Centre d'usinage à commande numérique et installation incorporant un tel centre La présente invention concerne un centre d'usinage à commande numérique du type comprenant un bâti équipé d'au moins une table fixe de réception de pièces à usiner, d'une broche rotative porte-outil et d'un moyen de transfert des pièces à usiner, apte à déplacer des pièces entre la table et une zone de stockage des pièces, éloignée de ladite table, et située généralement en dehors de l'emprise de la broche, ainsi qu'une installation comprenant un centre d'usinage à commande numérique du type précité, un dispositif de stockage des pièces à usiner et un moyen de transfert des pièces entre dispositif de stockage et centre d'usinage, et enfin, un dispositif de transfert entre centre d'usinage et dispositif de stockage de pièces.
Les centres d'usinage encore appelés machines-outils à commande numérique sont bien connus à ceux versés dans cet art. Un exemple d'une telle machine est notamment décrit dans le brevet FR-A-2 498 104. Ces centres d'usinage comportent de manière classique, un bâti équipé d'une table d'usinage sur laquelle les pièces à usiner sont amenées. Une broche rotative porte-outil permet de procéder de manière automatique aux opérations d'usinage de la pièce. Cette broche peut être à axe vertical ou à axe horizontal. Un ensemble d'outils est également prévu au voisinage de la broche rotative porte-outil, le changement d'outil pouvant s'opérer de manière automatique. Enfin, il est également nécessaire de disposer d'un moyen de transfert des pièces entre la table et une zone de stockage des pièces à usiner.Ces pièces peuvent être, dans leur zone de stockage, empilées les unes au-dessus des autres ou bien encore sur des supports individuels tels que des palettes.
Dans les installations traditionnelles, le transfert des pièces entre zone de stockage et table d'usinage s'effectue notamment à l'aide du déplacement de la table d'usinage. Cette table d'usinage peut être équipée de plusieurs éléments dont l'un mobile assure la fonction de transfert des pièces entre la zone de stockage et la table d'usinage. L'inconvénient majeur d'une telle solution est qu'elle n'est pas transposable à un centre d'usinage dans lequel la table d'usinage est fixe.
On connaît également des centres d'usinage à commande numérique dans lesquels la broche porte-outil intervient dans les opérations de transfert. Dans ce cas la broche porte-outil est couplable à un rail télescopique et assure au cours de son mouvement de translation le déploiement du rail. Ce rail est lui-même équipé de moyens de préhension ou de saisie des pièces qui les transfèrent, au cours de son déplacement à coulissement, d'une position issue d'une zone de stockage à une position dans laquelle les pièces sont disposées sur la table d'usinage. L'inconvénient majeur d'une telle solution est que la course des pièces est limitée par les déplacements de la broche. Une telle solution ne permet donc pas de faire parcourir à la pièce une course importante entre la zone de stockage et la table d'usinage.
Dans d'autres solutions, la broche agit directement sur le support de la pièce à usiner et est couplée directement à ce support pour amener ce support sur la table d'usinage. A nouveau, le transfert est obtenu par un mouvement de translation de la broche porte-outil, ce qui limite les possibilités de course entre zone de stockage et table d'usinage. Dans cette dernière solution, généralement la pièce est portée sur un support de type chariot coulissant.
Un but de la présente invention est donc de proposer un centre d'usinage et une installation incorporant un tel centre dont les conceptions du moyen de transfert permettent une course, en théorie illimitée, entre la table d'usinage et le centre de stockage des pièces.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de transfert entre centre d'usinage et dispositif de stockage de pièces dont la conception simplifiée permet, en outre, l'entraînement en rotation de la table autour d'un axe horizontal sans interférence avec le dispositif de transfert.
A cet effet, l'invention a pour objet un centre d'usinage à commande numérique du type comprenant un bâti équipé au moins d'une table, fixe ou mobile, de réception de pièces à usiner, d'une broche rotative porte-outil et d'un moyen de transfert des pièces à usiner ou usinées, apte à déplacer lesdites pièces entre la table et une zone de stockage des pièces, éloignée de ladite table, et située généralement en dehors de l'emprise de la broche, lesdites pièces étant dans cette zone de stockage éventuellement stockées sur des supports individuels, tels que palettes, caractérisé en ce que le moyen de transfert mobile est, à l'état couplé à la broche porte-outil, entraîné en déplacement par la rotation de la broche porte-outil.
La conception du centre d'usinage dans lequel le moyen de transfert utilise le mouvement de rotation de la broche porte-outil pour entraîner les pièces entre la zone de stockage et la table d'usinage, permet d'avoir une course extrêmement importante de la pièce entre ces deux positions extrêmes.
