Machine-outil automatique L'objet de la présente invention est une machine- outil automatique comprenant au moins une station de travail soumise à l'action d'un dispositif de commande principal, qui est agencé de façon à pouvoir lui faire accomplir des cycles d'opérations successifs et identiques, au cours de chacun desquels une pièce est traitée dans cette station, puis la quitte pour être acheminée vers un collecteur.
Dans les machines connues de ce genre, l'achemine ment des pièces vers le collecteur est assuré de plu sieurs façons.
Dans certaines de ces machines, en particulier dans des tours automatiques travaillant sur de la matière en barres, c'est un séparateur qui achemine les pièces vers le collecteur. Par séparateur, il faut entendre un dis positif comprenant un chéneau oscillant entre une posi tion de travail et une position escamotée. Pendant toute la phase d'usinage d'une pièce, le chéneau du séparateur est maintenu en position escamotée, de façon à ne pas recevoir de copeaux. Lorsque la pièce va être tronçon née de la barre, le chéneau du séparateur est amené dans sa position de travail, qui est réglée de façon qu'il reçoive la pièce tombant de la station d'usinage après le tronçonnement. Ce chéneau guide ensuite cette pièce jusqu'au collecteur.
Dans d'autres machines connues, comprenant au moins deux stations de travail, les pièces sont =chemi nées vers le collecteur, au moins le long d'une partie de leur trajet, par un transporteur comprenant un bras basculant muni d'un organe de préhension (goupille, douille, pince ou canon) capable de saisir les pièces qui quittent la première station de travail. A cet effet, le bras du transporteur est basculé vers cette première sta tion, puis avancé vers la pièce qui y est en travail, de façon que son organe de préhension la saisisse au mo ment où ladite pièce quitte ladite station. Le bras du transporteur est ensuite basculé vers une seconde sta tion de travail de la machine, dans laquelle la pièce est soumise derechef à des opérations d'usinage.
Lorsque la pièce est terminée, elle peut être éjectée de la dernière station de la machine ou du transporteur et tomber directement dans le collecteur ou y être amenée par un séparateur.
Dans certains tours automatiques connus, l'achemine ment des pièces vers le collecteur est même assuré sim plement par gravité. Les pièces suivent le jet d'huile de refroidissement et tombent avec les copeaux dans un collecteur commun, qui est constitué par un crible placé au-dessus d'un bac recueillant l'huile de refroidissement. Dans ce cas, il faut ensuite soumettre les pièces à un tri pour les séparer des copeaux.
Indépendamment de la façon dont les pièces sont amenées au collecteur de la production générale de la machine, les machines du genre considéré sont actuel lement de plus en plus conçues de façon à remplir deux conditions. D'une part, elles doivent pouvoir rester en service de manière autonome le plus longtemps pos sible ; d'autre part, elles doivent produire des pièces qui soient toutes bonnes sans avoir ni à les contrôler ni à les trier. Ces deux conditions sont toutefois contradic toires. L'usure des outils de la machine provenant d'un service prolongé compromet en effet la bienfacture des pièces traitées.
En outre, lorsqu'une machine-outil est appelée à travailler de façon autonome pendant de lon gues durées et à fabriquer par exemple des pièces à par tir de barres de matière, il n'est guère possible d'assu rer que toutes les pièces quittant la station de travail où la barre de matière est débitée soient bonnes. Lors des changements de barre, il peut en effet arriver que certaines pièces soient imparfaites ou incomplètes. Cela peut être le cas de la dernière pièce d'une barre de matière et de la première pièce de la barre suivante. Le but de la présente invention est de créer une ma chine-outil du genre indiqué au début, qui satisfasse les deux conditions contradictoires énoncées ci-dessus.
A cet effet, la machine-outil selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend, outre le dispositif de commande principal, un dispositif de commande sup plémentaire, qui n'entre en action qu'au cours de cer tains cycles particuliers, déterminés à l'avance selon un programme donné, en actionnant des moyens pouvant passer d'un état actif à un état inactif et réciproque ment, ' et qui, lorsque ce dispositif de commande n'est pas en action, sont dans un état dans lequel ils acheminent les pièces quittant la station de travail vers ledit collecteur, et qui, lorsque le dispositif de commande supplémentaire est en action, modifient leur état de façon à détourner les pièces dudit collecteur.
