FR2676191A1

FR2676191A1 - Procede et dispositif pour usiner une piece en bois et machine-outil utilisant ce dispositif.

Info

Publication number: FR2676191A1
Application number: FR9105591A
Authority: FR
Inventors: Imbert Claude
Original assignee: LYON METAL
Current assignee: LYON METAL
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1992-11-13

Abstract

On maintient la pièce en bois (32) sur une table mobile (5) coulissant devant des outils d'usinage (7), les outils d'usinage (7) étant montés sur un arbre rotatif (8) perpendiculaire à la table mobile (5). On sélectionne des outils d'usinage (7), les outils sélectionnés étant positionnés par translation de l'arbre rotatif (8) parallèlement à lui-même. Un pare-éclats (30) est appliqué contre un bord (31) de la pièce (32) pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce (30) lors du passage de ce bord (31) devant les outils d'usinage (7). Le pare-éclats (30) est monté pivotant autour d'une direction (D) parallèle à la direction de coulissement de la table mobile (5). On règle la position du pare-éclats rotatif (30) en commandant des moyens moteurs (38) qui font tourner le pare-éclats (30) jusqu'à une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés. Utilisation notamment au poste de tenonnage d'une machine-outil pour l'usinage de pièces en bois.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour usiner une pièce en bois, ainsi qu'une machine-outil utilisant ce dispositif.

Le dispositif suivant l'invention est du type dans lequel la pièce à usiner est maintenue sur une table mobile qu'on fait circuler devant des outils d'usinage rotatifs. Dans ce type de dispositif, on connaît l'utilisation de pare-éclats pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce lorsque les bords de la pièce passent devant les outils d'usinage. Dans certaines réalisations, le pare-éclats est un bloc de matériau usinable appliqué contre un bord de la pièce à usiner, et monté pivotant autour d'une direction parallèle à la direction de coulissement de la table mobile. Plusieurs positions indexées sont prévues pour le pare-éclats, pour permettre de positionner le pare-éclats en fonction des outils d'usinage utilisés, le pare-éclats étant tourné à la main par l'opérateur pour l'amener à la position indexée désirée.Lors de la première utilisation d'une section du pare-éclats, le profil d'usinage est usiné à la fois sur la pièce en bois et sur la section correspondante du pareéclats. Lorsque le même profil d'usinage doit être de nouveau usiné sur d'autres pièces en bois, on réutilise la même section du pare-éclats rotatif. Ces dispositifs connus à pare-éclats rotatifs présentent l'inconvénient de nécessiter l'intervention manuelle de l'opérateur pour positionner le pare-éclats. En outre, il peut se produire des erreurs de positionnement du pare-éclats.

Un des buts de la présente invention est de remédier aux problèmes ci-dessus en proposant un procédé et un dispositif pour usiner une pièce en bois dans lesquels la mise en place du pare-éclats puisse s'effectuer sans intervention manuelle de l'opérateur.

L'invention propose ainsi un procédé pour usiner une pièce en bois, dans lequel on maintient la pièce sur une table mobile qu'on fait coulisser devant des outils d'usinage, les outils d'usinage étant montés sur un arbre rotatif perpendiculaire à la table mobile, on sélectionne des outils d'usinage, les outils d'usinage sélectionnés étant positionnés par translation de l'arbre rotatif parallèlement à lui-même, on applique un pare-éclats contre un bord de la pièce pour empecher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce lors du passage de ce bord devant les outils d'usinage, le pare-éclats étant monté pivotant autour d'une direction sensiblement parallèle à la direction de coulissement de la table mobile, caractérisé en ce qu'on règle la position du pare-éclats rotatif en commandant des moyens moteurs qui tont tourner le pareéclats jusqu'à une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

Ainsi, suivant l'invention, le pare-éclats rotatif est positionné automatiquement, sans risque d'erreur de position.

Suivant une version préférée du procédé selon l'invention7 on détecte la position angulaire du pareéclats et on commande les moyens moteurs pour qu'ils fassent tourner le pare-éclats jusqu a ce qu'on détecte Cette le pare-éclats a atteint une position angulaire déterminée en fonction des outils d'usinage sélectionnés.

Ainsi, la commande de positionnement du pareéclats ne nécessite qu'une seule sortie de signal des moyens de commande.