En effet, le mouvement de rotation de la broche pouvant être illimité contrairement à un mouvement de translation, il est possible de déplacer les pièces sur une distance importante sans nuire à l'encombrement de l'ensemble.
L'invention a encore pour objet une installation comprenant : - un centre d'usinage à commande numérique du type constitué d'un bâti équipé au moins d'une table fixe ou mobile de support des pièces à usiner et d'une broche rotative porte-outil, - un dispositif de stockage de pièces à usiner ou usinées dans lequel les pièces et leur support ou palette sont de préférence automatiquement déplaçables d'une position à une autre et - un moyen de transfert des pièces entre dispositif de stockage et centre d'usinage, caractérisée en ce que ledit moyen de transfert est couplable à la broche porteoutil et actionné, en particulier, entraîné en déplacement, par la rotation de la broche porte-outil du centre d'usinage.
L'invention a encore pour objet un dispositif de transfert entre un centre d'usinage à commande numérique du type constitué d'un bâti équipé au moins d'une table fixe ou mobile de support des pièces à usiner et d'une broche rotative porte-outil, et un dispositif de stockage de pièces à usiner ou usinées dans lequel les pièces et leur support ou palette sont de préférence automatiquement déplaçables d'une position à une autre, caractérisé en ce que ledit moyen de transfert est couplable à la broche porte-outil et est actionné, en particulierement, entraîné en déplacement, par la rotation de la broche porteoutil du centre d'usinage.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une installation comprenant un centre d'usinage et un dispositif de stockage des pièces, ainsi qu'un moyen de transfert des pièces entre dispositif de stockage et centre d'usinage conforme à l'invention la figure 2 représente une vue de détail du dispositif de transfert dans une position dans laquelle une pièce et son support sont accouplés au moyen de transfert la figure 3 représente une vue partielle de dessus de la table d'usinage et du moyen de transfert la figure 4 représente une vue schématique du dispositif de stockage dans laquelle les carters ont été enlevés la figure 5 représente une vue partielle de la zone de liaison entre moyen de transfert et palette support de pièce la figure 6 représente une vue partielle de détail de la zone de liaison entre moyen de transfert et palette support de pièce en position d'accouplement desdits éléments entre eux la figure 7 représente une vue de détail de la zone de liaison moyen de transfert/palette support de pièce dans une position dans laquelle la table est partiellement entraînée en déplacement autour d'un axe horizontal et la figure 8 représente une vue de détail de la table d'usinage et des moyens de bridage des pièces sur la table d'usinage.
Comme mentionné ci-dessus, le centre d'usinage à commande numérique, objet de l'invention, comprend un bâti 1 équipé au moins d'une table 2, fixe ou mobile, de réception de pièces 3 à usiner. Par table mobile, on entend une table susceptible de pivoter autour de son axe longitudinal. Cet axe est généralement appelé quatrième axe de la machine du centre d'usinage. Ce centre d'usinage comporte encore une broche 4 rotative porte-outil 5 et un moyen 6, 7 de transfert des pièces 3, apte à déplacer lesdites pièces 3 entre la table 2 d'usinage et une zone de stockage des pièces 3 éloignée de ladite table 2 et située généralement en dehors de l'emprise de la broche 4. Dans tous les exemples représentés, les pièces 3 sont dans cette zone de stockage, stockées sur des supports individuels tels que des palettes 11.Un stockage sous forme d'un empilement ou autre des pièces 3 aurait également pu être envisagé de manière équivalente.
Bien évidemment un tel centre d'usinage comporte encore, de manière en soi connue, un certain nombre d'organes tels que palpeurs de contrôle des pièces ou de contrôle des outils installés sur la table, ainsi que tous les moyens de commande nécessaires au bon fonctionnement du centre d'usinage.
De manière caractéristique à l'invention, le moyen 6, 7 de transfert des pièces entre zone de stockage, et en particulier dispositif 11 de stockage, et table 2 d'usinage est un organe mobile couplable à la broche 4 porte-outil 5. Cet organe mobile est, à l'état couplé à la broche 4 porte-outil 5, entraîné en déplacement par le mouvement de rotation de la broche 4 porte-outil. Sur cette base, différentes conceptions du moyen de transfert peuvent être envisagées.
Dans les exemples représentés aux figures, le moyen 6, 7 de transfert est constitué d'un premier organe 6, tel qu'un pignon, couplable à la broche 4 porte-outil pour former un organe rotatif menant et d'un second organe 7 en prise mécanique avec ledit organe menant pour former, lors de la rotation de l'organe 6 menant, un organe 7 mené mobile suivant une trajectoire, de préférence, prédéterminée. Cet organe 7 mené est constitué par une chaîne simple brin, mobile à l'intérieur d'un chemin 8 de guidage équipant le bâti 1 et/ou la table 2 dudit centre.
