WO1989002331A1 - Automatic machine for processing mechanical parts - Google Patents

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WO1989002331A1
WO1989002331A1 PCT/FR1988/000402 FR8800402W WO8902331A1 WO 1989002331 A1 WO1989002331 A1 WO 1989002331A1 FR 8800402 W FR8800402 W FR 8800402W WO 8902331 A1 WO8902331 A1 WO 8902331A1
Authority
WO
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machining
machine according
slide
unit
bring
Prior art date
Application number
PCT/FR1988/000402
Other languages
French (fr)
Inventor
Pierre Buessinger
Philippe Berthet
Original Assignee
Somex S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO1989002331A1 publication Critical patent/WO1989002331A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G11/00—Feeding or discharging mechanisms combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, thread-cutting machines

Definitions

  • the present invention relates to an automatic processing machine for mechanical parts and in particular for machining and / or tapping nuts, comprising a supply device designed to bring said parts to at least one processing unit.
  • the current machines which provide the tapping of the nuts do not include any device for very precisely positioning the nuts so that the axis of the tap is completely perpenicular to the upper and lower generally hexagonal faces of said nuts.
  • automated assembly carried out by assembly robots which is increasingly common, especially in the automotive industry, requires very high precision in the manufacture of nuts.
  • the axis of the thread must be perpendicular to the plane of the main faces with minimal tolerance, so that the nut can be correctly engaged and screwed onto the corresponding bolt.
  • the present invention proposes to overcome this drawback by providing a machine which makes it possible to carry out the machining and / or tapping of the nuts with sufficient precision to allow the mounting of these nuts by assembly robots.
  • the processing machine is characterized in that the feeding device comprises means for bringing one piece after another into a central machining unit, in that this central machining unit comprises positioning members for holding these parts during their machining and machining members for carrying out said machining, and in that the machine also comprises two lateral processing units arranged on either side of the central processing unit machining, distributing means for successively distributing to each of these lateral processing units a part previously machined by the central machining unit, as well as drive and control means for generating the movements of the moving parts.
  • the feed device comprises a manipulator arm arranged to pick up a part at a given supply point and to bring it towards the positioning members.
  • the positioning members advantageously comprise a mandrel with two jaws with concentric clamping.
  • the central machining unit preferably comprises an upper spindle and a lower spindle, respectively mounted on two slides arranged to ensure the upward and downward movements of these spindles.
  • the distributing means preferably comprise a slide with transverse displacement arranged to push a previously machined part from the machining zone towards the tapping zone.
  • the manipulator arm is advantageously arranged to bring a part to be treated below a previously brought part which has undergone said machining, and to lift said machined part.
  • the slide with transverse displacement is mounted above the clamping mandrel and its trajectory passes through the position occupied by said machined part raised by the next part brought by the manipulator arm.
  • This slider preferably comprises a pusher arranged to push said part during its transverse displacement, a retaining tab arranged to limit the displacement in height of this part during its transverse displacement and a plane lower face of height reference for the next part.
  • the slide is arranged to effect a transverse movement right-left or vice versa and vice versa to bring a first part to a first lateral processing unit, and to effect a transverse movement left-right or vice versa. vice versa, to bring a second part to the second lateral treatment unit.
  • the slide with transverse movement is controlled by a mechanism comprising two cams and two master cylinders controlled by these cams.
  • the manipulator arm is hydraulically controlled respectively by two cams associated respectively with two master cylinders.
  • the frame advantageously includes a lubricant recycling tank containing a recycling pump.
  • fig. 1 represents a side view in elevation of the machine according to the invention
  • fig. 2 shows a front view of the machine according to FIG. 1,
  • fig. 3 represents a front view of the two-jaw clamping mandrel and of the parts distributor slide
  • fig. shows a side view of the clamping mandrel and the distributor slide
  • fig. 5 shows a ' bottom view illustrating the mandrel and the slide as well as the drive mechanism of this slide.
  • the machine 10 shown has a frame 1 1 on which are mounted a supply device 12 designed to bring the nuts to be machined and tapped to a central machining unit 13 and two lateral tapping units 1 and 15 arranged on either side of the central machining unit 13, and various control and drive means which will be described in more detail below.
  • the nuts are brought by a slide 16 in the shape of an arc of a circle and taken one by one by a clamping arm 17 which brings them into position in the central machining unit 13.
  • a clamping mandrel keeps them during the entire machining period which can consist of a single or double-sided surfacing or any other machining operation such as chamfering etc.
  • the nuts are distributed alternately to the right and to the left towards the two lateral tapping units.
  • the double tapping unit saves considerable time. Indeed, it is estimated that the duration of the machining performed by the central machining unit 13 is substantially equal to half the time required for tapping performed by the lateral tapping units.
  • the existence of two tapping units makes it possible to carry out a complete machining while the two tapping units each carry out a half tapping operation, that is to say globally a complete tapping.
  • the nuts are removed on a ramp (not shown) from where they can be taken up, for example, by a belt conveyor, a bucket chain or any other suitable device.
  • the shavings and the lubricant are recovered by tanks 18 and 19.
  • the nuts are brought one by one, by a distributor of the vibrator type or the like, to the upper entry of the slide 16 from where they slide one behind the other to the lower point d 'where they are supported by the manipulator arm 17 according to a movement which will be described later.
  • the central machining unit 13 of a known type consists, in this case, of a lower spindle 20 driven by a drive motor 21 coupled to the spindle axis by a masked belt 22 by a protective cover 23, as well as an upper spindle 24 driven by a drive motor 25 coupled to the spindle axis by a belt 26 masked by a protective cover 27.
  • the lower spindle 20 is mounted on a slide 28 arranged to allow said pin to be moved in a vertical direction. This up-down movement is controlled by an appropriate electronic circuit, housed in a housing 29.
