CH686818A5

CH686818A5 - Revolving mandrel unit esp. for machine tool

Info

Publication number: CH686818A5
Application number: CH01998/92A
Authority: CH
Inventors: Robert Seckler; Jacques Hess
Original assignee: Genex S A
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1996-07-15

Abstract

The mandrel unit comprises a frame (40) carrying a rotor (47) with mandrels (96) extending radially from it, drives (84) and angular position controls (90-108) for the rotor. The drives consist of a motor and a pulse generator which responds to the shaft movement and transmits the pulses to a control unit. A reduction gear train (86) is situated between the rotor and the drive motor. The rotor is mounted on a sleeve (48) fixed to the frame and has an annular distribution groove (68) for each mandrel in its outer surface. Each distribution groove is connected to a pressure fluid source through a control valve and a first duct (69) which passes through the sleeve parallel to its axis, and to a recess (59) containing a control piston (61) for the mandrels.

Description

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Description Description

La présente invention se rapporte à un dispositif à mandrins revolver comprenant un bâti sur lequel est monté un arbre de pivotement autour duquel les mandrins s'étendent radialement, des moyens d'entraînement et de positionnement angulaire dudit arbre de pivotement autour de son axe de pivotement et une source d'alimentation en fluide sous pression pour la commande de l'ouverture et de la fermeture desdits mandrins. The present invention relates to a revolver mandrel device comprising a frame on which is mounted a pivot shaft around which the mandrels extend radially, means for driving and angular positioning of said pivot shaft around its pivot axis and a source of supply of pressurized fluid for controlling the opening and closing of said mandrels.

On a déjà proposé un dispositif à mandrins revolver dans le US 3 914, 853 dans lequel les mandrins sont disposés en croix autour d'un axe de pivotement, chaque mandrin étant de plus susceptible de tourner autour de son axe propre parallèle à l'axe de pivotement de la croix. Chaque mandrin comporte une denture Hirth destinée à venir en prise et à être serrée contre une denture complémentaire située à chaque poste de travail. Dans un tel cas, la précision est garantie par la denture fixe de sorte que si la position du mandrin revolver n'est pas tout à fait exacte, la correction est effectuée automatiquement lorsque les dentures Hirth sont serrées l'une contre l'autre. A revolver mandrel device has already been proposed in US 3,914, 853 in which the mandrels are arranged in a cross around a pivot axis, each mandrel being more likely to rotate around its own axis parallel to the axis. pivot point. Each mandrel has a Hirth toothing intended to come into engagement and to be clamped against a complementary toothing located at each work station. In such a case, the precision is guaranteed by the fixed teeth so that if the position of the revolving chuck is not entirely exact, the correction is carried out automatically when the Hirth teeth are tightened against each other.

Un tel dispositif suppose que la pièce à usiner reste constamment dans le mandrin, celui-ci étant fixé avec la pièce qu'il porte à un poste de travail, la précision du positionnement et le centrage étant assurés par les dentures Hirth. Ce dispositif ne permet par conséquent pas d'amener une pièce dans une position précise déterminée afin qu'elle puisse être transférée dans cette position précise au mandrin de serrage d'une machine d'usinage. Dans un tel cas, la précision de la position de la pièce à usiner ou de l'outil, est assumée entièrement par le dispositif de transport. En outre, cette position doit pouvoir être modifiée à volonté sans devoir effectuer aucun réglage manuel particulier. Such a device assumes that the workpiece remains constantly in the chuck, the latter being fixed with the workpiece it carries to a work station, the positioning accuracy and centering being ensured by the Hirth teeth. This device therefore does not make it possible to bring a workpiece into a specific precise position so that it can be transferred in this precise position to the chuck of a machining machine. In such a case, the accuracy of the position of the workpiece or the tool is assumed entirely by the transport device. In addition, this position must be able to be changed at will without having to make any particular manual adjustment.

Etant donné que le mandrin revolver doit amener la pièce dans une position précise déterminée pour la transmettre au mandrin d'une machine-outil, il faut qu'il comporte des moyens d'ouverture du mandrin. Ces moyens ne peuvent être actionnés à distance que par un fluide, ce qui suppose la présence de moyens d'étanchéité entre la partie fixe du mandrin et la partie rotative portant les moyens de préhension de la pièce ou de l'outil. L'étanchéité entre une partie fixe et une partie mobile constitue toujours un problème délicat. De plus, dans le cas présent, il est important que l'étanchéité ne crée pas des forces de frottements susceptibles d'interférer avec la précision recherchée. Since the revolving chuck must bring the workpiece into a precise determined position in order to transmit it to the chuck of a machine tool, it must include means for opening the chuck. These means can only be actuated remotely by a fluid, which supposes the presence of sealing means between the fixed part of the mandrel and the rotary part carrying the means for gripping the part or the tool. Sealing between a fixed part and a mobile part is always a delicate problem. In addition, in the present case, it is important that the seal does not create frictional forces liable to interfere with the desired precision.

Le but de la présente invention est d'apporter une solution susceptible de permettre le positionnement d'une pièce ou d'un outil dans n'importe quelle position déterminée avec une précision extrême, de l'ordre du centième de millimètre ou moins, de façon parfaitement reproductible et sans qu'il n'y ait de risque d'erreur cumulative entraînant une dérive de la précision absolue. The purpose of the present invention is to provide a solution capable of allowing the positioning of a part or a tool in any determined position with extreme precision, of the order of a hundredth of a millimeter or less, of perfectly reproducible and without there being any risk of cumulative error leading to a drift in absolute precision.

