FR2601170A1 - Mechanical assembly which can be manipulated, for teaching use - Google Patents
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Abstract
Description
a présente invention a trait d'une façon générale au domaine des machines à outils interchangeables, et concerne plus particulièrement un ensemble mécanique manipulable qui, en symbolisant par des éléments simples cette machine et ses outils, familiarise un opérateur avec les problèmes d'organisation de changements d'outils sur ces machines. The present invention relates generally to the field of interchangeable tool machines, and more particularly relates to a manipulable mechanical assembly which, by symbolizing by simple elements this machine and its tools, familiarizes an operator with the organizational problems of tool changes on these machines.
On entend par "machine" tout appareillage de fabrication en série dans lequel, pour passer d'une série à une autre, un ou plusieurs outils doivent être échangés. The term "machine" means any apparatus for mass production in which, to pass from one series to another, one or more tools must be exchanged.
I1 peut s'agir de presses à découper, de presse à emboutir, de pilons à forger, de machines de moulages par injection, pour matières thermoplastiques ou thermodurcissables, de fraiseuses, de tours, etc. They can be cutting presses, stamping presses, forging pestles, injection molding machines, for thermoplastic or thermosetting materials, milling machines, lathes, etc.
I1 existe de nos jours une tendance dans les ateliers ou usines de fabrication en série à effectuer une gestion dite "juste à temps" ou "stock zéro", qui consiste, plutôt que d'accumuler des stocks de pièces finies différentes fournies par la même installation et d'approvisionner en aval par prélèvement dans les stocks, à effectuer les fabrications '2-à la demande". On évite ainsi les frais de stockage lorsque la production est supérieure à la demande, et les frais de retard lorsque la production ne suit pas la demande. On comprend que ceci exige, pour des raisons évidentes de rentabilité, que l'adaptation de la machine pour passer d'une pièce à l'autre prenne un temps qui soit le plus court possible. Nowadays there is a tendency in workshops or mass production factories to carry out so-called "just in time" or "zero stock" management, which consists, rather than accumulating stocks of different finished parts supplied by the same installation and supply downstream by drawing from stocks, to carry out the manufacturing '2-on-demand'. This avoids storage costs when production exceeds demand, and late costs when production fails It does not follow demand. We understand that this requires, for obvious reasons of profitability, that the adaptation of the machine to move from one part to another takes a time which is as short as possible.
A l'heure actuelle, les méthodes mises en oeuvre pour un tel gain de temps consistent à étudier puis modifier en conséquence, directement sur la machine considérée, les opérations à effectuer pour réaliser un tel changement d'outil(s). On comprend que cette solution présente un certain manque de souplesse, en ce qu'elle nécessite d'immobiliser la machine pour l'étude et la modification des opérations de changement d'outil. Par ailleurs, seules les personnes qui travaillent régulièrement sur une machine considérée sont suffisamment familiarisées avec les problèmes posés pour pouvoir intervenir dans le processus d'amélioration. At present, the methods implemented for such a saving of time consist in studying then modifying consequently, directly on the machine considered, the operations to be carried out to carry out such a change of tool (s). It is understood that this solution has a certain lack of flexibility, in that it requires immobilizing the machine for studying and modifying the tool change operations. Furthermore, only people who work regularly on a machine in question are sufficiently familiar with the problems posed to be able to intervene in the improvement process.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à proposer un ensèmble mécanique manipulable qui, en simulant à échelle réduite et de façon simplifiée et généralisée les changements d'outils sur une machine, permette de sensibliser l'ensemble du personnel aux problèmes d'organisation de ces changements d'outils préalablement à toute intervention directement sur la machine. Un autre objet de l'invention est de donner une indication quant à la réduction du temps de changement qui pourra-être obtenue en pratique, et de suggérer, tout ou moins dans leur esprit, les solutions optimales qui permettront de parvenir à une telle réduction de temps. The present invention aims to overcome these drawbacks and to propose a manipulable mechanical assembly which, by simulating on a reduced scale and in a simplified and generalized manner the tool changes on a machine, makes it possible to sensitize all the personnel to organizational problems. of these tool changes prior to any intervention directly on the machine. Another object of the invention is to give an indication as to the reduction of the changeover time which may be obtained in practice, and to suggest, at least in their mind, the optimal solutions which will make it possible to achieve such a reduction. of time.
