FR3117058A1

FR3117058A1 - Machine-outil d’usinage d’une pièce en bois

Info

Publication number: FR3117058A1
Application number: FR2012662A
Authority: FR
Inventors: Pierre Giusti; Denis VINET; Olivier CLAIR
Original assignee: Epur SAS
Current assignee: Epur SAS
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2022-06-10
Anticipated expiration: 2040-12-04
Also published as: US20240051176A1; CA3197241A1; FR3117058B1; WO2022117838A1; EP4255700A1

Abstract

MACHINE-OUTIL D’USINAGE D’UNE PIÈCE EN BOIS L’invention concerne une machine-outil d’usinage d’une pièce en bois (10) comprenant : un module de positionnement (100) comprenant un bâti (110) portant une table horizontale (120) de réception d’une pièce en bois à usiner ; un module d’usinage (200) comprenant un bâti (210) agencé en regard dudit bâti (110) dudit module de positionnement, un dispositif d’usinage portatif (260) à commande numérique, un châssis (230) vertical monté mobile en translation et en rotation par rapport au bâti (210) dudit module d’usinage et des moyens de fixation amovible dudit dispositif d’usinage portatif (260) sur ledit châssis (230) mobile. Figure pour l’abrégé : figure 1

Description

MACHINE-OUTIL D’USINAGE D’UNE PIÈCE EN BOIS

Domaine technique de l’invention

Le domaine de l’invention est celui de l’usinage numérique de pièces en bois, en particulier celui des machines-outils d’usinage de pièces en bois.

Arrière-plan technologique

Il existe principalement trois grandes familles de machines-outils permettant d’usiner une pièce en bois.

La première famille est constituée par les dispositifs manuels équipés chacun d’un outil spécifique, tel qu’une scie, un rabot, etc. et qui sont directement manipulés par un opérateur pour usiner la pièce de bois. En d’autres termes, c’est l’opérateur qui déplace l’outil d’usinage par rapport à la pièce à usiner et qui exerce la force permettant la découpe du bois.

Cette famille de dispositifs présente l’avantage de pouvoir usiner les pièces en bois directement sur le lieu d’utilisation de la pièce. En revanche, ces dispositifs présentent l’inconvénient d’imposer à l’opérateur de manipuler directement l’outil d’usinage, ce qui peut occasionner des blessures. En outre, l’usinage est moins précis qu’avec une machine à commande numérique. Enfin, c’est à l’opérateur d’exercer la force d’usinage, éventuellement assistée d’un moteur électrique dans le cadre des dispositifs manuels électroportatifs, ce qui peut être physiquement éreintant.

La deuxième famille est constituée par les dispositifs d’usinage à commande numérique qui comprennent chacun un châssis qui repose sur le sol du lieu d’usinage, un outil de coupe monté sur le châssis, des moyens d’entrainement automatique de l’outil de coupe et des moyens de réception de la pièce en bois à usiner. L’outil de coupe peut être de différents types. Il peut s’agir par exemple d’une fraiseuse à bois, d’une scie circulaire, d’un rabot, etc.

Les dispositifs d’usinage de cette famille présentent l’inconvénient d’être relativement encombrants et de nécessiter le déplacement de la pièce en bois vers le dispositif d’usinage. La pièce en bois, une fois usinée, peut ensuite être déplacée vers son lieu d’installation, comme par exemple une charpente. En outre, il s’agit souvent de machines onéreuses peu accessibles aux charpentiers, sauf à disposer d’un volume d’affaire important permettant de rentabiliser l’investissement.

En revanche, ces dispositifs d’usinage présentent l’avantage de permettre la réalisation d’usinage précis, de limiter les blessures dans la mesure où l’outil n’est pas directement manipulé par l’opérateur et enfin de limiter la fatigue dans la mesure où l’outil de coupe est entrainé directement par un moteur, qui est en général un moteur électrique, et non plus par la force manuelle de l’opérateur.

La troisième famille, nouvellement proposée par le déposant, est constituée par des dispositifs d’usinage portatifs tels que ceux décrits dans les documents de brevet FR3050135, FR2000758 et FR2008556. Cette famille concerne donc des dispositifs portatifs d’usinage automatisé d’une pièce en bois. Ces outils présentent donc la particularité de permettre l’utilisation d’un moyen d’usinage à commande numérique directement sur le lieu d’installation finale de la pièce en bois. Ces dispositifs permettent également d’améliorer la mobilité du charpentier dans son atelier le cas échéant. En d’autres termes, ce sont les dispositifs qui sont déplacés vers la pièce à usiner et non l’inverse.

