Appareil pour rendre automatique la commande d'une machine-outil La présente invention a pour objet un appareil pour rendre automatique la com mande d'une machine-outil dont l'outil doit être retiré plusieurs fois de la pièce en tra vail au cours d'une opération d'usinage, par exemple d'une opération de perçage, par mouvements de va-et-vient, la limite de la course active avançant progressivement à cha que phase intermédiaire de travail, cet appa reil comprenant un servomoteur pour la commande des mouvements de va-et-vient de l'outil par rapport à la pièce en travail,
les mouvements de renversement de marche de ce servomoteur étant commandés par un distributeur destiné à être actionné par deux butées, la première provoquant le renverse ment de marche avant en marche arrière et la seconde le renversement inverse.
On connaît déjà certains appareils du genre indiqué ci-dessus. Toutefois, ceux-ci sont, en général, commandés par contacts électriques commandant soit des relais, soit des vannes à commande électromagnétique. Or, de tels appareils sont toujours d'un fonctionnement délicat et peu sûr, étant donné qu'il suffit de l'encrassement d'un contact pour provoquer une fausse manouvre de l'appareil.
L'appareil selon l'invention est d'un type purement mécanique qui est caractérisé par le fait qu'il comprend un mécanisme susceptible de provoquer un déplacement déterminé de la première butée lors de chaque mouvement de va-et-vient, de manière à déplacer progressive ment la limite d'avance de l'outil par rapport à la pièce en travail.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exé cution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan de l'appareil dans son application à un tour-revolver.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale d'une partie de l'appareil, la fig. 3 étant une vue en plan de cette même partie de l'appareil dans la même. posi tion de fonctionnement correspondant à la position de repos.
Les fig. 4 et 5 sont des vues semblables aux fig. 2 et 3 à un autre moment du fonc tionnement de l'appareil.
La fig. 6 est une vue en bout de la partie de l'appareil représenté aux fig. 2 à 5.
Les fig. 7 et 8 montrent un détail de l'appareil dans deux phases de fonctionnement différentes.
Dans l'exemple représenté à la fig. 1, l'appareil a été supposé monté sur un tour- revolver pour rendre automatiques ses diffé rentes phases de fonctionnement et notamment pour rendre automatiques les différentes pha ses d'avance et de retrait successives, qu'il est nécessaire d'effectuer au cours d'une même opération de perçage pour permettre l'évacua tion des -copeaux taillés dans la pièce en usi nage par la mèche. Ce, tour-revolver 1 com prend une poupée . 2 portant la pièce à usiner 3.
Le chariot 4 de ce tour porte une tourelle revolver 5 portant les différents outils de travail 6 et, parmi eux, notamment une ou plusieurs mèches.
L'appareil destiné à rendre automatique les différents mouvements du chariot 4 du tour est représenté dans la partie droite de la fig. 1. Cet appareil comprend un servomoteur à air comprimé pour la commande des mouvements de va-et-vient du chariot 4 et donc de l'outil 6, par rapport à la pièce en travail 3. Dans le cas particulier, ce servomoteur comprend deux cylindres 7 dans chacun desquels coulisse un piston 8.
Une conduite 9 amène de l'air comprimé au distributeur 10, dont le tiroir 11 permet d'envoyer cet air comprimé soit dans une conduite 12 alimentant le côté gauche de chaque cylindre 7, soit dans une conduite 13 alimentant le côté droit de chaque cylindre 7. Chaque piston 8 entraîne une tige 14 et les deux tiges 14 sont elles-mêmes reliées entre elles à leurs deux extrémités par des entre toises 15. L'une de ces entretoises 15 est reliée à des barres 16 prolongeant vers l'ar rière le chariot 4 du tour 1. Les cylindres 7 sont bien entendu fixes par rapport au bâti du tour 1.
Cet appareil comprend, en outre, un cylindre régulateur 17 dans lequel coulisse un piston 18 fixé à l'extrémité d'une tige 19 solidaire de l'entretoise 15 située à droite de la fig. 1. L'intérieur de ce cylindre 17 est mis en communication avec un réservoir d'huile ou d'autres liquides régulateurs destinés à r6gu- lariser le -mouvement des pistons 8 des servo moteurs 7 par réglage de l'échappement de l'huile -à l'extrémité du cylindre 17, soit d'un côté, soit de l'autre, du piston 18.
Un tel dispositif régulateur ne sera pas décrit plus en détail ici, étant donné qu'il est d'un type connu, déjà décrit notamment dans le brevet suisse N 314403. Il suffira de signaler toute- fois que. la conduite mettant en communication 1a partie droite du cylindre 17 avec le réser voir d'huile est de grande section, de façon à permettre un retour rapide en arrière du cha riot 4 du tour.
