EP4200102A1 - Dispositif d'usinage d'une pièce à usiner equipé d'un système d'air - Google Patents

Dispositif d'usinage d'une pièce à usiner equipé d'un système d'air

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Publication number
EP4200102A1
EP4200102A1 EP21762686.0A EP21762686A EP4200102A1 EP 4200102 A1 EP4200102 A1 EP 4200102A1 EP 21762686 A EP21762686 A EP 21762686A EP 4200102 A1 EP4200102 A1 EP 4200102A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machining
air
flap
machining tool
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21762686.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Giusti
Denis VINET
Olivier Clair
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Epur
Original Assignee
Epur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epur filed Critical Epur
Publication of EP4200102A1 publication Critical patent/EP4200102A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042—Devices for removing chips
    • B23Q11/006—Devices for removing chips by sucking and blowing simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • B23Q11/085—Flexible coverings, e.g. coiled-up belts

Definitions

  • the invention relates to a device for machining a part to be machined, such as a wooden part, equipped with an air system for evacuating the chips produced during the machining of said part.
  • the invention also relates to a portable machining device intended for the carpentry trades.
  • machining devices for performing machining of a part such as a wooden part. It is known to use manual machining devices each equipped with a specific tool, such as a saw, a plane, etc. which are directly manipulated by an operator to machine the piece of wood. Numerically controlled machining devices are also used and each comprise a chassis which rests on the ground of the machining place, a cutting tool or machining tool mounted on the chassis, means for automatically driving the cutting tool and means for receiving the wooden part to be machined.
  • the applicant has already proposed, in particular in his patent FR3050135 and his application FR2000758, a machine tool which forms a new family of machining devices.
  • the proposed machine tool is a portable device for automated machining of a wooden part.
  • Such a device comprises a casing which is fixed directly to the wooden part to be machined and a numerically controlled machining head housed in the casing.
  • the drawback common to all these devices is the production of shavings and dust in the form of wood particles around the working space of the operator during the machining of a part such as a wooden part.
  • the shavings and wood dust produced are dispersed on the floor of the machining place in the operator's workshop.
  • chips on the floor pose a risk to the operator who could slip and fall on the floor.
  • shavings and dust can enter the casing of the machining device and cause damage by damaging the various elements forming the machining device.
  • the applicant sought to improve the machining device and in particular the portable machining device, in order to manage the shavings and dust generated during the machining of a part.
  • the invention thus aims to provide a device for machining a part, in particular a wooden part, which makes it possible to avoid damaging the constituent elements of the device by the shavings and dust produced during the machining of the room.
  • the invention also aims to provide, in at least one embodiment, a device for machining a part which also makes it possible to cool the actuator of the tool for machining the device.
  • the invention also aims to provide, in at least one embodiment, a machining device which facilitates the collection of chips produced during the machining of a part.
  • the invention aims in particular to provide, in at least one embodiment, a machining device which makes it possible to avoid the accumulation of chips on the ground of the machining place.
  • the invention also aims to provide, in at least one embodiment, a machining device which makes it possible to improve the safety of the operator who handles such a machining device.
  • the invention relates to a device for machining a workpiece comprising a casing delimiting an enclosure, at least one machining head carrying a machining tool housed in said casing, and means for moving said machining tool along at least one Y axis.
  • the machining device according to the invention is characterized in that it further comprises an air system for evacuating the chips produced during the machining of said part, said air system comprising:
  • the machining device according to the invention therefore has the particularity of integrating an air system for evacuating the chips produced during the machining of a part.
  • the machining device according to the invention therefore makes it possible to prevent the chips from penetrating into the enclosure of the housing.
  • the machining device according to the invention makes it possible to avoid damaging the elements housed in the said enclosure of the casing, such as the said machining head or the means for moving the said machining tool. This also makes it possible to avoid blocking the machining head by ensuring that no machining chips get stuck in the means of movement of the machining head.
  • the means for circulating an air flow may for example be a dedicated ventilation system allowing the circulation of an air flow in the air circulation channel.
  • the enclosure of the casing is sealed so that the air entering via said inlet can only exit via said outlet after having circulated in the circulation channel. Consequently, the flow of air expelled from said enclosure by said air passage opening forms an air curtain which prevents the introduction of chips produced by machining into the enclosure of the housing.
  • said machining device is portable, in particular manuportable, that is to say that it can be carried by hand by an operator as described in the patent application FR2000758 filed in the name of the applicant.
  • the machining device comprises means for moving the machining tool in at least one direction of translation (X, Y, Z) to carry out machining of the part and a control unit digital configured to be able to control said means for moving the machining tool in each direction of translation.
  • said machining head comprises an actuator for said machining tool housed in said air circulation channel.
  • the device according to this variant therefore has the particularity of integrating F actuator of the machining tool in said circulation channel of the air system so that F actuator can be cooled by the flow of air circulating in the channel of circulation.
  • an air system of a machining device has a dual function: to cool the actuator via the air flow and to prevent the introduction of shavings or dust into said casing enclosure.
  • a machining device eliminates the need for dedicated ventilation for the actuator of the machining tool.
  • the actuator is for example an electric motor for driving the machining tool configured to ensure the rotation of the machining tool.
  • said machining device further comprises at least one flap partially closing off said air passage opening defining an air passage section S, said flap(s) being mobile(s) by relative to said light so as to be able to delimit an air passage section SI limiting said air passage section S which makes it possible to increase the speed of the flow of air expelled from said casing by said air outlet.
  • said air passage opening defines an air passage section S which is limited by the presence of at least one shutter partially closing the air passage opening. Also, at least one flap is arranged to allow partial closure of said air passage opening thus delimiting an air flow passage section S 1 which is restricted with respect to the air flow passage section S .
  • said machining device comprises two shutters which jointly delimit the air flow passage section SI.
  • the partial obturation of the air passage lumen makes it possible to restrict the air passage section S in order to increase the speed of the air flow which crosses the section SI. This generates an air flow that pushes the chips produced during machining out of the enclosure of the housing.
  • the circulation of air through the air passage section S is therefore partially hindered by the flaps so as to reduce this passage section of the air flow with the aim of increasing the speed of the air flow.
  • a Venturi effect is thus generated.
  • the air flow is forced to take the air passage section SI delimited by the shutters, which is narrower than the air passage section S, which leads to the acceleration of the air flow constituting the Venturi effect.
  • the accelerated airflow at the outlet forms an air curtain which helps prevent chips from entering the housing enclosure.
  • the passage section S 1 can be defined according to the type of machining tool mounted on the machining head.
  • the passage section S 1 is dimensioned according to the geometry of the machining tool (milling machine, circular saw, plane, etc.) mounted on the machining head, in particular the diameter and the machining tool profile.
  • said air passage opening has an oblong shape extending along said Y axis.
  • said air passage slot has an oblong shape which extends along the Y axis so as to allow the movement of said machining tool along this Y axis while making it possible to minimize the passage section S of air.
  • said partial shutters are movable along the Y axis which is preferably the axis defined by the direction of gravity.
