FR2510928A1

FR2510928A1 - Procede et dispositif pour le changement automatique d'une piece sur une machine-outil

Info

Publication number: FR2510928A1
Application number: FR8212218A
Authority: FR
Inventors: Hans Gregg
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1981-08-05
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1983-02-11
Also published as: JPS5828450A; FR2510928B1; IT8248567A0; GB2106065A; IT1148569B; DE3131016A1; GB2106065B; DE3131016C2; US4519733A

Abstract

A.L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR LE CHANGEMENT AUTOMATIQUE D'UNE PIECE SUR UNE MACHINE-OUTIL. LE PROBLEME RESOLU CONSISTE A OPERER DE FACON SIMPLE D'UN SEUL COTE DE LA MACHINE. B.LE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QU'ON DEPLACE DANS L'ESPACE DE TRAVAIL DE LA MACHINE 1 ET ON RETIRE DE CET ESPACE UN PREMIER DISPOSITIF DE SAISIE 5 ET UN SECOND DISPOSITIF DE SAISIE 6 PRESENTANT DES COQUILLES DE SAISIE MOBILES L'UNE PAR RAPPORT A L'AUTRE, CES DISPOSITIFS ETANT MONTES A PIVOT SUR UN COULISSEAU 4 QUI EFFECTUE UN MOUVEMENT DE TRANSLATION ENTRE LA POSITION DE SERRAGE 8 DE LA PIECE 10, 12 ET LES STATIONS DE DECHARGEMENT ET DE CHARGEMENT 11, 13. C.L'INVENTION EST APPLICABLE NOTAMMENT AUX MACHINES D'USINAGE DE ROUES DENTEES.

Description

L'invention concerne un procédé pour la change-

ment automatique d'une pièce sur une machine-outil, et elle S'étend à un dispositif pour la mise en application de ce procédé. Dans toutes les techniques d'usinage de pièces, on souhaite automatiser les opérations C'est ainsi que la réalisation d'un changement automatique de pièce usinée sur une

machine-outil est actuellement presque obligatoire Les instal-

lations connues dans lesquelles la pièce à usiner est retirée, au moyen d'un dispositif de saisie pivotant, de la position de serrage et d'usinage sur la machine, et dans lesquelles, avec un autre dispositif de saisie pivotant identique, une nouvelle pièce, encore non usinée, est amenée dans la position de serrage et d'usinage, ne sont pas applicables indifféremment sur toutes les machines, parce qu'on ne dispose pas toujours de l'espace

libre nécessaire pour les dispositifs de saisie pivotants.

L'utilisation de palettes de magasinage, avec lesquelles sont réalisés l'amenée des pièces et leur enlèvement, d'un cÈté de la machine, vers l'autre côté, à travers la position de serrage et d'usinage, ne peut pas toujours être assurée, en raison de l'obligation, souvent imposée, du transport des pièces sur un

seul côté de la machine.

En conséquence, la présente invention a pour but de mettre au point un procédé et un dispositif d'application dudit procédé, avec lesquels les pièces à usiner, qui sont

amenées sur un côté de la machine par une installation de trans-

port appropriée, peuvent être amenées dans la position de ser-

rage et d'usinage, et les pièces terminées d'usinage peuvent être amenées, pour la suite de leur transport,en sens inverse, à une installation située du même côté de la machine Il est souhaitable que le nombre des entraînements nécessaires pour les divers déplacements d'amenée, de retour et de saisie des pièces

soit réduit à un minimum.

Dans ce but, le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'on déplace dans l'espace de travail de la machine-outil et on retire de cet espace un premier dispositif de saisie et un second dispositif de saisie, qui présentent des coquilles de saisie, mobiles l'une par rapport à l'autre dans

le sens de la saisie et de la libération de la pièce, ces dis-

positifs étant disposés, pour pivoter l'un par rapport à l'autre, l'un derrière l'autre dans la direction de déplacement, sur un coulisseau qui exécute un déplacement rectiligne d'avancement et de retour, le premier dispositif de saisie, initialement non chargé, assurant, pendant la course d'avancement du coulisseau, le prélèvement d'une pièce terminée d'usinage hors de sa posi- tion de serrage dans l'espace de travail de la machine; et, pendant la course de retour du chariot, le transport de la pièce vers la station de déchargement, étant pour cela glissé sous la position de serrage tandis que le second dispositif de saisie,

qui est chargé avec une pièce à usiner ou ébauche, assure, pen-

dant la course d'avancement du chariot, le transport de l'ébau-

che de la station de chargement vers la position de serrage dans l'espace de travail de la machine, ou il abandonne la pièce et

reste non chargé pendant la course de retour du chariot.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, le déplacement des coquilles de saisie dans le sens de la saisie d'une pièce, et de sa libération, ainsi que le pivotement du premier dispositif de saisie, sont commandés exclusivement par

l'intermédiaire de coulisses et de pistes de guidage, qui, pen-

dant le déplacement d'avancement et de retour du coulisseau, coopèrent avec des galets de guidage montés sur les dispositifs

de saisie.

D'autre part, le déplacement des coquilles de

saisie et le-pivotement du premier dispositif de saisie s'úfec-

tuent dans un même plan, le déplacement du coulisseau s'effec-

tuant parallèlement à ce plan.

