FR2763877A1 - DEVICE FOR FIXING A FLAT PART BY AIR DEPRESSION OF THE VACUUM TABLE TYPE FOR A MACHINING CENTER - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de fixation d'une pièce plane par dépression d'air de type table à dépression, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement :- un panneau horizontal (1) comportant sur sa surface supérieure une pluralité de cavités cylindrique (2) dont la paroi intérieur comporte un orifice de dépression (15) et un orifice de pression (16);- des plots de positionnement (3) s'emboîtant dans lesdites cavités cylindriques (2) du panneau horizontal (1), lesdits plots comportant un corps cylindrique (5) dans lequel coulisse un élément mobile (4) déplaçable verticalement entre une position basse et une position haute, la face supérieure dudit élément mobile comportant un capteur distributeur (6) et sur sa périphérie un joint (7), ledit capteur distributeur (6) contrôlant un passage d'air provenant d'un circuit pneumatique (8) communiquant avec l'orifice de dépression (15) vers un circuit intermédiaire (9) muni d'une chambre dans laquelle coulisse un piston (11), ledit piston (11) comportant un moyen de distribution contrôlant le passage d'air provenant d'un circuit pneumatique (14) communiquant avec l'orifice de pression (16) vers un circuit (17) muni d'une chambre (23). L'augmentation de pression dans ladite chambre (23) permet la course de l'élément mobile (4) du plot de positionnement (3).The invention relates to a device for fixing a flat part by air depression of the vacuum table type, characterized in that it essentially comprises: - a horizontal panel (1) comprising on its upper surface a plurality of cylindrical cavities (2) the inner wall of which has a vacuum orifice (15) and a pressure orifice (16); - positioning studs (3) fitting into said cylindrical cavities (2) of the horizontal panel (1), said studs comprising a cylindrical body (5) in which slides a movable element (4) movable vertically between a low position and a high position, the upper face of said movable element comprising a distributor sensor (6) and on its periphery a seal (7) , said distributor sensor (6) controlling an air passage from a pneumatic circuit (8) communicating with the vacuum port (15) to an intermediate circuit (9) provided with a chamber in which a piston slides ( 11), said p iston (11) comprising a distribution means controlling the passage of air from a pneumatic circuit (14) communicating with the pressure port (16) to a circuit (17) provided with a chamber (23). The increase in pressure in said chamber (23) allows the movement of the movable element (4) of the positioning pad (3).
Description
L'invention concerne un dispositif de fixation d'une pièce plane parThe invention relates to a device for fixing a flat part by
dépression d'air de type table à dépression pour centre d'usinage. air depression type vacuum table for machining center.
Il existe déjà un certain nombre d'appareils ou de machines pour l'usinage There are already a number of devices or machines for machining
utilisant un système de fixation permettant de surélever la pièce à usiner. using a fastening system to raise the workpiece.
Ainsi, le brevet français 2 699 846 au nom du demandeur décrit un élément de calage articulé pour une utilisation sur un établi, une table de machine, une table à dépression ou analogue. Cet élément est composé d'un joint souple comportant pour rehausser une pièce à une hauteur (H) prédéterminée, des éléments de rehausses rigides, par exemple des plots, répartis sur la longueur du joint et séparés entre eux par des jeux fonctionnels permettant de couder l'élément de calage articulé. Bien que donnant satisfaction, un tel système de fixation par dépression d'air permettant de surélever la pièce à usiner nécessite une mise en place relativement longue puisqu'il est nécessaire de délimiter la zone de dépression en fonction de la forme de la pièce à usiner d'o certains tâtonnements pour trouver la Thus, French patent 2,699,846 in the name of the applicant describes an articulated wedging element for use on a workbench, a machine table, a vacuum table or the like. This element is composed of a flexible joint comprising, for raising a part to a predetermined height (H), rigid raising elements, for example studs, distributed over the length of the joint and separated from each other by functional games allowing to bend the articulated wedging element. Although satisfactory, such a fixing system by air depression allowing the workpiece to be raised requires a relatively long installation since it is necessary to delimit the vacuum zone according to the shape of the workpiece hence some trial and error to find the
zone idéale de fixation avant de pouvoir commencer le travail d'usinage. ideal fixing area before you can start machining work.
