FR3066718B1 - Dispositif d'ajustage d'une piece pour le retrait automatique de certains elements de la piece - Google Patents

Dispositif d'ajustage d'une piece pour le retrait automatique de certains elements de la piece Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (10) d'ajustage d'au moins une pièce (12) comportant une face (16) et une pluralité de supports (14) dont chaque support (14) est fixé à ladite face (16) et fait saillie par rapport à ladite face (16), lesdits supports (14) étant sont alignés suivant une ligne d'alignement, le dispositif (10) comportant un bâti (20), un élément de maintien (22) qui est fixé au bâti (20) et sur lequel ladite au moins une pièce (12) est fixée, l'élément de maintien (22) comportant des moyens de positionnement de ladite au moins une pièce (12) par rapport au bâti (20), un organe d'usinage (18) par l'intermédiaire qui est destiné à séparer les supports (14) de la pièce (12), des moyens de guidage (24) de l'organe d'usinage (18) en déplacement par rapport au bâti (20) de manière telle que l'organe d'usinage (18) se déplace le long de ladite face (16) en suivant une trajectoire correspondant à ladite ligne.

Description

DISPOSITIF D'AJUSTAGE D'UNE PIECE POUR LE RETRAIT AUTOMATIQUE DE CERTAINS
ELEMENTS DE LA PIECE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif d'ajustage d'une pièce qui est réalisé afin de retirer automatiquement une pluralité d'éléments de celle-ci. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'ajustage destiné à retirer des supports qui ont été ajoutés sur la pièce pour permettre de réaliser une opération de fabrication additive.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans le cadre d'une opération de fabrication additive sur une pièce, des supports sont préalablement ajoutés à une pièce, pour permettre la mise en œuvre de l'opération de fabrication additive sur la pièce. A l'issue de l'opération, les supports doivent être retirés pour permettre à la pièce d'être ultérieurement ajustée au niveau des zones de liaison des supports sur la pièce.
Selon un mode de réalisation connu, le retrait des supports est effectué par un opérateur.
La durée de cette opération de retrait des supports est par conséquent relativement longue et coûteuse puisqu'elle implique de mettre en œuvre un savoir-faire de la personne chargée de l'opération. L'invention a pour but de proposer un dispositif qui permet de réaliser l'opération de retrait des supports sans impliquer de savoir-faire. Cette opération de retrait doit pouvoir être répétée à l'identique à chaque fois pour toujours avoir le même résultat sur des mêmes pièces, sans risque d'erreur.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention propose un dispositif d'ajustage d'au moins une pièce comportant une face et une pluralité de supports dont chaque support est fixé à ladite face et fait saillie par rapport à ladite face, lesdits supports étant alignés suivant une ligne d'alignement, le dispositif comportant un bâti, un élément de maintien qui est fixé au bâti et sur lequel ladite au moins une pièce est fixée, l'élément de maintien comportant des moyens de positionnement de ladite au moins une pièce par rapport au bâti, un organe d'usinage qui est destiné à séparer les supports de la pièce, des moyens de guidage de l'organe d'usinage en déplacement par rapport au bâti de manière telle que l'organe d'usinage se déplace le long de ladite face en suivant une trajectoire correspondant à ladite ligne d'alignement.
Le mouvement de l'outil le long de la trajectoire permet de retirer l'ensemble des supports en une seule opération. Un tel dispositif permet de mettre en œuvre un procédé rapide, répétable et automatisé.
De préférence, l'organe d'usinage est mobile en déplacement par rapport au bâti depuis une position initiale vers une position finale, en passant par au moins une position intermédiaire pour laquelle dite position intermédiaire, l'organe d'usinage est en train de séparer au moins un support de la pièce et la position initiale est située à une hauteur supérieure à la hauteur de la position intermédiaire.
De préférence, l'organe d'usinage est entraîné en déplacement depuis la position initiale vers la position finale par la gravité terrestre.
De préférence, le dispositif d'ajustage comporte en outre des moyens d'entrainement de l'organe d'usinage en déplacement par rapport au bâti au moins depuis la position initiale vers la position finale.