Un autre aspect de l'invention vise un dispositif pour usiner une pièce en bois, comprenant une table mobile sur laquelle la pièce est posée en service, des moyens pour maintenir la pièce sur la table mobile, des outils d'usinage montés sur un aigre rotatif perpendiculaire à la table mobile, des movens de commande accessibles pour sélectionner les outils d'usinaqe, les outils d'usinaqe sélectionnés étant positionnés oar translation de l'arbre rotatif parallèlement à lui-méme, des moyens d'entraînement pour faire coulisser la table mobile et la pièce de bois devant les outils d'usinage, et un pare-éclats appliqué contre un bord de la pièce en bois pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce lors du passage de ce bord devant les outils d'usinage, le pare-éclats étant monté pivotant autour d'une direction sensiblement parallèle à la direction de f lissement de la table mobile, caractérisé en ce q-'il comprend des movens moteurs pour faire pivoter le pare-éclats, ces movens moteurs étant commandés par les movens de commande pour amener le pareéclats dans une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

Ce dispositif met en oeuvre le procédé défini cidessus pour permettre un positionnement automatique du pare-éclats rotatif.

Un troisième aspect de la présente invention vise une machine-outil pour l'usinage de pièces en bois, comprenant un poste de tenonnage et un poste de profilage, le poste de tenonnage incluant un dispositif tel que défini ci-dessus.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation , lue conjointement aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vu en perspective d'une machine-outil conforme à la présente invention
- la figure 2 est une vue schématique en élévation illustrant l'usinage de l'extr-émité d'une pièce en bois
- les figures 3 et 4 sont des vues de dessus schématiques du poste de tenonnage de la machine représentée à la figure 1, avec la table mobile placée dans deux positions différentes ;
- la figure 5 représente des chronogrammes de signaux utilisés pour faire fonctionner le dispositif illustré aux figures 1 à 4 ; et
- la figure 6 est une vue en plan de moyens de détection utilisés dans le dispositif illustré aux figures 1 à 4.

En référence à la figure 1, on voit une machineoutil pour l'usinage de pièces en bois conforme à la présente invention. De façon connue, la machine comprend un poste de tenonnage 1 et un poste de profilage 2 situés sur des côtés adjacents de la machine. L'opérateur de la machine se trouve généralement à l'angle entre ces deux côtés. Il peut disposer les pièces en bois sur les postes de tenonnage 1 et de profilage 2 et déclencher et surveiller les opérations d'usinage par l'intermédiaire d'un tableau de commande 3 et d'une pédale de commande 4.

Le poste de tenonnage 1 de la machine incorpore un dispositif conforme à l'invention, comprenant une table mobile horizontale 5 sur laquelle on peut disposer et maintenir une pièce en bois. Pour usiner les extrémités de cette pièce en bois, on fait coulisser la table mobile 5 devant une scie circulaire 6 et des outils d'usinage 7 montés sur un arbre rotatif 8 pour former des tenons et des mortaises d'assemblage à l'extrémité de cette pièce en bois.

Après ces opérations de tenonnage, le support 5 est ramené vers l'angle de la machine où se trouve l'opérateur et celui-ci peut engager la pièce en bois vers le poste de profilage 2 de la machine, pour profiler les faces latérales de la pièce. Au poste de profilage 2, la table de travail 9 est fixe et on fait défiler la pièce en bois le long de guides 11, 12 devant un outil de profilage rotatif 10 qui usine le profil désiré.

On va maintenant décrire en détail le dispositif d'usinage conforme à l'invention inclus dans le poste de tenonnage 1 de la machine.

On voit à la figure 1 que la table mobile 5 comporte, à sa partie inférieure, un caisson 15 qui renferme le système d'entraînement de la table mobile 5. Ce système d'entraînement comprend un motoréducteur non représenté qui entraîne en rotation un pignon 16, visible dans un arrachement partiel du caisson 15 à la figure 1, engrénant sur une crémaillère 17 parallèle au côté de la machine où se trouve le poste de tenonnage 1. La table mobile 5 est en outre guidée par des rails 18, 19 parallèles à la crémaillère 17, pour définir la direction de coulissement de la table mobile 5.

La partie supérieure de la table mobile 5 porte une règle 20 perpendiculaire à la direction de coulissement de la table 5, utilisée pour positionner la pièce en bois sur la table 5. Un organe de positionnement 21 est monté en une position réglable sur la règle 20, cette position étant repérée par des graduations 22 portées par la règle 20.

L'organe de positionnement 21 comprend une surface d'appui 23 parallèle à la règle 20 et une butée 24 perpendiculaire à la règle 20. En service, la pièce de bois à usiner a un bord longitudinal appliqué contre la surface d'appui 23 et son extrémité opposée à l'extrémité à tenonner appliquée contre la butée 24.

