CH676100A5 - - Google Patents

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CH676100A5
CH676100A5 CH2660/88A CH266088A CH676100A5 CH 676100 A5 CH676100 A5 CH 676100A5 CH 2660/88 A CH2660/88 A CH 2660/88A CH 266088 A CH266088 A CH 266088A CH 676100 A5 CH676100 A5 CH 676100A5
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CH
Switzerland
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carriage
frame
ball
rails
pads
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CH2660/88A
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Pierre Buessinger
Pierre Colin
Rene Rudolf
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Somex Sa
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0614—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a shoe type bearing body, e.g. a body facing one side of the guide rail or track only
    • F16C29/0621—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a shoe type bearing body, e.g. a body facing one side of the guide rail or track only for supporting load in essentially two directions, e.g. by multiple points of contact or two rows of rolling elements
    • F16C29/0623—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a shoe type bearing body, e.g. a body facing one side of the guide rail or track only for supporting load in essentially two directions, e.g. by multiple points of contact or two rows of rolling elements with balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/40—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using ball, roller or wheel arrangements
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    • F16C29/0669—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the main body of the U-shaped carriage is an assembly of at least three major parts, e.g. an assembly of a top plate with two separate legs attached thereto in the form of bearing shoes
    • F16C29/0671—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the main body of the U-shaped carriage is an assembly of at least three major parts, e.g. an assembly of a top plate with two separate legs attached thereto in the form of bearing shoes with balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

