Husson, Raymond (76 Avenue Anatole France, Nancy, F-54000, FR)

EP19920470022

03/26/1997

08/04/1992

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PONT-A-MOUSSON S.A. (91, Avenue de la Libération, Nancy, 54000, FR)

(IPC1-7): B24B27/033; B24B49/18

PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 169 (M-699)(3016) 20 Mai 1988& JP-A-62 282 860 ( TOYOTA MOTOR CORPORATION ) 8 December 1987

Puit, Thierry (PONT-A-MOUSSON S.A. Service Propriété Industrielle Boîte Postale 109, Pont-à-Mousson Cedex, 54704, FR)

1. A method of deburring a series of parts along a seam line of each part by means of a rotary grinding wheel, the parts being transferred to the deburring station by means of a carousel, this method being of the type in which wear of the grinding wheel is detected and its trajectory is corrected in accordance with this wear, the deburring operations and operations of measuring the positions of a predetermined number of points on the profile of the grinding wheel are alternated and, after having thus measured the position of these points, the trajectory of the grinding wheel corresponding to the grinding wheel profile defined by these points is calculated, characterized in that the position of a predetermined point on the active surface of the grinding wheel is measured during the transfer of the part on the carousel.

2. A method according to Claim 1, characterized in that the measurements of the positions of points situated in the crown zone (17) of the grinding wheel (11) and the measurement of the positions of points situated outside this zone are alternated, and the grinding wheel (11) is displaced perpendicularly to its axis in order to compensate for the wear in the crown zone, at least once between two successive trajectory calculations.

La présente invention est relative à un procédé d'ébarbage d'une série de pièces le long d'une ligne de joint de chaque pièce au moyen d'une meule rotative. Un procédé comprenant les caractérstiques der préambule de la revendication 1 est connu par exemple, de JP-A-62-282 860.

L'ébarbage est une opération importante de la fabrication des pièces moulées, notamment en fonte. Elle peut en effet conditionner le bon comportement de ces pièces en service. Ainsi, par exemple, dans le cas du bout mâle d'une pièce tubulaire destiné à pénétrer dans l'emboîtement d'une autre pièce tubulaire avec interposition d'une garniture d'étanchéité, la présence, le long de la ligne de joint résultant du moulage, d'une surépaisseur ou d'un creux peut conduire à un défaut d'étanchéité.

L'ébarbage de pièces en série au moyen d'une meule rotative provoque l'usure de la meule. Une pratique courante consiste à surveiller la qualité de l'ébarbage et, quand celle-ci décroît, à redresser le profil actif de la meule. Cette manière de procéder est coûteuse et limite la taille des grains de la meule, car il est difficile de redresser une meule à gros grains. Or, l'accroissement de la taille des grains permet, avec une dépense d'énergie modérée, d'augmenter la productivité de l'ébarbage.

L'invention a pour but de fournir un procédé d'ébarbage évitant toute opération de redressement de la meule et se prêtant à une automatisation sur des séries importantes de pièces même de formes variées.

A cet effet, l'invention a pour objet le procédé selon la revendication 1.

Suivant d'autres caractéristiques contenues dans la revendications dépendante 2, on alterne les mesures de points situés dans la zone du sommet de la meule et la mesure de points situés hors de cette zone, et on déplace la meule perpendiculairement à son axe pour compenser l'usure de la zone du sommet, au moins une fois entre deux calculs de trajectoire successifs.

Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels :

• la Figure 1 est une vue en élévation latérale d'une machine d'ébarbage
• la Figure 2 est une vue en plan de la machine;
• la Figure 3 illustre schématiquement la mesure de la position d'un point actif de la meule;
• la Figure 4 illustre schématiquement la séquence de mesure du profil de la meule;
• la Figure 5 illustre la méthode de détermination du point actif de la meule;
• la Figure 6 illustre la méthode de calcul de la trajectoire de la meule; et
• La Figure 7 est une vue analogue à la Figure 4 d'une variante.

La machine d'ébarbage représentée aux Figures 1 et 2 est destinée à-réaliser l'ébarbage en série de raccords tubulaires en fonte à trois entrées qui, dans cet exemple, sont de deux types : des raccords 1 en Y et des raccords 2 en U. Ces raccords sont moulés dans des moules en deux parties et comportent donc chacun dans leur plan de symétrie, qui est le plan de joint du moule, des barbes qu'il convient d'éliminer avec précision.

La machine comprend un carrousel 3 de transfert successif des pièces 1, 2 vers un poste d'ébarbage 4, un dispositif de meulage 5 et un dispositif de mesure 6.

Le carrousel 3 comprend un plateau rotatif 7 sur lequel sont montés plusieurs supports pivotants 8. Dans l'exemple représenté, il y a deux supports 8 adaptés pour porter un raccord 1 et deux autres supports 8 adaptés pour porter un raccord 2, ces deux types de supports étant alternés.

Le poste d'ébarbage 4 comprend une broche motorisée 9 adaptée pour venir en prise avec l'arbre du support 8 présent à ce poste et pour donner à ce support toute orientation angulaire désirée. Au-dessus du poste 4 est également prévu un vérin 10 de serrage de pièce à axe vertical.

Le dispositif de meulage 5 comprend une meule 11 en forme de disque de faible épaisseur, par exemple de 400 à 650 mm de diamètre et de 10 à 15 mm d'épaisseur, dont l'arbre, entraîné par un moteur 12, est porté par un dispositif 13 de déplacement X, Y. L'arbre de la meule est parallèle à la direction X de déplacement et perpendiculaire à la direction Y.

Le dispositif de mesure 6 comprend une source lumineuse 14, de type laser ou autre, à axe vertical Z-Z, fixée au voisinage du poste d'ébarbage 4 et à un niveau supérieur, et d'autre part une cellule photo-électrique 15 de même axe, fixée à un niveau inférieur à celui du poste 4.

