Dispositif d'introduction d'une pièce de boîte de montre
à usiner dans la pince d'une machine-outil
La présente invention a pour objet un dispositif d'introduction d'une pièce de boîte de montre à usiner dans la pince d'une machine-outil.
On sait que les machines-outils spécialement agencées pour l'usinage en série de pièces identiques comme, par exemple des pièces entrant dans la fabrication des montres, notamment des carrures de boîtes de montre, sont souvent du type automatique ou semi-automatique, c'est-à-dire que les diverses opérations d'usinage se succèdent automatiquement et se renouvellent après chaque changement de pièce. Les différents outils nécessaires à l'accomplissement de ces opérations sont groupés devant la poupée de la machine et cela aussi près que possible de la pince afin que leurs déplacements restent aussi limités que possible. Dans ces conditions, I'adjonction à des machines de ce genre d'un dispositif de chargement présente de nombreuses difficultés.
Ce dispositif doit fonctionner avec une précision assez grande car la course d'ouverture de la pince est faible et il faut donc que la pièce soit présentée dans une position exactement déterminée; en outre, l'espace dont on dispose pour loger un tel dispositif est très réduit.
On connaît déjà des dispositifs de chargement automatique susceptibles d'être montés sur des tours de reprise en lieu et place de l'un des outils du tour, mais il est évident que leur emploi limite les possibilités du tour.
Les opérations qu'il est nécessaire d'effectuer pour usiner une carrure de boîte de montre, par exemple, exigent souvent la mise en oeuvre d'un nombre maximum d'outils.
On connaît d'autre part, des tours équipés d'un dispositif de chargement et dont la poupée se déplace axialement pour venir prendre les pièces une à une dans
une des stations du dispositif.
Le but de l'invention est de réaliser un dispositif susceptible de fonctionner automatiquement en accomplissant des cycles d'opérations aboutissant chacun à 1a mise en place d'une pièce dans la pince de la machineoutil, ce dispositif étant conçu de façon à pouvoir être monté sur une machine-outil existante, à proximité de ladite pince sans gêner le travail des outils disposés également à proximité de la pince et venant en contact avec la pièce à usiner au cours des opérations d'usinage.
Pour cela, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un support fixe, un chariot guidé par le support et mobile dans une première direction, un coulisseau également guidé par le support et un équipage de poussée, ces deux derniers éléments étant guidés et commandés de façon à se déplacer conjointement par rapport au support dans une deuxième direction perpendiculaire à la première et l'un d'eux étant mobile par rapport à l'autre dans ladite première direction, l'équipage de poussée étant en outre solidaire du chariot lors d'un déplacement de ce dernier dans la première direction, et des moyens sur le coulisseau, pour guider,
arrêter et présenter dans une position déterminée la pièce destinée à être engagée dans la pince de la machine-outil par un déplacement de l'équipage de poussée par rapport au coulisseau sous l'effet d'un déplacement du chariot dans la première direction.
Ce dispositif permet notamment, dans une forme de réalisation avantageuse, le chargement de pièces telles que des carrures de boîtes de montre sur un tour à poupée fixe dans lequel les outils sont disposés sur un porteoutil à coulisse croisée immédiatement devant la pince que porte la broche rotative de la poupée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue générale en coupe.
La fig. 2 est une vue en perspective arrachée de certaines pièces du dispositif de chargement dans la position de présentation.
La fig. 3 est une vue en élévation frontale partiellement arrachée du dispositif de chargement dans la même position de présentation.
La fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe dans la partie inférieure du dispositif de chargement en position de présentation.
La fig. 6 est une vue en élévation frontale partiellement coupée de la partie représentée à la fig. 5, et
la fig. 7 est une vue semblable dans la direction diamétralement opposée à celle de la fig. 6.
A la fig. 1, on voit représentée schématiquement la partie fixe 1 de la poupée d'un tour. A l'extrémité de la broche 2 qui tourne dans le socle 1, est montée une pince 3 destinée à recevoir des ébauches de carrures 4 afin que les outils montés devant la poupée 1 effectuent sur ces ébauches un certain nombre d'opérations d'usinage. La broche 2 tourne autour de l'axe 5. Ses moyens d'entraînement et de commande (non représentés) sont d'un type usuel.
