FR2496532A1 - Machine-outil a changement automatique d'outil - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES MACHINES-OUTILS A CHANGEMENT AUTOMATIQUE D'OUTIL. ELLE SE RAPPORTE A UNE MACHINE DANS LAQUELLE UN BRAS 13 QUI PEUT SE DEPLACER EN ROTATION AUTOUR D'UN AXE PARALLELE A CELUI DE LA BROCHE ET EN TRANSLATION LE LONG DE CET AXE, PEUT INTRODUIRE UN OUTIL DANS LA BROCHE 11 OU DANS UN MAGASIN 16 ET PEUT EXTRAIRE LES OUTILS DE CE MAGASIN ET DE CETTE BROCHE. DES CLAVETTES PORTEES PAR LA BROCHE ET PAR LE BRAS PERMETTENT L'ENTRAINEMENT CONTINU EN ROTATION DE L'OUTIL PENDANT L'OPERATION DE CHANGEMENT D'OUTIL SI BIEN QUE LA DUREE DE CETTE OPERATION EST REDUITE. APPLICATION AUX MACHINES-OUTILS A CHANGEMENT AUTOMATIQUE D'OUTIL.

Description

La présente invention concerne une machine-outil à changement automatique d'outil, pouvant provoquer la mise en coopération d'une clavette d'une broche et d'une rainure d'un outil ou d'un support d'outil sans que la rotation de la broche soit interrompue.

Habituellement, une clavette et une rainure sont formées sur une broche et un outil respectivement de manier que la force de rotation d'une broche soit transmise positivement à un outil qui y est introduit. Lorsque la clavett doit pénétrer dans la rainure, la broche est arrêtée à une position angulaire prédéterminée si bien que le temps de changement d'outil est allongé.

Ainsi, il est très efficace de réduire le temps de changement d'outil sans arrêter la rotation de la broche à une position angulaire prédéterminée.

D'autre part, l'outil a deux rainures ayant des positions diamétralement opposées et ainsi le maintien d'un coopération constante par cônes entre la broche et l'outil nécessite l'introduction de la clavette de la broche dans une rainure prédéterminée de l'outil. L'opération peut être réalisée par conservation des outils à des emplacements angl laires prédéterminés dans un magasin, par transport de l'ou til du magasin à la broche par un bras de changement d'outil lorsque l'outil est serré dans une position angulaire prédé terminée, et par introduction de la clavette de la broche dans la rainure de l'outil à la suite d'un signal confirmant que la broche a atteint une position angulaire prédéterminée.

Cependant, l'outil serré par le bras de changement d'outil est entraîné en rotation avec la broche au moment où la clavette de celle-ci pénètre dans la rainure si bien que le bras doit serrer l'outil d'une manière qui permette la rotation forcée de l'outil. D'autre part, le bras de chan gement d'outil doit serrer ce dernier à une position angulaire prédéterminée, en transportant l'outil du magasin à la broche. En particulier, cette caractéristique s'applique à un outil de perçage de grand diamètre, ayant un organe de coupe qui dépasse radialement et à l'utilisation d'un appareil à broche multiple avec une masse excentrique.

L'invention concerne une machine-outil perfectionnée à changement automatique d'outil, dans laquelle un dispositif de maintien d'angle est disposé sur un support d'outil afin qu'il coopère avec une rainure d'un outil porté par le support afin que l'outil garde une position angulaire prédéterminée, le dispositif pouvant se déplacer afin qu'il guide la rainure lorsque l'outil porté par le support est entraîné en rotation par la broche.

L'invention concerne une machine-outil à changement automatique d'outil du type indiqué précédemment, dans laquelle une clavette mobile, constituant un dispositif de maintien d'angle placé sur un bras de changement d'outil, est bloquée par un dispositif convenable afin qu'elle reste en prise avec la rainure de l'outil porté par le bras au moins lorsque le bras est en position en retrait par rapport à la broche.

