EP2931475B1 - Dispositif de ponçage comprenant des moyens de changement de disque abrasif - Google Patents

Dispositif de ponçage comprenant des moyens de changement de disque abrasif Download PDF

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EP2931475B1
EP2931475B1 EP13802952.5A EP13802952A EP2931475B1 EP 2931475 B1 EP2931475 B1 EP 2931475B1 EP 13802952 A EP13802952 A EP 13802952A EP 2931475 B1 EP2931475 B1 EP 2931475B1
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EP
European Patent Office
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plate
disk
assembly
sanding
pulling
Prior art date
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EP13802952.5A
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German (de)
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EP2931475A1 (fr
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Samuel BONNET
Sébastien Garnier
Sébastien LE LOCH
Benoît FURET
Guillaume GALLOT
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Universite de Nantes
Original Assignee
Universite de Nantes
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Publication date
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    • 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
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools
    • 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
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/04—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with oscillating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/046—Clamping or tensioning means for abrasive sheets
    • 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
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D9/00—Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper
    • B24D9/08—Circular back-plates for carrying flexible material
    • B24D9/085—Devices for mounting sheets on a backing plate

Definitions

  • the present invention relates to the field of sanding devices.
  • the present invention relates to a sanding device comprising means for precise and autonomous abrasive disk change.
  • the invention applies in particular to orbital sanders having dust suction means through a support plate and through the abrasive disk.
  • a first object of the present invention is to provide means to ensure reliable operation over time, despite operating in a difficult environment because of the dust resulting from sanding.
  • Another object of the invention is to provide means for ensuring a precise relative positioning of a sanding support plate with respect to replacement abrasive discs intended to be placed on said support plate.
  • This set constitutes a complete and autonomous system allowing, after simple positioning of the orbital sanding effector 100 by an automated means, to angularly orient the plate 110 of the sander 100, to remove a used perforated disc 10, to position a new perforated disc 10 on the tray, to control at all times the presence or absence of disc perforated 10 on the plate 110 and store a set of new perforated discs 10 in a magazine.
  • the system guarantees precise positioning of the new perforated disc 10 by imposing the coincidence of suction orifices respectively provided in the abrasive disk 10 and in the plate 110.
  • the set illustrated on the figure 1 is designed to be compact enough to be embedded on a moving means or on the rail of a 7-axis industrial robot for example.
  • the aforementioned 6 subassemblies are positioned to intervene successively in order to tear off a used abrasive disk 10 placed on the plate 110 of an orbital sander 100, then to replace a new disk 10 on the plate 110, starting from a unique and constant position of the sander 100 (O, X, Z mark) and its automated arm. In the following description, this position of the sander will be called “single position" for simplification.
  • each of the 6 subsets makes it possible to individually actuate each of these subsets sequentially without interfering with the other subsets.
  • the sander 100 is placed on an automated arm adapted to sequentially move the sander between the abrasive disc changing position 10 illustrated in FIG. figure 1 and a working position remote from the disk change assembly, wherein the abrasive disk carried by the plate 110 is supported on a piece to be sanded and drag to ensure the sanding of this piece.
  • the orbital sander 100 schematized on the figure 2 has a housing 102 which carries a motor shaft 120 centered on an axis 122 and a driven shaft 130 connected to the plate 110 and itself centered on an axis 132 parallel to the axis 122 of the motor shaft 120 but eccentric with respect to this axis 122 of a few millimeters.
  • the drive shaft 120 is rotated about the axis 122 by the motor 140 of the sander.
  • the driven shaft 130 is rotatably mounted in a bearing 136 connected to the drive shaft 120 by a rigid radial arm 134 transverse to the axis 122.
  • the bearing 136 describes an orbital movement about the axis 122.
  • the driven shaft 130 is continuously free to rotate in the bearing 136, about its axis 132.
  • the relative rotational movement of the driven shaft 130 relative to the bearing 136 depends on the resistant forces applied by the sanded piece on the abrasive disc 10 connected to the plate 110.
  • the motor shaft 120 When stopped, the motor shaft 120 becomes free and can be turned manually.
  • the support plate 110 is carried by the free end of the driven shaft 130 emerging from the housing 102. It extends perpendicularly to the axis 132.
  • the plate 110 is adapted to receive and maintain by any appropriate means, for example by a velvet / hook type system or any equivalent means, an abrasive disk 10.
  • the plate 110 and the disc 10 are provided with respective through perforations 112, 12.
