FR2695845A1 - Procédé de commande d'une machine-outil pour le façonnage d'une plaque et table porte-pièce mobile, adaptée. - Google Patents

Abstract

Il s'agit de perfectionner une table porte-pièces équipée de deux réglettes (11, 13) perpendiculaires formant butées pour le calage de la pièce, ces réglettes qui sont mobiles pouvant être fixées en position par des électroaimants (67). Selon l'invention, on équipe la table d'une unité (77) de contrôle de sa position où l'on entre des cotes de repérage ou des valeurs de déplacement de cette table. Lors de ce déplacement, des capteurs et des moyens de comparaison enregistrent et comparent les valeurs correspondantes à celles préindexées. Dès que les valeurs préindexées sont atteintes, les électroaimants bloquent la table et donc la pièce. Application notamment au poinçonnage de portes.

Description

L'invention a pour objet des perfectionnements apportés à une machine-outil (avantageusement une machine de poinçonnage) et plus particulièrement à une table porte-pièces, mobile équipant une telle machine.

Plus précisément encore, l'invention a pour objet d'apporter des perfectionnements à une table porte-pièces du type de celle décrite au brevet autrichien AT-A-385 692 déposé le 25 juin 1986 par Monsieur Kaspar WILLIBALD.

Dans ce brevet dont l'ensemble du contenu est introduit dans la présente description par référence, il est essentiellement décrit une table porte-pièces pour une machine adaptée au façonnage d'objets en forme de plaque, la table qui peut être fixée à la machine pouvant se déplacer, suivant deux directions écartées angulairement l'une de l'autre.

Cette table comprend avantageusement deux barres de butées disposées suivant deux axes s'intersectant, une première de ces barres coopérant en coulissement avec un guide axial, lequel est solidaire d'une pièce adaptée pour coulisser le long d'un guide transversal orienté par rapport au guide axial de telle sorte que leurs axes respectifs de coulissement s'intersectent suivant un angle de préférence égal à 90 . De cette manière, la table, avec ses butées, pourra se déplacer en translation dans deux directions, la position occupée par les barres lors de leur déplacement pouvant être fixée à l'aide de moyens de verrouillage portés par la machine, tels que des électro-aimants.

Toutefois, dans cette réalisation, rien, hormis ses propres capacités, ne permet à l'opérateur de repérer avec précision les valeurs de déplacement de la table, ni d'éviter les imprécisions de positionnement de la pièce, lorsque des cotes relatives à des emplacements, par exemple de perçages, prévus sur cette pièce doivent être strictement respectées.

Sur la machine précitée, le positionnement de tels emplacements de la pièce au droit de l'outil de façonnage dépend essentiellement de la précision de manoeuvre et du savoir-faire de l'opérateur qui doit, de surcroît, lorsqu'il considère la pièce correctement positionnée, manoeuvrer les moyens de blocage de la table, en évitant tout mouvement inopiné de cette dernière.

Tout ceci requiert donc un opérateur très attentionné, consciencieux et bien formé, son expérience devenant souvent garante de la précision des façonnages effectués.

L'invention a pour objet de libérer l'opérateur d'une telle charge, en lui offrant la possibilité de travailler pratiquement "en aveugle" au regard du positionnement de la pièce.

Pour cela, l'invention propose en particulier une table porte-pièces mobile comprenant
- des moyens de butées pour la pièce à façonner, ces moyens définissant deux axes de butées s'intersectant,
- des moyens de déplacement de la table suivant deux directions appartenant à un plan sensiblement parallèle à celui desdits axes de butées, et s'intersectant également,
- des moyens de verrouillage de cette table, et donc de la pièce qu'elle doit porter, ces moyens de verrouillage étant destinés à bloquer dans une position donnée la table, laquelle se caractérise notamment dans l'invention en se qu'elle comprend en outre
- des capteurs de déplacement,
- une unité de contrôle électronique de la position de la table par rapport à l'outil de façonnage, cette unité comprenant
- des moyens d'entrée de données à mémoires, pour entrer dans une mémoire les cotes de repérage d'au moins un emplacement de ladite pièce où les valeurs de déplacement prévues de la table, ces cotes ou ces valeurs de déplacement étant a priori définies par rapport à une position de référence de ladite table, afin d'amener l'emplacement sélectionné de la pièce en regard de l'outil,
- des moyens de comparaison reliés auxdits capteurs pour comparer les données entrées en mémoire avec celles fournies par les capteurs,
- et des moyens de commande desdits moyens de verrouillage, placés sous le contrôle desdits moyens de comparaison pour, lorsque les données fournies par les capteurs égales celles entrées en mémoire, commander l'actionnement des moyens de verrouillage, de manière à bloquer la table dans la position atteinte.