Conformément à l'invention, le déroulement du procédé s'effectue à travers les étapes suivantes: pendant

qu'une pièce est usinée dans la position de serrage de la machine-

outil, le coulisseau avec les deux dispositifs de saisie se

trouve dans sa position de départ, dans laquelle le premier dis-

positif de saisie se trouve à l'état déchargé dans la station de déchargement et le second dispotitif de saisie se trouve dans la station de chargement, dans laquelle une pièce ébauche lui est amenée, au moyen d'un dispositif connu, par exemple un dispositif de transfert de pièce lorsque l'usinage de la pièce ébauche en pièce finie est terminé, le coulisseau exécute, avec les deux dispositifs de saisie un déplacement d'avancement en direction de la position de serrage, la coquille de saisie, tournée vers la position de serrage, du premier dispositif de

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saisie est déplacée dans le sens de l'ouverture de ce dispositif, en passant au-dessous de la pièce fixée qui se trouve dans la position de serrage, et elle est déplacée à ce moment dans le sens de la fermeture du dispositif de saisie dès que l'autre coquille de saisie du premier dispositif de saisie a atteint la pièce finie, le mouvement de fermeture est terminé, l'avancement est interrompu, la pièce finie est libérée du dispositif de serrage de la machine, et, dans la poursuite du déplacement d'avancement du coulisseau, elle est extraite de la position de serrage et le premier dispositif de saisie exécute un déplacement de pivotement qui l'éloigne de la position de serrage le second dispositif de saisie atteint à son tour la position de serrage, le déplacement d'avancement du coulisseau est arrêté,

la pièce ébauche qui a été introduite est reçue par le disposi-

tif de serrage et le coulisseau avec les deux dispositifs de saisie exécute alors un déplacement de retour dans sa position de départ la coquille de saisie du second dispositif de saisie qui est tournée vers le premier dispositif de saisie est alors déplacée dans le sens de l'ouverture du second dispositif de saisie, elle passe au-dessous de la pièce ébauche qui se trouve dans la position de serrage et elle est aussit 8 t déplacée dans

le sens de la fermeture du second dispositif de saisie entre-

temps, le premier dispositif de saisie qui a été éloigné par pivotement et qui a saisi la pièce finie est guidé pour passer au-dessous de la pièce ébauche qui se trouve dans la position de serrage et il est ensuite pivoté pour reprendre sa position originale sur le coulisseau lorsque le coulisseau a atteint

sa position de départ, son déplacement de retour est arrêté -

la pièce finie est alors extraite du premier dispositif de saisie au moyen d'un dispositif connu en soi, tel qu'un mécanisme d'expulsion, et une nouvelle pièce ébauche est amenée au second

dispositif de saisie par un autre mécanisme connu en soi.

Dans le cas d'opérations plus longues, l'inven-

tion prévoit que le déplacement d'avancement du coulisseau en direction de la position de serrage commence pendant l'usinage de l'ébauche en une pièce finie, et, après que la coquille de saisie ait été passée audessous de la position de serrage

avant la fin du processus de fermeture, le déplacement d'avan-

cement est suspendu jusqu'à terminaison de l'usinage de la

pièce.

Pour la mise en application de ce procédé, l'invention prévoit un dispositif avec chariot à double effet, entrainé électriquement ou hydrauliquement, les opérations de

saisie étant commandées par cames.

Le dispositif dapplication conforme à l'inven- tion est caractérisé par la constitution suivante sur une poutre de support s'étendant, de l'extérieur, dans l'espace de travail d'une machine-outil, un coulisseau est déplaçable en va-et-vient dans un guidage longitudinal au moyen d'une chaine entraînée par un moteur sur le coulisseau sont disposés un premier dispositif de saisie et un second dispositif de saisie, le premier dispositif pouvant pivoter autour d'un axe oriente

transversalement au guidage chaque dispositif de saisie com-

prend deux coquilles de saisie dont l'une est déplaçable indé-

pendamment de l'autre dispositif de saisie dans le sens de l'ouverture et de la fermeture du dispositif en question une

première piste de came coopère, lors du déplacement d'avance-

ment du coulisseau avec un galet de guidage monté sur la co-

quille mobile du premier dispositif de saisie pour provoquer l'ouverture du premier dispositif de saisie, et sa fermeture en liaison avec un ressort monté entre les deux coquilles de saisie une première piste de guidage est prévue, sur laquelle, lors du déplacement d'avancement et du déplacement de retour du

coulisseau, le premier dispositif de saisie s'appuie par l'in-

termédiaire d'un galet de guidage disposé sur un bras de levier inférieur, cette piste possédant, à ses extrémités, des butées pour le galet de guidage, lequel provoque alors, au moyen du

bras de levier, lors de la poursuite du déplacement du coulis-

seau, un pivotement du premier dispositif de saisie une seconde piste de guidage étant prévue, sur laquelle sont appliqués, lors du déplacement d'avancement du coulisseau, deux galets de guidage dont le premier est monté sur la coquille mobile, et le second est monté sur la coquille fixe du second dispositif de saisie, cette seconde piste possédant un tronçon qui est repoussé et écarté par le premier galet de guidage lors de l'avancement du coulisseau, contre la force d'un ressort, ce tronçon s'écartant du premier galet lors de la course de retour une seconde piste de came qui coopère, lors du déplacement-de retour du coulisseau, avec le galet de guidage monté sur la coquille mobile du second dispositif de saisie, et qui écarté du tronçon de la seconde piste de guidage éloigné par le ressort, cette piste provoquant l'ouverture du second dispositif de saisie et sa

fermeture par un ressort monté entre les deux coquilles.

Avec un tel dispositif, il est possible de réaliser, avec un seul moteur, en liaison avec la commande par cames et butées, tous les mouvements et déplacements nécessaires,

à savoir les déplacements d'avancement et de retour du cou-

lisseau le mouvement de pivotement du premier dispositif de saisie et les déplacements, chaque fois, d'une coquille, pour l'ouverture et la fermeture des deux dispositifs de saisie Le déplacement de la portion intéressée de la seconde voie de guidage est effectué par le second dispositif de prise, au cours

du déplacement d'avancement.

Dans le cas d'une machine à usiner les roues dentées, dans laquelle la pièce à usiner est une roue pourvue d'une ébauche de denture qui est amenée dans la position de montage, dans laquelle un outil du genre d'une roue dentée est engagé dans la denture, le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce que le second dispositif de saisie est monté pour pivoter autour d'un axe extérieur à l'axe de rotation de la coquille mobile, lors d'un contact frontal, d'une dent d'un outil denté avec une dent d'une ébauche, de manière à être dévié vers le bas, contre la force d'un ressort disposé entre le coulisseau et le dispositif de saisie, ainsi qu'en déviant la seconde-voie de guidage, auquel cas un dispositif tel qu'un contacteur agissant sur le moteur d'entraînement est actionné, pour provoquer, tout d'abord, une inversion de la direction d'avancement et ensuite un avancement renouvelé en direction de l'outil.