Le dispositif de chargement proprement dit, comprend un support 6, un coulisseau 7, un chariot 8, une réglette de poussoir 9, que l'on voit partiellement représentée en perspective à la fig. 2. Le support 6 est constitué d'une plaque massive fixée par des moyens non représentés contre le socle 1. Il présente dans sa face antérieure une rainure en queue d'aronde 10 qui s'étend verticalement et dans laquelle est engagée la nervure longitudinale 11 du coulisseau 7. Cette nervure présente elle-même dans sa partie centrale une gorge de profil constant 12 qui s'étend sur toute sa longueur et qui forme un passage dont la largeur est adaptée aux dimensions des carrures 4.
Au centre de la gorge 12 est placée une barre de guidage 13 échangeable et ajustée aux dimensions des pièces 4 de façon que les cornes des ébauches de carrures 4 s'engagent de part et d'autre de cette barre lorsque les carrures coulissent dans le passage 12 pour atteindre son extrémité inférieure comme on le verra plus loin.
On voit encore à la fig. 2, le chariot 8 qui se compose d'une plaque 14 dont le contour a la forme générale d'un
T et de quatre tiges de guidage 15 disposées symétriquement par rapport à l'axe général de la plaque 14 et fixées perpendiculairement à cette plaque par une de leurs extrémités. Ces tiges, de forme cylindrique, traversent des passages pratiqués dans le support 6 et guident le chariot 8 en lui permettant de se déplacer dans le sens représenté par la flèche 16, c'est-à-dire dans le sens perpendiculaire à celui du déplacement du coulisseau 7 qui est représenté par la flèche 17 dirigée verticalement.
La plaque 14 présente selon son axe longitudinal une rainure en queue d'aronde 18 dans laquelle coulisse la réglette de poussoir 9. Cette réglette, visible notamment à la fig. 4, porte en deux endroits de sa longueur des tenons 20 de forme cylindrique qui sont chassés dans des ouvertures traversant la réglette 9 de part en part. Ces tenons font saillie de la réglette et sont engagés dans des ouvertures 21 ménagées dans le coulisseau 7. L'ajustage de ces tenons dans les ouvertures 21 est un ajustage glissant, de sorte que le chariot peut se déplacer dans le sens de la flèche 16 en s'écartant ou se rapprochant du coulisseau 7 sans que les tenons 20 ne sortent des ouvertures 21 et sans que, par conséquent, la réglette 9 cesse d'être solidaire du coulisseau 7 lors des translations de ce dernier. On voit à la fig. 4 que les ouvertures 21 débouchent directement dans le fond du passage 12.
La réglette 9 joue le rôle d'un poussoir destiné à l'introduction des carrures 4 dans la pince 3 du tour. Pour cela, elle porte à son extrémité inférieure une tige cylindrique 22 (fig. 5) qui coopère avec des organes de butée et de positionnement montés à l'extrémité inférieure du coulisseau 7.
Ces organes de butée et de positionnement sont représentés aux fig. 5, 6 et 7. Comme on le voit à la fig. 7, le coulisseau 7 est traversé de part en part au voisinage de son extrémité inférieure par un passage circulaire 23 dont le diamètre est égal à la plus grande dimension des carrures à introduire dans la pince 3. Dans une autre forme d'exécution, ce passage 23 pourrait être de dimensions nettement supérieures à celles de la plus grande des pièces destinée à être conduite par le dispositif décrit et on pourrait prévoir des cercles d'ajustage susceptibles d'être introduits dans le passage 23 et dont les dimensions correspondraient exactement à celle des pièces à charger. Le passage 23 débouche dans le passage longitudinal 12 ménagé dans la nervure 11.
Du côté opposé de la pince 3, il est entouré d'une noyure circulaire destinée à recevoir la collerette d'un bouchon 24 qui est mis en place dans ce passage depuis son côté arrière. Ce bouchon est lui-même profilé de façon à assurer le guidage des carrures. Il porte ainsi une pièce de butée 25 qui est échangeable et qui a exactement les dimensions de l'espace situé entre deux cornes de la carrure 4. Cette pièce de butée traverse l'extrémité inférieure du passage 12, de sorte que lorsque les carrures glissent dans ce passage, en étant guidées par les extrémités des cornes qui sont engagées de part et d'autre de la barre 13, les cornes de la paire de cornes inférieure viennent s'emboîter de part et d'autre de la butée 25.