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CH 676 100 A5
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Description
La présente invention concerne un dispositif de translation pour une machine-outil ou une machine de transfert, comportant:
- un bâti pourvu de deux éléments longitudinaux parallèles situés de chaque côté d'un couloir central et pourvus chacun d'au moins une gorge longitudinale ménagée dans une face latérale située du côté opposé à l'autre élément,
- un chariot mobile en translation, placé au-dessus desdits éléments longitudinaux du bâti et pourvu d'au moins une paire de patins à circulation de billes disposés en regard l'un de l'autre, chaque patin comprenant un circuit de billes ayant un tronçon le long duquel les billes émergent latéralement du patin et sont engagées dans l'une desdites gorges pour guider le chariot,
- et des moyens de déplacement et de positionnement du chariot le long du bâti.
La demande de brevet JP-A 59 137 616 montre dans ses figures 3 et 4 un dispositif de ce genre, avec un bâti à profil en U qui définit le couloir central et qui comporte, sur la face extérieure de chaque branche du U, une gorge de roulement pour les billes du chariot. Ce dernier a un profil en U renversé et il chevauche le bâti dont il recouvre les deux branches et le couloir central, dans lequel se trouve son mécanisme d'entraînement à vis. Les circuits de billes sont intégrés aux deux branches latérales du chariot, et les deux gorges sont usinées simultanément dans le bâti pour présenter un positionnement mutuel très précis évitant des réglages ultérieurs du guidage du chariot.
Ce système a l'inconvénient d'exiger un usinage relativement difficile et coûteux. De plus, si les organes de roulement subissent un dommage comme cela arrive assez souvent à cause des copeaux pourvant rester pris dans les gorges de roulement d'une machine-outil, il faut remplacer pratiquement tout le dispositif. Même un rattrapage du jeu d'usure n'est pas réalisable dans le dispositif décrit, de sorte que la précision de guidage est limitée dans le temps.
Par conséquent, la présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients, en perfectionnant un dispositif de translation de ce genre de façon à assurer aussi bien une grande précision de guidage qu'une longue durée de service, grâce à des dispositions constructives simples et relativement peu coûteuses.
Dans ce but, l'invention fournit un dispositif de translation du type indiqué en préambule, caractérisé en ce que lesdits éléments longitudinaux du bâti comprennent deux rails séparés, fixés de manière amovible sur le bâti, et en ce que le chariot comporte des moyens de réglage pour assurer une précontrainte de chaque patin à circulation de billes dans la gorge du rail correspondant, en direction du patin à bille opposé.
De préférence, ladite face latérale des rails est au moins approximativement verticale. Les deux rails peuvent avantageusement avoir le même profil transversal, et ce profil peut comporter ladite gorge sur deux faces latérales opposées du rail. Ainsi, on peut retourner le rail pour utiliser la seconde gorge si la première a subi un dommage.
Dans une forme de réalisation avantageuse, le chariot comporte deux paires desdits patins à circulation de billes, les deux patins situés d'un côté étant agencés pour circuler le long d'une même gorge. D'autre part, le chariot comporte de préférence une plaque de base sous laquelle sont fixés les patins à circulation de billes, tandis que les rails s'étendent en dessous de cette plaque supérieure, qui protège ainsi à la fois, les patins et les rails contre des déchets pouvant tomber, par exemple d'une tête d'usinage montée sur la plaque de base.
De préférence, les moyens de déplacement et de positionnement du chariot s'étendent entre les deux rails. Ils peuvent comporter notamment un vérin hydraulique ou pneumatique, ou bien une vis et un écrou à billes fixé sous le chariot.
Les caractéristiques et les avantages de la présente invention apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence au dessin annexé, dans lequel:
La figure 1 est une vue partielle en élévation latérale d'un dispositif de translation selon l'invention, dont le chariot porte une unité d'usinage dans une machine-outil,
La figure 2 est une vue en coupe transversale montrant la base du chariot et la partie du bâti qui porte celui-ci, et
La figure 3 est une vue en plan suivant la ligne lll-lll de la figure 2.
En référence à la figure 1, la machine comporte un bâti 1 le long duquel circule un chariot 2 ayant une plaque de base 3 sur laquelle est montée par exemple une unité d'usinage 4 déplacée en translation horizontale par le chariot. L'unité d'usinage 4 peut être fixe sur là plaque de base 3, en étant orientée dans une direction quelconque par rapport à la direction de translation du chariot, ou bien être mobile sur le chariot, par exemple en pivotement ou en translation transversale. De manière connue, une telle unité comporte généralement un moteur et une tête porte-outil 5 pour usiner une pièce portée par une autre partie de la machine.
Pour déplacer et positionner le chariot de translation 2, il est prévu dans cet exemple un vérin hydraulique ou pneumatique 6, la tige de ce vérin étant raccordée au chariot, un dispositif connu de commande proportionnelle 7 intégré au fond arrière du vérin, et un boîtier 8 de contrôle de fin de course qui coopère par exemple avec une règle magnétique intégrée au chariot 2. Il est prévu aussi des butées mécaniques arrière 9 et avant pour le chariot, ainsi qu'une protection télescopique en tôle 10 recouvrant la zone située en avant du chariot, en dessous de la zone d'action de l'unité d'usinage. Cette protection est avantageusement intégrée à la base 3 du chariot pour s'y escamoter quand le chariot est en fin de course, comme le montre la figure 1. Cela permet d'éviter le décalage longitudinal qu'on a habituellement entre le nez de la tête 5 et l'extrémité avant du bâti 1. Les autres parties de la machine-
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outil peuvent être d'un type connu et ne sont pas représentées.
Les moyens de guidage et de support du chariot dans sa translation sont représentés sur les figures 2 et 3. Sur le bâti 1 sont fixés, au moyen de vis 11, deux rails rectilignes parallèles 12 ayant une section sensiblement rectangulaire et symétrique, avec des gorges longitudinales 13 sur leurs deux faces latérales verticales. En regard des faces verticales extérieures 14 des rails 12, la plaque de base 3 du chariot 2 est munie contre sa face inférieure, de deux paires de patins à circulation de billes 15 qui sont disposés face à face dans chaque paire. Ces patins à circulation de billes sont des organes couramment disponibles dans le commerce et renferment un circuit de billes comprenant un tronçon rectiligne formé par une gorge ouverte partiellement dans une face latérale du patin, de manière que les billes 16 émergent partiellement de cette face et puissent ainsi être engagées dans la gorge 13 du rail 12 correspondant. Chaque patin 15 étant fixé solidement à là plaque de base 3 par des vis 17, ceci permet en même temps de supporter le poids du chariot 2 et de le guider avec précision. Les patins à circulation de billes 15, et en particulier les zones où leurs billes sont apparentes, se trouvent bien à l'abri des déchets d'usinage sous la plaque de base 3. Les rails 12 peuvent avantageusement être des profilés disponibles dans le commerce et relativement peu coûteux. Leurs gorges 13 ont un profil en arc de cercle ou en V, dans lequel des déchets ou des saletés ne se déposent pas facilement, même en dehors des zones couvertes par le chariot et par la protection 10.
Le faible encombrement des rails 12 laisse suffisamment de place entre eux pour les organes moteurs de translation. Sur la figure 3, on voit notamment le vérin hydraulique 6, sa tige 20 raccordée à la plaque de base 3 par une attache 21, son équerre de fixation 23 raccordée au bâti 1, et une vis de réglage 22 d'une butée mécanique 9. La position de la plaque de base 3 du chariot est figurée en trait interrompu.
Chaque patin à circulation de billes 15 est associé à des organes de réglage destinés à permettre le réglage précis de la précontrainte de ces patins, c'est-à-dire leur pression d'appui permanente contre les rails. Dans l'exemple illustré, ces moyens sont constitués pour chaque patin par au moins deux et de préférence quatre vis de réglage 24 logées dans des alésages de la plaque de base 3. Cette précontrainte se règle avec un outillage approprié, par exemple une clé dynamométrique ou similaire.
Cette précontrainte a pour avantage essentiel d'assurer une grande précision de guigade. En outre, elle permet le retrait complet du chariot et sa remise en place sans nécessiter de réglage ultérieur, tout en conservant la précision de guidage évoquée ci-dessus.
Par ailleurs, les rails 12 sont montés en butée sur le bâti, ce qui permet d'obtenir une distance entre rails tout à fait constante et, si nécessaire, de retourner ou de remplacer les rails sans difficultés particulières et sans nécessiter de réglage délicat.
L'exemple décrit ci-dessus peut faire l'objet de multiples modifications et variantes évidentes pour un homme du métier, notamment en ce qui concerne le nombre et la disposition des rails et des patins à circulation de billes. De même, le mécanisme d'entraînement par le vérin hydraulique ou pneumatique 6 pourrait être remplacé par tout autre mécanisme équivalent, par exemple un mécanisme à vis et écrou à billes disposé de la même manière. En outre, l'invention est applicable à toute machine-outil ou unité de transfert pourvue d'un chariot de translation, mobile horizontalement ou dans une autre direction.
On notera enfin que deux à trois chariots de translation conçus selon l'invention pourraient être montés l'un sur l'autre pour permettre d'assurer des déplacements combinés selon une trajectoire plane ou spatiale quelconque.

