EP0185560A2 - Machine de fraisage et polissage d'un chant d'une pièce en matériau dur - Google Patents

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EP0185560A2 EP85401952A EP85401952A EP0185560A2 EP 0185560 A2 EP0185560 A2 EP 0185560A2 EP 85401952 A EP85401952 A EP 85401952A EP 85401952 A EP85401952 A EP 85401952A EP 0185560 A2 EP0185560 A2 EP 0185560A2
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/25—Drives or gearings; Equipment therefor for compensating grinding wheel abrasion resulting from dressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/10—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of plate glass
    • B24B9/107—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of plate glass for glass plates while they are turning

Definitions

  • the invention relates to a machine for milling and polishing an edge of a piece of hard material, in particular a granite or marble stele, the outline of which can be relatively complex; the invention aims more particularly to reduce the machining time, in particular by facilitating tool changes between the different passes necessary to obtain the desired surface condition.
  • the object of the invention is to propose an apparatus for surfacing these edges, which is of simple design (and in particular very easily adaptable to any contour of stele), while being sufficiently developed to allow to reduce as much as possible the adaptations and handling between the different surfacing passes.
  • the invention therefore relates to a machine for milling and polishing an edge of a piece of hard material with predetermined outline, such as for example a granite or marble stele, characterized in that it comprises a support of said part provided with means for blocking the latter and a grinding unit subject to move as a whole along first guide means arranged in the vicinity of said support and in that said grinding unit comprises a pivoting turret provided with several grinding tools of different roughness, to present the different tools in a predetermined order of decreasing roughness in contact with the edge of said part.
  • the polishing machine shown comprises a support 11 for a stele 12 and a grinding unit î3 subject to move as a whole along the first guide means 14a, 14b, here in the form of two rectilinear rails extending in the vicinity of the support 11.
  • the grinding unit comprises a base 15 mounted on rollers 16a, 16b rolling respectively on the rails 14a, 14b.
  • This base driven by an electric motor (not shown) carries the whole of the grinding unit and performs back-and-forth movements opposite the support 11.
  • the base carries a main carriage 18 mounted movable along second guide means 19 integral with the base 15 and arranged substantially transversely to the first guide means 14a, 14b.
  • the grinding unit further comprises a secondary carriage 25 carrying grinding tools and an electric drive motor 27 of one of these tools in the position of use.
  • the secondary carriage is mounted mobile along third guide means 28, integral with the main carriage 18 and arranged parallel to the second guide means 19.
  • Means for moving the secondary carriage preferably jacks, are provided to compensate for wear of the grinding tool in use.
  • These displacement means are active over a relatively short stroke and cooperate with a limit switch 22, the role of which will be explained below. They are integrated into a conventional servo chain urging the secondary carriage 25 towards the edge 30 of the stele 12. This servo chain can be of the type acting on the means of movement of the carriage 25 to maintain the grinding force in predetermined limits.
  • the grinding unit and more particularly the carriage 25, carries a pivoting turret 32 provided with several grinding tools 33, 34, 35 ... of different roughness, to present the different tools in a predetermined order of decreasing roughness, in contact with the edge 30 of the stele 12 during successive passes.