Les organes de blocage comprennent en outre deux tiges obliques 26 qui coulissent dans des passages ménagés à travers le coulisseau 7 et qui sont commandées comme on le verra plus loin de façon que leurs extrémités viennent appuyer de part et d'autre de la paire de cornes supérieures pour maintenir la carrure en place (fig. 6). Le bouchon 24 est percé d'une ouverture centrale 27 dont le diamètre est ajusté à celui de la tige 22 du poussoir 19.
Ce diamètre est naturellement légèrement supérieur au diamètre interne de l'ouverture de la carrure du moment que le poussoir est destiné à extraire la carrure du cou lisseau pour le faire pénétrer dans la pince 3. Finalement, pour assurer l'orientation du bouchon 24, afin que la butée 25 soit positionnée avec exactitude, ce bouchon présente des échancrures 28 auxquelles correspondent des saillies internes ménagées dans le décrochement du passage 23.
Avant d'expliquer le fonctionnement du dispositif, il convient de décrire encore les moyens qui sont prévus pour introduire les carrures 4 dans le passage 12 du coulisseau 7. On voit à la fig. 1 un conduit 29 disposé verticalement et dont les dimensions sont ajustées à celles des carrures 4 de façon que celles-ci puissent glisser verticalement dans ce conduit. Un bossage longitudinal 30 qui fait saillie de l'une des faces internes du conduit 29 est engagé entre les cornes comme la pièce de guidage 13, et maintient les carrures dans l'orientation désirée.
L'introduction des carrures dans le passage 12 est réglé par un portillon 31 qui est monté à l'extrémité d'une tige 32 actionnée automatiquement. Ce portillon 31 se compose d'une pièce en forme d'étrier qui entoure le conduit 29 et qui porte deux tenons 33 et 34 capables de pénétrer par des ouvertures au centre de l'espace interne du conduit 29. Les tenons sont disposés l'un audessus de l'autre à une distance correspondant à la longueur d'une carrure. Lorsque le portillon se trouve dans la position représentée à la fig. 1, le tenon supérieur barre la route aux carrures alors que le tenon inférieur se trouve hors du conduit, tandis que lorsque le portillon est déplacé dans son autre position extrême, c'est le tenon inférieur 34 qui retient une carrure dans le conduit 29 alors que le tenon 33 se trouve hors du conduit.
Les différents organes mobiles du dispositif décrit peuvent être commandés par n'importe quel organe de commande capable de provoquer une translation d'une pièce rigide. On peut ainsi utiliser des dispositifs pneumatiques à piston et cylindre dont les opérations peuvent être programmées et enclenchées ou déclenchées automatiquement. Ces organes de commande agissent sur le portillon 31, sur la coulisse 7 pour la déplacer de haut en bas et de bas en haut, sur le chariot 8 pour le déplacer dans le sens de la flèche 16 vers l'avant et l'arrière et sur les tiges 26 pour bloquer la carrure qui est parvenue dans sa position de présentation.
La séquence des opérations lors du chargement d'une carrure dans la pince 3 est la suivante:
Au départ, le coulisseau 7 et le chariot 8 se trouvent dans la position représentée à la fig. 1 et les tiges 26 sont en position rétractée, laissant l'ouverture 23 libre. Le portillon se trouve dans la position représentée à la fig. 1, et l'extrémité supérieure du passage 12 est jointive avec l'extrémité inférieure du conduit 29.
Dans ces conditions, on commence par actionner le portillon 31 au moyen de la tige 32 tout d'abord dans le sens de droite à gauche, ce qui provoque la descente des carrures engagées dans le conduit 29, la carrure inférieure venant reposer sur le tenon 34, puis dans le sens de gauche à droite, ce qui bloque l'avant-dernière carrure 4 au-dessus du tenon 33 mais libère la dernière carrure qui glisse dans le passage 12 et vient se loger sur la butée 25, ses deux cornes inférieures étant engagées de part et d'autre de cette butée. On commande alors les tiges 26 de façon qu'elles viennent bloquer la carrure dans la position représentée aux fig. 6 et 7.
