FR2703280A1 - Method and device for mounting tooling - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE MONTAGE D'OUTILLAGES
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de montage d'outillages sur une grille.METHOD AND DEVICE FOR MOUNTING TOOLS
The present invention relates to a method and a device for mounting tools on a grid.
Dans les industries nécessitant des machines portatives de perçage, fraisurage ou alésage, telle que l'industrie aéronautique par exemple, les postes de travail requièrent une machine, un outillage et une grille pour fixer la machine et percer par rapport à une référence donnée. Dans ce qui suit, on désignera par outillage, équipement ou attachement un ensemble mécanique comprenant un outil, ses moyens de guidage et d'entraînement, généralement en rotation et en translation, et ses moyens de fixation sur une grille de perçage ou d'usinage.In industries requiring portable drilling, milling or boring machines, such as the aeronautical industry for example, workstations require a machine, tools and a grid to fix the machine and drill relative to a given reference. In what follows, we will designate by tooling, equipment or attachment a mechanical assembly comprising a tool, its guide and drive means, generally in rotation and in translation, and its means of attachment to a drilling or machining grid. .
Les opérations de montage d'une machine sur une grille d'usinage sont essentiellement manuelles et consistent à présenter la machine avec son outillage devant une douille de centrage et verrouillage, à engager le nez de l'outillage dans la douille et le bloquer par verrouillage quart de tour, ou tout autre moyen tel que billes, blocage mécanique... etc.The operations for mounting a machine on a machining grid are essentially manual and consist of presenting the machine with its tools in front of a centering and locking sleeve, engaging the nose of the tool in the sleeve and locking it by locking. quarter turn, or any other means such as balls, mechanical blocking, etc.
Actuellement, la machine et son outillage constituent un ensemble intégré et pour un trou à réaliser il faut une machine et son outillage. Ceci est dû au fait que les trous à réaliser sont généralement de diamètres et de finitions différentes. ( perçage, alésage, fraisurage pouvant être combinés) ces opérations requièrent par suite des outils appropriés avec une vitesse de rotation et une vitesse d'avance appropriées sur des douilles de verrouillage spécifiques de la grille. II y a donc multiplicité des machines d'où de coûts d'investissement et des poids unitaires importants.Currently, the machine and its tools constitute an integrated assembly and for a hole to be produced, a machine and its tools are required. This is due to the fact that the holes to be produced are generally of different diameters and finishes. (drilling, reaming, milling which can be combined) these operations consequently require appropriate tools with an appropriate rotation speed and feed rate on specific locking bushings of the grid. There is therefore a multiplicity of machines, hence significant investment costs and unit weights.
La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient. The object of the present invention is to overcome this drawback.
Selon l'invention, le procédé de montage d'outillages comprenant une machine et un équipement sur une grille d'usinage comportant des douilles de centrage et de verrouillage est caractérisé en ce que une liaison amovible est prévue entre la machine et l'équipement.According to the invention, the method of mounting tools comprising a machine and equipment on a machining grid comprising centering and locking sleeves is characterized in that a removable connection is provided between the machine and the equipment.
La machine qui délivre rotation et avance et l'équipement peuvent ainsi être séparés. II en résulte qu'il est possible de monter les équipements sur la grille et que l'on peut, après montage, venir opérer ces équipements successivement avec une seule machine ou avec quelques machines lorsque les caractéristiques de vitesse requises varient d'un trou à un autre. Les équipements sont modulaires et il en résulte une économie importante au niveau du nombre de machines nécessaires.The machine which delivers rotation and feed and the equipment can thus be separated. As a result, it is possible to mount the equipment on the grid and that, after assembly, it is possible to come and operate this equipment successively with a single machine or with a few machines when the required speed characteristics vary from hole to hole. another. The equipment is modular and this results in significant savings in terms of the number of machines required.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la liaison en rotation entre la broche de la machine et de l'équipement est une liaison par cannelures mâle-femelle, la liaison axiale étant assurée par des billes escamotables actionnées pneumatiquement, par exemple.According to another characteristic of the invention, the connection in rotation between the spindle of the machine and the equipment is a connection by male-female splines, the axial connection being ensured by retractable balls actuated pneumatically, for example.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent: - La Figure 1 un schéma montrant le montage actuel d'un outillage sur une
grille de perçage; - La Fig.2, le même schéma selon le procédé de l'invention: - Les Figs 3 et 4, le verrouillage et le déverrouillage de la machine sur
l'outillage.Other characteristics and advantages of the invention will appear during the description which follows of a particular embodiment, given solely by way of nonlimiting example, with reference to the drawings which represent: - Figure 1 a diagram showing the current mounting of a tool on a
drilling grid; - Fig.2, the same diagram according to the method of the invention: - Figs 3 and 4, the locking and unlocking of the machine on
the tools.