L'un des problèmes complémantaires qui s'est posé dans l'invention s'est avéré être lié à la définition, d'une part, des moyens de déplacement de la table et, d'autre part, des capteurs de relevé de ces mêmes déplacements, compte-tenu de la relative exiguïté de la place disponible et de la fidélité des mesures à restituer.

Aussi a-t-il été prévu que lesdits moyens de déplacement comprendront de préférence au moins deux guides à billes creux, pour guider la table dans ses deux directions de déplacement, ainsi que des courroies d'entraînement à poulies de renvoi, chaque courroie traversant le guide à billes correspondant.

En outre, les capteurs de déplacement de la table comprendront avantageusement des codeurs incrémentiels, formant en quelque sorte compteurs d'impulsions, en prise sur lesdites courroies ou l'une au moins de leurs poulies de renvoi.

Outre cela, l'invention se rapporte également à un procédé de commande d'une machine-outil du type général présenté ci-dessus, dans lequel procédé
a) on utilise une table porte-pièces mobile dans deux directions et équipée de butées définissant deux axes de butées angulairement écartés,
b) on place et on bloque contre lesdites butées, la pièce à façonner, telle qu'un panneau à poinçonner,
c) on introduit dans une unité de contrôle électronique de positionnement de la table, les cotes de l'une et/ou l'autre de ses directions de déplacement,
e) et, dès que lesdites cotes ou lesdites valeurs de déplacement sont atteintes, on verrouille, par lesdits moyens de verrouillage, la table dans la position atteinte.

A partir de ce moment, des moyens complémentaires prévus dans l'unité de contrôle pourront permettre, une fois la pièce verrouillée dans sa position "de travail", de transmettre une impulsion vers les moyens de commande de l'outil, permettant ainsi de façonner la pièce précisément à l'endroit choisi.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore de la description plus détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels
la figure 1 est une vue de face de la machineoutil, et plus précisément de la table porte-pièces, dans son ensemble,
la figure 2 est une vue arrière de l'ensemble illustré sur la figure 1,
la figure 3 est une vue de gauche dans le sens de la flèche III de la figure 2,
la figure 4 est une vue légèrement agrandie d'une partie de la table et de la machine, en vue de droite selon la flèche IV de la figure 2,
la figure 5 est une vue agrandie du détail V de la figure 4,
la figure 6 est une vue également agrandie du détail repéré VI sur la figure 1,
et la figure 7 est un schéma synoptique illustrant en particulier les principaux organes de l'unité de contrôle électronique de positionnement de la table.

Sur les figures, et tout d'abord plus particulièrement sur les figures 1 à 4, on voit donc illustrée une machine-outil, en l'espèce une poinçonneuse 1 du type de celle présentée au brevet AT-A-385 692.

On ne redécrira pas ci-après l'ensemble de la structure de cette machine antérieure. Par contre, on en rappellera les éléments essentiels, laissant au lecteur le soin de se reporter si nécessaire à ce précédent brevet.

Sur les figures annexées, on relèvera donc que la poinçonneuse 1 est toujours équipée d'un outil 3 de poinçonnage monté mobile en translation suivant un axe vertical. L'outil 3 est porté par un cadre en "U" basculé, pouvant consister en un col de cygne 5 reposant en partie inférieure sur un bâti 7 à plateau supérieur d'appui horizontal.