La réalisation de l'organe 7 mené sous forme d'une chaîne simple brin permet, en position d'amenée de la pièce 3 sur la table 2 d'usinage, de pouvoir entraîner en rotation la table 2 d'usinage autour de son axe longitudinal sans que le moyen de transfert ne nuise à cet entraînement en rotation et n'empêche ce dernier. Une telle caractéristique aurait pu être envisagée avec un ensemble réalisé sous forme d'une chaîne en boucle fermée de type transmission sans fin. Le chemin 8 de guidage de la chaîne 7 est constitué par des rails ou rainures ménagés dans le bâti 1 ou la table 2 du centre d'usinage.
Pour permettre le couplage entre la broche 4 porte-outil 5 et le pignon 6 du moyen de transfert, l'axe de ce pignon 6 ou roue dentée est équipé d'un logement de forme hexagonale. Ce logement vient directement en prise avec la broche équipée d'une clé hexagonale constituant un outil de broche. La broche remplit ainsi l'office d'une visseuse électrique. Grâce à la broche 4, l'ensemble du moyen 6, 7 de transfert est commandé en fonctionnement à partir du centre d'usinage.
Pour faciliter le transfert, lorsque les pièces 3 sont, dans la zone de stockage, stockées sur des supports individuels tels que des palettes 11, il peut être prévu des rails de guidage des palettes. Les palettes, entraînées suivant un mouvement de va-et-vient au cours de l'opération de transfert par le moyen de transfert, se déplacent le long de ces rails. Ces palettes peuvent donc être équipées de galets destinés à coopérer avec des rainures ou rails ménagés dans le centre d'usinage.
Certaines installations comprennent un centre d'usinage à commande numérique du type précité, un dispositif 11 de stockage de pièces 3 à usiner ou usinées dans lequel les pièces et leur support ou palette 12 sont de préférence automatiquement déplaçables d'une position à une autre, et un moyen 6, 7 de transfert des pièces 3 entre dispositif de stockage et centre d'usinage. Dans ce cas, le moyen de transfert est du type mentionné ci-dessus, il est ainsi couplable à la broche 4 porte-outil 5 et est actionné, en particulier, entraîné en déplacement, par la rotation de la broche 4 porte-outil 5 du centre d'usinage. Dans cette configuration le dispositif de stockage de pièces peut être constitué, comme l'illustre la figure 4, d'un châssis support de palettes 12 interchangeables formant chacune table de réception des pièces.Ces palettes 12 sont déplaçables sur le châssis suivant une trajectoire prédéterminée, de préférence en boucle fermée, pour occuper une pluralité de positions dont au moins une correspond à une position de transfert dans laquelle la palette 12 porte-pièce 3 couplée au moyen 6, 7 de transfert est déplaçable par l'intermédiaire du moyen 6, 7 de transfert entre la table 2 d'usinage et le dispositif 11 de stockage pour permettre un chargement et/ou un déchargement automatique de la table 2 d'usinage.
L'accouplement entre le moyen 6, 7 de transfert et la palette 12 porte-pièce 3 ou la pièce 3 elle-même s'effectue par l'intermédiaire d'un organe 9, tel qu'un crochet, équipant l'organe 7 mené du moyen de transfert. Cet organe 9 de saisie de la pièce 3 à usiner ou usinée est accouplable, ou respectivement désaccouplable de la pièce 3 ou de son support 12 dans la zone de stockage desdites pièces.
Le fonctionnement du moyen de transfert est le suivant : chaque palette 12 porte-pièce 3, déplacée en pas-à-pas pour occuper une succession de positions, est accouplable ou respectivement désaccouplable du moyen 6, 7 de transfert lors de son déplacement entre deux positions dont l'une correspond à la position dite de transfert de la palette 12 porte-pièce 3. Au cours de ce passage d'une position à une autre, les palettes sont maintenues sensiblement parallèlement à elles-mêmes grâce à un ensemble de biellettes du palettiseur 11 qui ne seront pas décrites en détail ci-après. Ainsi, l'organe 9 de saisie d'une palette 12 porte-pièce équipant l'élément 7 mené du moyen de transfert est destiné à coopérer avec un organe 13 de saisie complémentaire ménagé sur chaque palette 12 porte-pièce.Cet organe 13 de saisie complémentaire de chaque palette 12 défile devant l'organe 9 de saisie du moyen 6, 7 de transfert lors du passage d'une position à une autre desdites palettes. Cet organe 13 de saisie est situé, en position de transfert de la palette 12, sur la trajectoire suivie par l'organe 9 de saisie du moyen 7 de transfert lors du déplacement de ce moyen de transfert en direction de la table 2 d'usinage, pour permettre simultanément au déplacement du moyen 7 de transfert l'entraînement en déplacement de la palette 12 porte-pièce 3.