On constate donc que selon le chantier et l’usinage visé, il est nécessaire d’utiliser une machine de l’une ou l’autre des familles susmentionnées. Un charpentier doit donc disposer dans son atelier de l’ensemble de ces machines, ce qui présente le double inconvénient de nécessiter un budget important pour s’équiper et de disposer d’un espace conséquent pour entreposer les différentes machines nécessaires.

Le déposant a donc cherché à proposer une solution nouvelle permettant de combiner au moins en partie les avantages des différentes solutions existantes. En particulier, il a cherché à proposer une solution, qui permette, dans au moins un mode de réalisation de l’invention de combiner les avantages du dispositif portatif et de la machine-outil stationnaire.

Objectifs de l’invention

L’invention vise ainsi à fournir une machine-outil d’usinage d’une pièce en bois qui pallie au moins certains des inconvénients des machines-outils connues.

L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l’invention, une machine-outil d’usinage versatile et polyvalente.

L’invention vise notamment à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l’invention, une machine-outil qui permette de combiner les avantages de la machine stationnaire et de la machine portative.

En d’autres termes, l’invention vise à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l’invention, une machine-outil du type 2-en-1 qui puisse selon les besoins être utilisée comme une machine-outil stationnaire ou comme une machine-outil portative.

L’invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l’invention, une machine-outil qui puisse garantir la sécurité de l’opérateur utilisant une telle machine-outil.

L’invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l’invention, une machine-outil qui permette d’usiner une pièce en bois suivant des angles de coupe importants, notamment compris entre 0 à 180°.

Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l’aide d’une machine-outil d’usinage d’une pièce en bois comprenant :

un premier module, dit module de positionnement, comprenant un bâti portant une table horizontale de réception d’une pièce en bois à usiner, dite table de positionnement, qui s’étend le long d’une direction, dite direction longitudinale, et configurée pour pouvoir supporter au moins en partie ladite pièce en bois,

un second module, dit module d’usinage, comprenant :

un bâti agencé longitudinalement en regard dudit bâti dudit module de positionnement,
un dispositif d’usinage portatif à commande numérique comprenant une tête d’usinage munie d’un outil d’usinage et de moyens de déplacement de ladite tête d’usinage selon au moins un axe horizontal et un axe vertical, dits axes de déplacement,
un châssis vertical monté mobile par rapport audit bâti en translation selon un axe parallèle audit axe de déplacement horizontal, et en rotation par rapport à un axe vertical,
des moyens de fixation amovible dudit dispositif d’usinage portatif sur ledit châssis mobile.

Une machine-outil d’usinage selon l’invention comprend donc deux sous-ensembles qui coopèrent l’un avec l’autre : un module de positionnement destiné principalement à positionner la pièce en bois en vue de l’usinage et un module d’usinage destiné principalement à assurer l’usinage en tant que tel.

Le module d’usinage porte le dispositif d’usinage équipé de l’outil d’usinage et présente la particularité de pouvoir non seulement déplacer l’outil d’usinage selon la direction horizontale et la direction verticale, mais également de pouvoir déplacer le dispositif d’usinage en tant que tel selon la direction horizontale de déplacement de l’outil d’usinage (translation du châssis), ce qui permet d’augmenter la longueur d’usinage selon cette direction par rapport au déplacement de l’outil d’usinage au sein du dispositif d’usinage, et de pouvoir déplacer le dispositif d’usinage en rotation autour d’un axe vertical (rotation du châssis), ce qui permet de définir l’angle de coupe de la pièce en bois à usiner, sans néanmoins déplacer la pièce en bois à usiner.

Les déplacements en translation et en rotation peuvent être obtenus par des moyens motorisés tels que des moteurs électriques. Ces moyens motorisés peuvent être associés à des moyens de blocage de la position du châssis pendant l’opération d’usinage. Les moyens motorisés peuvent également comprendre des positions indexées prédéterminées permettant à un opérateur de positionner rapidement le dispositif d’usinage porté par le châssis sur des positions remarquables (par exemple tous les 10 cm pour la translation ou tous les 10 degrés pour la rotation).

De préférence, le châssis est mobile en translation par rapport à une glissière qui est elle-même mobile en rotation par rapport au bâti. Il est ainsi possible de régler d’abord l’angle de coupe (par la rotation du châssis et de la glissière par rapport au bâti) et de régler ensuite la position de la coupe (par la translation du dispositif d’usinage le long de la glissière formant une structure intermédiaire entre le châssis et le bâti).

La machine-outil d’usinage selon l’invention permet également, de par la possibilité d’augmenter le déplacement de l’outil d’usinage selon l’axe horizontal de déplacement (par translation du châssis selon un axe parallèle à cet axe de déplacement) d’usiner en plusieurs temps des coupes d’angle de grandes dimensions.