La conduite mettant en com munication la partie gauche du cylindre 17 avec le réservoir d'huile est contrôlée par une soupape 20 dont la commande a été représen tée de façon très schématique à la fig. 1 par un levier 21, dont une extrémité agit sur ladite soupape 20, alors que l'autre extrémité cons tituant un doigt tâteur 22 suit une came 23 solidaire en mouvement des tiges 14 et, de ce fait, du chariot 4 du tour.
On peut donc donner à cette came 23 toutes formes désirées, susceptibles par exemple de provoquer un mouvement d'avance rapide du chariot 4 et de l'outil 6 en direction de la pièce à usiner 3, ce mouvement d'avance n'étant ralenti, par l'intermédiaire de la came 23, qu'au moment où l'outil 6 arrive à proximité immédiate de la pièce à usiner 3.
La partie de l'appareil qui nous intéresse est précisément celle permettant la commande des différentes phases successives d'avance et de retrait de l'outil 6 de la pièce à usiner 3, notamment au cours d'une opération de per çage. La partie de l'appareil commandant ces différents mouvements d'avance et de retrait comprend une glissière 24 solidaire du chariot 4 et donc, de ce fait, de la tourelle porte- outils. Dans cette glissière 24 est montée, de façon à pouvoir coulisser, une pièce 25 por tant une butée 26 constituant l'une des butées de commande du distributeur 10.
Cette butée 26 est formée sur une pièce en forme de L 27, dont la position peut être réglée sur la pièce 25 grâce à deux vis 28 engagées dans une fente 29 que présente la pièce 27. Un bras 30 est articulé en 31 sur l'un des côtés de la pièce dont fait partie la glissière 24. Ce bras 30 porte une butée 32 constituant la seconde butée de commande du distributeur 10. Ce bras 30 porte, en outre, un cliquet 33 dans sa partie médiane. Ce cliquet 33 est destiné à venir en prise avec une butée 34 solidaire du bâti du tour. Ce bras -30 porte, en outre, un second cliquet 35, articulé en 36 à l'extré- mité droite du bras 30.
Le bec 37 de ce cli- quet 35 est destiné à venir en prise avec une cheville 38 solidaire de la pièce 24. Ce cliquet 35 présente, en outre, une oreille 39 (voir fig. 4 et 6) destinée à prendre appui contre une butée fixe 40 dont la position peut être réglée par rapport au bâti du tour grâce à une vis 41 à tête moletée 42, solidaire axia- lement du bâti du tour.
Les deux positions de travail du tiroir 11 du distributeur 10 sont déterminées, d'une part, par un cliquet 43 et, d'autre part, par un cliquet 44, ces deux cli- quets 43 et 44 étant articulés en 45, respec tivement en 46, sur le corps du distributeur. Un ressort 47 est accroché par l'une de ses extrémités à la partie gauche du tiroir 11, son autre extrémité étant accrochée sur une partie fixe 48 du bâti du tour. Un ressort 49, de force supérieure à celle du ressort 47, est accroché à la partie droite du .tiroir 11 par l'une de ses extrémités.
L'autre extrémité de ce ressort 49 est solidaire d'un mécanisme de sélection comprenant deux coulisseaux de gui dage 50 et 51 susceptibles de glisser axiale ment dans un cylindre 52 dans lequel est disposé le ressort 49. Ces coulisseaux 50 et 51 portent chacun un taquet 53, respective ment 54. Le taquet 54 est destiné à prendre appui contre une butée 55 solidaire de la glis sière 24. Quant au taquet 53, il est destiné à prendre appui contre l'extrémité droite en forme de sabot 56 que présente le bras 30.
La butée 32 est destinée à venir en prise avec le cliquet 44 pour provoquer le renver sement de marche arrière en marche avant du chariot 4. Par contre, la butée 26 est destinée à venir en prise avec le cliquet 43 pour pro voquer le renversement de marche avant en marche arrière du chariot 4. C'est précisément cette butée 26, dont la position doit être réglée automatiquement en plusieurs points au cours d'une opération de perçage, qui sert notam ment à limiter la course active de l'outil 6 en direction de la pièce 3 et à provoquer une série de mouvements de retrait successifs de l'outil 6 hors de la pièce 3 pour permettre l'élimi nation des copeaux.
Il est donc nécessaire de provoquer un déplacement déterminé de cette butée 26 lors de chaque mouvement de va- et-vient du chariot 4 du tour, de manière à déplacer progressivement la limite d'avance de l'outil 6 par rapport à la pièce en travail 3. A cet effet, la pièce coulissante 25 portant la butée 26 présente une crémaillère 57 avec la quelle engrène un pignon 58 tournant sur un axe 59 porté par la pièce 24. Le mouvement de rotation de ce pignon 58 est destiné à être commandé à partir d'un levier oscillant 60, par l'intermédiaire d'un dispositif d'enclique tage à dents de loup 61 (fig. 6).