  • the arrangement of the perforations 12 provided on the disc 10 is identical to the arrangement of the perforations 112 provided on the plate 110 to allow the evacuation of the dust by suction. course of operation.
  • Each perforation 12 of the disc 10 must be perfectly aligned with a perforation 112 of the plate 110 to allow an optimal suction flow.
  • the support plate 110 comprises two notches 114, 116 distributed angularly around its periphery.
  • the two notches extend over the entire thickness of the plate 110 and opens onto the peripheral edge of the plate.
  • the two notches 114, 116 are symmetrical and diametrically opposed.
  • a first notch 114 is intended to cooperate with the positioning or indexing module 200 and the second notch 116 is intended to cooperate with a tear-off pliers 410 and the abrasive disk presence control module 500.
  • indexing means on the plate 110 in the form of a removal of material at the level of the two symmetrical notches 114, 116, has no dynamic or vibratory impact on the orbital sander. rotation.
  • these means 200 are preferably placed in the upper part of the disc changing assembly, at the station occupied by the sander 100 in the tear-off position of a used disc and positioning of a new disc 10.
  • the inclined surface 212 is located along a rectilinear section of the approach path of the plate 110 when the automated arm (not shown in the appended figures as indicated above) moves the sander 100 in the single position (reference O; X Z) that it must occupy in the set of disk change.
  • the inclined surface 212 is not parallel to the main direction of this section, but converges towards the median plane of the trajectory of the plate, towards the aforementioned single position.
  • the aforementioned plan will be referred to as the "median plane of trajectory". This plan is parallel to the plan of figures 1 and 8 to 10 and perpendicular to the plane of Figures 5 to 7 .
  • the two rollers 222 and 224 are carried by a mount 225 on either side of the median plane of trajectory of the plate 110. Their axes of rotation are parallel to the axes 122 and 132. Thus at the end of its displacement the plate 110 comes in contact with the two rollers 222 and 224 and the driven shaft 130 of the plate 110 ends to position itself precisely behind the motor shaft 120, the axis 132 and the axis 122 state in a plane which coincides with the direction axis of advance as seen on the figure 7 and which corresponds to the median plane of trajectory.
  • the motorized roller 222 in contact with the periphery of the plate 110, then makes it possible to drive in rotation the plate 110 around the axis 132 (and thus its perforated abrasive disk 10) in order to angularly orient the plate 110.
  • a sensor 226 preferably comprising a mechanical probe 227 located between the two rollers 222 and 224, in the median plane of trajectory, detects one of the two notches 114 of the plate 110 and triggers the rotational stop of the roller 222 when the probe 227 is placed opposite the notch 114, then ending the positioning of the suction ports 12 and 112.
  • the detection of the notch 114 may be made in various ways, for example but not necessarily by penetration of the mechanical probe in the notch 114.
  • the orbital sander 100 then occupies the precise position sought with respect to the assemblies 300, 400, 500, 600 and 700 to ensure the removal of a used disk 10 and the installation of a new disk 10.
  • This pulling subset 400 associated with the elevator subassembly 300 is placed at rest laterally at a lower floor relative to the station occupied by the sander 100 in a single position.
  • the tearing subassembly 400 comprises a plate 410 which rotates a jaw 412.
  • the plate 410 and the jaw 412 form in combination a disk gripping pliers.
  • the jaw 412 can be moved by any appropriate means, for example a jack 414, between a rest position, as illustrated in FIG. figure 8 in which the jaw 412 is remote from the plate 410, for example orthogonal to the plate 410, the clamp is open, and a working position in which the jaw 412 is pressed against the upper surface of the plate 410 and the clamp is by consequently closed.
  • the elevator 300 may be the subject of many embodiments. It preferably comprises a guide 310 inclined with respect to the vertical and centered on the median plane of trajectory, associated with a jack 320.
  • the guide 310 and the jack 320 are adapted to move the plate 410 and the lifting subassembly 400 in the median plane of trajectory between a retracted rest position shown on the figure 1 in which the pulling subassembly 400 is waiting in a lower lateral position relative to the sander 100 and a working position shown on the figure 8 in which the plate 410 is moved in abutment against the surface bottom of the plate 110, the jaw 412 being placed opposite the notch 116.
  • the actuation of the jack 414 causes the closure of the clamp by pivoting the jaw 412 (which is placed in the notch 116), and pinching the edge of a used disk 10 at the notch 116 .
  • the retraction of the jack 320 makes it possible to lower the plate 410 in the closed position of the clamp and thus to tear off the disk 10.