Claims (8)

Revendications
1. Dispositif de translation pour une machine-outil ou une machine de transfert, comportant:
- un bâti pourvu de deux éléments longitudinaux parallèles situés de chaque côté d'un couloir central et pourvus chacun d'au moins une gorge longitudinale ménagée dans une face latérale située du côté opposé à l'autre élément,
- un chariot mobile en translation, placé au-dessus desdits éléments longitudinaux du bâti et pourvu d'au moins une paire de patins à circulation de billes disposés en regard l'un de l'autre, chaque patin comprenant un circuit de billes ayant un tronçon le long duquel les billes émergent latéralement du patin et sont engagées dans l'une desdites gorges pour guider le chariot,
- et des moyens de déplacement et de positionnement du chariot le long du bâti, caractérisé en ce que lesdits éléments longitudinaux du bâti comprennent deux rails séparés (12), fixés de manière amovible sur le bâti (1), et en ce que le chariot (2) comporte des moyens de réglage (24) pour assurer une précontrainte de chaque patin à circulation de billes (15) dans la gorge (13) du rail correspondant, en direction du patin à bille opposé.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite face latérale (14) du rail est sensiblement verticale.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux rails (12) ont le même profil transversal, et en ce que ledit profil comporte ladite gorge (13) sur deux faces latérales opposées du rail.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (2) comporte deux paires desdits patins à circulation de billes (15).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot comporte une plaque de base (3) sous laquelle sont fixés les patins à circulation de billes (15), et en ce que les rails (12) s'étendent en dessous de'cette plaque supérieure.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de
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déplacement et de positionnement (6, 20) s'étendent entre les deux rails (12).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement et de positionnement comportent un vérin hydraulique ou pneumatique (6).
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement et de positionnement comportent une vis et un écrou à billes fixé sous le chariot.
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CH2660/88A 1987-07-22 1988-07-12 CH676100A5 (fr)

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