En outre et selon l’invention, le dispositif d’usinage portatif est monté sur le châssis vertical par des moyens de fixation amovible.

Le dispositif d’usinage portatif (aussi désigné par la terminologie de robot d’usinage dans tout le texte) comprend une tête d’usinage portant un outil d’usinage, des moyens de déplacement de ladite tête d’usinage selon au moins deux axes perpendiculaires entre eux et une unité de commande numérique configurée pour pourvoir commander lesdits moyens de déplacement de ladite tête d’usinage. Un tel dispositif est par exemple formé à partir du dispositif d’usinage décrit dans le document de brevet FR2000758 au nom du demandeur.

Une machine-outil selon l’invention est donc remarquable en ce qu’elle permet d’utiliser la machine-outil en tant que machine-outil stationnaire (dans le cas où le dispositif d’usinage portatif est monté sur le châssis) ou en tant que machine-outil portative (dans le cas où le dispositif d’usinage portatif est séparé du châssis et utilisé de manière autonome). Une machine-outil selon l’invention permet donc de combiner les avantages de la machine-outil stationnaire et de la machine portative en fonction des besoins. Les éléments de la machine-outil selon l’invention dénuée du dispositif d’usinage forment ainsi un accessoire du dispositif d’usinage qui permet de le transformer en machine-outil stationnaire.

Avantageusement et selon l’invention, ledit module d’usinage comprend en outre une table horizontale mobile en rotation solidairement audit châssis par rapport audit axe vertical, dite table d’usinage, qui s’étend dans un plan qui coïncide sensiblement avec le plan dans lequel s’étend ladite table de positionnement de manière à ce que ladite pièce en bois puisse reposer à la fois sur ladite table d’usinage et sur ladite table de positionnement.

Selon cet aspect de l’invention, la table d’usinage est solidaire du châssis lors de sa rotation par rapport audit axe vertical. Cette table d’usinage peut par exemple présenter la forme d’un demi-cercle, l’outil d’usinage étant sensiblement à l’aplomb du centre du demi-cercle. Ainsi, l’extrémité de la pièce en bois peut être portée par la table d’usinage quelle que soit la la rotation du châssis portant le dispositif d’usinage.

Selon une variante de réalisation, la table d’usinage peut comprendre une graduation visuelle de l’angle de rotation (ou un affichage digital relié à un codeur numérique) de la table par rapport à une origine, qui est par exemple formée par la direction longitudinale. Une telle graduation visuelle (ou affichage digital) permet à l’opérateur de visualiser l’angle de rotation du dispositif d’usinage et donc l’angle de coupe de la pièce en bois à usiner.

Avantageusement et selon l’invention, lesdits moyens de fixation amovible dudit dispositif d’usinage portatif sur ledit châssis vertical comprennent :

un épaulement périphérique ménagé sur ledit châssis vertical conformé au pourtour du dispositif d’usinage de manière à former un logement de réception dudit dispositif d’usinage,

des taquets pivotants de verrouillage montés sur ledit épaulement périphérique et configurés pour pouvoir passer d’une première position dans laquelle le dispositif d’usinage peut être inséré librement dans ledit logement de réception formé par ledit épaulement périphérique à une deuxième position dans laquelle les taquets pivotants de verrouillage sont pivotés et s’insèrent dans des orifices conjugués ménagés dans le dispositif d’usinage pour assurer un maintien dudit dispositif d’usinage contre l’épaulement périphérique dudit châssis qui empêche le délogement dudit dispositif d’usinage.

Une machine-outil selon cette variante avantageuse facilite la solidarisation et séparation entre le dispositif d’usinage portatif et le châssis du module d’usinage. En particulier, un opérateur peut monter et fixer le dispositif d’usinage portatif sur le châssis sans aide extérieure. En particulier, le dispositif d’usinage est portatif, notamment manuportable, c’est-à-dire qu’il peut être porté à la main par un opérateur. Ce dernier peut donc s’en saisir, l’installer sur le châssis vertical et actionner les taquets pivotants de verrouillage pour former une machine-outil d’usinage stationnaire. Rien n’empêche néanmoins de prévoir un chariot de manutention pour faciliter le déplacement du dispositif d’usinage portatif vers le châssis vertical de la machine-outil. Selon une autre variante, les taquets pivotants peuvent être montés sur le dispositif d’usinage et coopérer avec des orifices conjugués ménagés sur l’épaulement périphérique dudit châssis vertical.