En résumé, l'invention concerne une machine-outil à changement automatique d'outil ayant une broche supportée afin qu'elle puisse tourner et capable de loger un outil à une extrémité, comme indiqué dans la suite du présent mémoire. Une clavette est montée à une première extrémité de la broche et une rainure est formée sur l'outil. Un dispositif de commande, lorsqu'il reçoit un ordre de changement d'outil, fait tourner la broche à une vitesse prédéterminée convenant à l'introduction de la clavette dans la rainure.

Un dispositif assure le support d'au moins un outil afin qu'il puisse tourner. Un dispositif de maintien d'angle est disposé sur le dispositif de support d'outil afin qu'il coopère avec la rainure de l'outil porté par le dispositif de support et le maintienne à une position angulaire prédéter- minée. Le dispositif de maintien d'angle est mobile afin qu'il puisse se séparer de la rainure lorsque l'outil porté par le dispositif de support est entraîné en rotation par la broche du fait de la coopération de la clavette et de la rainure. Un dispositif de mise en action provoque un dé placement relatif du dispositif d'outil et de la broche afi que l'outil soit sélectivement introduit dans la broche et retiré de celle-ci tout en tournant à une vitesse prédéterminée.

Selon l'invention, le dispositif de maintien d'an gle du support d'outil permet la rotation de celui-ci lors de la coopération de la rainure avec la clavette de la broc
De cette manière, les opérations de changement d'outil peuvent être exécutées alors que la broche tourne si bien que le temps de changement d'outil est avantageusement raccourci.

Selon une autre caractéristique de l'invention, une clavette mobile constituant un dispositif de maintien d'angle placé sur un bras de changement d'outil, est bloquée par un dispositif qui assure le maintien en coopération avec la rainure de l'outil porté par le bras au moins pendant que celui-ci est en position en retrait par rapport à la broche. Ainsi, le déplacement angulaire de l'outil par rapport au bras peut être évité car il pourrait être provoqué par la rotation de transfert d'outil du bras de changement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'ìnven tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une élévation frontale représentant une tête porte-broche et un appareil de changement autc matique d'outil selon l'invention
la figure 2 est une coupe agrandie suivant la ligr Il-Il de la figure 1
la figure 3 est une coupe agrandie suivant la ligr 111-111 de la figure 2
la figure 4 est une coupe agrandie suivant la ligr
IV-IV de la figure i
la figure 5 est une élévation agrandie d'un -bras de changement d'outil, dans la direction de la flèche V de la figure 4
la figure 6 est une élévation agrandie en coupe partielle d'un dispositif d'arrêt représenté sur la figure 4
la figure 7 est une coupe suivant la ligne Vil-Vil de la figure 6
la figure 8 est un diagramme synoptique d'un circuit de commande électrique d'un moteur d'entratnement de broche ;
la figure 9 est une coupe représentant la relation dimensionnelle entre une clavette d'une broche et une rainure d'un outil
la figure 10 est une coupe partielle d'un autre mode de réalisation de bras de changement d'outil ; et
la figure il est une coupe suivant la ligne
XI-XI de la figure 10.

Sur les dessins sur lesquels les références identiques désignent des éléments analogues ou correspondants et plus précisément sur la figure 1, une tête 10 de support de broche est guiddesur des glissières 12 formées sur une colonne verticale non reprdsentde afin qu'elle puisse coulisser verticalement et supporter une broche verticale 11 de ma nière qu'elle puisse tourner. La figure 1 représente la tête 10 dans sa position supérieure e: < trême, dans laquelle une opération de changement outil est exécutée. La référence 13 désigne un bras de changement d'outil ayant des dispositifs de serrage d'outil à ses extrémités opposées afin qu'il constitue un dispositif de support d'outil. Le bras 13 est mobile parallèlement à l'axe de la broche il et peut tourner autour d'un axe vertical. Un magasin 15 d'outil est supporté afin qu'il puisse tourner et porte lui-même plusieurs logements 16 d'outil à sa périphérie. Chaque logement 16 supporte temporairement un outil T et peut être mis en position repérée C de changement d'outil dans laquelle le lo gement repéré 16 pivote d'une position horizontale repré sentée en trait plein à une position verticale représentée en traits mixtes de manière que le bras 13 puisse, échanger les outils entre la broche 11 et le logement 16 orienté verticalement.Chaque logement 16 du magasin 15 a un axe 19 d'enclenchement destiné à coopérer avec une rainure 18 formée sur chaque outil T avec un certain jeu afin que le sens de déplacement de la rainure 18 de l'outil T placé dans le logement 16 soit limité à une étendue angulaire prédéterminée.

