FR3145501A1 - Module vibratoire pour une machine manuelle de coupe, machine manuelle de coupe, et procede d’amelioration d’une machine manuelle de coupe - Google Patents
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Abstract
Le module vibratoire (128) comporte : - un boîtier (130) destiné à être fixé en rotation d’autour d’un axe (A) par rapport à un boîtier (116) de la butée micrométrique (114) ; - un élément rotatif (132) monté mobile, par rapport au boîtier (130), autour de l’axe (A), l’élément rotatif (132) présentant un organe d’entrée conçu pour être fixé à un élément rotatif (122) de la buté micrométrique (114) ; - un élément vibratoire (136) monté coulissant, par rapport à l’élément rotatif (132), le long de l’axe (A), l’élément vibratoire (136) présentant un organe de sortie conçu pour être fixé à un dispositif de coupe (139) ; et - un mécanisme de mise en vibration (140) conçu pour donner à l’élément vibratoire (136) un mouvement de va-et-vient le long de l’axe (A) par rapport à l’élément rotatif (132), lorsque cet élément rotatif (132) est entraîné en rotation autour de l’axe (A) par l’élément rotatif de la butée micrométrique (114).
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne un module vibratoire pour une machine manuelle de coupe, une machine manuelle de coupe comportant un tel module vibratoire, et un procédé d’amélioration d’une machine manuelle de coupe.
Le brevet chinois publié sous le numéro CN 10 9079203 B décrit une machine de coupe automatique, c’est-à-dire dont l’avancée du dispositif de coupe est réalisée par un moteur, comportant un module vibratoire (de l’anglais « pecking »).
Un tel mouvement vibratoire permet en particulier de mieux fragmenter les copeaux, et donc de les évacuer ou bien de les aspirer de manière plus efficace.
Il pourrait être avantageux de pouvoir ajouter un tel mouvement vibratoire sur une machine manuelle de coupe, c’est-à-dire requérant la force de l’opérateur pour effectuer la phase d’usinage, en particulier lorsque cette machine manuelle de coupe est munie d’une butée micrométrique.
En plus de la fragmentation des copeaux, cela permettrait de rendre plus régulière la vitesse de coupe pendant le perçage, et donc d’améliorer la qualité du perçage afin de diminuer les cascades de perçage nécessaires à la réalisation d’un trou fini. En outre, cela permettrait de diminuer les efforts nécessaires, et donc de diminuer les troubles musculo-squelettiques des opérateurs.
Cependant, le module vibratoire décrit dans le brevet CN 10 9079203 B n’est pas compatible avec une machine manuelle de coupe. En effet, ce module vibratoire comporte un élément vibratoire et un mécanisme de mise en vibration conçu pour donner à l’élément vibratoire un mouvement vibratoire de va-et-vient lors de sa rotation. Ce module vibratoire est conçu pour être monté à l’extrémité arrière de l’arbre portant l’outil de coupe, en vissant l’élément vibratoire dans cette extrémité arrière afin de transmette le mouvement vibratoire à l’outil de coupe. Or, dans une machine manuelle de coupe, l’extrémité arrière de l’arbre portant l’outil de coupe est située dans le boîtier, où elle est connectée au moteur de la machine de coupe. L’extrémité arrière n’est donc pas accessible pour y monter le module vibratoire connu du brevet CN 10 9079203 B.
Il peut ainsi être souhaité de prévoir un module vibratoire compatible avec une machine manuelle de coupe avec une butée micrométrique.
Il est donc proposé un module vibratoire pour une machine manuelle de coupe avec butée micrométrique, caractérisé en ce qu’il comporte :
- un boîtier destiné à être fixé en rotation d’autour d’un axe par rapport à un boîtier de la butée micrométrique ;
- un élément rotatif monté mobile, par rapport au boîtier, autour de l’axe, l’élément rotatif présentant un organe d’entrée conçu pour être fixé à un élément rotatif de la buté micrométrique ;
- un élément vibratoire monté coulissant, par rapport à l’élément rotatif, le long de l’axe, l’élément vibratoire présentant un organe de sortie conçu pour être fixé à un dispositif de coupe ; et
- un mécanisme de mise en vibration conçu pour donner à l’élément vibratoire un mouvement de va-et-vient le long de l’axe par rapport à l’élément rotatif, lorsque cet élément rotatif est entraîné en rotation autour de l’axe par l’élément rotatif de la butée micrométrique.
L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible.
De façon optionnelle, l’organe de sortie comporte une ouverture de sortie filetée pour recevoir un arbre d’entrée fileté du dispositif de coupe.
De façon optionnelle également, l’organe d’entrée comporte un arbre d’entrée fileté.
De façon optionnelle également, l’organe d’entrée et l’organe de sortie sont complémentaires l’un de l’autre.
