FR2511282A1 - Machine-outil avec un changeur d'outils automatique - Google Patents
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Abstract
LA MACHINE-OUTIL AVEC CHANGEUR AUTOMATIQUE D'OUTIL SELON LA PRESENTE INVENTION EST CONSTITUEE PAR UNE COLONNE VERTICALE 5 SUR LAQUELLE EST FIXE UN ETRIER 8 DESTINE A RECEVOIR UNE BARRE D'OUTIL 10 MOBILE VERTICALEMENT. LA BARRE D'OUTIL 10 EST MUNIE DE MOYENS DE RECEPTION D'UN PORTE-OUTIL 15 A SON EXTREMITE INFERIEURE AFIN DE FIXER UN PORTE-OUTIL 15 AYANT UN OUTIL COUPANT 26. LA MACHINE-OUTIL COMPORTE EGALEMENT UN MAGASIN PORTE-OUTIL 14 DANS LEQUEL EST STOCKEE UNE PLURALITE DE PORTE-OUTIL 15. LE MAGASIN 14 EST MOBILE EN ROTATION AUTOUR DE LA COLONNE VERTICALE 5 DE TELLE SORTE QUE L'UN DES PORTE-OUTIL 15 EST INDEXE DANS UNE POSITION PREDETERMINEE OU LES PORTE-OUTIL 15 SONT FIXES ET DETACHES DE LA BARRE D'OUTIL 10 PAR UN MOUVEMENT VERTICAL ALTERNATIF DE LA BARRE D'OUTIL 10.
Description
L'invention est relative à une machine outil automatique avec un changeur automatique d'outils. Plus précisément, la présente invention est relative a une machine outil avec un changeur automatique d'outils dans laquelle un magasin pour stocker une pluralité de porteoutil ayant chacun un outil coupant, est animé d'un mouvement de rotation autour d'une colonne verticale pour indexer les porte-outil à une position predeermine afin de les échanger avec un porte-outil maintenu par une barre d'outil montée sur la colonne verticale par un mouvement vertical alternatif de la barre d'outil.
Un exemple typique de machine outil avec un changeur d'outil automatique conventionnel présentant une colonne verticale et un magasin porte-outil est décrit dans la demande japonaise de modèle d'utilite No 55-189828, déposé le 27 Décembre 1980. Dans les machines outils conventionnelles, un magasin présentant la forme d'un plateau annulaire ayant des réceptacles dans lesquels est stockée une pluralité de porteoutil, est disposé sur le côté de la colonne verticale. Une barre d'outil mobile verticalement est reçue par un traînard. Le traînard est monté de telle sorte qu'il est mobile latéralement sur un rail transversal,mobile verticalement le lony de guides verticaux disposés sur la face avant de la colonne verticale.Lorsqu'un porte-outil main tenant un outil coupant et fixé à la barre d'outil est eciianye avec un porte-outil différent stocké dans le magasin, le traînard ainsi que la barre porte-outil doivent être d'abord déplacés dans une direction latérale le long du rail transversal jusqu'à ce qu'ils viennent dans une position adjacente au magasin. L'opération d'échange est alors effectuée au moyen de mouvements verticaux de la barre d'outil dans le traînard. Après la totalité de l'opération d'échange, le traînard longé par la barre d'outil sur laquelle est attache le nouveau porte- outil, doit être retourné dans sa position de travail. Par conséquent, chaque opération d'échange prend un temps long et le mécanisme d'échange est plutôt complexe.
L'un des buts de la présente invention est de proposer une construction nouvelle d'une machine outil à changeur automatique d'ou il capable d'effectuer les opérations d'échanges dans un temps court.
Un autre but de la pr##nte invention esL de proposer une construction simple pour un mécanisme d'échange d'une machine outil à chanteur automatique d'(util d'outil -#lO#:.C verticale iCR'te sur la quelle est monté un traînard recouvert une barre d' ouQ5 i mobile verti- calement.
La présente invention propose une machine outil à changeur automatique d'outil. La machine outil comprend un banc et un plateau porte-pieces monté sur le banc. Une colonne verticale est montée sur le banc et possède un étrier disposé à la partie supérieure de la colonne verticale. La barre d'outil est reçue dans l'étrier de telle sorte qu'elle puisse se déplacer verticalement, et elle présente à sa partie inférieure des moyens pour recevoir un porteoutil. Une barre de traction est mobile verticalement dans la barre d'outil pour tirer un porte-outil et pour libérer le porte-outil des moyens de réception de la barre d'outil. La barre de traction présente à son extrémité la plus basse des moyens d'engagement d'un porte-outil.
Un magasin présentant la forme d'un plateau annulaire est monté sur une partie de la colonne verticale de telle sorte qu'il puisse tourner autour de la colonne verticale dans un plan horizontal. Le magasin présente une pluralité de réceptacles disposés sur la circonférence externe. Une pluralité de supports porte-outil sont disposés d'une manière rétractable sur les réceptacles et présentent des moyens de rétraction dans leur partie intérieure interne. Une pluralité de porteoutil supportant chacun un outil coupant est stockée d'une manière amovible dans les réceptacles du magasin.Chaque porte-outil présente un moyen d'extension latérale qui peut s'engager dans le support porteoutil correspondant disposé sur le réceptacle, une partie supérieure effilée pouvant être ajustée dans les moyens de réception des porteoutil de la barre d'outil, et des moyens d'engagement pouvant être engagés avec les dits moyens d'engagement de porte-outil de la barre de traction. Des moyens d'indexation sont prévus pour indexer chacun des réceptacles du magasin dans une position prédéterminée où un porteoutil est fixé ou est détaché des moyens de réception du porte-outil de la barre d'outil .Des moyens de manoeuvre sont fixés sur la colonne verticale pour manoeuvrer la rétraction de chacun des supports porteoutil et pour pousser chacun des supports porte-outil dans le récepta cle correspondant tandis que le réceptacle correspondant est indexé dans une position prédéterminée.
