Tour automatique L'objet de la présente invention est un tour auto matique comprenant une poupée- destinée à entraîner en rotation une barre à usiner engagée dans une pince de la poupée depuis l'arrière de celle-ci, des outils placés à l'avant de ladite poupée et destinés à usiner une série de pièces identiques à l'extrémité antérieure de ladite barre, un dispositif de guidage à l'arrière de ladite poupée agencé de façon à pou voir soutenir la barre à usiner qui est en travail, un poussoir coulissant par rapport audit dispositif de guidage et appuyant contre l'extrémité postérieure de la barre à usiner qui se trouve dans ledit dispositif de guidage.
Le but de la présente invention est d'automatiser l'opération de mise en place d'une nouvelle barre à usiner.
Dans les tours connus, les outils ne travaillent pas la pièce immédiatement devant la pince de la poupée ; la barre à usiner peut s'étendre sur une dis tance de cinq à deux cents millimètres en avant de cette pince et ladite partie de la barre est engagée dans un canon fixe ou tournant avec la barre, devant lequel les divers outils du tour sont disposés, les uns en éventail, les autres coaxialement à la poupée, sur un appareil en bout.
Comme c'est la poupée qui entraîne la barre à usiner en rotation, la partie de la barre qui s'étend au devant d'elle ne peut plus être usinée lorsque l'extrémité postérieure de la barre arrive dans la pince de la poupée. Etant donné que les outils situés devant ledit canon empêchent l'éjec tion du reste de la barre à usiner par l'avant, on retirait jusqu'à présent ce reste de barre vers l'ar rière, avant de mettre une nouvelle barre en place.
Dans les brevets Nos 349859, 350854, des dis positifs sont prévus sur un tour du type indiqué ci- dessus pour automatiser la mise en place d'une nou velle barre à usiner en retirant le reste de la barre qui vient d'être usinée à l'aide du poussoir qui assure normalement l'avance de la barre par rapport à la poupée.
Dans le présent brevet, l'automatisation de l'opé ration en question est assurée d'une manière diffé rente, en soudant ou en collant l'extrémité antérieure de la nouvelle barre à usiner à l'extrémité postérieure de la barre partiellement usinée, la fixation des deux barres l'une à l'autre devant naturellement être suffi samment rigide pour que des pièces puissent encore être usinées sur le reste d'une barre, quand la pince de la poupée serre déjà la barre suivante.
Pour cela, le tour selon l'invention est équipé d'organes et de dispositifs de commande agencés de façon à effectuer le cycle des opérations suivantes au moment où l'ex trémité de la barre en cours d'usinage quitte le dis positif de guidage et va entrer dans la poupée du tour: arrêt du tour, recul jusque dans la position arrière extrême dudit poussoir, introduction d'une nouvelle barre dans ledit dispositif de guidage, avance du poussoir pour faire appuyer l'extrémité antérieure de la nouvelle barre contre l'extrémité postérieure de la barre engagée dans la pince de la poupée.
Ce tour est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif agencé de façon à fixer la nouvelle barre au reste de l'ancienne par soudage ou par collage, quand les deux dites barres arrivent en contact l'une avec l'autre.
Quelques formes d'exécution des moyens desti nés à assurer la fixation des deux barres (celle qui est partiellement usinée et la nouvelle à usiner) l'une à l'autre sont représentées, à titre d'exemple et de façon schématique, au dessin annexé.
La fig. 1 est une vue en élévation du magasin contenant les nouvelles barres à usiner et du dispo sitif de guidage recevant la partie de ces barres qui s'étend à l'arrière de la poupée du tour. La fig. 2 est une vue en élévation et à plus grande échelle du dispositif de guidage de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en plan du dispositif de guidage de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe transversale du dispositif de guidage des fig. 2 et 3.
Les fig. 5 à 7 sont des vues respectivement ana logues à celles des fig. 2 à 4 du même dispositif de guidage, certains organes du tour occupant toutefois une autre position de travail.
La fig. 8 est une vue en plan d'une première forme d'exécution des organes destinés à assurer la fixation des deux dites barres.
La fig. 9 est une vue analogue à celle de la fig. 8 d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 10 est une vue analogue à celles des fig. 8 et 9 d'une troisième forme d'exécution, et la fig. 11 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne XI-XI de la fig. 1.