Avantageusement et selon l’invention, la machine-outil comprend en outre:

au moins un capteur optique porté par ledit châssis dudit module d’usinage et configuré pour détecter la présence de ladite pièce en bois à usiner dans une zone prédéterminée, dite zone d’usinage, dans laquelle ledit dispositif d’usinage peut usiner ladite pièce en bois,

au moins un voyant lumineux configuré pour être allumé et visible d’un opérateur lorsque ledit capteur optique détecte la présence de ladite pièce en bois dans ladite zone d’usinage.

Cette variante avantageuse permet de détecter la présence de la pièce en bois dans une zone d’usinage et de signaler cette présence à un opérateur. La combinaison du capteur et du voyant lumineux forme des moyens de pré-positionnement de la pièce en bois, par exemple à 10 cm près. Un opérateur peut donc manipuler la pièce en bois et la déplacer vers le module d’usinage jusqu’à ce que le voyant lumineux s’allume, signifiant que la pièce en bois a été détectée au voisinage de la tête d’usinage. Cela est particulièrement utile pour les pièces en bois de très grandes dimensions. En variante, le voyant lumineux peut être remplacé et/ou combiné à un signal sonore.

Avantageusement et selon l’invention, ledit module de positionnement comprend des moyens de déplacement de ladite table de positionnement par rapport au bâti selon ladite direction longitudinale de manière à pouvoir déplacer ladite poutre portée par ladite table de positionnement vers ladite tête d’usinage portée par ledit châssis vertical dudit module d’usinage.

Selon cette variante avantageuse, il est possible de déplacer la table de positionnement portant la pièce en bois à usiner, en avant vers le dispositif d’usinage ou en arrière, pour préparer l’usinage. Ce déplacement résulte de l’actionnement des moyens de déplacement, qui sont de préférence motorisés.

L’actionnement des moyens de déplacement de la table de positionnement permet donc de positionner précisément la pièce en bois pour l’usinage. Ainsi, de préférence, un opérateur pré-positionne la pièce en bois au voisinage de la zone d’usinage (par l’utilisation combinée du capteur de détection et du voyant lumineux décrits précédemment), puis finalise le positionnement par l’actionnement des moyens de déplacement motorisés de la table de positionnement.

Pour faciliter ce positionnement précis de la pièce en bois, le module de positionnement comprend avantageusement un guide longitudinal solidaire dudit bâti et qui s’étend latéralement le long de ladite table de positionnement de manière à pouvoir guider ladite pièce en bois lors du déplacement de ladite table de positionnement portant ladite pièce en bois à usiner. En variante, le guide longitudinal est solidaire de la table de positionnement et non du bâti. Selon cette variante, le guide forme une butée de positionnement de la pièce en bois sur la table, l’ensemble formé du guide et la table se déplaçant alors ensemble vers le dispositif d’usinage.

Toujours pour faciliter ce positionnement précis de la pièce en bois, le module de positionnement peut également comprendre des moyens de solidarisation de ladite pièce en bois à usiner sur ladite table de positionnement dudit module de positionnement.

Ces moyens de solidarisation sont par exemple des moyens de serrage du type presse mécanique ou tous moyens équivalents. Les moyens de serrage garantissent que la pièce en bois ne va pas glisser sur la table de sorte que le déplacement de la pièce en bois suivra exactement le déplacement de la table de positionnement.

Avantageusement, une machine-outil selon l’invention comprend en outre au moins un laser monté sur le châssis et orienté vers ladite table d’usinage de manière à pouvoir projeter une ligne de référencement sur la pièce en bois portée en partie par ladite table d’usinage, de sorte qu’un opérateur puisse actionner les moyens de déplacement de ladite table de positionnement portant en partie ladite pièce en bois à usiner pour que cette ligne de référencement coïncide avec un trait de référence tracé par un opérateur sur ladite pièce en bois à usiner.

Cette variante avantageuse facilite le positionnement précis de la pièce en bois en regard de l’outil d’usinage. En particulier, la combinaison des moyens de déplacement de la table de positionnement (de préférence motorisés) et du laser de projection d’une ligne de référencement permet de connaitre précisément la position de la pièce en bois par rapport à l’outil d’usinage (dont la position par rapport au laser est connue).

Avantageusement et selon l’invention, la machine-outil comprend en outre un capot d’usinage monté mobile en translation verticale sur ledit châssis vertical dudit module d’usinage entre une position rétractée dans laquelle ledit capot s’étend au-dessus de ladite zone d’usinage et une position de capotage dans laquelle ledit capot recouvre au moins en partie la zone d’usinage.