  • a mechanical end-of-travel stop 30, adjustable in position is mounted on a fixed support 31 secured to one of the elements of the slide 28 , and limits the stroke of the upward movement of the lower spindle.
  • the upper pin 24 is mounted on a slide 32 arranged to allow the said pin to be moved in a vertical direction. This up-down movement is controlled by appropriate electrical switches housed in a housing 33.
  • a mechanical limit stop 34, adjustable in position, is mounted on a fixed support 35 secured to one of the elements of the slide 32 and limits the travel of the downward movement of the upper spindle.
  • the lower and upper pins are designed to provide machining, respectively on the lower face and the upper face of a nut and / or in the bore of the nut, these operations can be carried out individually or jointly.
  • Each of the two lateral tapping units 14 and 15 of known type, as shown in FIG. 2, comprises a spindle 40 fitted with a tool holder 41 and driven by a drive motor 42.
  • the assembly is mounted on a slide 43 which provides the height adjustment in a vertical direction of the tapping units.
  • the slides 43 are mechanically actuated.
  • the lower part of the frame contains a lubricant tank 52 in which a recycling pump 53 plunges, the role of which is to circulate the lubricant which sprinkles the machining and tapping tools during their work.
  • a perforated sheet 54 retains the chips which fall into the tanks 18 and 19 which can also receive the machined and threaded nuts, unless the latter are directly removed by a conveyor belt or the like (not shown).
  • a deflector 55 is mounted on the central machining unit.
  • the corresponding mechanism comprises four master cylinders 44 (44 'hidden in fig. 1) and 45 (45' also hidden in fig. 1) whose phases are controlled by four cams 46, 47 and 46 ', 47', these the latter being hidden in fig. 1.
  • the cams 46 and 47 are mounted on a rotary shaft 48 driven by a reduction pulley 49 which controls the movements of the manipulator arm 17, and the cams 46 'and 47' are mounted on a shaft 48 'driven in a ratio of 1 / 2 by the pinions 50 (the latter also being masked in FIG. 1), which control the movements of the slide 57.
  • This mechanical assembly is mounted in a housing of the frame 1 1, the base of which is constituted by an oil tank 51 in which the cams 46, 47, 46 'and 47' are immersed. The mechanism described above ensures synchronization of the movements of the manipulator arm 17 and of the transverse transverse slide 57.
  • the clamping mandrel 56 of known type essentially consists of a body 60 and two jaws 61 sliding inside this body. As mentioned above, these jaws are concentrically clamped and are actuated symmetrically by a hydraulic cylinder (not shown) incorporated in the body 60.
  • the jaws 61 are interchangeable and can be replaced according to the dimensions of the parts to be machined and tapped.
  • the distribution slide 57 essentially consists of a body 70 mounted on the cylinder of a hydraulic cylinder 71 between two compression springs 72 and 73 whose role is to absorb excessive stresses due, if necessary, to a blockage of the slide if a part gets stuck during its lateral movement which must bring it from the central machining unit towards one of the lateral tapping units and compensate for the variations of the strokes due to the different dimensions of the parts.
  • the hydraulic control liquid is injected through the opening 74 into the central duct 75 of the piston rod 76, which has the effect of displacing the cylinder of the jack 71 to which the body 70 of the distributor slide 57.
  • this body carries a support 77 to which is fixed, for example by means of screws 78, the distributor plate 79 of the slide 57.
  • This plate comprises at each of its ends, on the one hand a pusher 80 having for example an angular cutout which adapts to the profile of the nuts to be tapped, and on the other hand a retaining tab 81 which extends beyond the pusher to retain the parts to be treated and prevent them from being lifted during their transfer from the central machining unit to one either side of the tapping units.
  • a support 82 is mounted which receives two guides 83.
  • the parts pushed by the distributor slide are guided by the guide 83 and braked by a spring 84.
  • the stroke of the slide is determined in such a way that the nuts thus braked are brought into the exact position in which they will be treated. After removing the tap, the nut remains in place and will be pushed back by the next nut brought into the working position by the slide.
  • the manipulator arm When the parts to be treated are nuts, the manipulator arm is positioned under the feed ramp, takes the nut directly placed above its end, and moves it on a trajectory which is a combination of a rotational movement around a vertical axis and a translational movement along a vertical axis, to bring it below the central machining unit.
  • the nut carried by the manipulator arm is brought directly below the nut previously brought in and momentarily retained by the jaws of the clamping mandrel.
  • the manipulator arm moves from bottom to top and lifts the previous nut, the clamping jaws being loosened beforehand to release the nut whose machining is finished.
  • the lower nut is then supported by the jaws of the clamping mandrel and the upper nut is carried freely by the lower nut.
  • the distributor slide or more precisely the retaining lug 81 of this slide is brought previously into position above the upper nut and prevents its overturning.
  • the lower surface of the pusher 80 constitutes a height reference which ensures the precise positioning of the lower nut during the mid-stroke tightening of the pusher 80.
  • the distributor slide moves, for example, from left to right to bring the upper nut into position under the right side tapping unit.
  • the thread nut pushes the nut previously tapped which falls into the receiving tank or which is discharged by an appropriate device.
  • the slider then remains on the right side of the central machining unit until a new nut is brought in by the manipulator arm and the previously machined nut is lifted by the next nut.
  • the distributor slide then moves from right to left to bring the upper nut into position under the left side tapping unit.
  • the machining is carried out twice as fast as the tapping and this is the reason why two tapping units have been provided for a central machining unit.
  • the transverse displacement slide 57 can be associated with chucks of known type, with concentric tightening, controlled hydraulically or pneumatically.
  • the mandrels would appear directly under the central machining unit 13 and the lateral tapping units 14, 15, which would make it possible to keep the part maintained during all movements.