L'ensemble des mouvements du carrousel 3, de la broche 9, du vérin 10, de la meule 11 et du dispositif 13 est commandé de façon automatique par un calculateur électronique 16 doté d'un programme de base contenant notamment les données géométriques des pièces 1, 2, et en particulier de leur ligne de joint, et recevant par ailleurs des informations de la cellule 15, pour assurer le fonctionnement qui va maintenant être décrit.

Au départ, on supposera que la meule 11 est neuve. Elle possède donc un profil connu. Une pièce 1 ou 2 étant amenée au poste 4 par le carrousel, disposée dans une position prédéterminée par la broche 9 et bloquée par le vérin 10, le calculateur 16 calcule la trajectoire de la meule jusqu'au contact de la pièce puis le long de celle-ci pour réaliser l'ébarbage de sa ligne de joint.

Puis le vérin 10 est rétracté, et une autre pièce est bloquée en position, de la même manière, au poste 4. Pendant ce transfert, la position d'un point prédéterminé de la surface active de la meule est mesurée, de la manière suivante, illustrée sur la Figure 3.

L'axe de la meule est amené à une distance yO de l'axe optique Z-Z supérieure au plus grand rayon de la meule, et la meule est déplacée suivant son axe jusqu'à ce que le point prédéterminé M considéré se trouve à l'abscisse x0 de l'axe Z-Z. Les coordonnées x,y sont toutes prises par rapport à un point de référence fixe O solidaire du bâti de la machine.

Puis l'axe de la meule est déplacé parallèlement à lui-même, suivant la direction Y, jusqu'à ce que le flux lumineux reçu par la cellule 15 soit réduit de moitié. La cote y1 de l'axe de la meule, qui est également le rayon du point M par rapport à l'axe de la meule, est alors mémorisée par le calculateur 16.

Le premier point M1 ainsi mesuré est situé dans la région d'un flanc de la meule (Figure 4). Ensuite, on ébarbe une deuxième pièce comme précédemment, puis on mesure comme décrit ci-dessus la position d'un second point M2 voisin de M1 et situé à une distance connue de celui-ci suivant l'axe X-X de la meule. On continue ainsi à alterner l'ébarbage d'une pièce et une mesure de point pendant n cycles. Dans l'exemple de la Figure 4, n = 8.

Lorsque ces n cycles sont terminés, le calculateur possède en mémoire les coordonnées des n points mesurés, ce qui lui permet de déterminer celles du point actif ou de contact pour l'opération d'ébarbage suivante. Pour cela, il procède comme suit (Figures 5 et 6).

Le calculateur 16 possède également en mémoire l'équation de la ligne de joint à ébarber. Pour simplifier, on supposera qu'il s'agit d'un segment de droite AB, de pente a = (yB - yA)/ (xB-xA) . La droite de même pente a qui passe par un point Mi quelconque de la meule a pour équation y = ax + bi , avec yi = axi + bi . On calcule donc pour les n points mesurés la valeur de bi, et le point actif, ou point de contact, cherché est celui pour lequel bi est maximal. Ce point est désigné par C sur la Figure 5.

Il reste à calculer la trajectoire d'un point prédéterminé de la meule, par exemple du centre D de sa face extrême de droite (sur la Figure 6).

Pour l'ébarbage du point initial A par le point C, le point D est en D1 tel que xA = xD1 + xC et yA = yD1 + yC .

De même, pour l'ébarbage du point final B par le point C, le point D est en D2 tel que la ligne xB = xD2 + xC et yB = yD2 + yC .

L'ébarbage du segment AB est obtenu par déplacement du point D de D1 en D2.

On peut ainsi réaliser un grand nombre d'ébarbages, sur des pièces de formes diverses, sans aucun redressement de la meule. Ceci permet d'obtenir une productivité élevée de l'ébarbage et également d'utiliser une meule à gros grains, plus efficace et consommant relativement peu d'énergie d'entraînement.

Il est à noter que l'utilisation d'un faisceau lumineux fixe pour effectuer les mesures évite l'emploi de pièces mobiles supplémentaires et permet de réaliser ces mesures de façon rapide et fiable.

Dans la variante illustrée à la Figure 7, on fait appel à douze points de mesure M1 à M12, régulièrement répartis suivant l'axe X-X, dont les trois points médians M5 à M7 sont considérés comme situés dans la zone de sommet 17 de la meule. On procède alors comme suit, en alternant les ébarbages et les mesures comme précédemment :

• mesure des points M1, M5, M2, M6, M3, M7 dans cet ordre;
• translation de la meule suivant Y-Y pour compenser l'usure de la zone de sommet 17, cette usure étant déduite des mesures de M5, M6 et M7;
• mesure des points M4, M5, M8, M6, M9, M7 dans cet ordre;
• nouvelle translation de la meule suivant Y-Y;
• mesure des points M10, M5, M11, M6, M12, M7 dans cet ordre;
• calcul de la nouvelle trajectoire suivant la méthode décrite plus haut en regard des Figures 5 et 6.

Cette variante permet d'effectuer des corrections intermédiaires entre les calculs successifs de la trajectoire et est intéressante lorsque l'on peut considérer que la meule subit une usure globale uniforme suivant l'axe Y-Y, relativement rapide, à laquelle se superpose une variation de forme relativement lente.

Suivant une variante, les opérations d'ébarbage ou de mesure d'un point sont réalisées en temps masqué.

Dans une autre variante, le procédé suivant l'invention est utilisé pour l'ébarbage de bavures telles qu'une ligne de joint en trois dimensions dans l'espace, d'une pièce symétrique par rapport au plan de joint.