Cette variante avantageuse permet de recouvrir la zone d’usinage de telle sorte que l’opérateur ne risque pas d’être en contact direct avec l’outil d’usinage lors de l’usinage de la pièce en bois. Ce capot est monté en translation verticale sur ledit châssis pour pouvoir être déplacé de la position rétractée qui laisse libre la zone d’usinage de telle sorte que l’opérateur puisse positionner la pièce en bois à usiner à la position d’usinage dans laquelle le capot recouvre le dispositif d’usinage et la zone d’usinage.

Avantageusement et selon cette variante, le capot d’usinage comprend une pluralité de lamelles verticales librement mobiles en translation verticale et configurées pour pouvoir épouser la forme d’une partie de ladite pièce à usiner au voisinage de ladite zone d’usinage dans ladite position d’usinage dudit capot d’usinage.

Selon cette variante avantageuse, le capot est formé de plusieurs lamelles qui sont libres de leur mouvement dans la direction verticale de telle sorte que lors du déplacement du capot de la position rétractée à la position de capotage, les lamelles viennent en contact avec la pièce en bois à usiner ou son pourtour et se déplacent librement dans la direction inverse du déplacement du capot. Cela permet aux lamelles d’épouser la forme de la portion de la pièce en bois à usiner. Un tel capot présente une fonctionnalité similaire à celle des copieurs de contour.

Avantageusement et selon cette variante, ledit capot comprend en outre un levier d’assistance mécanique de déplacement du capot entre la position rétractée et la position de capotage.

Cela permet de faciliter le déplacement du capot de la position rétractée à la position de capotage et inversement.

L’invention concerne également une machine-outil caractérisée en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.

Liste des figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :

est une vue schématique en perspective d’une machine-outil selon un mode de réalisation de l’invention sur laquelle le dispositif d’usinage est monté sur le châssis du module d’usinage,

est une vue schématique en perspective d’une machine-outil selon un mode de réalisation de l’invention sur laquelle le dispositif d’usinage est séparé du châssis du module d’usinage,

est une vue schématique en perspective de la machine-outil selon un mode de réalisation de l’invention sur laquelle le dispositif de capotage est en position de capotage,

est une vue schématique en perspective du robot d’usinage d’une machine-outil selon un mode de réalisation de l’invention,

est une vue schématique en perspective et partielle du châssis de réception du robot d’usinage du module d’usinage,

Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention

Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d’illustration et de clarté. Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures, sauf indication contraire, chaque élément de la machine-outil est décrit tel qu’il est agencé lorsque la machine-outil dont il fait partie est prête à usiner une pièce en bois. Cette configuration est notamment représentée sur la . Les éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes références sur toutes les figures.

La illustre de manière schématique une machine-outil d’usinage d’une pièce en bois 10 selon un mode de réalisation de l’invention.

La machine-outil selon l’invention comprend deux modules qui coopèrent l’un avec l’autre : un module de positionnement 100 et un module d’usinage 200.

Le module de positionnement 100 comprend un bâti 110 portant une table de positionnement 120 horizontale de réception de la pièce en bois 10. Cette table de positionnement 120 s’étend le long d’une direction longitudinale L.

Le module de positionnement 100 comprend également des moyens motorisés de déplacement de la table de positionnement 120 par rapport au bâti 110. Ces moyens motorisés sont par exemple formés d’un moteur électrique qui entraine une crémaillère solidarisée de la table de positionnement 120. Bien entendu, d’autres moyens motorisés peuvent être mis en œuvre pour assurer le déplacement de la table de positionnement 120 par rapport au bâti 110.

Le module de positionnement 100 comprend également un guide 130 longitudinal solidaire du bâti 110. Ce guide est monté sur un bord latéral de la table de positionnement 120, par exemple par vissage ou tout moyen équivalent. Ce guide 130 longitudinal permet de guider la pièce en bois 10 lors du déplacement de la table de positionnement 120 par rapport au bâti. Selon une autre variante, le guide peut être solidaire de la table de positionnement 120 et accompagner le déplacement de la pièce en bois. Dans ce cas, le guide 130 forme une butée contre laquelle l’opérateur vient positionner la pièce en bois avant usinage.

De préférence, le module de positionnement 100 comprend également une presse mécanique qui fait office de moyens de solidarisation de la pièce en bois 10 sur ladite table de positionnement 120.

Le module d’usinage 200 comprend un bâti 210 qui porte un châssis 230 vertical monté mobile par rapport au bâti 210, à la fois en rotation et en translation.

Pour ce faire, le module d’usinage comprend par exemple une armature circulaire présentant une couronne à billes 250 sur laquelle est fixés une glissière portant ledit châssis 230. Selon un autre mode de réalisation, l’armature circulaire comprend une gorge circulaire 250 dans laquelle peuvent coulisser des patins glissants reliés mécaniquement à la glissière portant ledit châssis 230.