  • the machine according to the invention comprises a central machining unit which is for example a surfacing or chamfering unit, etc., and two lateral processing units which are arranged to perform the tapping of the nuts brought by the manipulator arm, other operations could be carried out on this machine depending on the parts which one plans to treat and the results which one wishes to obtain.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)
  • Processing Of Meat And Fish (AREA)

Abstract

Automatic machine (10) for processing mechanical parts, composed essentially of a frame (11) on which are mounted a delivery device (12) designed, for example, to move the nuts to be machined and threaded towards a central machining unit (13) and two lateral threading units positioned on each side of said unit (13). The nuts supplied by a slide (16) are manipulated by a handling arm (17) and brought into position in the central machining unit (13). A clamping chuck (56) holds them in place during this operation. A transversely moving slide bar (57) then distributes them alternately to the right-hand lateral threading unit and to the left-hand lateral threading unit. This machine is particularly advantageous since it enables a very precise threading to be achieved, perpendicular to the plane surface of the nuts.

Description

MACHINE DE TRAITEMENT DE PIECES DE MECANIQUEMECHANICAL PARTS PROCESSING MACHINE
La présente invention concerne une machine de traitement automatique de pièces de mécanique et notamment pour l'usinage et/ou le taraudage des écrous, comprenant un dispositif d'alimentation conçu pour amener lesdites pièces vers au moins une unité de traitement.The present invention relates to an automatic processing machine for mechanical parts and in particular for machining and / or tapping nuts, comprising a supply device designed to bring said parts to at least one processing unit.
Les machines actuelles qui assurent le taraudage des écrous ne comportent aucun dispositif pour positionner de façon très précise les écrous de telle manière que l'axe du taraud soit tout à fait perpen¬ diculaire aux faces supérieure et inférieure généralement hexagonales desdits écrous. Or, l'assemblage automatisé effectué par des robots de montage qui est de plus en plus courant, notamment dans l'industrie automobile, exige une précision très grande dans la fabrication des écrous. En particulier, l'axe du taraudage doit être perpendiculaire au plan des faces principales avec une tolérance minime, pour que l'écrou puisse être engagé correctement et vissé sur le boulon correspondant.The current machines which provide the tapping of the nuts do not include any device for very precisely positioning the nuts so that the axis of the tap is completely perpenicular to the upper and lower generally hexagonal faces of said nuts. However, automated assembly carried out by assembly robots which is increasingly common, especially in the automotive industry, requires very high precision in the manufacture of nuts. In particular, the axis of the thread must be perpendicular to the plane of the main faces with minimal tolerance, so that the nut can be correctly engaged and screwed onto the corresponding bolt.
Cette caractéristique ne peut pas être garantie par les machines actuelles.This characteristic cannot be guaranteed by current machines.
La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en réalisant une machine qui permet d'effectuer l'usinage et/ou le taraudage des écrous avec une précision suffisante pour permettre le montage de ces écrous par des robots d'assemblage.The present invention proposes to overcome this drawback by providing a machine which makes it possible to carry out the machining and / or tapping of the nuts with sufficient precision to allow the mounting of these nuts by assembly robots.
Dans ce but, la machine de traitement selon l'invention est caractérisée en ce que le dispositif d'alimentation comprend des moyens pour amener une pièce après l'autre dans une unité centrale d'usinage, en ce que cette unité centrale d'usinage comporte des organes de positionnement pour maintenir ces pièces pendant leur usinage et des organes d'usinage pour effectuer ledit usinage, et en ce que la machine comprend également deux unités latérales de traitement disposées de part et d'autre de l'unité centrale d'usinage, des moyens répartiteurs pour distribuer successivement à chacune de ces unités latérales de traitement une pièce préalablement usinée par l'unité centrale d'usinage, ainsi que des moyens d'entraînement et de commande pour engendrer les déplacements des pièces en mouvement. Selon un mode de réalisation avantageux de la machine, le dispositif d'alimentation comporte un bras manipulateur agencé pour prélever une pièce en un point d'approvisionnement donné et pour l'amener vers les organes de positionnement.For this purpose, the processing machine according to the invention is characterized in that the feeding device comprises means for bringing one piece after another into a central machining unit, in that this central machining unit comprises positioning members for holding these parts during their machining and machining members for carrying out said machining, and in that the machine also comprises two lateral processing units arranged on either side of the central processing unit machining, distributing means for successively distributing to each of these lateral processing units a part previously machined by the central machining unit, as well as drive and control means for generating the movements of the moving parts. According to an advantageous embodiment of the machine, the feed device comprises a manipulator arm arranged to pick up a part at a given supply point and to bring it towards the positioning members.
Les organes de positionnement comportent avantageusement un mandrin à deux mors à serrage concentrique.The positioning members advantageously comprise a mandrel with two jaws with concentric clamping.
L'unité centrale d'usinage comporte de préférence une broche supérieure et une broche inférieure, respectivement montées sur deux coulisses agencées pour assurer les déplacements de montée et de descente de ces broches.The central machining unit preferably comprises an upper spindle and a lower spindle, respectively mounted on two slides arranged to ensure the upward and downward movements of these spindles.
Les moyens répartiteurs comportent de préférence un coulisseau à déplacement transversal agencé pour repousser une pièce préalablement usinée de la zone d'usinage vers la zone de taraudage.The distributing means preferably comprise a slide with transverse displacement arranged to push a previously machined part from the machining zone towards the tapping zone.
Le bras manipulateur est avantageusement agencé pour amener une pièce à traiter au-dessous d'une pièce amenée précédemment et qui a subi ledit usinage, et pour soulever ladite pièce usinée.The manipulator arm is advantageously arranged to bring a part to be treated below a previously brought part which has undergone said machining, and to lift said machined part.
Le coulisseau à déplacement transversal est monté au-dessus du mandrin de serrage et sa trajectoire passe par la position occupée par ladite pièce usinée soulevée par la pièce suivante amenée par le bras manipulateur.The slide with transverse displacement is mounted above the clamping mandrel and its trajectory passes through the position occupied by said machined part raised by the next part brought by the manipulator arm.