Comme indiqué ci-dessus, le tour automatique représenté est exactement du même type que ceux décrits dans les brevets précités. De même que les tours décrits dans lesdits brevets, celui qui fait l'objet du présent brevet comprend un dispositif de guidage constitué par un tube 1 servant de guide aux barres en cours d'usinage. Un poussoir 2, soumis à l'action d'un contrepoids 3 par l'intermédiaire d'un premier fil 4 enroulé sur un tambour 5 et d'un deuxième fil 7 enroulé sur une poulie 6 et passant sur des renvois 8 et 9, fait avancer les barres à usiner dans la pince de la poupée du tour.
Tout comme dans le brevet No 350854, le tube 1 est composé de deux manchons coaxiaux 10 et 11 présentant respectivement des fentes longitudinales 10a et 11a dans leur partie supérieure. Dans le présent brevet, ces manchons ne présentent toutefois pas de fente dans leur partie inférieure.
Le poussoir 2 est du type usuel ; il comprend une tige cylindrique 12 logée dans le manchon 10, et un papillon 13 solidaire de la tige 12, ce papillon 13 étant engagé dans les fentes 1 Oa et 11 a des man chons 10 et 11.
Lorsqu'une barre 17 est normalement en cours d'usinage, le poussoir 2 se trouve quelque part le long du tube 1 et il se déplace vers l'avant du tour au fur et à mesure que les outils de celui-ci usinent des pièces dans cette barre 17. Au cours de ces dépla cements, le papillon 13 du poussoir 2 se déplace lon gitudinalement dans les fentes<I>10a</I> et 11a des man chons 10 et 11 jusqu'au moment où il arrive enfin dans la position représentée aux fig. 2 et 3. Dans cette position, le papillon 13 arrive en contact avec un organe de commande 22 destiné à mettre des dis positifs (non représentés) en action.
Ces dispositifs, qui peuvent être mécaniques, hydrauliques, électro niques, mais de préférence électriques, assurent suc cessivement les opérations suivantes : arrêt du tour par débrayage de l'arbre à cames et immobilisation de la poupée, mise en marche d'un servomoteur 23 sur la poulie 24 duquel un fil 25, attaché au papillon 13 et passant sur un renvoi 26, est enroulé. Le servomoteur 23 fait ainsi reculer le poussoir 2 jus qu'au moment où celui-ci arrive dans la position arrière extrême représentée aux fig. 5 et 6, après avoir fait tourner le manchon 11 autour du manchon 10 par contact du papillon 13 avec une surface 28 en forme de came façonnée dans la partie postérieure de la fente l la du manchon 11.
A la suite de ce mouvement du manchon 11, on remarque à la fig. 7 que les deux fentes 10a et 11a coïncident de façon à former une ouverture par laquelle une nouvelle barre à usiner peut être introduite dans le manchon 10.
L'introduction d'une nouvelle barre à usiner est assurée ici de la même façon que dans le brevet No 350854. Un magasin incliné 29, contenant des barres 30 dans un canal 33, laisse tomber ces barres 30 une à une dans le manchon 10 grâce à un dispo sitif commandé par un arbre 32 portant des bras 31 et 34.
L'arrêt du servomoteur 23 et le basculement dans le sens de la flèche a des bras 31 et 34 avec l'arbre 32 ont lieu dans l'ordre indiqué au moment où le papillon 13 du poussoir arrive en contact avec un organe de commande 27 placé au voisinage de l'extrémité postérieure du tube 1.
Dès que le servo moteur 23 est arrêté et qu'une nouvelle barre 30 est tombée dans le manchon 10, le poussoir 2 est à nou veau placé sous l'action du contrepoids 3 qui le fait avancer vers la poupée du tour de façon à faire appuyer l'extrémité antérieure 17b de la nouvelle barre à usiner contre l'extrémité postérieure 17a de celle qui est engagée dans la pince de la poupée 14, comme on le voit aux fig. 8 à 10, qui représentent divers moyens de fixer les deux barres l'une à l'autre.
Dans la première forme d'exécution (fig. 8) les barres 17a et 17b sont fixées bout à bout par soudure au moyen des électrodes latérales 15. Comme le poussoir 2 presse fortement les deux barres 17a et 17b l'une contre l'autre, la soudure utilisée forme généralement un bourrelet autour desdites barres. Etant donné, d'une part, que ce point de soudure est destiné à passer dans la pince de la poupée dont les dimensions sont rigoureusement adaptées à celles des barres à usiner, et, d'autre part,
que ce même point de soudure est destiné à passer et à tourner à très grande vitesse dans le canon fixe qui est monté devant la poupée, il est indispensable qu'aucune par tie de soudure ne fasse saillie de la surface cylindri que définie par la partie pleine desdites barres. Pour éviter ces saillies de la soudure, il y a deux solutions.