De plus, à chaque nouvelle série de pièces, il est nécessaire de repositionner In addition, with each new series of parts, it is necessary to reposition
les éléments de calage articulé pour redéfinir la zone de dépression. articulated wedging elements to redefine the vacuum zone.
Le but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de type table à dépression qui permette la création automatique d'une zone de dépression pour fixer la pièce à usiner en fonction de la forme de ladite pièce et qui rehausse ensuite automatiquement cette zone de The object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a device of the vacuum table type which allows the automatic creation of a vacuum zone for fixing the workpiece according to the shape of said workpiece. and which then automatically enhances this area of
dépression pour permettre l'usinage de la pièce sur sa périphérie. vacuum to allow the machining of the part on its periphery.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par un dispositif de fixation d'une pièce plane par dépression d'air de type table à dépression, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement: - un panneau horizontal comportant sur sa surface supérieure une pluralité de cavités cylindrique dont la paroi intérieur comporte un orifice de dépression et un orifice de pression; - des plots de positionnement s'emboîtant dans lesdites cavités cylindriques du panneau horizontal, lesdits plots comportant un corps cylindrique dans lequel coulisse un élément mobile déplacçable verticalement entre une position basse et une position haute, la face supérieure dudit élément mobile comportant un capteur distributeur et sur sa périphérie un joint, ledit capteur distributeur contrôlant un passage d'air provenant d'un circuit pneumatique communiquant avec l'orifice de dépression vers un circuit intermédiaire muni d'une chambre dans laquelle coulisse un piston, ledit piston comportant un moyen de distribution contrôlant le passage d'air provenant d'un circuit pneumatique communiquant avec l'orifice de pression vers un circuit muni d'une chambre, l'augmentation de pression dans ladite According to the invention, this result is obtained by a device for fixing a flat part by air depression of the vacuum table type, characterized in that it essentially comprises: - a horizontal panel comprising on its upper surface a plurality of cylindrical cavities, the inner wall of which has a vacuum port and a pressure port; positioning studs fitting into said cylindrical cavities of the horizontal panel, said studs comprising a cylindrical body in which slides a movable element vertically displaceable between a low position and a high position, the upper face of said movable element comprising a distributor sensor and a seal on its periphery, said distributor sensor controlling an air passage coming from a pneumatic circuit communicating with the vacuum orifice towards an intermediate circuit provided with a chamber in which a piston slides, said piston comprising a distribution means controlling the passage of air from a pneumatic circuit communicating with the pressure orifice towards a circuit provided with a chamber, the increase in pressure in said
chambre permettant la course de l'élément mobile du plot de positionnement. chamber allowing the movement of the mobile element of the positioning pad.
Lorsqu'une pièce est disposée par un opérateur sur le dispositif selon l'invention, seuls les plots de positionnement qui sont totalement en contact avec la surface de la pièce sont mis en dépression, créant ainsi une zone de dépression à la surface de la table à dépression. Les plots de positionnement qui sont partiellement en contact avec la surface de la pièce par exemple avec un rebord de ladite pièce ou When a workpiece is placed by an operator on the device according to the invention, only the positioning pads which are completely in contact with the surface of the workpiece are placed under vacuum, thereby creating a vacuum area on the surface of the table. with depression. Positioning pads which are partially in contact with the surface of the part, for example with a flange of said part, or
qui ne sont pas du tout en contact avec la pièce ne sont pas mis en dépression. which are not at all in contact with the part are not put under vacuum.