  • This control subassembly 500 is also placed at rest laterally at a lower stage relative to the station occupied by the sander 100 in a single position, and this preferably in a position diametrically opposed to the pulling module 400 with respect to the vertical of the sander 100.
  • the control module 500 comprises a rod 510 rotatably mounted on a base 512 and moved by any appropriate means, for example a jack 514, between a rest position, as illustrated in FIG. figure 9 in which the rod 510 is remote from the plate 110, and a working position in which the rod 510 is moved towards the plate 110 opposite the notch 116. During this movement, the rod 510 moves in the median plane of trajectory .
  • control module 500 is actuated firstly after tearing off a used disc 10 in order to check that the pulling has taken place. well done and secondly after setting up a new disc to control that the establishment of this new record has been made.
  • This control step is essential to ensure that the plate 110 is not likely to be affixed to a part to be sanded, being devoid of abrasive disc 10. In the opposite case indeed the displacement of the plate 110 on said part to be sanded could to deteriorate it.
  • This subassembly 600 is placed under the station occupied by the sander 100 in a single position, in the vertical thereof.
  • a magazine system 610 stores a set of abrasive discs 10 stacked horizontally on a base 602.
  • the discs 10 are positioned by an operator on 2 vertical centering rods 612, 616 each equipped, at their upper free end with a clip 613, 617 for holding the abrasive discs 10 and at their lower end, with a return spring 614, 618.
  • the clips 613, 617 are adapted to allow the extraction of a disc 10 when it adheres to the plate 110 while prohibiting extraction of the underlying disc.
  • the centering rods 612, 616 are mounted to slide vertically on the base 602 and urged downwards by the springs 614, 618 relative to the base 602.
  • an elevator system 700 for example a cylinder 710 underlying the magazine 610, makes it possible to push the magazine 610 upwards and to propose to the plate 110 without a disk a new tool 10 .
  • the angular orientation of the new disk 10 relative to the plate 110 and therefore a perfect alignment of the respective perforations 12 and 112 provided on the disk 10 and on the plate 110 are guaranteed since the plate is positioned accurately with respect to the sensor 226 and the The 610 store itself is precisely oriented with respect to the 226 sensor repository.
  • the descent of the store 610 by controlling the cylinder 710 separates the disk 10 from the reserve 610.
  • control system 500 ensures the presence of the disc 10 by the previously described step of displacement of the rod 510 and measurement of the stroke of it.
  • the abrasive disk change assembly then allows the automated arm to remove the orbital sander 100 to continue its sanding operation.
  • the device according to the present invention may comprise an additional actuator of the slide type to provide several abrasive disc magazines 610 with different particle sizes, for example, selectively under the plate 110 of the sander 100.
  • the assembly proposed according to the invention allows complete automation of the abrasive disc change and ensures precise positioning of the abrasive discs on the support plate of the sanding device suitable for ensuring optimum suction of sanded dust and to prohibit the application of the tray sanding support without the presence of a disc abrasive, on a surface to be sanded, thus avoiding any risk of deterioration of the surface to be sanded.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention concerne le domaine des dispositifs de ponçage.
  • Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif de ponçage comprenant des moyens de changement précis et autonome de disque abrasif.
  • Plus précisément encore l'invention s'applique en particulier aux ponceuses orbitales comportant des moyens d'aspiration de poussières à travers un plateau support et à travers le disque abrasif.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • Différents dispositifs de ponçage et de moyens de changement de leurs disques abrasifs ont déjà été proposés.
  • On trouvera des exemples de tels dispositifs connus dans les documents FR 2 942 735 , US 5 231 803 et GB 2 352 417 .
    • BUT DE L'INVENTION
  • Un premier but de la présente invention est de proposer des moyens permettant de garantir un fonctionnement fiable dans le temps, malgré un fonctionnement dans un environnement difficile en raison des poussières résultant du ponçage.
  • Un autre but de l'invention est de proposer des moyens permettant d'assurer un positionnement relatif précis d'un plateau support de ponçage par rapport à des disques abrasif de rechange destinés à être placés sur ledit plateau support.
    • DESCRIPTION DE L'INVENTION
  • Les buts précités sont atteints selon la présente invention grâce à un ensemble de ponçage tel que défini en revendication 1 annexée.