D'une manière préférentielle, les moyens qui reçoivent les porte-outil comportent une bague de centrage et une bague de retenue.
La bague de centrage a une face intérieure effilée complémentaire et plus petite que celle de la partie effilée supérieure de la pluralité de porte-outil, et elle présente une pluralité de fentes formées dans sa paroi. La bague de centrage peut serrer chacun des porte-outil lorsque chacun de ces porte-outil est fixé aux troyens de réception des porte-outil de la barre d'outil. La bague de retenue maintient la bague de centrage dans la partie la plus basse de la barre d'outil.
La présente invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous des modes preferentiels de réalisation ainsi qu'aux dessins qui les accompagnent.
La figure 1 est une vue de face d'une machine outil avec un changeur automatique d'outil selon un mode de réalisation de la pre- sente invention.
La figure 2 est une vue de côté de la machine outil avec un changeur automatique d'outil selon la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan partielle agrandie d'un ma-gasin d'une machine outil selon la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe partielle d'une variante d'une barre d'outil adaptée#pour être utilisée avec la machine outil de la figure 1.
La figure 5 est une vue similaire à la figure 4, illustrant une position dans laquelle un porte-outil est fixe à la barre d'outil.
La figure 6 est une vue de face, en partie en coupe, d'une bague de centrage montée dans la barre d'outil des figures 4 et 5.
La figure 7 est une vue suivant la coupe VI-VI de la figure 4.
Les figures 1 à 3 illustrent un tour vertical avec un changeur automatique d'outil selon un mode de réalisation de la présente invention.
Le tour vertical comporte latéralement un banc 1. Le banc 1 comporte un banc circulaire abaissé 2 qui forme une partie intégrale d'une partie avant gauche, et sur lequel est monté libre en rotation un p-lateau rotatif circulaire 3, sur lequel les pièces à usiner sont disposées. Le banc 1 présente, dans sa partie supérieure, une paire de guidages latéraux
4 sur laquelle une colonne verticale présentant la forme d'une boite est montée d'une manière coulissante latéralement. Le coulissement la téral de la colonne verticale 5 est mené par un moteur de conduite 6 et la vis de déplacement latéral 7a est engagée dans un écrou fileté
7b fixé sur la colonne verticale 5.
4 sur laquelle une colonne verticale présentant la forme d'une boite est montée d'une manière coulissante latéralement. Le coulissement la téral de la colonne verticale 5 est mené par un moteur de conduite 6 et la vis de déplacement latéral 7a est engagée dans un écrou fileté
7b fixé sur la colonne verticale 5.
L'étrier 8 est attaché d'une manière fixe à la partie supé-
rieure de la face avant de la colonne verticale 5 et reçoit la barre
d'outil verticale 10 présentant à son extrmite inférieure un alésage pour la réception des outils, décrit ci-dessous. La barre d'outil 10 est déplacée verticalement au moyen d'un moteur vertical d'avance 11 et d'une vis verticale de déplacement 12a engagée dans un écrou fileté 12b. A l'intérieur de la barre d'outil verticale 10 est disposée une barre de traction verticale à rallonge (non représentée) dont la partie supérieure est reliée à un vérin d'actionnement 13.Ainsi, la barre de traction peut être déplacée verticalement à l'interieur de la barre d'outil 10 en actionnant le vérin d'actionnement 13. ta barre de traction est utilisée pour plaquer le porte-outil 15 contre l'alésage de réception de l'outil de la barre d'outil 10 et pour libérer le porteoutil 15 dé la barre d'outil 10.#
Le magasin 14, dans lequel est stockée une pluralité de porte-outil 15, est disposé de telle sorte qu'il encercle la colonne verticale 5 dans une position inférieure à sa partie centrale. Le magasin 14, qui se présente sous la forme d'un large plateau annulaire, peut tourner dans un plan horizontal autour de la colonne verticale 5 et, il est constitue par uné pluralité de réceptacles quadrilatéraux 16 sur sa périphérie externe.Les réceptacles quadrilatéraux 16 sont conçus pour recevoir une pluralité de porte-outil 15. Une couronne dentée 17 dont la section est en forme de L inversé est fixée sur la face inférieure de la périphérie intérieure du magasin 14. Un rail circulaire 18 est fixé à la partie inférieure du magasin dans une position adjacente au côté le plus intérieur des réceptacles quadrilatéraux 16.