De préférence, les moyens de guidage sont conformés pour que la trajectoire de l'organe d'usinage consiste en un arc de cercle centré sur un axe A situé verticalement au-dessus de l'élément de maintien.
De préférence, les moyens de guidage comportent un arbre coaxial audit axe A qui est relié de manière fixe au bâti et un bras orienté radialement par rapport audit axe A dont une première extrémité A du bras porte l'organe d'usinage et une deuxième extrémité du bras B du bras est montée articulée autour de l'arbre.
De préférence, la première extrémité du bras porte en outre un poids.
De préférence, les moyens de guidage sont conformés pour que la trajectoire de l'organe d'usinage consiste en une translation verticale.
De préférence, l'organe d'usinage est relié au bâti par au moins une liaison à glissière parallèle à la trajectoire de l'organe d'usinage.
De préférence, l'organe d'usinage consiste en un outil de type couteau.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une pièce portant des supports qui est destinée à être ajustée en utilisant un dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - les figures 3A à 3C sont des vues de face du dispositif représenté à la figure 2, montrant les différentes positions de l'organe d'usinage au cours d'une opération d'ajustage de la pièce ; - la figure 4 est une vue latérale du dispositif dans la position représentée à la figure 3B ; - la figure 5 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue de dessus du dispositif représenté à la figure 5 ; - les figures 7A à 7C sont des vues de face du dispositif représenté à la figure 5, montrant les différentes positions de l'organe d'usinage au cours d'une opération d'ajustage de la pièce.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures.
Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
On a représenté à la figure 1 une pièce 12 qui est issue d'une opération de fabrication additive. Elle comporte une face 16 sur laquelle des supports 14, nécessaires à la mise en œuvre de l'opération de fabrication additive, sont fixés. Ces supports 14 font ainsi saillie par rapport à la face 16 de la pièce 12.
Les supports 14 disposés sur la face 16 en formant un alignement suivant une ligne prédéfinie. Ici, ainsi que dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 4, la ligne formant l'alignement est un arc de cercle, tandis que selon le mode de réalisation représenté aux figures 5 à 7C, la ligne formant l'alignement est rectiligne.
On a représenté aux figures 2 et suivantes un dispositif 10 destiné à l'ajustage de la pièce 12.
Le dispositif 10 est conçu pour séparer les supports 14 de la pièce 12 afin que la face 16 de la pièce 12, au niveau de laquelle les supports 14 sont reliés à la pièce 12, possède un état de surface final permettant l'utilisation de la pièce 12.
Pour cela, le dispositif comporte un organe d'usinage 18 qui est apte à être déplacé pour retirer tous les supports 14 de la pièce 12 afin d'ajuster la face 16 de la pièce 12 qui porte les supports 14.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'usinage 18 consiste en un outil de type couteau. II sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation de l'organe d'usinage 18 qui peut consister en une pluralité de tels outils couteau agencés consécutivement ou en parallèle afin de réaliser le retrait des supports et l'ajustage de la face 16 de la pièce 12.
Le dispositif 10 comporte aussi un bâti 20 fixe qui sert de base au dispositif et par rapport auquel la pièce 12 et l'organe d'usinage 18 sont positionnés.
Le dispositif 10 comporte un élément de maintien 22 qui est fixé au bâti 20 et qui porte la pièce 12 destinée à être ajustée. Cet élément de maintien 22 réalise le positionnement de la pièce 12 par rapport au bâti 20 afin que, lorsque l'organe d'usinage 18 se déplace pour retirer les supports 14, il n'y a aucun risque d'endommager la pièce 12. L'élément de maintien 22 réalise aussi la fixation de la pièce 12 au bâti 20 pour que celle-ci ne se déplace pas pendant le retrait des supports 14, notamment à cause des efforts générés par cette opération.
Le dispositif 10 comporte aussi des moyens 24 de guidage de l'organe d'usinage 18 en déplacement par rapport à la pièce 12 pour la réalisation de l'opération de retrait des supports 14.
