Dispositif de commande hydraulique de l'avance d'un organe mobile d'une machine-outil de précision Les dispositifs de commande hydraulique de mouvements d'avance actuellement existants ne per mettent pas, dans la plupart des cas, de répondre aux exigences requises pour les mouvements des organes mobiles de machine-outil de précision.
En effet, on désire en général pouvoir remplir les conditions suivantes; pour les déplacements d'avance d'un organe mobile d'une machine-outil de précision 1. Possibilité d'avoir deux vitesses ou gammes de vitesses d'avance successives, une rapide et une lente, le passage de la vitesse rapide à la vitesse lente devant s'effectuer automatiquement.
2. Possibilité de régler l'amplitude des courses d'avance effectuées à grande vitesse et à vitesse ré duite respectivement.
3. Possibilité d'assurer la position de fin de cour se de l'organe mobile avec précision.
4. Possibilité d'actionner un contacteur électri que ou tout autre dispositif permettant de com mander la mise en fonction de l'opération suivante après que l'organe mobile soit arrivé en position de fin de course.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande hydraulique de l'avance d'un organe mobile d'une machine-outil, permettant de résoudre avec satisfaction les problèmes posés par le fait qu'il comporte, disposés à l'intérieur d'un cylindre com portant deux orifices d'arrivée de fluide sous pres sion, l'un à fort débit et l'autre à faible débit,
un dispositif de poussée soumis à une action élastique tendant à le maintenir en position de recul et un organe d'obturation de l'orifice d'amenée de fluide sous pression à fort débit relié mécaniquement au dispositif de poussée et déplaçable axialement par rapport à celui-ci au moyen d'un dispositif de réglage accessible de l'extérieur du dispositif d'avance et permettant de choisir et fixer la position axiale re lative de l'organe d'obturation et du dispositif de poussée.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution du dispositif de commande hydraulique de mouvements d'avance selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale du dispo sitif, celui-ci étant en position de repos ou de recul. Le dispositif de commande hydraulique de mou vements d'avance comporte un dispositif de poussée, actionnant l'organe mobile de la machine-outil par l'intermédiaire d'une liaison mécanique, logée à l'in térieur d'un cylindre 1 solidaire du bâti 2 de la ma chine-outil et muni de deux orifices d'amenée de fluide moteur sous pression, l'un 3 à fort débit et l'autre 4 à faible débit. Un dispositif de réglage ac cessible de l'extérieur du dispositif de commande hydraulique, permet de déplacer axialement un or gane d'obturation, relié mécaniquement au dispositif de poussée, par rapport à ce dernier.
Le dispositif de poussée est constitué par un poussoir 5 dont la partie antérieure est engagée sans jeu dans un perçage pratiqué dans le bâti 2 de la machine, coaxial au cylindre 1 et débouchant dans celui-ci. La face frontale de ce poussoir est en con tact avec l'une des extrémités du levier 6 de la liaison mécanique reliant le dispositif de poussée à l'organe mobile correspondant. La partie postérieure ou queue 7 de plus faible diamètre que la partie antérieure de ce poussoir coulisse sans jeu dans un perçage pratiqué dans un piston moteur 8.
La posi tion relative du poussoir 5 et du piston moteur 8 est fixée par un ressort à boudin 9 prenant appui d'une part sur l'épaulement 10, et d'autre part sur la face frontale du piston moteur 8 et tendant à maintenir ce poussoir et ce piston moteur 8 dans une position telle qu'un circlips 11 fixé sur l'extré mité de la queue 7 du poussoir soit appliqué contre la face frontale postérieure du piston moteur 8.
Le piston moteur 8 comporte une partie anté rieure de diamètre correspondant au diamètre du cylindre 1 et coulissant sans jeu dans celui-ci et une partie postérieure de plus faible diamètre. Ce piston moteur 8 est maintenu dans sa position de repos ou de recul au moyen d'un ressort à boudin 12 s'appuyant sur les faces frontales antérieures du piston 8 et du cylindre 1 respectivement.
Un organe d'obturation constitué par une bague 13 coulisse sans jeu sur la partie postérieure du piston moteur 8 et présente un diamètre extérieur correspondant au diamètre du cylindre 1. Cette bague 13 est munie d'un doigt 14 dont l'extrémité est engagée dans une rainure hélicoïdale 15 pra tiquée dans la surface extérieure de la partie pos térieure du piston moteur 8. Cette bague 13 présente encore une jupe 16 présentant deux fentes 17 des tinées à recevoir un organe d'entraînement.