A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif à mandrins revolver selon la revendication 1. To this end, the subject of the present invention is a device with revolving chucks according to claim 1.

Le dessin annexé illustre, schématiquement et à The attached drawing illustrates, schematically and to

titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif objet de la présente invention. by way of example, two embodiments of the device which is the subject of the present invention.

La fig. 1 est une vue en élévation coupée selon la ligne l-l de la figure 3, de la première forme d'exécution de ce dispositif. Fig. 1 is an elevational view cut along line l-l in FIG. 3, of the first embodiment of this device.

La fig. 2 est une vue en élévation coupée selon la ligne ll-ll de la fig. 1. Fig. 2 is an elevational view cut along line II-II of FIG. 1.

La fig. 3 est une vue en élévation selon la position III de la fig. 1. Fig. 3 is an elevational view in position III of FIG. 1.

La fig. 4 est une vue en élévation coupée selon la ligne IV—IV de la fig. 5, de la seconde forme d'exécution du dispositif. Fig. 4 is an elevational view cut along line IV-IV of FIG. 5, of the second embodiment of the device.

La fig. 5 est une vue agrandie en coupe selon la ligne V-V de la fig. 4, de la partie inférieure du dispositif. Fig. 5 is an enlarged sectional view along the line V-V of FIG. 4, from the lower part of the device.

La fig. 6 est un schéma-bloc du circuit de réglage de la seconde forme d'exécution du dispositif. Fig. 6 is a block diagram of the adjustment circuit of the second embodiment of the device.

La fig. 7 est un schéma-bloc de la commande du dispositif selon la seconde forme d'exécution. Fig. 7 is a block diagram of the device control according to the second embodiment.

Le dispositif à mandrins révolver illustré par les fig. 1 à 3 comporte un bâti 1 comprenant des platines 2,2a et 3, les platines 2a et 3 étant fixées à une entretoise centrale 4 par des vis 5 et portant un arbre fixe 7. Chaque platine 2a, 3 présente un alésage dans lequel un roulement à billes 8, est chassé. Un rotor 10 est chassé à l'intérieur de ces roulements à billes 8. Un manchon 11 de distribution d'air comprimé est monté concentriquement et ajusté librement à l'intérieur du rotor 10. Ce manchon 11 est fixé par ses extrémités dans des noyu-res 2b, 3b des platines 2 et 3. Une roue 12 est fixée au côté gauche du rotor 10 par des goujons 13. Ce rotor 10 comporte quatre logements cylindriques 14 dont les axes respectifs s'étendent radialement à l'axe du rotor 10 et disposés à 90° les uns des autres. Chaque logement cylindrique 14 est fermé par un couvercle 15 percé axialement pour permettre le passage de la tige 16a d'un piston 16. La face externe du couvercle 15 porte quatre supports 17 de mâchoires 18 montés oscillants autour de pivots 19. Chacun de ces supports 17 est en prise par son bord interne avec une gorge 16b ménagée à l'extrémité de la tige 16a du piston 16. Chaque piston 16 est rappelé dans la position de retrait de sa tige 16a par un ressort 9. The device with revolving chucks illustrated in FIGS. 1 to 3 comprises a frame 1 comprising plates 2,2a and 3, the plates 2a and 3 being fixed to a central spacer 4 by screws 5 and carrying a fixed shaft 7. Each plate 2a, 3 has a bore in which a ball bearing 8, is driven out. A rotor 10 is driven inside these ball bearings 8. A sleeve 11 for distributing compressed air is mounted concentrically and freely adjusted inside the rotor 10. This sleeve 11 is fixed by its ends in cores -res 2b, 3b of the plates 2 and 3. A wheel 12 is fixed to the left side of the rotor 10 by studs 13. This rotor 10 has four cylindrical housings 14 whose respective axes extend radially to the axis of the rotor 10 and arranged at 90 ° from each other. Each cylindrical housing 14 is closed by a cover 15 pierced axially to allow the passage of the rod 16a of a piston 16. The external face of the cover 15 carries four supports 17 of jaws 18 mounted oscillating around pivots 19. Each of these supports 17 is engaged by its internal edge with a groove 16b formed at the end of the rod 16a of the piston 16. Each piston 16 is returned to the position of withdrawal of its rod 16a by a spring 9.

Le manchon 11 comporte quatre canaux longitudinaux 20 dont deux sont visibles sur la fig. 1. Chaque canal 20 communique d'une part, avec un canal 21 percé dans la platine 3 et, d'autre part, avec un collecteur annulaire 22 ménagé sur la face externe du manchon 11. Etant donné que le rotor 10 porte quatre mandrins, le manchon 11 présente quatre collecteurs annulaires 22, dont chacun communique avec un logement cylindrique 14. Des tubes 23 relient les extrémités respectives des conduits 21 aux parties de ces mêmes conduits ménagés dans la partie supérieure de la platine 3 du bâti. The sleeve 11 has four longitudinal channels 20, two of which are visible in FIG. 1. Each channel 20 communicates on the one hand, with a channel 21 drilled in the plate 3 and, on the other hand, with an annular collector 22 formed on the external face of the sleeve 11. Since the rotor 10 carries four mandrels , the sleeve 11 has four annular collectors 22, each of which communicates with a cylindrical housing 14. Tubes 23 connect the respective ends of the conduits 21 to the parts of these same conduits formed in the upper part of the plate 3 of the frame.