Sur la figure 1, on distingue la machine 1 qui est une machine pneumatique de type classique, un moteur pneumatique entraînant la broche 13 en rotation et un jeu d'engrenages symbolisé par la noix 18, coopérant avec le filetage de la broche 13, permettant d'obtenir les mouvements d'avance et de recul de ladite broche. Le nez de la machine 1 porte une couronne rotative 14 pouvant se fixer sur une douille 4 montée sur la grille de perçage 3 comme décrit dans le brevet français N" 9110326 du 14 Août 1991. In Figure 1, there is a machine 1 which is a conventional type pneumatic machine, a pneumatic motor driving the spindle 13 in rotation and a set of gears symbolized by the nut 18, cooperating with the thread of the spindle 13, allowing to obtain the forward and backward movements of said spindle. The nose of the machine 1 carries a rotary crown 14 which can be fixed on a socket 4 mounted on the drilling grid 3 as described in French patent N "9110326 of August 14, 1991.
Tout autre mode de verrouillage du nez de l'outil est, bien entendu, possible. Any other method of locking the nose of the tool is, of course, possible.
La pièce à usiner est schématisée par la plaque P. L'outil 5 (ici un foret) est monté dans le mandrin de la machine 1.The workpiece is shown diagrammatically by the plate P. The tool 5 (here a drill) is mounted in the chuck of the machine 1.
On distingue également sur la figure 1, un palpeur 9 et une butée micrométrique 8 de profondeur permettant d'obtenir une course déterminée de l'outil, invariable par rapport à la plaque P.There is also a difference in FIG. 1, a probe 9 and a micrometric stop 8 of depth making it possible to obtain a determined stroke of the tool, invariable with respect to the plate P.
Sur la figure 2 qui représente une machine mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, les mêmes références désignent les mêmes éléments.In FIG. 2 which represents a machine implementing the method according to the invention, the same references designate the same elements.
Comme cela ressort clairement de la comparaison des figures 1 et 2, la différence essentielle entre la technique antérieure et l'invention résulte de ce que, dans ce dernier cas l'attachement ou équipement 2 est monté d'une manière amovible sur la machine 1. Cela se traduit au niveau de la structure par le fait que la broche 7 de l'équipement 2 peut être solidarisée avec l'extrémité de la broche 13 de la machine 1, la partie arrière de l'enveloppe 15 de l'équipement 2 portant une couronne 24 sur laquelle peut venir se verrouiller le nez de la machine 1 par la bague 34. Un vérin rotatif 16 communique à la bague 34 la rotation quart de tour nécessaire, lorsque la liaison machine-équipement est effectuée comme mentionné pour la fixation de l'équipement 2 sur la grille 3. La liaison broche 13-broche 7 est obtenue par un système de cannelures mâles 19 pénétrant dans des cannelures femelles correspondantes prévues à l'extrémité avant de la broche 13. Ce type d'accouplement permet notamment une lubrification par le centre de l'outil.As is clear from the comparison of FIGS. 1 and 2, the essential difference between the prior art and the invention results from the fact that, in the latter case, the attachment or equipment 2 is removably mounted on the machine 1 This is reflected in the structure by the fact that the spindle 7 of the equipment 2 can be secured to the end of the spindle 13 of the machine 1, the rear part of the casing 15 of the equipment 2 bearing a crown 24 on which the nose of the machine 1 can be locked by the ring 34. A rotary actuator 16 communicates to the ring 34 the necessary quarter-turn rotation, when the machine-equipment connection is made as mentioned for fixing equipment 2 on the grid 3. The spindle 13-spindle 7 connection is obtained by a system of male splines 19 penetrating into corresponding female splines provided at the front end of the spindle 13. This type of acc ouplement in particular allows lubrication through the center of the tool.