Cette mise en dépression entraîne une montée verticalement automatique des plots de positionnement en contact, ceux-ci se dégageant des autres plots pour This vacuuming causes a vertical automatic rise of the positioning pads in contact, these emerging from the other pads for
permettre l'usinage de la pièce sur toute sa périphérie. allow the part to be machined over its entire periphery.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en The invention will be better understood using the following description given in
référence aux figures annexées dans lesquelles: - les figures LA et lB sont des vues en perspective d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une autre vanriante de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une autre variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif avec des plots de reference to the appended figures in which: - figures LA and lB are perspective views of a device according to the invention, - figure 2 is a partial longitudinal section view of a device according to the invention, - figure 3 is a view in partial longitudinal section of an alternative embodiment of a device according to the invention, FIG. 4 is a view in partial longitudinal section of another embodiment of a device according to the invention, - Figure 5 is a partial longitudinal sectional view of another alternative embodiment of a device according to the invention, - Figure 6 is a perspective view of a device with studs
positionnement illustrés à la figure 5. positioning illustrated in figure 5.
En se référant aux figures illustrant plusieurs exemples non limitatifs de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un panneau horizontal (1) dont la surface présente plusieurs cavités cylindriques (2) disposées verticalement. Dans chacune de ces cavités cylindriques est emboîté un plot de positionnement (3) (voir Referring to the figures illustrating several nonlimiting examples of embodiment of the invention, the device comprises a horizontal panel (1) whose surface has several cylindrical cavities (2) arranged vertically. In each of these cylindrical cavities is fitted a positioning pad (3) (see
figures lA et lB).Figures 1A and 1B).
Ce plot de positionnement (3) comporte un élément mobile (4) susceptible de coulisser verticalement de bas en haut dans un corps cylindrique (5). L'élément mobile présente une section supérieure (4a) extérieure au corps cylindrique (5), ladite section supérieure (4a) présentant une face supérieure (4b) dont la périphérie est munie d'un joint (7) destiné à être en contact avec la pièce plane à usiner. Cette This positioning stud (3) comprises a mobile element (4) capable of sliding vertically from bottom to top in a cylindrical body (5). The movable element has an upper section (4a) external to the cylindrical body (5), said upper section (4a) having an upper face (4b) whose periphery is provided with a seal (7) intended to be in contact with the flat workpiece. This
face (4b) comporte en outre un capteur distributeur (6). face (4b) further comprises a distributor sensor (6).
Par exemple, ce capteur distributeur (6) consiste non limitativement en un élément cylindrique vertical (6a) dont la partie supérieure (6b) dépasse par rapport à la face supérieure (4b) de l'élément mobile (4). Cette partie supérieure dépassante (6b) a avantageusement une forme arrondie, par exemple sensiblement la forme d'un hémisphère, permettant un meilleur contact avec la pièce usinée. La surface latérale de l'élément cylindrique verticale (6a) est munie d'une rainure annulaire For example, this distributor sensor (6) consists, without limitation, of a vertical cylindrical element (6a), the upper part (6b) of which protrudes from the upper face (4b) of the movable element (4). This projecting upper part (6b) advantageously has a rounded shape, for example substantially the shape of a hemisphere, allowing better contact with the workpiece. The lateral surface of the vertical cylindrical element (6a) is provided with an annular groove
horizontale (6c) ou d'un autre moyen de mise en communication. horizontal (6c) or another means of communication.
Lorsque l'on place une pièce plane (2a) sur un plot de positionnement (3. ), le capteur distributeur (6) s'escamote et crée un passage d'air par exemple par la rainure annulaire horizontale (6c) ou un autre moyen de mise en communication entre un circuit pneumatique (8) communiquant avec un orifice de dépression (15) When a flat part (2a) is placed on a positioning stud (3.), the distributor sensor (6) retracts and creates an air passage for example through the horizontal annular groove (6c) or another means of communication between a pneumatic circuit (8) communicating with a vacuum orifice (15)
et un circuit intermédiaire (9).and an intermediate circuit (9).
Ce circuit intermédiaire (9) présente une chambre (10) dans laquelle peut se This intermediate circuit (9) has a chamber (10) in which can be
déplacer un piston (11) sous l'action de la dépression. move a piston (11) under the action of vacuum.