Une seconde roue 24 solidaire d'un moyeu tubu-laire 24a est montée rotativement autour de l'arbre 7. Cette roue 24 est reliée à la roue 12 par une courroie crantée 25. Deux galets 26 solidaires de bascules respectives 27 dont la position est fixée A second wheel 24 secured to a tubular hub 24a is rotatably mounted around the shaft 7. This wheel 24 is connected to the wheel 12 by a toothed belt 25. Two rollers 26 secured to respective rockers 27 whose position is fixed

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par une vis de réglage 28 (fig. 2) verrouillée par un contre-écrou 29, servent à maintenir la courroie sous une tension déterminée afin d'éviter toute imprécision dans la transmission du mouvement angulaire entre les roues 12 et 24. by an adjusting screw 28 (fig. 2) locked by a lock nut 29, serve to maintain the belt under a determined tension in order to avoid any inaccuracy in the transmission of the angular movement between the wheels 12 and 24.

Un pignon d'angle 30 fixé au moyeu tubulaire 24a de la roue 24 par des vis 31, est en prise avec un pignon d'angle 32 fixé à l'extrémité d'un arbre 33 d'un réducteur 34 (fig. 1) situé à la sortie d'un moteur d'entraînement 35. A corner pinion 30 fixed to the tubular hub 24a of the wheel 24 by screws 31, is engaged with a corner pinion 32 fixed to the end of a shaft 33 of a reduction gear 34 (fig. 1) located at the outlet of a drive motor 35.

Un capteur de position 36, dans cet exemple, basé sur le principe d'une sonde à effet Hall coopérant avec un aimant permanent (non représenté) incorporé à une mâchoire 18 de i'un des mandrins est destiné à définir avec précision une position déterminée des mandrins revolver autour de l'axe de rotation du rotor 10. A position sensor 36, in this example, based on the principle of a Hall effect probe cooperating with a permanent magnet (not shown) incorporated in a jaw 18 of one of the mandrels is intended to precisely define a determined position revolver mandrels around the axis of rotation of the rotor 10.

La commande du dispositif décrit ainsi que son fonctionnement seront expliqués en relation avec la seconde forme d'exécution du dispositif, illustrée par les fig. 4 à 6. Le fonctionnement du dispositif décrit en relation avec les fig. 1 à 3 est le suivant: The control of the device described and its operation will be explained in relation to the second embodiment of the device, illustrated in FIGS. 4 to 6. The operation of the device described in relation to FIGS. 1 to 3 is as follows:

Le moteur 35 entraîne le pignon d'angle 32 par l'intermédiaire du réducteur 34. La vitesse angulaire de ce pignon d'angle 32 est de 1/80 par rapport à la vitesse angulaire de l'arbre du moteur 35. Le rapport entre le pignon d'angle 32 et le pignon d'angle 30 est de 1/2 de sorte que la vitesse de rotation du rotor 10 est de 1/160 par rapport à la vitesse du moteur 35. Dans cet exemple, un codeur (non représenté) délivre 1250 impulsions à chaque tour du moteur, de sorte que cet encodeur délivre 200 000 impulsions pour chaque tour du rotor 10, ce qui représente environ 9 impulsions par minute d'angle de ce rotor 10. Dans cet exemple le diamètre du rotor 10 considéré à l'extrémité des mâchoires 18 est de 140 mm, représentant une longueur de circonférence de 439 824 mm, de sorte que chaque impulsion de l'encodeur 38 correspond à 2,2 um de la longueur de cette circonférence. Compte tenu de la très grande précision qui peut être obtenue par le capteur de position 36, les mandrins peuvent être positionnés avec une précision 0,01 mm. The motor 35 drives the angle pinion 32 via the reduction gear 34. The angular speed of this angle pinion 32 is 1/80 relative to the angular speed of the motor shaft 35. The ratio between the angle pinion 32 and the angle pinion 30 is 1/2 so that the speed of rotation of the rotor 10 is 1/160 relative to the speed of the motor 35. In this example, an encoder (not shown) delivers 1,250 pulses per revolution of the motor, so that this encoder delivers 200,000 pulses for each revolution of the rotor 10, which represents approximately 9 pulses per minute of angle of this rotor 10. In this example the diameter of the rotor 10 considered at the end of the jaws 18 is 140 mm, representing a circumference length of 439 824 mm, so that each pulse of the encoder 38 corresponds to 2.2 μm of the length of this circumference. Given the very high precision which can be obtained by the position sensor 36, the mandrels can be positioned with an accuracy of 0.01 mm.