  • the turret 32 is cantilevered at one end of the carriage 25. it is actuated by a motor 38 integral with the carriage 25.
  • the shaft of this motor carries a pinion 39, which is engaged with a toothed crown 40 secured to the turret.
  • the latter which thus pivots about a horizontal axis, is lockable in a number of predetermined angular positions, corresponding to the working positions of the various tools. Changes of tool in the machine, between the different finishing passes, thus require a minimum of time.
  • the support 11 comprises a receiving plate 41 for supporting the part 12.
  • This receiving plate consists of a cylindrical external part 42, hollow, housing a ball plate 43, vertically movable under the action of a jack 44 supporting said ball plate.
  • This conventional arrangement allows easy positioning of the part to be polished on edge, when the ball plate is in the high position, slightly above the upper edge of the cylindrical part 42. Then, the ball plate is lowered and the part ( here, the stele 12) rests on said cylindrical part 42.
  • a jack 45 secured to an upper support 46 is provided with a support pad 47, which comes into contact with the upper surface of the part 12 to confirm the fixing of this part on the support 11.
  • the lower part of the cylindrical part 42 is arranged in double ball bearing 50, so that it can rotate relative to a vertical axis, inside a fixed frame 51.
  • An electric motor 52 provided at the end of the shaft with a pinion 53 in engagement with a ring gear 54 linked to said cylindrical part 42, allows the orientation of the receiving plate 41 relative to the grinding unit.
  • a template 55 mounted on a shoulder of the receiving plate 41 extends parallel to the stele 12 to be polished.
  • the perimeter of this template reproduces the desired outline of the stele and the probe 21 is in contact with said perimeter ( Figure 1).
  • Said probe protrudes relative to the carriage 18; an electric motor 20 is mechanically coupled to the roller support arm of this probe to vary the position of said roller relative to the carriage 18.
  • the means for moving the carriage 18 are controlled to keep the probe 21 in contact with the template 55 with a predetermined force during movement of the grinding unit along the first guide means 14a, 14b above.
  • the servo system is classic. It may simply be a system for regulating the pressure in the actuating cylinder of the carriage 18.
  • the force developed on the template 55 is greater than the force urging the secondary carriage 25 in the direction of the edge 30.
  • the limit switch 22 associated with the means for moving the secondary carriage 25 is connected to control the actuation of the motor 20.
  • the latter controls the withdrawal of the probe 21 from a predetermined distance each time it is operated.
  • the motor 20 can for example be a stepping motor.
  • the grinding unit 13 and more particularly the main carriage 18, carries two sensors 56a, 56b (for example miniature contactors) placed on either side of the location of the grinding wheel in use (grinding wheel 35, in the drawings) to cooperate with the edge 30 of the stele and to be actuated by it as a function of the curvature of said edge and of the progression of the grinding unit 13 along the first guide means 14a, 14b.
  • the sensors 56 are, in this case, mounted on a retractable support (not shown) so as not to impede the rotation of the turret 32 when replacing one grinding tool with another.
  • each sensor 56a. 56b controls the rotation of the motor 52 in one direction or the other, respectively, when it is actuated.
  • the more pronounced curvature C of the edge 30 to be polished will cause actuation of the sensor 56b, since the grinding tool is kept in permanent contact with the edge 30.
  • the arrangement of sensors 56a, 56b can also be mounted at the template 55 on either side of the axis of the grinding tool in use, that is to say structurally , on either side of the probe 21 to cooperate with the edge of the template and fulfill the same control function of the motor 52.