    • DESCRIPTION RAPIDE DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels :
    • la figure 1 illustre une vue générale d'un ensemble de changement d'un disque abrasif perforé sur une ponceuse orbitale, conforme à la présente invention,
    • la figure 2 illustre schématiquement la structure générale d'une ponceuse orbitale,
    • les figures 3 et 4 illustrent respectivement un plateau conforme à la présente invention et un disque abrasif perforé destiné à être fixé sur un tel plateau,
    • les figures 5 et 6 illustrent des moyens de pré-positionnement du plateau de la ponceuse orbitale au niveau de l'ensemble de changement de disque abrasif, à deux stades successifs de leur fonctionnement,
    • la figure 7 illustre un sous ensemble d'orientation du plateau de la ponceuse orbitale,
    • la figure 8 illustre un sous-ensemble d'arrachage d'un disque perforé, conforme à la présente invention,
    • la figure 9 illustre un sous-ensemble de contrôle d'un disque perforé, conforme à la présente invention, et
    • la figure 10 illustre un sous-ensemble de positionnement d'un disque perforé en regard du plateau support.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • On a représenté sur la figure 1 un ensemble adapté pour assurer le changement automatique de disques abrasifs perforés 10 placés sur le plateau support 110 d'une ponceuse orbitale 100.
  • Cet ensemble constitue un système complet et autonome permettant, après positionnement simple de l'effecteur de ponçage orbital
    100 par un moyen automatisé, d'orienter angulairement le plateau 110 de la ponceuse 100, de retirer un disque perforé usagé 10, de positionner un nouveau disque perforé 10 sur le plateau, de contrôler à tout moment la présence ou l'absence de disque perforé 10 sur le plateau 110 et de stocker un ensemble de disques perforés neufs 10 dans un magasin. Le système garanti un positionnement précis du nouveau disque perforé 10 en imposant la coïncidence d'orifices d'aspiration prévus respectivement dans le disque abrasif 10 et dans le plateau 110.
  • L'ensemble de changement de disque abrasif illustré sur la figure 1 annexée comprend 6 sous-ensembles :
    • Un système 200 d'indexage du plateau 110,
    • Un système 300 d'ascenseur pour arrachage,
    • Un système 400 d'arrachage de disque 10,
    • Un système 500 de contrôle de la présence d'un disque 10,
    • Un système 600 de magasin de disques neufs 10,
    • Un système 700 d'ascenseur pour le magasin de disques neufs 10.
  • L'ensemble illustré sur la figure 1 est conçu pour être suffisamment compact pour être embarqué sur un moyen mobile ou sur le rail d'un robot industriel 7 axes par exemple.
  • Les 6 sous-ensembles précités sont positionnés pour intervenir successivement afin de procéder à l'arrachage d'un disque abrasif usagé 10 placé sur le plateau 110 d'une ponceuse orbitale 100, puis replacer un disque neuf 10 sur le plateau 110, à partir d'une position unique et constante de la ponceuse 100 (repère O ; X ; Z) et de son bras automatisé. Dans la suite de la description, cette position de la ponceuse sera dénommée « position unique » par simplification.
  • La position respective de chacun des 6 sous-ensembles permet d'actionner individuellement de manière séquentielle chacun de ces sous-ensembles sans interférer avec les autres sous-ensembles.
  • La ponceuse 100 est placée sur un bras automatisé adapté pour déplacer séquentiellement la ponceuse entre la position de changement de disque abrasif 10 illustrée sur la figure 1 et une position de travail éloignée de l'ensemble de changement de disque, dans laquelle le disque abrasif porté par le plateau 110 est en appui sur une pièce à poncer et entrainer pour assurer le ponçage de cette pièce.
  • La structure et le fonctionnement d'un tel bras automatisé sont connus en eux-mêmes et peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Le bras automatisé n'est donc pas illustré sur les figures annexées et ne sera pas décrit plus en détail par la suite.
  • La ponceuse orbitale 100 schématisée sur la figure 2 possède un carter 102 qui porte un arbre moteur 120 centré sur un axe 122 et un arbre mené 130 lié au plateau 110 et lui-même centré sur un axe 132 parallèle à l'axe 122 de l'arbre moteur 120 mais excentré par rapport à cet axe 122 de quelques millimètres.
  • L'arbre moteur 120 est entrainé en rotation autour de l'axe 122 par le moteur 140 de la ponceuse. L'arbre mené 130 est monté à rotation dans un palier 136 lié à l'arbre moteur 120 par un bras rigide radial 134 transversal à l'axe 122. Ainsi lorsque l'arbre moteur 120 est entrainé à rotation autour de l'axe 122, le palier 136 décrit un mouvement orbital autour de l'axe 122. L'arbre mené 130 est continuellement libre de rotation dans le palier 136, autour de son axe 132. Le mouvement relatif de rotation de l'arbre mené 130 par rapport au palier 136 dépend des efforts résistants appliqués par la pièce poncée sur le disque abrasif 10 lié au plateau 110.