De façon optionnelle également, le mécanisme de mise en vibration comporte des éléments roulants, tels que des billes, intercalés entre deux surfaces annulaires, transverses par rapport à l’axe, l’une appartenant au boîtier du module vibratoire et l’autre à l’élément vibratoire, au moins l’une de ces surfaces annulaires présentant un relief.
Il est également proposé une machine manuelle de coupe comportant :
- un corps principal comportant :
- un boîtier présentant une poignée conçue pour être saisie par un opérateur humain afin de manœuvrer la machine manuelle de coupe,
- un moteur fixé au boîtier, et
- un organe de sortie entraîné par le moteur ;
- une buté micrométrique montée sur l’organe de sortie et présentant un organe de sortie ; et
- un dispositif de coupe conçu pour être monté sur l’organe de sortie de la butée micrométrique ;
De façon optionnelle, la buté micrométrique comporte un boîtier et une embase s’étendant autour de l’axe et montée mobile axialement sur le boîtier, mais fixe en rotation autour de l’axe par rapport au boîtier, et le module vibratoire comporte une butée anti-rotation fixée au boîtier du module vibratoire et s’étendant dans une ouverture latérale ménagée dans l’embase.
Il est également proposé un procédé d’amélioration d’une machine manuelle de coupe pour obtenir une machine manuelle de coupe selon l’invention, comportant :
- un montage du module vibratoire sur l’organe de sortie de la butée micrométrique, à la place du dispositif de coupe ; et
- un montage du dispositif de coupe sur l’organe de sortie du module vibratoire.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la
- la
- la
En référence à la , un exemple d’une machine manuelle de coupe 100 selon l’invention va à présent être décrit. Cette machine manuelle de coupe 100 est en particulier conçue pour réaliser des opérations de perçage de pièces de structures aéronautiques.
La machine manuelle de coupe 100 comporte tout d’abord un corps principal 102.
Le corps principal 102 comporte un boîtier 104 présentant une poignée 106 conçue pour être saisie par un opérateur humain afin de manœuvrer la machine manuelle de coupe 100.
Le corps principal 102 comporte en outre un moteur 108 fixé au boîtier 104 et présentant un rotor 110 tournant en rotation par rapport au boîtier 104.
Le corps principal 102 comporte en outre un organe de sortie entraîné en rotation par le moteur 108. L’organe de sortie comporte par exemple une ouverture de sortie 112 s’étendant sur un axe A et entraîné en rotation autour de cet axe A par le moteur 108, et plus précisément par son rotor 110. Par exemple, l’ouverture de sortie 112 est ménagée dans le rotor 110. L’ouverture de sortie 112 est par exemple filetée.
La machine manuelle de coupe 100 comporte en outre une butée micrométrique 114.
La butée micrométrique 114 comporte un boitier 116 conçu pour être fixé au boîtier 104 du corps principal 102, par exemple par vissage. Dans ce dernier cas, les boîtiers 104, 116 comportent ainsi des filetages complémentaires.
La butée micrométrique 114 comporte en outre une embase 118 s’étendant autour de l’axe A et montée mobile axialement sur le boîtier 116, mais par exemple fixe en rotation autour de l’axe A par rapport au boîtier 116. La butée micrométrique 114 comporte en outre une butée arrière (non représentée) ayant une position axiale le long de l’axe A et bloquant l’embase 118 vers l’arrière (en direction du corps principal 102), ainsi qu’un mécanisme (non représenté) de réglage micrométrique de la position axiale de la butée arrière. Ainsi, par ce réglage, il est possible de régler précisément jusqu’où peut reculer l’embase 118 par rapport au boîtier 116. La butée micrométrique 114 comporte en outre de préférence un ressort 120 pour repousser l’embase vers l’avant (à l’opposée du corps principal 102).
La butée micrométrique comporte en outre un élément rotatif 122 monté mobile en rotation autour de l’axe A par rapport au boîtier 116. L’élément rotatif 122 présente un organe d’entrée conçu pour être fixé à l’organe de sortie du corps principal. Par exemple, cet organe d’entrée comporte un arbre d’entrée 124 qui est fileté afin de se visser dans l’ouverture de sortie 112 filetée du corps principal 102. L’élément rotatif 122 comporte en outre un organe de sortie, comme une ouverture de sortie 126 par exemple filetée.
La machine manuelle de coupe 100 comporte en outre un module vibratoire 128 (de l’anglais « pecking »), ajouté par exemple de manière amovible à la butée micrométrique 114.