  • said machining device comprises return means for each shutter flap mechanically connected to said means for moving said machining tool along said Y axis so as to allow the concomitant displacement of each shutter flap. partial closure and said machining tool to maintain said regular air passage section SI.
  • a device makes it possible to actuate the movement of at least one shutter relative to the air passage opening by return means.
  • These return means are configured to allow the movement of the flaps simultaneously with the movement of the machining tool, which causes the movement of said air flow passage section SI during movement of the machining tool according to the Y axis.
  • each flap and the means of displacement can be direct or indirect, for example a flap is linked directly to the means of displacement, or indirectly by being linked to another element which moves when the means of displacement move, the other element being for example another pane.
  • a spacing distance is maintained between at least two partial closing flaps so as to maintain the air passage section S 1 .
  • said section SI is kept regular when said machining tool is moved by the moving means.
  • the surface of the passage section S 1 represents one third of the surface of the passage section S when the shutter shutters are moved . This regularity of the SI section makes it possible to ensure the acceleration of the air flow whatever the position of the machining tool.
  • the return means mechanically connected to the displacement means are configured to control the displacement of the shutter flaps during the simultaneous displacement of the machining tool.
  • Said means for moving the machining tool correspond to the means for moving the machining head carrying the machining tool.
  • Said means for moving the machining tool along the Y axis include, for example, ball bearing slides.
  • said machining device comprises a first and a second flap and said return means for each partial closing flap comprise at least one return spring configured to hold said first flap at a distance from said second flap. so as to maintain said regular airflow passage section SI when said means for moving said machining tool are actuated.
  • the return means implemented comprise at least one spring making it possible to keep said flaps delimiting the air passage section SI at a distance.
  • Each flap is connected to a spring so as to be moved when said machining tool moves.
  • the flaps are interconnected by means of a spring and guide means making it possible to move each flap when the means for moving the machining tool are actuated.
  • the guide means comprise for example a pivot axis about which the flaps pivot to move said air passage section SI when the machining head is set in motion by said moving means.
  • said air system further comprises a suction device comprising a chip collector connected to a suction channel opening in the vicinity of said air passage opening to allow the admission of chips produced during machining and pushed back by said flow of air expelled from said casing towards said collector.
  • the air system comprises a suction channel in which the chips produced during the machining of the part are repelled by the flow of air expelled from said casing. Said chips are then sucked up by a suction device which evacuates the chips into a chip collector.
  • Such an air system makes it possible both to ensure that the chips produced during machining do not enter the housing enclosure and to facilitate the collection of chips in order to maintain a clean working environment.
  • the chip collector can for example be a sealed receptacle connected to the suction channel.
  • the collector can also be formed by a bag for receiving the chips, and generally by any means making it possible to collect the chips produced during the machining and evacuated by the suction channel.
  • the machining device further comprises a system for confining said chips configured to delimit a machining space around said machining tool so as to limit the dispersion of said chips during the machining of said part by the machining tool.
  • a device comprises a chip containment system which makes it possible to delimit a machining space beyond which the chips cannot disperse.
  • the installation of said containment system makes it possible to limit the dispersion of the chips produced during machining to facilitate the suction of the chips by the suction device of the invention.
  • the containment system is a protective canvas connected to rollers so as to be able to define a machining space, preferably once the machining device is mounted on the wooden part to be machined.
  • These reels are for example carried by the housing of the machining device.
  • the operator can pull on the protective canvas which then unrolls from the rollers to come and cover the machining area.
  • a reel may be provided on each side, the webs of each reel then being deployed as far as the piece of wood to be machined.
  • a canvas blocking means such as a hook, can then be provided to hold the canvas in position during machining.
  • the machining device further comprises a clamping module configured to be able to be fixed on a part to be machined.
  • Said casing is intended to be mounted on the clamping module by means of removable mounting means.
  • the reels are directly carried by the clamping module.
  • said part to be machined is a wooden part.
  • the machining device according to the invention is particularly intended for the machining of wooden parts. That said, a device according to the invention can also be used to machine other types of parts and in particular parts made of plastic material, concrete parts, metal parts and in general all types of part requiring machining.
  • the machining tool must be adapted to the type of material of the part to be machined.
  • the invention also relates to a machining device characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below.
  • FIG. 1 is a schematic view of a machining device during machining of a part according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic front view of a wall of the housing comprising the air passage port represented in three distinct positions (A, B and C) to show the movement of the machining tool along the Y axis .
  • FIG.3 is a schematic rear view of the wall according to Figure 2 illustrating the analogous positions A, B and C of Figure 2 when the machining tool moves along the Y axis.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the circuit of the air flow making it possible to convey the chips towards a collector.
  • the machining tool moves along at least one X, Y and Z axis.
  • the X, Y and Z axes are mutually perpendicular and correspond respectively to the translation directions (X, Y, Z) of the machining tool.
  • the translation axis Y is perpendicular to the axis X and parallel to the plane formed by a wall of the casing, called the front wall.
  • the Y axis defines the direction of gravity.
  • Figure 1 schematically illustrates a machining device according to one embodiment of the invention which comprises an air system for evacuating chips produced during the machining of a wooden part.
  • the dotted arrows represent the airflow flow in the airflow channel between inlet and outlet.
  • the machining device is portable and comprises a clamping module 100 configured to be able to be fixed on a workpiece 10 to be machined by means of removable fixing means; and a casing 200 intended to be mounted on the clamping module 100 via removable mounting means.
  • the clamping module 100 also comprises two tables 101, 102 extending parallel to each other and delimiting a jaw for clamping the piece of wood 10 to be machined and a frame 103 fixed to the casing 200 to form the device machining 20.
  • the casing 200 has, according to this embodiment, a parallelepipedal shape comprising a front face, respectively a front wall 202, of the casing which is opposite the workpiece.
  • FIG. 2 schematically illustrates the front wall 202 of the casing 200 on which is arranged the airflow passage slot 305 and the air passage section SI delimited by two flaps 310a; 310b partial shutter.
  • the machining device comprises, and as shown in Figure 1, a casing 200 delimiting an enclosure 201 and housing a machining head 210.
  • the casing is for example formed from sheet metal and has an inlet 301 and an outlet 302 arranged on the front wall 202 of the casing comprising said air passage opening, the inlet and the outlet each forming a ventilation opening.
  • the machining tool is rotated by an actuator 212.
  • a fan of the actuator 212 of the machining tool 211 allows air to penetrate through the inlet 301 which circulates in the circulation channel 303 before exiting through the outlet 302 through which the machining tool 211 extends.
  • the air flow enters through the inlet 301 arranged upstream of the circulation channel 303 in order to cool the actuator 212 which extends in the channel.
  • the channel 303 is formed by a conduit of the flexible type directly connected downstream of the inlet 301 of the casing and which opens into the enclosure 201 of the casing upstream of the outlet. 302.
  • An actuator cooling fan 212 forms the means 304 for circulating an air flow.
  • the actuator cooling fan 212 housed in the air circulation channel, ensures the circulation of air in the air circulation channel 303 .