L'organe de commande pneumatique qui actionne le coulisseau 7 est alors enclenché et ce coulisseau se déplace vers le bas jusque dans la position représentée à la fig. 3 où l'axe du passage 23 et de la carrure 4 com- cide avec l'axe 5 de la broche 2 qui est arrêtée, la pince 3 étant ouverte. On remarque que la face antérieure de la nervure 11 du coulisseau se trouve immédiatement devant l'entrée de la pince 3. En outre, grâce au fait que les tenons 20 sont encore légèrement engagés dans l'ouverture correspondante du coulisseau, la réglette 9 et le poussoir 22 ont été entraînés vers le bas avec le coulisseau en glissant dans la rainure en queue d'aronde de la plaque 14.
Le mouvement suivant est un déplacement du chariot 8 en direction du support 6. Le poussoir 22 vient alors buter contre le bord de l'ouverture interne de la carrure 4 et déplace cette carrure en l'introduisant dans la pince 3. Il suffit de combiner les dispositifs de commande des organes décrits ci-dessus avec un dispositif de commande de la pince pour que celle-ci se referme sur la carrure mise en place et que la broche puisse être enclenchée.
Le mouvement suivant est un mouvement de relèvement du coulisseau 7 jusque dans la position représentée à la fig. 1, suivi d'un mouvement de recul du chariot 8 afin de ramener le dispositif dans la position de départ.
Le cycle de chargement est ainsi terminé. Le dispositif reste immobile pendant que les outils effectuent les opérations désirées sur la carrure mise en place. Une fois ces opérations terminées, la broche 2 est bloquée et s'arrête dans une orientation convenue, puis la pince 3 s'ouvre et la carrure terminée est expulsée de la pince.
Toutes ces opérations peuvent s'effectuer automatiquement par des moyens connus.
Device for inserting a watch case part
to be machined in the collet of a machine tool
The present invention relates to a device for inserting a watch case part to be machined into the clamp of a machine tool.
It is known that machine tools specially designed for the series machining of identical parts such as, for example, parts used in the manufacture of watches, in particular watch case middle parts, are often of the automatic or semi-automatic type, ie. 'that is to say that the various machining operations follow one another automatically and are renewed after each change of part. The various tools necessary for the accomplishment of these operations are grouped in front of the headstock of the machine and this as close as possible to the clamp so that their movements remain as limited as possible. Under these conditions, the addition to machines of this type of a loading device presents many difficulties.
This device must operate with fairly high precision because the opening stroke of the clamp is small and the part must therefore be presented in an exactly determined position; in addition, the space available to accommodate such a device is very small.
Automatic loading devices are already known that can be mounted on take-up lathes instead of one of the lathe tools, but it is obvious that their use limits the possibilities of the lathe.
The operations which must be carried out to machine a watch case middle part, for example, often require the use of a maximum number of tools.
On the other hand, lathes equipped with a loading device are known, the doll of which moves axially to come and take the parts one by one in
one of the stations of the device.
The object of the invention is to provide a device capable of operating automatically by performing cycles of operations each leading to the placement of a part in the clamp of the machine tool, this device being designed so that it can be mounted. on an existing machine tool, close to said gripper without hindering the work of the tools also placed near the gripper and coming into contact with the workpiece during machining operations.
For this, the device according to the invention is characterized in that it comprises a fixed support, a carriage guided by the support and movable in a first direction, a slide also guided by the support and a pushing unit, the latter two elements being guided and controlled so as to move jointly with respect to the support in a second direction perpendicular to the first and one of them being movable with respect to the other in said first direction, the thrust crew being in additionally integral with the carriage during a movement of the latter in the first direction, and means on the slide, to guide,
stopping and presenting in a determined position the part intended to be engaged in the clamp of the machine tool by a displacement of the thrust assembly with respect to the slide under the effect of a displacement of the carriage in the first direction.
This device allows in particular, in an advantageous embodiment, the loading of parts such as watch case middle parts on a fixed headstock lathe in which the tools are placed on a cross slide tool holder immediately in front of the clamp carried by the spindle. rotating headstock.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device according to the invention.
Fig. 1 is a general sectional view thereof.