L'invention prévoit en outre les mesures sui-

vantes destinées à favoriser le déroulement parfait des mouve-

ments et le réglage des dispositifs de saisie entre la première piste de guidage et chacune

des deux butées, est prévu un évidement dont la largeur corres-

pond au diamètre du galet de guidage qui est monté sur le bras de levier inférieur du premier dispositif de saisie,

le premier dispositif de saisie pivotant est ap-

puyé, dans la position de déchargement, d'une part, par l'intermé-

diaire de la coquille fixe, sur un butée reliée au coulisseau, et, d'autre part, par l'intermédiaire du galet de guidage de la

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coquille mobile, sur un cliquet, lequel est repoussé et éloigné par le galet de guidage lors du déplacement de retour, contre la force d'un ressort et qui, lorsque le dispositif de saisie a atteint la position de déchargement, est tiré par le ressort au-dessous du galet de guidage, le premier dispositif de saisie pivotant s'appuie, pendant le déplacement d'avancement rectiligne, par l'intermédiaire de la coquille fixe, sur la butée reliée au coulisseau, et/ou, par l'intermédiaire du galet de guidage sur la première piste de guidage, la butée reliée au coulisseau est constituée par un excentrique réglable, la seconde piste de came comporte un tronçon, lequel est repoussé et éloigné par le premier galet de guidage lors du déplacement de retour du coulisseau, contre la force d'un ressort, ce tronçon influençant le mouvement de fermeture

du second dispositif de saisie.

Grâce à ces mesures, il n'est pas nécessaire de prévoir un entraînement spécial pour les déplacements du cliquet ainsi que de la portion de la seconde piste de came, car ces mouvements sont assurés automatiquement par les dispositifs

de prise eux-mêmes au cours de leur course de retour.

L'invention sera mieux -comprise en regard de la

description ci-après et des dessins annexés représentant un

exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale simplifiée d'une machine-outil pourvue d'un dispositif conforme à l'invention; la figure 2 comprenant les figures élémentaires 2 a et 2 b est une vue en élévation latérale du dispositif conforme à l'invention; la figure 3 est une vue en coupe transversale effectuée suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe transversale effectuée suivant la ligne IV-IV de la figure 2; la figure ú est une vue en coupe transversale effectuée suivant la ligne V-V de la figure 2; la figure 6 est une vue en coupe transversale effectuée suivant la ligne VI-VI de la figure 2;

les figures 7 à 17 montrent les phases succes-

sives du déroulement du changement de pièce.

Dans la figure i est représentée, à titre d'exem-

ple et fortement simplifiée, une machine-outil 1 pour l'usinage par enlèvement de copeaux de roues dentées Sur le banc 2 de la machine, est disposé un chariot à double charge 3 Sur un cou- lisseau 4 sont montés un premier et un second second dispositifs de saisie 5 et 6, qui sont entraînés par se déplacer, avec le coulisseau 4, dans un guidage rectiligne 7 Le premier dispositif de saisie 5 prend alors, dans une position de serrage 8, une pièce finie, qui est uneroue dentée 10, qui a été usinée par un outil (roue de rasage 9), et l'amène dans une station de déchargement 11 Le second dispositif de saisie 6 amène une pièce à usiner, ébauche de roue dentée 12, à partir d'une station de chargement 13, dans la position de serrage 8, o elle est reçue par le dispositif de serrage de la machine, non représenté, par exemple par les pointes de deux poupées Etant donné que les deux dispositifs de saisie 5 et 6 sont toujours déplacés ensemble, la pièce finie 10 qui a été retirée doit tout d'abord être encore amenée sur le côté de la position de serrage

8 qui est éloigné de la station de déchargement 11, c'est-à-

dire vers la gauche dans le sens de la figure 1 Lors du retour

du coulisseau 4, la pièce finie entrerait alors en colli-

sion avec l'ébauche 12 qui a été montée sur la machine En conséquence, elle est guidée au-dessous de l'ébauche 12 Les dispositifs ainsi nécessaires, ainsi que les dispositifs par lesquels une coquille de saisie du premier dispositif de saisie qui est vide doit être dirigée, lors du déplacement d'avance- ment, au-dessous de la pièce finie 10, et par lesquels le second dispositif de saisie vide 6 doit être dirigé, lors du déplacement de retour, au-dessous de la pièce ébauche 12, sont

décrits ci-après en se référant aux figures 2 à 6.

Une poutre de support 16 est fixée sur le banc

2 au moyen de pattes 17 Sur cette poutre est fixé, à une ex-

trémité, un moteur, par exemple un moteur hydraulique 18 qui porte, sur son arbre de sortie, une roue à chaîne 19 Une seconde roue à chaîne 20 est supportée, avec son axe 23, à

l'autre extrémité de la poutre 16, dans un boîtier de palier 21.

Les deux roues à cha Sne 19 et 20 sont réunies entre elles par une chaîne à rouleaux 22 qui est indiquée dans les figures 2 a et 2 b simplement par une ligne en traits-points Pour permettre

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une tension de la chaîne 22, le boîtier de palier 21 est monté sur la poutre 16, au moyen de dispositifs connus en soi, de manière à pouvoir être coulissé et immobilisé en position Le brin supérieur ainsi que le brin inférieur de la chaîne glissent dans des guidages de chaîne 24, 25, fixés sur la poutre 16 par des organes de maintien 26, 27 Sur la poutre 16 sont fixés par vis des organes de maintien 32, 33 pour des barres 30, 31 qui forment le guidage rectiligne 7 et sur lesquelles glisse le coulisseau 4 avec des boîtes de palier 34 Ces boîtes de palier 34 sont maintenues avec des couvercles 36, 37 qui sont vissés sur la face frontale du coulisseau 4 Le coulisseau 4 peut être entraîné par le moteur 18, par l'intermédiaire d'un organe

entraîneur 38 qui s'engage dans la chaîne à rouleaux 22.