L'originalité de l'invention vient du fait que la dépression susceptible de déplacer le piston n'est suffisante que si et seulement si la pièce à usiner (7) est parfaitement positionnée sur le plot de positionnement (3), créant ainsi un espace (12) parfaitement clos entre la face supérieure de l'élément mobile (4) et la surface inférieure (24a) de la pièce à usiner (24), l'étanchéité de l'espace (12) étant assurée The originality of the invention comes from the fact that the vacuum capable of displacing the piston is sufficient only if and only if the workpiece (7) is perfectly positioned on the positioning stud (3), thus creating a space (12) perfectly closed between the upper face of the movable element (4) and the lower surface (24a) of the workpiece (24), the sealing of the space (12) being ensured
par lejoint périphérique (7).by the peripheral seal (7).
Au contraire, si la pièce à usiner n'est pas parfaitement positionnée sur le plot de positionnement (3), l'espace n'est plus clos et ainsi la perte en dépression engendre une dépression dans le circuit intermédiaire et donc dans la chambre (10) On the contrary, if the workpiece is not perfectly positioned on the positioning stud (3), the space is no longer closed and thus the loss of vacuum generates a vacuum in the intermediate circuit and therefore in the chamber ( 10)
insuffisante pour déplacer le piston (11). insufficient to move the piston (11).
Le déplacement du piston (11) comporte un moyen de distribution permettant le passage d'air entre un circuit pneumatique (14) communiquant avec un orifice de pression (16) et un circuit (17) muni d'une chambre (23) inférieure ou The displacement of the piston (11) comprises a distribution means allowing the passage of air between a pneumatic circuit (14) communicating with a pressure orifice (16) and a circuit (17) provided with a lower chamber (23) or
supérieure suivant le mode de réalisation. upper according to the embodiment.
L'augmentation de pression dans ladite chambre (23) actionne la course de The increase in pressure in said chamber (23) activates the stroke of
l'élément mobile (4) du plot de positionnement (3) vers sa position haute. the movable element (4) of the positioning stud (3) towards its high position.
Suivant un mode préférentiel de réalisation illustré aux figures 3 et 4, le moyen de distribution consiste en un axe vertical (18) placé dans une chambre, ledit axe comportant une rainure annulaire horizontale (18a) pouvant permettre le passage d'air entre le circuit pneumatique (14) de pression et le circuit (17) muni de la According to a preferred embodiment illustrated in Figures 3 and 4, the distribution means consists of a vertical axis (18) placed in a chamber, said axis comprising a horizontal annular groove (18a) capable of allowing the passage of air between the circuit pneumatic (14) pressure and the circuit (17) provided with the
chambre (23) lorsque la dépression dans la chambre (10) est suffisante. chamber (23) when the vacuum in the chamber (10) is sufficient.
Avantageusement, le circuit pneumatique (8) de dépression peut comporter une chambre (22) de dépression comme illustré à la figure 4, qui, lorsque une 2 5 dépression suffisante y est créée, actionne la course vers le haut de l'élément mobile du plot de positionnement. On a alors une action simultanée de la dépression et de la Advantageously, the pneumatic vacuum circuit (8) can comprise a vacuum chamber (22) as illustrated in FIG. 4, which, when a sufficient vacuum is created there, activates the upward stroke of the movable element of the positioning pad. We then have a simultaneous action of depression and
pression sur l'élément mobile (4) du plot de positionnement (3). pressure on the movable element (4) of the positioning pad (3).
En outre, le circuit intermédiaire (9) peut comporter une chambre (13) débouchant sur la face supérieure (4b) de l'élément mobile (4), ladite chambre étant recouverte d'un filtre (21) permettant d'interdire l'entrée des poussières ou des In addition, the intermediate circuit (9) may include a chamber (13) opening onto the upper face (4b) of the movable element (4), said chamber being covered with a filter (21) making it possible to prohibit the entry of dust or
copeaux enlevés pendant l'usinage d'une pièce. chips removed during machining of a part.