Ce mode de fonctionnement est plus particulièrement visible à la figure 5, où le crochet 9 équipant l'extrémité de la chaîne mono-brin 7 est représenté venant en prise avec un crochet 13 équipant la palette 12 support de pièce du dispositif de stockage de pièces. Ce crochet 13 est positionné en saillie d'un des bords transversaux de la palette 12. Ce crochet 13 de la palette portepièce 12 affecte sensiblement la forme d'un U dont les branches sont disposées de part et d'autre du crochet ou doigt 9 équipant l'organe mené du moyen de transfert en position de transfert de la palette.Ce positionnement s'effectue au niveau du dispositif de stockage lorsque l'organe 13 de saisie du dispositif de stockage dévie de sa trajectoire horizontale pour entamer une course descendante correspondant à l'une des extrémités de la trajectoire en boucle suivie par ladite palette 12. L'organe de saisie 9 du moyen de transfert vient alors se loger dans le logement en U du crochet 13 qui correspond à un logement d'allure sensiblement radiale. Cette disposition permettra ultérieurement, lorsque la palette porte-pièce sera positionnée sur la table d'usinage, un entraînement en rotation de la table d'usinage autour de son axe longitudinal horizontal sans que le moyen de transfert ne nuise à cet entraînement en rotation, dans le cas d'un centre d'usinage à axe vertical et à table mobile autour d'un axe horizontal.
A l'état couplé au moyen de transfert, la palette 12 support de pièce 3 est déplacée suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction qu'elle suit lors de son déplacement sur le dispositif de stockage. Le moyen 6, 7 de transfert entraîne la palette 12 suivant un mouvement sensiblement rectiligne en direction de la table 2 d'usinage. La palette est entraînée en déplacement sous l'effet d'une traction exercée par le moyen de transfert et guidée en déplacement par coopération des galets de la palette avec des rails équipant le centre d'usinage. Une fois la palette 12 support de pièce amenée sur la table 2 de support des pièces 3, celle-ci est équipée de moyens 10 de bridage des pièces qui affectent la forme de mâchoires, permettant ainsi le maintien en position de la palette porte-pièce sur la table d'usinage.Ces mâchoires sont entraînées en déplacement par le mouvement de rotation de la broche porte-outil, comme l'illustre en particulier la figure 8. Il en résulte à nouveau une simplification de la construction du centre d'usinage. Lorsque l'opération d'usinage est terminée, le moyen de transfert est entraîné en déplacement dans une direction inverse pour ramener la palette support de pièce au niveau du dispositif de stockage. Le dispositif 11 de stockage est alors entraîné en déplacement pour amener une nouvelle palette 12 en position de transfert. Le transfert peut alors s'opérer de nouveau de manière similaire à ce qui vient d'être décrit ci-dessus.
Le dispositif qui permet le stockage des pièces dans la zone de stockage peut être plus ou moins sophistiqué. Dans les exemples représentés, ce dispositif de stockage est constitué d'un palettiseur ; dans ce cas, le bâti du centre d'usinage délimite une enceinte à l'intérieur de laquelle sont logés au moins partiellement la table 2, la broche porte-outil et le moyen de transfert. Le dispositif de stockage des pièces usinées ou à usiner est situé à l'extérieur de cette enceinte du centre d'usinage.
Lorsque le dispositif de stockage est ainsi constitué d'un châssis support de palettes interchangeables formant chacune une table de réception des pièces, lesdites palettes étant déplaçables en pas-à-pas sur le châssis suivant une trajectoire prédéterminée pour occuper une pluralité de positions dont l'une correspond à une position dite de transfert dans laquelle l'ensemble pièce/palette est apte à être déplacé par le moyen de transfert entre la table d'usinage et la zone de stockage, il devient possible de charger ou respectivement de décharger le dispositif de stockage de pièces en temps masqué.Ainsi l'installation peut comporter deux dispositifs de stockage similaires, l'un des dispositifs de stockage étant accouplé au centre d'usinage, pour permettre le transfert automatique de pièces entre dispositif de stockage et table pendant que parallèlement, un autre dispositif de stockage est positionné au voisinage d'un poste de chargement de pièces qui permettent de préparer en temps masqué les palettes et leurs supports. Lorsque toutes les pièces des palettes du premier dispositif de stockage ont été usinées, il suffit en quelques minutes de désolidariser et de déplacer le dispositif de stockage situé au voisinage du centre d'usinage et de le remplacer par un nouveau dispositif de stockage pour permette une nouvelle période d'usinage qui pourra durer plusieurs heures et ce sans intervention humaine.