Sur le coulisseau 4, sont montés le premier dispositif de saisie 5 désigné dans ce qui suit par "saisie de pièce finie" et le second dispositif de saisie 6, désigné par "saisie de pièce ébauche" Le dispositif 5 de saisie de pièce finie est monté pour pivoter sur un tourillon 42 autour d'un axe 43 Il est constitué par une première coquille de saisie 40 et une seconde coquille de saisie 41, qui sont fixées, de manière interchangeable, sur un premier levier à un bras 44, et un second levier, à deux bras, 45, qui sont supportés, par des douilles de palier 46 et des disques 47, sur le tourillon de palier 42 Un ressort de traction 48, orienté transversalement à l'axe 43, tire les deux coquilles de saisie 40, 41 l'une vers l'autre dans le sens de la fermeture La distance entre les deux coquilles, qui correspond à la pièce à saisir est réglable au moyen d'une butée 49 Sur le côté éloigné de la poutre 16, est monté, à rotation, sur le premier levier 44, un galet de guidage 50, et, sur le bras inférieur 52 du second levier 45, est monté, à rotation, un galet de guidage 51, dont le rôle

sera précisé dans la suite.

Le dispositif de saisie de pièce ébauche 6 com-

prend une première coquille de saisie 55 et une seconde coquille de saisie 56, qui sont fixées de manière interchangeable, sur

un premier levier à un bras 57, et un second levier 58, égale-

ment à un bras Le second levier 58 est supporté, de manière

analogue au dispositif de saisie de pièce finie, par l'inter-

médiaire d'une douille sur un tourillon ancré sur le coulisseau 4, de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe 59 Le premier levier 57 est monté, de manière analogue, sur le second levier 58, pour pivoter autour d'un axe 60 parallèle à l'axe 59 Un ressort de traction 61 orienté transversalement à l'axe 60, tire les'deux coquilles 55, 56, l'une vers l'autre, dans le sens de la fermeture La distance entre les deux coquilles 55, 56 qui correspond à la pièce ébauche, est réglable au moyen d'une

butée 62.

Entre le coulisseau 4 et un bras orienté vers le bas, 63, du levier 58, est tendu un ressort de traction 64, qui s'oppose à un basculement vers l'extérieur non voulu du dispositif de saisie de pièce ébauche 6 autour de l'axe 59 et qui l'applique contre une butée 65 du coulisseau 4 La position correcte du dispositif de saisie d'ébauche est réglable, au moyen d'une vis de réglage 66 du levier 58 agissant sur une butée 65 Sur le côté du premier levier 57 éloigné du coulisseau 4, est prévu un galet de guidage 67, et, sur le second levier 58, est prévu, rotatif, un galet de guidage 68 dont le rôle sera précisé dans la suite Tous les galets de guidage 50, 51, 67,

68 se trouvent dans un même plan 89.

Sur la face supérieure du coulisseau 4, est fixée une barrette à cames 70, dans les gorges de laquelle sont engagées, en position réglable, des cames 71, 72 Ces cames coopèrent, de manière connue en soi, avec des soupapes 73, 74 et/ou des contacteurs, qui sont disposés sur des supports 75,

76 vissés sur la poutre 16.

Parallèlement à la poutre 16, est fixé, sur le banc 2 de la machine-outil 1, au moyen de pattes 79, un support de coulisses 80, sur lequel sont montés, sur la face tournée vers la poutre 16, un profilé de guidage 81, deux butées 82, 83, quatre coulisses 84, 85, 86, 87 et un cliquet 88 Les faces supérieures et/ou inférieures de ces pièces forment des pistes de guidage et de cames, qui coopèrent avec les galets de guidage , 51, 67, 68 et sont par conséquent dans le même plan 89 que ceux-ci. Le profilé de guidage 81 forme, avec sa face supérieure, une première piste de guidage plane 90, qui est inclinée en forme de rampe 91, seulement dans son extrémité tournée vers la roue à chaîne 20 Entre le profilé de guidage 81 et les butées 82, 83, sont formés deux intervalles 92, 93

dont la largeur correspond au diamètre du galet de guidage 51.

La butée 82 se raccorde à une rampe 94 qui s'avance au-dessus

de l'intervalle 92 et la portion de début de la piste de gui-

dage 90 La butée 83 forme, avec sa surface supérieure, une

rampe 95 qui est inclinée vers l'intervalle 93.

Au-dessus du profilé de guidage 81, se trouve la coulisse 84, qui est formée essentiellement par un domaine horizontal 95 parallèle au profilé 81 et auquel se raccordent latéralement deux branches 96, 97 orientées vers le haut dont l'une 96 est limitée, en haut, par une portion horizontale 98

tandis que l'autre 97 se termine, en haut, par une pointe.

Dans l'espace compris entre les deux branches 96, 97, sont disposées les coulisses 85, 86 dont les faces supérieures 100 et 101 forment une seconde piste de guidage La coulisse 81 a une forme sensiblement rectangulaire, dont la face supérieure 100 se trouve à la m 9 me hauteur que la portion horizontale 98 de la coulisse 84 Elle est prévue pour pouvoir pivoter vers le haut autour d'un axe 102 situé sur son c 8 té tourné vers la coulisse 86 Dans sa position normale, cette coulisse 84 est tirée, par un ressort 103, contre une butée réglable, non représentée, et le déplacement de pivotement est limité par une butée 104 également réglable La coulisse 86 a une forme de virgule et elle présente, une extrémité 105 se terminant en pointe éloignée de la coulisse 86, orientée vers le haut Elle peut être pivotée vers le bas, autour d'un axe 106 se trouvant sur son côté tourné vers la coulisse 85 Dans sa position normale, elle est tirée, par un ressort 107, contre une

butée réglable, non représentée.