Fig. 2 is a cutaway perspective view of certain parts of the loading device in the presentation position.
Fig. 3 is a partially cutaway front elevational view of the loading device in the same display position.
Fig. 4 is a sectional view along line 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a sectional view in the lower part of the loading device in the presentation position.
Fig. 6 is a partially cutaway front elevational view of the part shown in FIG. 5, and
fig. 7 is a similar view in the diametrically opposite direction to that of FIG. 6.
In fig. 1, the fixed part 1 of the one-turn doll is shown schematically. At the end of the spindle 2 which rotates in the base 1, is mounted a clamp 3 intended to receive blanks of the middle parts 4 so that the tools mounted in front of the headstock 1 carry out a certain number of machining operations on these blanks. . The spindle 2 rotates around the axis 5. Its drive and control means (not shown) are of a conventional type.
The actual loading device comprises a support 6, a slide 7, a carriage 8, a pusher strip 9, which can be seen partially shown in perspective in FIG. 2. The support 6 consists of a solid plate fixed by means not shown against the base 1. It has in its front face a dovetail groove 10 which extends vertically and in which the longitudinal rib is engaged. 11 of the slide 7. This rib itself has in its central part a groove of constant profile 12 which extends over its entire length and which forms a passage whose width is adapted to the dimensions of the middle parts 4.
In the center of the groove 12 is placed an exchangeable guide bar 13 and adjusted to the dimensions of the parts 4 so that the horns of the middle blanks 4 engage on either side of this bar when the middle parts slide in the passage. 12 to reach its lower end as will be seen later.
It can still be seen in FIG. 2, the carriage 8 which consists of a plate 14 whose outline has the general shape of a
T and four guide rods 15 arranged symmetrically with respect to the general axis of the plate 14 and fixed perpendicularly to this plate by one of their ends. These rods, of cylindrical shape, pass through passages made in the support 6 and guide the carriage 8 by allowing it to move in the direction shown by the arrow 16, that is to say in the direction perpendicular to that of displacement. of the slide 7 which is represented by the arrow 17 directed vertically.
The plate 14 has along its longitudinal axis a dovetail groove 18 in which slides the pusher strip 9. This strip, visible in particular in FIG. 4, carries in two places along its length tenons 20 of cylindrical shape which are driven into openings passing through the strip 9 right through. These tenons protrude from the strip and are engaged in openings 21 formed in the slide 7. The adjustment of these tenons in the openings 21 is a sliding adjustment, so that the carriage can move in the direction of arrow 16 by moving away from or approaching the slide 7 without the tenons 20 coming out of the openings 21 and without, consequently, the strip 9 ceasing to be integral with the slide 7 during translations of the latter. We see in fig. 4 that the openings 21 open directly into the bottom of the passage 12.
The slider 9 plays the role of a pusher intended for the introduction of the middle parts 4 into the clamp 3 of the lathe. For this, it carries at its lower end a cylindrical rod 22 (FIG. 5) which cooperates with stop and positioning members mounted at the lower end of the slide 7.
These stop and positioning members are shown in FIGS. 5, 6 and 7. As can be seen in FIG. 7, the slide 7 is traversed right through in the vicinity of its lower end by a circular passage 23, the diameter of which is equal to the largest dimension of the middle pieces to be introduced into the clamp 3. In another embodiment, this passage 23 could be of dimensions significantly greater than those of the largest of the parts intended to be driven by the device described and one could provide adjustment circles capable of being introduced into the passage 23 and whose dimensions would correspond exactly to that parts to load. The passage 23 opens into the longitudinal passage 12 formed in the rib 11.
On the opposite side of the clamp 3, it is surrounded by a circular hollow intended to receive the flange of a plug 24 which is placed in this passage from its rear side. This stopper is itself profiled so as to guide the middle parts. It thus carries a stop piece 25 which is exchangeable and which has exactly the dimensions of the space located between two horns of the middle part 4. This stop piece passes through the lower end of the passage 12, so that when the middle pieces slide in this passage, being guided by the ends of the horns which are engaged on either side of the bar 13, the horns of the lower pair of horns fit together on either side of the stop 25.