rieure de la face avant de la colonne verticale 5 et reçoit la barre
d'outil verticale 10 présentant à son extrmite inférieure un alésage pour la réception des outils, décrit ci-dessous. La barre d'outil 10 est déplacée verticalement au moyen d'un moteur vertical d'avance 11 et d'une vis verticale de déplacement 12a engagée dans un écrou fileté 12b. A l'intérieur de la barre d'outil verticale 10 est disposée une barre de traction verticale à rallonge (non représentée) dont la partie supérieure est reliée à un vérin d'actionnement 13.Ainsi, la barre de traction peut être déplacée verticalement à l'interieur de la barre d'outil 10 en actionnant le vérin d'actionnement 13. ta barre de traction est utilisée pour plaquer le porte-outil 15 contre l'alésage de réception de l'outil de la barre d'outil 10 et pour libérer le porteoutil 15 dé la barre d'outil 10.#
Le magasin 14, dans lequel est stockée une pluralité de porte-outil 15, est disposé de telle sorte qu'il encercle la colonne verticale 5 dans une position inférieure à sa partie centrale. Le magasin 14, qui se présente sous la forme d'un large plateau annulaire, peut tourner dans un plan horizontal autour de la colonne verticale 5 et, il est constitue par uné pluralité de réceptacles quadrilatéraux 16 sur sa périphérie externe.Les réceptacles quadrilatéraux 16 sont conçus pour recevoir une pluralité de porte-outil 15. Une couronne dentée 17 dont la section est en forme de L inversé est fixée sur la face inférieure de la périphérie intérieure du magasin 14. Un rail circulaire 18 est fixé à la partie inférieure du magasin dans une position adjacente au côté le plus intérieur des réceptacles quadrilatéraux 16.
Un nombre approprié de potences 20 est fixé et disposé autour de la colonne verticale 5 d'une manière saillante. Au milieu de chacune des potences 20 est disposé un galet de support 21, monté en rotation sur un axe vertical et qui vient en contact avec la face circulaire intérieure de la couronne dentée 17. Dans la partie la plus extérieure de chacune des potences 20 est disposé un galet de support 22, monté en rotation autour d'un axe horizontal, de telle sorte que la couronne circulaire 18 repose sur celui-ci. Ainsi, les galets supports 21 et 22 supportent le magasin 14 de telle sorte que le magasin 14 puisse tourner sans à-coups et avec précision autour de la colonne verticale 5.
Le magasin 14 est entratné en rotation au moyen d'un moteur de conduite 23 disposé sur le côté arrière de la colonne verticale 5.
Le moteur de conduite 23 mène un pignon 25 engagé dans la roue dentée 17 du magasin 14. Le mécanisme de détection de la rotation 24 disposé entre le moteur de conduite 23 et le pignon 25 mesure la rotation du pignon 25. Par conséquent, il est possible de -déterminer le nombre de tours du magasin 14 au moyen du nombre de tours du pignon 25. Les sio gnaux de détection du mécanisme de détection de rotation 14 sont utilisés pour contrôler la manoeuvre du moteur de conduite 23.
Ainsi, chacun des réceptacles 16 du magasin 14 peut être amené directement dans une position exacte sous la barre d'outil 10 déplacée vers le haut. Cette position sera appelée dans la suite comme la position de changement d'outil. Ainsi, tout porte-outil 15 disposé dans le réceptacle correspondant 16 du magasin 14 peut être indexé à la position de changement d'outil.
Chaque porte-outil 15 qui maintient, dans sa partie inférieure, un outil coupant 26 est constituÉ par une extension quadrilatérale 27 à son sommet, et par une partie effilée conique 28 saillante vers le haut depuisl'extensioD.le sommet de la partie effilée conique 28 est découpé pour former un dégagement en queue d'aronde 29 disposé suivant la circonférence du magasin 14 commedes moyer.sd'engagement fenMlles
La partie effilée conique 28 de chacun des porte-outil 15 peut être ajustée dans un ajustement effile réalisé dans la face interne de la bague 30 fixée à l'extrémité inférieure de la barre d'outil 10.La portée cylindrique 31 qui est fixée ou qui fait partie intégrante de la partie la plus inférieure de la barre de traction présente, dans sa partie la plus inférieure, une collerette circulaire 32 qui traverse la bague 30 fixée à 'a barre d'outil 10. La portée 31 et la collerette 32 constituent des moyens d'engagement mâles qui peuvent être engagés dans les moyens d'engagement femelles mentionnés ci-dessus de chacun des porte-outil 15.
La partie effilée conique 28 de chacun des porte-outil 15 peut être ajustée dans un ajustement effile réalisé dans la face interne de la bague 30 fixée à l'extrémité inférieure de la barre d'outil 10.La portée cylindrique 31 qui est fixée ou qui fait partie intégrante de la partie la plus inférieure de la barre de traction présente, dans sa partie la plus inférieure, une collerette circulaire 32 qui traverse la bague 30 fixée à 'a barre d'outil 10. La portée 31 et la collerette 32 constituent des moyens d'engagement mâles qui peuvent être engagés dans les moyens d'engagement femelles mentionnés ci-dessus de chacun des porte-outil 15.
A ce stade, il doit être noté que la forme et les dimensions des moyens d'engagement maies et femelles de la barre de traction et du porte-outil sont dessinés de telle sorte que les moyens d'engagement males de la barre de traction s'encagent et se retirent facileirrlent des moyens d'engagement femelles de chacun des porte-outil 15 par une rotation du magasin 14.