Selon un mode de réalisation préféré, les moyens 24 de guidage sont réalisés pour guider l'organe d'usinage 18 en déplacement par rapport au bâti 20 en suivant la ligne formant l'alignement des supports 14 à retirer.
Ainsi, l'organe d'usinage 18 coopère avec tous les supports 14 de la même façon, ce qui permet de réaliser une opération d'ajustement de la pièce 12 de façon homogène.
Comme on l'a mentionné précédemment, selon le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 4, la ligne formant l'alignement des supports 14 consiste en un arc de cercle. Ainsi, selon ce mode de réalisation, les moyens 24 de guidage de l'organe d'usinage 18 sont réalisés pour que l'organe d'usinage 18 décrive une trajectoire en arc de cercle autour d'un axe A sur lequel la ligne formant l'alignement des supports 14 est centrée.
Aussi, selon le mode de réalisation représenté aux figures 5 et suivantes, la ligne formant l'alignement des supports 14 consiste en une ligne droite. Ainsi, selon ce mode de réalisation, les moyens 24 de guidage de l'organe d'usinage 18 sont réalisés pour que l'organe d'usinage 18 décrive une trajectoire en ligne droite parallèle à la ligne formant l'alignement des supports 14. II sera compris que l'invention n'est pas limitée à ces deux modes de réalisation et que les lignes formant l'alignement des supports 14 peuvent avoir toute autre forme, la trajectoire décrite par l'organe d'usinage 18 sera alors similaire à cette ligne.
De préférence, et quelle que soit la forme de la ligne formant l'alignement des supports 14 et donc de la trajectoire décrite par l'organe d'usinage 18, la course de l'organe d'usinage 18 en suivant cette trajectoire est plus importante que la ligne formant l'alignement des supports 14.
Ainsi, l'organe d'usinage décrit une trajectoire depuis une position initiale représentée aux figures 3A et 7A jusqu'à une position finale représentée aux figures 3C et 7C, en passant notamment par une position intermédiaire représentée aux figures 3B et 7B.
La position initiale de chaque trajectoire est située en avant d'une première extrémité de la ligne formant l'alignement des supports, tandis que la position finale de chaque trajectoire est située au-delà d'une deuxième extrémité de la ligne formant l'alignement des supports 14.
La position intermédiaire de chaque trajectoire, représentée aux figures 3B et 7B correspond à un moment pour lequel l'organe d'usinage 18 est en train de retirer les supports 14, c'est-à-dire ici qu'une partie des supports 14 a été retirée.
En se référant au mode de réalisation représenté aux figures 2 à 4, comme on l'a dit précédemment, la trajectoire décrite par l'organe d'usinage 18 consiste en un arc de cercle qui est centré sur un même axe que la ligne formant l'alignement des supports 14. L'axe A, sur lequel la trajectoire est centrée, est situé verticalement au-dessus de la pièce et est orienté parallèlement à la direction longitudinale.
Les moyens de guidage 24 de l'organe d'usinage 18 comportent un arbre 26 qui est coaxial à l'axe A sur lequel la trajectoire de l'organe d'usinage 18 est centrée et qui est fixé au bâti 20.
Des pieds 28 relient l'arbre 26, qui est situé au-dessus de la pièce 12 et de l'élément de maintien 22, au bâti 20.
Les moyens de guidage 24 comportent aussi un bras 30 qui est monté pivotant par rapport à l'arbre 26 et qui porte l'organe d'usinage 18.
Une première extrémité 30A du bras 30 porte l'organe d'usinage 18 et une deuxième extrémité 30B du bras 30 est reliée à l'arbre 26 pour réaliser une liaison pivot entre le bras 30 et l'arbre 26.
La longueur du bras 30, c'est-à-dire la distance entre ses deux extrémités 30A, 30B correspond au rayon de l'arc de cercle décrit par la trajectoire de l'organe d'usinage 18, qui est aussi le rayon de l'arc de cercle formé par la ligne formant l'alignement des supports 14.