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Abstract

Machine de polissage notamment pour les chants des stèles de granit ou de marbre. Selon l'invention, l'unité de polissage (13) mobile dans son ensemble en regard du support (11) de la stèle (12) comporte une tourelle pivotante (32) portant plusieurs outils de meulage (33, 34, 35) de rugosités différentes. La machine comporte en outre des moyens pour compenser automatiquement l'usure de l'outil en cours d'utilisation.

Description

  • L'invention concerne une machine de fraisage et polissage d'un chant d'une pièce en matériau dur, notamment une stèle de granit ou de marbre dont le contour peut être relativement complexe; l'invention vise plus particulièrement à réduire le temps d'usinage, notamment en facilitant les changements d'outil entre les différentes passes nécessaires pour obtenir l'état de surface voulu.
  • Dans l'élaboration des stèles en pierre dure, le surfaçage des chants pose un problème particulier du fait que lesdites stèles diffèrent essentiellement par leurs contours, lesquels peuvent être relativement complexes. L'invention a pour but de proposer un appareillage pour le surfaçage de ces chants, qui soit de conception simple (et en particulier très aisément adaptable à un contour quelconque de stèle), tout en étant suffisamment élaboré pour permettre de réduire le plus possible les adaptations et manutentions entre les différentes passes de surfaçage.
  • Dans cet esprit, l'invention concerne donc une machine de fraisage et polissage d'un chant d'une pièce en matériau dur de contour prédéterminé, comme par exemple une stèle de granit ou de marbre, caractérisée en ce qu' elle comprend un support de ladite pièce muni de moyens de blocage de celle-ci et une unité de meulage assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage agencés au voisinage dudit support et en ce que ladite unité de meulage comporte une tourelle pivotante munie de plusieurs outils de meulage de rugosités différentes, pour présenter les différents outils dans un ordre prédéterminé de rugosité décroissante en contact avec le chant de ladite pièce.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres perfectionnements et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre d'une machine conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue schématique en élévation de la machine de polissage conforme à l'invention;
    • - la figure 2 est une vue de dessus de la même machine, avec arrachement partiel au niveau de la tourelle pivotante de l'unité de meulage; et
    • - la figure 3 est une vue de détail en coupe et en élévation montrant la structure du support de la pièce.
  • En se référant aux dessins, on voit que la machine de polissage représentée comporte un support 11 pour une stèle 12 et une unité de meulage î3 assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage 14a, 14b, ici sous la forme de deux rails rectilignes s'étendant au voisinage du support 11. L'unité de meulage comporte une embase 15 montée sur des galets 16a, 16b roulant respectivement sur les rails 14a, 14b. Cette embase entraînée par un moteur électrique (non représenté) porte l'ensemble de l'unité de meulage et effectue des mouvements de va-et-vient en regard du support 11. L'embase porte un chariot principal 18 monté mobile le long de seconds moyens de guidage 19 solidaires de l'embase 15 et agencés sensiblement transversalement aux premiers moyens de guidage 14a, 14b. Ce chariot 18 est déplacé au moyen d'un vérin (non représenté) et porte un palpeur à galet 20 commandant un système d'asservissement de position (non représenté) du chariot principal, dont il sera question plus loin. L'unité de meulage comporte en outre un chariot secondaire 25 portant des outils de meulage et un moteur électrique d'entraînement 27 de l'un de ces outils en position d'utilisation. Le chariot secondaire est monté mobile le long de troisièmes moyens de guidage 28, solidaires du chariot principal 18 et agencés parallèlement aux seconds moyens de guidage 19. Des moyens de déplacement du chariot secondaire, de préférence des vérins, sont prévus pour compenser l'usure de l'outil de meulage en cours d'utilisation. Ces moyens de déplacement sont actifs sur une course relativement faible et coopèrent avec un contacteur de fin de course 22 dont le rôle sera expliqué plus loin. Ils sont intégrés à une chaîne d'asservissement classique sollicitant le chariot secondaire 25 vers le chant 30 de la stèle 12. Cette chaîne d'asservissement peut être du type agissant sur les moyens de déplacement du chariot 25 pour maintenir l'effort de meulage dans des limites prédéterminées.
  • Selon une caractéristique importante de l'invention, l'unité de meulage, et plus particulièrement le chariot 25, porte une tourelle pivotante 32 munie de plusieurs outils de meulage 33, 34, 35... de rugosités différentes, pour présenter les différents outils dans un ordre prédéterminé de rugosité décroissante, en contact avec le chant 30 de la stèle 12 au cours de passes successives. La tourelle 32 est montée en porte-à- faux à une extrémité du chariot 25. elle est actionnée par un moteur 38 solidaire du chariot 25. L'arbre de ce moteur porte un pignon 39, lequel est en prise avec une couronne dentée 40 solidaire de la tourelle. Cette dernière, qui pivote ainsi autour d'un axe horizontal, est verrouillable dans un certain nombre de positions angulaires prédéterminées, correspondant aux positions de travail des différents outils. Les changements d'outil dans la machine, entre les différentes passes de finition, nécessitent ainsi un minimum de temps.