Un pare éclats rotatif 30 est prévu près du côté de la table 5 situé vers les outils d'usinage 7. Le pareéclats 30 a la forme d'une plaque en matériau usinable par les outils d'usinage 7, par exemple en bois, disposée perpendiculairement à la direction de coulissement de la table mobile 5. Une face du pare-éclats 30 en forme de plaque est située dans le même plan que la surface d'appui 23 de l'organe de positionnement 21. En service, le même bord longitudinal 31 de la pièce en bois à tenonner 32 est appliqué contre le pare-éclats 30 et contre la surface d'appui 23 de l'organe de positionnement 21, comme illustré aux figures 3 et 4. La pièce à tenonner 32 est bloquée en position sur la table mobile 5 par deux presseurs télescopiques 33 situés au voisinage du pare-éclats 30.Ces presseurs 33 ne sont pas représentés à la figure 1 pour des raisons de clarté, mais sont représentés schématiquement aux figures 2 à 4.

A la figure 2, qui est une vue en élévation prise selon la direction de coulissement de la table mobile 5, on peut voir un exemple de profil de tenonnage réalisé à l'extrémité de la pièce en bois 32 par les outils d'usinage 7. On voit à la figure 2 que l'arbre rotatif 8 porte un empilement d'outils d'usinage 7. On peut déplacer l'arbre rotatif 8 parallèlement à lui-meme pour positionner des outils d'usinage 7 sélectionnés afin de réaliser le profil désiré à l'extrémité de la pièce en bois 32. L'opérateur de la machine sélectionne les outils d'usinage 7 à partir du tableau de commande 3 qui commande alors le positionnement vertical de l'arbre rotatif 8 pour placer les outils d'usinage désirés 7 à hauteur de la pièce à tenonner 32.

Cette façon de positionner les outils d'usinage 7 est bien connue dans le domaine des machines à bois et ne sera décrite ici avec davantage de détail.

On voit encore à la figure 2 que la circonférence du pare-éclats 30 comporte six secteurs 35, l'un quelconque de ces six secteurs 35 pouvant être amené contre l'extrémité de la pièce à tenonner 32. Le pare-éclats 30 est fixé en son centre sur un axe 36 s'étendant suivant une direction D parallèle à la direction de coulissement de la table mobile 5 (figures 3 et 4). L'axe 36 traverse un palier 37 solidaire de la table mobile 5 et peut tourner sur lui-même pour entraîner en rotation le pare-éclats 30 de façon à amener l'une des sections 35 du pare-éclats 30 contre le bord 31 de la pièce en bois 32. L'axe 36 supportant le pare-éclats 30 est entraîné en rotation par un motoréducteur-frein 38.

L'extrémité de l'axe 36 opposée au pare-éclats 30 porte trois cames 40, 41, 42 utilisées en correspondance avec des contacts 43, 44, 45 pour détecter la position angulaire du pare-éclats 30. Ces moyens de détection sont représentés en coupe transversale à la figure 6. Les trois cames 40, 41, 42 sont montées dans une relation angulaire fixe sur l'axe 36 au moyen d'une clavette 45. Chacune des trois cames 40, 41, 42 présente sensiblement une demicirconférence circulaire de rayon R et une demicirconférence circulaire de rayon r inférieur au rayon R.

Ces trois cames 40, 41, 42 sont décalées de 1200 les unes par rapport aux autres autour de l'axe 36. Les contacts 43, 44, 45 sont disposés successivement le long de la direction
D de l'axe 36. Chaque contact 43, 44, 45 comporte un doigt poussé élastiquement en direction de la périphérie de la came respective 40, 41, 42. Lorsque ce doigt est appliqué contre une portion de grand rayon R de la came, le contact correspondant est fermé, tandis que quand il est appliqué contre une portion de petit rayon r de la came, le contact correspondant est ouvert. Lorsque l'axe 36 tourne sur luimême, les contacts 43, 44, 45 changent périodiquement d'état entre l'état fermé et l'état ouvert. Cet agencement de cames et de contacts permet de détecter six positions angulaires discrètes de l'axe rotatif 36 et du pare-éclats 30.Le tableau 1 ci-dessous donne les états pris par les trois contacts 43, 44, 45 au moment où l'axe 36 prend l'une des six positions angulaires discrètes détectées ("1" indiquant que le contact est fermé et "0" indiquant que le contact est ouvert).