D'après la première, destinée à être appliquée à des barres de diamètre relativement grand, on taille des portées cylindriques aux extrémités des barres à usi ner, le diamètre de ces portées étant encore suffi sant pour que la soudure entre les faces extrêmes de ces portées assure une fixation assez rigide des barres l'une à l'autre, mais ce diamètre étant assez petit par rapport à celui des parties pleines des barres pour que le bourrelet de soudure faisant saillie desdites portées réduites, ne fasse pas saillie des parties plei- nés des barres.
D'après la seconde solution, destinée à être appliquée aux barres de dimensions relative ment petites, le bourrelet de soudure en question est éliminé après coup à l'aide d'une meule 16 qu'un dispositif (non représenté), actionné par le papillon 13 du poussoir 2 à l'aidë d'un organe de commande (non représenté), met en action et fait approcher des barres 17a et 17b au moment où ledit bourrelet de soudure va entrer dans la poupée 14.
Au lieu d'être assuré par des électrodes latérales 15, le soudage des barres 17a et l7b peut être assuré à l'aide d'électrodes en bout 19, comme on le voit à la fig. 9 représentant la deuxième forme d'exécution.
Enfin, ce même soudage peut aussi être réalisé comme on le voit dans la troisième forme d'exécu tion représentée à la fig. 10, où un dispositif (non représenté), commandé par des moyens (non repré sentés), introduit une pastille 35 de soudure entre les extrémités des barres 17a et 17b qu'un enroulement 36 chauffe par induction.
Dans les deux dernières formes d'exécution, le soudage des barres l7a et 17b s'effectue selon les cas d'après l'une ou l'autre des deux solutions décri tes dans la première forme d'exécution.
Le soudage décrit altère naturellement les pro priétés du métal des barres à usiner au voisinage du point de soudure. Cette altération du métal des bar res est telle qu'il faut absolument éviter tout travail des outils du tour dans cette partie des barres. Pour arriver à ce résultat, un organe de commande (non représenté) est placé en un endroit tel du chemin du papillon 13 que celui-ci entre en contact avec ledit organe de commande au moment précis où la partie altérée desdites barres va sortir dudit canon.
Cet organe de commande (non représenté) actionne des dispositifs de commande (non représentés) agencés de façon à débrayer l'arbre à cames, à ouvrir la pince de la poupée, à faire reculer la poupée, à refermer la pince de la poupée, à faire avancer celle-ci d'une longueur correspondante à celle de la partie altérée desdites barres, à faire foncer le burin assurant le sec tionnement des pièces de la barre à usiner et à em brayer à nouveau l'arbre à cames en vue de repren dre le cycle normal des opérations du tour partant du moment où une pièce usinée à l'extrémité de la barre serrée dans la poupée, vient d'être sectionnée de ladite barre.
Au lieu d'assurer la continuité du travail en sou dant les barres 17a et 17b l'une à l'autre, on peut obtenir le même résultat en collant lesdites barres. Dans ce cas, les deux solutions décrites dans la pre mière forme d'exécution peuvent être aussi envisa gées. Enfin, afin d'éviter de fabriquer une pièce en partie à la fin d'une barre et en partie au commen cement de la suivante, un dispositif de commande du type indiqué ci-dessus peut être utilisé pour éli miner les parties de barres voisines de leurs faces collées.
Automatic lathe The object of the present invention is an automatic lathe comprising a headstock intended to drive in rotation a bar to be machined engaged in a clamp of the headstock from the rear thereof, with the tools placed in the front. of said headstock and intended to machine a series of identical parts at the front end of said bar, a guide device at the rear of said headstock arranged so as to support the bar to be machined which is in operation, a pusher sliding relative to said guide device and pressing against the rear end of the bar to be machined which is located in said guide device.
The aim of the present invention is to automate the operation of placing a new bar to be machined.
In known lathes, the tools do not work the part immediately in front of the headstock clamp; the bar to be machined can extend over a distance of five to two hundred millimeters in front of this clamp and said part of the bar is engaged in a fixed or rotating barrel with the bar, in front of which the various tools of the lathe are arranged , some in a fan, the others coaxially with the headstock, on an end device.
