FR2530520A1 - Dispositif pour l'echange de pieces sur des machines-outils - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF POUR L'ECHANGE DE PIECES SUR UNE MACHINE-OUTIL. SELON L'INVENTION, LE DISPOSITIF COMPORTE UNE PLURALITE DE PALETTES PORTE-PIECES FORMEES D'UN PLATEAU MUNI DE MOYENS DE FIXATION, EUX-MEMES FORMES DE VERINS REPARTIS SUR LA SURFACE DU PLATEAU ET ASSOCIES A DES SABOTS ET CALES DE BLOCAGE DES PIECES SUR LA PALETTE; CETTE DERNIERE PEUT ETRE DEPLACEE DE LA TABLE DE TRAVAIL DE LA MACHINE-OUTIL, SUR LAQUELLE ELLE EST FIXEE DE FACON AMOVIBLE, VERS ET DEPUIS UN POSTE AUXILIAIRE ET LATERAL PAR RAPPORT A LA TABLE DE TRAVAIL DE LA MACHINE-OUTIL POUR L'ECHANGE DES PIECES. L'INVENTION EST APPLICABLE A L'EQUIPEMENT D'UNE MACHINE-OUTIL ET PERMET D'EFFECTUER LES OPERATIONS D'ENLEVEMENT DES PIECES USINEES ET DE MISE EN PLACE DES EBAUCHES A USINER EN DEHORS DE LA TABLE DE TRAVAIL DE LA MACHINE-OUTIL.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale un dispositif en vue de l'échange de pièces en cours de travail sur une machine-outil. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif permettant l'échange de pièces dans des conditions de rapidité améliorées par rapport aux dispositifs actuels, ce qui permet de limiter les temps morts et d'accroître le rendement de la machine.

Les machines-outils à contrôle numérique telles que les ensembles d'usinage, fonctionnement à des vitesses très élevées et avec des tolérances très faibles dans la précision, ce qui permet d'obtenir une haute productivité.

Toutefois il est essentiel dans le cours du fonctionnement de ces machines-outils d'obtenir un positionnement et un blocage des pièces avec une très grande précision.

On utilise actuellement pour l'immobilisation des pièces sur une table de travail d'une machine-outil, des systèmes connus dans lesquels des crapauds de blocage sont immobilisés par des vis coopérant avec des écrous prisonniers engagés dans des rainures en T disposées sur la table de travail. Ce dispositif conventionnel présente l'inconve- nient de nécessiter un temps de travail assez long pour dégager les boulons de blocage, ce qui prolonge le temps mort de la machine entre deux opérations successives et abaisse par conséquent le rendement et la productivité.

Le temps nécessaire pour immobiliser les pièces sur la table s'accroît avec le nombre de pièces en cours de travail disposées sur la table, de sorte qu'on aboutit à une chute correspondant au nombre de pièces dans le rendement de la machine-outil.

On a proposé de remédier à ces inconvénients par des systèmes utilisant des crapauds de serrage coopérant avec des vérins d'immobilisation, comme par exemple dans le brevet US numéro 4 174 828.

Dans ce système, les pièces sont d'abord placées sur la table dans les positions appropriées et ensuite les vérins hydrauliques les plus proches de chaque pièces sont positionnés de façon à ce que les doigts ou crapauds de serrage viennent appréhender et bloquer en position lesdites pièces, les crapauds de serrage étant maintenus sous tension par le jeu des vérins. Toutefois, dans cette méthode, le positionnement de chaque pièce qui doit être bloquée sur la table, n'est pas déterminé à l'avance; de sorte qu'un certain temps est nécessaire pour positionner les pièces sur la table avec une précision suffisante; c'est pourquoi ce système ne permet pas d'améliorer l'effi cacité et le rendement de la machine-outil.

Le temps nécessaire pour assurer le positionnement et le serrage des pièces sur la table s'accroît avec le nombre des pièces en cours de travail, de sorte que le temps mort qui sépare deux périodes de travail dans le cycle de fonctionnement de la machine-outil, temps mort qui correspond au remplacement des pièces, reste important.

En outre la table qui est utilisée selon ce dispositif connu, doit avoir une configuration et une construction particulière permettant de monter un certain nombre de vérins sur ou dans l'épaisseur de la table; de sorte que, lorsque l'on veut adapter ce système à une machineoutil existante, il devient nécessaire de remplacer les tables traditionnelles avec les gorges ou rainures en forme de T fréceptrices des écrous prisonniers3 et ceci représente donc une dépense importante.

Enfin, la table utilisant le dispositif à vérins évoquée ci-dessus, doit être pratiquement réalisée sur mesure en fonction de chaque type de machine-outil, de sorte que la construction spécifique d'une telle table,adaptée à un type de machine-outil particulier, se révèle très onéreuse
L'invention vise à remédier à ces inconvénients et concerne un dispositif permettant de positionner et d'immobiliser les pièces en cours de travail (ou ébauches) sur la table d'une machine-outil avec la possibilité de procéder à leur échange dans des conditions de très grande rapidité, ce qui permet d'améliorer considérablement le rendement de la machine.

Selon l'invention, ce résultat est obtenu en prévoyant la mise en place d'une palette porte-pièces montée mobile entre un poste de changement de pièces et la table de la machine-outil, de façon qu'il soit possible d'échanger les pièces sur la palette, lorsque cette dernière est retirée du poste de travail sur la machine-outil et se trouve positionnée au poste d'échange des pièces, la machine-outil étant en cours de travail sur les pièces positionnées sur une seconde palette porte-pièces, alors solidarisées de façon amovible sur la table de travail.

Quand une phase de travail est terminée sur la machine, la palette porte-pièces, avec les pièces usinées, est alors retirée de la table et elle est remplacée par une palette porte-pièces portant les ébauches ou pièces à travailler qui sont fixées sur la palette et qui vient prendre la place, sur la table de la machine-outil, de la palette portant les pièces terminées.

ainsi le temps nécessaire pour procéder à l'échange des pièces sur la table de la machine-outil est considérablement réduit et il correspond uniquement au temps nécessaire pour procéder à l'échange des palettes portepièces.