Lorsque le dispositif de poussée est situé en position de repos ou de recul la partie de grand diamètre de la bague 13, en contact avec la surface du cylindre 1, est située entre les deux orifices 3 et 4. Cette bague 13 délimite donc deux chambres reliées entre elles par des perçages 18 pratiqués dans cette bague 13.
Le dispositif de réglage des, déplacements axiaux de ladite bague 13 par rapport à la partie posté rieure du piston moteur 8 comporte un organe d'en traînement 19 présentant la forme générale d'un dis que muni sur l'une de ses faces frontales de doigts 20 engagés dans les fentes 17 de la jupe 16 de la bague 13 et sur l'autre de ses faces frontales, d'un téton 21 pivoté dans une pièce de fermeture 22 du cylindre 1. Ce téton 21 est relié mécaniquement à un organe de manoeuvre 23 permettant d'entraîner l'organe d'entraînement 19 dans des déplacements angulaires.
Dans la position de repos ou de recul du dispositif de commande hydraulique la face frontale postérieure de la queue 7 du poussoir 5 est appli quée, sous l'effet du ressort 12 contre l'organe d'en traînement 19 (fig. 1).
Ce dispositif de commande hydraulique com porte encore un interrupteur électrique 24 actionné par un levier 25 pivoté sur le bâti 2 et dont l'une des extrémités émerge à l'intérieur du cylindre 1 et est située sur la trajectoire du piston moteur 8. En outre l'orifice d'amenée de fluide moteur à faible débit 4 est muni d'un régulateur de débit 26.
La liaison mécanique reliant le poussoir 5 à l'or gane mobile comporte le levier 6 pivoté sur le bâti 2 dont l'une des extrémités coopère avec la face fron tale du poussoir 5 et dont l'autre extrémité est en contact avec un organe de transmission 27 relié mécaniquement à l'organe mobile. Le levier 6 est maintenu en contact avec le poussoir 5 d'une part et l'organe de transmission 27 d'autre part, au moyen d'un dispositif de rappel élastique, par exem ple d'un ressort 28.
Une butée 29 solidaire du bâti 2 limite la course d'avance de l'organe mobile à la valeur désirée.
Le fonctionnement du dispositif de commande hydraulique est le suivant Le dispositif de commande hydraulique étant en position de repos, illustrée à la fig. 1 et le cylin dre n'étant pas alimenté en fluide sous pression, une vanne 30 étant fermée, l'opérateur règle, par un déplacement angulaire de l'organe de manoeuvre 23 la position axiale de la bague 13 par rapport à la partie postérieure du cylindre moteur 8. En effet une rotation de cette bague 13 provoque simulta nément un déplacement angulaire et axial relatif entre cette bague et le piston moteur 8, cette bague étant engagée par le doigt 14 dans la rainure héli coïdale 15.
L'opérateur peut ainsi régler la distance séparant cette bague 13 de l'orifice 3 à fort débit à la valeur prévue.
L'opérateur ajuste ensuite la valeur du débit de fluide sous pression de l'orifice 4 au moyen du régulateur -de débit 26 à la valeur désirée.
Ces, réglages étant effectués, l'opérateur ouvre la vanne 30 ce qui provoque l'alimentation en fluide sous pression du cylindre 1 simultanément par les deux orifices 3 et 4, donc par un fort débit. Le fluide sous pression entrant dans le cylindre provo que l'avance du piston moteur 8 à une vitesse ra pide, fonction du débit dudit fluide au travers des orifices 3 et 4 jusqu'au moment où la bague 13, se déplaçant avec le piston moteur 8, obture l'ori fice à fort débit 3. Dès cet instant le cylindre 1 est alimenté en fluide sous pression uniquement par l'orifice 4 dont le débit a été réglé d'avance au moyen du régulateur 26.
De cette façon le piston moteur 8 continue sa course d'avance mais avec une vitesse réduite, correspondant au débit de fluide sous pression passant par l'orifice 4.
L'amplitude du déplacement de l'organe mobile est définie par la butée 29 qui limite sa course et maintient ledit organe mobile dans sa position de fin de course. Toutefois le piston moteur 8 continue son avance lente en comprimant le ressort 9, le poussoir étant immobilisé dans une position correspondant à la position de fin de course de l'organe mobile. Pendant le déplacement relatif du poussoir 5 et du piston moteur 8 ce dernier actionne par sa face frontale antérieure le levier 25 qui actionne à son tour l'interrupteur électrique 24.