La commande pneumatique des mâchoires 18 des mandrins consiste simplement à faire basculer ces mâchoires à rencontre de la force exercée par le ressort de rappel 9 sur le piston 16 et transmise par la tige 16a et la gorge 16b en prise avec le bord interne du support 17 de mâchoire 18 articulé autour du pivot 19. Ces mâchoires 18 peuvent soit pincer la face externe d'une pièce et dans ce cas, le piston 16 est poussé par la pression de l'air comprimé pour écarter les mâchoires 18 afin de permettre l'insertion de la pièce entre elles puis la pression d'air est supprimée et c'est le ressort 9 qui agit sur le piston 16 pour serrer les mâchoires 18 autour de la pièce, soit prendre une pièce de l'intérieur en s'appliquant contre la face interne d'une ouverture ou d'un dégagement. Dans ce cas, le mandrin travaille de façon inverse, c'est-à-dire que les mâchoires 18 sont appliquées contre la face interne de la pièce par la pression pneumatique qui s'exerce constamment et quand la pièce doit être libérée du mandrin, la pression pneumatique est supprimée et ie ressort 9 ramène les mâchoires en un mouvement centripète libérant ainsi la pièce. The pneumatic control of the jaws 18 of the mandrels simply consists in tilting these jaws against the force exerted by the return spring 9 on the piston 16 and transmitted by the rod 16a and the groove 16b in engagement with the internal edge of the support 17 jaw 18 articulated around the pivot 19. These jaws 18 can either pinch the external face of a part and in this case, the piston 16 is pushed by the pressure of the compressed air to spread the jaws 18 in order to allow the insertion of the part between them then the air pressure is removed and it is the spring 9 which acts on the piston 16 to tighten the jaws 18 around the part, or take a part from the inside by applying against the internal face of an opening or a clearance. In this case, the mandrel works in reverse, that is to say that the jaws 18 are applied against the internal face of the part by the pneumatic pressure which is constantly exerted and when the part must be released from the mandrel, the pneumatic pressure is eliminated and the spring 9 returns the jaws in a centripetal movement thus releasing the part.

La seconde forme d'exécution illustrée par les fig. 4 à 6 diffère de la précédente par le fait que les mandrins peuvent tourner autour de deux axes. Ils peuvent en effet non seulement tourner autour de l'axe autour duquel ils s'étendent radialement, mais également autour de leurs axes propres. The second embodiment illustrated in FIGS. 4 to 6 differs from the previous one in that the chucks can rotate around two axes. They can indeed not only rotate around the axis around which they extend radially, but also around their own axes.

Ce dispositif comporte un bâti comprenant quatre platines 40, 40a et 41, 41a. Les platines 40a et 41a sont fixées à une entretoise centrale 42 par des vis This device comprises a frame comprising four plates 40, 40a and 41, 41a. The plates 40a and 41a are fixed to a central spacer 42 by screws

43. Deux arbres fixes 44 et 45 sont montés entre les platines 40 et 41. Les platines 40a et 41a comportent chacune une ouverture dans laquelle est chassé un roulement à billes 46, 46a. Ces roulements à billes servent au pivotement d'un rotor 47, concentriquement à l'arbre 44. Un manchon 48 de distribution d'air comprimé est fixé à la platine 41 par des vis (non représentées) et ajusté librement à l'intérieur d'un alésage du rotor 47 coaxial à l'arbre 43. Two fixed shafts 44 and 45 are mounted between the plates 40 and 41. The plates 40a and 41a each have an opening in which is driven a ball bearing 46, 46a. These ball bearings are used for pivoting a rotor 47, concentrically with the shaft 44. A sleeve 48 for distributing compressed air is fixed to the plate 41 by screws (not shown) and freely adjusted inside d '' a bore of the rotor 47 coaxial with the shaft

44, ménagé dans la partie du rotor 47 située à droite sur la fig. 5. Ce rotor 47 comporte un second alésage 49 coaxial à l'arbre 44 et ménagé dans la partie gauche sur la fig. 5. Cet alésage est de plus grand diamètre que celui situé dans la partie droite. Quatre autres alésages 49a disposés radialement par rapport à l'arbre 44 sont encore ménagés dans le rotor 47. Ces alésages sont répartis à 90° les uns des autres. 44, formed in the part of the rotor 47 located on the right in FIG. 5. This rotor 47 has a second bore 49 coaxial with the shaft 44 and formed in the left part in FIG. 5. This bore is larger in diameter than that located on the right. Four other bores 49a disposed radially with respect to the shaft 44 are also provided in the rotor 47. These bores are distributed at 90 ° from one another.

Un élément tubulaire 50, dont la fonction sera expliquée par la suite est chassé dans chaque alésage 49a. Cet élément tubulaire présente un rebord 50a découpé pour former des bras élastiques destinés à venir se crocher dans une rainure ménagée dans la face interne d'une douille 51 à l'intérieur de laquelle deux roulements à billes 52 servent au pivotement d'un support de mandrin cylindrique 53 solidaire d'un pignon d'angle 54 en prise avec un pignon d'angle 55 fixé à un moyeu 56 par des vis 57. Ce moyeu 56 est monté rotativement sur l'arbre 44 par des roulements à billes 58. A tubular element 50, the function of which will be explained subsequently, is driven into each bore 49a. This tubular element has a rim 50a cut out to form elastic arms intended to hook into a groove made in the internal face of a sleeve 51 inside which two ball bearings 52 are used to pivot a support for cylindrical mandrel 53 integral with a corner pinion 54 engaged with a corner pinion 55 fixed to a hub 56 by screws 57. This hub 56 is rotatably mounted on the shaft 44 by ball bearings 58.