En outre, il suffit de placer la palette porte-pièces sur la table de la machine à une position prédéterminée de sorte que le positionnement précis des pièces peut être obtenu de façon rapide et sure.

L'invention permet enfin de procéder à l'échange d'un nombre de pièces accru sur la table de la machine-outil, ceci en une seule fois et par conséquent sans augmenter pour autant le temps mort séparant deux cycles de travail de la machine et par conséquent en améliorant considérablement le rendement de la machine-outil.

En effet, les pièces en nombre plus important peuvent être échangées sur une palette porte-pièces qui est jacée en attente latéralement par rapport à la table de travail de la machine-outil et pendant que la machine est en cours de fonctionnement sur les pièces positionnées sur la palette porte-pièces en place active sur la table ; l'échange d'un nombre même plus important de pièces est toujours réduit au temps nécessaire à l'échange des deux palettes.

L'invention peut en outre être mise en oeuvre sur des -machines-outils actuellement existantes, ceci dans des conditions rapides et économiques. On obtient ce résultat en utilisant des vérins; mais au lieu de positionner les vérins directement sur la table de travail de la machineoutil, on les met en place sur la palette porte-pièces qui peut être elle-même fixée de façon amovible sur la table. Ce qui permet par conséquent d'utiliser le dis positif de 11 invention sur les tables de machines-outils anciennes comportant des gorges et rainures a section en forme de T.

Les palettes porte-pièces peuvent être de formats et dimensions standards, ceci indépendamment des types de machines desservis et elles peuvent donc être fabriquées dans des conditions de prix de revient avantageuses.

Selon une particularité de l'invention, la machine-outil comporte un dispositif d'échange annexe ou auxiliaire qui permet le transfert de la palette porte-pièces d'une position de travail sur la table de travail de la machineoutil, vers une position dégagée et l'appareil auxiliaire comporte deux postes, soit un poste pour le transfert de la palette porte-pièces, et un poste d'échange des pièces, chaque palette porte-pièces pouvant passer d'un de ces deux postes à l'autre.

Le transfert de la palette entre ces deux postes se fait au moyen d'une plaque tournante, la rotation de la plaque faisant passer la palette d'un poste à l'autre.

La table de travail de la machine-outil, réceptrice de la palette porte- pièces, comporte des moyens de fixation pour l'immobilisation et le serrage amovible de la palette sur sa position active, dans laquelle les pièces disposées sur la palette subissent le travail de l'outil de travail de la machine. Et la palette comporte une pluralité de vérins hydrauliques qui sont disposés dans sa masse et espacés de façon convenable de façon à permettre le positionnement et le serrage des pièces, cette opération intervenant au poste d'échange de pièces de la plaque tournante.

Chaque vérin est associé à des organes de préhension portant sur les pièces, de sorte que la mise en action des vérins m'nobilise les pièces dans leur position; et l'alimentation des vérins se fait par un circuit de canaux d'alimentation hydraulique parcourant la masse du plateau constituant la palette porte- pièces.

D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec des formes de réalisation-de l'invention présentées à titre exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés.

La figure 1 est une vue en plan montrant une machine-outil associée à un dispositif d'échange de pièces selon l'invention.

La figure 2 est une vue en élévation latérale de la machine de la figure 1.

La figure 3 est une vue en plan d'un plateau porte-pièces selon l'invention.

La figure 4 est une vue en coupe verticale du plateau constituant la palette porte-pièces et montrant le système de roulement de cette dernière.

Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe verticale et frontale d'un galet de roulement et de son ressort associé montés sur la palette porte-pièces.

La figure 7 est une vue en coupe longitudinale de la palette.

La figure 8 est une vue en coupe longitudinale montrant les moyens de guidage de la palette sur la table de la machine-outil.

La figure 9 est une vue en coupe montrant le dispositif de positionnement.

La figure 10 est une vue en coupe transversale du dispositif d'immobilisation de la palette sur la table de la machine-outil.

La figure li est une vue partielle en coupe longitudinale à plus grande échelle de l'extrémité de la palette porte-pièces.

La figure 12 est une vue par dessous de l'extrémité de la palette de la figure 11, vue selon la flèche XII de la figure 11.

La figure 13 est une vue transversale de la palette porte-pièces montrant des pièces de même forrnat montées sur ladite palette.

La figure 14 est une vue partielle en plan de la palette porte-pièces selon une autre forme de réalisation.

La figure 15 est une vue en éléVation frontale de la forme de réalisation de la figure 14 avec quelques modifications.

La figure 16 est une vue frontale de la forme de réalisa- tion d'une palette porte-pièces selon une seconde variante.

La figure 17 est une vue en plan de la forme de réalisation de la figure 16.

La figure 18 est une vue partielle et en élévation frontale d'une troisième variante de réalisation d'une palette porte-pièces.

La figure 19 est une vue partielle et en plan de la forme de réalisation de la figure 18.

La figure 20 est une vue en plan d'une quatrième variante de réalisation d'une palette porte-pièces.

La figure 21 est une vue en coupe montrant le détail du vérin de serrage des pièces selon une cinquième variante de réalisation de l'invention.

La figure 22 est une vue en coupe transversale d'une palette porte-pièces selon une sixième variante de réalisation de l'invention.

La figure 23 est une vue en plan de la palette selon la réalisation de la figure 22.

La figure 24 est une vue partielle et en coupe de la palette porte-pièces selon une septième variante de réalisation de l'invention.

Les figures 25 à 31 concernent une huitième variante de réalisation dans laquelle
La figure 25 est une vue en plan d'une palette portepièces.

La figure 26 est une vue en coupe transversale selon la ligne XXVI-XXVI de la figure 25.

La figure 27 est une vue en coupe verticale du robinet d'arrêt sans échappement.

La figure 28 est une vue montrant le schéma des pressions hydrauliques dans la palette porte-pièces et dans la plaque tournante.

La figure 29 est une vue en coupe horizontale de l'accumulateur de pression du type à piston.

La figure 30 est une vue en coupe horizontale d'un accumulateur de pression du type constitué d'un tube élastique.

La figure 31 est une vue en coupe de la chambre de stockage de l'huile hydraulique.

La figure 32 est une vue en coupe horizontale d'un accumulateur du type à ressort.