Quelques formes d'exécution de la machine-outil selon l'invention sont décrites ci-après, à titre d'exemple. Dans toutes ces formes d'exécution, on a supposé que la machine-outil était constituée par un tour automatique destiné à usiner des pièces à partir de barres de matière. <I>Exemple 1</I> Le tour automatique est un tour monobroche équipé d'un ravitailleur automatique qui introduit auto matiquement une nouvelle barre de matière dans la bro che du tour, lorsqu'une barre est épuisée. Un arbre à cames commande les fonctions de ce tour par cycles d'opérations qui se répètent à chaque tour d'arbre à cames.
Au cours de chaque cycle d'opérations, une pièce complète est façonnée à l'extrémité antérieure de la bar re de matière, puis séparée de cette barre à l'aide d'un outil à tronçonncer. La pièce ainsi fabriquée est achemi née vers un collecteur simplement par gravité, comme dans des tours connus.
Grâce au ravitailleur automatique, l'autonomie d'un tel tour est théoriquement illimitée. En pratique, l'usure des outils nécessite cependant une surveillance qui doit s'exercer en effectuant certains contrôles sur les pièces produites.
Pour ne pas compromettre les avantages qui résul tent du ravitailleur automatique, en imposant des rondes de contrôle à heures fixes au surveillant de la machine, par exemple en vue d'un contrôle statistique, le tour comprend en outre un séparateur de construction usuel le. Au lieu cependant que ce séparateur soit commandé à chaque cycle d'opérations du tour, par exemple par une came calée sur l'arbre à cames, il n'est commandé qu'au cours de certains cycles, qui sont déterminés à l'avance, selon les règles d'un contrôle statistique. Le séparateur ne détourne ainsi du collecteur recevant la production générale du tour, c'est-à-dire du crible monté sur le bac recueillant l'huile de refroidissement, que les pièces né cessaires à ce contrôle statistique.
Le dispositif de com mande du chéneau oscillant du séparateur est avanta geusement mis en action dans ce cas par une minuterie.
Le séparateur, qui est normalement à l'état inactif dans le tour de ce premier exemple, est ainsi rendu actif par cette minuterie, et cela à une série d'instants déter minés à l'avance, pour que son chéneau reçoive les pièces à contrôler et les guide dans un récipient spécial.
Les pièces prélevées de cette façon peuvent être sou mises automatiquement au contrôle statistique. Celui-ci peut toutefois aussi être effectué manuellement. Dans ce dernier cas, le tour selon ce premier exemple a encore l'avantage sur les tours connus, d'assouplir le plan de travail de son surveillant. <I>Exemple 2</I> Le tour automatique est semblable à celui de l'exemple 1 ; il comprend cependant un séparateur dont non seulement la construction, mais aussi le fonctionne ment est usuel. En d'autres termes, ce séparateur est commandé à chaque cycle d'opérations du tour afin de conduire normalement toutes les pièces produites par ce dernier dans un collecteur différent du crible sur lequel tombent les copeaux.
Pour éviter que des pièces imparfaites ne soient mé langées aux bonnes, le tour comprend encore un dispo sitif de commande mis en action par le ravitailleur auto matique. Lorsque ce dernier amène une nouvelle barre de matière en place, il met ce dispositif de commande en action, par exemple à l'aide d'un contact, qui est actionné par un organe du ravitailleur et qui excite un électroaimant. Ce dernier rend le séparateur inactif en faisant entrer une butée dans le chemin parcouru par son chéneau oscillant, qui interrompt la course de tra vail de ce chéneau et l'empêche ainsi de venir se mettre en place pour recevoir la première pièce usinée sur la nouvelle barre de matière.
Cette pièce, généralement imparfaite, tombe par conséquent avec les copeaux et est éliminée automatiquement de la production du tour.
Dans un tour automatique à poupée mobile, il n'y a intérêt à éliminer de la production que la première pièce d'une barre. En revanche, dans un tour automa tique à poupée fixe, la dernière pièce d'une barre de matière est souvent aussi incomplète. Dans ce cas, le ravitailleur automatique peut aisément être agencé de façon à exciter l'électro-aimant décrit avant que le ché- neau du séparateur ne soit amené en position de travail au cours du dernier cycle d'opérations effectué sur une barre de matière.