A cet effet, la présente invention concerne un ensemble mécanique manipulable à usage didactique pour familiariser un opérateur avec les problèmes d'organisation d'un changement d'outil sur une machine, caractérisé en ce qu'il comprend
- un support, symbolisant le bâti d'une machine,
- au moins deux pions, symbolisant au moins deux outils différents destinés à être montés les uns à la place des autres sur ladite machine, les pions étant différents et devant être immobilisés en différents emplacements prédéterminés du support,
- des premiers moyens manuels de réglage et de serrage par manoeuvre d'un opérateur pour assurer le réglage et la fixation de chaque pion individuellement,
- des seconds moyens de réglage et de serrage, pouvant être substitués aux premiers moyens, pour assurer également le réglage et la fixation de chaque pion indivi- duellement,
- les premiers moyens de réglage et de serrage et les seconds moyens de réglage et de serrage étant conçus de manière à ce que leur manoeuvre par l'opérateur pour la substitution d'un pion par l'autre, simulant le changement d'outil, exigent respectivement des modalités et des durées différentes.To this end, the present invention relates to a manipulable mechanical assembly for educational use to familiarize an operator with the problems of organizing a tool change on a machine, characterized in that it comprises
- a support, symbolizing the frame of a machine,
- at least two pins, symbolizing at least two different tools intended to be mounted one on the other, on said machine, the pins being different and having to be immobilized in different predetermined locations of the support,
- first manual means of adjustment and tightening by maneuver of an operator to ensure the adjustment and fixing of each pin individually,
- second adjustment and clamping means, which can be substituted for the first means, to also ensure the adjustment and fixing of each piece individually,
the first adjustment and clamping means and the second adjustment and clamping means being designed so that their operation by the operator for the substitution of one pin by the other, simulating the change of tool, require different terms and durations respectively.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective des éléments de base d'un ensemble mécanique manipulable selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe verticale longitudinale de l'ensemble de la figure 1 dans un premier état de montage,
- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2,
- la figure 4 est une vue en coupe verticale longitudinale de l'ensemble de la figure 1 dans un second état de montage,
- la figure 5 est une vue en coupe partielle selon la ligne V-V de la figure 4,
- les figures 6 à 8 sont des vues en perspective de trois éléments pouvant être rajoutés ou substitués à d'autres sur l'ensemble des figures 1 à 5 pour en modifier les modalités de manipulation,
- la figure 9 est une vue en coupe verticale longitudinale de l'ensemble de la figure 1, équipé des éléments des figures 6 à 8, dans un premier état de montage,
- la figure 10 est une vue en coupe verticale longitudinale de l'ensemble de la figure 1, équipé des éléments des figures 6 à 8, dans un second état de montage,
- les figures 11 à 13 sont des vues en perspective de trois autres éléments pouvant être rajoutés ou substitués à d'autres sur l'ensemble des figures 9 et 10 pour en modifier les modalités de manipulation,
- la figure 14 est une vue en coupe verticale longitudinale de l'ensemble des figures 9 et 10, équipé des éléments des figures 11 à 13, et
- la figure 15 est une vue en coupe selon la ligne XV-XV de la figure 14.The invention will be better understood on reading the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is a perspective view of the basic elements of a manipulable mechanical assembly according to the invention,
FIG. 2 is a view in longitudinal vertical section of the assembly of FIG. 1 in a first mounting state,
FIG. 3 is a sectional view along line III-III of FIG. 2,
FIG. 4 is a view in longitudinal vertical section of the assembly of FIG. 1 in a second mounting state,
FIG. 5 is a partial sectional view along the line VV in FIG. 4,
FIGS. 6 to 8 are perspective views of three elements that can be added to or substituted for others in all of FIGS. 1 to 5 in order to modify the handling methods,
FIG. 9 is a view in longitudinal vertical section of the assembly of FIG. 1, equipped with the elements of FIGS. 6 to 8, in a first mounting state,
FIG. 10 is a view in longitudinal vertical section of the assembly of FIG. 1, equipped with the elements of FIGS. 6 to 8, in a second mounting state,
FIGS. 11 to 13 are perspective views of three other elements which can be added or substituted for others on the assembly of FIGS. 9 and 10 to modify the handling methods,
FIG. 14 is a view in longitudinal vertical section of the assembly of FIGS. 9 and 10, equipped with the elements of FIGS. 11 to 13, and
- Figure 15 is a sectional view along line XV-XV of Figure 14.