En se référant aux figures 1 à 13, on a décrit ci-après une première forme de réalisation de l'invention.

Face a la table 1 d'une machine-outil à contrôle numérique
M, on a disposé une plaque tournante 47 et sur la table 1 est positionnée une table auxiliaire 1A boulonnée sur la première. La plaque tournante 47 est constituée d'un socle sur lequel est montée pivotant la plaque tournante proprement dite 47A qui peut pivoter dans un plan horizontal autour d'un axe central et de 1800 dans chaque direction. La plaque tournante 47A est apte à recevoir sur sa face supérieure deux palettes porte-pièces C.

On voit que la plaque tournante comporte deux positionnements aptes à recevoir chacun une palette porte-pièces, susceptible d'être déplacée d'un emplacement à l'emplacement voisin; un emplacement constitue le poste de transfert des palettes avec la machine-outil, tandis que l'autre emplacement constitue le poste d'échange des pièces. Le poste de transfert des palettes C est désigné par la référence X, tandis que le poste d'échange des pièces sur la palette C est désigné par référence Y.

Lorsqu'un ensemble de pièces ou ébauches W ont été positionnées et serrées sur la face supérieure 2 du plateau 5 constituant la palette porte-piece C, en position sur le poste d'échange des pièces Y, la plaque tournante 47A est pivotée de 1800 pour amener cette palette porte-pièces C au poste X de transfert de palettes et ladite palette C est amenée par roulement sur les rails 48 sur la table 1A ou table de travail de la machine sur laquelle elle est immobilisée.

Le travail des pièces W bloquées sur la palette portepièces C intervient alors tandis que au poste d'échange des pièces Y les pièces W,qui ont été précédemment usinées, sont enlevées et les pièces à travailler W sont alors mises en place et serrées sur une autre palette porte-pièces.

Quand un cycle de travail est terminé sur la machineoutil M, la palette porte-pièces en place sur la table auxiliaire 1A est dégagée vers le poste de transfert des palettes X; la plaque tournante 47A est alors pivotee d'un demi-tour et la manoeuvre qui a été précédemment décrite se répète.

Comme on le voit des figures 4, 5 et 6, la face inférieure de la palette comporte un jeu de galets 110 qui sont positionnées dans des gorges 111 disposées longitudinalement et latéralement, respectivement à droite et à gauche, sous la palette porte-pièces C. Un étrier 113 supportant chaque galet 112 est repoussé vers le bas par un ressort 114, de telle façon que la jante de roulement du galet 112 déborde légèrement en dessous de la face inférieure du plateau 5.

Comme on le voit à la lumière des figures 1 et 7,8,9,10, la table auxiliaire 1A qui équipe la table de travail de la machine-outil comporte un jeu, respectivement droite et gauche,d'organes de positionnement 49, de même qu'un jeu,respectivement droite et gauche,d'organes de serrage 50.

Sous la référence 115, on a représenté un dispositif de guidage reposant sur une embase 116 et permettant de guider le mouvement du coulissement de la palette portepièces C dans son mouvement de transfert sur la table auxiliaire lA, lorsque cette dernière est transférée du poste de transfert de palette Y vers la table auxiliaire 1A et inversement, dans ce mouvement, le guide ou coulisseau 115 est inséré dans le rail 117 qui s'ouvre sur la face inférieure du plateau 5 et qui glisse à l'intérieur de ce rail; le dispositif de positionnement est lui-même constitué par un plot 49 à tête tronconique 49A coopérant avec un logement récepteur 49B constituant un dispositif d'autocentrage et assurant le positionnement correct de la palette sur la table#auxiliaire, positionnement correct dans laquelle la palette est immobilisée sur la table et à cet effet le dispositif de serrage 50 constitué de la tête 50A montée sur vérin et insérée dans la gorge correspondante 50B est repoussé vers le bas, ce qui assure 1'immobilisation en place de palette dans sa position de travail, la face inférieure du plateau 5 constituant la palette porte-pièoes venant alors reposer sur les embases 116 (figure 8).

Comme on le voit à la lumière de la figure 3, la palette porte-outils C est constituée d'un plateau 5 en acier et dans la masse de laquelle sont montées les chambres des vérins hydrauliques 15 disposées selon des rangées et colonnes 3 et 5.

A la lumière de la figure 11 on voit que les vérins hydrauliques H sont du type à simple effet, chaque vérin comporte une chemise 6 dans laquelle se déplace l'équipage mobile 7. La chemise fixe 6 constitue la chambre du vérin et l'équipage mobile 7 est constitué par le piston. La chemise 6 est disposée dans un logement Sa qui s'ourse sur la face inférieure du plateau 5.

Le piston 7 est mis en place dans la chemise 6 et il se déplace verticalement avec un jeu tel que la tige 7a associée au piston ne s'élève jamais au-dessus de la surface supérieure 2 du plateau 5.

Lorsque le vérin est mis sous pression par introduction d'huile depuis le conduit 10 dans la chambre 8, le piston 7 est entraîné vers le bas contre l'action duressort 9 et quand la pression est désactivée, le piston 7 revient en place sous l'action du ressort 9. La chemise 6 et le piston 7 ont des épaulements complémentaires respectivement 6a et 7b, tels que dans sa position supérieure relevée le piston 7 vienne porter par son épaulez ment en creux 7b contre l'épaulement en relief ~6a de la chemise. Les vérins hydrauliques d'une même rangée communiquent par un canal hydrauligue 10 qui traverse le plateau 5 de telle façon que les chambres 8 dans chaque vérin sont en communication l'une avec l'autre.

L'huile est alimentée dans chaque canal par une entrée 11 à laquelle aboutit une conduite souple d'alimentation 4 branchée sur le plateau 5; La tige 7a solidaire du piston comporte une ouverture ou un logement central 12 alésé selon son axe et fileté de façon à recevoir la partie filetée d'un boulon de serrage 3 qui est associé au vérin dans son mouvement. Le boulon de serrage comporte une tête P qui permet de bloquer la pièce W contre la surface supérieure 2 de la plaque 5. Dans ce cas, une pièce de blocage 3a peut renforcer l'effet de serrage en répartissant la pression sur la patte de la pièce W immobilisée par la tête P. Chaque vérin hydraulique H est protégé contre une pollution de copeaux métalliques provenant du travail de la pièce par un joint annulaire en caoutchouc 3b.