La glissière permet de déplacer le châssis en translation et l’armature circulaire permet de déplacer la glissière en rotation. Chacun des mouvements (rotation ou translation) peut être assuré par un moteur électrique piloté par un opérateur. D’autres moyens peuvent être utilisés pour assurer les mouvements de rotation et/ou de translation du châssis 230 par rapport au bâti 210.

Le module d’usinage 200 comprend aussi une table horizontale solidaire de l’armature circulaire, dite table d’usinage 220, qui s’étend dans un plan qui coïncide sensiblement avec le plan dans lequel s’étend la table de positionnement 120. Ainsi, la table d’usinage 220 pivote avec le châssis 230 qui porte le robot d’usinage 260 (décrit ultérieurement), et la pièce en bois 10 repose à la fois sur la table de positionnement 120 et sur la table d’usinage 220, tout en maintenant le robot d’usinage à l’aplomb de l’extrémité de la pièce en bois à usiner.

Le module d’usinage 200 comprend en outre un dispositif d’usinage 260 portatif à commande numérique (aussi désigné par la terminologie de robot d’usinage). Ce robot d’usinage 260 est par exemple le dispositif décrit dans la demande FR2000758 au nom du demandeur et comprenant une tête d’usinage munie d’un outil d’usinage et de moyens de déplacement de la tête d’usinage selon au moins un axe horizontal et un axe vertical.

Sur la , le dispositif d’usinage 260 est monté sur le châssis 230 de telle sorte que la machine-outil puisse former une machine-outil stationnaire.

Sur la , le dispositif d’usinage 260 est séparé du châssis 230 de sorte que le dispositif d’usinage 260 peut être utilisé de manière autonome sans le châssis 230 et sans le module de positionnement 100. Selon le mode de réalisation de la , le dispositif d’usinage 260 est porté par un chariot de manutention 300 pour faciliter le déplacement du dispositif d’usinage 260 vers un autre lieu d’utilisation. Ce chariot de manutention 300 comprend une base montée sur roulettes, une potence portée par la base et un crochet porté par la potence. Le crochet est conjugué à une prise ménagé sur le dispositif d’usinage 260 pour pouvoir saisir le robot d’usinage lorsqu’il est séparé du châssis 230 de la machine-outil selon l’invention.

Le dispositif d’usinage 260 d’une machine-outil selon le mode de réalisation des figures comprend, tel que représenté sur la , un carter 261 logeant une tête d’usinage. Le carter 261 est par exemple formé en tôle. La tête d’usinage comprend par exemple un porte-outil configuré pour pouvoir recevoir un outil d’usinage 262 tel qu’une fraise à bois. La tête d’usinage est montée mobile par rapport au carter et à l’intérieur de ce dernier, par exemple par l’intermédiaire de glissières à billes ou de tous moyens équivalents, non représentés sur les figures. Le déplacement de la tête d’usinage sur chaque axe est par exemple assuré par un moteur pas à pas configuré pour faire tourner une vis sans fin.

Le dispositif d’usinage 260 comprend par ailleurs une unité de commande numérique, non représentée sur les figures, et configurée pour pouvoir commander les moteurs de déplacement de la tête d’usinage. Cette unité de commande est par exemple pilotée par une télécommande à écran tactile destinée à être manipulée par l’opérateur commandant l’usinage de la pièce en bois par la machine-outil selon l’invention.

Enfin, le dispositif d’usinage 260 comprend une platine d’interface 263 boulonnée sur le carter par l’intermédiaire d’ailettes qui s’étendent de part et d’autre du carter. Cette platine est configurée pour venir se loger dans un logement de réception ménagé dans le châssis 230.

Le châssis 230 comprend une armature globalement rectangulaire 232 visible notamment sur la . Il présente en outre un épaulement périphérique 234 qui délimite le logement de réception de la platine d’interface 263 du dispositif d’usinage 260. En d’autres termes, le logement de réception délimité par l’épaulement périphérique 234 est conformé à la platine d’interface du dispositif d’usinage 260.

Une fois la platine du dispositif d’usinage portatif logée dans le logement de réception du châssis 230, un opérateur peut actionner des taquets pivotants 235 de verrouillage, visibles notamment sur la . Ces taquets pivotants 235 de verrouillage sont montés sur le châssis et sont configurés pour permettre de passer d’une première position dans laquelle le dispositif d’usinage 260 peut être inséré librement dans le logement de réception du châssis 230 à une deuxième position dans laquelle les taquets pivotants de verrouillage sont pivotés et s’insèrent dans des orifices ménagés dans la platine d’interface 263 du dispositif d’usinage. Cela permet de solidariser le dispositif d’usinage 260 et le châssis 230 et empêcher le délogement du dispositif d’usinage 260. En combinaison, des moyens mécaniques d’encastrement de la partie inférieure de la platine dans l’épaulement 234 peuvent être prévus pour concourir au maintien du module d’usinage dans le module de bridage. Ces moyens mécaniques d’encastrement sont par exemple formés par les ergots 265 visibles sur la .