Una pairle de gui agaces coulissants ,3 sont disposés sur les côtés latéraux de chacun des receptacles 16 du magasin 14. Chacun des guidages coulissants 33 définit un dégagement renforcé en forme de guidage ciui s'étend le long du c--'-'- --#.correspondant du réceptacle Ctf,. ie support té de porte-outil c'est e-t ~et.- @@@lement vers le centre du magasin 14 au moyen de la paire de guidages coulissants 33. Au centre de la base du support porte-outil en forme de fourche 34 est fixée une courte broche 35 qui fait saillie vers le haut depuis la base de la fourche.Quand un support de porte-outil 3d est inséré dans les guidages coulissants 33, il est possible de supporter le porte-outil correspondant 15 par l'extension quadrilatérale 27 du porte-outil 15 dans le réceptacle correspondant 16 du magasin 14. Cependant, quand le support porte-outil 34 est en position rétractée, le porte-outil 15 est libre de passer au-travers du réceptacle correspondant 16. C'est-à-dire que chacun des supports porte-outil 14 est utilisé pour disposer chacun des porte-óutil 15 dans le magasin 14.
Le vérin de manoeuvre 36 manoeuvré par la pression d'un fluide est fixé à la face avant de la colonne verticale 5 au moyen de supports 37. Le corps du vérin de manoeuvre 36 est fixé sur la colonne verticale comme il est illustre à la figure 3. Le vérin de manoeuvre 36 est dispose au-dessus et est adjacent au magasin 14 et présente une tige de piston 38 pouvant sortir et se rétracter dans le corps du vérin de manoeuvre 36 suivant une direction radiale qui passe par la position de changement d'outil mentionnée ci-dessus. A l'extrémité de la tige de piston 38 sont prévues deux parties bombées 40 et 41 qui définissent entre elles un évidement possédant une largeur radiale supérieure au diamètre de la courte broche 35 de chacun des supports porte-outil 34.Aux deux extrémités du support 37, deux barres de guidage 42 sont disposées parallèlement l'une à l'autre dans le but de guider chacun des porte-outil 34 quand celui-ci est rétracté au moyen du vérin de manoeuvre 36 vers la colonne verticale 5.
Quand la tige du piston 38 du vérin de manoeuvre 36 est en position sortie, la courte broche 35 de chacun des supports porte-outil 34 peut traverser l'évidement de la tige de piston 38 pendant la rotation du magasin 14. Lorsque l'un des réceptades 16 du magasin 14 est amené et arrêté dans la position de changement de l'outil, la courte broche 35 du support porte-outil correspondant 34 est positionnee dans l'évidement de la tige de piston 38. Par conséquent, à ce moment, si la tige de piston 38 est rétractée dans le corps du vérin de manoeuvre 36, la partie bombée 40 interfère avec la courte broche 35 et tire le support porte-outil 34 radfalement vers l'intérieur jusqu'à ce que le dit support 34 sorte des guidages coulissants 33 et 33 et est guide par les deux barres de guidage 42 et 42. De plus si la tige 38 du vérin sort du corps du vérin de manoeuvre 36, la partie bombée 41 pousse la courte broche 35 vers l'extérieur. Ainsi, le support porte-outil 34 est placé dans la position insérée dans les guidages coulissants 33 et 33.
Le mode opératoire d'une machine outil avec un changement automatique d'outils selon le mode de réalisation ci-dessus sera décrit ci-dessous.
Au départ, tous les réceptacles 16 du magasin 14 reçoivent un porte-outil 1 présentant un outil coupant. C'est-à-dire que les porte-outil 15 sont stockés dans le magasin 14 alors qu'ils reposent sur les supports porte-outil 34 qui sont insérés dans les guidages coulissants 33 et 33. A ce stade, la tige du piston 38 du vérin de manoeuvre 36 est amenée en position la plus sortie. En vue de fixer un porte-outil souhaite 15 à la barre d'outil 10, la barre d'outil 10 est amenée dans sa position la plus haute de telle sorte que les moyens d'engagement mâles de la barre de traction disposés dans la barre d'outil 10 viennent immédiatement au-dessus du magasin 14. Alors, la portée 31 présentantiacollerette 32 est amenée dans la position illustrée aux figures 1 et 2.
Ensuite, le moteur de conduite 23 est manoeuvre pour faire tourner le magasin 14 autour de la colonne verticale 5 jusqu'à ce que le porte-outil 15 souhaité disposé dans le magasin est indexé dans la position de changement d'outils directement sous la barre d'outil 10. Quand le porte-outil souhaité 15 est indexe à la position de changement d'outil, le magasin 14 est arrête automatiquement à l'aide du mécanisme de détection de rotation 24.A ce stade, il devra être bien compris qu'avant que le porte-outil désiré 15 soit indexe à la position de changement d'outil, le magasin 14 est tourné sans à-coups autour de la colonne verticale 5 car la portée 31 et la collerette
32 présentent une forme et une taille qui peuvent pénétrer et sortir facilement de chacun des évidements en queue d'aronde 29 de chacun des porte-outil 15 et chacune des broches courtes 35 de chacun des supports porte-outil 34 est dimensionnée pour passer facilement au niveau des évidements de la tige du piston 38.
32 présentent une forme et une taille qui peuvent pénétrer et sortir facilement de chacun des évidements en queue d'aronde 29 de chacun des porte-outil 15 et chacune des broches courtes 35 de chacun des supports porte-outil 34 est dimensionnée pour passer facilement au niveau des évidements de la tige du piston 38.
Quand le porte-outil souhaité 15 est indexé a la position de changement d'outil, le magasin 14 est stoppe. Les moyens d'engage ment mâles (la portée 31 etiacollerette 32) de la barre de traction sont engagés dans les moyens d'engagement femelles (le dégagement en queue d'aronde 29) du porte-outil souhaité 15 et la courte broche 35 du support porte-oLtil 34 qui uF:t le porte-outil sosite 15 est positionnée dans l'évidement de la tige de piston 38 sortie du vérin de manoeuvre 36.