En référence tout d'abord aux figures 1 à 5, un ensemble mécanique manipulable à usage didactique de la présente invention comprend un support ou socle 10 en forme de plaque rectangulaire. Une tige filetée 12 est vissée dans un trou taraudé 14 du support et fixée en place à l'aide d'un premier écrou 16. Une bride 18, sous forme d'une barre parallélépipédique, présente un premier alésage 20, non taraudé, qui est traversé par la tige filetée 12 de manière à pouvoir coulisser verticalement sur cette dernière. Referring firstly to Figures 1 to 5, a manipulable mechanical assembly for educational use of the present invention comprises a support or base 10 in the form of a rectangular plate. A threaded rod 12 is screwed into a threaded hole 14 of the support and fixed in place with a first nut 16. A flange 18, in the form of a parallelepiped bar, has a first bore 20, not threaded, which is crossed by the threaded rod 12 so as to be able to slide vertically on the latter.
Un boulon 22 à tête hexagonale est vissé dans un trou taraudé 24 prévu verticalement dans la bride 18 dans la région de son extrémité opposée à l'alésage 20. Deux écrous hexagonaux 26 et 28 engagés sur la tige filetée 12 de part et d'autre de la bride 18 permettent ae fixer cette d-ernière à une hauteur quelconque sur ladite tige. -L'ensemble comprend en outre quatre trous borgnes 30, 32, 34 et 36 de diamètres prédéterminés formés dans la plaque de support 10 en des emplacements également prédéterminés, et une tige cylindrique ou chandelle 38 est engagée intimement dans le trou 30, comme représenté. De façon préférée, les écrous 26 et -28 et le boulon 22 doivent être serrés eut desserrés avec deux outils (par exemple clés plates) de tailles et/ ou de types différents.A hexagonal bolt 22 is screwed into a threaded hole 24 provided vertically in the flange 18 in the region of its end opposite the bore 20. Two hexagonal nuts 26 and 28 engaged on the threaded rod 12 on either side of the flange 18 allow ae fix the latter at any height on said rod. -The assembly further comprises four blind holes 30, 32, 34 and 36 of predetermined diameters formed in the support plate 10 in also predetermined locations, and a cylindrical rod or candle 38 is intimately engaged in the hole 30, as shown . Preferably, the nuts 26 and -28 and the bolt 22 must be tightened or loosened with two tools (for example open-end wrenches) of different sizes and / or types.
On trouve en outrè deux éléments en forme de cylindres de faible hauteur, ou pions, respectivement 40a et 40b, et deux jeux de rondelles 42a et 42b. Le diamètre intérieur des rondelles 42a et 42b est égal ou légèrement supérieur au diamètre de la tige 38, et le diamètre extérieur des rondelles 42a est nettement supérieur à celui des rondelles42b. Comme le montrent en particulier les figures 2 et 4, chaque pion 40a, 40b comporte au centre de sa surface inférieure un trou taraudé borgne, respectivement 44a, 44b. There are also two elements in the form of cylinders of low height, or pins, respectively 40a and 40b, and two sets of washers 42a and 42b. The internal diameter of the washers 42a and 42b is equal to or slightly greater than the diameter of the rod 38, and the external diameter of the washers 42a is significantly greater than that of the washers42b. As shown in particular in FIGS. 2 and 4, each pin 40a, 40b has at the center of its lower surface a blind tapped hole, respectively 44a, 44b.
On peut noter ici que le support 10, la tige filetée 12, la bride 18 et les éléments associés, représentés sous forme d'un tout sur la figure 1,sont destinés à symboliser une machine dlatelier à outils interchangeables d'un type tout à fait quelconque. Ce peut être une fraiseuse, un tour, une presse, etc. Par ailleurs, les pions 40a et 40b sont destinés à symboliser deux outils différents destinés à être montés individuellement sur la machine. La différence entre les outils est symbolisée ici par la différence de dimensions (hauteurs h a et h b et a d e a da et db) des deux pions. A ce sujet, on utili- sera dans la suite de la description indifféremment le terme pion et le terme "outil" pour désigner les éléments 40a, 40b.Enfin, les rondelles 42a et 42b symbolisent respectivement deux types de matières premières destinés à être travaillées par les outils 40a et 40b. It can be noted here that the support 10, the threaded rod 12, the flange 18 and the associated elements, represented in the form of a whole in FIG. 1, are intended to symbolize a machine for the interchangeable tool workshop of a completely any fact. It can be a milling machine, lathe, press, etc. Furthermore, the pins 40a and 40b are intended to symbolize two different tools intended to be mounted individually on the machine. The difference between the tools is symbolized here by the difference in dimensions (heights h a and h b and a d e a da and db) of the two pawns. On this subject, one will use in the continuation of the description indifferently the term pawn and the term "tool" to indicate the elements 40a, 40b. Finally, the washers 42a and 42b respectively symbolize two types of raw materials intended to be worked by tools 40a and 40b.