Le module d’usinage 200 comprend en outre un capot 270 d’usinage (visible partiellement sur la et sur les figures 1, 2 et 3) monté mobile en translation verticale sur le châssis 230 vertical entre une position rétractée dans laquelle ledit capot s’étend au-dessus de la zone d’usinage et une position de capotage dans laquelle le capot recouvre au moins en partie la zone d’usinage. Le capot est par exemple monté en coulissement sur le châssis 230 pour passer de la position rétractée à la position d’usinage.

Ce capot 270 d’usinage est par exemple formé d’une pluralité de lamelles 272 verticales librement mobiles en translation verticale et configurées pour pouvoir épouser la forme d’une partie de ladite pièce en bois 10 à usiner au voisinage de la zone d’usinage.

De préférence, le capot 270 d’usinage comprend en outre un levier 280 d’assistance mécanique de déplacement du capot entre la position rétractée et la position de capotage.

La illustre le capot 270 dans la position de capotage. On constate que le capot 270 recouvre la pièce en bois 10 à usiner au niveau de la zone d’usinage.

La machine-outil selon le mode de réalisation des figures comprend également un capteur optique porté par le châssis et configuré pour détecter la présence de la pièce en bois à usiner dans une zone prédéterminée d’usinage. Ce capteur peut être de tous types connus, tel qu’un capteur de présence. Ce capteur est relié à un voyant lumineux 236 configuré pour être allumé et visible d’un opérateur dès que le capteur optique détecte la présence de la pièce en bois 10 dans ladite zone d’usinage. Cela facilite le positionnement de la pièce par l’opérateur.

La combinaison du capteur et du voyant lumineux forme des moyens de pré-positionnement de la pièce en bois, par exemple à 10 cm près. Un opérateur peut donc manipuler la pièce en bois et la déplacer vers le module d’usinage jusqu’à ce que le voyant lumineux s’allume, signifiant que la pièce en bois a été détectée au voisinage de la tête d’usinage.

Le positionnement précis de la pièce en bois peut ensuite consister à aligner un trait de repère préalablement tracé sur la pièce en bois à usiner avec un repère issu d’un laser monté sur la machine-outil et orienté vers la table d’usinage.

Par exemple et tel que représenté sur la , un laser 238 peut être monté sur le châssis 230 et piloté pour projeter une ligne de référencement vers la table d’usinage dans l’axe de de la direction longitudinale. Cela facilite le positionnement de la pièce pour un usinage en bout de pièce. Le laser 238 peut, selon une variante, être monté sur une glissière de manière à adapter la projection du repère lumineux à la longueur de l’outil d’usinage monté sur le dispositif d’usinage.

En variante ou en combinaison, et tel que représenté sur la , un autre laser 239 peut être monté sur le châssis et orienté de manière à pouvoir projeter une ligne de référencement vers la table d’usinage et perpendiculairement à la direction longitudinale. Cela facilite le positionnement de la pièce à usiner dans l’axe de l’usinage.

Les lasers 238, 239 projettent le faisceau sur la table d’usinage et le déplacement motorisé de la table de positionnement 100 permet d’aligner précisément la pièce à usiner qui porte un trait de référence préalablement tracé par un opérateur, avec ce trait projeté par les lasers.

L’invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit en lien avec les figures. En particulier, selon d’autres modes de réalisation, la machine-outil peut comprendre d’autres moyens de liaison amovible entre le robot d’usinage et le châssis vertical de réception du robot d’usinage. La machine-outil peut également comprendre d’autres moyens de déplacement de déplacement de la table de positionnement ou d’autres moyens de déplacement en rotation et/ou en translation du châssis vertical de réception du robot d’usinage que ceux décrits en lien avec les figures.