Ensuite, le vérin 13 est actionne pour mouvoir vers le haut la barre de traction. Ainsi, le porte-outil souhaité 15 est tiré vers le haut au moyen de la barre de traction par l'intermédiaire des moyens d'engagement mâles et femelles, de telle sorte que la partie effilée conique 28 du porte-outil souhaité 15 soit ajustée dans l'alésage effilé de la bague 30 de la barre d'outil 10. Par conséquent, le porteoutil souhaité 15 est fixe dans la partie inférieure de la barre d'outil 10. Ensuite, le vérin de manoeuvre 36 est actionné pour rétracter la tige du piston 38. Aussi, le support porte-outil 34 est éloigné des guidages coulissants 33 et 33 et maintenu entre les guidages 42 et 42.
Quand le support porte-outil 34 est tiré en dehors des guidages 33 et 33, !'extension 27 du porte-outil souhaité 15 peut maintenant passer librement à travers le réceptacle correspondant 16 du magasin 14. Ainsi, la barre d'outil 10 munie du porte-outil souhaité 15 est déplacée vers le bas à l'aide du moteur de conduite 11 jusqu'à ce que l'outil coupant 26 du porte-outil souhaité 15 soit amené dans la position de travail où l'outil coupant 26 usine une pièce fixée sur le plateau de travail 3.
Pendant lfoperation d'usinage de l'outil coupant 26 du porte outil souhaité 15, le déplacement latéral de l'outil coupant 26 est réalisé par le déplacement de la colonne verticale 5 sur la paire de guidages latéraux 4 du banc de la machine 1 au moyen du moteur de conduite 6. Il sera bien compris que, durant l'opération d'usinage, le magasin 14 est maintenu dans une position fixe.
Après la totalité de l'opération d'usinage, le porte-outil utilisé 15 est échangé automatiquement avec un porte-outil souhaité différent 15 de la manière suivante. Pour retourner le porte-outil utilisé 15 au magasin, la barre d'outil 10 ainsi que le porte-outil utilisé 15 sont déplacés vers le haut à l'aide du moteur de conduite 11 jusqu'# ce que le porte-outil utilisé 15 vien#ne dans le réceptacle vide 16 du magasin 14. Cependant, l'extension 27 du porte-outil 15 est maintenue. au-dessus de la face supérieure du magasin 14. Ensuite le vérin de manoeuvre 36 est manoeuvré pour faire sortir la tige du piston 38. La tige du piston 38 pousse le support porte-outil 34, qui avait été retiré des guidages coulissants 33 et 33.Ensuite, le support porte-outil 34 est inséré dans les guidages coulissants 33 et 33 et sous le porte-outil 15 qui est reçu par le réceptacle 16 du magasin.
Après l'insertion du support porte-outil 34, le vérin 13 est manoeuvre pour descendre la barre de traction. Ainsi, le porte-outil utilisé 15 est séparé de la barre d'outil 10 et prend appui sur le support porteoutil 34. Ainsi, le retour du porte-outil utilisé au magasin 14 est terminé. Le magasin 14 est alors tourné au moyen du moteur 23 de telle sorte que le nouveau porte-outil souhaité 15 soit indexe à la position de changement d'outil. Le porte-outil 15 indexe est ensuite fixe l la barre d'outil 10, et ainsi, l'opération de remplacement d'un outil utilisé par un outil qui sera prochainement utilisé est terminée.
L'opération d'usinage de l'outil coupant 26 du nouveau porte-outil peut alors commencée.
De la description ci-dessus, il sera bien compris que, selon la présente invention, l'échange d'un porte-outil 15 par un autre est accompli en utilisant un mouvement vertical alternatif de la barre d'outil 10. Par conséquent, l'opération d'échange d'un outil peut être très brève.
Dans le mode de réalisation écrit ci-dessus d'une machine outil à changement d'outil automatique, la barre de traction disposée dans la barre d'outil 10 possède des moyens d'engagement males comprend nant la portée 31 etla collerette 32, et chacun des porte-outil 15 est pourvu de moyens d'engagement femelles comprenant un évidement 29 réalisé dans la partie supérieure de la partie conique effilée 28. D une autre manière, un Homme de l'Art peut concevoir facilement que des moyens d'engagement femelles peuvent être réalisés dans la barre de traction et que des moyens d'engagement mâles peuvent être réalisés dans chacun des porte-outil 15.
Les figures 4 à 7 illustrent une variante de l'assemblage de la barre d'outil et de la barre de traction, qui peut être utilisée à la place de l'assemblage de la barre d'outil 10 et de la barre de traction des figures 1 à 3. Dans les figures 4 à 7, les nomes reférences numériques que celles des figures 1 à 3 Indiquent les #nes éléments que ceux utilisés pour la machine outil à changement automatique d'outil des figures 1 à 3.