Le support de mandrin cylindrique 53 comporte un logement 59 fermé par un obturateur étanche 60 et renferme un piston 61 soumis à l'action d'un ressort de rappel 62. Un élément de limitation de course 63 est fixé dans la paroi du support de mandrin cylindrique 53 et fait saillie dans un dégagement ménagé dans le piston 61 pour en limiter la course dans les deux sens. Pour alimenter le logement 59, une ouverture 64 traverse l'élément tubulaire 50 et communique, d'une part, avec un collecteur annulaire 65 ménagé dans la face de l'alésage 49a et, d'autre part, avec un collecteur annulaire 66 ménagé dans la face externe du support de mandrin cylindrique 53. Comme on peut le constater alors qu'il y a un joint d'étanchéité entre le rotor 47 et l'élément tubulaire 50 de part et d'autre de l'ouverture 64, il n'y en a pas entre l'élément tubulaire 50 et le support de mandrin cylindrique 53 et l'ajustement entre eux est libre, autorisant ainsi une légère fuite d'air cette fuite étant limitée à environ 5% du débit d'air, compte tenu de la perte de charge résultant du faible jeu entre le support de mandrin cylindrique 53 et l'élément tubulaire 50. Cette fuite permet de réduire considérablement la force de The cylindrical mandrel support 53 comprises a housing 59 closed by a sealed shutter 60 and contains a piston 61 subjected to the action of a return spring 62. A stroke limiting element 63 is fixed in the wall of the mandrel support cylindrical 53 and projects into a recess in the piston 61 to limit the stroke in both directions. To supply the housing 59, an opening 64 passes through the tubular element 50 and communicates, on the one hand, with an annular collector 65 formed in the face of the bore 49a and, on the other hand, with an annular collector 66 formed in the external face of the cylindrical mandrel support 53. As can be seen while there is a seal between the rotor 47 and the tubular element 50 on either side of the opening 64, it there is none between the tubular element 50 and the cylindrical mandrel support 53 and the adjustment between them is free, thus authorizing a slight air leakage this leakage being limited to approximately 5% of the air flow, taking into account the pressure drop resulting from the small clearance between the cylindrical mandrel support 53 and the tubular element 50. This leak makes it possible to considerably reduce the force of

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frottement entre ces deux pièces ce qui contribue à améliorer la précision du positionnement angulaire du support de mandrin cylindrique 53 autour de son propre axe. Par ailleurs, cette légère fuite permet de créer une légère surpression à l'intérieur du mandrin empêchant les saletés de pénétrer. friction between these two parts which contributes to improving the precision of the angular positioning of the cylindrical mandrel support 53 about its own axis. In addition, this slight leak creates a slight overpressure inside the mandrel preventing dirt from entering.

Comme on le voit toujours sur la figure 5, le collecteur 65 est relié à une source d'air sous pression (non représentée) par un conduit 67 reliant le collecteur annulaire 65 à l'un des quatre collecteurs annulaires 68 ménagés à la surface du manchon 48 de distribution d'air comprimé. Chaque collecteur 68 est relié à la source d'air sous pression par des conduits distincts 69 qui communiquent avec des conduits 70 ménagés à l'intérieur de la platine 41 reliés par des tubes 71, de sorte que cette alimentation d'air comprimé est entièrement intégrée au dispositif et ne nécessite pas un enchevêtrement de tuyaux qui risquent toujours d'interférer avec les mouvements du dispositif. As always seen in Figure 5, the manifold 65 is connected to a source of pressurized air (not shown) by a conduit 67 connecting the annular manifold 65 to one of the four annular collectors 68 formed on the surface of the sleeve 48 for compressed air distribution. Each manifold 68 is connected to the source of pressurized air by separate conduits 69 which communicate with conduits 70 formed inside the plate 41 connected by tubes 71, so that this supply of compressed air is entirely integrated into the device and does not require a tangle of pipes which are always likely to interfere with the movements of the device.

Le rotor 47 est solidaire d'une roue 72 en prise avec une courroie crantée 73 qui relie cette roue 72 à une roue 74 montée sur l'arbre 45 (fig. 5). Parallèlement, une roue 75 est fixée au moyeu 56 et est en prise avec une courroie crantée 76 qui relie cette roue 75 à une roue 77 montée sur l'arbre 45. Chacune des roues 74 et 77 porte un pignon d'angle 78 respectivement 79 en prise chacun avec un pignon d'angle 80 respectivement 81 solidaires de deux arbres 82 respectivement 83 reliés à deux servo-moteurs 84 respectivement 85 par deux réducteurs 86 respectivement 87. Chaque moteur est encore associé à un encodeur 88 respectivement 89 (fig. 6) qui, dans cet exemple, produit 1250 impulsions à chaque tour du servo-moteur, 84 respectivement 85 comme pour la première forme d'exécution, ce qui permet de fixer, avec une très grande précision, toutes les positions angulaires désirées aussi bien autour de l'axe de l'arbre 44 qu'autour de l'axe de chaque support de mandrin 53, compte tenu de la démultiplication entre le moteur et le rotor 47 d'une part, et les supports de mandrins respectifs d'autre part, comme ceci a déjà été expliqué en relation avec la première forme d'exécution. The rotor 47 is integral with a wheel 72 engaged with a toothed belt 73 which connects this wheel 72 to a wheel 74 mounted on the shaft 45 (fig. 5). In parallel, a wheel 75 is fixed to the hub 56 and is engaged with a toothed belt 76 which connects this wheel 75 to a wheel 77 mounted on the shaft 45. Each of the wheels 74 and 77 carries a pinion gear 78 respectively 79 each engaged with a corner pinion 80 respectively 81 integral with two shafts 82 respectively 83 connected to two servo motors 84 respectively 85 by two reducers 86 respectively 87. Each motor is also associated with an encoder 88 respectively 89 (fig. 6 ) which, in this example, produces 1250 pulses at each revolution of the servo-motor, 84 respectively 85 as for the first embodiment, which makes it possible to fix, with very high precision, all the desired angular positions as well around of the axis of the shaft 44 that around the axis of each mandrel support 53, taking into account the reduction between the motor and the rotor 47 on the one hand, and the respective mandrel supports on the other hand , like this already been explained with the first embodiment.