En se référant au mode de réalisation représenté aux figures 5 et suivantes, comme on l'a dit précédemment, la ligne formant l'alignement des supports 14 est rectiligne. La trajectoire décrite par l'organe d'usinage 18 est par conséquent elle aussi rectiligne. De plus, ici, la trajectoire et la ligne formant l'alignement des supports 14 sont toutes les deux orientées verticalement.
Les moyens de guidage 24 de l'organe d'usinage 18 en déplacement par rapport au bâti 20 comportent une platine 32 de support de l'organe d'usinage 18 et des pieds 34, ici au nombre de quatre, qui sont reliés à la platine 32 par des liaisons glissières permettant une translation libre selon la direction verticale.
Selon une variante de réalisation, l'organe d'usinage 18 est porté par un bras similaire au bras 30 décrit en relation avec le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 4.
Selon cette variante, une extrémité du bras porte l'organe d'usinage 18, l'autre extrémité du bras est reliée à des moyens pour le guidage en translation de l'organe d'usinage 18.
Le dispositif 10 comporte aussi des moyens pour l'entrainement de l'organe d'usinage 18 depuis la position initiale vers la position finale.
Selon un premier mode de réalisation, ces moyens d'entrainement consistent en une source d'énergie supplémentaire telle que par exemple un moteur qui fournit l'énergie nécessaire pour que l'organe d'usinage 18 retire les supports 14.
Selon ce mode de réalisation, les moyens d'entrainement permettent aussi de réaliser l'entrainement de l'organe d'usinage 18 depuis la position finale vers la position initiale, avant de réaliser une nouvelle opération d'ajustage d'une autre pièce 12.
Selon un autre mode de réalisation, l'entrainement de l'organe d'usinage 18 est réalisé en utilisant l'action de la gravité terrestre.
Pour cela, et quel que soit le mode de réalisation du dispositif 10, la position initiale de l'organe d'usinage 18, avant l'opération d'ajustage de la pièce 12, est située à une position verticale supérieure à la position verticale de la pièce 12.
Cette position verticale permet à l'organe d'usinage 18 d'accélérer progressivement sous l'action de la gravité et ainsi d'accumuler de l'énergie cinétique avant de débuter le retrait des supports 14.
La différence de hauteur entre l'organe d'usinage 18 et la pièce 12 est définie pour obtenir une énergie cinétique suffisante.
De préférence, afin d'optimiser l'énergie cinétique de l'organe d'usinage 18, un poids 36 est lié à l'organe d'usinage 18.
Selon le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 4, le poids 36 est porté par la premier extrémité 30A du bras 30, selon le mode de réalisation représenté aux figures 5 et suivantes, le poids 36 est porté par, ou bien fait partie de, la platine 32. L'énergie cinétique de l'ensemble formé par l'organe d'usinage 18 et le poids 36 est supérieure à celle de l'organe d'usinage 18 seul et peut être suffisamment importante pour exercer la totalité des efforts pour le retrait des supports 14.
Selon une variante de réalisation, les moyens d'entrainement de l'organe d'usinage 18 combinent la source d'énergie supplémentaire du premier mode de réalisation avec la gravité terrestre, en ajoutant un poids 36.
Selon encore une variante de réalisation de l'invention, le dispositif comporte en outre des moyens pour arrêter l'organe d'usinage 18 après avoir retiré l'ensemble des supports 14.
En appliquant ces moyens d'arrêt au mode de réalisation du dispositif 10 pour lequel la trajectoire de l'organe d'usinage 18 consiste en une ligne verticale, et comme on peut le voir aux figures 7A à 7C, des éléments amortisseurs 38 sont montés sur le bâti 20 et la platine 32 est apte à venir en butée contre ces éléments amortisseurs 38 après le retrait des supports 14, comme on peut le voir à la figure 7C. A titre d'exemple non limitatif, les éléments amortisseurs 38 consistent en des éléments élastiques tels que des ressorts ou des pions déformables élastiquement, réalisés en caoutchouc par exemple.