Si l'on se réfère aux figures 4 à 7, la out d'outil 48 reçoit une barre de traction 50. qui peut étire dèplacée verticalement par un vérin de manoeuvre (non représe@@@@@ figures a ír 8 i 7; arre4 à 7) la barre "d' outil 48 présente dans sa partie inférieure, un suralésage @@ dans r, dans
lequel vient prendre appui un élément de réception cylindrique 51 pré
sentant un trou débouchant central 52. L'élément 51 est fixé à la barre
d'outil 10 au moyen d'une vis 53. Dans la partie la plus inférieure de
la barre d'outil 48, une bague annulaire de retenue 54 possédant la
même formeextérieure que la partie inférieure de la barre d'outil 10 est fixée à l'aide des bouluns 56.
lequel vient prendre appui un élément de réception cylindrique 51 pré
sentant un trou débouchant central 52. L'élément 51 est fixé à la barre
d'outil 10 au moyen d'une vis 53. Dans la partie la plus inférieure de
la barre d'outil 48, une bague annulaire de retenue 54 possédant la
même formeextérieure que la partie inférieure de la barre d'outil 10 est fixée à l'aide des bouluns 56.
La bague annulaire de retenue 54 présente, dans sa partie
inférieure, un épaulement annulaire 55. La bague de centrage 57 est dis
posée à l'intérieur de la bague de retenue annulaire 54. La bague de
centrage 57 possède une partie supérieure 58 d'un petit diamètre et
une partie inférieure 59 d'un grand diamètre qui est prévue avec
trois fentes équidistantes 60. La bague de centrage 57 est munie dans
sa partie inférieure d'une partie effilée 61 constituée par la surface
d'un tronc de cône divergent. Ensuite, la bague de centrage 57 est
constituée par un épaulement 62 dans la partie inférieure 59 de grand
diamètre. L'épaulement 62 de la bague de centrage 57 prend appui sur
le rebord annulaire de la bague de retenue 54, comme cela est illustre
aux figures 4 et 5.Ainsi, la bague de centrage 57 est maintenue par
la bague de retenue 54 dans la partie inférieure de la barre d'outil 48.
inférieure, un épaulement annulaire 55. La bague de centrage 57 est dis
posée à l'intérieur de la bague de retenue annulaire 54. La bague de
centrage 57 possède une partie supérieure 58 d'un petit diamètre et
une partie inférieure 59 d'un grand diamètre qui est prévue avec
trois fentes équidistantes 60. La bague de centrage 57 est munie dans
sa partie inférieure d'une partie effilée 61 constituée par la surface
d'un tronc de cône divergent. Ensuite, la bague de centrage 57 est
constituée par un épaulement 62 dans la partie inférieure 59 de grand
diamètre. L'épaulement 62 de la bague de centrage 57 prend appui sur
le rebord annulaire de la bague de retenue 54, comme cela est illustre
aux figures 4 et 5.Ainsi, la bague de centrage 57 est maintenue par
la bague de retenue 54 dans la partie inférieure de la barre d'outil 48.
A ce niveau, il sera bien noté que la partie 58 de petit diamètre de
la barre de centrage 57 est ajustée dans le suralésage 49 de la barre
d'outil 48.
la barre de centrage 57 est ajustée dans le suralésage 49 de la barre
d'outil 48.
La barre de traction 50 présente un élément inférieur 63
fixé dans sa partie inférieure au moyen d'une broche de liaison 65.
fixé dans sa partie inférieure au moyen d'une broche de liaison 65.
L'élément inférieur 63 présente une portée 31 et une collerette 32 qui constituent les moyens d'engagement mâles capables de venir s'engager
dans les moyens d'engagement femelles constitués par le dégagement
en queue d'aronde 29 du porte-outil 15. Le porte-outil 15 qui maintient
l'outil coupant 26 présente la mEme structure que le porte-outil décrit
dans le mode de réalisation des figures I à 3, excepté que la partie
conique effilée 28a présente, à sa partie inférieure, une partie élargie effilée 28b. Cette partie élargie effilée 28b est complémentaire mais
légèrement plus large que la surface effilée 61 de la bague dé centra
ge 57.
dans les moyens d'engagement femelles constitués par le dégagement
en queue d'aronde 29 du porte-outil 15. Le porte-outil 15 qui maintient
l'outil coupant 26 présente la mEme structure que le porte-outil décrit
dans le mode de réalisation des figures I à 3, excepté que la partie
conique effilée 28a présente, à sa partie inférieure, une partie élargie effilée 28b. Cette partie élargie effilée 28b est complémentaire mais
légèrement plus large que la surface effilée 61 de la bague dé centra
ge 57.
Le porte-outil 15 est habituellement stocké dans le réceptacle
16 du magasin 14 à l'aide des supports porte-outil 34 (figure 7) pré
sentant une broche courte 35 saillante vers le haut. La figure 4 illustre
une position où le porte-outil 15 est stocke dans le magasin 14 dans la position de changement d'outil à proximité immédiate de la barre d'outil 48.
16 du magasin 14 à l'aide des supports porte-outil 34 (figure 7) pré
sentant une broche courte 35 saillante vers le haut. La figure 4 illustre
une position où le porte-outil 15 est stocke dans le magasin 14 dans la position de changement d'outil à proximité immédiate de la barre d'outil 48.
