Installation permettant d'assurer un cycle complet de travail sur des machines industrielles, notamment des presses, marteaux-pilons, moutons, machines à estamper La présente invention a pour objet une installation permettant d'assurer un cycle com plet de travail sur des machines industrielles, notamment des presses, marteaux-pilons, mou tons, machines à estamper, sans l'intervention de main-d'oeuvre spécialisée.
On sait que les presses (qu'elles soient hy drauliques, mécaniques ou pneumatiques), les marteaux-pilons, les moutons, les machines à estamper, etc., que les usines mécaniques uti lisent en quantité croissante en vue de réaliser des fabrications rapides .de leurs produits, doi vent être constamment maintenus en parfaite condition afin d'éviter tout risque de rupture ou d'endommagement des outils ou des acces soires.
En outre, pour monter et préparer les outils en vue de la production à effectuer sur ces machines, il est indispensable d'opérer un ré glage long et difficile qui exige ordinairement une main-d'#uvre spécialisée ; cela oblige à immobiliser la machine pendant un temps rela tivement long chaque fois qu'il faut changer l'outil. Par ailleurs, les presses, etc., si l'on excepte les temps de centrage, de réglage et de blocage des outils, travaillent à une cadence extrêmement rapide et leur production peut atteindre parfois plusieurs centaines de pièces par minute.
Ces deux conditions (préparation longue et difficile, travail rapide) conduisent à produire un nombre élevé -de pièces, une fois que la machine a été équipée et réglée, afin de répar tir sur un nombre d'exemplaires aussi élevé que possible, les temps morts ou passifs affectés à la préparation de la machine. C'est pour cette raison que les usines sont contraintes à stocker une énorme quantité de pièces estampées, em bouties, etc., qui suffisent pour de nombreux mois de fabrication.
Parmi beaucoup d'autres inconvénients, la production par lots de pièces 1. - rend impossible de synchroniser le travail des presses avec celui des autres ma chines-outils (fraiseuses, rectifieuses, tours, etc.), lesquelles, étant beaucoup plus lentes, produisent une quantité sensiblement inférieure de pièces dans la même unité de temps ; 2. - influe défavorablement sur le temps de travail utile des presses et, par suite, sur le nombre de presses nécessaire à l'usine du fait du temps nécessaire à leur réglage, ce qui en traîne des investissements plus élevés et des charges accrues en ce qui concerne l'amortisse ment ; 3. - entraîne une immobilisation de capi taux plus importante que nécessaire dans la production de pièces estampées ou découpées, embouties, etc. ;
4. - les défectuosités des pièces stockées étant souvent seulement révélées au moment de l'assemblage des sous-groupes et du montage final du produit, on est souvent entraîné à mettre au rebut ,de grosses quantités de pièces usinées, d'où exagération de dépenses en ma tière première et en usinage ; 5. - empêche ,toute modification techni que des pièces (pourtant souvent indispensable), du fait ,de la charge statique que représentent les pièces produites par les machines et mises en stock, avant que la totalité de ces pièces stockées ait été écoulée.
En plus des difficultés énoncées, il y a lieu de préciser que beaucoup d'usines disposent en général de presses d'un modèle déjà ancien qui travaillent depuis très longtemps et présentent un jeu excessif entre l'excentrique et les cous sinets. De plus le coulisseau ou organe à mou vement alternatif n'est jamais d'équerre avec la table de travail de la machine. Entre le coulis- seau proprement dit et ses guides ou glissières, il y a presque toujours trop de jeu.
Attendu que ce système de blocage n'offre aucune élas- actuellement, oblige à serrer d'une manière absolument rigide la base des outils sur le ta blier de la presse et la partie supérieure de l'ou til sur le coulisseau, et étant donné en outre que ce système de blocage n'offre aucune élas ticité, les outils sont soumis à des efforts consi dérables dont l'orientation n'est pas rigoureu sement verticale, ce qui se traduit par de fré quentes ruptures des colonnes de guidage et des matrices et poinçons.
De telles ruptures (déterminées par les dif ficultés énoncées et par d'autres, bien connues, qu'il est inutile de citer ici en détail) ont pour conséquence d'immobiliser la machine jusqu'au moment où un régleur spécialisé ait démonté l'outil cassé, remonté et mis au point l'outil de remplacement, ce qui entra"me des opéra tions de réglage longues et compliquées, indis pensables pour assurer le centrage et le blo cage de l'outil sur le plateau inférieur de la presse et qu'il faut souvent répéter pour régler en même temps la course du coulisseau ou bat tant. Après quoi, le spécialiste peut commen cer à faire quelques pièces d'essai pour finale ment mettre en route ,la production proprement dite.
Cela, à condition, toutefois, que la nou velle matière première, destinée à être travail lée par l'outil changé ait été amenée à pied d'aeuvre.
