DESCRIPTION
L'usinage par électroérosion au moyen d'électrodes formant des outils pour l'enfonçage requiert en général que les électrodes-outils soient conçues en fonction de la pièce à usiner. Dans une ligne de fabrication ou sur une machine automatisée, il est donc nécessaire d'alimenter la machine à éroder tant en pièces à usiner qu'en outils appropriés à l'usinage de ces pièces. Traditionnellement, cette alimentation se fait par des voies entièrement différentes, les pièces étant souvent amenées à proximité de la machine sur des palettes mobiles et les outils rangés dans un magasin attenant à la machine.
Il est en outre connu d'utiliser un dispositif de manutention automatique pour amener les pièces à usiner de la palette à une position déterminée sur la machine à éroder et pour les y fixer en position de travail. On connaît d'ailleurs d'autres dispositifs servant à extraire un outil du magasin, à le transférer en un emplacement où il puisse être verrouillé en position de travail, et à effectuer les opérations inverses une fois terminé l'usinage au moyen de cet outil. Mais cet automatisme apparemment assez poussé laisse encore à désirer puisqu'une telle alimentation de la machine en pièces à usiner et en outils par deux voies différentes exige l'échange manuel d'un jeu d'outils contenu dans le magasin contre un autre lorsqu'on passe d'un type de pièces à un autre, par exemple lors d'une fabrication en petites séries.
Un tel processus crée à la fois un travail supplémentaire et des risques d'erreur lors du passage d'un type de pièces à un autre. De plus, comme une automatisation complète exige qu'aussi bien les pièces à usiner que les outils nécessaires à cet usinage soient amenés par des voies mécaniques jusqu'à la machine à éroder, les solutions connues exigent deux voies d'alimentation différentes, une pour les pièces et l'autre pour les électrodes-outils. Ainsi, les premières sont souvent amenées et évacuées par des palettes mues par un convoyeur, tandis qu'un jeu d'électrodes-outils est échangé contre un autre, par exemple par un changement de magasin.
L'invention permet, d'une part, de simplifier la gestion combinée des pièces et des outils, et par conséquent d'éliminer les risques d'erreur, et, d'autre part, d'abaisser le coût de l'installation en permettant de n'installer qu'une seule voie d'acheminement qui sera utilisée à la fois pour les pièces et pour les outils. A cet effet, elle est définie comme il est dit aux revendications 1 et 6.
L'invention sera maintenant illustrée par la description de modes d'exécution préférés et à l'aide du dessin, dans lequel:
la figure I est une vue en plan d'une palette servant à l'invention,
la figure 2 une vue en élévation de la palette de la figure I et des électrodes-outils qu'elle porte, et
la figure 3 est une perspective d'une machine à éroder servant à l'invention.
Dans la figure 1, une palette 1 porte une pièce à usiner 2 ainsi qu'un jeu d'électrodes 3, 3' prévues pour l'usinage par électroérosion de la pièce 2. La palette comporte des repères 4, 4' pouvant servir à la positionner avec précision sur une machine d'usinage par électroérosion telle celle représentée à la figure 3. Ces repères peuvent être simplement des marques optiques permettant une mise en place précise de la palette ou de préférence des reliefs prévus pour venir en prise avec des brides comportant des reliefs complémentaires et servant à immobiliser la palette en une position déterminée avec précision par rapport à la machine. Cette position sera choisie de manière à maintenir la pièce à usiner 2 en position d'usinage.
Si l'on connaît la position exacte de la pièce par rapport aux repères 4, sa position par rapport à la machine est alors également connue. Il est donc possible d'effectuer l'usinage sans procéder à aucun autre ajustage que celui de la pièce sur la palette. Si la machine à éroder est à commande numérique, les données nécessaires à la détermination de la position de la pièce par rapport à cette machine pourront être introduites dans le circuit de commande de la machine, qui calculera cette position.