Un méca nisme permet le débrayage de ce dispositif d'encliquetage à.' dents de loup 61. Ce. méca nisme comprend un poussoir 71, susceptible de coulisser verticalement dans un trou de guidage de la pièce 24. L'extrémité supérieure de ce poussoir 71 est destinée à venir en contact avec une collerette 72 solidaire de la denture supérieure du dispositif d'encliquetage à dents de loup 61. L'extrémité inférieure de ce poussoir 71 est en contact avec une extré mité d'un levier 73, articulé en 74 par rapport, à la pièce 24.
L'autre extrémité de ce levier 73 prend appui contre le bras 30 qui provo que le basculement du levier 73 et le dé brayage du dispositif 61 lorsqu'il se trouve dans la position basse représentée aux fig. 2 et 6. Ce débrayage du dispositif 61 se fait donc, comme le montre la fig. 6, par éloi gnement vers le haut de la denture sûpérieure, solidaire de la collerette 72, par rapport à la denture inférieure solidaire du pignon 58. Le dispositif 61 n'est donc embrayé et actif que lorsque le bras 30 se trouve dans la position représentée à la fig. 4.
Un ressort en spirale non représenté est destiné à rappeler conti nuellement le levier 60 contre une butée 62, portée par la glissière 24. Tout mouvement angulaire du levier. 60 dans<B>-</B>le sens contraire aux aiguilles d'une montre par rapport aux fig. 3 et 5, alors que le dispositif d'embrayage 61 est embrayé, tend donc à faire glisser la pièce 25 vers la droite par rapport à la glis sière 24, ceci contre l'action d'un ressort 63 tendant, lui, à ramener la pièce coulissante 25 vers la gauche.
Les mouvements du levier oscillant 60 sont provoqués lors de chaque mouvement de retour en arrière du chariot 4 par l'entrée en contact dudit levier 60 avec un cliquet 64, monté oscillant sur une partie 65 fixe par rapport au bâti du tour. Ce cli- quet 64 tend à être rappelé continuellement contre une butée 66 par un ressort non repré senté.
Pour que chaque déplacement donné à la pièce coulissante 25 par le levier 60 soit bien conservé par celle-ci, un dispositif de verrouillage à cliquet 67, venant en prise avec une crémaillère 68 solidaire de la pièce 25, est prévu. Ce cliquet 67 est articulé selon un axe 69 fixe par rapport à la glissière 24. Il est à noter que.ce cliquet 67 peut être dégagé de la crémaillère 68 lorsqu'il entre en contact avec une butée-70 fixe par rapport au bâti du tour.
Cette butée 70 est disposée de ma nière à n'entrer en contact avec le cliquet 67 que lorsque le chariot 4 du tour approche de sa position de retrait la plus éloignée de la pièce en travail 3. Le fonctionnement de l'ap pareil décrit ci-dessus en regard du dessin annexé se fait de la manière suivante En position de repos, le chariot 4 se trouve dans sa position arrière la plus éloignée de la pièce 3 et cette position correspond à celle indiquée par les fig. 2 et 3. Dans cette posi tion, le taquet 54 qui a été entraîné par la butée 55 lors du dernier mouvement de retour en arrière du chariot 4, a tendu le ressort 49.
Le tiroir 11 est maintenu en position grâce au cliquet 44, ce qui détermine ainsi un envoi d'air comprimé de la conduite 9 à la partie gauche des cylindres des servomoteurs 7, par l'intermédiaire de la conduite 12.
Lorsqu'on provoque, soit directement à la main, soit par l'intermédiaire d'un mécanisme non représenté, un décrochage du cliquet 44, celui-ci libère le tiroir 11 qui est tiré vers la droite par le ressort 49, jusqu'à ce que le cli- quet 43 s'enclenche dans le tiroir 11. Dans cette position du distributeur 10 représenté aux fig. 1 et 5, la partie gauche des cylindres des servomoteurs est mise à l'échappement, alors que de l'air comprimé est envoyé par l'intermédiaire de la conduite 13 dans la par tie droite des cylindres desdits servomoteurs 7. Les pistons 8 sont donc poussés vers la gauche et provoquent le mouvement d'avance du chariot 4.
Ce mouvement d'avance peut être accéléré en son début, grâce au dispositif régulateur 17 et 18 commandé par la came 23 avec laquelle vient en prise le doigt tâteur 22. Ce mouvement d'avance se trouve ramené à une vitesse réduite dès que l'outil correspon dant 6 arrive à proximité de la pièce à usiner 3.
Au cours de ce premier mouvement d'avance du chariot 4, le cliquet 33 porté par le bras 30 arrive en contact avec la butée 34, ce qui provoque une élévation du bras 30 en le fai sant passer de la position représentée à la fig. 2 à la position représentée à la fig. 4 sur laquelle on voit que le bec 37 du cliquet 35, en prenant appui contre la cheville 38, assure le maintien en position élevée du bras 30.
