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CA 02663292 2009-03-12
WO 2008/035021 PCT/FR2007/051995
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Support fixe de pièces pour machine outil
La présente invention appartient au domaine des machines outils pour
l'usinage de pièces devant être maintenues fixes pendant l'usinage, en
particulier pour des pièces de grandes dimensions. Plus particulièrement,
l'invention concerne un support fixe de pièces qui permet de préparer une
pièce
en temps masqué pendant l'usinage d'une autre pièce.
Lorsque des pièces de grandes dimensions, très lourdes et
généralement de formes complexes doivent être usinées, des machines outils
adaptées sont utilisées.
Les machines outils conventionnelles comportent une table horizontale
fixe adaptée aux dimensions de la pièce à usiner et maintenue sur un socle de
grande rigidité. La pièce est fixée sur une face supérieure de la table. En
outre,
la machine outil comporte un portique mobile, ayant la forme d'un U inversé,
portant une ou des têtes d'usinage positionnées au dessus de la pièce.
Cependant, la complexité pour assurer le déplacement des têtes
d'usinage avec la précision exigée par les pièces usinées conduit à un
portique
généralement très lourd à déplacer, limitant fortement les vitesses de
déplacement, principalement lors des déplacements hors temps usinage.
Pour améliorer la productivité de ce type de machine outil à portique,
une solution connue consiste à travailler en temps masqué, c'est à dire à
effectuer une opération de préparation de pièces sur des pièces devant être
usinées pendant que la machine outil réalise une opération d'usinage sur
d'autres pièces. Ainsi, pendant que la machine usine un ensemble de pièces
sur une partie de la table, un autre ensemble de pièces est préparé sur une
autre partie de la table. Cette préparation en temps masqué permet d'éviter
d'immobiliser le portique pendant les opérations de préparation mais impose en
contrepartie de doubler au moins la longueur nécessaire de la table d'usinage
et donc d'occuper dans l'atelier une surface au sol beaucoup plus importante.
Par exemple, pour des pièces mesurant généralement quelques mètres, ces
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machines outils peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres de longueur
afin
de permettre le travail en temps masqué.
La mise en oeuvre d'une table pour maintenir immobiles des pièces de
grande dimension permettant de travailler en temps masqué sans multiplier la
surface au sol est donc intéressante pour augmenter la capacité d'accueil de
machines outils dans un atelier et donc augmenter la productivité
industrielle.
La présente invention propose un support fixe de pièces pour machines
outils qui comporte un cadre de table et une table comportant une première
face apte à maintenir une première pièce à usiner, ladite première face étant
positionnée fixe au dessus d'un chariot d'usinage et ladite première pièce
étant
immobile pendant l'usinage. La table comporte, en outre, une seconde face
apte à maintenir de manière similaire une seconde pièce à usiner.
Dans le support suivant l'invention, la table est réversible de sorte à
rendre interchangeable les deux faces de ladite table.
La table est positionnée dans le cadre de table comportant une
ouverture adaptée aux dimensions de la table, de telle sorte que la première
pièce est usinée sur une face et que la seconde pièce est préparée sur l'autre
face. Ainsi, l'opération de préparation de pièce réalisée en temps masqué sur
l'autre face de la table permet de ne pas augmenter la surface au sol de la
machine outil.
Pour assurer une immobilisation de la pièce à usiner pendant
l'opération d'usinage, le support comporte des moyens de fixation de la table
sur le cadre de table afin d'immobiliser la table sur ledit cadre de table
pendant
l'opération d'usinage. Lesdits moyens de fixation peuvent être des brides et
ou
des verrous et ou des clavettes de verrouillage et ou des points d'appui.
Dans un mode de réalisation, afin de faciliter les opérations de
retournement de la table, la table comporte un axe de rotation sensiblement
parallèle aux deux faces de la table et monté sur des paliers fixés sur ladite
table.
De préférence, afin de minimiser l'espacement, entre la table et
l'ouverture du cadre de table, nécessaire à la rotation de la table, la
section
transversale de l'ouverture du cadre, perpendiculaire à l'axe de rotation, est
un
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arc de cercle centré sur ledit axe.