Les figures 1 et 2 représentent une variante où la palette, lorsqu'elle est en position de travail sur une machine à éroder, est maintenue dans un porte-palette 5, lui-même fixé sur la table 6 de la machine. Si cette fixation est faite avec une précision suffisante, et si la palette est maintenue sans jeu apparent dans le porte-palette 5, il n'est pas nécessaire d'utiliser les repères 4 pour le positionnement de la palette sur la machine.
Ainsi qu'il est particulièrement bien visible sur la figure 2, les électrodes 3, 3' sont portées par des porte-électrodes 7, respectivement 7'.
La figure 3 présente une vue d'ensemble schématisée d'une machine à érosion 10 dont le bac 12 est représenté en arraché pour montrer la palette 11 fixée en position de travail sur cette machine.
Bien qu'en principe similaire à la palette 1 des figures 1 et 2, la palette 11 ne comporte qu'un seul porte-électrode 7 afin de ne pas surcharger le dessin. Cette palette 11 est fixée sur un porte-palette 15 équivalent au porte-palette 5 des figures 1 et 2 et qui repose, par l'in termédiaire d'une embase 14, sur la table 6 de la machine. On peut prévoir un convoyeur (non représenté sur le dessin) pour acheminer automatiquement la palette il jusqu'à la position qu'elle occupe sur la figure 3, mais cette mise en place de la palette peut aussi être effectuée manuellement. Pour la clarté de la description, on supposera tout d'abord que la palette porte à la fois une pièce à usiner (non visible sur la figure 3) et un jeu d'électrodes 3 (dont une seule est visible sur cette figure) destinées à l'usinage de cette pièce.
Une fois la palette amenée à sa position de travail sur la machine 10, un bras manipulateur 16 commandé par des circuits logiques (non représentés) vient prendre les outils 3 sur le porte-outils 7 (ainsi qu'il est es quissé en points-tirés) pour les ranger dans un magasin à outils 17 attenant à la machine 10. Cela met les outils à l'abri des particules enlevées de la pièce lors de l'usinage et qui contaminent le liquide d'usinage ainsi que tous les endroits que celui-ci peut atteindre. Une telle mesure est utile parce que toute particule déposée à la surface d'un outil peut compromettre le positionnement ultérieur de celui-ci sur la tête d'usinage.
Une fois le transfert des outils au magasin effectué, l'usinage peut se dérouler comme à l'accoutumée, c'est-à-dire que, si cet usinage requiert l'utilisation successive de plusieurs électrodes différentes, le manipulateur 16 - ou encore un bras-robot supplémentaire - dégagera de la tête d'usinage 18 de la machine l'électrode à remplacer et la rangera dans le magasin 17 d'où il extraira l'électrode qu'il est nécessaire d'utiliser ensuite, pour l'engager dans la tête d'usinage 18 où elle sera verrouillée. L'usinage reprendra
alors avec cette nouvelle électrode, et ainsi de suite jusqu'à la fin du cycle d'opérations prévu sur la machine.
Ensuite, le manipulateur 16 ramènera les électrodes du magasin à leurs emplacements sur la palette et celle-ci sera enlevée de la machine - soit manuellement, soit automatiquement - pour être éventuellement remplacée par une autre palette portant une pièce à usiner différente de la précédente, ainsi que les électrodes appropriées à son usinage.
Evidemment, si un cycle d'usinage ne requiert qu'une seule électrode, celle-ci sera de préférence transférée directement de son emplacement sur le porte-électrodes 7 à la tête d'usinage 18 et vice versa, sans transiter par le magasin 17. En fait, le rangement provisoire d'une ou de plusieurs électrodes dans le magasin peut avoir deux buts différents: dans le cas où une machine à éroder est déjà équipée d'un système permettant l'utilisation successive, sans intervention de l'opérateur, de plusieurs électrodes différentes rangées dans un magasin, cette machine peut être facilement adaptée pour exécuter le procédé selon l'invention; par ailleurs, le rangement des électrodes dans le magasin pendant l'usinage peut être utile pour les préserver de souillures qu'elles subiraient si elles restaient à portée du liquide d'usinage, ainsi qu'il a été dit plus haut.