Par conséquent, les problèmes à résoudre pour assurer une utilisation simple et ration nelle, à la portée de tout ouvrier non spécialisé, des machines mentionnées ci-dessus, sont les suivants a) - 1. empêcher tout endommagement des outils ou accessoires par suite de ser rages rigides ; - 2. rendre inutiles tous réglages, ajusta ges, contrôles et essais sur les ma chines lorsqu'on y monte un outil ou accessoire ; b) permettre la fabrication de petites séries de pièces à la fois grâce à une méthode de montage et de démontage extrêmement ra pide des outils sur les machines ; c) obtenir des produits de haute qualité indé pendamment du manque de précision des machines ; d) rendre inutile le recours à un personnel spé cialisé.
L'installation selon l'invention est caracté risée par des blocs porte-outil permettant un ré glage préalable, puis un montage et un démon tage rapides sur la machine, par des moyens permettant d'effectuer le blocage élastique des dits blocs sur le plateau de la machine et par des dispositifs permettant d'amener rapidement sur le plateau de la machine les blocs porte- outil ainsi que la matière première à utiliser, de ventiler et de ranger dans l'ordre prévu les outils une fois utilisés et les pièces obtenues, et permettant le retour, dans le cycle de pro duction, des outils nécessaires pour recommen cer la production. Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'objet de la pré sente invention.
La fig. 1 en est une vue d'ensemble en élé vation.
La fig. 2 en est une vue de dessus en plan, partiellement en coupe, selon II-11 .de la fig. 1. La fig. 3 est une vue partielle, à plus grande échelle, en coupe verticale de gauche à droite, d'un détail de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue partielle, en coupe verticale, d'une variante de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue de dessus en plan de la fig. 3 partiellement en coupe selon V-V.
La fig. 6 est une vue partielle, à plus grande échelle, en coupe verticale de gauche à droite de la fig. 1, l'outil étant représenté schémati quement en traits mixtes après mise en place.
La fig. 7 est une vue partielle, à plus grande échelle, en coupe verticale d'avant en arrière de la fig. 1, l'outil étant représenté schémati quement en traits mixtes après mise en place.
La fig. 8 est une vue partielle, à plus grande échelle, -de la fig. 2, partiellement en coupe selon VIII-VIII de la fig. 7, l'outil étant en place.
Aux fig. 1 et 2, on a représenté de part et d'autre d'une presse 50, deux chariots 51 et 52. Le chariot de gauche 51 porte les outils et la matière première avant leur utilisation, tandis que le chariot de droite 52 porte les outils après utilisation ainsi que les pièces produites disposées séparément par catégorie ou type dans des tiroirs appropriés 47. L'étage supé rieur du chariot de gauche 51 est constitué par un train de galets 41 sur lesquels reposent les blocs porte-outil avant d'être utilisés. L'opéra teur peut ainsi amener facilement un bloc porte-outil 42 sur le plateau 53 de la presse 50 en le faisant glisser sur les galets 41 du cha riot 51, puis sur les galets 44a montés sur le bord adjacent du plateau 53 de la presse 50.
Après utilisation, le bloc porte-outil 42 sera amené sur le chariot de -droite 52 en le faisant glisser sur les galets 44 du bord adjacent du plateau 53 de la presse puis sur les galets 45 du chariot 52. Les chariots 51 et 52 sont mon tés sur des chemins de roulement 48 parallèles aux faces latérales de la presse 50 et peuvent se déplacer en avant et en arrière grâce à des moteurs électriques 46 actionnés au moyen de commandes électriques disposées sur un ta bleau 43 en dessous du plateau 53 de la presse. Les deux chariots 51 et 52 sont reliés par un pont 49 muni de galets 54 à sa partie supé rieure et permettant de transférer à nouveau les blocs porte-outil 42 après leur utilisation du chariot 52 au chariot 51 afin de les ra mener au point de départ du cycle.
De cette façon, la ventilation des outils utilisés et des pièces obtenues est facile.
Les fig. 3, 4 et 5 représentent le bloc porte- outil 42 à plus grande échelle. Il est constitué par un bloc comportant une semelle inférieure 1 et une semelle supérieure 6 portant respecti vement les blocs porte-matrice 55 et les blocs porte-poinçon 56, la matrice et le poinçon étant désignés respectivement par la et 1b ;
la fixation et le blocage de ces blocs s'opèrent à l'aide de moyens connus. Les semelles sont reliées entre elles par des colonnes de guidage 3 qui ne peuvent sortir des semelles :du fait qu'elles sont retenues par des circlips 2 et 2a. Entre les deux semelles et autour des colon nes de guidage sont logés des ressorts de com pression 4 pour rappeler vers le haut la se melle supérieure. Les ressorts sont maintenus par une rondelle de guidage 5. Dans ce bloc porte-outil représenté schématiquement à la fig. 3, l'outil est muni d'un dispositif de réglage de la hauteur à l'aide d'une bride 16 afin d'ob tenir un effort de rappel considérable .de la par tie supérieure de l'outil.