  • A l'arrêt, l'arbre moteur 120 devient libre et peut être tourné manuellement.
  • Le plateau support 110 est porté par l'extrémité libre de l'arbre mené 130 émergeant du carter 102. Il s'étend perpendiculairement à l'axe 132. Le plateau 110 est adapté pour recevoir et maintenir par tous moyens appropriés, par exemple par un système de type velours/crochets ou tous moyens équivalents, un disque abrasif 10.
  • Le plateau 110 et le disque 10 sont munis de perforations traversantes respectives 112, 12. La disposition des perforations 12 prévues sur le disque 10 est identique à la disposition des perforations 112 prévues sur le plateau 110 pour permettre l'évacuation des poussières par aspiration en cours d'opération. Chaque perforation 12 du disque 10 doit être parfaitement alignée avec une perforation 112 du plateau 110 pour permettre un débit d'aspiration optimal.
  • On a représenté sur les figures 3 et 4 annexées une disposition à 12 perforations respectivement dans chaque disque 10 et dans le plateau 110. Bien entendu la présente invention n'est cependant pas limitée à cette disposition particulière.
  • Comme on l'a indiqué précédemment, selon l'invention, le plateau support 110 comporte deux encoches 114, 116 réparties angulairement sur sa périphérie. Les deux encoches s'étendent sur toute l'épaisseur du plateau 110 et débouche sur la tranche périphérique du plateau.
  • De préférence comme on le voit sur la figure 3, les deux encoches 114, 116 sont symétriques et diamétralement opposées.
  • Une première encoche 114 est destinée à coopérer avec le module de positionnement ou d'indexage 200 et la deuxième encoche 116 est destinée à coopérer avec une pince d'arrachage 410 et le module 500 de contrôle de présence de disque abrasif.
  • Les inventeurs ont constaté que la réalisation de moyens d'indexage sur le plateau 110 sous forme d'un enlèvement de matière au niveau des 2 encoches symétriques 114, 116, n'a pas d'incidence dynamique, ni vibratoire sur la ponceuse orbitale en rotation.
  • On va maintenant décrire les moyens 200 de positionnement de l'axe libre 130 du plateau 110, illustrés sur les figures 5 et 6 annexées.
  • Comme on le voit sur la figure 1, ces moyens 200 sont de préférence placés en partie supérieure de l'ensemble de changement de disque, au niveau du poste occupé par la ponceuse 100 dans la position arrachage d'un disque usagé et positionnement d'un disque neuf 10.
  • La présence de 2 arbres libres 120, 130 complique la mise en position du plateau 110 et donc de ses orifices d'aspiration 112, puisque le déplacement du carter 102 grâce au bras automatisé ne permet pas d'agir directement sur la position de l'arbre 130, ce dernier pouvant opérer un mouvement planétaire libre autour de l'axe 122.
  • Pour satisfaire cet objectif de positionnement du plateau 110, il est prévu selon l'invention un poste de prépositionement 210 illustré sur les figures 5 et 6 comportant une surface inclinée 212 et un poste d'orientation angulaire précise 220 illustré sur la figure 7 comportant deux galets 222, 224 dont l'un est motorisé.
  • La surface inclinée 212 est située le long d'un tronçon rectiligne de la trajectoire d'approche du plateau 110 lorsque le bras automatisé (non représenté sur les figures annexées comme indiqué précédemment) déplace la ponceuse 100 dans la position unique (repère O ; X ; Z) qu'elle doit occuper dans l'ensemble de changement de disque. Cependant la surface inclinée 212 n'est pas parallèle à la direction principale de ce tronçon, mais converge vers le plan médian de la trajectoire du plateau, en direction de la position unique précitée. Dans la suite de la description, le plan précité sera dénommé « plan médian de trajectoire ». Ce plan est parallèle au plan des figures 1 et 8 à 10 et perpendiculaire au plan des figures 5 à 7.
  • Ainsi lorsque le bras automatisé déplace la ponceuse 100 dans la position unique précitée, la périphérie du plateau 110 entre au contact de la surface inclinée 212. Ainsi le plateau 110 tend à être freiné et l'arbre 130 du plateau 110 est orienté vers l'arrière de la direction d'avance, par rapport à l'arbre moteur 120, comme on le voit à l'examen comparé des figures 5 et 6.