Lorsqu'un vérin hydraulique H est inutilisé, un bouchon 13 est alors vissé dans l'alésage fileté 12 pratiqué dans la tige 7a, bouchon qui est mis en place et vient s insérer dans le logement 14 débouchant sur la face supérieure du plateau 5, les extrémités 13b de la face horizontale supérieure du bouchon venant en position d'appui sur la zone annulaire centrale au sommet du cylindre 6; de sorte que le piston 7 est immobilisé et ne peut descendre lorsque la chambre 8 est mise sous pression d'huile. Le bouchon 13 a une surface supérieure qui vient araser-ou éventueîîement qui est légèrement en dessous du niveau de la surface supérieure du plateau 5.Ce bouchon permet de protéger le vérin 8 contre une possible pollution provenant de déchets ou copeaux de métaux; et il bloque le vérin correspondant qui est ainsi désactivé de sorte que la pression est répartie entre les autres vérins, ce qui permet leur action plus rapide.

Lorsque le boulon de serrage 3 est vissé dans la tête 7a, le piston aurait tendance à tourner et pour empêcher cela une plaquette d'arrêt 16 est disposée dans les logements 6c et 7c situés à la base de la chemise 6 et du piston 7 comme on le voit sur la figure 12. Cette plaquette d'arrêt 16 permet également d'immobiliser en position la chemise 6.

Comme on le voit sur la figure 3, la surface supérieure 2 du plateau 5 constituant la palette porte-pièces, est pourvue de rainures à section en T qui sont disposées selon un réseau régulier de lignes perpendiculaires.

Les rainures ou gorges 18 permettent d'immobiliser en position les pièces W par rapport au plateau 5; l'ensemble de la palette porte-pièces C est elle-même solidarisée de façon amovible sur la table 1 par un jeu de boulons traversant les ouvertures 19.

La figure 13 montre, à titre d'exemple, un ensemble de pièces W de même format immobilisées sur le plateau 5.

On décrira maintenant un certain nombre de variantes de réalisations de l'invention qui sont représentées aux figures 14 et suivantes.

La première variante de réalisation qui est illustrée par les figures 14 et 15 fait appel à des gorges ou rainures 20 de profil rectangulaire au lieu des gorges ou rainures profilées en forme de T. De plus, les ouvertures 21 destinées à recevoir les boulons de serrage sont disposées à intervalles réguliers et sont alignés selon des rangées horizontales et des colonnes verticales, comme on le voit sur la figure 14. Dans cette forme de réalisation, un crapaud 22 assurant le maintien latéral des pièces W est monté et immobilisé sur les boulons de serrage 3.

Les figures 16 et 17 montrent une seconde variante dans laquelle on a utilisé des crapauds 22 en forme de U qui viennent bloquer les pièces voisines W contre la face supérieure 2 du plateau 5. Ceci est particulièrement efficace lorsque les pièces W présentent des décrochements latéraux comme on le voit sur la figure 16.

Les figures 18 et 19 montrent une troisième variante dans laquelle on utilise des crapauds en forme de L. Ceci est particulièrement approprié lorsque les pièces pré sentent un épaulement inférieur sur lequel vient prendre appui la branche du crapaud en forme de L, la branche opposée étant engagée dans la rainure 20.

La figure 20 montre une quatrième variante de réalisation comportant un réseau de canaux pour la distribution du liquide hydraulique épousant des lignes horizontales et verticales se coupant à angle droit; ceci permet d'obtenir un réseau totalement intercommuniquant et qui peut donc être alimenté par une connexion unique. Dans la figure 20, les canaux d'alimentation en fluide de pression qui suivent une ligne horizontale ont reçu la référence 10X, tandis que ceux qui sont disposés selon les lignes verticales sont désignés par la réference 10Y Le chiffre de référence 23 désigne les bouchons qui sont disposés à l'extrémité des canaux pour les refermer.On a prévu un jeu de cales 24X,24Y qui sont disposées dans les rainures rectangulaires 20 et qui permettent de définir exactement le positionnement des pièces W, les parois de ces cales 25X et 25Y constituant des butées contre lesquelles viennent porter les pièces W.

La figure 21 montre une cinquième variante de réalisation d'un vérin hydraulique. Dans cet exemple, la chemise fixe du vérin définissant la chambre cylindrique est constituée par la paroi Sa d'un logement pratiqué dans l'épaisseur du plateau 5, la partie supérieure de ce logement étant occupée par la, couronne 6a.

Le piston 7 comporte à sa base une protuberance ou plot en forme de queue 26 qui est engagé dans un logement correspondant 28 pratiqué dans la plaquette de base 27.

De sorte que la protubérance 26, bloquée dans son logement 28 empêche le mouvement de rotation du pisto#n 7 à l'intérieur de son logement 5a lorsque' ce piston est entraîné dans son mouvement alternatif vertical.

Le piston 7 comporte une tête de centrage 13A située à son sommet et surmontée par un plot 29 assurant le positionnement correct de la pièce W par pénétration dans le logement récepteur 30 situé sur la face infé- rieure de cette pièce; des couronnes 29a peuvent être ajoutées autour du plot de centrage 2-9 de façon à adapter son diamètre actif au logement récepteur 30.

La répartition des verins n'est pas limitée aux formes de réalisations qui sont illustrées et représentées et les vérins peuvent par exemple être disposés selon un tri angle ou selon toute autre forme ou disposition souhaitée.

La forme et la dimension du plateau 5 et la distance qui sépare les vérins H, ainsi que leur puissance, sont déterminées en fonction des caractéristiques de la machine-outil.

Les figures 22 et 23 montrent une sixième variante de réalisation de l'invention.

Chaque vérin comporte un piston 7 qui agit d'un côté à l'encontre du ressort 9 sous la poussée de l'huile amenée sous pression dans chambre 8. Chaque chambre 8 communique avec une source de pression hydraulique (non représentée) par l'intermédiaire d'un réseau d'alimentation en liquide hydraulique 10 traversant le-plateau 5;et le réseau met en communication les chambres de chaque vérin de telle façon que c'est l'ensemble des vérins qui est amené à se déplacer en même temps.