Le module vibratoire 128 comporte tout d’abord un boîtier 130 conçu pour être fixe en rotation autour de l’axe A par rapport au boîtier 116. Par exemple, dans le cas où l’embase 118 est fixe en rotation autour de l’axe A par rapport au boîtier 116, le boîtier 130 peut être fixé en rotation autour de l’axe A par rapport à l’embase 118. Pour cela, il est par exemple prévu une butée anti-rotation fixée au boîtier 130 et s’étendant dans une ouverture latérale 131 ménagée dans l’embase 118. De telles ouvertures sont habituellement prévues pour l’évacuation des copeaux. La butée anti-rotation comporte par exemple une vis 133 vissée dans le boîtier 130. L’ouverture latérale 131 est suffisamment longue pour que la butée anti-rotation ne gêne pas le déplacement axial de l’embase 118, quelque soit la position axiale de la butée arrière.
L’élément rotatif 132 présente un organe d’entrée conçu pour être fixé à l’organe de sortie de la butée micrométrique 114. Cet organe d’entrée comporte par exemple un arbre d’entrée 134 qui est fileté afin de se visser dans l’ouverture de sortie 126 filetée de la butée micrométrique 114. L’élément rotatif 132 présente en outre un organe de sortie, comme une ouverture de sortie 126 par exemple filetée.
Lorsque la pièce rotative 132 est entraînée en rotation, la butée anti-rotation, qui est au contact d’un bord de l’ouverture latérale 131, bloque ainsi la rotation du boîtier 130 autour de l’axe A.
Le module vibratoire 128 comporte en outre un élément vibratoire 136 monté coulissant sur l’élément rotatif 132, c’est-à-dire mobile en translation le long de cet axe A par rapport à l’élément rotatif 132, mais entraîné en rotation autour de l’axe A par l’élément rotatif 132. L’élément vibratoire 136 présente un organe de sortie, comme une ouverture de sortie 138 par exemple filetée, afin de permettre une fixation d’un dispositif de coupe 139.
Le module vibratoire 128 comporte en outre un mécanisme de mise en vibration 140 conçu pour donner à l’élément vibratoire 118 un mouvement vibratoire de va-et-vient le long de cet axe A, par rapport à la pièce rotative 132, lors de sa rotation autour de l’axe A. Le mouvement vibratoire est généralement très rapide. Le mécanisme de mise en vibration 140 est par exemple conçu pour faire faire au moins un va-et-vient à l’élément vibratoire 136 à chaque rotation de ce dernier autour de l’axe A. Ce va-et-vient le long de l’axe A est de faible amplitude, par exemple d’amplitude inférieure à 0,5 mm, de préférence d’amplitude entre 0,1 mm et 0,2 mm. Le mécanisme de mise en vibration 140 comporte par exemple des éléments roulants, tels que des billes 142 ou bien des rouleaux, intercalés entre deux surfaces annulaires 144, 146, transverses par rapport à l’axe A, l’une 144 appartenant au boîtier 130 et l’autre 146 à l’élément vibratoire 136. Les éléments roulants sont ainsi conçus pour rouler sur ces surfaces annulaires 144, 146 lorsque l’élément vibratoire 136 est entraîné en rotation par l’élément rotatif 132. Au moins l’une de ces surfaces annulaires 144, 146 présente alors un relief de sorte que l’élément vibratoire 136 avance puis recule le long de l’axe A, en coulissant sur l’élément rotatif 132. Le mécanisme de mise en vibration 140 peut en outre comporter un ressort (non représenté) conçu pour repousser l’élément vibratoire 136 axialement, par exemple vers le corps principal 102, pour maintenir les éléments roulants enserrés entre les deux surfaces annulaires 144, 146.
Le dispositif de coupe 139 comporte au moins un outil de coupe 148 tel qu’une mèche, un foret ou bien une fraise. Le dispositif de coupe 126 peut en outre comporter un mandrin (non représenté) auquel l’outil de coupe 148 est fixé.
Le dispositif de coupe 139 est conçu pour être fixé à l’organe de sortie de l’élément vibratoire 136 afin de suivre sa rotation et son mouvement de va-et-vient. Par exemple, comme dans l’exemple illustré, l’outil de coupe 148 comporte un organe d’entrée, comme un arbre d’entrée 150 qui est fileté afin de se visser dans l’ouverture de sortie 138 filetée de l’élément vibratoire 136.
De préférence, les organes d’entrée et sortie sont complémentaires les un des autres. Par exemple, les ouvertures de sortie 112, 126, 138 sont similaires, de même que les arbres d’entrée 124, 134, 150. Ainsi, l’outil de coupe 139 peut être monté soit directement sur l’organe de sortie du corps principal 102 lorsque ni la buté micrométrique 114, ni le module vibratoire 128 ne sont utilisés, soit sur l’organe de sortie de la butée micrométrique 114 lorsque cette dernière est utilisée mais pas le module vibratoire 128, soit sur l’organe de sortie du module vibratoire 128 lorsque la butée micrométrique 114 et le module vibratoire 128 sont tous les deux utilisés.