Pour permettre un positionnement rapide du dispositif de stockage au voisinage du centre d'usinage, il peut être prévu au sol des moyens de repérage et de positionnement du dispositif de stockage au voisinage du centre d'usinage. Généralement ce palettiseur est mu en déplacement par l'intermédiaire d'un transpalette pour faciliter les opérations de remplacement du dispositif de stockage.
Comme l'indique la description ci-dessus, le moyen de transfert est animé d'un mouvement de va-et-vient et a été conçu pour permettre un transfert des pièces et de leurs supports dans les deux sens entre la table 2 d'usinage et le dispositif de stockage. Il pourrait, de manière similaire, être prévu deux dispositifs de stockage positionnés de part et d'autre du centre d'usinage qui serait alors équipé de deux moyens de transfert.
Comme mentionné ci-dessus le fonctionnement d'une telle installation est extrêmement simple : dans un premier temps, un dispositif de stockage de pièces est équipé de pièces brutes à usiner, cette opération de chargement s'effectuant en temps masqué. Une fois le dispositif de stockage préparé, celuici est positionné par exemple au moyen d'un transpalette au voisinage du centre d'usinage. Le centre 1 d'usinage ainsi alimenté automatiquement en palettes de pièces à usiner procède à un premier transfert de la palette support de pièce occupant la position de transfert en direction de la table d'usinage, la pièce est alors usinée puis ramenée dans la position de transfert. Les palettes sont alors automatiquement déplacées en pas-à-pas d'une position à une autre et une nouvelle palette porte-pièce est ainsi amenée en position de transfert.Le transfert peut de nouveau s'opérer suivi d'une opération d'usinage.
Ce centre d'usinage peut ainsi fonctionner sans l'intervention humaine pendant l'usinage d'une vingtaine de palettes, ce qui correspond à une autonomie de l'ordre de huit heures.
L'usinage de l'ensemble des pièces terminé, l'opérateur procède au simple changement du dispositif de stockage pour installer un nouveau dispositif de stockage dont les pièces sont prêtes à être usinées.
Pendant que le centre d'usinage procède à l'usinage des pièces du deuxième dispositif de stockage, l'opérateur, installé à un poste de déchargement, démonte les pièces usinées et les remplace par de nouvelles pièces brutes.
Il est à noter que pour parfaire le fonctionnement de la broche notamment lors de son utilisation en tant qu'organe d'actionnement des moyens de transfert et des moyens de bridage, cette dernière peut être équipée d'une limite de couple.The present invention relates to a numerically controlled machining center of the type comprising a frame equipped with at least one fixed table for receiving workpieces, a rotating spindle tool holder and workpiece transfer means, adapted to move workpieces between the work table and a workpiece storage area, remote from said work table, and generally located outside the spindle grip, and an installation comprising a numerically controlled machining center of the aforementioned type, a device for storing the workpieces and a means for transferring parts between the storage device and the machining center, and finally, a transfer device between machining center and coin storage device.
Machining centers also called CNC machine tools are well known to those skilled in this art. An example of such a machine is described in particular in patent FR-A-2 498 104. These machining centers conventionally comprise a frame equipped with a machining table on which the workpieces are brought. A rotating tool-holder spindle enables the machining operations of the workpiece to be performed automatically. This pin can be vertical axis or horizontal axis. A set of tools is also provided in the vicinity of the rotary tool-holder spindle, the tool change being able to take place automatically. Finally, it is also necessary to have a means of transferring parts between the table and a storage area of the workpieces. These parts can be, in their storage area, stacked one above the other or still on individual supports such as pallets.
In traditional installations, the transfer of parts between the storage area and the machining table is effected in particular by moving the machining table. This machining table can be equipped with several elements, one mobile ensures the function of transferring parts between the storage area and the machining table. The major disadvantage of such a solution is that it can not be transposed to a machining center in which the machining table is fixed.
Numerically controlled machining centers are also known in which the tool spindle is involved in the transfer operations. In this case the tool spindle is couplable to a telescopic rail and ensures during its translational movement the deployment of the rail. This rail is itself equipped with means for gripping or gripping the parts which transfer them, during its sliding movement, a position from a storage area to a position in which the parts are arranged on the machining table. The major disadvantage of such a solution is that the stroke of the parts is limited by the movements of the spindle. Such a solution therefore does not make it possible to make the part travel a large distance between the storage area and the machining table.
In other solutions, the spindle acts directly on the support of the workpiece and is coupled directly to this support to bring this support on the worktable. Again, the transfer is obtained by a translational movement of the tool spindle, which limits the running possibilities between the storage area and the machining table. In the latter solution, generally the part is carried on a sliding carriage type support.
An object of the present invention is therefore to propose a machining center and an installation incorporating such a center whose designs of the transfer means allow a race, theoretically unlimited, between the machining table and the parts storage center. .