  • the actuator 212 comprises orifices through which the air flow. Air exiting the actuator ports then flows through the housing enclosure.
  • This air leads to an increase in the pressure in the enclosure 201 of the casing and consequently causes an expulsion of the flow of air from the casing through the passage section S 1 delimited by the shutters partially closing the light 305 of air passage through which the machining tool extends.
  • the machining head 210 housed inside the casing 200 comprises for example a tool holder configured to be able to receive a machining tool 211 such as a wood milling cutter.
  • the machining tool is set in motion by the means 213 for moving the machining tool.
  • the casing 200 is movably mounted on the clamping module 100, free in translation, relative to the front wall of the casing, along an X axis by means of two ball bearing slides.
  • the X axis is parallel to the plane formed by the front wall.
  • the movement is ensured by a stepper motor configured to rotate a worm, one end of which is integral with the clamping module.
  • the casing 200 is free in translation along the X axis relative to the frame 103
  • the machining head comprising the machining tool is free in translation along the Y axis relative to the casing
  • the tool holder mounted on the machining head is free in translation along the Z axis relative to the machining head.
  • the means 213 for moving the machining tool comprise, for example, ball bearing slides and the movement is ensured by a stepper motor configured to rotate a worm.
  • the principle of operation of the machining device as such is for example that described in patent FR3050135 in the name of the applicant.
  • the machining device also comprises a digital control unit, not shown in the figures, and configured to be able to control the means for moving the machining tool.
  • This control unit is for example controlled by a touch screen remote control intended to be manipulated by the operator controlling the machining of the wooden part 10 by the machining device according to the invention.
  • FIG. 2 represents an external view of the front wall 202 of the casing 200.
  • the configurations A, B and C respectively represent the position of the machining tool in a high position, an intermediate position and a low position when it is moved into the airflow passage lumen 305.
  • Figure 3 illustrates an internal view of the front wall 202 as represented by Figure 2. Also, similarly, Figures 3A, 3B and 3C represent a high, intermediate and low position of the machining tool.
  • the airflow passage slot delimiting the outlet 302 is oblong in shape and extends along a Y axis defining, according to this embodiment, the direction of gravity.
  • the Y axis can be, according to other embodiments, any axis other than that defining the direction of gravity.
  • Two flaps 310a and 310b are represented according to the three positions A, B and C depending on the displacement of the machining tool 211 in the slot 305 for the passage of air flow.
  • the passage of the air flow is partially blocked by the two shutters 310a and 310b of partial blocking of said air passage light which are movable relative to said light in order to delimit the section S 1 of passage of the flow of air. air.
  • the flaps 310 are each arranged so as to close off one end of the passage slot 305 to delimit the passage section SI.
  • the machining tool In the high position (A), the machining tool is arranged at a first end of the opening 305 for the passage of air flow. Consequently, the flap 310a is in an extended position and the flap 310b in a folded position to delimit the passage section S 1 .
  • the flaps 310a; 310b are each moved in translation by a spring corresponding to the return means 311 as illustrated by FIG. 3. For greater clarity, only the flap 310a is visible in FIG. 3.
  • Each flap comprises a first and a second leaf configured to pass from a deployed position in which the first leaf and the second leaf are deployed and can overlap in a folded position in which the first leaf overlaps the second leaf and vice versa.
  • the passage from the deployed position to the folded position and vice versa is permitted by the movement of the machining head in the Y direction by means of slides 213 with ball bearings forming the means of movement of the machining head.
  • Each leaf rotates around a pivot axis 315 so as to pivot the flap 310a to pass from the deployed position to the folded position and vice versa.
  • the spring is connected on the one hand to the first flap 310a and on the other hand to the second flap 310b (not visible in FIG. 3).
  • the second flap 310b has the deployed position and vice versa.
  • the return means allow the concomitant displacement of each flap 310a and 310b. Also, the flaps move relative to each other through the intermediary of the spring 311 but are also driven by the movement of the machining tool.
  • FIG. 3A shows the flap 310a comprising a first and a second flap which can overlap in the deployed position so as to partially block the air passage slot 305 to delimit the section SL
  • the machining tool is arranged in the center of the airflow passage slot 305 when the flaps 310a and 310b are in an intermediate position in which they are partially deployed in order to delimit the passing SI section.
  • FIG. 3B represents the shutter 310a, the first leaf of which partially overlaps the second leaf during the movement of the machining head with respect to the passage light.
  • the flaps To pass from a deployed position to a folded position, the flaps have intermediate positions corresponding to the intermediate positions of movement of the machining tool carried by the machining head according to the means of movement between the first end and the second end of the airflow passage lumen.
  • the flap can for example be assimilated to a fan that can be deployed during use and folded up to be stored at the end of use.
  • the machining tool is arranged at the second end of the air flow passage slot 305 when the flap 310a in a folded position as illustrated by FIG. 3B and the flap 310b is in a deployed position (not shown in Figure 3B).
  • the first leaf overlaps the second leaf in order to stack one on top of the other when the flap 310a is in the folded position.
  • the flap 310a arranged inside the casing in the vicinity of the front wall 202 is folded back on itself at one end of the front wall 202. This configuration makes it possible to limit the size of the shutter and to keep the folded shutter in the casing enclosure.
  • the shutters consist of two leaves made of steel.
  • the flaps are housed inside the casing 200 and are held against the front wall of the casing by means of three stops 312 corresponding to blocking means.
  • the stops 312 are integral with the front internal wall of the casing and make it possible to maintain the flaps close to the front internal wall of the casing in order to partially block the passage opening when the machining tool is moved.
  • the machining head 210 is carried by a frame 214 which moves along the slideways in order to move said tool 211 for machining.
  • a support bar 313 is integral with the first leaf which overlaps the second leaf of the shutter. This support bar 313 makes it possible to bring at least one leaf of each flap into contact with the means 213 for moving the machining tool and more particularly the frame 214 supporting the machining head which moves the along the slides.
  • a pin-type steel cylinder 314 fixed to the frame 214 makes it possible to exert a force on the first leaf and makes it possible to guide the shutter in order to cause the movement of the leaves of each shutter when the machining tool is moved.
  • the frame 103 comprises an opening 104 facing the air passage slot 305 arranged on the housing 200 to put in fluid communication the passage section SI delimited by the shutters 310 of partial shutter and the channel 321 of aspiration.
  • the suction device 320 comprises an opening 104 which opens in the vicinity of the outlet 302, a suction channel 321 and a collector 322. As shown in the diagram of FIG. by machining and pushed back by the air flow directly into the suction channel 321 connected to the manifold 322.
  • the suction device preferably comprises a suction motor connected to a suction channel 321. This motor is configured to generate a suction force at the opening of the channel arranged in the vicinity of the exit lumen 302.
  • the flow of air entering through the inlet 301 and circulating in the circulation channel 303 expels the chips produced by the machining out of the enclosure of the machining device through the outlet 302.
  • the shavings enter the opening 104 of the frame before being sucked through the suction channel 321 towards the collector 322 of shavings.