La figure 2 représente en détail la construction de la tête 12 et la broche 11,supportée par un bottier 20 afin qu'elle puisse tourner,a un trou conique lia de logement d'outil à son extrémité inférieure, et un alésage llb qui traverse et qui est relié au trou conique lia. Dans l'a alésage llb, un organe 21 d'enclenchement élastique peut coo pérer avec une tige 17 de traction dépassant d'une extrémit d'un outil T logé dans le trou lia ; l'alésage 71b contient aussi une tige 22 de traction dont l'extrémité avant est fixée à l'organe 21 d'enclenchement élastique et dont l'ex- trémité arrière dépasse à l'arrière de la broche 11, et un jeu de rondelles élastiques 23 repoussant la tige 22 vers l'arrière par rapport à la broche 11 de manière qu'elles forment un dispositif de serrage de l'outil T sur la broche 11. Un vérin 24 de desserrage est placé en face de l'extrémité arrière de la tige 22 et a une tige 25 de piston qui supporte un organe 26 de butée qui peut y tourner, à l'extrémité avant, par l'intermédiaire d'un palier de butée 27.

Lorsque la tige 22 est repoussée contre les ressorts 23 par l'organe 26, l'outil T est desserré dans la broche il. Un pignon 28 est fixé sur la broche 11 et est raccordé par un pignon coulissant 30 de transmission et un pignon 29 d'entraînement à un arbre 32 de sortie d'un moteur 31 d'entrainement de broche monté à l'extrémité supérieure de la tête 10. Le moteur 31 est entrainé à une vitesse qui dépend d'un ordre de vitesse de rotation transmis par une commande numé rique NC ainsi qu'à une faible vitesse prédéterminée à la suite d'un ordre de changement d'outil comme décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire.

Une clavette 35 est montée à l'extrémité avant de la broche 11 et est destinée à coopérer avec l'une ou l'autre des rainures 18 formées sur une bride, non référence d'un outil T. La largeur Q1 de la clavette 35 est légèrement inférieure à la largeur 2 de la rainure 18 comme indiqué sur la figure 9. En outre, un taquet 33 est fixé à l'extrémité arrière de la broche 11 comme indiqué sur les figures 2 et 3. Un commutateur 34 de proximité, commandé par le taquet 33, est fixé à la tête 10. Le changement du signal du commutateur 34 de l'ouverture à la Eermeture rend possible la détection de la disposition de la broche 11 à une position angulaire prédéterminée.

Comme l'indique la figure 4 qui représente en détail la construction du bras 13 et un dispositif d'entrane- ment, un arbre 41 de support est lui-même porté par un corps 40 de manière qu'il puisse tourner et se déplacer axialement
L'arbre 41 a, à son extrémité inférieure, un bras 13 de changement d'outil dont les extrémités opposées ont deux dispositifs circulaires 13a et 13b de serrage d'outil, ayant des orifices semi-circulaires symétriques par rapport à l'axe de l'arbre 41 et destinés à coopérer avec la bride 37 de chaque outil T.Un plongeur 43 qui supporte un galet 42 qui peut tourner, à une première extrémité, est destiné à empêcher la chute d'un outil T du dispositif de serrage 13a ou 13b, et est guidé à chaque extrémité du bras 13, afin qu'il puisse se déplacer en direction sensiblement radiale et qu'il soit repoussé vers l'extérieur par un ressort non représenté. Ce ressort est calibré de manière que, lorsque le bras 13 tourne pour serrer ou libérer les outils portés dans la broche 11 et le logement 16, en position verticale, le plongeur 43 se déplace vers l'intérieur et permette un tel serrage ou une telle libération de l'outil alors que, lorsque les outils sont retenus par les dispositifs 13a et 13b de serrage du bras 13, le galet 42 est repoussé vers l'outil T et empêche la chute de l'outil tout en permettant sa rotation par friction.