Another object of the present invention is to propose a transfer device between the machining center and the coin storage device, the simplified design of which also allows the rotation of the table around a horizontal axis without interference. with the transfer device.
For this purpose, the object of the invention is a numerically controlled machining center of the type comprising a frame equipped at least with a table, stationary or movable, for receiving workpieces, for a rotary tool-holder spindle. and means for transferring the workpieces or machined parts, able to move said workpieces between the worktable and a workpiece storage area, remote from said worktable, and generally located outside the spindle grip, said workpieces being in this storage zone possibly stored on individual supports, such as pallets, characterized in that the mobile transfer means is, in the state coupled to the tool-holder spindle, driven in displacement by the rotation of the door pin -tool.
The design of the machining center in which the transfer means uses the rotational movement of the tool spindle to drive the workpieces between the storage area and the work table, allows for an extremely important stroke of the workpiece. room between these two extreme positions.
Indeed, the rotational movement of the spindle can be unlimited unlike a translational movement, it is possible to move the parts a significant distance without harming the overall size.
The invention also relates to an installation comprising: a numerically controlled machining center of the type consisting of a frame equipped with at least one fixed or movable support table for the workpieces and a rotating gate spindle tool, a device for storing machined or machined parts in which the parts and their support or pallet are preferably automatically movable from one position to another and a means for transferring the parts between the storage device and the center of the machining, characterized in that said transfer means is couplable to the tool pin and actuated, in particular, driven in displacement, by the rotation of the tool-holder spindle of the machining center.
The invention also relates to a transfer device between a numerically controlled machining center of the type consisting of a frame equipped with at least one fixed or movable support table of the workpieces and a rotating gate spindle tool, and a device for storing workpieces or machined parts in which the parts and their support or pallet are preferably automatically movable from one position to another, characterized in that said transfer means is couplable to the door pin tool and is actuated, in particular, driven in displacement, by the rotation of the tool spindle of the machining center.
The invention will be better understood on reading the following description of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 represents an overall view of an installation comprising a machining center and a storage of parts, as well as a means for transferring parts between storage device and machining center according to the invention; FIG. 2 represents a detailed view of the transfer device in a position in which a part and its support are 3 is a partial view from above of the work table and the transfer means; FIG. 4 shows a schematic view of the storage device in which the housings have been removed; FIG. 5 represents a partial view; of the connection zone between transfer means and part support pallet FIG. 6 represents a partial detail view of the connection zone between transfer means and FIG. 7 shows a detail view of the transfer medium connection zone / workpiece support pallet in a position in which the workpiece is partially driven in displacement around the workpiece. a horizontal axis and Figure 8 shows a detailed view of the work table and clamping means parts on the work table.
As mentioned above, the numerically controlled machining center, which is the subject of the invention, comprises a frame 1 equipped at least with a table 2, fixed or movable, for receiving parts 3 to be machined. By mobile table is meant a table capable of pivoting about its longitudinal axis. This axis is generally called the fourth axis of the machining center machine. This machining center further comprises a rotary spindle 4 holding tool 5 and a means 6, 7 for transferring parts 3, able to move said parts 3 between the machining table 2 and a part storage area 3 away from said table 2 and located generally outside the grip of the pin 4. In all the examples shown, the parts 3 are in this storage area, stored on individual supports such as pallets 11. A storage in the form of a stack or other parts 3 could also be considered in an equivalent manner.
Of course, such a machining center also comprises, in a manner known per se, a certain number of components such as feelers for controlling the workpieces or checking the tools installed on the table, as well as all the control means necessary for the proper operation. operation of the machining center.
In a manner characteristic of the invention, the means 6, 7 for transferring the pieces between the storage area, and in particular the storage device 11, and the machining table 2 is a movable member that can be coupled to the tool holder spindle 5. This movable member is, in the state coupled to the spindle 4 tool holder 5, driven in displacement by the rotational movement of the spindle 4 tool holder. On this basis, different designs of the transfer means can be envisaged.
In the examples shown in the figures, the transfer means 6, 7 consists of a first member 6, such as a pinion, which can be coupled to the tool-holder spindle 4 to form a rotary drive member and a second member 7 in mechanical engagement with said driving member to form, during the rotation of the driving member 6, a movable member 7 along a path, preferably predetermined. This member 7 led is constituted by a single-strand chain, movable within a guide path 8 equipping the frame 1 and / or the table 2 of said center.
The embodiment of the member 7 conducted in the form of a single-strand chain allows, in the feed position of the workpiece 3 on the machining table 2, to be able to rotate the work table 2 around its axis. longitudinal without the transfer means is detrimental to this rotation drive and prevents the latter. Such a characteristic could have been envisaged with an assembly made in the form of a closed-loop chain of endless transmission type. The guide path 8 of the chain 7 is constituted by rails or grooves formed in the frame 1 or the table 2 of the machining center.