  • the chip collector is a receptacle into which the chips are dumped which can be arranged in the workshop or remote from the machining device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dispositif d'usinage d'une pièce à usiner (10) comprenant un carter (200), au moins une tête (210) d'usinage portant un outil (211) d'usinage, caractérisé en ce qu'il comprend un système (300) d'air d'évacuation des copeaux produits lors de l'usinage de ladite pièce (10) comprenant : une entrée (301) et une sortie (302) d'air et un canal (303) de circulation d'air; un moyen (304) de mise en circulation d'un flux d'air dans ledit canal (303) de circulation d'air; et une lumière (305) de passage d'air délimitant ladite sortie d'air à travers laquelle s'étend ledit outil (211) d'usinage de manière à ce que ledit flux d'air mis en circulation dans ledit canal d'air puisse être expulsé dudit carter à travers ladite lumière pour repousser hors de ladite enceinte (201) dudit carter desdits copeaux produits par ledit outil d'usinage.

Description

DISPOSITIF D’USINAGE D’UNE PIÈCE À USINER ÉQUIPÉ D’UN SYSTÈME D’AIR
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un dispositif d’usinage d’une pièce à usiner, telle qu’une pièce en bois, équipé d’un système d’air d’évacuation des copeaux produits lors de l’usinage de ladite pièce. L’invention concerne également un dispositif d’usinage portatif destiné aux métiers de la charpente.
Arrière-plan technologique
Il existe plusieurs types de dispositifs d’usinage permettant de réaliser un usinage d’une pièce telle qu’une pièce en bois. Il est connu d’utiliser les dispositifs d’usinage manuels équipés chacun d’un outil spécifique, tel qu’une scie, un rabot, etc. qui sont directement manipulés par un opérateur pour usiner la pièce de bois. Les dispositifs d’usinage à commande numérique sont également utilisés et comprennent chacun un châssis qui repose sur le sol du lieu d’usinage, un outil de coupe ou outil d’usinage 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. Le déposant a déjà proposé, notamment dans son brevet FR3050135 et sa demande FR2000758, une machine-outil qui forme une nouvelle famille de dispositifs d’usinage. La machine outil proposée est un dispositif portatif d’usinage automatisé d’une pièce en bois. Un tel dispositif comprend un carter qui vient se fixer directement sur la pièce en bois à usiner et une tête d’usinage à commande numérique logée dans le carter. L’inconvénient commun à tous ces dispositifs est la production de copeaux et de poussières sous forme de particules de bois autour de l’espace de travail de l’opérateur lors de l’usinage d’une pièce telle qu’une pièce en bois. Ainsi, au fur et à mesure que la pièce est usinée, les copeaux et poussières de bois produits se dispersent sur le sol du lieu d’usinage dans l’atelier de l’opérateur. De ce fait, les copeaux au sol présentent un risque pour l’opérateur qui pourrait glisser et chuter au sol. Lorsqu’il s’agit de dispositif d’usinage à commande numérique ou de dispositif portatif d’usinage automatisé, les copeaux et les poussières peuvent s’introduire dans le carter du dispositif d’usinage et occasionner des dégâts en abîmant les différents éléments formant le dispositif d’usinage. Par ailleurs, il existe également un risque pour la santé de l’opérateur qui pourrait inhaler des copeaux et poussières de bois.
Par conséquent, le déposant a cherché à améliorer le dispositif d’usinage et en particulier le dispositif d’usinage portatif, afin de gérer les copeaux et poussières générés au cours de l’usinage d’une pièce.
Objectifs de l’invention
L’invention vise ainsi à fournir un dispositif d’usinage d’une pièce, notamment une pièce en bois, qui permet d’éviter d’endommager les éléments constitutifs du dispositif par les copeaux et les poussières produits lors de l’usinage de la pièce.
L’invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un dispositif d’usinage d’une pièce qui permet en outre de refroidir l’actionneur de l’outil d’usinage du dispositif.
L’invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un dispositif d’usinage qui facilite la collecte des copeaux produits au cours de l’usinage d’une pièce.
L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un dispositif d’usinage qui permet d’éviter l’accumulation des copeaux sur le sol du lieu d’usinage.
L’invention vise aussi à fournir dans au moins un mode de réalisation, un dispositif d’usinage qui permet d’améliorer la sécurité de l’opérateur qui manipule un tel dispositif d’usinage.
Exposé de l’invention
Pour ce faire, l’invention concerne un dispositif d’usinage d’une pièce à usiner comprenant un carter délimitant une enceinte, au moins une tête d’usinage portant un outil d’usinage logée dans ledit carter, et des moyens de déplacement dudit outil d’usinage selon au moins un axe Y. Le dispositif d’usinage selon l’invention est caractérisé en ce qu’il comprend en outre un système d’air d’évacuation des copeaux produits lors de l’usinage de ladite pièce, ledit système d’air comprenant:
- une entrée d’air et une sortie d’air ménagées dans ledit carter et un canal de circulation d’air qui s’étend entre l’entrée et la sortie d’air ;
- un moyen de mise en circulation d’un flux d’air dans ledit canal de circulation d’air entre l’entrée et la sortie ; et
- une lumière de passage d’air délimitant ladite sortie d’air à travers laquelle s’étend ledit outil d’usinage de manière à ce que ledit flux d’air mis en circulation dans ledit canal d’air puisse être expulsé dudit carter à travers ladite lumière pour repousser hors de ladite enceinte dudit carter lesdits copeaux produits par ledit outil d’usinage lors de l’usinage de ladite pièce à usiner.
Le dispositif d’usinage selon l’invention présente donc la particularité d’intégrer un système d’air d’évacuation des copeaux produits lors de l’usinage d’une pièce.
Cette structure particulière du dispositif d’usinage selon l’invention permet donc d’empêcher les copeaux de pénétrer dans l’enceinte du carter. En particulier, le dispositif d’usinage selon l’invention permet d’éviter d’emdommager les éléments logés dans ladite enceinte du carter telles que ladite tête d’usinage ou les moyens de déplacement dudit outil d’usinage. Cela permet également d’éviter de bloquer la tête d’usinage en s’assurant qu’aucun copeau d’usinage ne vienne se coincer dans les moyens de déplacement de la tête d’usinage.
Le moyen de mise en circulation d’un flux d’air peut être par exemple un système de ventilation dédié permettant la circulation d’un flux d’air dans le canal de circulation d’air. De préférence, l’enceinte du carter est étanche de manière à ce que l’air entrant par ladite entrée ne puisse sortir que par ladite sortie après avoir circulé dans le canal de circulation. Par conséquent, le flux d’air expulsé de ladite enceinte par ladite lumière de passage d’air forme un rideau d’air qui empêche l’introduction des copeaux produits par l’usinage dans l’enceinte du carter.
Selon une variante de l’invention, ledit dispositif d’usinage est portatif, notamment manuportable, c’est-à-dire qu’il peut être porté à la main par un opérateur tel que décrit dans la demande de brevet FR2000758 déposée au nom du demandeur.