Une clavette mobile 37 est portée par un axe 38 afin qu'elle puisse tourner, dans chacun des dispositifs 13a et 13b de serrage comme représenté sur la figure 5, et elle est repoussée par un ressort 39 afin que sa première extrémité, destinée à coopérer avec la rainure 18 de l'outil T, puisse dépasser, dans l'orifice semi-circulaire de chacun des dispositifs 13a et 13b. La force exercée par le ressort 39 est choisie de manière que la première extrémité de la clavette 37 reste en coopération avec la rainure 18 de l'outil T sans venir en retrait dans le dispositif 13a (ou 13b) de serrage même lorsque la rotation du bras 13 provoque la rotation forcée de chacun des outils T par rapport à lui.Cependant, des chanfreins sont formés aux bords de la première extrémité de la clavette mobile 37 et, lorsque l'outil T est entraîné en rotation par la broche 11, du fait de la coopération de la clavette 35 et de la rainurez 18, la première extrémité de la clavette 37 doit venir en retrait dans le dispositif 13a (ou 13b) de serrage malgré la force exercée par le ressort 39 si bien que l'outil T peut tourner dans le dispositif 13a (ou 13b).

L'arbre 41 de support comporte, dans sa partie intermédiaire, un piston 45 qui peut coulisser dans un cylindre 44 formé dans le corps 40. La transmission sélective d'un fluide sous pression dans les chambres supérieure et inférieure du cylindre 44 provoque un déplacement vertical du bras 13 de changement d'outil qui peut ainsi introduire les outils T et les retirer. L'arbre 41 porte, à son extrémité supérieure, un pignon allongé 53 qui est en prise avec une barre 46 portant une crémaillère. Cette barre 46 est raccordée d une tige 47 d'un piston 49 d'un vérin hydre lique 48 capable de prendre quatre positions. Le piston 49 peut coulisser dans un cylindre interne 50 qui peut luimême coulisser dans un cylindre externe 51. Lorsque le cylindre interne 50 se déplace par rapport au cylindre exterr 51, le déplacement relatif du piston 49 et du cylindre 50 étant empêché, le bras 13 tourne entre une position de préparation représentée en traits pleins sur la figure 1 et une position de serrage d'outil représentée en traits mixtes afin que les outils soient saisis ou libérés. Lorsque le piston 49 se déplace par rapport au cylindre interne 50 qui ne peut pas se déplacer par rapport au cylindre externe 51, dans la position extrême droite ou gauche, le bras 13 tourne de 1800 afin qu'il assure le changement des outils.

Un support 65 représenté sur les figures 6 et 7 plus en détail, est fixé à la partie supérieure du corps 40 et un support 66 de bielle qui est fixé au-dessus de l'arbre 41. Ce support 66 a un axe fixe 67 qui lui est fixé horizontalement à sa partie supérieure, et une gorge allongée verticalement 66a, formée à sa partie inférieure. L'axe fixe 67 supporte une première extrémité d'une première bielle 68 qui peut y tourner. Un axe mobile 70 est fixé horizontalement à une première extrémité d'une seconde bielle 69 peut coulisser en direction axiale par rapport à l'arbre 41 dans la gorge 66a. Un axe 71 de raccordement supporte les autres parties d'extrémité des bielles 68, 69 afin que la distance comprise entre les axes 67 et 70 puisse varier.Un galet 72, pouvant coopérer avec l'extrznité supérieure de l'arbre 41, est supporté par une partie intermédiaire de l'axe 70 afin qu'il puisse tourner.

Ainsi, lorsque la première et la seconde bielles 68, 69 sont sous forme plize comme indiqué en trait plein sur la figure 6, l'arbre 41 peut remonter vers la position supérieure dans laquelle le piston 45 vient au contact de la paroi supérieure d'extrémité du cylindre 44 mais, lorsqu'elles sont alignées comme indiqué en traits mixtes sur la figure 6, l'arbre 41 ne peut pas remonter au-delà de la position intermédiaire qui se trouve au-dessous de la position supérieure à une distance prédéterminée S étant donné la coopération du galet 72 avec l'extrémité supérieure de l'arbre 41. La position intermédiaire est réglée de manière que la bride de l'outil T serrée dans le bras 13 soit séparée de la clavette 35 de la broche il d'une distance prédéterminée Aa comme indiqué sur la figure 9.Un commutateur 74 de limite est monté sur le support 65 et est commandé par un taquet 73 fixé à l'arbre 41 afin que l'arrêt de l'arbre 41 en position intermédiaire soit confirmé. De plus, un 61ec- tro-aimant 75 ayant une tige 76 de commande est fixé au support 65, une extrémité de la tige étant raccordée par une bielle 78 à une première extrémité d'une bielle 77 qui est fixée à la seconde bielle 69. L'autre extrémité de la bielle 77 est tirée vers le haut par un ressort 79 de traction fixi au support 65 afin qu'il tende à aligner les deux bielles 68 et 69. En outre, lorsque l'électro-aimant 75 est commandé afin qu'il maintienne la tige 76 en position supérieure représentée en trait plein sur la figure 6, les deux bielle 68, 69 restent en position pliée malgré la force exercée par le ressort 79.En conséquence, l'électro-aimant 75 constitue un dispositif destiné à interrompre le fonctionnement précité du dispositif d'arrêt.

Sur la figure 8, le moteur 31 d'entratnement de la broche est commandé afin qu'il tourne à une vitesse qui dépend de l'un des divers outils introduits dans la broche 11. Lorsqu'un ordre de vitesse de rotation (code S) est tra mis par la commande numérique NC à un registre 80, l'ordre de vitesse est transformé par un convertisseur analogiquenumérique 81 en une tension correspondante qui est ellemême appliquée sous forme d'une tension de commande de vitesse à un circuit 83 d'excitation de moteur par l'intermédiaire d'une amplificateur 82. La vitesse réelle de rotation du moteur 31 est détectée par un détecteur 84 et la vitesse réelle détectée est renvoyée au circuit 83. Ainsi, la vitesse de rotation du moteur 31 est commandée de manière que la vitesse détectée soit égale à la vitesse commandée.Lors qu'un moteur continu est utilisé comme moteur 31, un dispositif à thyristor "Leonard" est utilisé comme circuit 83 d'excitation. Lorsque le moteur 31 est de type alternatif, un dispositif convertisseur à fréquence variable constitue le circuit 83 d'excitation.

La réalisation d'une opération de changement d'ou til nécessite la réduction de la vitesse de rotation de la broche 11 d'une valeur qui dépend de l'outil particulier, à une faible vitesse prédéterminée, par exemple quelques dizaines de tours par minute. Un dispositif 82 de préréglag de l'ordre de faible vitesse prédéterminée est relié au con vertisseur 81 par un circuit 86 de commutation. Lorsqu'une commande numérique NC crée un ordre MO6 de changement d'outil, le circuit 86 transmet, à la place de l'ordre de vitesse de rotation indiqué dans le registre 80, l'ordre de faible vitesse prédéterminée établi dans le dispositif 85, au convertisseur numérique-analogique 81. En conséquence, le circuit 83 règle la rotation du moteur 31 de manière que la broche il tourne à la faible vitesse réglée.Lorsque la coopération de la rainure 18 de l'outil T et de la clavette 35 est confirmée par un commutateur de limite (non représenté) qui coopère avec un taquet 103 fixé à l'arbre 41 comme indiqué sur la figure 4, le circuit 86 commute de manière que l'ordre de vitesse de rotation du registre 80 soit transmis au convertisseur 81 si bien que la broche 11 tourne à une vitesse qui dépend de l'outil T qui y est introduit.

On considère maintenant le fonctionnement de la machine-outil à changement automatique d'outil selon l'invention. La broche 11 est habituellement entraînée en rotation à une vitesse pouvant varier sur une large plage de 20 à 3000 tr/min, et le pignon coulissant 30 est commandé à une valeur intermédiaire de cette plage afin que le rapport de réduction soit modifié. Par exemple, le pignon 30 est déplacé dans la plage à faible vitesse lorsque la vitesse de rotation est inférieure à 1100 trimin, et vers une plage de vitesses élevées lorsque la vitesse de rotation dépasse 1100 tr/min. Ainsi, la fréquence utilisée dans la plage à faibles vitesses est plus élevée dans les opérations d'usinage habituelles et on suppose que le pignon 30 se déplace dans la plage des faibles vitesses, par raison de commodité de description.

Après la fin d'une opération d'usinage par un outil prédéterminé, la broche 11 continue à tourner à grande vitesse suivant l'ordre de vitesse de rotation établi dans le registre 80. La tête 10 remonte vers sa position supérieure d'extrémité correspondant à une opération de changement d'outil.

Lorsque l'ordre MO6 est créé par la commande numérique NC, le circuit 86 est commuté afin qu'il transmette un ordre de vitesse de rotation tel qu'établi dans le dispositif 85.

Ainsi, le moteur 21 reçoit un couple de freinage si bien qu'il fait tourner la broche 11 à une faible vitesse prédéterminée convenant à la mise en prise de la clavette. Ensuite le bras 13 tourne de manière que, à l'aide des dispositifs de serrage 13a et 13b,il serre les outils T contenus dans le logement vertical 16 et la broche 11. Le véri 24 de desserrage est ensuite commandé afin qu'il déplace la tige 22 vers le bas, malgré la force exercée par les res sorts 23 si bien que l'outil T maintenu dans la broche 11 est desserré.Lorsque la broche 11 tourne vers la position prédéterminée dans laquelle le commutateur 34 de proximité passe de la position ouverte à la position fermée, du fluid sous pression parvient à la chambre supérieure du cylindre 44 et abaisse le bras 13 si bien que les outils T sont retirés de la broche 11 et du logement 16.La rainure 18 de l'outil T se sépare de la clavette 35 de la broche 11 au cours de ce retrait d'outil T de la broche il, si bien que la rotation de l'outil T retiré de la broche 11 est immédia tement arrêtée du fait du serrage exercée par le bras 13.

Ainsi, la rainure 18 de l'outil T serré par le bras 13 gardez une position angulaire pratiquement prédéterminée dans laquelle il coopère avec la clavette mobile 37 du bras 13.

Lorsque le bras 13 a été déplacé à sa position inférieure, le piston 49 se déplace, alors que le cylindre interne 50 ne peut pas se déplacer, si bien qu'il fait tou; ner le bras 13 de 1800. Pendant le mouvement de retrait du bras 13 et de rotation de ce même bras, l'électro-aimant 75 est commandé de manière qu'il soit désexcité et abaisse la tige 76 de mise en action. En conséquence, les deux biel les 68, 69 s'allongent sous l'action de la force du ressort 79 comme indiqué en traits mixtes sur la figure 6, et le galet 72 descend de la longueur prédéterminée S.Après que le bras 13 a tourné de 1800, du fluide sous pression parvient à la chambre inférieure du cylindre 44 afin que le bras 13 remonte et introduise l'outil T qui a été retiré du logement 16 dans le trou conique lia de la broche 11, alors que l'outil T retiré de la broche 11 est introduit dans le logement 16. Cependant, comme le galet 72 est en position avancée, le déplacement du bras 13 vers le haut est arrêté en position intermédiaire juste avant que la bride de l'outil T vienne au contact de la clavette 35 de la broche 11, tournant à la faible vitesse prédéterminée du fait de la coopération de la partie supérieure de l'arbre 41 avec le galet 72. Cet arrêt intermédiaire du bras 13 est détecté par la mise en action du commutateur 74 de limite par le taquet 73 fixé à l'arbre 41.Ensuite, lorsque le commutateur 34 de proximité détecte la mise en position prédéterminée de la clavette 35 de la broche 11 par rapport à la rainure 18 de l'outil T serré par le bras 13, sa position angulaire étant maintenue par la clavette voulue 37, l'électro-aimant 75 est commandé afin qu'il fasse remonter la tige 76 si bien que les deux bielles 68, 69 se plient malgré la force exercée par le ressort 79 et le galet 72 remonte et permet à l'arbre 41 de se déplacer depuis sa position intermédiaire
Ainsi, le bras 13 remonte à nouveau sous l'action du fluide sous pression transmis au cylindre 44 si bien que la rainure 18 de l'outil T vient en coopération avec la clavette 35 de la broche 11.La rotation de cette dernière se transmet par la clavette 35 à l'outil T si bien que celui-ci tourne de manière forcée en étant serré par le dispositif 13a de serrage du bras 13. Ainsi, la clavette mobile 37 du dispositif 13a est repoussée par l'outil T qui la fait pivoter, malgré la force exercée par le ressort 39 et l'outil T peut tourner dans le dispositif 13a.

Lorsque le bras 13 a été déplacé vers sa position supérieure d'extrémité, et lorsque les outils T serrés par les dispositifs 13a et 13b sont introduits dans la broche 11 et le logement 16, la coopération de la clavette 35 et de la rainure 18 est confirmée par la commande du commutateur de limite (non représenté) par le taquet 103 fixé à l'arbre 41. La confirmation de cette opération provoque l'arrêt de la commande du vérin 24 de desserrage si bien que la force qui repousse la tige 22 disparaît. Ainsi, l'outil T est serré sur la broche 11 par les ressorts 23. Ensuite, le bras 13 revient vers sa position de préparation, et une opération de changement d'outil est alors terminée. Après cette fin, l'ordre de changement d'outil est annulé afin que le circuit 86 de commutation rende inopérant le signal du dispositif 85 et permette l'utilisation d'un signal provenant du registre 80.La broche 11 tourne ainsi à vitesse élevée, dépendant de l'outil T qui vient d'être introduit pour l'opération suivante d'usinage.

Les figures 10 et 11 représentent un autre mode de réalisation d'appareil selon l'invention. Une clavette mobile 137 articulée sur un axe 138, à chacune des extrémités opposées d'un bras 113 de changement d'outil, est repoussée par un ressort 139 afin qu'elle dépasse dans une extrémité d'un orifice semi-circulaire de serrage 113a, la clavette étant destinée à pénétrer dans une rainure 18 de chaque outil T porté par le bras 113. Un plongeur 101 de blocage pénètre aussi à chacune des extrémités opposées du bras 113 afin qu'il puisse coulisser en direction parallèle à l'axe 138. Le plongeur 101 est repoussé par un ressort 102 afin qu'il dépasse de la surface arrière ou supérieure du bras 113.Une partie de la surface circonférentielle du plongeur 101 a une découpe 103 qui est alignée sur la clavette mobile 137 uniquement lorsque le plongeur 101 est ret: malgré la force exercée par le ressort 102, par coopération en butée avec une came 104 de commande fixée à la tête 10.

La découpe 103, lorsqu'elle est ainsi alignée, permet le pivotement de la clavette mobile 137 malgré l'action du ressort 139, dans un sens tel que la clavette 137 sort de l'or: fice semi-circulaire 113a. Cependant, le plongueur 101, lor! qu'il est en position avancée telle que représentée en tra: plein sur la figure 11, empêche ce pivotement de la claveta mobile 137, du fait de la coopération par butée de sa surfa ce circonférentielle avec la clavette mobile 137.

Ainsi, lorsque le bras 113 est en position en retrait, la clavette mobile 136 est bloquée mécaniquement par le plongeur 101, et elle est ainsi maintenue en coopération avec la rainure 18 de l'outil T dans chacun des orifices semi-circulaires du bras 113. Lorsque ce dernier se déplace vers le haut, vers la position en retrait permettant l'introduction d'un outil dans la broche11, le plongeur 101 est retiré par la came 104 de commande à l'intérieur du bras 113 si bien que le blocage mécanique de la clavette 137 est immédiatement supprimé avant que la rainure 18 de l'outil
T soit en prise avec la clavette 35 de la broche 11 en rotation.Lorsque l'outil T est retiré de la broche 11 d'autre part, le blocage mécanique de la clavette mobile 137 est établi immédiatement après la séparation de la rainure 18 de l'outil T de la clavette 35 de la broche 11 en rotation.

Dans ce mode de réalisation particulier, le blocage mécanique de la clavette mobile 137 empêche de façon avantageuse et parfaite le déplacement angulaire de l'outil T dans chacun des orifices semi-circulaires du bras 113. De plus, le ressort 139 qui agit sur la clavette 137 peut exercer une faible force, qui limite avantageusement l'usure de la clavette 137 due à la rotation de l'outil P dans chacun des orifices semi-circulaires du bras 113.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Machine-outil à changement automatique d'outil, du type qui comporte une broche (11) supportée afin qu'elle puisse tourner et capable de loger un outil (T) à une extré- mité, ladite machine-outil étant caractérisée en ce qu'elle comprend

une clavette (35) montée à une première extrémité de la broche (11),

une rainure (18) formée sur l'outil (T),

un dispositif de commande commandé par un ordre de changement d'outil et destiné à faire tourner la broche (11) à une vitesse prédéterminée convenant à la coopération de la clavette avec la rainure,

un dispositif de support d'au moins un outil afin que celui-ci puisse tourner,

un dispositif de maintien d'angle placé sur le dispositif de support d'outil et destiné à coopérer avec la rainure de l'outil porté par le dispositif de support d'outil afin que celui-ci soit maintenu en position angulaire prédéterminée et puisse se déplacer afin de se séparer de la rainure lorsque l'outil porté par le dispositif de support est entraîné en rotation par la broche du fait de la coopération de la rainure et de la clavette, et

un dispositif de mise en action destiné à provoque le déplacement relatif du dispositif de support d'outil et de la broche afin que l'outil soit sélectivement introduit dans la broche et retiré de celle-ci alors qu'elle tourne à la vitesse prédéterminée.

2. Machine-outil selon la revendication 1, caractéris en ce que le dispositif de support d'outil comprend

un dispositif de stockage d'outil (16) destiné à contenir temporairement plusieurs outils ayant des rainures et maintenus en position angulaire prédéterminée,

un arbre (41) pouvant tourner et se déplacer en translation parallèlement à l'axe de la broche (11), et

un bras (13) de changement d'outil fixé à une pre mièvre extrémité de l'arbre et destiné à supporter les outils (T) à raison d'un au moins à la fois de manière que l'outil puisse tourner, le bras comprenant le dispositif de maintien d'angle,

le dispositif de mise en action étant raccordé à l'arbre (41) et étant destiné à faire tourner et à déplacer axialement l'arbre dans une opération de changement d'outil, entre le dispositif de stockage d'outil (16) et la broche (11)

3. Machine-outil selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de maintien d'angle comprend

une clavette mobile (37) destinée à coopérer avec la rainure (18) de l'outil porté par le bras (13) de changement d'outil, et

un premier ressort (39) destiné à repousser la clavette mobile afin qu'elle coopère avec la rainure (18) de l'outil porté par le bras et qu'il permette leur sépara- tion lorsque l'outil maintenu par le bras est entraîné en rotation par la broche du fait de la coopération de la clavette et de la rainure.

4. Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de blocage (101) incorporé au bras et destiné à limiter le déplacement de la clavette mobile (137) au moins pendant que le dispositif de mise en action place le bras (113) en position en retrait par rapport à la broche (11) de manière que la clavette mobile et la rainure ne puissent pas coopérer.

5. Machine-outil selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de blocage (101) comprend

un plongeur de blocage destiné à avancer sur le trajet de déplacement de la clavette mobile afin qu'il limite le déplacement de cette clavette, et

un second ressort (102) destiné à repousser le plongeur de blocage afin qu'il soit disposé sur le trajet de déplacement de la clavette mobile.

6. Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une butée (104) destinée à coopérer avec le plongeur afin qu'elle mette celui-ci en retrait par rapport au trajet de déplacement de la clavette mobile lorsque le dispositif de mise en action déplace axialement le bras (113) de changement d'outil vers la broche (11) avar que la rainure (18) de l'outil maintenu par le bras vienne en coopération avec la clavette (35) de la broche.