En référence à la , un procédé d’amélioration d’une machine manuelle de coupe va à présent être décrit.
Au cours d’une étape 202, une machine manuelle de coupe telle qu’illustrée sur la est obtenue. Cette machine manuelle de coupe comporte en particulier la butée micrométrique 114 montée dans l’ouverture de sortie 112 du corps principal 102 et le dispositif de coupe 139 monté dans l’ouverture de sortie 126 de la butée micrométrique 114.
De retour à la , au cours d’une étape 204, le dispositif de coupe 139 est séparé de l’ouverture de sortie 126 de la butée micrométrique 114.
Au cours d’une étape 206, le module vibratoire 128 est monté dans l’ouverture de sortie 126 de la butée micrométrique 114.
Au cours d’une étape 208, lorsque la buté anti-rotation comporte la vis 133, cette dernière est visée dans le boîtier 130 du module vibratoire 128 monté, au travers le l’ouverture latérale 131 de l’embase 118.
Au cours d’une étape 210, le dispositif de coupe 139 est fixé dans l’ouverture de sortie 138 du module vibratoire 128.
En conclusion, on notera que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
Claims (8)
- Module vibratoire (128) pour une machine manuelle de coupe (100) avec butée micrométrique (114), caractérisé en ce qu’il comporte :
- un boîtier (130) destiné à être fixé en rotation d’autour d’un axe (A) par rapport à un boîtier (116) de la butée micrométrique (114) ;
- un élément rotatif (132) monté mobile, par rapport au boîtier (130), autour de l’axe (A), l’élément rotatif (132) présentant un organe d’entrée conçu pour être fixé à un élément rotatif (122) de la buté micrométrique (114) ;
- un élément vibratoire (118) monté coulissant, par rapport à l’élément rotatif (132), le long de l’axe (A), l’élément vibratoire (118) présentant un organe de sortie conçu pour être fixé à un dispositif de coupe (139) ; et
- un mécanisme de mise en vibration (124) conçu pour donner à l’élément vibratoire (118) un mouvement de va-et-vient le long de l’axe (A) par rapport à l’élément rotatif (132), lorsque cet élément rotatif (132) est entraîné en rotation autour de l’axe (A) par l’élément rotatif de la butée micrométrique (114).
- Module vibratoire (114) selon la revendication 1, dans lequel l’organe de sortie comporte une ouverture de sortie (138) filetée pour recevoir un arbre d’entrée (150) fileté du dispositif de coupe (139).
- Module vibratoire (114) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’organe d’entrée comporte un arbre d’entrée (134) fileté.
- Module vibratoire (114) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’organe d’entrée et l’organe de sortie sont complémentaires l’un de l’autre.
- Module vibratoire (114) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le mécanisme de mise en vibration (140) comporte des éléments roulants, tels que des billes (142), intercalés entre deux surfaces annulaires (144, 146), transverses par rapport à l’axe (A), l’une (144) appartenant au boîtier (130) du module vibratoire (128) et l’autre (146) à l’élément vibratoire (136), au moins l’une de ces surfaces annulaires (144, 146) présentant un relief.
- Machine manuelle de coupe (100) comportant :
- un corps principal (102) comportant :
- un boîtier (104) présentant une poignée (106) conçue pour être saisie par un opérateur humain afin de manœuvrer la machine manuelle de coupe (100),
- un moteur (108) fixé au boîtier (104), et
- un organe de sortie entraîné par le moteur (108) ;
- une buté micrométrique (114) montée sur l’organe de sortie et présentant un organe de sortie ; et
- un dispositif de coupe (139) conçu pour être monté sur l’organe de sortie de la butée micrométrique (114) ;
- un corps principal (102) comportant :
- Machine manuelle de coupe (100) selon la revendication 6, dans laquelle la buté micrométrique (114) comporte un boîtier (116) et une embase (118) s’étendant autour de l’axe (A) et montée mobile axialement sur le boîtier (116), mais fixe en rotation autour de l’axe (A) par rapport au boîtier (116), et dans laquelle le module vibratoire (128) comporte une butée anti-rotation fixée au boîtier (130) du module vibratoire (128) et s’étendant dans une ouverture latérale (131) ménagée dans l’embase (118).
- Procédé d’amélioration d’une machine manuelle de coupe pour obtenir une machine manuelle de coupe selon la revendication 6 ou 7, comportant :
- un montage (206) du module vibratoire (114) sur l’organe de sortie de la butée micrométrique (114), à la place du dispositif de coupe (139) ; et
- un montage (210) du dispositif de coupe (126) sur l’organe de sortie du module vibratoire (128).
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- 2023-02-03 FR FR2301033A patent/FR3145501B1/fr active Active
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