La table porte-pièces, repérée dans son ensemble 9, est toujours adaptée pour supporter une pièce en forme générale de plaque, telle qu'un panneau de porte métallique, dont certains emplacements sont à poinçonner.

Comme au brevet autrichien précité, la table portepièces 9 comprend essentiellement deux barres 11, 13 disposées horizontalement pour former un angle non nul entre elles et définir deux axes croisés de butées appartenant à un plan sensiblement horizontal.

Telles qu'illustrées, les deux barres 11, 13 sont disposées de manière à se rejoindre dans un angle repéré 15 sur les figures 1 et 3, angle dans lequel la pièce à façonner sera donc calée ou coincée, de manière à occuper par rapport à la table une position fixe (le calage de la pièce pouvant être assuré par le bras mobile 33 du brevet AT-A-365 692, ce bras n'ayant pas en l'espèce été représenté). La pièce à façonner sera ainsi encadrée ou bordée sur deux côtés de référence par ces barres, formant respectivement butées axiale (barre 11) et transversale (barre 13).

Pour leur assise au sol, on remarquera que lesdites barres sont supportées par des jambes d'appui 17, 19 équipées de roulettes 21, 23.

Comme précédemment, pour assurer le positionnement optimal souhaité de la pièce à façonner, les deux barres en question sont déplaçables en translation suivant deux directions s'intersectant et appartenant à un plan horizontal sensiblement parallèle au plan dans lequel s'étendent lesdites barres.

En l'espèce, les directions de déplacement de ces barres sont sensiblement perpendiculaires entre elles et parallèles aux axes lIa, 13a.

De manière déjà connue, le guidage parallèlement à l'axe lia de la barre 11 est assuré par des blocs ouverts renfermant des guides à paliers ou à billes 25, 27 disposés à gauche et à droite de l'outil.

Chaque guide 25, 27 est porté par un chariot 35, 37 sous lequel sont fixés des guides 39, 41 transversaux, également à paliers ou à billes, montés coulissant le long de tiges de guidage 43, 45 orientées parallélement entre elles et à l'axe 13a.

L'entraînement en translation des barres pourra en particulier être obtenu par des courroies crantées 47, 49 associées à des poulies de renvoi, respectivement 51, 53 et 55, 57, les deux extrémités libres des courroies étant fixées, pour le déplacement de la barre 11, à une extrémité latérale des guides 25, 27 et, pour la barre 13, à une extrémité latérale de l'une des paires ( 41 sur la figure 5) des guides transversaux.

Sur la figure 5, on a d'ailleurs représenté les deux extrémités 59, 61 de la courroie 49 d'entraînement de la table parallèlement à l'axe 13a, ces deux extrémités de courroies étant fixées chacune à l'une des pièces de la paire 41a, 41b appartenant à l'unité de guidage transversal droit 41.

Sur cette même figure 5, on remarque encore que le brin supérieur 49a de la courroie 49 traverse axialement à la fois les deux guides coaxiaux 41a, 41b et la tige 45 qui, bien entendu, est creuse. Il en est de même pour le brin supérieur 47a de la courroie 47 que l'on voit traverser le guide 27 ainsi que sa tige tubulaire creuse axiale 63 de guidage, parallèlement à laquelle s'étend la barre 11 en y étant fixée par un prolongement arrière transversal 65 ( la situation étant identique pour le seond guide coaxial 25).

Comme illustrée sur la figure 6, la seconde barre 43 de guidage en profondeur pourra être pleine, aucun moyen d'entraînement dans cette direction du chariot 35 ne la traversant.

Sur cette figure, on a repéré en 67 le moyen de verrouillage de ce même chariot 35 dans la direction transversale de l'axe 13a.

Il s'agit en l'espèce d'un moyen de blocage électromagnétique porté par une bride 69 s'étendant sous ce chariot 35 auquel elle est liée. Lorsque la position en profondeur des barres de butées est atteinte par le déplacement desdits chariots, l'électro-aimant est sollicité, venant alors bloquer le tout par contact avec une règlette de portée 71 fixée latéralement au cadre porte-outil 5.