De préférence, afin d'éviter la chute d'objets ou d'outils lors des
opérations d'usinage, le support comporte aussi des moyens d'étanchéité entre
la table et le cadre de table.
La description détaillée du support de pièces est faite en référence aux
figures qui représentent :
Figure la, une vue schématique en perspective d'un support de pièces
à usiner suivant l'invention,
Figure lb, une section transversale du même support de pièces à
usiner suivant l'invention,
Figure 2, une section transversale d'un support de pièces à usiner
suivant l'invention, illustrant un exemple de table réversible,
Figure 3a, une vue schématique en perspective d'un support de pièces
comportant une table réversible pivotante suivant l'invention,
Figure 3b, une section longitudinale du même support de pièces
comportant une table réversible pivotante suivant l'invention,
Figure 3c, une section transversale du même support de pièces
comportant une table réversible pivotante suivant l'invention,
Figure 3d, une section transversale d'un support de pièces comportant
une table réversible pivotante suivant l'invention, illustrant un exemple de
section de l'ouverture du cadre de table.
Suivant l'invention, un support 1 fixe de pièces pour machines outils,
comme illustré sur les figures la, 1 b, comporte un cadre de table 3 et une
table
2 comportant :
- une première face 21, apte à maintenir à une position fixe une pièce
à usiner 211,
- une seconde face supérieure 22, opposée et sensiblement parallèle
à ladite première face 21, apte à maintenir à une position fixe une pièce à
usiner 221.
Le support 1 est sensiblement horizontal, et la table 2 est de longueur
au moins égale à la longueur de la plus grande pièce à usiner.
Le support 1 présente une rigidité suffisante pour garantir la stabilité de
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la table lors de l'usinage des pièces.
Afin d'assurer le maintien de la pièce à usiner sur la table avec une
rigidité suffisante, des moyens de maintien 4, tels que par exemple des
brides,
sont agencés de façon conventionnelle sur chacune des faces 21, 22 de la
table 2.
Pendant les opérations d'usinage, la table 2 est maintenue sur le cadre
de table 3. Ledit cadre de table est bâti avec une rigidité suffisante pour
supporter ladite table et les pièces 211, 221.
Le support 1 est placé de sorte que la pièce à usiner puisse être usinée
par un dispositif d'usinage mobile, avantageusement placé en dessous dudit
support. Par exemple, le support 1 est lui même fixé à deux parois verticales
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qui le maintiennent à la hauteur constante voulue par rapport au dispositif
d'usinage.
La table 2 et le cadre de table 3 sont rendus solidaires, en particulier
pendant les opérations d'usinage, afin que la pièce 211 en cours d'usinage
soit
parfaitement immobilisée.
Dans un mode de réalisation, une méthode consiste, par exemple, à
utiliser un cadre de table 3, d'épaisseur d supérieure à l'épaisseur e de la
table
2, et comportant une ouverture apte à recevoir la table 2 de telle sorte que
ladite table repose sur un rebord 31 du cadre ou sur des éléments débordants
de l'ouverture accueillant la table 2.
Dans un autre mode de réalisation, comme illustré sur la figure 2, le
cadre de table 3 comporte une ouverture, comportant des points d'appui de
section transversale oblique, apte à recevoir une table 2 comportant des
extrémités 23 de section transversale triangulaire, complémentaire à la
section
de l'ouverture. La table 2 repose sur un rebord de cadre 31 ou sur des
éléments
débordants vers l'intérieur de l'ouverture accueillant la table.
Afin d'assurer le positionnement et l'immobilisation de la table dans le
cadre et donc de maintenir la pièce fixe pendant l'opération d'usinage, des
moyens de fixation 7, tels que des brides ou des verrous, sont agencés pour
fixer la table sur le cadre de table.
D'autres moyens, par exemple un système de clavettes (non
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représenté), peuvent être utilisés pour positionner et immobiliser la table
sur le
cadre de table.