Suivant un mode de réalisation illustré à la figure 2, les orifices de dépression (15) et de pression (16) sont situés au niveau de la paroi intérieure latérale des cavités cylindriques (2) du panneau horizontal (1), le corps cylindrique (5) des plots de positionnement (3) comportant des rainures annulaires horizontales (19a,19b) sur ces parois latérales (5a) permettant la mise en communication respectivement des orifices de dépression (15) et de pression (16) avec les circuits According to an embodiment illustrated in FIG. 2, the depression (15) and pressure (16) orifices are located at the level of the lateral internal wall of the cylindrical cavities (2) of the horizontal panel (1), the cylindrical body ( 5) positioning pads (3) having horizontal annular grooves (19a, 19b) on these side walls (5a) allowing the communication of the vacuum orifices (15) and pressure (16) respectively with the circuits
pneumatiques (14 et 8).tires (14 and 8).
Suivant un mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, les orifices de dépression (15) et de pression (16) sont situés sur la paroi intérieure de fond des cavités cylindriques (2) du panneau horizontal (1), le corps cylindrique (5) des plots de positionnement (3) comportant en outre des conduits (26,20) sur la paroi intérieure de son fond (5b) permettant la mise en communication respectivement des orifices de dépression (15) et de pression (16) avec les circuits pneumatiques (14 et 8). La section transversale ou horizontale de la face supérieure (4b) de l'élément According to an embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4, the depression (15) and pressure (16) orifices are located on the inner bottom wall of the cylindrical cavities (2) of the horizontal panel (1), the cylindrical body ( 5) positioning pads (3) further comprising conduits (26,20) on the inner wall of its bottom (5b) allowing the communication of the vacuum orifices (15) and pressure (16) respectively with the pneumatic circuits (14 and 8). The transverse or horizontal section of the upper face (4b) of the element
mobile (4) des plots de positionnement peuvent être circulaire ou carré. mobile (4) positioning pads can be circular or square.
Par ailleurs, les orifices de dépression (15) et de pression (16) sont Furthermore, the vacuum (15) and pressure (16) ports are
alimentés par deux réseaux distincts et indépendants. supplied by two separate and independent networks.
Les avantages et performances du dispositif selon l'invention sont nombreux et notamment: - le dispositif est prêt à l'emploi pratiquement immédiatement après la mise en fonction de la pompe ou du compresseur qui alimente les réseaux de dépression et de pression du dispositif, - la pièce à usiner est automatiquement maintenue en position par la dépression d'air et mise en hauteur, - les plots de dépression sont indépendants l'un de l'autre et donc il est possible de baisser un plot qui gêne le passage de l'outil d'usinage (25), - stabilité du dispositif, la dépression dans les plots évite toutes vibrations et défauts de positionnement de l'élément mobile de chaque plot, - pas de réglage particulier, pour passer d'une pièce à l'autre il suffit à chaque changement de pièce de couper la dépression et de la réactiver pour fixer une nouvelle pièce, - propreté du dispositif puisque ces éléments constitutifs ne sont pas en contact direct avec la poussière et copeaux dus à l'usinage des pièces de bois, - la mise en hauteur des plots de positionnement se fait sans intervention de The advantages and performances of the device according to the invention are numerous and in particular: - the device is ready for use practically immediately after the pump or compressor which powers the vacuum and pressure networks of the device is put into operation, - the workpiece is automatically held in position by the air depression and raised, - the vacuum pads are independent of each other and therefore it is possible to lower a stud which hinders the passage of the machining tool (25), - stability of the device, the depression in the studs avoids all vibrations and positioning faults of the movable element of each stud, - no particular adjustment, to move from one room to another it is enough at each change of part to cut the depression and to reactivate it to fix a new part, - cleanliness of the device since these constituent elements are not in direct contact with dust and cope due to the machining of the pieces of wood, - the positioning studs are raised without the intervention of
l 'opérateur.the operator.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement aux centres d'usinage The device according to the invention is particularly used in machining centers
destinés à l'industrie du bois.intended for the wood industry.
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