Au-dessous de la branche 97, est disposée la coulisse 87 qui présente, sur sa face inférieure, une piste de

guidage 109.

Au-dessus de la butée 82 est disposé le cliquet

88 qui peut pivoter autour d'un axe 110 Dans sa position nor-

male, il est tiré par un ressort 111 contre une butée réglable,

et il présente, en haut, une surface d'appui horizontale 112.

Sur le coté du support de coulisses 80, est monté un levier à deux bras 115 pivotant autour d'un axe 114} sur son bras le plus court est montée une plaque horizontale

117, sur un appendice 116 engagé au-dessous du support de cou-

lisse 80 et du profilé de guidage 81, Son bras le plus long actionne, lors dlin déplacement de pivotement du levier 115, un

organe, tel qu'un contacteur 118, agissant sur le moteur d'en-

traînement 18.

Dans la position de départ eprésentée dans les figures 2 a et 2 b, le coulisseau 4 se trouve dans sa position extrême de droite Le dispositif de saisie de pièce finie 5 est alors situé dans la station de déchargement 11 Son galet de guidage 50 est appliqué sur la surface d'appui 112 et son galet

de guidage 51 est appliqué contre la butée 82 Afin que ce dis-

positif de saisie 5 ne puisse pas basculer à l'extérieur en direction du dispositif de saisie d'ébauche 6, il est prévus sur le coulisseau 4, une butée 53, contre laquelle s'applique le

levier 45 avec son bras supérieur.

La butée 53 est constituée comme un excentrique réglable, afin que le dispositif de saisie de pièce finie 5 puisse être orienté dans sa position correcte pour la station de déchargement 11 Le dispositif de saisie d'ébauche se trouve dans la station de chargement 13, dans laquelle lui est amenée, par le haut, par un dispositif de transfert, non représenté, une pièce ébauche 12 Il est maintenu par le ressort 64 et la butée 65, dans la position correcte Dans l'espace de travail

de la machine, une pièce 10, est placée dans la position de ser-

rage, o elle est usinée par l'outil 9.

Le déroulement de l'échange de pièce est repré-

senté dans les figures 7 à 17, dans lesquelles sont seules

représentées les pièces essentielles pour cette opération, forte-

ment schématisées, notamment les deux dispositifs de saisie 5 et 6. Dès qu'une opération d'usinage est terminée, ou, notamment dans le cas d'opérations de longue durée, avant cet achèvement, le coulisseau 4 est déplacé par le moteur 18, au

moyen de la chaîne 22, dans un mouvement d'avancement en direc-

tion de la flèche 120, vers sa position de serrage de pièce 8.

Lorsque le galet de guidage 50 a quitté sa surface d'appui 112,

le galet 51 assure, sur la piste de guidage 90, l'appui du dis-

positif de saisie de pièce finie 5 (figure 7).

Lorsque le galet de guidage 50 s'applique sur la branche 96 de la coulisse 84, celle-ci, lorsque se poursuit

le déplacement d'avancement, est poussée vers le bas par la-

force du ressort 48 et la coquille de saisie 40 est ainsi dépla-

cée dans le sens de l'ouverture du dispositif de saisie de pièce finie 5 (figure 8) Le galet de guidage 50, appliqué

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contre la piste de guidage 90, s'oppose à ce que l'ensemble du

dispositif de saisie puisse pivoter autour de l'axe 43.

Dans la suite du déplacement d'avancement, lors-

que le galet de guidage 50 s'appuie contre le domaine horizontal 95 de la coulisse 84 (figure 9), la coquille de saisie 40 est guidée au-dessous de la pièce 10, et, ensuite, lorsque le galet de guidage 50 passe, vers le haut, sur la branche 97 de la coulisse 84 (figure 10) la coquille est déplacée dans le sens de la fermeture du dispositif de saisie de pièce finie 5 Le ressort 48 assure l'application du galet 50 sur la branche 97

de la coulisse et le mouvement de fermeture.

Si l'opération d'usinage n'est pas encore ter-

minée, le déplacement d'avancement précédant la fin de l'opéra-

tion est suspendu jusqu'à ce que cette fin d'usinage soit

l 5 atteinte, après quoi il est rétabli afin de terminer le proces-

sus de fermeture de l'organe de saisie Dans le cas o l'opéra-

tion d'usinage se trouverait déjà terminée, le déplacement d'avancement est poursuivi jusqu'à la terminaison du processus de fermeture, ou bien immédiatement avant, le déplacement d'avancement est arrêté Le dispositif de saisie libère alors

la pièce finie précédemment saisie. Pour arrêter le déplacement d'avancement, les cames 71, 72 sont prévues

sur la barrette à cames 70, de telle manière que, lorsque le point d'arrêt sur leur courbe est atteint, elles agissent sur une soupape 73, 74 ou sur un contacteur qui

provoque l'interruption du déplacement d'avancement La pour-

suite du déplacement d'avancement est provoquée soit par un organe temporisé, soit par la commande de démarrage de la machine Des soupapes commandées par cames peuvent également

être prévues à des emplacements déterminés de la course d'avan-

cement pour ralentir le déplacement d'avancement, par exemple

si le galet de guidage 50 passe sur la coulisse 84.

Après libération de la pièce finie d'usinage par le dispositif de serrage de la machine, le déplacement

d'avancement est rétabli à nouveau Le galet de guidage 51 par-

vient alors sur la rampe inclinée du profilé de guidage et fina-

lement il rencontre la butée 83, de telle sorte qu'est provoqué alors un mouvement de basculement de l'ensemble du dispositif

de saisie de pièce finie, du fait que le galet de guidage 50-

n'est plus appuyé sur un guidage (figure 11).

Entre temps, le dispositif de saisie de pièce

ébauche 6 est parvenu au voisinage de la position de serrage 8.