En outre, le dispositif d’usinage selon une variante avantageuse comprend des moyens de déplacement de l’outil d’usinage selon au moins une direction de translation (X, Y, Z) pour réaliser un usinage de la pièce et une unité de commande numérique configurée pour pourvoir commander lesdits moyens de déplacement de l’outil d’usinage selon chaque direction de translation.
Avantageusement et selon l’invention, ladite tête d’usinage comprend un actionneur dudit outil d’usinage logé dans ledit canal de circulation d’air.
Le dispositif selon cette variante présente donc la particuliarité d’intégrer F actionneur de l’outil d’usinage dans ledit canal de circulation du système d’air de sorte que F actionneur peut être refroidi par le flux d’air circulant dans le canal de circulation.
En d’autres termes, un système d’air d’un dispositif d’usinage selon cette variante présente une double fonction : refroidir F actionneur par l’intermédiaire du flux d’air et empêcher l’introduction de copeaux ou de poussières dans ladite enceinte du carter.
En outre, un dispositif d’usinage selon cette variante permet de s’affranchir d’une ventilation dédiée pour l’actionneur de l’outil d’usinage. L’actionneur est par exemple un moteur électrique d’entrainement de l’outil d’usinage configuré pour assurer la mise en rotation de l’outil d’usinage.
Avantageusement et selon l’invention, ledit dispositif d’usinage comprend en outre au moins un volet d’obturation partielle de ladite lumière de passage d’air définissant une section S de passage d’air, ledit(lesdits) volet(s) étant mobile(s) par rapport à ladite lumière de manière à pouvoir délimiter une section SI de passage d’air limitant ladite section S de passage d’air qui permet d’augmenter la vitesse du flux d’air expulsé dudit carter par ladite sortie d’air.
Selon cette variante avantageuse, ladite lumière de passage d’air définit une section S de passage d’air qui est limitée par la présence d’au moins un volet d’obturation partielle de la lumière de passage d’air. Aussi, au moins un volet est agencé pour permettre une obturation partielle de ladite lumière de passage d’air délimitant ainsi une section S 1 de passage de flux d’air qui est restreinte par rapport à la section S de passage de flux d’air.
Selon une variante préférentielle, ledit dispositif d’usinage comprend deux volets d’obturation qui délimitent conjointement la section SI de passage de flux d’air.
L’obturation partielle de la lumière de passage d’air permet de restreindre la section S de passage d’air afin d’augmenter la vitesse du flux d’air qui traverse la section SI. On génère ainsi un débit d’air qui permet de repousser les copeaux produits lors de l’usinage hors de l’enceinte du carter.
La circulation d’air à travers la section S de passage d’air est donc partiellement entravée par les volets de manière à réduire cette section de passage du flux d’air dans un objectif d’augmenter la vitesse du flux d’air. On génère ainsi un effet Venturi. En effet, le flux d’air est contraint d’emprunter la section SI de passage d’air délimitée par les volets d’obturation, qui est plus étroite que la section S de passage d’air, ce qui entraine l’accélération du flux d’air constituant l’effet Venturi. Le flux d’air accéléré à la sortie forme un rideau d’air qui permet d’éviter que les copeaux ne pénètrent dans l’enceinte du carter.
Selon une variante, la section S 1 de passage peut être définie en fonction du type d’outil d’usinage monté sur la tête d’usinage. En d’autres termes, la section S 1 de passage est dimensionnée en fonction de la géométrie de l’outil d’usinage (fraiseuse, scie circulaire, rabot, etc) monté sur la tête d’usinage, en particulier le diamètre et le profil de l’outil d’usinage. Avantageusement et selon l’invention, ladite lumière de passage d’air présente une forme oblongue s’étendant selon ledit axe Y.
Selon cette variante avantageuse, ladite lumière de passage d’air présente une forme oblongue qui s’étend selon l’axe Y de manière à permettre le déplacement dudit outil d’usinage selon cet axe Y tout en permettant de minimiser la section S de passage d’air.
Selon cette variante, lesdits volets d’obturation partielle sont mobiles selon l’axe Y qui est de préférence l’axe défini par la direction de la gravité.
Avantageusement et selon l’invention, ledit dispositif d’usinage comprend des moyens de rappel de chaque volet d’obturation reliés mécaniquement auxdits moyens de déplacement dudit outil d’usinage selon ledit axe Y de manière à permettre le déplacement concomitant de chaque volet d’obturation partielle et dudit outil d’usinage pour maintenir ladite section SI de passage d’air régulière.
Un dispositif selon cette variante avantageuse permet d’actionner le déplacement d’au moins un volet d’obturation par rapport à la lumière de passage d’air par des moyens de rappel. Ces moyens de rappel sont configurés pour permettre le déplacement des volets simultanément au déplacement de l’outil d’usinage, ce qui provoque le déplacement de ladite section SI de passage de flux d’air lors du déplacement de l’outil d’usinage selon l’axe Y.
En outre, la liaison mécanique entre chaque volet et les moyens de déplacement peut être directe ou indirecte, par exemple un volet est lié directement aux moyens de déplacement, ou indirectement en étant relié à un autre élément qui se déplace lorsque les moyens de déplacement se déplacent, l'autre élément étant par exemple un autre volet.
Selon une variante, une distance d’écartement est maintenue entre au moins deux volets d’oburation partielle de sorte à conserver la section S 1 de passage d’air. En d’autres termes et selon cette variante avantageuse, ladite section SI est maintenue régulière lorsque ledit outil d’usinage est mis en mouvement par les moyens de déplacement. On entend par l’expression « ladite section SI est maintenue régulière » que le passage d’air est minimisé par rapport à la section S. Par exemple, la surface de la section S 1 de passage représente un tiers de la surface de la section S de passage lors du déplacement des volets d’obturation. Cette régularité de la section SI permet de s’assurer de l’accélération du flux d’air quelle que soit la position de l’outil d’usinage.
Les moyens de rappel reliés mécaniquement aux moyens de déplacement sont configurés pour commander le déplacement des volets d’obturation lors du déplacement simultané de l’outil d’usinage. Lesdits moyens de déplacement de l’outil d’usinage correspondent aux moyens de déplacement de la tête d’usinage portant l’outil d’usinage. Lesdits moyens de déplacement de l’outil d’usinage selon l’axe Y comprennent par exemple des glissières à bille.
Avantageusement et selon l’invention, ledit dispositif d’usinage comprend un premier et un second volet et lesdits moyens de rappel de chaque volet d’obturation partielle comprennent au moins un ressort de rappel configuré pour maintenir ledit premier volet à distance dudit second volet de manière à conserver ladite section SI de passage de flux d’air régulière lorsque lesdits moyens de déplacement dudit outil d’usinage sont actionnés.
Selon cette variante avantageuse, les moyens de rappel mis en œuvre comprennent au moins un ressort permettant de maintenir à distance lesdits volets délimitant la section SI de passage d’air. Chaque volet est relié à un ressort de manière à être déplacé lors du déplacement dudit outil d’usinage. De préférence, les volets sont reliés entre eux par l’intermédiaire d’un ressort et des moyens de guidage permettant de déplacer chaque volet lorsque les moyens de déplacement de l’outil d’usinage sont actionnés.
