure des meules 101, 103 selon des formules connues de l’Homme du Métier. Les figures 2, 3 et 4 montrent un dispositif d’insertion 1 de pièces 10 dans une telle rectifieuse 100 selon un mode de réalisation de l’invention, pour le dépôt de la pièce 10 dans la réglette 105 de la rectifieuse 100 cylindrique à meules 101, 103. Le dispositif d’insertion 1 comporte un bras 3 mobile en rotation autour d’un axe A, entraîné par un moteur 5 protégé par un capot 51 en figures 2 et 3 et visible en FIG. 4 . Le moteur 5 est avantageusement un moteur de type « sans balais » d’une part pour leur usure moindre, et d’autre part pour leur fonctionnement en mode générateur permettant un freinage actif. En particulier, le moteur 5 est configuré pour freiner le bras 3 à l’approche de la position de déchargement, afin d’éviter une butée trop dure qui éjecterait la pièce 10 de façon incontrôlée. En alternative ou en complément, le dispositif 1 peut comporter des amortisseurs qui absorbent les chocs et les décélérations au niveau des positions extrémales de chargement et/ou déchargement lors du basculement du bras 3. Le bras 3 est représenté en FIG. 2 dans une position extrémale de déchargement de la pièce 10, dans laquelle l’extrémité libre du bras 3 est située au-dessus de la réglette 105 (non représentée) pour décharger la pièce 10 sur ladite réglette 105. En figures 3 et 4, le bras 3 est représenté en position extrémale de chargement de la pièce 10, dans laquelle son extrémité libre est relativement éloignée de la réglette 105 (non représentée) pour permettre le chargement de la pièce 10 sur le dispositif 1 en dehors de l’espace entre les meules 101, 103. Au niveau de l’extrémité libre du bras 3 est située une tête de préhension 7 qui sert à maintenir la pièce 10 et la relâcher de façon contrôlée sur la réglette 105. La tête de préhension 7 est une tête de préhension à succion, connectée via une conduite pneumatique 9 à un générateur de dépression, créant une aspiration, par exemple une pompe à vide. La tête de préhension 7 est discutée plus en détail en lien avec les figures 5 et 6 ci-après. La conduite pneumatique 9 passe notamment par l’axe de rotation A du bras 3, avec un segment aligné sur ledit axe de rotation A et un raccord libre en rotation 91 au générateur de vide de sorte que les déformations de la conduite pneumatique 9 lors du basculement du bras 3 entre les positions de chargement et déchargement sont minimales. Le bras 3 et le moteur 5 sont notamment portés par une base 11 fixe par rapport à la réglette 105, dont elle suit le mouvement. La position de la base 11 par rapport à la réglette 105 est réglable au moyen de vis d’ajustement 13, permettant un ajustement et un centrage de la position de déchargement par rapport à la réglette 105 pour optimiser la dépose de la pièce 10 sur la réglette 105. L’ajustement de la position longitudinale de la pièce 10 sur la tête de préhension 7 en position de chargement est assuré par une vis de butée 15, réglable, et contre laquelle une extrémité de la pièce 10 vient en appui lors de son dépôt sur la tête de préhension 7. Pour permettre un chargement automatisé, le dispositif 1 peut comporter un robot chargeur (voir FIG. 8 ). Afin de permettre l’alignement de ce robot, le dispositif 1 représenté est pourvu d’une pointe 17 conique pour l’alignement dudit robot, afin qu’il puisse suivre les mouvements de la base 11 et de la réglette 105. Les figures 5 et 6 illustrent plus en détail la tête de préhension 7. La FIG. 5 est une vue en coupe dans le plan transverse de la tête de préhension 7, et la FIG. 6 est une vue de côté de la tête de préhension 7. En FIG. 5 on voit que la tête de préhension 7 comporte une bouche d’aspiration 71, représentée ici circulaire, reliée à la conduite pneumatique 9. La tête de préhension 7 comporte aussi deux parois latérales 73 parallèles, présentant à leur extrémité inférieure deux lèvres 75 rectilignes, qui viennent, lorsqu’une pièce 10 est saisie, en appui contre deux génératrices de la portion cylindrique de la pièce 10. Les parois latérales 73 contribuent à la finesse de la tête de préhension 7, de sorte qu’elle peut aisément être insérée dans l’espace entre les meules 101, 103 de la rectifieuse 100. Les lèvres 75 peuvent notamment être enduites d’un matériau polymère afin de réduire les rayures sur la pièce 10 si la tête de préhension 7 est en métal dur. En alternative, la tête de préhension 7 dans sa totalité peut être réalisée en matériau polymère, notamment par impression tridimensionnelle. La conduite pneumatique 9 est reliée à une pompe à vide dP, qui crée une dépression pour tenir la pièce 10, et arrête de générer la dépression lorsque le bras 3 est en position de déchargement, afin de relâcher de façon contrôlée la pièce 10 sur la réglette 105. En particulier, la pompe à vide peut être réversible, et générer ponctuellement une surpression pour relâcher la pièce 10 quand le bras 3 est en position de déchargement. La FIG. 7 illustre le chargement et le déchargement de la pièce 10 au moyen du dispositif 1. Le bras du dispositif 1 est représenté dans les deux positions extrémales de chargement et déchargement. En position de chargement (à droite en FIG. 7 ), la tête de préhension 7 est orientée lèvres 75 vers le haut. La pièce 10 est chargée sur ladite tête de préhension 7, par exemple manuellement par un opérateur. Avant le basculement du bras 3, la pompe dP génère une dépression qui solidarise la pièce 10 et la tête de préhension 7. Le bras 3 bascule ensuite vers la position de déchargement en pivotant autour de l’axe A, en entraînant la pièce 10. En position de déchargement (à gauche en FIG. 7 ), la pompe dP arrête de générer la dépression, ce qui désolidarise la tête de préhension 7 et la pièce 10, éventuellement en générant