Il n'est évidemment pas nécessaire que chaque vérin H soit actionné et les vérins H qui sont situés sous la pièce W ou qui sont trop loin de cette dernière sont désactivés, les pistons étant immobilisés par le bouchon d'immobilisation 13. La tête de la tige 3 du vérin est associée à une pièce d'immobilisation 32 en forme de champignon et débordant de façon à venir prendre appui sur des épaulements venus des pièces W.

Sur le plan supérieur du plateau 5, on a disposé des organes de supportage et de calage de la pièce W et qui sont constitués des cales fixes 31a et de la cale mobile 31b.

Les cales fixes 31a sont maintenues sous les pièces d'immobilisation 32 en ce qui concerne les rangées marginales, tandis que la cale mobile 31b supporte l'extré- mité opposée des la pièces W; comme on le Voit sur la figure 2, la cale mobile 31a est bloquée en position étant engagée au débouché du logement disposé dans le plateau 5 et constituant le sommet du vérin.

On a prévu sur le plateau 5 un dispositif de blocage trois points permettant de maintenir chaque pièce en position de repos en chevauchant les cales 31 qui sont disposées longitudinalement et latéralement. L'ensemble de calage 33 est fait des cales 33a qui sont solidarisées sur la face supérieure du plateau 5 et permettent de déterminer le positionnement longitudinal de la pièce tandis que l'appui 33b est constitué par un décrochement dans le dispositif de blocage et d'immobilisation 31a monté sur le plateau 5.Dans ces conditions, les cales mobiles sont alignées et permettent d'immobiliser le bord 34 de la pièce W; ainsi il est commode d'assurer le positionnement correct de la pièce en la mettant en appui sur l'épaulement 33b tandis que l'on assure de l'autre coté le positionnement de la cale mobile 31b en la repoussant vers la cale fixe 31a et en assurant ainsi le positionnement sur et correct. de la pièce W.

Lorsque le positionnement des pièces est ainsi effectué on provoque l'abaissement du piston 7 qui entraîne le boulon de blocage 3, lequel amène les champignons d'immobilisation et de blocage 32 en position d'appui et de maintien ferme sur les pièces W qui sont ainsi immobilisées.

La figure 24 montre une nouvelle et septième variante de réalisation dans laquelle la pièce W est immobilisée sur le plateau 5 par des cales 36 elles-mêmes verrouillées par les vérins H sur la palette porte-pièces C; tandis que sur un bord marginal de l'ensemble des alignements de pièces, on a prévu un ensemble de blocage latéral avec un effet de came pour assurer le serrage de l'ensemble.

Les cales 36 n'ont pas ici une forme particulière et déterminée à l'avance; dans le cas de l'exemple repré senté, elles comportent une partie inférieure 36,36a constituant une colerette sur laquelle les pièces viennent en appui par les angles inférieurs; tandis que les faces latérales de la pièce sont au contact des parois de la cale 36b lesquelles ont un profil cranté formant dispositif s'opposant à l'échappement de-la pièce fermement maintenue entre deux cales.

Chaque cale 36 est traversée en son centre par un boulon d'immobilisation 3 vissé dans un alésage 12 taraudé coaxialement dans le piston 7a; de sorte que la manoeuvre du piston vers le bas entraîne la vis de serrage 3 et la cale 36b solidaire Lateralement l'ensemble des pièces est maintenu par un dispositif# 37 pour le serrage général et qui est constitué d'un cadre 38 pourvu d'une face inclinée vers le centre 43 ; le cadre 38 est immobilisé sur le plateau 5 par engagement à sa base des éléments débordant de forme annulaire pénétrant dans les alésages 14 qui constituent l'extrémité supérieure des vérins, débordant au niveau de la face supérieure du plateau 5. Le cadre 38 a pour première fonction de supporter l'organe de mise sous tension 41 reposant sur le ressort 40.Et-le cadre 38 sert également à guider la tige 3 du boulon de- serrage
P dont la tête porte sur l'organe de mise sous tension 41, tandis que la tige 3 est vissée dans l'alésage fileté 12 taraudé au centre du piston 7a, de sorte que la mise sous tension de la chambre du vérin entraîne le piston vers le bas, contre l'action du ressort 9 #et provoque par conséquent l'abaissement de la tête de serrage P.

Cette dernière est insérée dans un logement 42 de forme oblongue et permettant par conséquent un certain jeu de l'organe de serrage ou de mise sous tension 41 par rapport à la tête P.

Par ailleurs, la face latéra-#e' externe de l'organe de serrage 41 est complémentaire de la face d'appui inclinée 43 du cadre 38; l'ensemble des deux parois 44a et 43 montées l'une-sur l-'autre, produit un effet de came et lorsque l'organe de serrage 41 est entraîné vers le bas par la tête de serrage P, entraînée depuis le vérin par la tige 3, la face interne de l'organe de serrage 41 est portée contre la pièce W.

Cette face verticale de l'organe de serrage 41 est ellemême prévue avec un profil cranté de façon à assurer le maintien de la pièce W, les dents étant dirigées vers le bas.

L'ensemble des cales 36 et des cadres marginaux 38 sont dimensionnés de façon à maintenir les pièces W à une hauteur déterminée par rapport au plan de la surface supérieure du plateau 5.

Une huitième variante est représentée aux figures 25 à 32.

Dans cette forme de réalisation, la palette porte-pièces comporte un dispositif particulier constitue par un robinet d'arrêt 41 sans échappement et qui maintient le liquide hydraulique ~l'intérieur-de l'ensemble de la palette,de sorte que cette dernière peut être déplacée depuis et entre ses différents postes, les pièces étant serrées sur la palette, sans que cette dernière soit tributaire de raccordements par des conduits de liquide hydraulique sous pression.