Les moyens de guidage comprennent par exemple un axe de pivot autour duquel les volets pivotent pour déplacer ladite section SI de passage d’air lorsque la tête d’usinage est mise en mouvement par lesdit moyens de déplacement.
Avantageusement et selon l’invention, ledit système d’air comprend en outre un dispositif d’aspiration comprenant un collecteur de copeaux relié à un canal d’ aspiration ouvrant au voisinage de ladite lumière de passage d’air pour permettre l’admission des copeaux produits lors de l’usinage et repoussés par ledit flux d’air expulsé dudit carter vers ledit collecteur.
Selon cette variante, le système d’air comprend un canal d’aspiration dans lequel les copeaux produits lors de l’usinage de la pièce sont repoussés par le flux d’air expulsé dudit carter. Lesdits copeaux sont ensuite aspirés par un dispositif d’aspiration qui évacue les copeaux dans un collecteur de copeaux.
Un tel système d’air permet à la fois de s’assurer que les copeaux produits lors de l’usinage ne pénètrent pas dans l’enceinte du carter et de faciliter la collecte des copeaux afin de conserver un environnement de travail propre.
Le collecteur de copeaux peut par exemple être un réceptable étanche relié au canal d’aspiration. Le collecteur peut aussi être formé par un sac de réception des copeaux, et de manière générale par tout moyen permettant de recueillir les copeaux produits lors de l’usinage et évacués par le canal d’aspiration.
Avantageusement et selon l’invention, le dispositif d’usinage comprend en outre un système de confinement desdits copeaux configuré pour délimiter un espace d’usinage autour dudit outil d’usinage de manière à limiter la dispersion desdits copeaux lors de l’usinage de ladite pièce par l’outil d’usinage.
Un dispositif selon cette variante comprend un système de confinement des copeaux qui permet de délimiter un espace d’usinage au-delà duquel les copeaux ne peuvent pas se disperser. L’installation dudit système de confinement permet de limiter la dispersion des copeaux produits lors de l’usinage pour faciliter l’aspiration des copeaux par le dispositif d’aspiration de l’invention.
Selon une autre variante, le système de confinement est une toile de protection reliée à des enrouleurs de manière à pouvoir définir un espace d’usinage, de préférence une fois que le dispositif d’usinage est monté sur la pièce en bois à usiner. Ces enrouleurs sont par exemple portés par le carter du dispositif d’usinage.
Une fois le dispositif d’usinage fixé à la pièce en bois à usiner, l’opérateur peut tirer sur la toile de protection qui se déroule alors des enrouleurs pour venir couvrir la zone d’usinage. Il peut être prévu un enrouleur de chaque côté, les toiles de chaque enrouleur étant alors déployée jusqu’à la pièce en bois à usiner. Un moyen de blocage de la toile, tel qu’un crochet, peut alors être prévu pour maintenir la toile en position lors de l’usinage. Ainsi, la toile de protection permet de délimiter la zone d’usinage et de rassembler les copeaux avant qu’ils ne soient aspirés par le dispositif d’aspiration.
Selon une autre variante, le dispositif d’usinage comprend en outre un module de bridage configuré pour pouvoir être fixé sur une pièce à usiner. Ledit carter est destiné à être monté sur le module de bridage par l’intermédiaire de moyens de montage amovible. Selon cette variante, les enrouleurs sont directement portés par le module de bridage.
Avantageusement et selon cette variante, ladite pièce à usiner est une pièce en bois.
Le dispositif d’usinage selon l’invention est particulièrement destiné à l’usinage de pièces en bois. Cela étant, un dispositif selon l’invention peut également être utilisé pour usiner d’autres types de pièces et notamment des pièces en matériau plastique, des pièces bétonnées, des pièces métalliques et d’une manière générale tous types de pièce nécessitant un usinage. L’outil d’usinage doit être adaptée au type de matériau de la pièce à usiner.
L’invention concerne également un dispositif d’usinage caractérisé 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 :
[Fig. 1] est une vue schématique d’un dispositif d’usinage lors de l’usinage d’une pièce selon un mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 2] est une vue schématique de face d’une paroi du carter comprenant la lumière de passage d’air représentée dans trois positions (A, B et C) distinctes pour montrer le déplacement de l’outil d’usinage selon l’axe Y.
[Fig.3] est une vue schématique arrière de la paroi selon la figure 2 illustrant les positions analogues A, B et C de la figure 2 lorsque l’outil d’usinage se déplace selon l’axe Y.
[Fig. 4] est un schéma illustrant le circuit du flux d’air permettant d’acheminer les copeaux vers un collecteur.
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 du dispositif d’usinage est décrit tel qu’il est agencé lorsque le dispositif d’usinage dont il fait partie est monté sur une pièce à usiner. Cette configuration est notamment représentée sur la figure 1. Les éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes références sur toutes les figures.
En outre, l’outil d’usinage se déplace selon au moins un axe X, Y et Z. Les axes X, Y et Z sont perpendiculaires entre eux et correspondent respectivement aux directions de translation (X, Y, Z) de l’outil d’usinage. L’axe de translation Y est perpendiculaire à l’axe X et parallèle au plan formé par une paroi du carter, dite paroi avant. De préférence, l’axe Y définit la direction de la gravité.
La figure 1 illustre de manière schématique un dispositif d’usinage selon un mode de réalisation de l’invention qui comprend un système d’air d’évacuation de copeaux produits lors de l’usinage d’une pièce en bois. Les flèches en pointillées représentent la circulation du flux d’air dans le canal de circulation d’air entre l’entrée et la sortie.
Selon ce mode de réalisation, le dispositif d’usinage est portatif et comprend un module de bridage 100 configuré pour pouvoir être fixé sur une pièce 10 à usiner par l’intermédiaire de moyens de fixation amovible ; et un carter 200 destiné à être monté sur le module de bridage 100 par l’intermédiaire de moyens de montage amovible.
Le module de bridage 100 comprend également deux tables 101, 102 s’étendant parallèlement l’une à l’autre et délimitant une mâchoire de serrage de la pièce en bois 10 à usiner et un châssis 103 fixé sur le carter 200 pour former le dispositif d’usinage 20.
Le carter 200 présente selon ce mode de réalisation une forme parallélépipédique comprenant une face avant, respectivement une paroi 202 avant, du carter qui se trouve en regard de la pièce à usiner. La figure 2 illustre schématiquement la paroi 202 avant du carter 200 sur laquelle est agencée la lumière 305 de passage de flux d’air et la section SI de passage d’air délimitée par deux volets 310a ; 310b d’obturation partielle.
Dans la suite, la structure et le fonctionnement du système 300 d’air d’évacuation des copeaux produits lors de l’usinage est décrit.