To allow the coupling between the spindle 4 tool holder 5 and the pinion 6 of the transfer means, the axis of this pinion 6 or gear is equipped with a hexagonal shaped housing. This housing is directly engaged with the spindle equipped with a hexagonal wrench constituting a spindle tool. The spindle thus serves as an electric screwdriver. With the pin 4, the entire transfer means 6, 7 is controlled in operation from the machining center.
To facilitate the transfer, when the parts 3 are in the storage area, stored on individual supports such as pallets 11, it can be provided pallet guide rails. The paddles, driven reciprocally during the transfer operation by the transfer means, move along these rails. These pallets can therefore be equipped with rollers intended to cooperate with grooves or rails formed in the machining center.
Some installations comprise a numerically controlled machining center of the aforementioned type, a device 11 for storing parts 3 to be machined or machined in which the parts and their support or pallet 12 are preferably automatically movable from one position to another, and a means 6, 7 for transferring parts 3 between the storage device and the machining center. In this case, the transfer means is of the type mentioned above, it is thus couplable to the spindle 4 tool holder 5 and is actuated, in particular, driven in displacement, by the rotation of the spindle 4 tool holder 5 from the machining center. In this configuration, the coin storage device can be constituted, as shown in FIG. 4, by an interchangeable pallet support frame 12 each forming a table for receiving the pieces. These pallets 12 can be moved on the chassis along a predetermined trajectory. , preferably in a closed loop, for occupying a plurality of positions, at least one of which corresponds to a transfer position in which the pallet 12 holding workpiece 3 coupled to the transfer means 6, 7 is movable via the means 6, 7 transfer between the machining table 2 and the storage device 11 to allow automatic loading and / or unloading of the machining table 2.
The coupling between the transfer means 6, 7 and the workpiece pallet 12 or the workpiece 3 itself is effected by means of a member 9, such as a hook, fitted to the member 7. led transfer means. This member 9 for gripping the workpiece 3 to be machined or machined is coupled, or respectively disengageable from the part 3 or its support 12 in the storage area of said parts.
The operation of the transfer means is as follows: each workpiece pallet 12, moved in step-by-step order to occupy a succession of positions, can be coupled or respectively disconnected from the transfer means 6, 7 during its movement between two positions one of which corresponds to the so-called transfer position of the pallet 12 workpiece 3. During this passage from one position to another, the pallets are maintained substantially parallel to themselves through a set of rods palletizer 11 which will not be described in detail below. Thus, the member 9 for gripping a pallet 12 carrying part equipped with the driven element 7 of the transfer means is intended to cooperate with a complementary gripping member 13 formed on each pallet 12 workpiece.This member 13 of complementary entry of each pallet 12 passes in front of the member 9 for gripping the means 6, 7 of transfer when passing from one position to another of said pallets. This gripping member 13 is located, in the transfer position of the pallet 12, on the trajectory followed by the gripper 9 of the transfer means 7 during the movement of this transfer means towards the machining table 2. at the same time as to allow the displacement means 7 to move the drive in movement of the pallet 12 holding workpiece 3.
This mode of operation is more particularly visible in FIG. 5, in which the hook 9 equipping the end of the single-strand chain 7 is shown engaging with a hook 13 fitted to the pallet 12 for supporting the workpiece of the coin storage device. . This hook 13 is positioned projecting from one of the transverse edges of the pallet 12. This hook 13 of the door pallet 12 substantially affects the shape of a U whose branches are arranged on either side of the hook or finger 9 equipping the driven member of the transfer means in the transfer position of the pallet.This positioning is performed at the storage device when the member 13 for gripping the storage device deviates from its horizontal trajectory to start a corresponding downward stroke at one of the ends of the loop path followed by said pallet 12. The gripper 9 of the transfer means then comes to be housed in the U-shaped housing of the hook 13 which corresponds to a housing of substantially radial shape. This arrangement will subsequently allow, when the workpiece pallet is positioned on the worktable, a rotation drive of the worktable about its horizontal longitudinal axis without the transfer means is detrimental to this rotational drive, in the case of a machining center with a vertical axis and a moving table around a horizontal axis.