On a cherché ici à permettre le positionnement et le serrage de diverses pièces dans des formats ou des dimensions varies ou irréguliers; et on a cherché également à permettre un forage vertical dans les pièces; à cet effet, le plateau 5 supporte une plaque auxiliaire de faible épaisseur en forme de boîte 52 qui est immobilisée sur le plateau principal par un jeu de vérins hygrauliques H associés à des boulons de serrage 53i de plus,les pièces W sont immobilisées par une cale inférieure 54 formée d'une plaque découpée portant des évidements latéraux de forme générale trapézoîdaux 55, chaque évidement constituant un logement. récepteur d'une pièce W ainsi immobilisée à. l'intérieur de son logement récepteur et calée de façon précise par un jeu de contacts sur 3 points.

Dans cette variante et lorsque la pièce doit subir une opération de forage pour réaliser un alésage traversant de part en part, la contre-plaque 52 revoit un logement récepteur à l'aplomb du travail du foret de façon à éviter que la partie supérieure de cette plaque ne soit détérioriée par la pénétration du foret en fin de parcours et débouchant sur la face inférieure de la pièce; et on peut prévoir dans le corps de la contreplaque 52 des dispositifs de réception et d'évacuation des copeaux résultant du travail du métal.

La plaquette de calage 54 peut avoir toute forme et toute configuration appropriées de façon à permettre un blocage convenable des pièces et la forme de la plaquette de calage sera donc dessinée en fonction de la forme des pièces à travailler.

Commle-on le voit sur la figure 26, la tête P de l'écrou de serrage 3 vissé dans le piston 7 du vérin H, coopère avec le champignon de serrage 32 de sorte que chaque pièce est serrée, étant plaquée sur la contre-plaque 52 par le jeu des vérins H.

On décrira maintenant plus en détail le robinet d'arrêt sans échappement qui est désigné par la référence 51 sur la figure 25.

< :e robinet peut être mis en place sur un côté quelconque du plateau 5 et il est constitué d'un robinet d'arrêt 58, d'un détecteur de baisse de pression d'huile 59,# d'une arrivée et d'une sortie d'huile 60 et d'un ensemble de manoeuvres de l'obturateur 61.

Le corps de vanne 62 comporte une chambre intérieure 63 dans laquelle est monté mobile l'obturateur 64 repoussé
par le ressort 65, sa face d'obturation 66 venant au
contact du siège 67. L'obturateur est commandé par
la tige 69 qui est repoussée par le ressort 65 et
amenée au contact de la face 71 formant came du noyau 70
monté pivotant dans son logement et manoeuvré par la
manette 72. Pour l'ouverture du robinet, la manette 72
est déplacée vers le-bas de façon à repousser la tige 69
vers l'intérieur de la chambre 63 en dégageant ainsi
l'obturateur 64 par rapport au siège 67, ce qui provoque
l'obturation du robinet.

La face d'appui 66 de l'obturateur 64 est constituée d'un
anneau en matière synthétique 66a, tandis que le siège 67
est un élément annulaire qui s'étend vers l'intérieur de
la chambre 66 et les faces en contact 66 et 67 coopèrent
pour obtenir une obturation et une coupure parfaites
du circuit hydraulique.

Quand le raccord 75 de la tubulure 74 provenant de la
source d'huile sous pression 73, est branché sur l'entrée
ou la sortie 60, le liquide hydraulique sous pression
(environ 250kg/cm2) provoque l'ouverture du robinet 58 et
l'huile sous pression s'écoule par le passage 76 jusque
dans les conduits 10 et dans chacune des chambres
d'expansion 8 des vérins H disposés dans le plateau 5.

Une partie de l'huile est également dirigée par un autre
circuit à la-chambre 78 de l'accumulateur 77 disposé
dans le plateau 5. Ainsi, lorsque L'ensemble a été
raccordé à une source d'huile sous pression, la pression
d'huile à 1'interieur du circuit peut être maintenue sans
chute ni échappement d'huile par le passage 76 jusqu'à
la conduite amont 68.

On a prévu sur l'ensemble du dispositif des moyens divers et décrits ci-après devant éviter la chute de pression d'huile dans l'ensemble du système dans les rares cas où une fuite d'huile se produirait après serrage des pièces sur la palette.

Comme on le voit sur la figure 29, on a prévu un accumulateur du type à piston entre les rangées de vérins H montés à l'intérieur du plateau 5. Chaque accumulateur est conçu de telle façon qu'après alimentation en air comprimé à une pression de l'ordre de 100 kg./cm2 , dans une réserve d'air comprimé 79, ceci à travers l'arrivée d'air pourvue d'un robinet d'alimentation 81, le liquide, notamment l'huile sous pression d'environ 250 kg/cm2 est délivré à une chambre d'accumulation d'huile, de façon à permettre l'élévation de la pression de l'air#comprimé qui est maitenu au même niveau que celui de l'huile.Et en cas de perte d'huile ou de baisse de pression dans l'ensemble du système contenu dans le plateau 5 llaccumu- lateur 77 fournit une pression additionnelle pour remédier à cette chute de pression.

Au lieu de l'accumulateur 77 tel que décrit ci-dessus, on peut utiliser d'autres types d F accumulateurs.

Par exemple, et comme on le voit sur la figure 30, un accumulateur 77A du type à tube élastique, peut être mis en place; cet accumulateur comporte une chambre sous pression 78A formée par un tube 82 en matériau élastique, par exemple en acier à haute pression, le caoutchouc ou analogue, le tube fermé à une extrémité étant maintenu contre les parois intérieures de la chambre qui constitue.

son logement par les anneaux de caoutchouc 83; dans ce type d'accumulateur, le liquide hydraulique remplit la chambre 78A et provoque la déformation élastique du tube 82 en le maintenant à 11 état tendu et sous pression.

Une autre variante est répresentee à la figure 31 dans laquelle, à la différence des accumulateurs précédents, une quantité importante de liquide hydraulique est stockée dans une chambre de stockage 84 et la réserve d'huile sous pression est utilisée pour compenser les chutes de pression dans l'ensemble du circuit. Avec ce type d'accumulateur, il est conseillé de prévoir une chambre de stockage 84 avec un volume suffisant; et par exemple le volume sera plusieurs fois égal à la quantité d'huile hydraulique remplissant l'ensemble du système y compris les vérins et les conduits 10. Le fond de la chambre 84 est obturé par un bouchon 85 avec une garni ture a d'étanchéité 86.