La rotation de la bague 34 sur la couronne 24 produit une translation relative de la broche 7 et de la machine 1 de sorte, qu'après verrouillage de la machine sur l'équipement, le couplage en rotation soit assuré.The rotation of the ring 34 on the crown 24 produces a relative translation of the spindle 7 and of the machine 1 so that, after locking the machine on the equipment, the coupling in rotation is ensured.
Mais il faut également prévoir un verrouillage en translation des deux broches 7 et 13. Ce verrouillage est obtenu selon une caractéristique de l'invention par un couplage à billes escamotables qui sera maintenant décrit en regard des figures 3 et 4. Sur ces figures, les extrémités avant de la machine 1 et arrière de l'équipement 2 sont assemblées. Les cannelures 19 de la broche 7 sont en contact avec les cannelures femelles de la broche 13.But it is also necessary to provide a locking in translation of the two pins 7 and 13. This locking is obtained according to a characteristic of the invention by a retractable ball coupling which will now be described with reference to FIGS. 3 and 4. In these figures, the front ends of machine 1 and rear of equipment 2 are assembled. The splines 19 of the spindle 7 are in contact with the female splines of the spindle 13.
La broche 7 comporte une gorge 17 dans laquelle sont incluses des billes 20, une seule de celles-ci apparaissant sur les figures 3 et 4. Sur la figure 3 qui représente l'outillage en position verrouillée, la bille 20 est maintenue dans la gorge 17 par un coulisseau 21 poussé par un ressort de rappel 22. Le coulisseau 21 est mobile en translation dans le nez de la machine 1. La translation du coulisseau est commandée par un piston 23 déplacé en translation par de l'air comprimé arrivant, par exemple par la canalisation 25.The spindle 7 has a groove 17 in which are included balls 20, only one of these appearing in FIGS. 3 and 4. In FIG. 3 which represents the tool in the locked position, the ball 20 is held in the groove 17 by a slider 21 pushed by a return spring 22. The slider 21 is movable in translation in the nose of the machine 1. The translation of the slider is controlled by a piston 23 moved in translation by incoming compressed air, by example by line 25.
Dans la position verrouillée représentée sur la figure 3, I'air a été coupé sur la canalisation 25, le ressort 22 s'est détendu ce qui a déplacé le coulisseau 21 vers la droite de la figure. Le piston 23 s'est déplacé vers la droite de la figure.In the locked position shown in FIG. 3, the air has been cut on the pipe 25, the spring 22 has relaxed which has moved the slide 21 to the right of the figure. The piston 23 has moved to the right of the figure.
au cours de ce mouvement. Le coulisseau 21 occupe une position telle que sa butée 26 maintient la bille 20 à l'intérieur de la gorge 17, assurant ainsi le verrouillage en translation de la broche 7 sur la broche 13.during this movement. The slide 21 occupies a position such that its stop 26 keeps the ball 20 inside the groove 17, thus ensuring the locking in translation of the spindle 7 on the spindle 13.
Lors du désassemblage de l'ensemble ( FIG.4) I'alimentation en air par la canalisation 25 déplace le piston 23 vers la gauche de la figure. Le piston 23 entraîne le coulisseau 21 également vers la gauche de la figure ce qui comprime le ressort 22. La cavité 27 du coulisseau arrive alors au-dessus de la bille 20 qui est libre et peut ainsi s'échapper de la gorge 17. La broche 7 peut alors être dégagée de la broche 13.During the disassembly of the assembly (FIG. 4) the air supply by the pipe 25 moves the piston 23 to the left of the figure. The piston 23 drives the slide 21 also to the left of the figure, which compresses the spring 22. The cavity 27 of the slide then arrives above the ball 20 which is free and can thus escape from the groove 17. The pin 7 can then be released from pin 13.