Ses galets de guidage 67, 68 sont appliqués sur la piste de guidage 100, 101, de telle sorte que le galet 68 pousse la coulisse 86 vers le bas (figure 11) Dans la suite du déplace- ment d'avancement, il peut se produire le' cas que la pièce ébauche 12 parvienne, avant que soit atteinte la position de serrage 8, dans une position dent en face de dent avec l'outil 9, c'est-à-dire que l'outil 9 s'oppose alors à l'avancement supplémentaire jusqu'à la position de serrage La coulisse 86, sur laquelle sont alors appliqués les deux galets de guidage 67, 68, pivote davantage vers le bas sous l'action de la pression

exercée sur elle (figure 12) et rend ainsi possible un mouve-

ment de pivotement du dispositif de saisie d'ébauche 6, autour de l'axe 9, de telle sorte que la vis de réglage 66 est soulevée et dégagée de la butée 76 Le bras 63 exerce alors une pression sur la plaque 117, ce qui a pour résultat un pivotement vers le

haut du bras le plus long du levier 115, qui actionne le con-

tacteur 118 Ce dernier provoque tout d'abord une inversion de la direction d'avancement, jusqu'à ce que la pièce ébauche 12 et l'outil 9 soient séparés l'un de l'autre, etr ensuite, une nouvelle commutation dans la direction d'avancement originale Etant donné que l'entrée en contact de la pièce ébauche 12 avec l'outil 9 a pour conséquence un déplacement de rotation des deux pièces, on obtient en général, lors d'une seconde atteinte de la position de montage 8, un engrènement correct entre dents de la pièce ébauche 12 et de l'outil 9 Le cas

échéant la double inversion du sens de déplacement est répétée.

Lorsque, dans la position de dents front contre front, l'outil 9 exerce une pression frontale sur la pièce ébauche 12, le galet de guidage 68 est appliqué contre la branche 97 de la coulisse 84 Il en résulte qu'une ouverture non désirée du dispositif de

saisie d'ébauche est empêchée.

Lorsque la pièce ébauche 12 a atteint la posi-

tion de serrage 8, la commande de déplacement d'avancement est déconnectée et la pièce ébauche 12 est saisie par le dispositif de serrage de pièce de la machine Le galet de guidage 68 se trouve maintenant au voisinage immédiat de la pointe 105 de la coulisse 86, laquelle est revenue, sous l'action du ressort 107, dans sa position normale (figure 13) Le dispositif de saisie de pièce finie 5 a continué entre temps son déplacement de basculement, jusqu'à ce que le galet de guidage 50 s'applique

sur la rampe 94 de la coulisse.

Il se produit maintenant un déplacement de retour du coulisseau 4 en direction de la flèche 121 Le galet de gui- dage 68 du dispositif de saisie de pièce ébauche est détourné vers le bas par la pointe 105, dans une position dans laquelle

il s'applique contre une piste de came 108, formée par la cou-

lisse 86 La coquille de saisie 55 est introduite au-dessous de la pièce ébauche 12 qui se trouve dans la position de serrage 8 (figure 14) Le dispositif de saisie de pièce finie 5 a atteint entre temps une position dans laquelle le galet de guidage 50 a quitté la rampe 94 En vue d'empêcher qu'elle ne s'engage dans

l'intervalle 93 et ne provoque alors un déplacement de pivote-

ment non contrôlé du dispositif de saisie de pièce finie 5 autour de l'axe 43, la coulisse 87 est prévue, sur la piste de guidage de laquelle s'applique le galet de guidage 51, jusqu'à

ce que le galet de guidage 50 ait atteint la piste de guidage 90.

Dans la suite du déplacement de retour, le galet de guidage 68 pousse, sous l'action du ressort 61, la coulisse vers le haut contre la force plus faible du ressort 103, le

long de la surface 99, permettant ainsi la fermeture du dispo-

sitif de saisie d'ébauche 6 (figure 15) Le dispositif de saisie de pièce finie 5 est appuyé, avec le galet de guidage 50, sur la piste de guidage 90 et est ainsi introduit au-dessous de la

pièce ébauche 12.

Le déplacement de retour en direction de la flè-

che 121 est poursuivi avec le dispositif de saisie d'ébauche 6 en position fermée Lorsque le galet de guidage 51 atteint la

rampe 94 contre la butée 82, (figure 16) commence le redresse-

ment en position du dispositif de saisie de pièce finie Le galet 51 est entraîné le long de la rampe 94 et il s'engage dans l'intervalle 92 Avec un rapprochement croissant du coulisseau 4 de sa position de départ, le dispositif de saisie de pièce

finie 5 est redressé de plus en plus et le galet 51 sort à nou-

veau de l'intervalle 92, mais il s'applique encore contre la butée 82 Finalement, le galet de guidage 50 presse le cliquet

88 vers le côté, contre la force de son ressort 111 Immédiate-

ment après, le redressement du-dispositif de saisie de pièce

finie 5 est terminé, le cliquet revient à déclic dans sa posi-

tion de repos Le galet 50 vient alors s'appliquer sur la sur-

face d'appui 112, le coulisseau 4 se trouve à nouveau dans sa position de départ, et le-déplacement de retour est déconnecté (figure 17) La pièce finie d'usinage 10 est alors retirée en direction axiale hors du dispositif de saisie de pièce finie,