Cette bride 16 de blocage sur la presse est maintenue par des vis de serrage 17, 17a qui se bloquent, une fois le réglage effectué.
Dans<B>l</B>e bloc porte-outil représenté à la fig. 4, les colonnes, dans leur course ascendante, sont arrêtées par deux rondelles élastiques de blocage 12 et 12a entre lesquelles est placé un élément en caoutchouc 13 destiné à amortir le choc de retour, tandis que la course de rappel de la semelle supérieure est arrêtée par un cir- clip 14.
Une tige filetée 9 est maintenue par une bride 7 à l'aide d'une vis d'arrêt 11 qui appuie sur une pastille en métal dur 10 afin d'empêcher que la vis de blocage ne se desserre pendant le fonctionnement de l'outil: Les fig. 6, 7 et 8 représentent le montage du bloc porte-outil 42 comprenant le porte-matrice et porte poinçon représenté à la fig. 4 dans la presse 50. La fig. 6 a trait au serrage de la se melle supérieure 6 de ce bloc, sur le coulis- seau de la presse dans le but d'assurer un blo cage ultra-rapide, élastique et permettant d'uti liser toutes les possibilités d'arrachement qu'of fre la course de rappel de la presse.
Ce serrage s'effectue à l'aide d'étriers et de balanciers ac tionnés par des pistons pneumatiques 23 et 23a qui sont normalement en position haute dans leur cylindre respectif, ce qui permet à des cul buteurs 21 et 21a pivotant sur des axes 20 et 20a de rester ouverts vers le centre et de per mettre au bloc 42 de glisser jusqu'à l'endroit exact de travail (de gauche à droite par rapport à l'opérateur) sans rencontrer d'obstacle. Une fois le bloc en place, il suffit d'ouvrir le robi net d'admission de l'air comprimé à l'aide du robinet-commutateur de blocage et de déblo cage 25 pour que l'air pénètre dans les parties supérieures<I>A</I> et<I>A'</I> des cyclindres 22 et 22a et produise le déplacement des pistons 23 et 23a vers le bas.
Ce déplacement fait pivoter les cul buteurs sur leurs axes 20 et 20a et ces culbu teurs agissent immédiatement sur la bride reliée au bloc porte-outil 42, de façon à opérer rapi dement le serrage de la bride sur le tablier su périeur ou coulisseau de la presse. Les culbu teurs sont rendus solidaires @du coulisseau de la presse par des écrous de serrage 19 et 19a. Pour débloquer le bloc porte-outil 42, il suffit d'ouvrir le commutateur 25 dans le sens inverse pour alimenter l'extrémité inférieure des cylin dres<I>B, B',</I> et l'air comprimé pousse les pistons 23, 23a vers le haut, ce qui fait pivoter les cul buteurs sur leurs axes 20, 20a dans le sens in verse.
La semelle inférieure du bloc 42, qui glisse sur le plateau 53 de la presse, est orientée et bloquée par deux mâchoires (dont une seule, 26, est visible à la fig. 6, tandis que l'autre 26a est également visible aux fig. 7 et 8, le main tien dans la position appropriée étant assuré à l'aide d'un doigt 28, sollicité par un ressort 27. La fig. 7 montre le dispositif de fixation des semelles 1 et 6 du bloc 42 sur la presse à l'aide d'étriers et de culbuteurs commandés par des pistons pneumatiques (l'ensemble étant re présenté en coupe transversale).
Le dispositif comporte un culbuteur 31 qui pivote sur un axe 30, monté sur un support 32 fixé à son tour à la face inférieure de la presse. Les mâchoires 26 et 26a de blocage de l'outil coulissent sur le plateau 53 de la presse et actionnent, grâce à un profil à rampe approprié, l'axe 33 qui agit sur le culbuteur en poussant vers le haut l'autre axe formé par le doigt 28 qui à son tour bloque le bloc porte-outil 42 dans sa position de tra vail. Les mâchoires 26 et 26a (voir fig. 8), qui assurent le blocage du bloc porte-outil, sont commandées par l'intermédiaire de deux vis- mères 34 et 34a placées à droite et à- gauche des mâchoires.
Ces vis-mères sont reliées par une chaîne 36 passant autour de pignons 35. La vis de gauche est entraînée par un moteur à réducteur 40 par l'intermédiaire d'un accouple ment élastique 39 et d'un palier de support 38. Toujours sur la partie gauche de l'opérateur faisant face à la machine, celle-ci comporte un interrupteur 37 destiné à la commande des mâ choires de blocage du bloc porte-outil 42. En mettant en marche le moteur à réducteur 40, on fait tourner la vis 34 et le pignon .de gauche 35, lequel, par l'intermédiaire de la chaine 36, en- traine l'autre vis 34a.
Ainsi, les deux mâchoi res 26 et 26n se rapprochent ou s'éloignent si multanément et symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du tablier, en bloquant ou en libérant le bloc porte-outil 42 suivant le sens de rotation.