Claims

Machine-outil d’usinage d’une pièce en bois (10) comprenant :
un premier module, dit module de positionnement (100), comprenant un bâti (110) portant une table horizontale de réception d’une pièce en bois à usiner, dite table de positionnement (120), qui s’étend le long d’une direction, dite direction longitudinale, et configurée pour pouvoir supporter au moins en partie ladite pièce en bois (10),

un second module, dit module d’usinage (200), comprenant :

un bâti (210) agencé longitudinalement en regard dudit bâti (110) dudit module de positionnement (100),

un dispositif d’usinage portatif (260) à commande numérique comprenant une tête d’usinage munie d’un outil d’usinage et de moyens de déplacement de ladite tête d’usinage selon au moins un axe horizontal et un axe vertical, dits axes de déplacement,

un châssis (230) vertical monté mobile par rapport audit bâti (210) en translation selon un axe parallèle audit axe de déplacement horizontal, et en rotation par rapport à un axe vertical,

des moyens de fixation amovible dudit dispositif d’usinage portatif (260) sur ledit châssis (210) mobile.
Machine-outil d’usinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit module d’usinage (200) comprend en outre une table horizontale mobile en rotation solidairement audit châssis par rapport audit axe vertical, dite table d’usinage (220), qui s’étend dans un plan qui coïncide sensiblement avec le plan dans lequel s’étend ladite table de positionnement (120) de manière à ce que ladite pièce en bois (10) puisse reposer à la fois sur ladite table d’usinage (120) et sur ladite table de positionnement (220).
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de fixation amovible dudit dispositif d’usinage portatif (260) sur ledit châssis (230) mobile comprennent :
- un épaulement périphérique ménagé sur ledit châssis (230) mobile et conformé au pourtour du dispositif d’usinage (260) pour délimiter un logement de réception dudit dispositif d’usinage,
- des taquets pivotants de verrouillage montés sur ledit épaulement périphérique et configurés pour pouvoir passer d’une première position dans laquelle le dispositif d’usinage peut être inséré librement dans ledit logement de réception formé par ledit épaulement périphérique à une deuxième position dans laquelle les taquets pivotants de verrouillage sont pivotés et s’insérent dans des orifices conjugués ménagés dans ledit dispositif d’usinage pour assurer un maintien dudit dispositif d’usinage (260) contre l’épaulement périphérique dudit châssis (230) qui empêche le délogement dudit dispositif d’usinage.
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit module de positionnement (100) comprend en outre des moyens de déplacement de ladite table de positionnement (120) par rapport au bâti (110) selon ladite direction longitudinale de manière à pouvoir déplacer ladite pièce en bois (10) portée par ladite table de positionnement (120) vers ladite tête d’usinage dudit module d’usinage (260).
Machine-outil d’usinage selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de déplacement de ladite table de positionnement (120) le long de ladite direction longitudinale sont motorisés.
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que ledit module de positionnement (100) comprend en outre un guide longitudinal (130) solidaire dudit bâti (110) qui s’étend latéralement le long de ladite table de positionnement (120) de manière à pouvoir guider ladite pièce en bois (10) lors du déplacement de ladite table de positionnement portant ladite pièce en bois à usiner.
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre au moins un laser monté sur le châssis et orienté vers ladite table d’usinage de manière à pouvoir projeter une ligne de référencement sur la pièce en bois portée en partie par ladite table d’usinage, de sorte qu’un opérateur puisse actionner les moyens de déplacement de ladite table de positionnement (120) portant en partie ladite pièce en bois à usiner pour que cette ligne de référencement coïncide avec un trait de référence tracé par un opérateur sur ladite pièce en bois à usiner.
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre des moyens de solidarisation de ladite pièce en bois (10) à usiner sur ladite table de positionnement (120) dudit module de positionnement (100).
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre :
au moins un capteur optique porté par ledit châssis (230) dudit module d’usinage (200) et configuré pour détecter la présence de ladite pièce en bois (10) à usiner dans une zone prédéterminée, dite zone d’usinage, dans laquelle ledit dispositif d’usinage peut usiner ladite pièce en bois,

au moins un voyant lumineux configuré pour être allumé et visible d’un opérateur lorsque ledit capteur optique détecte la présence de ladite pièce en bois dans ladite zone d’usinage.
Machine-outil d’usinage selon la revendication 9, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre un capot (270) d’usinage monté mobile en translation verticale sur ledit châssis (230) vertical dudit module d’usinage entre une position rétractée dans laquelle ledit capot s’étend au-dessus de ladite zone d’usinage et une position de capotage dans laquelle ledit capot recouvre au moins en partie la zone d’usinage.
Machine-outil d’usinage selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit capot (270) d’usinage comprend une pluralité de lamelles (272, 274, 276) verticales librement mobiles en translation verticale et configurées pour pouvoir épouser la forme d’une partie de ladite pièce en bois (10) à usiner au voisinage de ladite zone d’usinage dans ladite position d’usinage dudit capot d’usinage.
Machine-outil d’usinage selon l’une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que ledit capot (270) d’usinage comprend en outre un levier d’assistance mécanique de déplacement du capot entre la position rétractée et la position de capotage.