Ce coulisseau comporte de préférence un poussoir agencé pour repousser ladite pièce lors de son déplacement transversal, une patte de retenue agencée pour limiter le déplacement en hauteur de cette pièce pendant son déplacement transversai et une face inférieure plane de référence de hauteur pour la pièce suivante.This slider preferably comprises a pusher arranged to push said part during its transverse displacement, a retaining tab arranged to limit the displacement in height of this part during its transverse displacement and a plane lower face of height reference for the next part.
Pendant un cycle de fonctionnement de la machine, le coulisseau est agencé pour effectuer un déplacement transversai droite-gauche ou vice et versa pour amener une première pièce à une première unité latérale de traitement, et pour effectuer un déplacement transversai gauche- droite ou vice et versa, pour amener une deuxième pièce à la deuxième unité latérale de traitement. Le coulisseau à déplacement transversal est commandé par un mécanisme comportant deux cames et deux maîtres cylindres commandés par ces cames.During a machine operating cycle, the slide is arranged to effect a transverse movement right-left or vice versa and vice versa to bring a first part to a first lateral processing unit, and to effect a transverse movement left-right or vice versa. vice versa, to bring a second part to the second lateral treatment unit. The slide with transverse movement is controlled by a mechanism comprising two cams and two master cylinders controlled by these cams.
Le bras manipulateur est commandé hydrauliquement respectivement par deux cames associées respectivement à deux maîtres cylindres.The manipulator arm is hydraulically controlled respectively by two cams associated respectively with two master cylinders.
Le bâti comporte avantageusement un bac de recyclage du lubrifiant contenant une pompe de recyclage.The frame advantageously includes a lubricant recycling tank containing a recycling pump.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel :The present invention will be better understood with reference to the description of an exemplary embodiment and the attached drawing in which:
la fig. 1 représente une vue de côté en élévation de la machine selon l'invention,fig. 1 represents a side view in elevation of the machine according to the invention,
la fig. 2 représente une vue frontale de la machine selon la fig. 1,fig. 2 shows a front view of the machine according to FIG. 1,
la fig. 3 représente une vue frontale du mandrin de serrage à deux mors et du coulisseau répartiteur des pièces,fig. 3 represents a front view of the two-jaw clamping mandrel and of the parts distributor slide,
la fig. représente une vue de côté du mandrin de serrage et du coulisseau répartiteur, etfig. shows a side view of the clamping mandrel and the distributor slide, and
la fig. 5 représente une' vue de dessous illustrant le mandrin et le coulisseau ainsi que le mécanisme d'entraînement de ce coulisseau.fig. 5 shows a ' bottom view illustrating the mandrel and the slide as well as the drive mechanism of this slide.
En référence aux fig. 1 et 2, la machine 10 représentée comporte un bâti 1 1 sur lequel sont montés un dispositif d'alimentation 12 conçu pour amener les écrous à usiner et à tarauder vers une unité centrale d'usinage 13 et deux unités latérales de taraudage 1 et 15 disposées de part et d'autre de l'unité centrale d'usinage 13, et divers moyens de commande et d'entraînement qui seront décrits plus en détail par la suite.With reference to fig. 1 and 2, the machine 10 shown has a frame 1 1 on which are mounted a supply device 12 designed to bring the nuts to be machined and tapped to a central machining unit 13 and two lateral tapping units 1 and 15 arranged on either side of the central machining unit 13, and various control and drive means which will be described in more detail below.
En fonctionnement, les écrous sont amenés par une glissière 16 en forme d'arc de cercle et pris en charge un à un par un bras mampulateur 17 qui les amène en position dans l'unité centrale d'usinage 13. Dans cette unité, un mandrin de serrage les maintient pendant toute la durée de l'usinage qui peut consister en un surfaçage simple ou double face ou en toute autre opération d'usinage telle que le chanfreinage etc. A la suite de cette intervention, les écrous sont distribués alternativement à droite et à gauche vers les deux unités latérales de taraudage. La double unité de taraudage permet un gain de temps considérable. En effet, on estime que la durée de l'usinage effectué par l'unité centrale d'usinage 13 est sensiblement égale à la moitié du temps nécessaire au taraudage effectué par les unités latérales de taraudage. De ce fait, l'existence de deux unités de taraudage permet d'effectuer un usinage complet pendant que les deux unités de taraudage effectuent chacune une demi-opération de taraudage, c'est-à-dire globalement un taraudage complet. Après le taraudage, les écrous sont évacués sur une rampe (non représentée) d'où ils peuvent être repris par exemple par un transporteur à bande, une chaîne à godets ou tout autre dispositif approprié. Les copeaux et le lubrifiant sont récupérés par des bacs 18 et 19.In operation, the nuts are brought by a slide 16 in the shape of an arc of a circle and taken one by one by a clamping arm 17 which brings them into position in the central machining unit 13. In this unit, a clamping mandrel keeps them during the entire machining period which can consist of a single or double-sided surfacing or any other machining operation such as chamfering etc. Following this intervention, the nuts are distributed alternately to the right and to the left towards the two lateral tapping units. The double tapping unit saves considerable time. Indeed, it is estimated that the duration of the machining performed by the central machining unit 13 is substantially equal to half the time required for tapping performed by the lateral tapping units. Therefore, the existence of two tapping units makes it possible to carry out a complete machining while the two tapping units each carry out a half tapping operation, that is to say globally a complete tapping. After tapping, the nuts are removed on a ramp (not shown) from where they can be taken up, for example, by a belt conveyor, a bucket chain or any other suitable device. The shavings and the lubricant are recovered by tanks 18 and 19.