In the state coupled to the transfer means, the pallet 12 piece support 3 is moved in a direction substantially perpendicular to the direction it follows during its movement on the storage device. The transfer means 6, 7 drives the pallet 12 in a substantially rectilinear motion towards the machining table 2. The pallet is driven in displacement under the effect of a traction exerted by the transfer means and guided in displacement by cooperation of the rollers of the pallet with rails equipping the machining center. Once the pallet 12 piece support brought to the support table 2 parts 3, it is equipped with means 10 clamping parts that affect the shape of jaws, allowing the maintenance in position of the pallet workpiece These jaws are driven in displacement by the rotational movement of the tool spindle, as illustrated in particular in Figure 8. This again results in a simplification of the construction of the machining center. . When the machining operation is complete, the transfer means is moved in a reverse direction to return the workpiece pallet to the storage device. The storage device 11 is then driven in displacement to bring a new pallet 12 in the transfer position. The transfer can then be performed again in a manner similar to what has just been described above.
The device that allows the storage of parts in the storage area may be more or less sophisticated. In the examples shown, this storage device consists of a palletizer; in this case, the frame of the machining center defines an enclosure within which are housed at least partially the table 2, the tool spindle and the transfer means. The storage device for machined or machined parts is located outside this chamber of the machining center.
When the storage device thus consists of an interchangeable pallet support frame each forming a table for receiving the parts, said pallets being movable stepwise on the chassis along a predetermined path to occupy a plurality of positions of which the 1 corresponds to a so-called transfer position in which the whole piece / pallet is able to be moved by the transfer means between the machining table and the storage area, it becomes possible to load or unload respectively the device The installation may comprise two similar storage devices, one of the storage devices being coupled to the machining center, to allow the automatic transfer of parts between the storage device and the table while parallel, another storage device is positioned in the vicinity of a coin loading station which allows To prepare the pallets and their supports in masked time. When all the parts of the pallets of the first storage device have been machined, it is sufficient in a few minutes to separate and move the storage device located in the vicinity of the machining center and replace it with a new storage device to allow a new machining period that can last several hours without human intervention.
To allow rapid positioning of the storage device in the vicinity of the machining center, it can be provided on the ground means for locating and positioning the storage device in the vicinity of the machining center. Generally this palletizer is moved mu via a pallet truck to facilitate replacement operations of the storage device.
As indicated in the above description, the transfer means is reciprocated and has been designed to allow a transfer of the parts and their supports in both directions between the table 2 of machining and storage device. It could similarly be provided two storage devices positioned on either side of the machining center which would then be equipped with two transfer means.
As mentioned above, the operation of such an installation is extremely simple: initially, a coin storage device is equipped with blank parts to be machined, this loading operation being carried out in masked time. Once the storage device has been prepared, it is positioned for example by means of a pallet truck in the vicinity of the machining center. The machining center 1 and automatically supplied with pallets of workpieces performs a first transfer of the workpiece support pallet occupying the transfer position towards the work table, the workpiece is then machined and then returned to the position transfer. The pallets are then automatically moved in step-by-step from one position to another and a new workpiece pallet is thus brought into the transfer position. The transfer can again take place followed by a machining operation. .
This machining center can thus operate without human intervention during the machining of twenty pallets, which corresponds to a range of about eight hours.
The machining of all parts completed, the operator proceeds to simply change the storage device to install a new storage device whose parts are ready to be machined.
While the machining center is machining parts of the second storage device, the operator, installed at an unloading station, dismounts the machined parts and replaces them with new raw parts.
It should be noted that in order to perfect the operation of the spindle, particularly when it is used as an actuating member for the transfer means and the clamping means, the latter can be equipped with a torque limit.
REVENDICATIONS
1. Centre d'usinage à commande numérique du type comprenant un bâti (1) équipé au moins d'une table (2), fixe ou mobile, de réception de pièces (3) à usiner, d'une broche (4) rotative porte-outil (5) et d'un moyen (6, 7) de transfert des pièces (3) à usiner ou usinées, apte à déplacer lesdites pièces (3) entre la table (2) et une zone de stockage des pièces (3), éloignée de ladite table (2), et située généralement en dehors de l'emprise de la broche (4), lesdites pièces (3) étant dans cette zone de stockage éventuellement stockées sur des supports individuels, tels que palettes (11), caractérisé en ce que le moyen (6, 7) de transfert mobile est, à l'état couplé à la broche (4) porte-outil (5), entraîné en déplacement par la rotation de la broche (4) porte-outil. 1. numerically controlled machining center of the type comprising a frame (1) equipped at least with a table (2), fixed or movable, for receiving workpieces (3) to be machined, a rotating spindle (4) tool holder (5) and means (6, 7) for transferring workpieces (3) to be machined or machined, able to move said workpieces (3) between the table (2) and a part storage area ( 3), remote from said table (2), and generally located outside the right-of-way of the pin (4), said pieces (3) being in this storage area possibly stored on individual supports, such as pallets (11). ), characterized in that the movable transfer means (6, 7) is, in the state coupled to the tool holder spindle (4) (5), driven in displacement by the rotation of the spindle (4) carrying tool.