Selon une variante non représentée, les moyens pour arrêter l'organe d'usinage consistent en un système de freinage qui est intégré à la liaison entre la platine 32 et les pieds 34.
Dans le mode de réalisation du dispositif 10 pour lequel la trajectoire de l'organe d'usinage 18 consiste en un arc de cercle, les moyens pour arrêter l'organe d'usinage 18 peuvent consister en un système de freinage qui est intégré à la liaison entre la deuxième extrémité 30B du bras 30 et l'arbre 26.
Selon une variante de réalisation, les moyens d'arrêt font partie de moyens d'entrainement de l'organe d'usinage 18
Dans les modes de réalisation du dispositif 10 qui ont été décrits, une seule pièce est portée par l'élément de maintien 22. Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ces seuls modes de réalisation et que par conséquent, l'élément de maintien 22 peut porter plusieurs pièces 12. La trajectoire décrite par l'organe d'usinage 18 sera déterminée à partir de cette pluralité de pièces 12.
Notamment, lorsque l'alignement de supports 14 d'une pièce est en forme d'un arc de cercle, les pièces 12 sont accolées l'une à l'autre pour former un arc d'un même cercle défini par un plus grand secteur angulaire.
Aussi, lorsque l'alignement de supports 14 d'une pièce 12 est rectiligne, les pièces 12 sont montées sur l'élément de maintien 22 pour que les alignements de supports 14 soient en série ou parallèles les uns aux autres.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (10) d'ajustage d'au moins une pièce (12) comportant une face (16) et une pluralité de supports (14) dont chaque support(14) est fixé à ladite face et fait saillie par rapport à ladite face (16), lesdits supports (14) étant alignés suivant une ligne d'alignement, le dispositif (10) comportant un bâti (20), un élément de maintien (22) qui est fixé au bâti (20) et sur lequel ladite au moins une pièce (12) est fixée, l'élément de maintien (22) comportant des moyens de positionnement de ladite au moins une pièce (12) par rapport au bâti (20), un organe d'usinage (18) qui est destiné à séparer les supports (14) de la pièce (12), des moyens de guidage (24) de l'organe d'usinage (18) en déplacement par rapport au bâti (20) de manière telle que l'organe d'usinage (18) se déplace le long de ladite face (16) en suivant une trajectoire correspondant à ladite ligne d'alignement.
  2. 2. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'usinage (18) est mobile en déplacement par rapport au bâti (20) depuis une position initiale vers une position finale, en passant par au moins une position intermédiaire pour laquelle dite position intermédiaire, l'organe d'usinage (18) est en train de séparer au moins un support (14) de la pièce (12), et en ce que la position initiale est située à une hauteur supérieure à la hauteur de la position intermédiaire.
  3. 3. Dispositif (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'usinage (18) est entraîné en déplacement depuis la position initiale vers la position finale par la gravité terrestre.
  4. 4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'entrainement de l'organe d'usinage (18) en déplacement par rapport au bâti (20) au moins depuis la position initiale vers la position finale.
  5. 5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont conformés pour que la trajectoire de l'organe d'usinage (18) consiste en un arc de cercle centré sur un axe (A) situé verticalement au-dessus de l'élément de maintien (22).
  6. 6. Dispositif (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage (24) comportent un arbre (26) coaxial audit axe (A) qui est relié de manière fixe au bâti (20) et un bras (30) orienté radialement par rapport audit axe (A) dont une première extrémité (30A) du bras (30) porte l'organe d'usinage (18) et une deuxième extrémité du bras (30B) du bras (30) est montée articulée autour de l'arbre (26).
  7. 7. Dispositif (10) selon la revendication 6, en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la première extrémité du bras (30) porte en outre un poids (36).
  8. 8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont conformés pour que la trajectoire de l'organe d'usinage (18) consiste en une translation verticale.
  9. 9. Dispositif (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe d'usinage (18) est relié au bâti (20) par au moins une liaison à glissière parallèle à la trajectoire de l'organe d'usinage (18).
  10. 10. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'usinage (18) consiste en un outil de type couteau.
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