Dans la réalisation représentée par ces figures, les écrous sont amenés un à un, par un distributeur du type vibreur ou similaire, à l'entrée supérieure de la glissière 16 d'où ils glissent les uns derrière les autres jusqu'au point inférieur d'où ils sont pris en charge par le bras manipulateur 17 selon un mouvement qui sera décrit par la suite.In the embodiment represented by these figures, the nuts are brought one by one, by a distributor of the vibrator type or the like, to the upper entry of the slide 16 from where they slide one behind the other to the lower point d 'where they are supported by the manipulator arm 17 according to a movement which will be described later.
L'unité centrale d'usinage 13 d'un type connu se compose, dans le cas présent, d'une broche inférieure 20 entraînée par un moteur d'entraî¬ nement 21 couplé à l'axe de la broche par une courroie 22 masquée par un capot de protection 23, ainsi que d'une broche supérieure 24 entraînée par un moteur d'entraînement 25 couplé à l'axe de la broche par une courroie 26 masquée par un capot protecteur 27. La broche inférieure 20 est montée sur une coulisse 28 agencée pour permettre de déplacer ladite broche selon une direction verticale. Ce déplacement de montée-descente est contrôlé par un circuit électronique approprié, logé dans un boîtier 29. Une butée mécanique de fin de course 30, réglable en position, est montée sur un support fixe 31 solidaire d'un des éléments de la coulisse 28, et limite la course du mouvement ascendant de la broche inférieure. De façon similaire, la broche supérieure 24 est montée sur une coulisse 32 agencée pour permettre de déplacer ladite broche selon une direction verticale. Ce déplacement de montée-descente est contrôlé par des interrupteurs électriques appropriés logés dans un boîtier 33. Une butée mécanique de fin de course 34, réglable en position, est montée sur un support fixe 35 solidaire d'un des éléments de la coulisse 32 et limite la course du mouvement descendant de la broche supérieure.The central machining unit 13 of a known type consists, in this case, of a lower spindle 20 driven by a drive motor 21 coupled to the spindle axis by a masked belt 22 by a protective cover 23, as well as an upper spindle 24 driven by a drive motor 25 coupled to the spindle axis by a belt 26 masked by a protective cover 27. The lower spindle 20 is mounted on a slide 28 arranged to allow said pin to be moved in a vertical direction. This up-down movement is controlled by an appropriate electronic circuit, housed in a housing 29. A mechanical end-of-travel stop 30, adjustable in position, is mounted on a fixed support 31 secured to one of the elements of the slide 28 , and limits the stroke of the upward movement of the lower spindle. Similarly, the upper pin 24 is mounted on a slide 32 arranged to allow the said pin to be moved in a vertical direction. This up-down movement is controlled by appropriate electrical switches housed in a housing 33. A mechanical limit stop 34, adjustable in position, is mounted on a fixed support 35 secured to one of the elements of the slide 32 and limits the travel of the downward movement of the upper spindle.
Les broches inférieure et supérieure sont conçues pour assurer un usinage, respectivement sur la face inférieure et la face supérieure d'un écrou et/ou dans l'alésage de l'écrou, ces opérations pouvant être effectuées individuellement ou conjointement.The lower and upper pins are designed to provide machining, respectively on the lower face and the upper face of a nut and / or in the bore of the nut, these operations can be carried out individually or jointly.
Chacune des deux -unités latérales de taraudage 14 et 15 de type connu, telles que représentées par la fig. 2, comporte une broche 40 équipée d'un porte-outil 41 et entraîné par un moteur d'entraînement 42. L'ensemble est monté sur une coulisse 43 qui assure le réglage en hauteur selon une direction verticale des unités de taraudage. Les coulisses 43 sont actionnées mécaniquement.Each of the two lateral tapping units 14 and 15 of known type, as shown in FIG. 2, comprises a spindle 40 fitted with a tool holder 41 and driven by a drive motor 42. The assembly is mounted on a slide 43 which provides the height adjustment in a vertical direction of the tapping units. The slides 43 are mechanically actuated.
La partie inférieure du bâti contient un bac à lubrifiant 52 dans lequel plonge une pompe de recyclage 53 dont le rôle consiste à faire circuler le lubrifiant qui asperge les outils d'usinage et de taraudage pendant leur travail. Une tôle perforée 54 retient les copeaux qui tombent dans les bacs 18 et 19 qui peuvent également réceptionner les écrous usinés et taraudés, à moins que ces derniers ne soient directement évacués par un transporteur à bande ou similaire (non représenté). Un déflecteur 55 est monté sur l'unité centrale d'usinage.The lower part of the frame contains a lubricant tank 52 in which a recycling pump 53 plunges, the role of which is to circulate the lubricant which sprinkles the machining and tapping tools during their work. A perforated sheet 54 retains the chips which fall into the tanks 18 and 19 which can also receive the machined and threaded nuts, unless the latter are directly removed by a conveyor belt or the like (not shown). A deflector 55 is mounted on the central machining unit.