  • Les deux galets 222 et 224 sont portés par une monture 225 de part et d'autre du plan médian de trajectoire du plateau 110. Leurs axes de rotation sont parallèles aux axes 122 et 132. Ainsi à la fin de son déplacement le plateau 110 vient en contact avec les 2 galets 222 et 224 et l'arbre mené 130 du plateau 110 termine de se positionner avec précision en arrière de l'arbre moteur 120, l'axe 132 et l'axe 122 état dans un plan qui coïncide avec l'axe de direction d'avance comme on le voit sur la figure 7 et qui correspond au plan médian de trajectoire.
  • Le galet motorisé 222, en contact avec la périphérie du plateau 110, permet ensuite d'entrainer en rotation le plateau 110 autour de l'axe 132 (et ainsi son disque abrasif perforé 10) pour orienter angulairement le plateau 110.
  • Un capteur 226 comprenant de préférence un palpeur mécanique 227 situé entre les deux galets 222 et 224, dans le plan médian de trajectoire, détecte une des deux encoches 114 du plateau 110 et déclenche l'arrêt en rotation du galet 222 lorsque le palpeur 227 est placé en regard de l'encoche 114, terminant alors la mise en position des orifices d'aspiration 12 et 112. La détection de l'encoche 114 peut être faite selon diverses modalités, par exemple mais non nécessairement par pénétration du palpeur mécanique dans l'encoche 114.
  • La ponceuse orbitale 100 occupe alors la position précise recherchée vis-à-vis des ensembles 300, 400, 500, 600 et 700 pour assurer l'arrachage d'un disque usagé 10 et la mise en place d'un disque neuf 10.
  • On va maintenant décrire le sous-ensemble d'arrachage de disque 400 illustré sur la figure 8.
  • Ce sous ensemble d'arrachage 400 associé au sous-ensemble ascenseur 300, est placé au repos latéralement à un étage inférieur par rapport au poste occupé par la ponceuse 100 en position unique.
  • Le sous ensemble d'arrachage 400 comprend une platine 410 qui porte à rotation un mors 412. La platine 410 et le mors 412 forment en combinaison une pince de préhension de disque. Le mors 412 peut être déplacé par tous moyens appropriés, par exemple un vérin 414, entre une position de repos, tel qu'illustré sur la figure 8 dans laquelle le mors 412 étant éloigné de la platine 410, par exemple orthogonal à la platine 410, la pince est ouverte, et une position de travail dans laquelle le mors 412 est plaqué contre la surface supérieure de la platine 410 et la pince est par conséquent fermée.
  • L'ascenseur 300 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Il comprend de préférence un guide 310 incliné par rapport à la verticale et centré sur le plan médian de trajectoire, associé à un vérin 320. Le guide 310 et le vérin 320 sont adaptés pour déplacer la platine 410 et le sous ensemble d'arrachage 400, dans le plan médian de trajectoire, entre une position de repos rétractée représentée sur la figure 1 dans laquelle le sous-ensemble d'arrachage 400 est en attente en position latérale inférieure par rapport à la ponceuse 100 et une position de travail représentée sur la figure 8 dans laquelle la platine 410 est déplacée en appui contre la surface inférieure du plateau 110, le mors 412 étant placé en regard de l'encoche 116.
  • Dans cette position, l'actionnement du vérin 414 entraine la fermeture de la pince par pivotement du mors 412, (lequel se place dans l'encoche 116), et pincement du bord d'un disque usagé 10 au niveau de l'encoche 116.
  • La rétractation du vérin 320 permet de redescendre la platine 410 en position fermée de la pince et ainsi d'arracher le disque 10.
  • On va maintenant décrire le sous-ensemble 500 de contrôle de la présence ou l'absence d'un disque en regard de la figure 9.
  • Ce sous ensemble de contrôle 500 est également placé au repos latéralement à un étage inférieur par rapport au poste occupé par la ponceuse 100 en position unique, et ce de préférence dans une position diamétralement opposé au module d'arrachage 400 par rapport à la verticale de la ponceuse 100.
  • Le module de contrôle 500 comprend une tige 510 montée à rotation sur une embase 512 et déplacée par tous moyens appropriés, par exemple un vérin 514, entre une position de repos, tel qu'illustré sur la figure 9 dans laquelle la tige 510 est éloignée du plateau 110, et une position de travail dans laquelle la tige 510 est déplacée vers le plateau 110 en regard de l'encoche 116. Lors de ce mouvement la tige 510 se déplace dans le plan médian de trajectoire.