TABIAU I

<tb> <SEP> CONTACT <SEP> 43 <SEP> CONTACT <SEP> 44 <SEP> CONTACT <SEP> 45
<tb> Position <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Position <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Position <SEP> 3 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Position <SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> <SEP> i <SEP>
<tb> Position <SEP> 5 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> Position <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb>
Les trois contacts 43, 44, 45 sont reliés électriquement à une unité de commande, située dans le tableau de commande 3, qui reçoit un signal de détection de la position angulaire du pare-éclats 30 constitué de la combinaison des états des trois contacts 43, 44, 45. Cette combinaison est comparée dans l'unité de commande à une consigne déterminée en fonction des outils d'usinage 7 sélectionnés par l'opérateur.Lorsque cette combinaison devient conforme à la consigne, la commande du motoréducteur-frein 38 est interrompue, ce qui arrête le pare-éclats 30 dans sa position désirée, l'un des six secteurs 35 étant placé contre le bord 31 de la pièce en bois 30.

La mise en place de la pièce en bois 32 sur la table mobile 5 est effectuée lorsque celle-ci occupe la position représentée à la figure 3, près de l'angle de la machine-outil où se trouve généralement l'opérateur. Celuici place la pièce en bois 32 sur la table mobile 5 comme représenté à la figure 3, un bord longitudinal 31 de la pièce à usiner 32 étant en appui contre le pare-éclats 30 et contre la surface d'appui 23 de l'organe de positionnement 21. L'opérateur sélectionne les outils d'usinage 7 à utiliser par l'intermédiaire du tableau de commande 3. Puis il actionne la pédale de commande 4 pour déclencher un cycle de fonctionnement du dispositif.

On va maintenant décrire ce cycle en référence aux chronogrammes de la figure 5. L'opérateur ayant actionné la pédale de commande 4 à l'instant t0, l'unité de commande émet, à l'instant tl, le signal de positionnement des outils d'usinage 7 pour déplacer l'arbre rotatif 8 de façon à positionner les outils d'usinage sélectionnés par l'opérateur. Puis, à l'instant t2, l'unité de commande envoie un signal aux presseurs 33 pour qu'ils bloquent la pièce 32 sur la table mobile 5. Une fois que ce blocage est effectué, à l'instant t3, l'unité de commande envoie un signal au motoréducteur-frein 38 pour qu'il fasse tourner l'axe 36 et le pare-éclats 30. L'unité de commande compare alors la combinaison des états des trois contacts 43, 44, 45 avec une consigne déterminée en fonction des outils d'usinage 7 sélectionnés, correspondant au secteur 35 du pare-éclats 30 à utiliser avec ces outils sélectionnés. Dès que la combinaison détectée devient conforme à la consigne, l'unité de commande cesse d'emettre le signal de commande du motoréducteur-frein 38, ce qui interrompt la rotation du pare-éclats.

La fonction réducteur donne au moteur-frein 38 une précision suffisante pour assurer un positionnement correct du pare-éclats 30. Le motoréducteur-frein 38 fait toujours tourner l'axe 36 dans le même sens pour éviter la nécessité de rattraper des jeux.

On notera qu'un certain laps de temps s'écoule entre l'instant où la combinaison des états des contacts 43, 44, 45 devient conforme à la consigne et l'instant où la rotation du pare-éclats 30 s'arrête effectivement. Mais la rotation du pare-éclats 30 pendant ce laps de temps est reproductible car le pare-éclats 30 est entraîné par un motoréducteur-frein 38. Ainsi, lorsqu'on réutilise un secteur 35 du pare-éclats 30 comportant un profil de tenonnage, ce secteur 35 se positionne avec la précision nécessaire par rapport aux outils d'usinage. Le positionnement angulaire des secteurs 35 par rapport aux cames 40, 41, 42 sur l'axe 36 est prévu en fonction de la rotation effectuée par le pare-éclats 30 pendant le laps de temps ci-dessus.

Le positionnement des outils d'usinage 7 ayant été achevé à l'instant t4, et celui du pare-éclats 30 à l'instant t5, on peut déclencher le coulissement de la table mobile 5.

La table mobile 5 se déplace alors comme indiqué par la flèche F à la figure 3, pour passer successivement devant la scie 6 et devant les outils d'usinage 7. La scie 6 découpe l'extrémité de la pièce en bois 32 à la longueur voulue. Puis les outils d'usinage 7 réalisent à l'extrémité de la pièce 32 les tenons et mortaises utiles à l'assemblage ultérieur de la pièce 32. A partir de la position extrême représentée à la figure 4, la table mobile 5 revient comme indiqué par la flèche G vers l'angle de la machine où se trouve l'opérateur. Celui-ci actionne de nouveau la pédale de commande 4 pour que les presseurs 33 relâchent la pièce en bois 32. L'opérateur peut alors retirer la pièce en bois 32, par exemple pour réaliser le tenonnage de son autre extrémité par une procédure analogue, ou pour la passer sur le poste de profilage 2 de la machine-outil afin d'usiner un profil sur un de ses bords longitudinaux.