The locking members further include two oblique rods 26 which slide in passages formed through the slide 7 and which are controlled, as will be seen below, so that their ends come to rest on either side of the pair of horns. upper to keep the caseband in place (fig. 6). The stopper 24 is pierced with a central opening 27, the diameter of which is adjusted to that of the rod 22 of the pusher 19.
This diameter is naturally slightly greater than the internal diameter of the opening of the middle part as long as the pusher is intended to extract the middle part from the slider neck to make it penetrate into the clamp 3. Finally, to ensure the orientation of the stopper 24, so that the stop 25 is positioned exactly, this stopper has notches 28 to which correspond internal projections formed in the recess of the passage 23.
Before explaining the operation of the device, it is appropriate to further describe the means which are provided for introducing the middle parts 4 into the passage 12 of the slide 7. It is seen in FIG. 1 a conduit 29 disposed vertically and whose dimensions are adjusted to those of the middle parts 4 so that the latter can slide vertically in this conduit. A longitudinal boss 30 which projects from one of the internal faces of the duct 29 is engaged between the horns like the guide piece 13, and maintains the middle parts in the desired orientation.
The introduction of the middle pieces into the passage 12 is regulated by a gate 31 which is mounted at the end of a rod 32 actuated automatically. This gate 31 consists of a part in the form of a stirrup which surrounds the duct 29 and which carries two tenons 33 and 34 capable of entering through openings in the center of the internal space of the duct 29. The tenons are arranged the one above the other at a distance corresponding to the length of a caseband. When the gate is in the position shown in fig. 1, the upper tenon bars the way to the middle while the lower tenon is outside the duct, while when the gate is moved to its other extreme position, it is the lower tenon 34 which retains a middle part in the duct 29 then that the tenon 33 is outside the conduit.
The various movable members of the device described can be controlled by any control member capable of causing a translation of a rigid part. It is thus possible to use pneumatic piston and cylinder devices, the operations of which can be programmed and engaged or automatically triggered. These control members act on the gate 31, on the slide 7 to move it from top to bottom and from bottom to top, on the carriage 8 to move it in the direction of arrow 16 forwards and backwards and on the rods 26 to block the middle part which has reached its presentation position.
The sequence of operations when loading a middle part in clamp 3 is as follows:
Initially, the slide 7 and the carriage 8 are in the position shown in FIG. 1 and the rods 26 are in the retracted position, leaving the opening 23 free. The gate is in the position shown in fig. 1, and the upper end of passage 12 is contiguous with the lower end of duct 29.
Under these conditions, we begin by actuating the gate 31 by means of the rod 32 first of all in the direction from right to left, which causes the descent of the middle parts engaged in the conduit 29, the lower middle part coming to rest on the tenon. 34, then in the direction from left to right, which blocks the penultimate middle part 4 above the stud 33 but releases the last middle part which slides in the passage 12 and comes to be lodged on the stop 25, its two horns lower being engaged on either side of this stop. The rods 26 are then ordered so that they block the middle part in the position shown in FIGS. 6 and 7.
The pneumatic control member which actuates the slide 7 is then engaged and this slide moves downwards to the position shown in FIG. 3 where the axis of the passage 23 and of the middle part 4 coincides with the axis 5 of the spindle 2 which is stopped, the clamp 3 being open. Note that the front face of the rib 11 of the slide is located immediately in front of the entry of the clamp 3. In addition, thanks to the fact that the tenons 20 are still slightly engaged in the corresponding opening of the slide, the slide 9 and the pusher 22 have been driven downward with the slider by sliding in the dovetail groove of the plate 14.
The next movement is a movement of the carriage 8 in the direction of the support 6. The pusher 22 then abuts against the edge of the internal opening of the middle part 4 and moves this middle part by inserting it into the clamp 3. It suffices to combine the control devices of the bodies described above with a clamp control device so that the latter closes on the middle part in place and that the spindle can be engaged.
The next movement is a lifting movement of the slide 7 to the position shown in FIG. 1, followed by a backward movement of the carriage 8 in order to bring the device back to the starting position.
The charging cycle is thus completed. The device remains stationary while the tools perform the desired operations on the middle part in place. Once these operations are completed, spindle 2 is locked and stops in an agreed orientation, then clamp 3 opens and the finished middle part is expelled from the clamp.
All these operations can be carried out automatically by known means.