Comme dans la première forme d'exécution, chaque courroie crantée 73, 76 est mise sous tension par deux galets presseurs dont seuls les galets 90 sont visibles sur les fig. 4 et 5, montés sur des bascules 91. La pression exercée sur les courroies est réglée par des vis 92 et des écrous de blocage 93. As in the first embodiment, each toothed belt 73, 76 is tensioned by two pressure rollers of which only the rollers 90 are visible in FIGS. 4 and 5, mounted on rockers 91. The pressure exerted on the belts is regulated by screws 92 and locking nuts 93.

Le support de mandrin cylindrique 53 est destiné à recevoir le mandrin 96 qui comporte une tige 97 fixée au piston 61, des leviers 98 d'actionnement de mâchoires coulissantes 99. Ce mandrin 96 est fixé au support de mandrin 53 par des vis 103 qui s'engagent dans une gorge 104. Les leviers 98 sont articulés autour d'axes respectifs 100 et comportent deux bras, l'un en prise avec une gorge 101 ménagée sur la tige 97, l'autre en prise avec un dégagement 102 ménagé sous chaque mâchoire 99. Ces leviers 98 servent à transformer le mouvement alternatif axial de la tige 97 en un mouvement alternatif radial des mâchoires 99. Comme dans la première forme d'exécution, ces mâchoires peuvent serrer par une pression centrifuge ou par une pression centripète, c'est-à-dire qu'elles peuvent saisir une pièce par une surface externe ou par une surface interne. The cylindrical mandrel support 53 is intended to receive the mandrel 96 which comprises a rod 97 fixed to the piston 61, levers 98 for actuating sliding jaws 99. This mandrel 96 is fixed to the mandrel support 53 by screws 103 which are 'engage in a groove 104. The levers 98 are articulated around respective axes 100 and comprise two arms, one engaged with a groove 101 formed on the rod 97, the other engaged with a clearance 102 formed under each jaw 99. These levers 98 serve to transform the axial reciprocating movement of the rod 97 into a reciprocating radial movement of the jaws 99. As in the first embodiment, these jaws can be clamped by centrifugal pressure or by centripetal pressure, c that is, they can grip a part by an external surface or by an internal surface.

Pour permettre la commande programmée par micro-processeur du mandrin revolver décrit ci-dessus, commande que l'on va décrire ci-après, il est indispensable de pouvoir initialiser le dispositif, c'est-à-dire, que la commande puisse se référer à une position déterminée du mandrin revolver autour de l'axe de l'arbre 44 aussi bien qu'autour des axes des supports de mandrins cylindriques, après quoi il suffit de compter les impulsions fournies par des décodeurs 88 et 89 (fig. 6) pour connaître à tout moment les positions angulaires du rotor 47 et des supports de mandrins cylindriques 53 par rapport à leurs axes respectifs. To allow the programmed command by microprocessor of the revolver chuck described above, command which will be described below, it is essential to be able to initialize the device, that is to say, that the command can be refer to a determined position of the revolver chuck around the axis of the shaft 44 as well as around the axes of the supports of cylindrical chucks, after which it suffices to count the pulses supplied by decoders 88 and 89 (fig. 6 ) to know at any time the angular positions of the rotor 47 and the cylindrical mandrel supports 53 relative to their respective axes.

A cet effet et comme pour la première forme d'exécution, ces positions angulaires déterminées sont de préférence détectées par des sondes à effet Hall qui permettent d'assurer une très grande précision. Pour repérer la position déterminée du mandrin revolver autour de l'axe de l'arbre 44, un aimant 105 est fixé à la douille 51 et une sonde à effet Hall 106 est fixée à la platine 41a. Le repérage de la position des mandrins autour de leurs axes respectifs radiaux à l'axe de l'arbre 44, est obtenu à l'aide d'un aimant 107 fixé à la roue 75, tandis qu'une sonde à effet Hall 108 est fixée dans la platine 40. For this purpose and as for the first embodiment, these determined angular positions are preferably detected by Hall effect probes which make it possible to ensure very high precision. To identify the determined position of the revolver mandrel around the axis of the shaft 44, a magnet 105 is fixed to the sleeve 51 and a Hall effect probe 106 is fixed to the plate 41a. The location of the mandrels around their respective axes radial to the axis of the shaft 44 is obtained using a magnet 107 fixed to the wheel 75, while a Hall effect probe 108 is fixed in plate 40.

A la différence de la première forme d'exécution, lorsque le moteur 84 entraîne le rotor 47 par l'intermédiaire du réducteur 86, de l'arbre 82 des pignons d'angle 78, 80 de la roue 74 de la courroie 73 et de la roue 72, cette rotation provoque aussi une rotation des supports de mandrins cylindriques 53 autour de leurs axes respectifs si le pignon d'angle 55 demeure fixe. Si on désire que les mandrins ne tournent pas autour des axes des supports de mandrins cylindriques 53, il suffit alors de faire tourner le pignon d'angle 55 à la même vitesse et dans le même sens que le rotor 47. C'est-à-dire qu'il suffit de faire tourner les servo-moteurs 84 et 85 à la même vitesse et du même nombre de tours, les rapports entre les moteurs 84 et 85 et les roues 72 respectivement 75 étant identiques. Unlike the first embodiment, when the motor 84 drives the rotor 47 via the reduction gear 86, the shaft 82 of the pinions 78, 80 of the wheel 74 of the belt 73 and wheel 72, this rotation also causes rotation of the supports of cylindrical mandrels 53 about their respective axes if the angle pinion 55 remains fixed. If it is desired that the mandrels do not rotate around the axes of the cylindrical mandrel supports 53, then it suffices to rotate the angle pinion 55 at the same speed and in the same direction as the rotor 47. That is to say -to say that it suffices to rotate the servomotors 84 and 85 at the same speed and the same number of revolutions, the ratios between the motors 84 and 85 and the wheels 72 respectively 75 being identical.