Since it is the headstock that drives the bar to be machined in rotation, the part of the bar that extends in front of it can no longer be machined when the posterior end of the bar enters the headstock clamp. Since the tools located in front of said barrel prevent the ejection of the rest of the bar to be machined from the front, until now this rest of the bar has been removed towards the rear, before a new bar is put in place. .
In patents Nos. 349859, 350854, devices are provided on a lathe of the type indicated above to automate the placement of a new bar to be machined by removing the rest of the bar which has just been machined from using the pusher which normally ensures the advance of the bar relative to the headstock.
In the present patent, the automation of the operation in question is ensured in a different way, by welding or gluing the anterior end of the new bar to be machined to the posterior end of the partially machined bar, the fixing of the two bars to each other must naturally be sufficiently rigid so that parts can still be machined on the remainder of a bar, when the clamp of the headstock is already clamping the next bar.
For this, the lathe according to the invention is equipped with organs and control devices arranged so as to carry out the cycle of the following operations when the end of the bar being machined leaves the guide device. and will enter the headstock of the lathe: stop the lathe, retreat to the extreme rear position of said pusher, introduction of a new bar into said guide device, advance of the pusher to make the front end of the new bar press against the rear end of the bar engaged in the headstock clamp.
This lathe is characterized in that it comprises a device arranged so as to fix the new bar to the rest of the old one by welding or by gluing, when the two said bars come into contact with one another.
Some embodiments of the means intended for securing the two bars (the one which is partially machined and the new one to be machined) to each other are shown, by way of example and schematically, in the drawing. Annex.
Fig. 1 is an elevational view of the store containing the new bars to be machined and of the guide device receiving the part of these bars which extends to the rear of the headstock of the lathe. Fig. 2 is an elevational view on a larger scale of the guide device of FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view of the guide device of FIG. 2.
Fig. 4 is a cross section of the guide device of FIGS. 2 and 3.
Figs. 5 to 7 are views respectively analogous to those of FIGS. 2 to 4 of the same guide device, some lathe members however occupying another working position.
Fig. 8 is a plan view of a first embodiment of the members intended to ensure the fixing of the two said bars.
Fig. 9 is a view similar to that of FIG. 8 of a second embodiment.
Fig. 10 is a view similar to those of FIGS. 8 and 9 of a third embodiment, and FIG. 11 is a section on a larger scale along the line XI-XI of FIG. 1.
As indicated above, the automatic lathe shown is exactly of the same type as those described in the aforementioned patents. Like the lathes described in said patents, the one which is the subject of the present patent comprises a guiding device constituted by a tube 1 serving as a guide for the bars during machining. A pusher 2, subjected to the action of a counterweight 3 by means of a first wire 4 wound on a drum 5 and a second wire 7 wound on a pulley 6 and passing over references 8 and 9, feeds the bars to be machined in the clamp of the lathe headstock.
As in patent No. 350854, the tube 1 is composed of two coaxial sleeves 10 and 11 respectively having longitudinal slots 10a and 11a in their upper part. In the present patent, however, these sleeves do not have a slot in their lower part.
The pusher 2 is of the usual type; it comprises a cylindrical rod 12 housed in the sleeve 10, and a butterfly 13 integral with the rod 12, this butterfly 13 being engaged in the slots 1 Oa and 11 a of the sleeves 10 and 11.
When a bar 17 is normally being machined, the pusher 2 is located somewhere along the tube 1 and it moves to the front of the lathe as the tools in it machine parts. in this bar 17. During these displacements, the butterfly 13 of the pusher 2 moves longitudinally in the slots <I> 10a </I> and 11a of the sleeves 10 and 11 until it finally arrives in the position shown in fig. 2 and 3. In this position, the butterfly 13 comes into contact with a control member 22 intended to put positive devices (not shown) into action.
These devices, which can be mechanical, hydraulic, electronic, but preferably electrical, successively perform the following operations: stopping the lathe by disengaging the camshaft and immobilizing the headstock, starting a servomotor 23 on the pulley 24 of which a wire 25, attached to the butterfly 13 and passing over a reference 26, is wound. The servomotor 23 thus pushes back the pusher 2 until the latter reaches the extreme rear position shown in FIGS. 5 and 6, after having rotated the sleeve 11 around the sleeve 10 by contact of the butterfly 13 with a cam-shaped surface 28 formed in the rear part of the slot 11a of the sleeve 11.