Lorsque les écrous sont amenés par le bras manipulateur 17, ils sont pris en charge par le mandrin 56 à deux mors à serrage concentrique. Après leur usinage, un coulisseau 57 à déplacement transversal les distribue alternativement à l'unité latérale droite de taraudage et à l'unité latérale gauche de taraudage. Le mécanisme correspondant comporte quatre maîtres cylindres 44 (44' caché sur la fig. 1 ) et 45 (45' également caché sur la fig. 1 ) dont les phases sont commandées par quatre cames 46, 47 et 46', 47', ces dernières étant cachées sur la fig. 1. Les cames 46 et 47 sont montées sur un arbre rotatif 48 entraîné par une poulie réductrice 49 qui commande les déplacements du bras manipulateur 17, et les cames 46' et 47' sont montées sur un arbre 48' entraîné suivant un rapport de 1/2 par les pignons 50 (ces derniers étant également masqués sur la fig. 1), qui commandent les déplacements du coulisseau 57. Cet ensemble mécanique est monté dans un carter du bâti 1 1 dont le socle est constitué par un bac à huile 51 dans lequel plongent les cames 46, 47, 46' et 47'. Le mécanisme décrit ci-dessus assure le synchronisme des déplacements du bras manipulateur 17 et du coulisseau à dépia- cernent transversai 57.When the nuts are brought by the manipulator arm 17, they are supported by the mandrel 56 with two jaws with concentric tightening. After their machining, a slide 57 with transverse displacement distributes them alternately to the right side tapping unit and to the left side tapping unit. The corresponding mechanism comprises four master cylinders 44 (44 'hidden in fig. 1) and 45 (45' also hidden in fig. 1) whose phases are controlled by four cams 46, 47 and 46 ', 47', these the latter being hidden in fig. 1. The cams 46 and 47 are mounted on a rotary shaft 48 driven by a reduction pulley 49 which controls the movements of the manipulator arm 17, and the cams 46 'and 47' are mounted on a shaft 48 'driven in a ratio of 1 / 2 by the pinions 50 (the latter also being masked in FIG. 1), which control the movements of the slide 57. This mechanical assembly is mounted in a housing of the frame 1 1, the base of which is constituted by an oil tank 51 in which the cams 46, 47, 46 'and 47' are immersed. The mechanism described above ensures synchronization of the movements of the manipulator arm 17 and of the transverse transverse slide 57.
L'ensemble des informations sur la position des déplacements du bras manipulateur et du coulisseau à déplacement transversal 57 est recueilli à la sortie de l'arbre 48' par un jeu de cames et un boîtier à contact 58.All of the information on the position of the movements of the manipulator arm and of the transverse movement slide 57 is collected at the outlet of the shaft 48 ′ by a set of cams and a contact box 58.
La synchronisation au manipulateur 17 et coulisseau 57 de l'ensemble • des mouvements des éléments : mandrin 56, unité centrale d'usinage 13 et unités latérales de taraudage 14 et 15, est assurée par un système électronique, non représenté par les fig. 1 et 2, qui traite les informations citées ci-dessus.Synchronization with the manipulator 17 and slide 57 of all of the movements of the elements: mandrel 56, central machining unit 13 and lateral tapping units 14 and 15 is ensured by an electronic system, not shown in FIGS. 1 and 2, which processes the information cited above.
Le mandrin de serrage ainsi que le coulisseau de distribution seront décrits plus en détails par la suite.The chuck as well as the distribution slide will be described in more detail later.
En référence aux fig. 3 à 5, le mandrin de serrage 56 de type connu se compose essentiellement d'un corps 60 et de deux mors 61 coulissant à l'intérieur de ce corps. Comme mentionné précédemment, ces mors sont à serrage concentrique et sont actionnés de façon symétrique par un vérin hydraulique (non représenté) incorporé au corps 60. Les mors 61 sont interchangeables et peuvent être remplacés en fonction des dimensions des pièces à usiner et à tarauder.With reference to fig. 3 to 5, the clamping mandrel 56 of known type essentially consists of a body 60 and two jaws 61 sliding inside this body. As mentioned above, these jaws are concentrically clamped and are actuated symmetrically by a hydraulic cylinder (not shown) incorporated in the body 60. The jaws 61 are interchangeable and can be replaced according to the dimensions of the parts to be machined and tapped.
Le coulisseau de distribution 57 se compose essentiellement d'un corps 70 monté sur le cylindre d'un vérin hydraulique 71 entre deux ressorts de compression 72 et 73 dont le rôle consiste à absorber les contraintes excessives dues, le cas échéant, à un blocage du coulisseau si une pièce se coince au cours de son déplacement latéral qui doit l'amener de l'unité centrale d'usinage vers une des unités latérales de taraudage et compenser les variations des courses dues aux différentes dimensions des pièces. Pour commander les déplacements du coulisseau, le liquide de commande hydraulique est injecté par l'ouverture 74 dans le conduit central 75 de la tige ύe piston 76, ce qui a pour effet de déplacer le cylindre du vérin 71 auquel est couplé le corps 70 du coulisseau distributeur 57. A son extrémité antérieure, ce corps porte un support 77 auquel est fixée, par exemple au moyen de vis 78, la plaque répartitrice 79 du coulisseau 57. Cette plaque comporte à chacune de ses extrémités, d'une part un poussoir 80 ayant par exemple une découpe angulaire qui s'adapte au profil des écrous à tarauder, et d'autre part une patte de retenue 81 qui se prolonge au-delà du poussoir pour retenir les pièces à traiter et éviter qu'elles ne se soulèvent pendant leur transfert de l'unité centrale d'usinage vers l'une ou l'autre des unités latérales de taraudage.The distribution slide 57 essentially consists of a body 70 mounted on the cylinder of a hydraulic cylinder 71 between two compression springs 72 and 73 whose role is to absorb excessive stresses due, if necessary, to a blockage of the slide if a part gets stuck during its lateral movement which must bring it from the central machining unit towards one of the lateral tapping units and compensate for the variations of the strokes due to the different dimensions of the parts. To control the movements of the slide, the hydraulic control liquid is injected through the opening 74 into the central duct 75 of the piston rod 76, which has the effect of displacing the cylinder of the jack 71 to which the body 70 of the distributor slide 57. At its anterior end, this body carries a support 77 to which is fixed, for example by means of screws 78, the distributor plate 79 of the slide 57. This plate comprises at each of its ends, on the one hand a pusher 80 having for example an angular cutout which adapts to the profile of the nuts to be tapped, and on the other hand a retaining tab 81 which extends beyond the pusher to retain the parts to be treated and prevent them from being lifted during their transfer from the central machining unit to one either side of the tapping units.