Comme la pièce coulissante 25 se trouve dans la position la plus à gauche par rapport à la glissière 24, après que l'outil 6 aura effectué son travail, par exemple une opération de perçage sur la pièce 3 sur une certaine profondeur, la butée 26, réglée préalablement grâce aux vis 28, entre en contact avec le cli- quet 43. Le basculement du cliquet 43 libère le tiroir 11 qui est tiré vers la gauche par le ressort 47 jusqu'à ce que le cliquet 44 s'en clenche dans le tiroir 11. Il se produit donc un renversement de la marche avant en mar che arrière du chariot 4. Le distributeur 10 se trouve alors dans la position représentée dans la fig. 3.
Lors de ce mouvement de recul du chariot 4 prévu pour permettre le débour- rage, c'est-à-dire l'élimination des copeaux hors du trou percé par la mèche 6, le levier 60 entre en contact avec le cliquet 64, ce qui provoque, par l'intermédiaire du dispositif d'encliquetage 61 et du pignon 58, un dépla cement de la pièce coulissante 25 de la valeur d'une dent sur la crémaillère 68.
La butée 32 est disposée sur le bras 30, de manière à entrer en contact avec le cliquet 44, dès que la mèche 6 a été retirée du trou percé dans la pièce 3. Comme le ressort 49 se trouve bandé par le taquet 53 en contact avec le sabot 56, dès que le cliquet 44 a libéré le tiroir 11, celui-ci est tiré vers la droite par le ressort 49 jusqu'à enclenchement du cliquet 43 (voir fig. 5), un nouveau mouvement d'avance est donc donné au chariot 4.
Toutefois, comme la butée 26 a été déplacée vers la droite de la valeur d'une dent de la crémaillère 68, la mèche 6 approfondit le trou percé dans la pièce à usiner 3 de cette même valeur avant que la butée 26, en entrant en contact avec le cliquet 43, provoque un nouveau mouve ment de retour du chariot 4 pour l'élimination des copeaux taillés par la mèche 6.
Ces mou vements d'aller et de retour du chariot 4 se poursuivent en déplaçant chaque fois un peu plus vers la gauche la limite d'avance du chariot 4 jusqu'à ce que, finalement, l'oreille 39 du cliquet 35 entre en contact avec la butée fixe 40 dont la position a été préalablement réglée selon la profondeur à donner au trou percé par la mèche 6. Ainsi donc, lors du dernier mouvement d'avance du chariot 4, l'oreille 39, en venant en contact avec la butée 40, provoque le dégagement du bec 37 de la cheville 38, ce qui permet au bras 30 de reprendre sa position basse représentée à la fig. 2. En reprenant sa position basse, le bras 30 débraye le dispositif d'encliquetage 61.
D'autre part, lors du mouvement de recul imparti au chariot 4 par la dernière entrée en contact de la butée 26 contre le cliquet 43, la butée 32, ne se trouvant plus sur la trajec toire du cliquet 44, passera sous celui-ci et aucun mouvement d'inversion ne sera produit , sur le chariot 4.
Les pièces de l'appareil re prendront donc les positions indiquées aux fig. 2 et 3. Il= est à noter qu'en arrivant en fin de course arrière du chariot 4, le cliquet 67, en entrant en contact avec la butée 70, se retire de la crémaillère 68, ce qui permet un retour vers la gauche en position de repos de la pièce coulissante 25 sous l'action du ressort 63, le levier 60 ne pouvant s'opposer à ce mouvement, étant donné que le dispositif d'encliquetage 61 est débrayé par le bras 30.
L'appareil se trouve ainsi prêt pour effec tuer une nouvelle opération de travail.
Pour simplifier la description de l'appareil, on avait supposé que celui-ci ne portait qu'une seule came 23 pour la commande d'une seule opération de travail, telle qu'une opération de perçage, par exemple. Toutefois, il va de soi qu'une came du genre de la came 23 pourrait être prévue pour la commande des mouve ments d'avance et de recul de chacun des outils portés par la tourelle 5. Dans ce cas, ces différentes cames 23 pourraient être dis= posées sur un tambour du genre de celui dé crit dans le brevet suisse N 314403 déjà cité. L'appareil décrit avait été supposé monté sur un tour-revolver.
Toutefois, il va de soi qu'un appareil semlable pourrait très bien être adapté à une autre machine-outil, par exemple à une perceuse.
En variante, les différentes parties de l'ap pareil décrit ci-dessus pourraient être inversées en ce qui concerne leur fixation sur la ma chine-outil. Ainsi, l'on pourrait très bien pré voir le distributeur 10 solidaire en déplace ment de l'outil que porte la machine-outil, alors que la glissière 24 serait solidaire du bâti de la machine.