Following this movement of the sleeve 11, it can be seen in FIG. 7 that the two slots 10a and 11a coincide so as to form an opening through which a new bar to be machined can be introduced into the sleeve 10.
The introduction of a new bar to be machined is ensured here in the same way as in patent No. 350854. An inclined magazine 29, containing bars 30 in a channel 33, drops these bars 30 one by one into the sleeve 10. thanks to a device controlled by a shaft 32 carrying arms 31 and 34.
The stopping of the servomotor 23 and the tilting in the direction of the arrow a of the arms 31 and 34 with the shaft 32 take place in the order indicated when the butterfly 13 of the pusher comes into contact with a control member 27 placed near the posterior end of the tube 1.
As soon as the servo motor 23 is stopped and a new bar 30 has fallen into the sleeve 10, the pusher 2 is again placed under the action of the counterweight 3 which causes it to advance towards the headstock of the lathe so as to make support the anterior end 17b of the new bar to be machined against the posterior end 17a of that which is engaged in the clamp of the headstock 14, as seen in FIGS. 8 to 10, which represent various ways of attaching the two bars to each other.
In the first embodiment (fig. 8) the bars 17a and 17b are fixed end to end by welding by means of the side electrodes 15. As the pusher 2 strongly presses the two bars 17a and 17b against each other. , the solder used generally forms a bead around said bars. Given, on the one hand, that this weld point is intended to pass through the clamp of the headstock, the dimensions of which are strictly adapted to those of the bars to be machined, and, on the other hand,
that this same weld point is intended to pass and rotate at very high speed in the fixed barrel which is mounted in front of the headstock, it is essential that no weld part protrude from the cylindrical surface defined by the part full of said bars. To avoid these protrusions from the weld, there are two solutions.
According to the first, intended to be applied to bars of relatively large diameter, cylindrical surfaces are cut at the ends of the bars to be machined, the diameter of these surfaces still being sufficient for the weld between the end faces of these bearing ensures a fairly rigid attachment of the bars to each other, but this diameter being small enough compared to that of the solid parts of the bars so that the weld bead projecting from said reduced bearing surfaces does not protrude from the solid parts - born of bars.
According to the second solution, intended to be applied to bars of relatively small dimensions, the weld bead in question is removed afterwards using a grinding wheel 16 which a device (not shown), actuated by the butterfly 13 of the pusher 2 with the help of a control member (not shown), activates and brings the bars 17a and 17b closer when said weld bead enters the tailstock 14.
Instead of being ensured by side electrodes 15, the welding of the bars 17a and 17b can be ensured by means of end electrodes 19, as seen in FIG. 9 representing the second embodiment.
Finally, this same welding can also be performed as seen in the third embodiment shown in FIG. 10, where a device (not shown), controlled by means (not shown), introduces a solder pad 35 between the ends of the bars 17a and 17b which a winding 36 heats by induction.
In the last two embodiments, the welding of the bars 17a and 17b is carried out as appropriate according to one or the other of the two solutions described in the first embodiment.
The welding described naturally alters the properties of the metal of the bars to be machined in the vicinity of the weld point. This deterioration of the metal of the bars is such that it is absolutely necessary to avoid any work of the lathe tools in this part of the bars. To achieve this result, a control member (not shown) is placed in a place such as the path of the butterfly 13 that the latter comes into contact with said control member at the precise moment when the damaged part of said bars will come out of said barrel. .
This control member (not shown) actuates control devices (not shown) arranged to disengage the camshaft, to open the headstock clamp, to move the headstock back, to close the headstock clamp, in advancing the latter by a length corresponding to that of the damaged part of said bars, in driving the chisel ensuring the sec tion of the parts of the bar to be machined and in re-engaging the camshaft with a view to resume the normal cycle of lathe operations starting from the moment when a part machined at the end of the bar clamped in the headstock, has just been severed from said bar.
Instead of ensuring continuity of work by welding the bars 17a and 17b to each other, the same result can be obtained by gluing said bars. In this case, the two solutions described in the first embodiment can also be considered. Finally, in order to avoid making a part partly at the end of one bar and partly at the start of the next, a control device of the type indicated above can be used to eliminate the parts of neighboring bars. of their glued faces.