Ainsi, le remplacement d'un outil par l'autre sur la machine peut être simulé par le remplacement du pion 40a par le pion 40b, ou réciproquement, en des emplacements bien déterminés du support 10. De même, le remplacement de la matière première associée à un outil par la matière première associée à l'autre pour être simulée par le remplacement des rondelles 42a par les rondelles 42b, ou réciproquement, sur la chandelle 38. Thus, the replacement of one tool by the other on the machine can be simulated by the replacement of the pin 40a by the pin 40b, or vice versa, in well-determined locations of the support 10. Likewise, the replacement of the raw material associated with a tool by the raw material associated with the other to be simulated by replacing the washers 42a by the washers 42b, or vice versa, on the candle 38.
Sur la figure 6 est représentée une rondelle en
U 46, formant entretoise, d'une hauteur et d'une largeur intérieure bien déterminées. La figure 7 représente un écrou à oreilles 48 pouvant être engagé par vissage sur la tige filetée 12, à la place de l'écrou 26. La figure 8 représente un écrou à poignée 50 qui peut remplacer sur la bride 18 le boulon 22 à tête hexagonale.In Figure 6 is shown a washer in
U 46, forming a spacer, of a determined height and interior width. Figure 7 shows a wing nut 48 which can be engaged by screwing on the threaded rod 12, in place of the nut 26. Figure 8 shows a handle nut 50 which can replace on the flange 18 the bolt 22 with head hexagonal.
Les figures 9 et 10 représentent l'ensemble de la figure 1, sur lequel sont montés respectivement les pions 40a et 40b,équipé des éléments des figures 6 à 8. FIGS. 9 and 10 represent the assembly of FIG. 1, on which the pins 40a and 40b are respectively mounted, equipped with the elements of FIGS. 6 to 8.
Comme on peut l'observer, la rondelle en U est dimensionnée pour s'engager latéralement sur la tige filetée 12, entre la bride 18 et l'écrou 28 ou entre la bride et l'écrou à oreilles 48.As can be observed, the U-shaped washer is dimensioned to engage laterally on the threaded rod 12, between the flange 18 and the nut 28 or between the flange and the wing nut 48.
Le principe d'utilisation de l'ensemble décrit ci-dessus sous tous ses aspects structurels possibles est le suivant. The principle of use of the assembly described above in all its possible structural aspects is as follows.
Il faut noter que l'ensemble a pour vocation essentielle, par exemple dans le cadre d'un groupe de travail coordonné par un animateur, de sensibiliser et de familiariser un opérateur (ouvrier , agent de martyrise, etc.) intervenant sur une machine à outils échangeables avec les problèmes d'organisation de changements d'outils sur cette machine. De la sorte, lorsque cet opérateur aura à réfléchir sur les problèmes d'organisation concrets sursa machine, il aura déjà une idée précise sur un certain nombre de modifications simples qui pourront être apportées, et sur le temps parfois considérable qui sera ainsi gagné. It should be noted that the essential purpose of the assembly is, for example within the framework of a working group coordinated by a facilitator, to raise awareness and familiarize an operator (worker, martyrdom agent, etc.) working on a machine. exchangeable tools with the problems of organizing tool changes on this machine. In this way, when this operator has to reflect on concrete organizational problems on his machine, he will already have a precise idea of a certain number of simple modifications that can be made, and of the sometimes considerable time that will thus be saved.