Bien qu'on ait décrit le dispositif de la présente invention en référence à son application préférée au poste de tenonnage d'une machine d'usinage, on comprendra que cet exemple n'est pas limitatif et que l'invention est applicable à d'autres types de poste d'usinage, par exemple un poste de profilage.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour usiner une pièce en bois (32), dans lequel on maintient la pièce (32) sur une table mobile (5) qu'on fait coulisser devant des outils d'usinage (7), les outils d'usinage étant montés sur un arbre rotatif (8) perpendiculaire à la table mobile (5), on sélectionne des outils d'usinage (7), les outils d'usinage sélectionnés étant positionnés par translation de l'arbre rotatif (8) parallèlement à lui-même, on applique un pare-éclats (30) contre un bord (31) de la pièce (32) pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce (32) lors du passage de ce bord (31) devant les outils d'usinage (7), le pare-éclats (30) étant monté pivotant autour d'une direction (D) sensiblement parallèle à la direction de coulissement de la table mobile (5), caractérisé en ce qu'on règle la position du pare-éclats (30) rotatif en commandant des moyens moteurs (38) qui font tourner le pare-éclats (30) jusqu'à une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détecte la position angulaire du pare-éclats (30) et on commande les moyens moteurs (38) pour qu'ils fassent tourner le pare-éclats (30) jusqu'à ce qu'on détecte que le pare-éclats (30) a atteint une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'avant le coulissement de la table mobile (5) et de la pièce (32) devant les outils d'usinage (7), les étapes suivantes sont effectuées

- mise en place de la pièce (32) sur la table mobile (5)

- sélection des outils d'usinage (7)

- positionnement des outils d'usinage sélectionnés ;

- blocage de la pièce (32) sur la table mobile (5) ; et

- commande des moyens moteurs (38) pour faire tourner le pare-éclats (30) jusqu'à une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

4. Dispositif pour usiner une pièce en bois (32), comprenant une table mobile (5) sur laquelle la pièce (32) est posée en service r des moyens (21, 33) pour maintenir la pièce (32) sur la table mobile (5), des outils d'usinage (7) montés sur un arbre rotatif (8) perpendiculaire à la table mobile (5), des moyens de commande (3, 4) accessibles pour sélectionner des outils d'usinage (7), les outils d'usinage sélectionnés étant positionnés par translation de l'arbre rotatif (8) parallèlement à lui-même, des moyens d'entraînement (16, 17) pour faire coulisser la table mobile (5) et la pièce en bois (32) devant les outils d'usinage (7), et un pare-éclats (30) appliqué contre un bord (31) de la pièce en bois (32) pour empêcher que des éclats de bois soient arrachés de la pièce (32) lors du passage de ce bord (31) devant les outils d'usinage (7), le pare-éclats (30) étant monté pivotant autour d'une direction (D) sensiblement parallèle à la direction de coulissement de la table mobile (5), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens moteurs (38) pour faire pivoter le pare-éclats (30), ces moyens moteurs (38) étant commandés par les moyens de commande pour amener le pareéclats (30) dans une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection (40, 41, 42, 43, 44, 45) de la position angulaire du pareéclats (30).

6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de détection (40, 41, 42, 43, 44, 45) sont reliés aux moyens de commande pour leur adresser un signal de détection indicatif de la position angulaire du pare-éclats (30), la commande des moyens moteurs (38) étant interrompue dès que ce signal de détection indique que le pare-éclats (30) a atteint une position angulaire dépendant des outils d'usinage sélectionnés.

7. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent au moins une came (40, 41, 42) fixée sur un axe rotatif (36) parallèle à la direction de coulissement de la table mobile (5) et supportant le pare-éclats (30), la came (40, 41, 42) coopérant avec au moins un contact (43, 44, 45) pour produire un signal de détection indicatif de la position angulaire du pare-éclats (30).

8. Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les moyens moteurs comprennent un motoréducteur-frein (38).

9. Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les moyens moteurs (38) sont agencés pour faire pivoter le pare-éclats (30) dans un sens unique

10. Machine-outil pour l'usinage de pièces en bois, comprenant un poste de tenonnage (1) et un poste de profilage (2), le poste de tenonnage (1) incluant un dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 9.