Au cas où une perte de liquide hydraulique ferait tomber la pression dans le système, dès le début de la chute de pression, on obtient. un effet compensateur du fait de l'expansion élastique de l'huile contenue dans la réserve 84 et on évite ainsi toute chute de pression brutale.

De sorte que, en utilisant les moyens de contrôle et de prévention de chute de pression 80, il est possible de maitriser le maintien de la pression dans le circuit hydraulique et ceci pendant une période de temps déter- minée cet dans des limites raisonnables.

On n'épargnera aucun effort pour maintenir la pression d'huile dans l'ensemble du système. contenu de la palette, ce qui- n'empêche pas la mise en place d'un système de détection de chute de pression qui sera décrit ci-après.

Comme représenté à la figure 27, les moyens de détection de chute de pression comportent un détecteur de pression 59 appartenant à l'ensemble de robinet d'arrêt 51 et un contacteur mis en place sur la table 1 de la machineoutil.

Le détecteur 59 comporte un manchon cylindrique 88 qui est raccordé au corps de vanne 62 et à llinterieur du manchon se déplace l'organe de détection 92 constitué d'un plongeur repoussé vers le corps de vanne par le ressort 93 contre l'action de la pression d'huile provenant du circuit et qui s'exerce à l'intérieur de la chambre 89#.La position du plongeur 92(repérée par un doigt indicateur visible à travers la fenêtre 97 est donc une position d'équilibre entre la pression du ressort 93 et la pression d'huile à l'intérieur du système, de sorte que toute chute de pression d'huile dans le système hydraulique se traduit par un déplacement de l'indicateur, entraîné avec l'ensemble du plongeur 92 par l'action du ressort 93.On peut régler la position et le tarage du ressort 93, et par conséquent sa force, en modifiant le positionnement longitudinal de son socle d'appui constitué par le bouchon 94 que traverse le plongeur 92, l'extrémité 94a du bouchon étant pourvue d'un profil hexagon#al, par exemple un six pans pour permettre la rotation de l'ensemble par une clé.

Lorsque l'ensemble du plateau 5 est positionné sur la table de la machine-outil, l'extrémité 92a du plongeur vient en appui sur la sonde 87a du détecteur 87; ce dernier est sensible au positionnement du plongeur, fonction lui-même de la pression d'huile, de sorte que toute chute de pression à l'intérieur du système provoque le déplacement du plongeur immédiatement repéré par la sonde 87a, ce qui provoque alors un signal au niveau du détecteur -87 provoquant l'arrêt du travail de la machine-outil M afin d'éviter que la baisse de pression et une possible libération des pièces sur le plateau 5 ne provoque un mauvais travail ou une deteriorations des outils de travail.

Le détecteur 87 peut également être couplé à un signal d'alarme visuel, sonore...

Sur la partie débordant du bouchon 94, on a prévu en 95 une graduation permettant de lire le degré d'enfoncement du bouchon 94 et par là le tarage du ressort 93 donnant la valeur de la pression d'équilibre à l'intérieur du système.

La figure 28 donne un schéma général du circuit hydraulique à l'intérieur du plateau 5 constituant la palette porte-pièces C.

Lorsque l'on met en place les pièces sur la palette, la sortie 98 d'une source de liquide hydraulique sous pres sion est raccordée à l'entrée 60 du circuit d'huile sur la palette C, par l'intermédiaire du raccord souple 74 qui permet l'alimentation du circuit de la palette en huile sous-pression depuis 73.

Pour déterminer la pression d'huile appropriée, on doit d'abord choisir la pression correspondante de l'air comprime fourni depuis une source d'air comprimé 100 à une pompe hydraulique 101 par l'utilisation successive des robinets réducteurs 99a,99b et 99c correspondant à trois niveaux de pression d'huile de la source 73.

Lorsque les pièces ont été positionnées et mises en place sur la palette porte-pièces, le raccordement auto-étanche 102 est retiré et la palette porte-pièces est alors transférée sur la table de travail de la machine-outil.

La référence 103 indique un robinet de contrôle et de détente de pression.

Un dernier dispositif compensateur de chute de pression 80 est maintenant décrit par référence à la figure 32.

Lors de la mise en place des pièces aux postes d'échange des pièces Y et lors de l'usinage, dans la mesure ou la température ambiante dans l'atelier est maintenue sensiblement constant, la pression d'huile n'a pas tendance à être modifiée du fait de la dilation thermique; de sorte que on n'a pas a craindre de chute de pression.

Toutefois, lorsque la température ambiante vient-à changer, on assiste à une modification volumique de l'huile et par conséquent les moyens de preventiop de chutes de pression qui ont été décrits ci-dessus, deviennent inutiles et inactifs. Dans ce cas, un ressort d'accumulation de pression 77 B comme on le voit sur la figure 32 devient préférable.

Dans des conditions de température determinées, l'huilé sous pression dans le système desservant la palette portepièce, le piston 118 est soumis à l'action de deux forces antagonistes, d'une part l'huile sous pression dans le circuit 76 et d'autre part le ressort 119.

En cas d'expansion volumique de l'huile résultant d'une élévation de la tempErature le piston 118 se déplace vers l'intérieur; dans le cas contraire d'une réduction vo#lumique de l'huile, ou bien d'un échappement d'huile, le piston 118 se déplace vers l'extérieur, (vers le bas sur la figure 32). Dans ces conditions une pression hydraulique sensiblement constante et prédéterminée peut être maintenue en évitant des risques de chute ou d'élévation brutale de pression.