momentanément une surpression. La pièce 10 tombe alors sur la réglette 105 juste sous la tête de préhension 7 en position de déchargement. Ensuite, le bras 3 sans pièce 10 chargée retourne en position de chargement en basculant en sens inverse. Selon une variante, le bras 3 et la tête de préhension 7 sont utilisées pour retirer la pièce 10 une fois sa rectification terminée. Pour ce faire, le bras 3 bascule en position de déchargement en face de la pièce 10 située sur la réglette 105, et la pompe dP est alors enclenchée pour générer l’aspiration, de sorte que la tête de préhension 7 aspire la pièce 10. En basculant à nouveau le bras 3, vers la position de chargement, la pièce 10 est rendue accessible à l’opérateur. La FIG. 8 illustre un mode de réalisation de dispositif 1 comportant en outre un robot de chargement 2, en particulier un robot de type robot six axes. Le robot de chargement 2 se présente sous forme de bras configuré pour saisir des pièces 10 à rectifier, provenant d’un approvisionnement, par exemple une sortie de machine-outil de type tour fraiseur produisant les pièces 10. Notamment l’approvisionnement peut se présenter sous forme de tapis avec une portion vibrante pour séparer les pièces 10, le robot 2 saisissant les pièces une à une sur le tapis, avec l’assistance d’un système de visualisation des pièces sur le tapis. En particulier, le robot 2 peut présenter une tête de préhension 7 à succion semblable ou identique à la tête de préhension 7 au bout du bras 3, comportant des lèvres et une ouverture d’aspiration. En alternative, le robot 2 peut présenter une pince en lieu et place de la tête de préhension 7 à succion. Le robot 2 peut aussi servir au déchargement de la pièce 10 rectifiée de la tête de préhension 7 du bras 3. Le dispositif 1 selon l’invention permet de charger et éventuellement décharger la pièce 10 de la réglette 105 d’une rectifieuse 105, dans l’espace situé entre les meules 101, 103, espace étroit et dangereux. En particulier, la cadence peut être augmentée par rapport au chargement manuel, puisqu’un opérateur n’a qu’à charger la pièce 10 sur la tête de préhension 7 en position de chargement, donc hors de l’espace entre les meules 101, 103. Les risques de blessure pour les opérateurs sont alors réduits. En alternative, le chargement et déchargement de la pièce 10 peut être automatisé au moyen de robots 2, ce qui peut permettre d’augmenter encore la cadence de rectification. Dispositif d’insertion de pièces (10) présentant une portion cylindrique, dans une réglette (105) de rectifieuse cylindrique (100) à meules (101, 103), comportant : - une base (11) fixe par rapport à la réglette (105), - un bras (3), mobile en rotation par rapport à la base (11) entre une position de chargement d’une pièce (10) à rectifier, dans laquelle son extrémité libre est relativement éloignée de la réglette (105), et une position de déchargement de la pièce (10) à rectifier, dans laquelle son extrémité libre est située au-dessus de la réglette (105), caractérisé en ce qu’il comporte en outre une tête de préhension (7) à succion, comportant : - une bouche d’aspiration (71) reliée à un générateur de dépression (dP), configuré pour permettre la saisie de la pièce (10) par succion dans la position de chargement en générant une dépression, et le relâchement de la pièce (10) en position de déchargement par arrêt de la dépression, - deux lèvres (75) parallèles, entre lesquelles est générée la dépression, venant en appui, lorsqu’une pièce (10) est prise par la tête de préhension (7), contre deux génératrices de la portion cylindrique de la pièce (10). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (3) est mis en mouvement par un moteur (5) sans balais, configuré pour freiner par fonctionnement générateur le bras (3) à l’approche de la position de chargement. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tête de préhension (7) est reliée au générateur de dépression (dP) par une conduite pneumatique (9), comportant un segment passant par l’axe de rotation (A) du bras (3). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une vis de butée (15) réglable, formant butée pour la pièce (10) dans le sens axial de sa portion cylindrique. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base (11) comporte des vis d’ajustement (13) pour régler la position relative de la tête de préhension (7) par rapport à la réglette (105). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lèvres (75) sont la bordure inférieure de deux parois verticales (73) parallèles. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur de dépression (dP) est une pompe réversible, configurée pour générer aussi une surpression lorsque le bras (3) est en position de déchargement pour éjecter la pièce (10) sur la réglette (105). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base (11) comporte une pointe (17) pour l’alignement d’un robot d’approvisionnement (2) à plusieurs axes, configuré pour déposer des pièces (10) sur la tête de préhension (7) en position de chargement. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un robot d’approvisionnement (2), configuré pour prendre des pièces (10) à partir d’un approvisionnement, et les disposer sur la tête de préhension (7). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le robot d’approvisionnement présente une tête de préhension (7) à succion, comportant : - une bouche d’aspiration reliée à un générateur de dépression, configuré pour permettre la saisie de la pièce (10) par succion, et le relâchement de la pièce (10) par arrêt de la dépression, - deux lèvres entre lesquelles est générée la dépression, venant en appui, lorsqu’une pièce (10) est prise par la tête de préhension (7) du robot (2), contre deux génératrices de la portion cylindrique de la pièce (10).