Le schéma-bloc de la fig. 6 illustre le circuit de réglage en boucle fermée des servo-moteurs 84 et 85 avec dispositif de mesure angulaire du rotor 47 autour de son axe de rotation et de chacun des quatre mandrins 96 autour de leurs axes de rotation respectifs. The block diagram in fig. 6 illustrates the closed-loop adjustment circuit of the servomotors 84 and 85 with device for angular measurement of the rotor 47 around its axis of rotation and of each of the four mandrels 96 around their respective axes of rotation.

On reconnaît sur ce schéma-bloc les servo-moteurs 84, 85, les pignons d'angle 80, 81, les roues 74, 77, les courroies crantées 73, 76, le rotor 47 d'une part et les mandrins rotatifs 96 d'autre part. Le porte-mandrins et les mandrins sont représentés séparément pour dissocier la fonction de rotation du rotor 47 de celle des mandrins rotatifs 96. Le rotor 47 est associé à la sonde 106 destinée à indiquer la position initiale tandis que la position initiale des mandrins 96 autour de leurs axes de rotation est donnée par la sonde 108. Chacune de ces sondes 106, 108 est reliée à l'entrée d'une commande numérique 109 qui permet à celle-ci de connaître la We recognize on this block diagram the servo motors 84, 85, the angle gears 80, 81, the wheels 74, 77, the toothed belts 73, 76, the rotor 47 on the one hand and the rotary mandrels 96 d 'somewhere else. The chuck holder and the chucks are shown separately to dissociate the rotation function of the rotor 47 from that of the rotary chucks 96. The rotor 47 is associated with the probe 106 intended to indicate the initial position while the initial position of the chucks 96 around of their axes of rotation is given by the probe 108. Each of these probes 106, 108 is connected to the input of a digital control 109 which allows the latter to know the

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position zéro. Cette commande numérique 109 est également reliée aux décodeurs 88, 89 de sorte que par le comptage des impulsions qui lui sont transmises, la commande numérique connaît constamment les positions angulaires instantanées du rotor 47 et des mandrins 96. zero position. This digital control 109 is also connected to the decoders 88, 89 so that by counting the pulses transmitted to it, the digital control constantly knows the instantaneous angular positions of the rotor 47 and the mandrels 96.

La sortie de la commande numérique 109 est reliée à deux amplificateurs d'entraînement 110 et 111 des servo-moteurs 84 respectivement 85, ayant chacun une autre entrée connectée à un générateur tachymétrique 112 respectivement 113 destiné à former un signal de référence pour indiquer à chaque amplificateur d'entraînement 110, 111 le sens de rotation et la vitesse des servo-moteurs 84 respectivement 85. The output of digital control 109 is connected to two drive amplifiers 110 and 111 of servo motors 84 respectively 85, each having another input connected to a tachometer generator 112 respectively 113 intended to form a reference signal to indicate to each drive amplifier 110, 111 the direction of rotation and the speed of the servo motors 84 respectively 85.

La commande numérique 109 est programmée en fonction de la suite d'opération à communiquer aux axes du rotor 47 et des mandrins rotatifs 96 et transforme les indications numériques en valeurs de consigne analogiques correspondant aux vitesses programmées pour chaque axe. The digital control 109 is programmed as a function of the sequence of operations to be communicated to the axes of the rotor 47 and of the rotary mandrels 96 and transforms the digital indications into analog reference values corresponding to the speeds programmed for each axis.

Chaque valeur de consigne est transmise à l'amplificateur d'entraînement respectif 110, 111. Chaque valeur de consigne est alors à nouveau transformée par l'amplificateur d'entraînement respectif 110, 111 en signal de tension et de puissance correspondant pour alimenter les servo-moteurs 84 respectivement 85. Les signaux de référence générés par les générateurs tachymétriques 112 respectivement 113 sont envoyés aux amplificateurs d'entraînement 110 respectivement 111 pour contrôler le sens et la vitesse de rotation des servo-moteurs 84, 85. Each setpoint is transmitted to the respective drive amplifier 110, 111. Each setpoint is then again transformed by the respective drive amplifier 110, 111 into a corresponding voltage and power signal to supply the servos. -motors 84 respectively 85. The reference signals generated by the tachometric generators 112 respectively 113 are sent to the drive amplifiers 110 respectively 111 to control the direction and the speed of rotation of the servo-motors 84, 85.