par un dispositif d'expulsion, connu en soi, et non représenté.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S ) Procédé pour le changement automatique d'une pièce sur une machineoutil, caractérisé en ce qu'on déplace dans l'espace de travail de la machine-outil ( 1) et on retire de cet espace un premier dispositif de saisie ( 5) et un second dispositif de saisie ( 6), qui présentent des coquilles de saisie ( 40, 41 et 55, 56), mobiles l'une par rapport à l'autre dans le sens de la saisie et de la libération de la pièce, ces disposi- tifs étant disposés, pour pivoter l'un par rapport à l'autre, l'un derrière l'autre dans la direction de déplacement, sur un coulisseau ( 4) qui exécute un déplacement rectiligne d'avance- ment et de retour, le premier dispositif de saisie ( 5), initia- lement non chargé, assurant, pendant la course d'avancement du coulisseau ( 4), le prélèvement d'une pièce finie ( 10) hors de sa position de serrage ( 8) dans l'espace de travail de la machine, et, pendant la course de retour du chariot ( 4), le transport de la pièce vers la station de déchargement ( 11), étant pour cela glissé sous la position de serrage ( 8), tandis que le second dispositif de saisie ( 6), qui est chargé avec une pièce à usiner ou ébauche ( 12), assure, pendant la course d'avancement du chariot ( 4), le transport de l'ébauche ( 12) de la station de chargement ( 13) vers la position de serrage ( 8) dans l'espace de travail de la machine, o il abandonne la pièce et reste non chargé pendant la course de retour du chariot ( 4). ) Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le déplacement des coquilles de saisie ( 40, 41 - , 56) dans le sens de la saisie d'une pièce, et de sa libéra- tion, ainsi que le pivotement du premier dispositif de saisie ( 5), sont commandés exclusivement par l'intermédiaire de coulis- ses ( 84, 87) et de pistes de guidage ( 81, 109) qui, pendant le déplacement d'avancement et de retour du coulisseau ( 4), coopè- rent avec des galets de guidage ( 50, 51 67; 68) montés sur les dispositifs de saisie ( 5, 6).

30) Procédé suivant la revendication 2, caracté-

risé en ce que le déplacement des coquilles de saisie ( 40, 41 -

, 56) et le pivotement du premier dispositif de saisie ( 5) s'effectuent dans un même plan, le déplacement du coulisseau

s'effectuant parallèlement à ce plan.
40) Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se déroule avec les étapes successives suivantes: pendant qu'une pièce est usinée

dans la position de serrage ( 8) de la machine-outil, le coulis-

seau ( 4) avec les deux dispositifs de saisie ( 5, 6) se trouve dans sa position de départ, dans laquelle le premier dispositif de saisie ( 5) se trouve à l'état déchargé dans la station de déchargement ( 11) et le second dispositif de saisie ( 6) se trou' dans la station de chargement ( 13), dans laquelle une pièce ébauche ( 12) lui est amenée, au moyen d'un dispositif connu,

par exemple un dispositif de transfert de pièce lorsque l'usi-

nage de la pièce ébauche en pièce finie est terminé, le coulis-

seau ( 4) exécute, avec les deux dispositifs de saisie ( 5, 6)

un déplacement d'avancement en direction de la position de ser-

rage ( 8) la coquille de saisie ( 40), tournée vers la position de serrage ( 8), du premier dispositif de saisie ( 5) est déplacée

dans le sens de l'ouverture de ce dispositif, en passant au-

dessous de la pièce finie ( 10) qui se trouve dans la position de serrage ( 8), et elle est déplacée à ce moment dans le sens

de la fermeture du dispositif de saisie dès que l'autre co-

quille de saisie ( 41) du premier dispositif de saisie ( 5) a

atteint-la pièce finie ( 10), le mouvement de fermeture est ter-

miné, l'avancement est interrompu, la pièce finie ( 10) est libérée du dispositif de serrage de la machine, et, dans la poursuite du déplacement d'avancement du coulisseau ( 4), elle

est extraite de la position de serrage ( 8) et le premier dis-

positif de saisie ( 5) exécute un déplacement de pivotement qui l'éloigne de la position de serrage le second dispositif de saisie ( 6) atteint à son tour la position de serrage ( 8), le déplacement d'avancement du coulisseau est arrêté, la pièce ébauche ( 12) qui a été introduite est reçue par le dispositif de serrage ( 8), et le coulisseau ( 4) avec les deux dispositifs de saisie ( 5 et 6) exécute alors un déplacement de retour dans sa position de départ la coquille de saisie ( 55) du second

dispositif de saisie ( 6) qui est tournée vers le premier dispo-

sitif de saisie ( 5) est alors déplacée dans le sens de l'ouver-

ture du second dispositif de saisie ( 6), elle passe au-dessous

de la pièce ébauche ( 12) qui se trouve dans la position de ser-

rage ( 8) et elle est aussitôt déplacée dans le sens de la fer-

meture du second dispositif de saisie ( 6) entretemps, le

premier dispositif de saisie ( 5) qui a été éloigné par pivote-

ment et qui a saisi la pièce finie ( 10) est guidé pour passer

au-dessous de la pièce ébauche ( 12) qui se trouve dans la posi-

tion'de serrage et il est ensuite pivoté pour reprendre sa posi-

tion originale sur le coulisseau lorsque le coulisseau a atteint sa position de départ, son déplacement de retour est

arrêté la pièce finie ( 10) est alors extraite du premier dis-

positif de saisie ( 5) au moyen d'un dispositif connu en soi, tel au'un mécanisme d'expulsion, et une nouvelle pièce ébauche est amenée au second dispositif de saisie ( 6) par un autre

mécanisme connu en soi -

) Procédé suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que le déplacement d'avancement du coulisseau ( 4) en

direction de la position de serrage ( 8) commence pendant l'usi-

nage de l'ébauche en une pièce finie ( 10) et, après que la

coquille de saisie ( 40) ait été passée au-dessous de la posi-

tion de serrage ( 8), avant la fin du processus de fermeture, le déplacement d'avancement est suspendu jusqu'à terminaison de

l'usinage de la pièce ( 10).

6 ) Dispositif pour l'application du procédé

suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé

par-sa constitution en un tiroir à double charge commandé élec-

triquement ou hydrauliquement, le fonctionnement des organes de

saisie étant commandé par des cames.