La figure 5 montre une possible réalisation du moyen de verrouillage complémentaire prévu pour le blocage en translation de la barre 11, par rapport à ses guides 25, 27.

En l'espèce, un second électro-aimant 73 a été fixé juste au-dessus du guide 41b, de manière à venir se positionner sur un côté latéral du chariot 37 auquel il peut être également fixé, de manière à pouvoir agir sur la face arrière 75 de la règle 11 lorsque celle-ci doit donc être bloquée dans une position de coulissement donnée.

On aura bien entendu remarqué que, si leurs modes d'actions sont les mêmes, les emplacements retenus pour les électro-aimants sont différents de ceux décrits au brevet autrichien susmentionné, la commande automatique de ces électro-aimants constituant en l'espèce une caractéristique importante de l'invention.

Pour assurer cette commande, et permettre en fait à l'opérateur de pouvoir travailler "en aveugle", la machine a été équipée d'une unité de commande assistée dont l'essentiel des éléments est regroupé dans le boîtier de contrôle 77 situé, comme on le voit sur la figure 1, face à l'opérateur.

Ce boîtier de contrôle électronique du positionnement de la table, comprend, outre des boutons classiques de commande (marche/arrêt, déclenchement opératoire de l'outil...), un clavier 79 relié à une unité mémoire 81, via, si nécessaire, un convertisseur analogique/numérique (A/N) 83. Grâce à ce clavier, l'opérateur va pouvoir entrer en mémoire les cotes à atteindre, ou bien des valeurs de déplacement souhaitées de la table, ces cotes ou ces valeurs ainsi pré-indexées, étant a priori définies par rapport à une position d'origine de référence de la table contre les deux règles 11, 13 de laquelle a été positionnée en butée la pièce à façonner.

Ainsi, l'opérateur va pouvoir présélectionner le positionnement optimal permettant d'amener en regard de l'outil un emplacement déterminé de la pièce, ceci tant dans le sens de l'axe lla (axe des X) que de l'axe 13a (axe des Y).

De préférence, les données entrées en mémoire s'afficheront sur deux afficheurs 85, 87, des convertisseurs numériques-analogiques (N/A), 89, 91 pouvant à cet effet être prévus.

Pour mesurer les amplitudes de déplacement de la table, des capteurs de déplacement 93 (axe X) et 95 (axe Y) ont été adjoints.

Ces capteurs de mouvement pourront en particulier consister en des codeurs incrémentiels formant compteurs d'impulsions, en prise sur les courroies, ou de préférence sur l'une de leurs poulies de renvoi 53, 57 (voir figures 2 et 4).

Ces compteurs seront tout d'abord reliés, via les convertisseurs 101, 103, chacun à un afficheur, 97 (axe X) ou 99 (axe Y), tous deux visibles par l'opérateur. D'autre part, toujours à travers des convertisseurs 105, 107, chaque capteur 93, 95 sera relié à une unité de comparaison 108 à calculateur intégré qui recevra également des informations provenant de l'unité mémoire 81, de manière à comparer les données entrées en mémoire avec celles fournies par les capteurs. Et, dès que cette unité de comparaison recevra des capteurs des données égales à celles contenues en mémoire, elle commandera alors, via une unité de puissance 109 formant interface de commande, les électro-aimants 67 (axe Y) et 73 (axe X).

De ce qui précède, on aura noté qu'aucun moteur n'a été prévu pour le déplacement de la table, ce déplacement s'effectuant manuellement par l'opérateur, lequel déplacera la table de préférence d'abord par exemple dans l'axe X, jusqu'à ce que la table se bloque à la première position sélectionnée, l'opérateur entraînant ensuite l'ensemble en profondeur dans l'axe des Y jusqu'à verrouillage à la position pré-indexée. Il lui suffira alors d'appuyer sur le bouton de manoeuvre correspondant pour déclencher la descente de l'outil et entraîner l'opération de façonnage. Bien entendu, plusieurs emplacements de façonnage pourront être pré-sélectionnés, l'électronique pouvant permettre de pré-indexer ces emplacements à partir de positions relatives.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande d'une machine-outil, telle qu'une machine de poinçonnage comprenant un outil pour le façonnage d'une pièce sensiblement en forme de plaque, dans lequel