En dessous de chacune des deux unités de taraudage, est monté un support 82 qui reçoit deux guides 83. Les pièces poussées par le coulisseau répartiteur sont guidées par le guide 83 et freinées par un ressort 84. La course du coulisseau est déterminée de telle manière que les écrous ainsi freinés soient amenés dans la position exacte dans laquelle ils seront traités. Après le retrait du taraud, l'écrou reste en place et sera repoussé par l'écrou suivant amené en position de travail par le coulisseau.Below each of the two tapping units, a support 82 is mounted which receives two guides 83. The parts pushed by the distributor slide are guided by the guide 83 and braked by a spring 84. The stroke of the slide is determined in such a way that the nuts thus braked are brought into the exact position in which they will be treated. After removing the tap, the nut remains in place and will be pushed back by the next nut brought into the working position by the slide.
Lorsque les pièces à traiter sont des écrous, le bras manipulateur vient se positionner sous la rampe d'amenée, prend en charge l'écrou directement placé au-dessus de son extrémité, et le déplace sur une trajectoire qui est une combinaison d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical et d'un mouvement de translation selon un axe vertical, pour l'amener en dessous de l'unité centrale d'usinage. Dans la pratique, l'écrou porté par le bras manipulateur est amené directement en dessous de l'écrou amené précédemment et momentanément retenu par les mors du mandrin de serrage. Le bras manipulateur se déplace de bas en haut et soulève l'écrou précédent, les mors de serrage étant préalablement desserrés pour relâcher l'écrou dont l'usinage est terminé. L'écrou inférieur est alors pris en charge par les mors du mandrin de serrage et l'écrou supérieur est porté librement par l'écrou inférieur. Dans la pratique, le coulisseau répartiteur ou plus exactement la patte de retenue 81 de ce coulisseau est amenée précédemment en position au-dessus de l'écrou supérieur et empêche son renversement. La surface inférieure du poussoir 80 constitue une référence de hauteur qui assure le positionnement précis de l'écrou inférieur lors du serrage à mi-course du poussoir 80 . Au cours de la phase suivante, le coulisseau répartiteur se déplace par exemple de gauche à droite pour amener l'écrou supérieur en position sous l'unité latérale de taraudage droite. Comme mentionné précédemment, l'écrou à tarauder repousse l'écrou précédemment taraudé qui tombe dans le bac récepteur ou qui est évacué par un dispositif approprié. Le coulisseau reste alors du côté droit de l'unité centrale d'usinage jusqu'au moment où un nouvel écrou est amené par le bras manipulateur et l'écrou précédemment usiné est soulevé par l'écrou suivant. Le coulisseau répartiteur se déplace alors de droite à gauche pour amener l'écrou supérieur en position sous l'unité latérale de taraudage gauche. Dans la pratique, l'usinage s'effectue deux fois plus vite que le taraudage et c'est la raison pour laquelle on a prévu deux unités de taraudage pour une unité centrale d'usinage.When the parts to be treated are nuts, the manipulator arm is positioned under the feed ramp, takes the nut directly placed above its end, and moves it on a trajectory which is a combination of a rotational movement around a vertical axis and a translational movement along a vertical axis, to bring it below the central machining unit. In practice, the nut carried by the manipulator arm is brought directly below the nut previously brought in and momentarily retained by the jaws of the clamping mandrel. The manipulator arm moves from bottom to top and lifts the previous nut, the clamping jaws being loosened beforehand to release the nut whose machining is finished. The lower nut is then supported by the jaws of the clamping mandrel and the upper nut is carried freely by the lower nut. In practice, the distributor slide or more precisely the retaining lug 81 of this slide is brought previously into position above the upper nut and prevents its overturning. The lower surface of the pusher 80 constitutes a height reference which ensures the precise positioning of the lower nut during the mid-stroke tightening of the pusher 80. During the next phase, the distributor slide moves, for example, from left to right to bring the upper nut into position under the right side tapping unit. As mentioned previously, the thread nut pushes the nut previously tapped which falls into the receiving tank or which is discharged by an appropriate device. The slider then remains on the right side of the central machining unit until a new nut is brought in by the manipulator arm and the previously machined nut is lifted by the next nut. The distributor slide then moves from right to left to bring the upper nut into position under the left side tapping unit. In practice, the machining is carried out twice as fast as the tapping and this is the reason why two tapping units have been provided for a central machining unit.
Au coulisseau à déplacement transversal 57, on peut associer des mandrins de type connu, à serrage concentrique, commandés hydrauli- quement ou pneumatiquement. Les mandrins se présenteraient direc¬ tement sous l'unité centrale d'usinage 13 et les unités latérales de taraudage 14, 15, ce qui permettrait de garder la pièce maintenue durant tous les déplacements.The transverse displacement slide 57 can be associated with chucks of known type, with concentric tightening, controlled hydraulically or pneumatically. The mandrels would appear directly under the central machining unit 13 and the lateral tapping units 14, 15, which would make it possible to keep the part maintained during all movements.
Bien que la machine selon l'invention, telle que décrite, comporte une unité centrale d'usinage qui est par exemple une unité de surfaçage ou de chanfreinage, etc., et deux unités latérales de traitement qui sont agencées pour effectuer le taraudage des écrous amenés par le bras manipulateur, d'autres opérations pourraient être effectuées sur cette machine en fonction des pièces que l'on envisage de traiter et des résultats que l'on souhaite obtenir.Although the machine according to the invention, as described, comprises a central machining unit which is for example a surfacing or chamfering unit, etc., and two lateral processing units which are arranged to perform the tapping of the nuts brought by the manipulator arm, other operations could be carried out on this machine depending on the parts which one plans to treat and the results which one wishes to obtain.
La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. The present invention is not limited to the embodiments described but can undergo different modifications and come in various variants obvious to those skilled in the art.