Le dispositif d’usinage comprend, et tel que représenté sur la figure 1, un carter 200 délimitant une enceinte 201 et logeant une tête 210 d’usinage. Le carter est par exemple formé en tôle et présente une entrée 301 et une sortie 302 agencée sur la paroi 202 avant du carter comprendant ladite lumière de passage d’air, l’entrée et la sortie formant chacune une ouverture de ventilation. Selon ce mode de réalisation, l’outil d’usinage est mis en rotation par un actionneur 212. Un ventilateur de l’actionneur 212 de l’outil 211 d’usinage permet de faire pénétrer l’air par l’entrée 301 qui circule dans le canal 303 de circulation avant de ressortir par la sortie 302 à travers laquelle s’étend l’outil 211 d’usinage.
Le flux d’air pénètre par l’entrée 301 agencée en amont du canal 303 de circulation afin de refoidir l’actionneur 212 qui s’étend dans le canal. Le canal 303 est formé par un conduit de type flexible directement connecté en aval de l’entrée 301 du carter et qui débouche dans l’enceinte 201 du carter en amont de la sortie 302. Un ventilateur de refroidissement de l’actionneur 212 forme le moyen 304 de mise en circulation d’un flux d’air. Selon ce mode de réalisation, le ventilateur de refroidissement de l’actionneur 212, logé dans le canal de circulation d’air, assure la circulation d’air dans le canal 303 de circulation d’air. Pour ce faire, l’actionneur 212 comprend des orifices traversés par le flux d’air. L’air sortant des orifices de l’actionneur circule ensuite dans l’enceinte du carter. Cet air conduit à une augmentation de la pression dans l’enceinte 201 du carter et entraine par conséquent une expulsion du flux d’air hors du carter par la section S 1 de passage délimitée par les volets d’obturation partielle de la lumière 305 de passage d’air à travers laquelle s’étend l’outil d’usinage.
La tête 210 d’usinage logée à l’intérieur du carter 200 comprend par exemple un porte-outil configuré pour pouvoir recevoir un outil 211 d’usinage tel qu’une fraise à bois. L’outil d’usinage est mis en mouvement par les moyens 213 de déplacement de l’outil d’usinage.
Le carter 200 est monté mobile sur le module 100 de bridage, libre en translation, par rapport à la paroi avant du carter, suivant un axe X grâce à deux glissières à billes. L’axe X est parallèle au plan formé par la paroi avant. Le déplacement est assuré par un moteur pas à pas configuré pour faire tourner une vis sans fin dont une extrémité est solidaire du module de bridage.
Selon ce mode de réalisation, le carter 200 est libre en translation suivant l’axe X par rapport au châssis 103, la tête d’usinage comprenant l’outil d’usinage est libre en translation suivant l’axe Y par rapport au carter et le porte-outil monté sur la tête d’usinage est libre en translation suivant l’axe Z par rapport à la tête d’usinage.
Les moyens 213 de déplacement de l’outil d’usinage comprennent par exemple des glissières à billes et le déplacement est assuré par un moteur pas à pas configuré pour faire tourner une vis sans fin. Le principe de fonctionnement du dispositif d’usinage en tant que tel est par exemple celui décrit dans le brevet FR3050135 au nom du demandeur. Le dispositif d’usinage comprend par ailleurs une unité de commande numérique, non représentée sur les figures, et configurée pour pouvoir commander les moyens de déplacement de l’outil 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 10 par le dispositif d’usinage selon l’invention.
La figure 2 représente une vue externe de la paroi 202 avant du carter 200. Les configurations A, B et C représentent respectivement la position de l’outil d’usinage dans une position haute, une position intermédiaire et une position basse lorsqu’il est déplacé dans la lumière 305 de passage de flux d’air. La figure 3 illustre une vue interne de la paroi 202 avant telle que représentée par la figure 2. Aussi, de façon analogue, les figures 3A, 3B et 3C représentent une position haute, intermédiaire et basse de l’outil d’usinage.
Tel qu’illustré sur la figure 2, la lumière de passage de flux d’air délimitant la sortie 302 est de forme oblongue et s’étend selon un axe Y définissant, selon ce mode de réalisation, la direction de la gravité. L’axe Y peut être selon d’autres mode de réalisation tout axe autre que celui définissant la direction de la gravité.
Deux volets 310a et 310b sont représentés selon les trois positions A, B et C en fonction du déplacement de l’outil 211 d’usinage dans la lumière 305 de passage de flux d’air. Le passage du flux d’air est obturé partiellement par les deux volets 310a et 310b d’obturation partielle de ladite lumière de passage d’air qui sont mobiles par rapport à ladite lumière afin de délimiter la section S 1 de passage du flux d’air. Les volets 310 sont chacun agencés de manière à obturer une extrémité de la lumière 305 de passage pour délimiter la section SI de passage.
Dans la position haute (A), l’outil d’usinage est agencé à une première extrémité de la lumière 305 de passage de flux d’air. Par conséquent, le volet 310a est dans une position déployée et le volet 310b dans une position repliée pour délimiter la section S 1 de passage.
Les volets 310a ; 310b sont chacun déplacés en translation par un ressort correspondant aux moyens 311 de rappel tel qu’illustré par la figure 3. Pour plus de clarté, seul le volet 310a est visible sur la figure 3. Chaque volet comprend un premier et un second battant configuré pour passer d’une position déployée dans laquelle le premier battant et le second battant sont déployés et peuvent se chevaucher à une position repliée dans laquelle le premier battant se superpose au second battant et inversement. Le passage de la position déployée à la position repliée et inversement est permis par le déplacement de la tête d’usinage suivant la direction Y grâce à des glissières 213 à billes formant les moyens de déplacement de la tête d’usinage.
Chaque battant tourne en rotation autour d’un axe de pivot 315 de manière à faire pivoter le volet 310a pour passer de la position déployée à la position repliée et inversement.
Selon ce mode de réalisation, le ressort est relié d’une part au premier volet 310a et d’autre part au second volet 310b (non visible sur la figure 3). Ainsi, lorsque le premier volet 310a présente la position repliée, le second volet 310b présente la position déployée et inversement.
Les moyens de rappel permettent le déplacement concomitant de chaque volets 310a et 310b. Aussi, les volets se déplacent l’un par rapport à l’autre par l’intermédiarie du ressort 311 mais sont également entrainés par le déplacement de l’outil d’usinage.
La figure 3A représente le volet 310a comprenant un premier et un second battant pouvant se chevaucher dans la position déployée de manière à obturer partiellement la lumière 305 de passage d’air pour délimiter la section SL
Dans la position intermédiaire (B), l’outil d’usinage est agencé au centre de la lumière 305 de passage de flux d’air lorsque les volets 310a et 310b sont dans une position intermédiaire dans laquelle ils sont partiellemet déployés afin de délimiter la section SI de passage. La figure 3B représente le volet 310a dont le premier battant chevauche partiellement le second battant lors du déplacement de la tête d’usinage par rapport à la lumière de passage. Pour passer d’une position déployée à une position repliée, les volets présentent des positions intermédiaires correspondant aux positions intermédiaires de déplacement de l’outil d’usinage porté par la tête d’usinage selon les moyens de déplacement entre la première extrémité et la seconde extrémité de la lumière de passage de flux d’air. Le volet peut par exemple être assimilé à un éventail pouvant être déployé lors de l’utilisation et replié pour être ranger en fin d’utilisation.