En outre, le cadre de table 3, les extrémités de la table 23 et les
moyens de fixation 7 de ladite table sur ledit cadre sont agencés de sorte
que,
5 dans une position fixe, la première face 21 correspond à une face inférieure
de
la table 2 et la seconde face 22 correspond à une face supérieure de la table
et
dans une seconde position, la première face 21 est la face supérieure de la
table et la seconde face 22 la face inférieure. Ainsi, il est possible
d'usiner une
pièce sur une des deux faces 21, 22 de la table 2 et de préparer une autre
pièce sur l'autre face de la table. Cette opération en temps masqué peut être
réalisée directement sur le support sans augmentation de la surface au sol de
la machine outil dans l'atelier.
La face de la table utilisée est avantageusement la face en position
supérieure car elle nécessite l'intervention d'opérateurs et la pièce,
lorsqu'elle
n'est pas encore maintenue par des brides, ne risque pas de tomber lorsqu'elle
est posée sur la table.
Afin de faciliter la manutention ainsi que les opérations de nettoyage de
la table, la face supérieure de la table est de préférence sensiblement au
niveau ou au dessus du cadre de table.
Pour retourner la table 2, en particulier lorsqu'une pièce 211 a été
usinée sur une première face 21 et qu'une pièce 221 à usiner a été préparée
sur une seconde face 22, un moyen de levage non représenté peut être utilisé.
Dans une première étape, la table 2 est soulevée hors du cadre de table 3,
puis, dans une deuxième étape, elle est retournée, et enfin, dans une
troisième
étape, elle est repositionnée dans le cadre 3 pour y être à nouveau
immobilisée.
Afin de faciliter cette opération de retournement, d'autres moyens
peuvent être mis en oeuvre. Dans une variante de réalisation, illustré sur les
figures 3a, 3b, 3c, la table 2 pivote autour d'un axe de rotation 24,
correspondant sensiblement à son axe longitudinal. L'axe de rotation 24 est de
préférence monté sur des paliers et le mouvement de rotation peut le cas
échéant être assuré au moyen de moteurs ou de vérins 25 situés par exemple
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aux deux extrémités 26 de ladite table.
Avantageusement, la table 2 est maintenue dans ladite position fixe par
des moyens de verrouillage 8 fixés sur le cadre de table 3. Lesdits moyens de
verrouillage, dans une première position, maintiennent la table 2 dans une
position fixe de travail, et dans une seconde position, libèrent la table 2
pour
que ladite table puisse pivoter. L'inversion de la position entre les deux
faces
21, 22 s'effectue par une rotation de la table 2 de 180 autour de l'axe 24.
De préférence, le cadre de table 3 présente une ouverture dont la
dimension permette la rotation de la table 2 autour de l'axe 24 sans soulever
ladite table. Dans ce cas, un espace 9 est crée entre les extrémités 23 de
ladite
table et le cadre de table 4, comme illustré sur la figure 3c.
Afin d'éviter la chute d'outils ou d'objets divers lors des opérations de
préparation d'une pièce, ce qui pourrait nécessiter un arrêt des opérations
d'usinage, et pour éviter le risque de remontées des brouillards d'huile de
coupe
pendant l'usinage, l'espace est avantageusement fermé par un joint de
couverture 10 posé autour de la table 1 avant le début de l'opération
d'usinage.
Dans une variante de réalisation, comme illustré sur la figure 3d, la
section de l'ouverture du cadre de table 4 perpendiculaire à l'axe de rotation
correspond à un arc de cercle centré sur l'axe de rotation 24. Cette
configuration permet de limiter l'espace 9 entre les extrémités 23 de la table
et
l'ouverture du cadre de table.
L'invention permet ainsi d'obtenir un support fixe de pièces pour
machines outils pour l'usinage de pièces devant être maintenues immobiles
pendant l'usinage permettant de préparer une pièce en temps masqué pendant
l'usinage d'une autre pièce sans multiplier la surface d'occupation au sol.