7 ) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par la constitution suivante sur une poutre de

support ( 16) s'étendant, de l'extérieur, dans l'espace de tra-

vail d'une machine-outil, un coulisseau ( 4) est déplaçable en

va-et-vient dans un guidage longitudinal ( 24, 25) au moyen -

d'une chaîne ( 22) entraînée par un moteur ( 18) sur ce coulis-

seau ( 4) sont disposés un premier dispositif de saisie ( 5) et un second dispositif de saisie ( 6), le premier dispositif ( 5) pouvant pivoter autour d'un axe orienta transversalement au guidage chaque dispositif de saisie ( 5, 6) comprend deux coquilles de saisie ( 40, 41 55, 56) dont l'une ( 40, 55) est déplaçable indépendamment de l'autre dispositif de saisie dans

le sens de l'ouverture et de la fermeture du dispositif en ques-

tion une première piste de came ( 96, 95, 97) coopère, lors du déplacement d'avancement du coulisseau ( 4) avec un galet de

guidage ( 50) monté sur la coquille mobile ( 40) du premier dis-

positif de saisie ( 5) pour provoquer l'ouverture du premier dis-

positif de saisie, et sa fermeture en liaison avec un ressort ( 48) monté entre les deux coquilles de saisie ( 40, 41) une première piste de guidage ( 90) est: prévue, sur laquelle, lors

du déplacement d'avancement et du déplacement de retour du cou-

lisseau ( 4), le premier dispositif de saisie ( 5) s'appuie par l'intermédiaire d'un galet de guidage ( 51) disposé sur un bras de levier inférieur ( 52, cette piste possédant, à ses extrémités,

des butées ( 49, 53) pour le galet de guidage ( 50), lequel pro-

voque alors, au moyen du bras de levier ( 52), lors de la pour-

suite du déplacement du coulisseau ( 4), un pivotement du premier dispositif de saisie ( 5) une seconde piste de guidage ( 100,
101) étant prévue, sur laquelle sont appliqués, lors du dépla-

cement d'avancement du coulisseau ( 4), deux galets de guidage ( 67, 68) dont le premier ( 67) est monté sur la coquille mobile ( 55), et le second ( 68) est monté sur la coquille fixe ( 56) du second dispositif de saisie, cette seconde piste ( 100, 101) possédant un tronçon ( 101) qui est repoussé et écarté, par le premier galet de guidage ( 67) lors de l'avancement du coulisseau, contre la force d'un ressort ( 103), ce tronçon s'écartant du premier galet ( 67) lors de la course de retour une seconde piste de came ( 108, 109) qui coopère, lors du déplacement de retour du coulisseau ( 4), avec le galet de guidage ( 67) monté sur la coquille mobile ( 55) du second dispositif de saisie, et qui écarté du tronçon ( 101) de la seconde piste de guidage éloigné par le ressort, cette piste provoquant l'ouverture du second dispositif de saisie ( 6) et sa fermeture par un ressort

( 61) monté entre les deux coquilles ( 55, 56).

8 ) Dispositif suivant la revendication 7 des-

tiné à l'utilisation dans une machine-outil à usiner des roues dentées, auquel cas la pièce ébauche est une roue dentée

préalablement taillée, qui est amenée, dans la position de mon-

tage, en prise d'engrènement avec un outil en forme de roue dentée dispositif caractérisé en ce que le second dispositif

de saisie ( 6) est monté pour pivoter autour d'un axe ( 59) exté-

rieur à l'axe de rotation ( 60) de la coquille mobile ( 55), lors d'un contact frontal, d'une dent d'un outil denté avec une dent d'une ébauche, de manière à être dévié vers le bas, contre la force d'un ressort ( 64) disposé entre le coulisseau ( 4) et le dispositif de saisie ( 6), ainsi qu'en déviant la seconde voie de guidage ( 101), auquel cas un dispositif tel qu'un contacteur ( 118) agissant sur le moteur d'entraînement ( 18) est actionné, pour provoquer, tout d'abord, une inversion de la direction d'avancement et ensuite un avancement renouvelé en direction de

l'outil ( 9).
90) Dispositif suivant l'une des revendications

7 ou 8, caractérisé en ce que, entre la première piste de gui-

dage ( 90) et chacune des deux butées ( 62, 65), est prévu un évidement ( 92, 93) dont la largeur correspond au diamètre du

galet de guidage ( 51) qui est monté sur le bras de levier infé-

rieur du premier dispositif de saisie ( 5).

) Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que le premier dis-

positif de saisie pivotant ( 5) est appuyé, dans la position de déchargement, d'une part, par l'intermédiaire de la coquille fixe ( 41), sur une butée ( 53) reliée au coulisseau ( 4), et, d'autre part, par l'intermédiaire du galet de guidage ( 50) de

la coquille mobile ( 40), sur un cliquet ( 88), lequel est re-

poussé et éloigné par ce galet de guidage ( 50) lors du dépla-

cement de retour, contre la force d'un ressort ( 111) et qui, lorsque le dispositif de saisie ( 5) a atteint la position de déchargement ( 11) est tiré par le ressort ( 111) au-dessous du

galet de guidage ( 50).

11 ) Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le premier dispo-

sitif de saisie pivotant ( 5) s'appuie, pendant le déplacement d'avancement rectiligne, par l'intermédiaire de la coquille fixe ( 41), sur la butée ( 53) reliée au coulisseau, et/ou, par l'intermédiaire du galet de guidage ( 51) sur la première piste

de guidage ( 90).
120) Dispositif suivant l'une des revendications

ou 11, caractérisé en ce que la butée ( 53) reliée au coulis-

seau ( 4) est constituée par un excentrique réglable.

) Dispositif suivant la revendication 7,

caractérisé en ce que la seconde piste de came ( 108, 109) com-

porte un tronçon ( 109), lequel est repoussé et éloigné par le premier galet de guidage ( 67) lors du déplacement de retour du

coulisseau ( 4), contre la force d'un ressort, ce tronçon in-

fluençant le mouvement de fermeture du second dispositif de

saisie ( 6).

14 ) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que, sur le coulisseau ( 4), est disposée une barrette à cames ( 70) pourvue de cames ( 71, 72) réglables en position, lesquelles, lors du déplacement d'avancement et lors du déplacement de retour, agissent sur des dispositifs (tels que contacteur ou soupapes 73, 74), influençant la vitesse et

commutant la direction d'avancement.