Dans la position basse (C), l’outil d’usinage est agencé à la seconde extrémité de la lumière 305 de passage de flux d’air lorsque le volet 310a dans une position repliée tel qu’illustré par la figure 3B et le volet 310b est dans une position déployée (non représenté sur la figure 3B).
Tel qu’illustré par la figure 3C, le premier battant se superpose au second battant afin de s’empiler l’un sur l’autre lorsque le volet 310a est dans la position repliée. Ainsi, le volet 310a agencé à l’intérieur du carter au voisinage la paroi 202 avant est replié sur lui-même à une extrémité de la paroi 202 avant. Cette configuration permet de limiter l’encombrement du volet et de conserver le volet replié dans l’enceinte du carter.
Les volets comprennent deux battants fabriqués en acier. En outre, les volets sont logés à l’intérieur du carter 200 et sont maintenus contre la paroi avant du carter par l’intermédiaire de trois butoirs 312 correspondant à des moyens de blocage. Les butoirs 312 sont solidaires de la paroi interne avant du carter et permettent de maintenir les volets à proximité de la paroi interne avant du carter afin d’obturer partiellement la lumière de passage lors du déplacement de l’outil d’usinage.
Selon ce mode de réalisation, la tête 210 d’usinage est portée par un cadre 214 qui se déplace le long des glissières afin de déplacer ledit outil 211 d’uisnage. Une barre 313 d’appui est solidaire du premier battant qui se supersose au second battant du volet. Cette barre 313 d’appui permet de mettre en contact au moins un battant de chaque volet avec les moyens 213 de déplacement de l’outil d’usinage et plus particulièrement le cadre 214 supportant la tête d’usinage qui se déplace le long des glissières. En outre, un cylindre en acier de type goujon 314 fixé au cadre 214 permet d’effectuer une force sur le premier battant et permet de guider le volet afin d’entraîner le déplacement des battants de chaque volet lorsque l’outil d’usinage est déplacé.
Tel qu’illustré par la figure 1 et selon ce mode de réalisation, le châssis 103 comprend une ouverture 104 en regard de la lumière 305 de passage d’air agencée sur le carter 200 pour mettre en communication fluidique la section SI de passage délimitée par les volets 310 d’obturation partielle et le canal 321 d’aspiration. Le dispositif 320 d’aspiration comprend une ouverture 104 qui débouche au voisinage de la sortie 302, un canal 321 d’aspiration et un collecteur 322. Tel que représenté sur le schéma de la figure 4, ce dispositif permet d’entrainer les copeaux produits par l’usinage et repoussés par le flux d’air directement dans le canal 321 d’aspiration relié au collecteur 322. Le dispositif d’aspiration comprend de préférence un moteur d’aspiration relié à un canal 321 d’aspiration. Ce moteur est configuré pour générer une force d’aspiration au niveau de l’ouverture du canal agencée au voisinage de la lumière de sortie 302.
Ainsi, lorsque l’outil 211 d’usinage usine la pièce 10 en bois, le flux d’air entrant par l’entrée 301 et en circulant dans le canal 303 de circulation expulse les les copeaux produits par l’usinage hors de l’enceinte du dispositif d’usinage par la sortie 302.Les copeaux pénétrent dans l’ouverture 104 du châssis avant d’être aspirés par le canal 321 d’aspiration vers le collecteur 322 de copeaux. Le collecteur de copeaux est un réceptacle dans lesquel les copeaux sont déversés qui peut être agencé dans l’atelier ou à distance du dispositif d’usinage.

Claims

REVENDICATIONS Dispositif d’usinage d’une pièce à usiner (10) comprenant un carter (200) délimitant une enceinte (201), au moins une tête (210) d’usinage portant un outil (211) d’usinage logée dans ledit carter, et des moyens (213) de déplacement dudit outil d’usinage selon au moins un axe Y, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un système (300) d’air d’évacuation des copeaux produits lors de l’usinage de ladite pièce (10), ledit système d’air comprenant : une entrée (301) d’air et une sortie (302) d’air ménagées dans ledit carter (200) et un canal (303) de circulation d’air qui s’étend entre l’entrée et la sortie d’air ; un moyen (304) de mise en circulation d’un flux d’air dans ledit canal (303) de circulation d’air entre l’entrée et la sortie ; et une lumière (305) de passage d’air délimitant ladite sortie d’air à travers laquelle s’étend ledit outil (211) d’usinage de manière à ce que ledit flux d’air mis en circulation dans ledit canal d’air puisse être expulsé dudit carter à travers ladite lumière pour repousser hors de ladite enceinte (201) dudit carter lesdits copeaux produits par ledit outil d’usinage lors de l’usinage de ladite pièce à usiner. Dispositif d’usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tête (210) d’usinage comprend un actionneur (212) dudit outil d’usinage logé dans ledit canal (303) de circulation d’air. Dispositif d’usinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un volet (310) d’obturation partielle de ladite lumière (305) de passage d’air définissant une section S de passage d’air, ledit(lesdits) volet(s) étant mobile(s) par rapport à ladite lumière de manière à pouvoir délimiter une section SI de passage d’air limitant ladite section S de passage d’air qui permet d’augmenter la vitesse du flux d’air expulsé dudit carter par ladite sortie (302) d’air. Dispositif d’usinage selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite lumière (305) de passage d’air présente une forme oblongue s’étendant selon ledit axe Y. Dispositif d’usinage selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens (311) de rappel de chaque volet (310) d’obturation reliés mécaniquement auxdits moyens (213) de déplacement dudit outil d’usinage selon ledit axe Y de manière à permettre le déplacement concomitant de chaque volet (310) d’obturation partielle et dudit outil (211) d’usinage pour maintenir ladite section SI de passage d’air régulière. Dispositif d’usinage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend un premier et un second volet et en ce que lesdits moyens (311) de rappel de chaque volet (310) d’obturation partielle comprennent au moins un ressort de rappel configuré pour maintenir ledit premier volet à distance dudit second volet de manière à conserver ladite section S 1 de passage de flux d’air régulière lorsque lesdits moyens (213) de déplacement dudit outil d’usinage sont actionnés. Dispositif d’usinage selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit système (300) d’air comprend en outre un dispositif (320) d’aspiration comprenant un collecteur (322) de copeaux relié à un canal (321) d’aspiration ouvrant au voisinage de ladite lumière (305) de passage d’air pour permettre l’admission des copeaux produits lors de l’usinage et repoussés par ledit flux d’air expulsé dudit carter vers ledit collecteur (322). Dispositif d’usinage selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un système de confinement desdits copeaux configuré pour délimiter un espace d’usinage autour dudit outil d’usinage de manière à limiter la dispersion desdits copeaux lors de l’usinage de ladite pièce par l’outil d’usinage. Dispositif d’usinage selon l’une des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que ladite pièce (10) à usiner est une pièce en bois.
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