a) on utilise une table porte-pièces reliée à la machine et équipée de butées (11, 13) pour la pièce, définissant deux axes de butée (lia, 13a) s'intersectant, ladite table étant déplaçable suivant deux directions s'intersectant appartenant à un plan sensiblement parallèle à celui desdits axes de butées,

b) on place et on bloque contre lesdites butées (11, 13), la pièce à façonner, telle qu'un panneau à poinçonner,

c) on introduit dans une unité (77) de contrôle électronique de positionnement de la table des cotes de repérage d'au moins un emplacement de ladite pièce, ou des valeurs de déplacement de la table, pour amener ledit emplacement en regard de l'outil (3),

d) on déplace manuellement ladite table suivant l'une et/ou l'autre de ses dites directions de déplacement,

e) et, dès que lesdites cotes ou lesdites valeurs de déplacement sont atteintes, des moyens de verrouillage (67, 73) contrôlés par ladite unité de contrôle (77) verrouillent ladite table dans la position atteinte.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, lors de l'étape e), on déplace d'abord la table dans l'une de ses directions de déplacement (X), puis dans l'autre (Y).

3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que

- pour définir lesdits axes de butées (lia, 13a), on utilise deux barres (11, 13) équipant ladite table,

- et on relie l'une au moins de ses barres à des moyens de guidage (25, 27 ; 41, 43) pour les déplacer ensemble suivant lesdites directions (X, Y) de déplacement de la table, ces directions étant sensiblement parallèles aux axes de butée (lla, 13a) que lesdites barres définissent.

4. Table porte-pièces mobile pour machine-outil (1), telle qu'une machine de poinçonnage, comprenant un outil (3) porté par un bâti (5) de machine pour le façonnage d'une pièce en forme générale de plaque, ladite table comprenant

- des moyens de butée (11, 13) pour la pièce, définissant deux axes de butée s'intersectant, lesdites butées étant déplaçables avec la table suivant deux directions appartenant à un plan sensiblement parallèle à celui desdits axes de butée, et s'intersectant également,

- des moyens (67, 73) de verrouillage de ladite table dans une position determinée, ladite table étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre

- des capteurs (93, 95) de déplacement de la table suivant l'une et/ou l'autre de ses directions (X,Y),

- une unité (77) de contrôle électronique de son positionement par rapport à l'outil, cette unité comprenant

- des moyens (79 ; 81) d'entrées de données à mémoire pour entrer dans une mémoire (81) des cotes de repèrage d'au moins un emplacement de ladite pièce ou des valeurs de déplacement de ladite table,

- des moyens (108) de comparaison reliés auxdits capteurs (93, 95) pour comparer des données entrées en mémoire avec celles fournies par les capteurs

- et, des moyens (109) de commande desdits moyens de verrouillage, placés sous le contrôle des moyens de comparaison (108) pour, lorsque les données fournies par les capteurs (93, 95) égales celles entrées en mémoire, commander l'actionnement desdits moyens de verrouillage (67 ; 73), de manière à bloquer la table dans la position atteinte.

5. Table selon la revendication 4 caractérisée en ce que les moyens de déplacement de la table comprennent

- des guides à billes creux (25, 27 ; 41, 43) pour guider la table suivant ses deux directions de déplacement,

- et, des courroies d'entraînement (47, 49) à poulies de renvoi (51, 53, 55, 57), chaque courroie traversant l'un au moins desdits guides à billes correspondants, ainsi que la tige creuse de guidage axial (45 ; 63) autour de laquelle ce même guide à billes est monté coulissant.

6. Table selon la revendication 5 caractérisée en ce que les capteurs de déplacement de la table comprennent des codeurs incrémentiels (93, 95) en prise sur lesdites courroies ou sur l'une au moins de leurs poulies de renvoi (53, 57).