Lorsqu'un usinage nécessite un grand nombre d'électrodes, il est possible d'utiliser une première palette exclusivement pour amener ces électrodes à la machine où elles seront transférées dans le magasin du changeur d'outils. Cette première palette sera alors remplacée par une seconde palette portant la ou les pièces à usiner.
Cette seconde palette peut être suivie ou non par un nombre quelconque de palettes du même type et portant également une ou plusieurs pièces à usiner. Une fois terminé l'usinage qui requiert le jeu d'électrodes en question, la dernière palette du second type sera évacuée et la première palette, ou une palette du même type qu'elle, sera amenée à la machine. Ensuite, les électrodes contenues dans le magasin 17 seront transférées de celui-ci à la palette, et cette dernière évacuée de la machine. Cette méthode permet une alimentation entièrement automatique de la machine en pièces et en outils au moyen d'une seule voie d'acheminement, à savoir celle qui sert au transport des palettes, même si une suite d'opérations d'électroérosion exige un nombre d'outils tel que ceux-ci ne peuvent pas être placés sur la même palette que la ou les pièces à usiner.
Bien que, dans l'exemple décrit ici, un seul et unique bras manipulateur 16 serve aussi bien au transfert des outils entre ce dernier et la tête d'usinage 18, il peut y avoir avantage à exécuter chacun de ces deux transferts au moyen d'un manipulateur séparé, spécialement adapté à l'une ou l'autre tâche.
DESCRIPTION
EDM machining using sinking tool electrodes generally requires that the tool electrodes be designed for the workpiece. In a production line or on an automated machine, it is therefore necessary to supply the eroding machine both with workpieces and with tools suitable for machining these parts. Traditionally, this feeding is done by entirely different routes, the parts being often brought near the machine on mobile pallets and the tools stored in a store adjoining the machine.
It is also known to use an automatic handling device to bring the workpieces from the pallet to a determined position on the eroding machine and to fix them there in the working position. We also know of other devices used to extract a tool from the magazine, to transfer it to a location where it can be locked in the working position, and to perform the reverse operations once machining is finished using this tool. . However, this apparently fairly advanced automation still leaves something to be desired since such a supply of the machine with workpieces and tools by two different routes requires the manual exchange of one set of tools contained in the magazine for another when we go from one type of part to another, for example during a production in small series.
Such a process creates both additional work and the risk of error when switching from one type of part to another. In addition, since complete automation requires that both the workpieces and the tools necessary for this machining be brought by mechanical means to the eroding machine, the known solutions require two different feeding paths, one for the parts and the other for the tool electrodes. Thus, the first are often brought in and removed by pallets moved by a conveyor, while one set of electrode-tools is exchanged for another, for example by a change of store.
The invention makes it possible, on the one hand, to simplify the combined management of parts and tools, and consequently to eliminate the risks of error, and, on the other hand, to lower the cost of installation by allowing to install only one routing path which will be used both for parts and for tools. To this end, it is defined as stated in claims 1 and 6.
The invention will now be illustrated by the description of preferred embodiments and by means of the drawing, in which:
FIG. I is a plan view of a pallet used for the invention,
FIG. 2 is an elevation view of the pallet of FIG. I and of the tool electrodes that it carries, and
Figure 3 is a perspective of an eroding machine for the invention.
In FIG. 1, a pallet 1 carries a workpiece 2 as well as a set of electrodes 3, 3 'provided for the machining by electroerosion of the part 2. The pallet includes marks 4, 4' which can be used to position it precisely on an electroerosion machine such as that shown in FIG. 3. These marks can simply be optical marks allowing precise positioning of the pallet or preferably reliefs intended to engage with flanges comprising complementary reliefs and serving to immobilize the pallet in a position determined precisely with respect to the machine. This position will be chosen so as to maintain the workpiece 2 in the machining position.
If the exact position of the part is known relative to the pins 4, its position relative to the machine is then also known. It is therefore possible to carry out machining without making any other adjustment than that of the part on the pallet. If the eroding machine is numerically controlled, the data necessary for determining the position of the workpiece with respect to this machine can be entered into the machine control circuit, which will calculate this position.