Lorsque l'équipement n'est pas relié à une machine, un système de blocage maintient la broche 7 et l'empêche de tomber lors d'une manipulation. Ce blocage de la broche d'équipement 7 de l'équipement nu est constitué par un loquet à bascule 28 , se déverrouillant automatiquement au moment de sa liaison avec la machine lors de la rotation de la bague 34.When the equipment is not connected to a machine, a blocking system maintains the spindle 7 and prevents it from falling during handling. This blocking of the equipment spindle 7 of the bare equipment is constituted by a rocker latch 28, unlocking automatically when it is connected to the machine during the rotation of the ring 34.
D'un côté, la machine donne une vitesse et une avance de travail prédéterminées avec d'une part un accrochage standard de la machine 1 sur l'équipement 2 et d'autre part un accrochage standard de l'équipement 2 sur la grille 3. On the one hand, the machine gives a predetermined working speed and feed with on the one hand a standard attachment of the machine 1 on the equipment 2 and on the other hand a standard attachment of the equipment 2 on the grid 3 .
Le système d'accrochage entre machine et équipement se verrouille automatiquement par un système de douille à ergots. Les broches, équipements et machines se verrouillent axialement par un système de bille escamotable mue par un piston pneumatique 23, par exemple.The attachment system between machine and equipment is automatically locked by a lug socket system. The spindles, equipment and machines are locked axially by a retractable ball system driven by a pneumatic piston 23, for example.
L'opération de verrouillage machine-équipement est effectuée sur le poste de travail, I'équipement étant préalablement installé, sur la grille de perçage.The machine-equipment locking operation is carried out on the work station, the equipment being previously installed, on the drilling grid.
Ces opérations peuvent être réalisées séparément, automatiquement si des robots manipulateurs sont installés à proximité.These operations can be carried out separately, automatically if manipulator robots are installed nearby.
La présente invention permet de diminuer le nombre de machines nécessaires pour des opérations d'usinage multiples.The present invention makes it possible to reduce the number of machines necessary for multiple machining operations.
L'utilisateur peut régler plusieurs types d'équipements, plus facilement, les monter et, avec une seule machine, actionner successivement tous les outillages. II en résulte une économie sur les machines et leur entretien.The user can adjust several types of equipment, more easily, mount them and, with a single machine, successively actuate all the tools. This results in savings on the machines and their maintenance.
Les particularités de l'invention sont les suivantes: - liaison en rotation par cannelures mâle-femelle; - liaison axiale par billes escamotables par exemple pneumatiquement; - verrouillage équipement-machine automatique, le verrouillage pouvant être toutefois manuel.The features of the invention are as follows: - rotation connection by male-female splines; - axial connection by retractable balls, for example pneumatically; - automatic machine-equipment locking, however locking can be manual.
- système de blocage par loquet à bascule de la broche d'équipement 7 se déverrouillant automatiquement au moment de sa liaison avec la machine; - montage et démontage manuels des équipements 2 avec accrochage standard sur les grilles en temps masqué, un équipement pouvant être monté à coté d'un poste en cours de travail; - facilité de réglage; - possibilité de changement instantané de rotation de vitesse et d'avance en utilisant une autre machine.- system for locking by rocker latch of the equipment spindle 7, unlocking automatically when it is connected to the machine; - manual assembly and disassembly of equipment 2 with standard hooking on the grids in masked time, equipment which can be mounted next to a workstation during work; - ease of adjustment; - possibility of instantaneous change of speed and feed rotation using another machine.
II va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. It goes without saying that many variants can be made, in particular by substitution of equivalent technical means, without departing from the scope of the invention.
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