L'actionnement de cet interrupteur 24 provoque de manière connue d'une part la fermeture de la vanne 30 et éventuellement la mise au retour du cylindre 1 et d'autre part la mise en fonction de l'opération suivante devant être effectuée par la machine.
Lors de la mise au retour du cylindre 1 le dis positif de poussée revient en position de recul ou de repos sous l'action des ressorts 12 et 28 et le poussoir revient dans sa position de repos sous l'action du ressort 9.
Le dispositif de commande hydraulique permet donc bien de satisfaire aux quatre exigences énu mérées au début de cet exposé ce qui n'est pas. pos sible avec les dispositifs d'avance hydraulique actuel lement existants.
Une forme d'exécution a été décrite et illustrée à titre d'exemple mais il va sans dire que de nom breuses variantes pourraient être prévues. En parti culier la liaison mécanique reliant le poussoir 5 à l'organe mobile ainsi que la butée de fin de course peuvent être constituées par l'une quelconque des liaisons actuellement connues.
Device for hydraulic control of the advance of a movable member of a precision machine tool The hydraulic control devices of feed movements currently in existence do not, in most cases, make it possible to meet the requirements for the movements of the moving parts of a precision machine tool.
In fact, it is generally desired to be able to meet the following conditions; for the feed movements of a movable member of a precision machine tool 1. Possibility of having two successive speeds or ranges of feed speeds, one fast and one slow, the change from fast to slow speed to be done automatically.
2. Possibility of adjusting the amplitude of the advance strokes performed at high speed and at reduced speed respectively.
3. Possibility of ensuring the end-of-course position of the movable member with precision.
4. Possibility of activating an electric contactor or any other device making it possible to control the starting of the following operation after the movable member has reached the end-of-travel position.
The present invention relates to a hydraulic control device for the advance of a movable member of a machine tool, making it possible to solve with satisfaction the problems posed by the fact that it comprises, arranged inside a cylinder comprising two pressurized fluid inlet ports, one at high flow rate and the other at low flow rate,
a thrust device subjected to an elastic action tending to keep it in the retracted position and a member for closing the orifice for supplying pressurized fluid at high flow rate mechanically connected to the thrust device and movable axially with respect to that -Here by means of an adjustment device accessible from the outside of the advancing device and making it possible to choose and fix the relative axial position of the closure member and of the thrust device.
The appended drawing illustrates schematically and by way of example an embodiment of the hydraulic control device for advance movements according to the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section of the device, the latter being in the rest or retracted position. The hydraulic advance movement control device comprises a thrust device, actuating the movable member of the machine tool via a mechanical connection, housed inside a cylinder 1 integral with the frame 2 of the machine tool and fitted with two openings for supplying pressurized working fluid, one 3 at high flow rate and the other 4 at low flow rate. An adjustment device that can be accessed from outside the hydraulic control device makes it possible to axially move a shutter member, mechanically connected to the thrust device, relative to the latter.
The pushing device consists of a pusher 5, the front part of which is engaged without play in a bore made in the frame 2 of the machine, coaxial with the cylinder 1 and opening into the latter. The front face of this pusher is in contact with one of the ends of the lever 6 of the mechanical link connecting the pushing device to the corresponding movable member. The rear part or tail 7 of smaller diameter than the front part of this pusher slides without play in a bore made in a motor piston 8.
The relative position of the pusher 5 and the driving piston 8 is fixed by a coil spring 9 bearing on the one hand on the shoulder 10, and on the other hand on the front face of the driving piston 8 and tending to maintain this pusher and this motor piston 8 in a position such that a circlip 11 fixed to the end of the tail 7 of the tappet is applied against the rear end face of the motor piston 8.
The motor piston 8 has an anterior part of diameter corresponding to the diameter of the cylinder 1 and sliding without play therein and a rear part of smaller diameter. This motor piston 8 is held in its rest or recoil position by means of a coil spring 12 resting on the front end faces of the piston 8 and of the cylinder 1 respectively.