  • En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 3, on voit que le support 11 comporte un plateau récepteur 41 pour supporter la pièce 12. Ce plateau récepteur se compose d'une partie extérieure cylindrique 42, creuse, abritant un plateau à billes 43, mobile verticalement sous l'action d'un vérin 44 supportant ledit plateau à billes. Cet agencement classique permet un positionnnement aisé de la pièce à polir sur chant, lorsque le plateau à billes est en position haute, légèrement au-dessus du bord supérieur de la partie cylindrique 42. Puis, le plateau à billes est abaissé et la pièce (ici, la stèle 12) repose sur ladite partie cylindrique 42. Un vérin 45 solidaire d'un support supérieur 46 est muni d'un patin d'appui 47, qui vient prendre contact avec la surface supérieure de la pièce 12 pour confirmer la fixation de cette pièce sur le support 11. La partie inférieure de la partie cylindrique 42 est agencée en double palier à billes 50, de fa-çon à pouvoir tourner par rapport à un axe vertical, à l'intérieur d'un bâti fixe 51. Un moteur électrique 52, muni en bout d'arbre d'un pignon 53 en prise avec une couronne dentée 54 liée à ladite partie cylindrique 42, permet l'orientation du plateau récepteur 41 par rapport à l'unité de meulage. Par ailleurs, un gabarit 55 monté sur un épaulement du plateau récepteur 41 s'étend parallèlement à la stèle 12 à polir. Le périmètre de ce gabarit reproduit le contour désiré de la stèle et le palpeur 21 est en contact avec ledit périmètre (figure 1). Ledit palpeur fait saillie par rapport au chariot 18; un moteur électrique 20 est mécaniquement couplé au bras porte-galet de ce palpeur pour faire varier la position dudit galet par rapport au chariot 18. Les moyens de déplacement du chariot 18 sont asservis pour maintenir le palpeur 21 en contact avec le gabarit 55 avec une force prédéterminée pendant le déplacement de l'unité de meulage le long des premiers moyens de guidage 14a, 14b précités. Le système d'asservissement est classique. Il peut s'agir simplement d'un système de régulation de la pression dans le vérin d'actionnement du chariot 18. L'effort développé sur le gabarit 55 est supérieur à l'effort sollicitant le chariot secondaire 25 en direction du chant 30.
  • Cet agencement permet la compensation automatique de l'usure de la meule. En effet, le contacteur de fin de course 22 associé aux moyens de déplacement du chariot secondaire 25 est connecté pour piloter l'actionnement du moteur 20. Ce dernier commande le retrait du palpeur 21 d'une distance prédéterminée chaque fois qu'il est actionné. Le moteur 20 peut par exemple être un moteur pas-à-pas. Ainsi, chaque fois que par suite de l'usure de l'outil, le chariot 25 arrive en fin de course, le palpeur 21 subit un léger retrait tout en restant en contact avec le gabarit 55 du fait de l'asservissement du vérin d'actionnement du chariot 18. Ceci permet d'utiliser l'outil de meulage jusqu'à usure complète, sans intervention
  • Selon une autre particularité de l'invention, l'unité de meulage 13 et plus particulièrement le chariot principal 18, porte deux capteurs 56a, 56b (par exemple des contacteurs miniaturisés) placés de part et d'autre de l'emplacement de la meule en cours d'utilisation (la meule 35, sur les dessins) pour coopérer avec le chant 30 de la stèle et être actionnés par lui en fonction de la courbure dudit chant et de la progression de l'unité de meulage 13 le long des premiers moyens de guidage 14a, 14b. Bien entendu, les capteurs 56 sont, dans ce cas, montés sur un support rétractable (non représenté) pour ne pas entraver la rotation de la tourelle 32 au moment du remplacement d'un outil de meulage par un autre.
  • Ces capteurs 35 font partie de moyens de commande de position pilotant le moteur 52. La conception de ces moyens de commande est à la portée de l'homme de métier. Il suffit, par exemple, que chaque capteur 56a. 56b commande la mise en rotation du moteur 52 dans un sens ou dans l'autre, respectivement, lorsqu'il est actionné. Ainsi, en se référant à la figure 2, si on suppose que l'unité de meulage se déplace vers la gauche, la courbure C plus prononcée du chant 30 à polir, provoquera l'actionnement du capteur 56b, puisque l'outil de meulage est maintenu en contact permanent avec le chant 30. Si l'actionnement du capteur 56b se traduit par la mise en rotation du moteur 52 dans un sens tel que le plateau récepteur 41 tourne lentement dans le sens des aiguilles d'une montre, le capteur finit par perdre à nouveau le contact avec le chant 30 et le plateau récepteur s'immobilise à nouveau momentanément dans cette position jusqu'à ce que le déplacement rectiligne de l'unité de meulage entraîne à nouveau l'actionnement du capteur 56b et ainsi de suite jusqu'à ce que le polissage de la totalité du chant de la stèle soit effectué. Bien entendu, l'agencement de capteurs 56a, 56b peut aussi être monté au niveau du gabarit 55 de part et d'autre de l'axe de l'outil de meulage en cours d'utilisation, c'est-à-dire structurellement, de part et d'autre du palpeur 21 pour coopérer avec le bord du gabarit et remplir la même fonction de commande du moteur 52.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation de la machine qui vient d'être décrite, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu, si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent.

