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.