Diverses variantes de l'invention telle que décrites ci-dessus peuvent être réalisées; on peut notamment utiliser un chariot mobile au lieu de la plaque tournante 47; chaque chariot supportant une palette porte-pièces peut alors etre- déplacé depuis la machineoutil où il reçoit la palette après travail des pièces pour être amené au poste d'échange des pièces et inversement, la palette nouvellement chargée en pièces à usiner est déplacée depuis le poste d'échange des pièces vers la machine-outil pour le transfert de la palette nouvellement chargée sur le plateau de travail de la machine-outil.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif auxiliaire d'une machine-outil pour l'échange de pièces travaillées sur cette machine, caractérisé en ce qu'il comporte - une pluralité de palettes C porte-pièces, constituées chacune d'un plateau (5) - chaque palette comportant des moyens de fixation des pièces tels que des vérins hydrauliques H dont le piston mobile (7) est associé à des dispositifs de positionnements tels que dés crapauds (22,32) prenant appui sur les pièces et maintenus sous tension par les vérins - des moyens de déplacement (47) aptes à permettre le transfert des palettes porte-pièces depuis la table de travail (la) de la machine-outil M vers un poste latéral de transfert de palette X et vers un poste latéral de changement de pièces Y - la table de travail (la) de la machine-outil M d'une part, et les palettes porte-pièces d'autre part, comportant des moyens de serrage et d'immobilisation pour permettre le blocage de la palette sur la table de travail (la) de la machine-outil.

2 - Dispositif selon la revendication Ir I caractérisé en outre en ce que le plateau (5) consti-tuant la palette porte-pièces est réalisé en acier épais et elle comporte dans sa masse une pluralité de logements récepteurs des vérins H associés aux crapauds de serrage (22,32), le plateau (5) étant parcouru par un réseau de canaux (10) de distribution de liquide hydraulique pour l'alimentation des vérins.

3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 ci-dessus, caractérisé en ce que le plateau (5) constituant la palette porte-pièces comporte sur sa face supérieure une pluralité de gorges ou rainures (18,20) comportant des parois verticales, notamment en forme de U ou de T renversé.

4 - Dispositif selon l'une des revendications 1,2,3 caractérisé en ce que les canaux(10 y)alimentant les vérins en liquide hydraulique sont en communication les uns avec les autres et sont alimentés par un racoerdement unique,'depuis une source de liquide sous pression extérieure.

5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que chaque tête de vérin affleurant au niveau de la surface supérieure du plateau (5) constituant la palette porte-pièces, est apte à recevoir un bouchon (13) vissé dans la partie supérieure de l'ouverture constituant le débouché du vérin sur la surface supérieure du plateau (5), ce bouchon (13) rendant inactif le vérin ainsi mis hors circuit.

6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque vérin comporte une chemise (6) et un piston (7) associés à une tige de transmission (3), le piston et la chemise comportant des épaulements complémentaires (7b,6a) venant en position de butée l'une contre l'autre et limitant le déplacement supérieur du piston, chaque piston comportant un ressort de rappel ramenant le piston en position de repos lorsque la pression dans la chambre du vérin a été mise hors circuit.

7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le vérin H comporte des moyens s'opposant à la rotation du piston (7) selon son axe.

8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le plateau (5) constituant la palette porte-pièces comporte des cales fixes (3 la) positionnées sur la face supérieure du plateau (5) et immobilisées par engagement d'une partie débordante à la base de cette c#ale et pénétrant dans une ouverture correspondante, constituant le débouché du vérin de serrage.sur la face supérieure du plateau (5),ladite cale (31a) constituant un décrochement en creux apte à recevoir l'angle inférieur latéral de la pièce à travailler, et le plateau .(5) comporte des cales mobiles (3 lob) aptes à être placées sur la surface supérieuré du plateau et à recevoir, dans-un décrochement en creux,l'angle inférieur de la pièce à travailler, situé sur le bord opposé au bord positionné sur la cale fixe, le repos en appui de la pièce successivement sur les cales fixes puis sur les cales mobiles,repoussées contre les cales fixes permettant de déterminer de façon précise le positionnement correct des pièces.

9 - Dispositif selon l'une des revendications l à 8 caractérisé en ce que le plateau (5) comporte sur les côtes marginaux de l'alignement des pièces en cours dé travail, un cadre latéral (38) immobilisé sur le plateau par engagement d'une partie débordant à la base du cadre et pénétrant dans les ouvertures constituées par les débouchés des vérins H sur la surface supérieure du plateau (5) le cadre (38) coopérant avec des moyens de serrage (41) repoussé contre un ressort (40) par unetête de serrage P manoeuvrée par la tige (3), elle-même mue par un vérin H, les bords respectivement des organes de serrage (41) et du cadre (38) étant positionnés l'un contre l'autre selon un angle incliné formant un effet de came, la pression vers le bas de l'organe de serrage (41) produisant une poussée latérale vers le centre provoquant un effet de serrage sur l'ensemble des pièces maintenues par les organes de serrage (41).

10 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le plateau (5) constituant la palette porte-pièces comporte un robinet d'arrêt (51) disposé latéralement sur le plateau (5) et comportant un passage secondaire (76) communiquant avec le réseau intérieur (10) alimentant les vérins de serrage sur le plateau (5), tandis que le passage primaire (58) de la vanne est relié à un raccordement (60) débordant sur la paroi extérieure du corps de vanne.

11 - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'obturateur (64) du robin#et d'arrêt comporte une face d'obturation (66) pourvue d'un anneau plastique coopérant avec un siège (67) constitue d'un élément annulaire s'étendant vers l'extérieur.

12 - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que le plateau constituant la palette porte-pièces est pourvu d'un dispositif (80) de compensation de chute de pression dans le circuit hydraulique tel qu'un accumulateur forme d'une chambre associée à des moyens de pression tels qu'un piston (118) ou les parois élastiquement déformables d'un tube (82),ladite chambre étant reliée au passage secondaire (76) du robinet d'arrêt (51).

13 - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la palette porte-pièces est pourvue d'un détecteur de chute de pression (59) relié au passage secondaire (76) du robinet d'arrêt (51) et constitué d'un plongeur mobile (92) et soumis aux actions antagonistes d'un côté de la pression d'huile du circuit et de l'autre d'un ressort (93) à' pression réglable, le déplacement du plongeur 92 sous l'action d'une chute de pression étant détecté par un contacteur (87) apte à déclencher l'arrêt de la machine-outil 14 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que la face inférieure du plateau (5) constituant la palette porte-outils d'une part, et la face supérieure de la table (la) de travail de la machineoutil M d'autre part, comporte des moyens coopérant tels qu'un jeu de pivots et logements tronconiques à autocentrage (49,49b) complémentaires et pénétrant l'un dans l'autre pour assurer le positionnement correct du plateau sur la table.