Claims (7)

1. Machine de fraisage et polissage d'un chant (30) d'une pièce en matériau dur de contour prédéterminé, comme par exemple une stèle de granit ou de marbre, caractérisée en ce qu'elle comprend un support (11) de ladite pièce muni de moyens de blocage de celle-ci et une unité de meulage (13) assujettie à se déplacer dans son ensemble le long de premiers moyens de guidage (14a, 14b) agencés au voisinage dudit support et en ce que ladite unité de meulage comporte une tourelle pivotante (32) munie de plusieurs outils de meulage (33, 34, 35) de rugosités différentes,pour présenter les différents outils dans un ordre prédéterminé de rugosité décroissante en contact avec le chant de ladite pièce.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit support de ladite pièce porte en outre un gabarit (55) dont le périmètre reproduit ledit contour prédéterminé, en ce que ladite unité de meulage comporte un chariot principal (18) monté mobile le long de seconds moyens de guidage (19) agencés sensiblement transversalement auxdits premiers moyens de guidage et portant un palpeur (21) en contact avec ledit périmètre dudit gabarit et des moyens de déplacement asservis dudit chariot principal pour maintenir ledit palpeur en contact avec ledit gabarit pendant un déplacement de ladite unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage.
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un chariot secondaire (25) portant ladite tourelle (32), montée mobile le long de troisièmes moyens de guidage (28) agencés parallèlement auxdits seconds moyens de guidage et des moyens de déplacement dudit chariot secondaire pour compenser l'usure d'un outil de meulage en cours d'utilisation.
4. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support de ladite pièce comporte un plateau récepteur (41) ou analogue, monté tournant par rapport à un axe, ladite pièce étant immobilisée sur ce plateau.
5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que des moyens d'entraînement (52, 53, 54) de ce plateau, comportant par exemple un moteur électrique, sont pilotés par des moyens de commande de position comportant notamment deux capteurs (56a, 56b) placés de part et d'autre de l'emplacement de l'outil de meulage en cours d'utilisation, pour coopérer avec ledit chant (30) et être actionné par lui en fonction de la/courbure dudit chant et de la progression de l'unité de meulage (13) le long desdits premiers moyens de guidage (14a, 14b).
6. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que des moyens d'entraînement (52, 53, 54) de ce plateau, comportant par exemple un moteur électrique, sont pilotés par des moyens de commande de position comportant notamment deux capteurs placés de part et d'autre de l'axe de l'outil de meulage en cours d'utilisation, pour coopérer avec le bord dudit gabarit (55) et être actionnés par lui en fonction de la courbure dudit bord et de la progression de l'unité de meulage le long desdits premiers moyens de guidage (14a, 14b).
7. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit chariot secondaire (25) coopère avec un contacteur de fin de course (22) connecté à des moyens de positionnement (20) dudit palpeur (21) par rapport audit chariot principal (18).
EP85401952A 1984-10-09 1985-10-07 Machine de fraisage et polissage d'un chant d'une pièce en matériau dur Withdrawn EP0185560A3 (fr)

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