Figures 1 and 2 show a variant where the pallet, when in the working position on an eroding machine, is held in a pallet holder 5, itself fixed on the table 6 of the machine. If this attachment is made with sufficient precision, and if the pallet is held without apparent play in the pallet holder 5, it is not necessary to use the pins 4 for positioning the pallet on the machine.
As is particularly visible in FIG. 2, the electrodes 3, 3 'are carried by electrode holders 7, 7' respectively.
Figure 3 shows a schematic overview of an erosion machine 10 whose tray 12 is shown broken away to show the pallet 11 fixed in the working position on this machine.
Although in principle similar to the pallet 1 in FIGS. 1 and 2, the pallet 11 only has a single electrode holder 7 so as not to overload the drawing. This pallet 11 is fixed to a pallet holder 15 equivalent to the pallet holder 5 of Figures 1 and 2 and which rests, by means of a base 14, on the table 6 of the machine. One can provide a conveyor (not shown in the drawing) to automatically convey the pallet there to the position it occupies in Figure 3, but this establishment of the pallet can also be done manually. For clarity of description, it will first be assumed that the pallet carries both a workpiece (not visible in FIG. 3) and a set of electrodes 3 (only one of which is visible in this figure) intended when machining this part.
Once the pallet brought to its working position on the machine 10, a manipulator arm 16 controlled by logic circuits (not shown) comes to take the tools 3 from the tool holder 7 (as it is esquisse in points- drawn) to store them in a tool magazine 17 attached to the machine 10. This protects the tools from particles removed from the part during machining and which contaminate the machining liquid as well as all the places that this one can reach. Such a measure is useful because any particle deposited on the surface of a tool can compromise the subsequent positioning of the latter on the machining head.
Once the tools have been transferred to the magazine, the machining can take place as usual, that is to say that, if this machining requires the successive use of several different electrodes, the manipulator 16 - or even an additional robot arm - will release the electrode to be replaced from the machining head 18 of the machine and store it in the magazine 17 from where it will extract the electrode which must then be used, for engage in the machining head 18 where it will be locked. Machining will resume
then with this new electrode, and so on until the end of the cycle of operations planned on the machine.
Then, the manipulator 16 will bring the electrodes from the magazine to their locations on the pallet and this will be removed from the machine - either manually or automatically - to be possibly replaced by another pallet carrying a workpiece different from the previous one, as well as the electrodes suitable for its machining.
Obviously, if a machining cycle requires only one electrode, it will preferably be transferred directly from its location on the electrode holder 7 to the machining head 18 and vice versa, without passing through the magazine 17 In fact, the temporary storage of one or more electrodes in the store can have two different purposes: in the case where an eroding machine is already equipped with a system allowing successive use, without operator intervention , of several different electrodes stored in a store, this machine can be easily adapted to carry out the method according to the invention; moreover, the storage of the electrodes in the magazine during the machining can be useful to preserve them from stains which they would undergo if they remained within reach of the machining liquid, as was said above.
When machining requires a large number of electrodes, it is possible to use a first pallet exclusively to bring these electrodes to the machine where they will be transferred to the magazine of the tool changer. This first pallet will then be replaced by a second pallet carrying the part or parts to be machined.
This second pallet may or may not be followed by any number of pallets of the same type and also carrying one or more workpieces. Once the machining which requires the set of electrodes in question has been completed, the last pallet of the second type will be removed and the first pallet, or a pallet of the same type as it, will be brought to the machine. Then, the electrodes contained in the magazine 17 will be transferred from it to the pallet, and the latter evacuated from the machine. This method allows a fully automatic supply of the machine with parts and tools by means of a single conveying path, namely that which is used to transport the pallets, even if a series of EDM operations requires a number of tools such as these cannot be placed on the same pallet as the workpiece (s).
Although, in the example described here, a single manipulator arm 16 serves as well for the transfer of tools between the latter and the machining head 18, it may be advantageous to perform each of these two transfers by means of '' a separate manipulator, specially adapted to one or the other task.