  • L'homme de l'art comprendra que lorsqu'un disque 10 est présent sur le plateau 110, l'extrémité de la tige 510 bute contre le disque 10. En revanche en absence d'un disque 10, la tige 510 peut s'engager dans l'encoche 116. Une détection de l'amplitude de la course de la tige 510 permet par conséquent de contrôler l'absence ou la présence d'un disque 10 sur le plateau 110. Cette détection d'amplitude peut être réalisée à l'aide de tous moyens appropriés, par exemple une ampoule type « Interrupteur à Lames Souples » ou « ILS ».
  • De préférence le module de contrôle 500 est actionné d'une part après arrachage d'un disque usagé 10 afin de contrôler que l'arrachage a bien été effectué et d'autre part après mise en place d'un disque neuf afin de contrôler que la mise en place de ce disque neuf a bien été réalisée.
  • Cette étape de contrôle est essentielle pour garantir que le plateau 110 ne risque pas d'être apposé sur une pièce à poncer, en étant dépourvu de disque abrasif 10. Dans le cas contraire en effet le déplacement du plateau 110 sur ladite pièce à poncer risquerait de détériorer celle-ci.
  • On va maintenant décrire le module 600 de positionnement d'un disque 10 sur le plateau 110 et de stockage de disques de rechange, illustré sur la figure 10.
  • Ce sous ensemble 600 est placé sous le poste occupé par la ponceuse 100 en position unique, à la verticale de celle-ci.
  • Après l'arrachage d'un disque usé 10, un disque neuf 10 doit être apposé contre le plateau 110. Un système de magasin 610 permet de stocker un ensemble de disques abrasifs 10 empilés horizontalement sur une base 602. Les disques 10 sont pré-positionnés par un opérateur sur 2 tiges de centrage verticales 612, 616 équipées chacune, à leur extrémité libre supérieure d'un clip 613, 617 de maintien des disques abrasifs 10 et à leur extrémité inférieure, d'un ressort de rappel 614, 618.
  • Les clips 613, 617 sont adaptés pour autoriser l'extraction d'un disque 10 lorsque celui-ci adhère au plateau 110 tout en interdisant une extraction du disque sous-jacent.
  • Les tiges de centrage 612, 616 sont montées à coulissement vertical sur la base 602 et sollicitées vers le bas par les ressorts 614, 618 par rapport à la base 602.
  • Sur demande d'un système de commande, un système d'ascenseur 700, par exemple un vérin 710 sous-jacent au magasin 610 permet de pousser le magasin 610 vers le haut et de proposer au plateau 110 dénué de disque, un outil neuf 10.
  • L'orientation angulaire du disque neuf 10 par rapport au plateau 110 et par conséquent un parfait alignement des perforations respectives 12 et 112 prévues sur le disque 10 et sur le plateau 110 sont garantis dès lors que le plateau est positionné avec précision par rapport au capteur 226 et le magasin 610 est lui-même orienté avec précision par rapport au référentiel du capteur 226.
  • Après contact du disque abrasif 10 présent sur le sommet de la réserve dans le magasin 610, avec le système d'accroche prévu sur la surface inférieure du plateau 110, par exemple un système de type velours/crochets comme indiqué précédemment, la descente du magasin 610 par commande du vérin 710 sépare ce disque 10 de la réserve 610.
  • Comme évoqué précédemment une fois un disque neuf 10 déposé sous le plateau 110 de la ponceuse 100, le système de contrôle 500 s'assure de la présence du disque 10 par la démarche précédemment décrite de déplacement de la tige 510 et mesure de la course de celle-ci.
  • L'ensemble de changement de disque abrasif autorise alors le bras automatisé à retirer la ponceuse orbitale 100 pour poursuivre son opération de ponçage.
  • En variante le dispositif conforme à la présente invention peut comporter un actionneur supplémentaire du type glissière pour proposer plusieurs magasins 610 de disques abrasifs avec différentes granulométrie par exemple, sélectivement sous le plateau 110 de la ponceuse 100.
    • AVANTAGES DE L'INVENTION
  • L'opération de préparation de surface par ponçage orbital est de plus en plus automatisée sur des tâches répétitives, notamment par des robots industriels. Que ce soit pour la réalisation de pièces de grandes dimensions en petite série ou la réalisation de pièces de moindres dimensions en grande série, l'automatisation de ces tâches manuelles représente des nombreux intérêts : notamment soulager les opérateurs des risques de Troubles Musculo-Squelettiques ou d'hygiène industrielle (poussières, bruit...) et permettre de gagner en productivité.