A closure member consisting of a ring 13 slides without play on the rear part of the motor piston 8 and has an outer diameter corresponding to the diameter of cylinder 1. This ring 13 is provided with a finger 14, the end of which is engaged in a helical groove 15 made in the outer surface of the posterior part of the motor piston 8. This ring 13 also has a skirt 16 having two slots 17 of the tines to receive a drive member.
When the thrust device is located in the rest or retraction position, the large diameter part of the ring 13, in contact with the surface of the cylinder 1, is located between the two orifices 3 and 4. This ring 13 therefore defines two chambers interconnected by holes 18 made in this ring 13.
The device for adjusting the axial displacements of said ring 13 relative to the posterior part of the motor piston 8 comprises a dragging member 19 having the general shape of a disc provided on one of its front faces with fingers 20 engaged in the slots 17 of the skirt 16 of the ring 13 and on the other of its front faces, of a stud 21 pivoted in a closing piece 22 of the cylinder 1. This stud 21 is mechanically connected to a member operating mechanism 23 for driving the drive member 19 in angular movements.
In the rest or retraction position of the hydraulic control device, the rear end face of the shank 7 of the pusher 5 is applied, under the effect of the spring 12 against the driving member 19 (FIG. 1).
This com hydraulic control device also carries an electric switch 24 actuated by a lever 25 pivoted on the frame 2 and one of the ends of which emerges inside the cylinder 1 and is located on the path of the motor piston 8. In addition the low flow motor fluid inlet 4 is provided with a flow regulator 26.
The mechanical connection connecting the pusher 5 to the moving organ comprises the lever 6 pivoted on the frame 2, one end of which cooperates with the front face of the pusher 5 and the other end of which is in contact with a control member. transmission 27 mechanically connected to the movable member. The lever 6 is maintained in contact with the pusher 5 on the one hand and the transmission member 27 on the other hand, by means of an elastic return device, for example a spring 28.
A stop 29 integral with the frame 2 limits the travel of advance of the movable member to the desired value.
The operation of the hydraulic control device is as follows: The hydraulic control device being in the rest position, illustrated in FIG. 1 and the cylinder dre not being supplied with pressurized fluid, a valve 30 being closed, the operator regulates, by an angular displacement of the actuator 23, the axial position of the ring 13 with respect to the rear part of the motor cylinder 8. In fact, a rotation of this ring 13 simultaneously causes a relative angular and axial displacement between this ring and the motor piston 8, this ring being engaged by the finger 14 in the helical groove 15.
The operator can thus adjust the distance separating this ring 13 from the orifice 3 at high flow rate to the expected value.
The operator then adjusts the value of the flow rate of pressurized fluid from the orifice 4 by means of the flow regulator 26 to the desired value.
These adjustments being made, the operator opens the valve 30 which causes the supply of pressurized fluid to the cylinder 1 simultaneously through the two orifices 3 and 4, therefore by a high flow rate. The pressurized fluid entering the cylinder causes the advance of the driving piston 8 at a rapid speed, depending on the flow of said fluid through the orifices 3 and 4 until the ring 13, moving with the driving piston 8, closes the high flow orifice 3. From this moment, the cylinder 1 is supplied with pressurized fluid only through the orifice 4, the flow rate of which has been adjusted in advance by means of the regulator 26.
In this way, the driving piston 8 continues its forward stroke but at a reduced speed, corresponding to the flow of pressurized fluid passing through the orifice 4.
The amplitude of the displacement of the movable member is defined by the stop 29 which limits its stroke and maintains said movable member in its end-of-stroke position. However, the driving piston 8 continues its slow advance by compressing the spring 9, the pusher being immobilized in a position corresponding to the end-of-stroke position of the movable member. During the relative movement of the pusher 5 and the motor piston 8, the latter actuates the lever 25 through its front end face, which in turn actuates the electric switch 24.
The actuation of this switch 24 causes in a known manner on the one hand the closing of the valve 30 and possibly the return of the cylinder 1 and on the other hand the activation of the next operation to be performed by the machine .
When the cylinder 1 returns to the positive thrust device returns to the retracted or rest position under the action of the springs 12 and 28 and the pusher returns to its rest position under the action of the spring 9.
The hydraulic control device therefore makes it possible to satisfy the four requirements enu merited at the beginning of this description which is not. possible with the current hydraulic advance devices.
One embodiment has been described and illustrated by way of example, but it goes without saying that many variants could be provided. In particular, the mechanical connection connecting the pusher 5 to the movable member as well as the end-of-travel stop may be formed by any of the currently known connections.