Claims

Revendications claims
1. Machine de traitement automatique de pièces de mécanique et notamment pour l'usinage et /ou le taraudage des écrous, comprenant un dispositif d'alimentation conçu pour amener lesdites pièces vers au moins une unité de traitement, caractérisé en ce que le dispositif d'alimen- tation (12) comprend des moyens pour amener une pièce après l'autre dans une unité centrale d'usinage (13), en ce que cette unité centrale d'usinage comporte des organes de positionnement pour maintenir ces1. Machine for the automatic treatment of mechanical parts and in particular for machining and / or tapping nuts, comprising a supply device designed to bring said parts to at least one processing unit, characterized in that the device d the feed (12) comprises means for bringing one piece after another into a central machining unit (13), in that this central machining unit comprises positioning members for maintaining these
• pièces pendant leur usinage et des organes d'usinage pour effectuer ledit usinage, et en ce que la machine comprend également deux unités latérales de traitement (14, 15) disposées de part et d'autre de l'unité centrale d'usinage, des . moyens répartiteurs pour distribuer successi- . vement à chacune de ces unités latérales de traitement une pièce préalablement usinée par l'unité centrale d'usinage, ainsi que des moyens d'entraînement et de commande pour engendrer les déplacements des • pièces en mouvement.Parts during their machining and machining members for performing said machining, and in that the machine also comprises two lateral processing units (14, 15) arranged on either side of the central machining unit, of. distribution means to distribute successi-. tively to each of these side processing units a previously machined workpiece by the central processing unit, as well as drive means and control for generating the movements of • moving parts.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'alimentation (12) comporte un bras manipulateur (i 7) agencé pour prélever une pièce en un point d'approvisionnement donné et pour l'amener vers les organes de positionnement.2. Machine according to claim 1, characterized in that the feed device (12) comprises a manipulator arm (i 7) arranged to pick up a part at a given supply point and to bring it towards the positioning members .
3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de positionnement comportent un mandrin (56) à deux mors (61 ) à serrage concentrique.3. Machine according to claim 1, characterized in that the positioning members comprise a mandrel (56) with two jaws (61) with concentric clamping.
4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité centrale d'usinage (13) comporte de préférence une broche supérieure (24) et une broche inférieure (20), respectivement montées sur deux coulisses (32, 28) agencées pour assurer les déplacements de montée et de descente de ces broches.4. Machine according to claim 1, characterized in that the central machining unit (13) preferably comprises an upper spindle (24) and a lower spindle (20), respectively mounted on two slides (32, 28) arranged to ensure the up and down movements of these pins.
5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens répartiteurs comportent un coulisseau (57) à déplacement transversal agencé pour repousser une pièce -préalablement usinée de la zone d'usinage vers la zone de taraudage. 5. Machine according to claim 1, characterized in that the distributing means comprise a slide (57) with transverse displacement arranged to push a workpiece -processed beforehand from the machining zone towards the tapping zone.
6. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bras manipulateur (17) est agencé pour amener une pièce à traiter au-dessous d'une pièce amenée précédemment et qui a subi ledit usinage, et pour soulever ladite pièce usinée.6. Machine according to claim 2, characterized in that the manipulator arm (17) is arranged to bring a part to be treated below a part previously brought in and which has undergone said machining, and to lift said machined part.
7. Machine selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le coulisseau (57) à déplacement transversal est monté au-dessus du mandrin de serrage (56) et en ce que sa trajectoire passe par la position occupée par ladite pièce usinée soulevée par la pièce suivante amenée par le bras manipulateur.7. Machine according to claims 5 and 6, characterized in that the slide (57) with transverse movement is mounted above the clamping mandrel (56) and in that its trajectory passes through the position occupied by said raised workpiece by the next part brought by the manipulator arm.
8. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le coulisseau comporte un poussoir (80) agencé pour repousser ladite pièce lors de son déplacement transversal, une patte de retenue (81) agencée pour limiter le déplacement en hauteur de cette pièce pendant son déplacement transversal, et une face inférieure plane de référence de hauteur pour la pièce suivante.8. Machine according to claim 4, characterized in that the slide comprises a pusher (80) arranged to push back said part during its transverse movement, a retaining tab (81) arranged to limit the displacement in height of this part during its transverse displacement, and a flat underside of height reference for the next part.
9. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que, pendant un cycle de fonctionnement, le coulisseau (.57) est agencé pour effectuer un déplacement transversal droite-gauche ou vice et versa pour amener une première pièce à une première unité latérale de traitement, et pour effectuer un déplacement transversal gauche-droite ou vice et versa, pour amener une deuxième pièce à la deuxième unité latérale de traitement.9. Machine according to claim 5, characterized in that, during an operating cycle, the slide (.57) is arranged to carry out a right-left transverse movement or vice versa to bring a first part to a first lateral unit of treatment, and to make a transverse movement left-right or vice versa, to bring a second part to the second lateral treatment unit.
10. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (57) à déplacement transversal est commandé hydrauliquement par un mécanisme comportant deux cames (46', 47') et deux maîtres cylindres (45, 45') commandés par ces cames.10. Machine according to claim 1, characterized in that the slide (57) with transverse movement is hydraulically controlled by a mechanism comprising two cams (46 ', 47') and two master cylinders (45, 45 ') controlled by these cams .
1 1. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bras manipulateur (17) est commandé hydrauliquement respectivement par deux cames (46, 47) associées respectivement à deux maîtres cylindres (44, 44').1 1. Machine according to claim 1, characterized in that the manipulator arm (17) is controlled hydraulically respectively by two cams (46, 47) respectively associated with two master cylinders (44, 44 ').
12. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bâti (1 1) comporte avantageusement un bac de recyclage (52) du lubrifiant contenant une pompe de recyclage (53). 12. Machine according to claim 1, characterized in that the frame (1 1) advantageously comprises a recycling tank (52) of the lubricant containing a recycling pump (53).
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