  • L'ensemble proposé selon l'invention permet une automatisation totale du changement de disque abrasif et garantit un positionnement précis des disques abrasifs sur le plateau support du dispositif de ponçage propre à assurer une aspiration optimale des poussières poncées et à interdire l'application du plateau support de ponçage sans la présence d'un disque abrasif, sur une surface à poncer, évitant ainsi tout risque de détérioration de la surface à poncer.
  • L'ensemble conforme à la présente invention est en outre remarquable pour les points suivants :
    • il constitue un changeur de disques abrasifs autonome et compact, par le positionnement de ces éléments constitutifs,
    • il permet en particulier un procédé d'abrasion orbitale aléatoire avec disques perforés,
    • il permet par la présence d'encoches symétriques d'indexage d'éviter toute perturbation dynamique par rapport à des solutions connues de l'art antérieur conduisant à des phénomènes vibratoires néfastes,
    • il autorise des changements nombreux de disques abrasifs permettant un ponçage de pièces de grandes dimensions (par exemple et non exclusivement dans les domaines nautique, éolien ou aéronautique).

Claims (9)

  1. Ensemble de ponçage comprenant un dispositif de ponçage (100) comportant un plateau (110) support de disque abrasif (10) et des moyens motorisés (140) adaptés pour assurer un entrainement en déplacement du plateau support (110), caractérisé par le fait que le plateau support (110) comporte deux encoches (114, 116) réparties angulairement sur sa périphérie, une première encoche (114) étant destinée à coopérer avec un module de positionnement (200) et une deuxième encoche (116) étant destinée à coopérer avec une pince d'arrachage (400) et un module (500) de contrôle de présence de disque abrasif, et caractérisé en ce que l'ensemble comprend 6 sous-ensembles : un système (200) d'indexage du plateau (110), un système (300) d'ascenseur pour arrachage, un système (400) d'arrachage de disque (10), un système (500) de contrôle de la présence d'un disque (10), un système (600) de magasin de disques neufs (10), un système (700) d'ascenseur pour le magasin de disques neufs (10).
  2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de ponçage (100) est une ponceuse orbitale possédant un carter (102) qui porte un arbre moteur (120) centré sur un axe (122) et un arbre mené (130) lié au plateau (110) et lui-même centré sur un axe (132) parallèle à l'axe (122) de l'arbre moteur (120) mais excentré par rapport à cet axe (122) de quelques millimètres, l'arbre mené (130) étant monté libre à rotation dans un palier (136) lié à l'arbre moteur (120) par un bras rigide radial (134) transversal à l'axe (122) de l'arbre moteur.
  3. Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le plateau (110) et le disque (10) sont munis de perforations traversantes respectives (112, 12) de disposition identique.
  4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux encoches (114, 116) sont symétriques et diamétralement opposées sur le plateau (110).
  5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens (200) de pré-positionnement du plateau (110) comprennent une surface inclinée (212) située le long d'un tronçon rectiligne de la trajectoire d'approche du plateau (110) de sorte que la périphérie du plateau (110) entre au contact de la surface inclinée (212).
  6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des moyens d'orientation du plateau (110) comprennent deux galets (222, 224) portés par une monture (225) de part et d'autre du plan médian de la trajectoire du plateau (110), l'un des galets étant motorisé et associé à un capteur (226) comprenant un palpeur mécanique (227), adapté pour détecter une des deux encoches (114) du plateau (110).
  7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un sous ensemble d'arrachage (400) comprenant une pince motorisée (410, 412) de préhension de disque et un vérin (414) adapté pour déplacer la pince entre une position de repos éloignée de la ponceuse et une position de travail dans laquelle la pince est placée en regard d'une encoche (116).
  8. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un sous-ensemble (500) de contrôle de la présence ou l'absence d'un disque comprenant une tige (510) montée à rotation sur une embase (512) et déplacée par un vérin (514), entre une position de repos rétractée et une position de travail dans laquelle la tige (510) est déplacée vers le plateau (110) en regard d'une encoche (116).
  9. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un sous ensemble d'arrachage (400) comprenant une pince d'arrachage (410, 412) guidée à déplacement dans le plan médian de trajectoire et un sous ensemble (500) de contrôle de la présence ou l'absence d'un disque comprenant une tige de détection (510) guidée à déplacement dans le plan médian de trajectoire, le sous ensemble d'arrachage (400) et le sous ensemble (500) de contrôle étant sensiblement diamétralement opposés par rapport à l'axe vertical du dispositif de ponçage (100) et caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un système (600) de magasin de disques neufs (10) associé à un système (700) d'ascenseur sous-jacent au dispositif de ponçage (100) à la verticale de celui-ci.
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