Dans ce second exemple, le dispositif de commande, qui comprend l'électro-aimant et la butée, modifie l'état, normalement actif, des moyens constitués par le sépa rateur, en ce sens qu'il maintient le chéneau oscillant de ce séparateur en position escamotée ou tout au moins dans une position suffisamment éloignée de la position de travail, pour que les pièces imparfaites tombent à côté de ce chéneau et n'atteignent pas le collecteur des bonnes pièces. <I>Exemple 3</I> Le tour est semblable à celui de l'exemple 2. Au lieu que les moyens du tour de ce troisième exemple, ser vant à détourner les pièces du collecteur de la produc tion générale du tour, soient constitués par le sépara teur, ils sont constitués par une soufflerie. Quant au séparateur, il est actionné à tous les cycles sans excep tion.
Pour éviter que les pièces imparfaites n'atteignent le collecteur de la production du tour, la soufflerie pré sente une tuyère, qui est montée au voisinage de l'extré mité du chéneau du séparateur, de laquelle les pièces tombent dans le collecteur. Pendant les cycles d'opé rations au cours desquels de bonnes pièces sont produi tes, la soufflerie est inactive. Elle est rendue active par un dispositif de commande semblable à celui décrit dans l'exemple 2 et qui est mis en action par le ravitailleur. Le jet sortant alors de la tuyère est réglé en direction et en intensité de façon à emporter les pièces imparfaites tom bant du chéneau du séparateur loin du collecteur de la production du tour. <I>Exemple 4</I> Le tour automatique est semblable à celui de l'exem ple 1.
Au lieu d'un séparateur, il comprend toutefois un transporteur usuel, qui est actionné à chaque cycle d'opérations du tour. Le bras basculant de ce transpor teur est commandé de façon usuelle, à partir de cames et il est placé sous l'action de ressorts de rappel, qui maintiennent normalement des palpeurs reliés au bras du transporteur en contact avec les cames correspon dantes.
Pour éviter que la première pièce, généralement incomplète, d'une nouvelle barre de matière ne soit inélangée aux bonnes, le tour de ce quatrième exemple comprend un dispositif de commande qui est mis en action par le ravitailleur automatique. Ce dispositif de commande est analogue à celui de l'exemple 2. Quand il entre en action, il amène une butée dans le chemin du bras du transporteur et empêche ce dernier, au cours du premier cycle d'opérations effectué sur une nouvelle barre, de venir prendre la pièce séparée de cette barre à la première station de travail du tour.
Grâce à ce dis positif de commande, la première pièce d'une nouvelle barre de matière tombe avec les copeaux produits à la première station de travail du tour et est ainsi élimina-û automatiquement de la production. Le même dispositif de commande peut, de la même façon, aussi laisser tom ber la dernière pièce d'une barre avec les copeaux, quand le tour est un tour automatique à poupée fixe. Exemple <I>5</I> Le tour automatique de cet exemple est identique à celui de l'exemple 4 ; il comprend en outre un sépara teur semblable à celui de l'exemple 1, commandé de façon analogue, en vue de prélever des pièces conformé ment aux règles d'un contrôle statistique.
Ce séparateur est évidemment associé à la dernière station de travail du tour.
Dans d'autres exemples, un même dispositif de com mande pourrait engendrer deux sortes de modifications de l'état des moyens capables d'influencer l'achemine ment des pièces. Dans un cas, ces moyens assureraient l'élimination de la première et éventuellement de la der nière pièce de chaque barre, et dans l'autre, ils prélè veraient de la production du tour les pièces nécessaires à un contrôle statistique.
Il suffirait à cet effet que ce dispositif de commande soit mis en action sélectivement par le ravitailleur automatique et par une minuterie, en vue de laisser partir les pièces incomplètes avec les copeaux, lorsque le dispositif de commande est mis en action par le ravitailleur, et en vue d'amener les pièces à contrôler dans un récipient différent du collecteur rece vant la production générale du tour, lorsque ce dispositif de commande est mis en action par la minuterie.
Au lieu d'être mis en action par une minuterie, le dispositif de commande de la machine pourrait aussi être mis en action par un compteur de pièces.
Une soufflerie semblable à celle de l'exemple 3 pourrait aussi être utilisée pour détourner du collecteur de la production générale de la machine les pièces à soumettre à un contrôle statistique et les diriger dans ce but vers un collecteur spécial. Par ailleurs, au lieu que la soufflerie agisse sur les pièces tombant en chute libre, elle pourrait aussi agir en un endroit déterminé d'un organe de guidage, afin d'aiguiller les pièces dans un canal différent de celui qu'elles suivent lorsque la souf flerie est inactive. Cette soufflerie peut enfin agir sur les pièces en question par un jet d'air aussi bien que par un jet d'un autre fluide, tel que de l'huile.