Le schéma de la fig. 7 représente la commande pneumatique des pistons 61 d'actionnement des mâchoires 99 des mandrins 96. Chaque logement 59 est relié sélectivement à la source de pression P ou à l'échappement R par une électrovalve 114 dont l'électro-aimant 115 est alimenté par un circuit électrique d'alimentation commandé par un interrupteur 116. Dans la position illustrée les quatre électro-aimants 115 des quatre électro-valves 114 sont sous tension et actionnent la valve à rencontre de la pression d'un ressort de rappel 117 qui commande la seconde position de la valve. The diagram in fig. 7 represents the pneumatic control of the pistons 61 for actuating the jaws 99 of the mandrels 96. Each housing 59 is selectively connected to the pressure source P or to the exhaust R by a solenoid valve 114 whose electromagnet 115 is powered by an electrical supply circuit controlled by a switch 116. In the position illustrated, the four electromagnets 115 of the four electro-valves 114 are energized and actuate the valve against the pressure of a return spring 117 which controls the second valve position.

Dans l'exemple illustré par la fig. 7, deux des électro-valves 114 situées dans la moitié gauche de cette figure relient les logements 59 des pistons 61 à la source de pression P, de sorte que les pistons In the example illustrated in FIG. 7, two of the solenoid valves 114 located in the left half of this figure connect the housings 59 of the pistons 61 to the pressure source P, so that the pistons

61 sont poussés à rencontre des ressorts de rappel 61 are pushed against the return springs

62 déplaçant les mâchoires vers l'extérieur ce qui permet de tenir la pièce de l'intérieur en appliquant une force centrifuge contre les parois d'une ouverture circulaire. Les deux électro-valves 114 situées à droite de cette figure relient les logements 59 des pistons 61 à l'échappement R de sorte que les pistons 61 sont soumis à l'action des ressorts de rappel respectifs 62 et que les mâchoires 99 serrent des pièces par une pression centripète de sorte qu'elles permettent de tenir une pièce en serrant une surface cylindrique externe. 62 moving the jaws outwards which allows the part to be held from the inside by applying a centrifugal force against the walls of a circular opening. The two solenoid valves 114 located to the right of this figure connect the housings 59 of the pistons 61 to the exhaust R so that the pistons 61 are subjected to the action of the respective return springs 62 and that the jaws 99 clamp parts by centripetal pressure so that they allow to hold a part by clamping an external cylindrical surface.

Claims

1. Revolver mandrel device comprising a frame (40, 40a, 41, 41a, 42) on which is mounted a rotor (47) around which the mandrels (96) extend radially, drive means (84) and for angular positioning (88-109) of said rotor (47) around its pivot axis and a supply source (P) of pressurized fluid for controlling the opening and closing of said mandrels (96), characterized by the fact that the drive means comprise a motor

(84), means (88) for generating pulses as a function of the angular displacement of the motor shaft (84) and for transmitting them to a control member (109), a reduction gear (86) disposed between said rotor and the motor (84) and initialization means (105, 106) relative to a determined angular position of said rotor, connected to said control member (109), and by the fact that said rotor (47) is mounted around '' a sleeve (48) integral with the frame (41) comprising, on its external surface, an annular distribution groove (68) for each mandrel, each annular distribution groove being connected, on the one hand, to said source of fluid under pressure (P) by a control valve (114) and a first conduit (69) passing through the sleeve parallel to its axis of revolution and, on the other hand, to a housing (59) in which a control piston (61) of the respective mandrel (96) is slidably mounted, by a second conduit (67) formed through u part integral with said rotor (47).

2. Device according to claim 1, characterized in that each mandrel (96) is integral with a cylinder (53) rotatably mounted around the axis of the mandrel which extends radially with respect to said rotor (47), cylinder (53) comprising said housing (59) in which the piston (61) for controlling the mandrel (96) is slidably mounted, being integral with a first angle pinion (54) engaged with a second angle pinion (55) rotatably mounted around the pivot axis of the rotor (47), these angle gears (54, 55) being part of a train of reducing gears arranged between said cylinder (53) and another motor d 'training

(85), the control member (109) being intended to constantly control the angular position of said other drive motor and being connected for this purpose, on the one hand, to other means (89) for generating pulses as a function of the angular displacement of the other engine and, on the other hand, to other initialization means (107, 108) relative to a determined angular position of said cylinder.

3. Device according to claim 2, characterized in that the second supply conduit of said housing (59) in pressurized fluid communicates with this housing via an opening (64) passing through another sleeve (50) freely adjusted around the cylinder (53) and adjusted with the interposition of two annular seals arranged respectively on either side of said opening (64) inside a part integral with said rotor (47) and wherein the cylinder (53) is rotatably mounted around the axis of the mandrel (96), the length of the free fit between the other sleeve (50) and the cylinder (53) and the radial space between the free fit surfaces being

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chosen to produce a pressure drop capable of limiting the flow of fluid between the other sleeve (50) and the cylinder (53) to less than 1/10 of the normal flow through the second supply conduit.

4. Device according to claim 2, characterized in that said rotor (47) is pivotally mounted on the frame (40, 40a, 41, 41a, 42) by external cylindrical surfaces and has an axial bore (49) s' extending from one of its ends to beyond the intersection between its pivot axis and the radial axes of the mandrels (96), a fixed shaft (44) being mounted on the pivot axis of said rotor (47 ), a hub (56) being pivotally mounted around this fixed shaft inside said axial bore (49), this hub carrying on the one hand said second angle pinion (55) and, on the other hand, a wheel engaged with a transmission belt connected to the other drive motor (85).

5. Device according to claim 4, characterized in that the end of said rotor (47) opposite to said axial bore (49) is integral with another wheel engaged with another transmission belt connected to said drive motor ( 84).

6. Device according to claim 1, characterized in that the first conduit (69) passing through the sleeve (48) parallel to its axis of revolution communicates with a third conduit (70) formed inside the frame (41).

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