La figure 5 illustre une position dans laquelle le porte-outil li est fixé à la barre d'outil 48. Ainsi, le porte-outil 15 est tiré vers le haut au moyen de la barre de traction 50 de telle sorte que la surface effilée 23b soit bien ajustée dans la face effilée complémentaire 61 de la bague de centrage 57 du porte - outil 15. A ce niveau, étant donné que la surface effilée 28b de la barre d'outil 15 est plus large que la surface effilée 61 de la bague de centrage 57, la partie 59 de grand diamètre de la bague de centrage 57 est pressée vers l'exterieur et serre hermétiquement le porte-outil 15. Par conséquent, l'extension 27 du porte-outil 15 vient en butée contre la face inférieure de la bague de retenue 54.Il en résulte que le porte-outil 15 est enserré avec précision et est fixé d'une manière stable à la barre d'outil 48 lors de chaque opération de changement d'outil. Par consé- quent, pendant l'opération d'usinage d'un porte-outil 15 présentant un outil coupant 26, aucun mouvement appréciable de fluctuation du porte-outil 15 ne peut se produire même si une force de coupe consi dérable est appliquée à l'outil coupant 26. L'utilisation d'un assemblage d'une barre d'outil 48 et d'une barre de traction 50 accroît d'une manière conséquente la précision dans les opérations d'usinage et augmente la sécurité de fonctionnement d'une machine outil à changeur automatique d'outil.
Bien que les constructions, opérations et résultats des modes de réalisation préférentiels d'une machine outil à changeur automatique d'outil aient été décrits, il est bien certain qu'on peut leur apporter des modifications et des variations.
Claims (10)
1. Machine outil avec un changeur d'outil automatique, carac térisé par le fait qu'elle comprend :
- un banc (1),
- un plateau de travail (3) monté sur le banc (1),
- une colonne verticale (5) montée sur le dit banc (1! et présentant un étrier (8) disposé dans la partie supérieure de la dite colonne verticale (5),
- une barre d'outil (10) disposée dans l'étrier (8) de telle sorte qu'elle puisse se déplacer verticalement et présentant, dans sa partie inférieure, des moyens pour recevoir un porte-outil (15),
- une barre de traction mobile verticalement disposée dans la barre d'outil (10) pour tirer un porte-outil (15) et pour libérer le porte-outil des dits moyens de réception de la dite barre d'outil (10), la dite barre de traction présentant, dans sa partie inférieure, des moyens d'engagement d'un porte-outil (15),
- un magasin l14)-presentant la forme d'un plateau annulaire monté sur une partie de la dite colonne verticale (5) de telle sorte qu'il puisse tourner autour de la dite colonne verticale (5) dans un plan horizontal, le dit magasin (14) présentant une pluralité de réceptacles de porte-outil (16) disposes sur sa circonférence extérieure,
- une pluralité de supports porte-outil (34), chacun pouvant être disposé d'une manière rétractée par rapport aux dits réceptacles (16) porte-outil, et présentant des moyens permettant la rétraction dans la base intérieure de chacun des dits supports porteoutil (34),
- une pluralité de porte-outil (15) maintenant chacun un outil coupant (26) stockée, d'une manière amovible, dans les dits réceptacles porte-outil (16) du dit magasin (14), chacun des dits porteoutil (15) présentant des moyens d'extension latérale (27) pouvant s'engager dans le support porte-outil (34) disposé sur le dit réceptacle porte-outil (16), une partie supérieure effilée(28) pouvant être ajustée dans les dits moyens de réception d'un.porte-outil de la dite barre d'outil (10), et des moyens d'engagement pouvant être engages avec les dits moyens d'engagement de la dite barre de traction
- des moyens d'indexation pour indexer chacun des réceptacles (i) du dit magasin t14) dans une position prédéterminée de d'outil où le porte-outil (15) est fixe ou détaché des dits moyens de réception du porte-outil de la dite barre d'outil (10),
- des moyens de manoeuvre fixés à la dite colonne verticale (5) pour actionner la rétraction de chacun des dits supports porteoutil (34) depuis le réceptacle correspondant (16) et pour pousser chacun des dits supports porte-outil (34) dans le réceptacle correspondant (16) alors que le réceptacle correspondant (16) du dit magasin porte-outil (14) est indexé à la dite position prédéterminée de change ment d'outil.
2. Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens pour recevoir les porte-outil sont munis dans leur partie inférieure d'un alésage de réception du porte-outil présentant une surface effilée conique complémentaire de la dite partie effilée supérieure (23) de chacun des dits porte-outil.
3. Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les dits moyens de réception des porte-outil comportent une bague de centrage i57)9 pre- sentant une surface effilée interne (61) complémentaire et plus petite que la dite partie effilée supérieure de chacun des dits porte-outil (15), et présentant une pluralité de fentes (50) réalisées dans sa paroi, et une# bague de retenue (54) pour maintenir la dite bague de centrage (57) dans la partie la plus basse de la dite barre d'outil (10), la dite bague de centrage (57) pouvant serrer chacun des dits porte-outil (15) lorsque chacun des dits porte-outil '15) est fixe aux dits moyens de réception des porte-outil.
4. Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérnsée par le fait que les dits moyens d'engagement des porte-outil de la dite barre de traction comprennent une portée verticale (31) réalisée dans la partie inférieure de la dite barre de traction et qui dépassent vers le bas l'extrémité inférieure de la dite barre d'outil (10tss et une collerette (32) réalisée dans l'extrémité inférieure de la dite porte (31), et les dits moyens d'engagement de chacun des dits porte-outil (15) comportent un dégagement en forme d queue d'aronde (29) alise dans la partie supérieure de la dite te t-;r;partie effilée supérieure (28) la taille du dit dégagement en e -c--: . forme @@@@@@ @@@ @@@@@ l'entrée et la sortie de la portée t ~8 @@@@@ @@@ette (32) de la dite barre de de a
de traction lorsque le magasin porte-outil (145 tourne autour de la
dite colonne verticale (5).
tige du piston (38) est en position sortie.
dans sa partie la plus externe, un évidement dans lequel la dite broche courte dirigée vers le haut (35) peut venir lorsque la dite
comprennent une tige de piston (38) pouvant entrer et sortir, présentant
réunies l'une à l'autre dans une partie interne de base et sur laquelle est fixée une broche courte (35) dirigée vers le haut comme moyens permettant la retractìon, et que les dits moyens de manoeuvre
l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée par tu fait que chacun des dits supports porte-outil (34) est constitué par un élément plan en forme de fourche présentant des branches parallèles
5) Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon
6. Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon
la revendication 5, caractérisée par le fait que chacun des dits récepta
cles (16) du dit magasin (14) est constitue par une ouverture réalisée
dans la périphérie externe -du dit plateau annulaire, et que les moyens d'extension latérale (27) de chacun des dits porte-outil (15) présentent
la forme d'une extension quadrilatérale plus petite que les dites ouvertures du dit magasin (14).
7. Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon
la revendication 1, caractérisée par le fait que les dits moyens d'in
dexation comprennent un moteur de conduite (23) fixe sur une partie
de la dite colonne verticale (5), un pignon (25) fixé et entraîné en rotation par le dit moteur de conduite (23) et un mécanisme de détection
de la rotation qui détecte le nombre de tours du dit pignon (25) et
qui engendre des signaux de détection de la rotation pour contrôler la manoeuvre du dit moteur de conduite (23).
8. Machine outil avec un changeur automatique d'outil selon
la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de conduite latérale pour déplacer la dite colonne verticale (5) suivant
une direction latérale sur le banc de la machine (1), les dits moyens
de conduite latérales comprenant un moteur de conduite (6), une vis de déplacement latérale 7a reliée et entrafnee en rotation par le dit moteur
(6), et un écrou (7b) solidaire de la dite colonne verticale (5) et engagé sur la dite vis de déplacement latéral (7a).
9. Tour vertical, caractérisé par le fait qu'il comprend
- un banc (1),
- un plateau de travail (3) monte en rotation sur le banc (1),
- une colonne verticale (5) montée sur le dit banc (1) et pre- sentant un étrier (8) disposé dans la partie supérieure de la dite colonne verticale (5),
- une barre d'outil (10) disposée dans l'étrier (8) qui peut se déplacer verticalement et qui présente, à sa partie inférieure, des moyens pour recevoir un porte-outil (15),
- une barre de traction mobile verticalement disposée dans la barre d'outil (10) pour tirer un porte-outil (15) et libérer le porteoutil (15)des dits moyens de réception de la dite barre d'outil (10), la dite barre de traction présentant, à son extrémité inférieure, des moyens d'engagement d'un porte-outil,
- des moyens de conduite latérale pour déplacer la dite colonne verticale (5) suivant une direction latérale sur le banc (1), les dits moyens de conduite latérale comprenant un moteur de conduite (6), une vis de deplacement latéral (7a)- reliée aux dits moyens de rotation par le moteur de conduite (6), et un écrou fileté (7b) fixé à la dite colonne verticale (5) et engagé sur la dite vis de déplacement latéral (7a).
10. Tour vertical selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le banc (1) présente des moyens de guidage latéral pour guider le mouvement de va-et-vient de la colonne vertical (5) par rapport au plateau de travail (3).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12074181U JPS604670Y2 (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 工作機械の芯出し装置 |
| JP56127347A JPS5932254B2 (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 工作機械の工具交換装置 |
| JP6936782A JPS58186502A (ja) | 1982-04-24 | 1982-04-24 | 立て旋盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2511282A1 true FR2511282A1 (fr) | 1983-02-18 |
| FR2511282B1 FR2511282B1 (fr) | 1986-08-08 |
Family
ID=27300031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8214358A Expired FR2511282B1 (fr) | 1981-08-13 | 1982-08-13 | Machine-outil avec un changeur d'outils automatique |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2511282B1 (fr) |
| IT (1) | IT1152375B (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2620251A1 (fr) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine-outil avec un magasin à outils |
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| US3911540A (en) * | 1973-03-16 | 1975-10-14 | Giddings & Lewis | Tool interchange system with break-away shoes |
| FR2314804A1 (fr) * | 1975-06-16 | 1977-01-14 | Stama Stark Maschf Gotthilf | Dispositif de changement d'outil pour machine d'usinage |
| FR2343553A1 (fr) * | 1976-03-11 | 1977-10-07 | Unima Masch Gmbh | Perfectionnements aux machines-outils a tetes multiples |
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| FR2469244A1 (fr) * | 1979-11-13 | 1981-05-22 | Sigloch K | Poste d'usinage, notamment pour le percage et le fraisage |
-
1982
- 1982-08-13 FR FR8214358A patent/FR2511282B1/fr not_active Expired
- 1982-08-13 IT IT8222851A patent/IT1152375B/it active
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| VDI-ZEITSCHRIFT, vol. 121, no. 19, octobre 1979, D}sseldorf D. MICHAELIS "Bearbeitungszentren", pages 975-985 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2620251A1 (fr) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine-outil avec un magasin à outils |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2511282B1 (fr) | 1986-08-08 |
| IT8222851A0 (it) | 1982-08-13 |
| IT1152375B (it) | 1986-12-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |