FR2543866A1 - Device for automatically blocking and unblocking a tool in a machine tool rotary spindle - Google Patents

Abstract

The invention relates to the field of machine tools. The device comprises a sliding socket for locking the tool 38 rotationally connected to the spindle 21; a blocking control component 45 rotationally mounted in the spindle without sliding and fitted with a blocking screw 44; a socket 66 for driving the blocking control component stressed by a spring 75 against the blocking control component, the blocking control component and the drive socket being fitted with conjugate coupling claws; a motor 68 whose shaft 67 is rotationally secured to the drive socket; and a socket 83 for angularly indexing the spindle stressed by a spring 85 to slide, without revolving, towards the spindle, and fitted with two teeth interacting with two diametrically opposed conjugate hollows in the spindle. The invention applies to blocking and unblocking a tool at a tool changing station in a rotary spindle mounted in a numerical control machine tool turret.

Description

Dispositif de blocage et de déblocage automatiques d'un outil dans une broche rotative de machine-outil.Device for automatically locking and unlocking a tool in a rotary spindle of a machine tool.

L'invention concerne les dispositifs de blocage et de déblocage automatiques d'un outil à un poste de changement d'outil dans une broche rotative montée dans une tourelle de machine-outil à commande numérique, comportant une douille de blocage montée à coulissement dans la broche porte-outil et munie de moyens de retenue axiale adaptés à coopérer avec des moyens de retenue axiale conjugués appartenant à chaque outil. The invention relates to automatic locking and unlocking devices of a tool at a tool changing station in a rotary spindle mounted in a CNC machine tool turret, comprising a locking sleeve mounted to slide in the tool holder spindle and provided with axial retaining means adapted to cooperate with combined axial retaining means belonging to each tool.

Dans les dispositifs connus de ce genre, la douille de blocage est soumise à l'action de moyens élastiques, notamment de rondelles Schnor, qui assurent le maintien correct de l'outil dans la broche rotative ; pour débloquer l'outil, on fait agir un vérin à fluide sous pression qui repousse la douille de blocage à l'encontre desdits moyens élastiques. In known devices of this kind, the locking sleeve is subjected to the action of elastic means, in particular Schnor washers, which ensure the correct maintenance of the tool in the rotary spindle; to unlock the tool, a pressurized fluid cylinder is actuated which pushes the blocking sleeve against said elastic means.

Toutefois, à l'occasion de chaque changement d'outil, on est obligé d'arrêter la broche rotative porteoutil dans une position angulaire dite d'indexage, très précise et, de plus, il est nécessaire que cette position d'indexage soit préservée pendant l'évolution de la tourelle, lors du passage de la broche rotative en cause depuis le poste de travail jusqu'au poste de changement d'outil, car les dés classiques solidaires de chaque outil et nécessaires à son entraînement positif pendant l'usinage doivent se présenter rigoureusement en regard des mortaises correspondantes du nez de la broche porte-outil à l'instant où l'on enfile le nouvel outil dans la broche. Bien entendu, il est donc nécessaire de prévoir des moyens particuliers pour assurer cet indexage angulaire précis de la broche.However, on the occasion of each tool change, it is necessary to stop the rotary tool-holding spindle in an angular position known as indexing, very precise and, moreover, it is necessary that this indexing position is preserved during the evolution of the turret, during the passage of the rotary spindle in question from the work station to the tool change station, because the classic dice attached to each tool and necessary for its positive drive during machining must be presented rigorously opposite the corresponding mortises of the nose of the tool-holder spindle at the moment when the new tool is threaded into the spindle. Of course, it is therefore necessary to provide special means to ensure this precise angular indexing of the spindle.

Le but de l'invention est de réaliser un nouveau dispositif de blocage et de déblocage d'outil qui permette précisément de se dispenser de prévoir de tels moyens d'indexage de la broche. The object of the invention is to produce a new tool locking and unlocking device which precisely makes it possible to dispense with providing such spindle indexing means.

A cet effet, suivant l'invention, il est prévu des moyens d'immobilisation en rotation de la douille coulissante de blocage par rapport à la broche rotative porte-outil g une pièce de commande de blocage montée à rotation dans la broche porte-outil sans coulissement axial ; une vis de blocage solidaire de la pièce de commande de blocage et engagée dans un alésage central taraudé correspondant de la douille coulissante de blocage ; une douille d'entraîne- ment de la pièce de commande de blocage, montée dans le corps fixe de la tourelle au poste de changement d'outils coaxialement à la broche porte-outil amenée à ce poste, ladite douille d'entraînement étant sollicitée par un ressort en direction axiale contre l'extrémité adjacente de la pièce de commande de blocage, les deux extrémités en regard l'une de l'autre de la pièce de commande de blocage et de la douille d'entraînement précitée étant munies de crabots conjugués d'accouplement ; un moteur à deux sens de rotation monté aussi dans le corps fixe de la tourelle et dont l'arbre est solidaire, en rotation seulement, de la douille d'entraînement de la pièce de commande de blocage ; et une douille d'indexage angulaire de la broche porte-outil sollicitée par un ressort à coulisser, sans rotation possible, vers la broche porte-outil, dans le corps de la tourelle, coaxialement à la douille d'entraînement, la face debout de ladite douille d'indexage et la face de bout adjacente de la broche porte-outil étant munies de deux dents et creux conjugués diamétralement opposés. To this end, according to the invention, means are provided for immobilizing in rotation the sliding blocking sleeve with respect to the rotary tool-holder spindle g a blocking control part mounted for rotation in the tool-holder spindle. without axial sliding; a locking screw secured to the locking control part and engaged in a corresponding tapped central bore of the sliding locking sleeve; a drive sleeve for the locking control part, mounted in the fixed body of the turret at the tool changing station coaxially with the tool-holder spindle brought to this station, said driving sleeve being biased by a spring in an axial direction against the adjacent end of the blocking control piece, the two opposite ends of the blocking control piece and the aforementioned drive sleeve being provided with conjugated dogs mating; a motor with two directions of rotation also mounted in the fixed body of the turret and the shaft of which is integral, in rotation only, with the drive bushing of the locking control part; and an angular indexing bushing of the tool spindle biased by a sliding spring, without possible rotation, towards the tool spindle, in the body of the turret, coaxially with the drive bushing, the standing face of said indexing sleeve and the adjacent end face of the tool-holder spindle being provided with two diametrically opposite conjugated teeth and hollows.

Grâce à cette structure particulière, quelle que puisse être la position angulaire occupée par la broche porte-outil à l'instant où elle arrive au poste de changement d'outil, le dispositif de déblocage commence par assurer automatiquement l'indexage angulaire correct de la broche, et cet indexage est maintenu jusqu'à ce que la broche quitte letit poste, comme on le comprendra mieux au cours de la lecture de la description qui va suivre. Ainsi, à la fin d'une opération d'usinage, la broche peut s'arrêter dans une position angulaire quelconque, sans aucun inconvénient. Thanks to this particular structure, whatever the angular position occupied by the tool holder spindle at the moment it arrives at the tool changing station, the release device begins by automatically ensuring the correct angular indexing of the spindle, and this indexing is maintained until the spindle leaves said post, as will be better understood during the reading of the description which follows. Thus, at the end of a machining operation, the spindle can stop in any angular position, without any inconvenience.

De plus, le dispositif est capable de bloquer et de débloquer de la même manière un outil fixe, tel qu'un outil de tournage par exemple, sans modification, ni manoeuvres supplémentaires, il suffit, pour cela, que la pièce de commande de blocage des outils fixes possède les mêmes crabots que la pièce de commande de blocage d'un outil rotatif. Le dispositif agit donc indifféremment si c'est un outil rotatif ou un outil fixe qui se présente au poste de changement d'outils. In addition, the device is capable of locking and unlocking in the same way a stationary tool, such as a turning tool for example, without modification or additional operations, it is sufficient, for this, that the locking control part stationary tools has the same dogs as the locking control part of a rotary tool. The device therefore acts indifferently if it is a rotary tool or a stationary tool which comes to the tool changing station.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation appliqué à un tour horizontal à tourelle. Sur ces dessins
la figure 1 est une vue de face de la tourelle,
la figure 2 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne brisée Il-Il de la figure 1,
la figure 3 montre, à plus-grande échelle, en coupe longitudinale, le poste de changement d'ou tiiaiVaepartie inférieure de la figure 2,
la figure 4 est une coupe transversale faite suivant la ligne IV-IV de la figure 3,
la figure 5 montre également, à plus grande échelle, en coupe longitudinale, le poste de travail visible à la partie supérieure de la figure 2, et
la figure 6 une coupe analogue à celle de la figure 3, mais avec un outil fixe.The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the appended drawings which show, by way of example, an embodiment applied to a horizontal turret lathe. On these drawings
FIG. 1 is a front view of the turret,
FIG. 2 is a longitudinal section made along the broken line Il-Il of FIG. 1,
FIG. 3 shows, on a larger scale, in longitudinal section, the station for changing or lower part of FIG. 2,
FIG. 4 is a cross section taken along line IV-IV of FIG. 3,
FIG. 5 also shows, on a larger scale, in longitudinal section, the work station visible at the upper part of FIG. 2, and
Figure 6 a section similar to that of Figure 3, but with a stationary tool.

Le dispositif de blocage et de déblocage automatiques d'outils représenté sur les figures est appliqué ici au changement des outils dans une broche rotative montée dans une tourelle de tour horizontal à commande numérique. The automatic tool locking and unlocking device shown in the figures is applied here to the change of tools in a rotary spindle mounted in a horizontal lathe turret with numerical control.

Le plateau de tourelle 1 est monté à rotation autour d'un axe géométrique horizontal 2 sur un corps de tourelle 3 solidaire d'un chariot vertical 4 porté par une coulisse 5 montée elle-même sur une traverse horizontale 6 du tour. Dans l'exemple, le plateau de tourelle 1 peut occuper sélectivement huit positions angulaires différentes ; le poste de travail est indiqué en 7 sur la figure 1 et le poste de changement d'outil en 8. Sur la figure 2, on peut voir la couronne dentée 11 solidaire du corps 3 et la couronne dentée conjuguée 12 solidaire du plateau de tourelle 1 adaptées à assurer le positionnement angulaire précis du plateau sur le corps dans chacune de ses huit positions.Le plateau peut être éloi- gné légèrement du corps en direction axiale pour assurer le dégagement des deux couronnes dentées l'une de l'autre, au moyen d'un dispositif classique qui comporte un vérin hydraulique 14 composé d'un cylindre 15 ménagé dans le corps et un piston 16 fixé au plateau de tourelle 1 par des vis 17. On n'a pas représenté les moyens de commande de pivotement du plateau de tourelle qui peuvent être de tout type classique approprié. The turret plate 1 is rotatably mounted around a horizontal geometric axis 2 on a turret body 3 secured to a vertical carriage 4 carried by a slide 5 itself mounted on a horizontal crosspiece 6 of the lathe. In the example, the turret plate 1 can selectively occupy eight different angular positions; the work station is indicated at 7 in FIG. 1 and the tool change station at 8. In FIG. 2, we can see the toothed crown 11 secured to the body 3 and the conjugate toothed crown 12 secured to the turret plate 1 adapted to ensure the precise angular positioning of the plate on the body in each of its eight positions. The plate can be moved slightly away from the body in an axial direction to ensure the release of the two toothed rings from one another, at by means of a conventional device which comprises a hydraulic cylinder 14 composed of a cylinder 15 formed in the body and a piston 16 fixed to the turret plate 1 by screws 17. The means for controlling the pivoting of the turret plate which can be of any suitable conventional type.

Sur la figure 3, une broche rotative porteoutil 21 est supportée par deux roulements à rouleaux coniques 22, 23 dans un fourreau cylindrique 24 fixé dans un alésage 25 de direction axiale du plateau de tourelle 1 au moyen de vis 26. Dans l'alésage conique normalisé 27 du nez de la broche 21, est monté un outil 28 muni d'une embase à gorge 29 au moyen de laquelle l'outil peut être saisi par la pince d'un bras de transfert d'outils suivant une méthode tout à fait classique. Deux dés 31, 32 diamétralement opposés, fixés dans une rainure de l'extrémité du nez de broche, sont engagés dans une rainure diamétrale correspondante 33 de l'embase de l'outil pour assurer un blocage angulaire positif et, éventuellement, un positionnement angulaire correct de l'outil dans la broche. In FIG. 3, a rotary tool-holder spindle 21 is supported by two tapered roller bearings 22, 23 in a cylindrical sleeve 24 fixed in a bore 25 in the axial direction of the turret plate 1 by means of screws 26. In the tapered bore standard 27 of the nose of the spindle 21, is mounted a tool 28 provided with a grooved base 29 by means of which the tool can be gripped by the pliers of a tool transfer arm according to a completely classic. Two diametrically opposed dice 31, 32, fixed in a groove at the end of the spindle nose, are engaged in a corresponding diametrical groove 33 in the base of the tool to ensure positive angular blocking and, optionally, angular positioning correct tool in the spindle.

Dans un prolongement de la queue conique 34 de l'outil, est ménagée une gorge annulaire 35 dans laquelle sont partiellement engagées des billes 36 emprisonnées chacune dans un trou radial 37 pratiqué dans une douille de blocage 38 montée elle-même à coulissement dans un alésage 39 de la broche porteoutils. Un chambrage annulaire 41 pratiqué dans ledit alésage permet aux billes de s'écarter légère- ment de l'axe de la broche lorsque la douille coulissante de blocage est déplacée vers la gauche sur la figure 3 pour permettre la sortie de l'outil. La douille coulissante de blocage 38 est immobilisée en rotation par rapport à la broche porte-outil au moyen d'une clavette longitudinale 42.Dans l'extré mité arrière taraudée de la douille coulissante de blocage 38, est engagée une vis de blocage 44 solidaire d'une pièce de commande de blocage 45 montée à rotation, sans coulissement axial possible, dans la broche porte-outil 21, par l'intermédiaire d'une douille 46, d'une rondelle 47, et d'une pièce d'extrémité à bride 48 fixée dans l'extrémité arrière de la broche au moyen de vis 49 engagées dans des trous taraudés correspondants pratiqués dans une bague fi letée intérieurement 51 engagée sur l'extrémité arrière, à cet effet filetée, de la broche.Une bague en deux parties 52, retenue par un jonc élastique 53 dans une gorge annulaire 54 de la pièce de commande de blocage 45, prend appui contre la rondelle 47 et assure le positionnement axial de ladite pièce de commande de blocage, dans un sens, son positionnement dans l'autre sens étant assuré par la face anté- rieure d'un plateau 55 solidaire de la partie arrière de la pièce de commande de blocage et en contact avec la face #arrière de bout de la douille 46. Le positionnement angulaire de la pièce d'extrémité 48 dans la broche 21 est assuré par une clavette 57 pour décharger les vis de serrage 49 de tout effort éventuel de flexion. Le fourreau 24 est muni de deux joints d'étanchéité 58, 59 qui coopèrent respectivement avec les deux extrémités de la broche 21. In an extension of the tapered shank 34 of the tool, is formed an annular groove 35 in which are partially engaged balls 36 each trapped in a radial hole 37 formed in a blocking sleeve 38 itself mounted to slide in a bore 39 of the tool spindle. An annular recess 41 made in said bore allows the balls to deviate slightly from the axis of the spindle when the sliding blocking sleeve is moved to the left in FIG. 3 to allow the tool to exit. The sliding blocking sleeve 38 is immobilized in rotation relative to the tool-holder spindle by means of a longitudinal key 42. In the tapped rear end of the sliding blocking sleeve 38, a blocking screw 44 is engaged. a blocking control part 45 rotatably mounted, without axial sliding possible, in the tool-holder spindle 21, by means of a bush 46, a washer 47, and an end piece flange 48 fixed in the rear end of the spindle by means of screws 49 engaged in corresponding tapped holes made in an internally threaded ring 51 engaged on the rear end, for this purpose threaded, of the spindle. two parts 52, retained by an elastic ring 53 in an annular groove 54 of the blocking control part 45, bears against the washer 47 and ensures the axial positioning of said blocking control part, in one direction, its positioning in the other sense both provided by the front face of a plate 55 secured to the rear part of the locking control part and in contact with the rear face # end of the socket 46. The angular positioning of the end part 48 in the spindle 21 is provided by a key 57 for discharging the clamping screws 49 of any possible bending force. The sleeve 24 is provided with two seals 58, 59 which cooperate respectively with the two ends of the spindle 21.

La face arrière du plateau 55 est munie de deux dents 62, 63 diamétralement opposées (voir aussi figure 4) adaptées à coopérer, par leurs faces radiales, avec les faces radiales de deux dents con juguées 64, 65 appartenant à la face frontale d'une douille 66 d'entraînement de la-pièce de commande de blocage 45 rendue solidaire en rotation de l'arbre 67 d'un moteur de serrage 68 par l'intermédiaire d'une clavette 71, d'une vis 72 prenant appui contre une rondelle 73.La douille 66 d'entraînement de la pièce de commande de blocage peut coulisser sur l'arbre 67 du moteur sur une longueur légèrement supérieure à la hauteur axiale des dents 64, 65 de cette douille et elle est sollicitée élastiquement vers l'avant contre le plateau 55 de la pièce de commande de blocage par un ressort 75 qui prend appui, vers l'avant, contre un épaulement 76 de la douille d'entraînement et, vers l'arrière, contre une rondelle 77 enfilée sur l'arbre 67 du moteur et prenant appui contre un épaulement 78 dudit arbre. Le moteur 68 est fixé, au moyen de vis 79, sur le corps de tourelle 3, au poste de changement d'outils 8, coaxialement à la broche porte-outil lorsque celle-ci se trouve audit poste. The rear face of the plate 55 is provided with two diametrically opposite teeth 62, 63 (see also FIG. 4) adapted to cooperate, by their radial faces, with the radial faces of two cone-shaped teeth 64, 65 belonging to the front face of a bushing 66 for driving the blocking control part 45 made integral in rotation with the shaft 67 with a tightening motor 68 by means of a key 71, of a screw 72 bearing against a washer 73.The bushing 66 for driving the blocking control part can slide on the shaft 67 of the motor over a length slightly greater than the axial height of the teeth 64, 65 of this bushing and it is urged elastically towards the front against the plate 55 of the control piece for blocking by a spring 75 which bears, towards the front, against a shoulder 76 of the drive sleeve and, towards the rear, against a washer 77 threaded on the shaft 67 of the engine and bearing against a shoulder 78 of said a rbre. The motor 68 is fixed, by means of screws 79, to the turret body 3, at the tool changing station 8, coaxially with the tool holder spindle when the latter is located at said station.

Dans un alésage 82 du corps de tourelle 3, est montée à coulissement une douille 83 d'indexage angulaire de la broche porte-outil, elle est immobilisée en rotation par rapport au corps au moyen d'une clavette 84 (ramenée dans le plan de coupe sur la figure 4 pour la clarté de la représentation) et elle est sollicitée élastiquement vers l'avant par un ressort 85 dont les deux extrémités s'appuient, respectivement, contre un épaulement intérieur 86 de la douille et contre l'extrémité adjacente de la carcasse du moteur de serrage 68. La longueur de course axiale de la douille 83 est limitée vers l'avant par l'entrée en contact de sa collerette arrière 88 avec le fond d'un embrèvement 89 pratiqué dans la partie arrière de l'alésage 82 dans lequel coulisse ladite douille.La face frontale avant de cette douille d'indexage angulaire de la broche est munie de deux dents 91, 92 diamétralement opposées adaptées à s'engager exactement dans deux creux de forme conjuguée 93, 94 pratiqués dans la face frontale arrière de la pièce d'extrémité à bride 48 solidaire de la broche rotative porte-outil 21. In a bore 82 of the turret body 3, a sleeve 83 for angular indexing of the tool-holder spindle is slidably mounted, it is immobilized in rotation relative to the body by means of a key 84 (brought back in the plane of section on FIG. 4 for the clarity of the representation) and it is urged elastically forwards by a spring 85, the two ends of which bear, respectively, against an internal shoulder 86 of the sleeve and against the adjacent end of the carcass of the clamping motor 68. The length of the axial stroke of the sleeve 83 is limited towards the front by the coming into contact of its rear flange 88 with the bottom of a recess 89 formed in the rear part of the bore 82 in which said sleeve slides. The front end face of this angular indexing sleeve of the spindle is provided with two diametrically opposed teeth 91, 92 adapted to engage exactly in two recesses of conjugate shape 93, 94 practiced in the fa this rear front end of the flanged end piece 48 secured to the rotary tool-holder spindle 21.

Au poste de serrage et de desserrage qu'on vient de décrire en référence a la figure 3, se trouvait un outil 28, en l'occurence un foret monté dans une broche porte-outil rotative 21, mais, a ce même poste de serrage, peut venir se présenter un outil fixe tel que, par exemple, l'outil de tournage 101, comme représenté sur la figure 6 et il est important de faire remarquer que le même dispositif de serrage et de desserrage convient à cet outil fixe, sans aucun changement de structure, ni de fonctionnement. At the clamping and loosening station which has just been described with reference to FIG. 3, was a tool 28, in this case a drill mounted in a rotary tool-holder spindle 21, but, at this same clamping station , may come a stationary tool such as, for example, the turning tool 101, as shown in Figure 6 and it is important to note that the same clamping and loosening device is suitable for this stationary tool, without no change in structure or operation.

Les seules différences entre les deux figures 3 et 6, sur lesquelles on a conservé les mêmes chiffres de référence pour désigner les mêmes organes, résident dans le fait que l'outil, au lieu d'être monté dans une broche rotative, se trouve logé dans un fourreau 102 fixé dans le plateau de tourelle 2 au moyen de vis 103.Etant donné qu'il n'y a plus de broche rotative et que, par conséquent, il n'y a pas lieu d'indexer une telle broche, les deux dents 93, 94 de la douille d'indexage angulaire de la broche, au dispositif de serrage, tombent dans le vide, la pièce diextremité å bride 48 qui existait dans le cas de la broche rotative étant remplacée ici-par une pièce, bride 105 qui est fixée au plateau 2 de la tourelle par des vis 106 et dans laquelle tourilL lonne la pièce de commande de blocage 45 montée de la manière décrite plus haut.The only differences between the two figures 3 and 6, in which the same reference numerals have been kept to designate the same members, reside in the fact that the tool, instead of being mounted in a rotary spindle, is housed in a sleeve 102 fixed in the turret plate 2 by means of screws 103. Given that there is no longer a rotary spindle and that, consequently, there is no need to index such a spindle, the two teeth 93, 94 of the angular indexing sleeve of the spindle, to the clamping device, fall into a vacuum, the end-piece with flange 48 which existed in the case of the rotary spindle being replaced here by a piece, flange 105 which is fixed to the plate 2 of the turret by screws 106 and in which tourilL gives the blocking control part 45 mounted in the manner described above.

Au poste de travail, on peut voir comment la broche rotative porte-outil 21 est entraînée en rotation à partir d'un moteur 111 par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission qui comporte : une poulie 112 fixée sur l'arbre 113 du moteur, une courroie crantée 114 qui passe sur la poulie dentée 113, une autre poulie dentée 115 sur laquelle passe aussi la courroie crantée 114, un arbre intermédiaire 116 qui tourillonne dans le corps de tourelle 3 par deux roulements à rouleaux coniques 117, 118 et sur l'ex- trémité arrière duquel est fixée la deuxième poulie dentée 115, et une douille intermédiaire 119 montée à coulissement sur l'arbre intermédiaire et liée en rotation à celui-ci par une clavette 121, ladite douille intermédiaire portant un plateau 122 dont la face antérieure est munie de deux dents 123, 124 identiques aux deux dents 91, 92 de la douille d'indexage angulaire de la broche qui se trouve au poste de serrage et qui sont destinées a s'engager dans les deux creux précités 93, 94 de la broche rotative porte-outil. Le plateau 122 est sollicité élastiquement contre l'extrémité arrière de la broche par un ressort 126 dont une extrémité porte contre l'extrémité arrière de la douille intermédiaire 119 et, l'autre extrémité, contre le fond d'un évidement 127 pratiqué dans l'alésage de l'arbre intermédiaire 116. At the workstation, we can see how the rotary tool-holder spindle 21 is rotated from a motor 111 by means of a transmission device which comprises: a pulley 112 fixed on the shaft 113 of the motor, a toothed belt 114 which passes over the toothed pulley 113, another toothed pulley 115 over which also the toothed belt 114, an intermediate shaft 116 which rotates in the turret body 3 by two tapered roller bearings 117, 118 and on the rear end of which the second toothed pulley 115 is fixed, and an intermediate bush 119 slidably mounted on the intermediate shaft and linked in rotation to it by a key 121, said intermediate bush carrying a plate 122 of which the front face is provided with two teeth 123, 124 identical to the two teeth 91, 92 of the angular indexing sleeve of the spindle which is at the clamping station and which are intended to engage in the two aforementioned recesses 93, 94 of the rotary tool holder spindle. The plate 122 is resiliently biased against the rear end of the spindle by a spring 126, one end of which bears against the rear end of the intermediate sleeve 119 and, the other end, against the bottom of a recess 127 formed in the bore of the intermediate shaft 116.

Le fonctionnement du dispositif de serrage et de desserrage d'outil qu'on vient de décrire est le suivant
On suppose qu'on vient de terminer une opération d'usinage avec l'outil 21 qui se trouve au poste de travail 7 et qu'il s'agit de remplacer cet outil par un autre. A cet effet, au moyen du vérin hydraulique 14, on déplace le plateau de tourelle 1 légèrement vers la gauche sur la figure 2 de manière à dégager l'une de l'autre les deux couronnes dentées 11, 12 de positionnement angulaire dudit plateau et à dégager, en même temps, les dents 123, 124 du plateau d'entraînement 122 au poste de travail, des creux correspondants d'une broche rotative porteoutil, si c'est un outil rotatif qui s'y trouvait, ainsi que les dents 62, 63 de la douille d'entraîne- ment de la pièce de blocage 66, au poste de blocage, des dents correspondantes 64, 65 de la pièce de commande de blocage 45, quelle que soit la nature de l'outil qui se trouve a ce poste, à savoir : un outil rotatif ou non, et encore le dégagement des dents 91, 92 de la douille d'indexage angulaire de la broche 83 des creux correspondants de ladite broche 21, dans le cas où un outil rotatif était présent au poste de serrage. On fait pivoter le plateau de tourelle d'un angle convenable pour amener, au poste de serrage et de desserrage, l'outil qui se trouvait précédemment au poste de travail 7 et, au moyen du vérin hydraulique 14, on ramène ledit plateau vers la droite, contre le corps pour remettre en prise les deux couronnes dentées 11, 12 de positionnement angulaire du plateau.Dès le début de ce mouvement, les dents des éléments rotatifs qui se trouvent dans le corps 3 sont repoussées axialement vers la droite, car, dans la plupart des cas, les éléments conjugués avec lesquels ils doivent coopérer ne se trouvent pas rigoureusement en regard desdites dents. Ainsi, au poste de-travail, si c'est un outil fixe qui se présente, la question ne se pose pas, mais, si c'est un outil rotatif, la douille intermédiaire 119 est simplement repoussée légèrement vers la droite à l'encontre de la force du ressort 126.The operation of the tool clamping and loosening device which has just been described is as follows
It is assumed that a machining operation has just been completed with the tool 21 which is at workstation 7 and that it is a question of replacing this tool with another. To this end, by means of the hydraulic cylinder 14, the turret plate 1 is moved slightly to the left in FIG. 2 so as to release the two toothed rings 11, 12 for angular positioning of said plate from one another and to disengage, at the same time, the teeth 123, 124 from the drive plate 122 at the work station, from the corresponding recesses of a rotary tool-holding spindle, if it is a rotary tool which was there, as well as the teeth 62, 63 of the drive sleeve of the locking piece 66, at the locking station, of the corresponding teeth 64, 65 of the locking control piece 45, whatever the nature of the tool which is located at this station, namely: a rotary tool or not, and also the release of the teeth 91, 92 of the angular indexing sleeve of the spindle 83 of the corresponding recesses of said spindle 21, in the case where a rotary tool was present at the clamping station. The turret plate is pivoted by a suitable angle to bring, to the clamping and loosening station, the tool which was previously at the work station 7 and, by means of the hydraulic cylinder 14, the said plate is brought back to the right, against the body to re-engage the two toothed crowns 11, 12 for angular positioning of the plate. As soon as this movement begins, the teeth of the rotary elements which are in the body 3 are pushed axially to the right, because, in most cases, the combined elements with which they must cooperate are not rigorously opposite said teeth. Thus, at the workstation, if it is a stationary tool that presents itself, the question does not arise, but, if it is a rotary tool, the intermediate sleeve 119 is simply pushed slightly to the right at the counter spring force 126.

Au poste de serrage et de desserrage, le processus est le suivant : la douille 83 d'indexage angulaire de la broche est légèrement repoussée vers la droite, à l'encontre de la force du ressort 85, et la douille 66 d'entraînement de la pièce de blocage également, à l'encontre de la force du ressort 75. At the clamping and loosening station, the process is as follows: the socket 83 for angular indexing of the spindle is slightly pushed to the right, against the force of the spring 85, and the socket 66 for driving the locking piece also, against the force of the spring 75.

On fait tourner le moteur 68 dans le sens du desserrage. Au moment ou les deux dents 62, 63 de la douille 66 arrivent en regard des creux correspondants qui se trouvent entre les dents 64, 65 du plateau 55 ds, la pièce de commande 45, elles tombent dans lesdits creux sous l'action du ressort 75. Cela correspond au cas où les dents du plateau 55 s'étaient présentées à peu près en regard des dents de la douille 66, mais, évidemment, au cas où lesdites dents ne s'étaient pas trouvées en regard les unes des autres, la douille 66 n'aurait pas été repoussée vers la droite. Quoi qu'il en soit, les dents62, 63 repoussent maintenant les dents 64, 65 en direction circon férentielle, ce qui se traduit par un mouvement de rotation de la pièce de commande de blocage 45.The motor 68 is turned in the direction of loosening. When the two teeth 62, 63 of the sleeve 66 arrive opposite the corresponding recesses which are located between the teeth 64, 65 of the plate 55 ds, the control part 45, they fall into said recesses under the action of the spring 75. This corresponds to the case where the teeth of the plate 55 were presented approximately opposite the teeth of the bush 66, but, obviously, in the case where said teeth were not found opposite each other, socket 66 would not have been pushed to the right. Anyway, the teeth 62, 63 now push the teeth 64, 65 in the circumferential direction, which results in a rotational movement of the locking control part 45.

Etant donné que cette dernière est bloquée sur la douille coulissante 38, la broche 21 se trouve aussi entraînée en rotation jusqu'à l'instant où ses deux creux 93, 94 se présentent exactement en regard des deux dents 91, 92 de la douille d'indexage 83. A cet instant, la douille 83 est repoussée vers la gauche par le ressort 85 et se trouve-accou,Dlée à la broche 21 qui, dès lors, ne peut plus tourner. Le moteur 68 continue à tourner et à entraîner la vis 44 de sorte que la douille coulissante 38, immobili sée en rotation dans la broche 21, se déplace vers la gauche et entraîne les billes 36 dans le chambrage 41. Dès lors, l'outil 28 est libéré et peut être sorti de la broche 21 par le bras de transfert.Since the latter is blocked on the sliding bush 38, the spindle 21 is also rotated until the moment when its two recesses 93, 94 appear exactly opposite the two teeth 91, 92 of the bush d 'indexing 83. At this instant, the sleeve 83 is pushed to the left by the spring 85 and is located in accou, Dlée to spindle 21 which, therefore, can no longer rotate. The motor 68 continues to rotate and drive the screw 44 so that the sliding bush 38, immobilized in rotation in the spindle 21, moves to the left and drives the balls 36 in the recess 41. Consequently, the tool 28 is released and can be taken out of spindle 21 by the transfer arm.

Un nouvel outil est mis en place dans la broche. On remarquera que cette mise en place se fait correctement, puisque la broche 21 se trouve indexée angulairement dans la bonne position par la douille 83 et. que le bras de transfert amène l'outil dans la position angulaire correcte grâce à une technique classique. On fait tourner le moteur 68 dans le sens opposé ; la vis de blocage 44 tire la douille coulis sante de blocage 38 vers la droite, ce qui assure le blocage de l'outil dans la broche ; toutes les pièces occupent les positions représentées sur la figure 3. On éloigne le plateau de tourelle du corps, toutes les dents en prise se dégagent les unes des autres et l'on peut donc indexer le plateau pour amener le nouvel outil au poste de travail. A new tool is installed in the spindle. It will be noted that this positioning is done correctly, since the spindle 21 is angularly indexed in the correct position by the socket 83 and. the transfer arm brings the tool into the correct angular position using a conventional technique. The motor 68 is turned in the opposite direction; the locking screw 44 pulls the sliding locking sleeve 38 to the right, which ensures the locking of the tool in the spindle; all the parts occupy the positions shown in FIG. 3. The turret plate is moved away from the body, all the teeth in engagement disengage from each other and it is therefore possible to index the plate to bring the new tool to the work station .

Ici, les dents du plateau 55 de la pièce de commande de blocage tombent dans le vide et ne procurent donc aucune interférence ; les dents 91, 92 de la broche repoussent temporairement en direction axiale le plateau intermédiaire 122 à l'encontre du ressort 126, mais la rotation dudit plateau provoque bientôt l'accouplement de l'arbre intermédiaire 116 pour assurer l'entraînement correct de la broche porte-outil 21. Here, the teeth of the plate 55 of the blocking control part fall into a vacuum and therefore do not provide any interference; the teeth 91, 92 of the spindle temporarily push back in the axial direction the intermediate plate 122 against the spring 126, but the rotation of said plate soon causes the intermediate shaft 116 to couple to ensure the correct driving of the spindle tool holder 21.

Dans le processus de changement d'outil qu'on vient de décrire, on a supposé qu'on montait l'outil dans une broche rotative et l'on a vu que le dispositif représenté est capable d'assurer, non seulement le serrage et le desserrage de l'outil, mais aussi l'indexage correct automatique de la broche. Lorsqu'on monte un outil fixe dans l'alvéole du plateau destiné à le recevoir, on voit que le même dispositif de serrage et de desserrage est capable d'entrer en action, sans aucune modification dans les manipulations, la seule différence résidant dans le fait que les moyens d'indexage angulaire automatique de la broche porte-outil n'ont pas à entrer en action puisque l'orientation de l'outil fixe est immuable.  In the tool change process just described, it was assumed that the tool was mounted in a rotary spindle and it has been seen that the device shown is capable of ensuring, not only the tightening and the tool loosening, but also the correct automatic indexing of the spindle. When a fixed tool is mounted in the socket of the tray intended to receive it, we see that the same tightening and loosening device is capable of coming into action, without any modification in handling, the only difference being in the fact that the automatic angular indexing means of the tool holder spindle do not have to come into action since the orientation of the fixed tool is immutable.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de blocage et de déblocage automatiques d'outil à un poste de changement d'outils dans une broche rotative montée dans une tourelle de machine-outil à commande numérique, comportant une douille de blocage montée à coulissement dans la broche porte-outil et munie de moyens de retenue axiale adaptés à coopérer avec des moyens de retenue axiale conjugués appartenant à chaque outil, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (42) dlimmobilisa- tion en rotation de la douille coulissante de blocage (38) par rapport à la broche rotative porte-outil (21) ; une pièce de commande de blocage (45) montée à rotation dans la broche porte-outil sans coulisse ment axial ; une vis de blocage (44) solidaire de la pièce de commande de blocage et engagée dans l'extré- mité arrière taraudée de la douille coulissante de blocage ; une douille (66) d'entraînement de la pid- ce de commande de blocage (45), montée dans le corps fixe (3) de la tourelle au poste de changement d'outils (8) coaxialement à la broche porte-outil (21) amenée à ce poste, ladite douille d'entraînement étant sollicitée par-un ressort (75) en direction axiale contre l'extrémité adjacente de la pièce de commande de blocage (45), les deux extrémités en regard l'une de l'autre de la pièce de commande de blocage (45) et de la douille d'entraînement préci tée (66) étant munies de crabots conjugués d'accouplement (62, 63, 64, 65) ; un moteur à deux sens de rotation (68) monté aussi dans le corps fixe de la tourelle et dont l'arbre (67) est solidaire, en rotation seulement, de la douille (66) d'entraînement de la pièce de commande de blocage ; et une douille (83) d'indexage angulaire de la broche porte-outil (21) sollicitée par un ressort (85) à coulisser, sans rotation possible, vers la broche porte-outil, dans le corps (3) de la tourelle, coaxialement à la douille d'entraînement (66), la face de bout de ladite douille d'indexage (83) et la face de bout adjacente de la broche porte-outil (21) étant munies de deux dents (91, 92) et creux (93, 94) conjugués diamétralement opposés. 1. Automatic tool locking and unlocking device at a tool changing station in a rotary spindle mounted in a numerically controlled machine tool turret, comprising a locking sleeve slidably mounted in the tool holder spindle and provided with axial retaining means adapted to cooperate with combined axial retaining means belonging to each tool, characterized in that it comprises means (42) for immobilizing in rotation the sliding blocking sleeve (38) relative to to the rotary tool-holder spindle (21); a blocking control part (45) rotatably mounted in the tool spindle without axial sliding; a locking screw (44) integral with the locking control part and engaged in the tapped rear end of the sliding locking sleeve; a bushing (66) for driving the blocking control part (45), mounted in the fixed body (3) of the turret at the tool changing station (8) coaxially with the tool holder spindle ( 21) brought to this station, said drive sleeve being biased by a spring (75) in an axial direction against the adjacent end of the locking control part (45), the two ends facing one of the 'other of the locking control part (45) and the aforementioned drive sleeve (66) being provided with mating coupling dogs (62, 63, 64, 65); a two-directional motor of rotation (68) also mounted in the fixed body of the turret and the shaft (67) of which is integral, in rotation only, with the bushing (66) driving the blocking control part ; and a sleeve (83) for angular indexing of the tool-holder spindle (21) biased by a spring (85) to slide, without possible rotation, towards the tool-holder spindle, in the body (3) of the turret, coaxial with the drive sleeve (66), the end face of said indexing sleeve (83) and the adjacent end face of the tool-holder spindle (21) being provided with two teeth (91, 92) and hollow (93, 94) conjugate diametrically opposite. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les creux (93, 94) de la face de bout arrière de la broche rotative porte-outil (21) sont adaptés à coopérer avec des dents (124) d'entraînement en rotation de ladite broche rotative porte-outils au poste de travail (7) de la machine. 2. Device according to claim 1, characterized in that the recesses (93, 94) of the rear end face of the rotary tool-holder spindle (21) are adapted to cooperate with teeth (124) for driving in rotation from said rotary tool-holder spindle to the work station (7) of the machine. 3. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les dents (62, 63) de la pièce de commande de blocage d'un outil rotatif (28) sont identiques a des dents d'une pièce de commande de blocage d'un outil fixe (101) dans un alvéole correspondant de la tourelle adapté à le recevoir.  3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the teeth (62, 63) of the locking control piece of a rotary tool (28) are identical to teeth of a locking control piece d 'a stationary tool (101) in a corresponding cell of the turret adapted to receive it.