En particulier, une première phase d'utilisation et de manipulation de l'ensemble ne fait intervenir que les éléments de l'ensemble représentés sur la figure 1.. On demande à un opérateur, sans lui donner d'informations particulières, de remplacer sur le support le pion 40a par le pion 40b, c'est-à-dire de passer de l'ensemble représenté sur les figures 2 et 3 à celui des figures 4 et 5. Au départ comme à l'arrivée, les écrous 16, 26, 28 doivent être serrés, pour que la bride 18 soit maintenue en place rigidement, et le boulon 22 doit être serré de manière à fermement appliquer le pion concerné 40a ou 40b sur la surface supérieure du support 10.Deux consignes sont par ailleurs données : la distance verticale entre la surface inférieure de la bride 18 et la surface supérieure du pion, notée "e", doit être égale à une valeur prédéterminée (qui est la même pour les outils 40a et 40b), et le pion doit être centré sur la plaque de support 10, c'est-à-dire que les dimensions ou cotes d'1, d2 et d; (voir figure 5) doivent être égales entre elles, de la même manière que les dimensions d1, d2 et d3 sont égales entre elles sur la figure 3 en ce qui concerne l'outil 40a. In particular, a first phase of use and manipulation of the assembly only involves the elements of the assembly shown in FIG. 1. An operator is asked, without giving him specific information, to replace on the support the pin 40a by the pin 40b, that is to say to pass from the assembly represented in FIGS. 2 and 3 to that of FIGS. 4 and 5. At the start as at the arrival, the nuts 16, 26, 28 must be tightened, so that the flange 18 is held rigidly in place, and the bolt 22 must be tightened so as to firmly apply the concerned pin 40a or 40b to the upper surface of the support 10. Two instructions are also given : the vertical distance between the lower surface of the flange 18 and the upper surface of the pin, noted "e", must be equal to a predetermined value (which is the same for tools 40a and 40b), and the pin must be centered on the support plate 10, that is to say that the dimensions or dimensions of 1, d2 and D; (see Figure 5) must be equal to each other, in the same way that the dimensions d1, d2 and d3 are equal to each other in Figure 3 with regard to the tool 40a.
Les diverses phases de ce remplacement vont donc consister à
- demander à l'animateur l'outillage nécessaire pour manipuler l'ensemble, qui lui fournira une boite à outils contenant un certain nombre de clés plates et/ou clés à pipes et/ou clés à douilles,
- dégager la clé appropriée et desserrer le boulon 22 pour libérer l'outil 40a,
- évacuer l'outil 40a,
- demander le nouvel outil 40b,
- prendre la clé appropriée, desserrer l'écrou 26 pour libérer la bride 18 et remonter ledit écrou par rotation sur la tige filetée 12 pour que la bride puisse s'adapter au nouveau pion 40b, de plus grande hauteur que le premier,
- mettre en place le nouvel outil 40b,
- effectuer, par exemple à l'aide d'un réglet, le réglage de la position de la bride 18 verticalement par rapport à l'outil 40b (distance .,e.i à respecter) et de la position de 1 'outil par rapport au support (distances d1,1 d2 et d3 égales - figure 5) et serrer la bride à l'aide des écrous 26 et 28 et l'outil à l'aide du boulon 22,
- remplacer sur la tige 38 les rondelles 42a par les rondelles 42b.The various phases of this replacement will therefore consist of
- ask the facilitator for the tools necessary to handle the assembly, which will provide him with a toolbox containing a number of flat wrenches and / or pipe wrenches and / or socket wrenches,
- release the appropriate key and loosen the bolt 22 to release the tool 40a,
- remove the tool 40a,
- request the new tool 40b,
- take the appropriate key, loosen the nut 26 to release the flange 18 and reassemble said nut by rotation on the threaded rod 12 so that the flange can adapt to the new pin 40b, of greater height than the first,
- set up the new tool 40b,
- Perform, for example using a ruler, adjusting the position of the flange 18 vertically relative to the tool 40b (distance., ei to be observed) and the position of one tool relative to the support (equal distances d1,1 d2 and d3 - figure 5) and tighten the flange using nuts 26 and 28 and the tool using bolt 22,
- Replace the washers 42a on the rod 38 with the washers 42b.
Le contrôle des cotes de positionnement de l'outil et de la bride est alors effectué, par l'opérateur ou un contrôleur extérieur. The positioning of the tool and the flange are then checked by the operator or an external controller.
L'ensemble des opérations ci-dessus est chronométré. Le résultat est généralement de l'ordre de plusieurs minutes, par exemple 5 minutes. All of the above operations are timed. The result is generally of the order of several minutes, for example 5 minutes.
Afin de simuler mieux encore les conditions de travail dans un atelier, l'animateur du groupe de travail pourra introduire un certain nombre d'aléas dans les opérations ci-dessus. Par exemple, les clés fournies à l'opérateur pourront être reliées par un élastique, occassionnant ainsi une perte de temps pour trouver et libérer la clé appropriée, l'une des clés nécessaires pour manipuler l'ensemble pourra être indisponible pendant une durée déterminée, ce qui simule son utilisation sur une autre machine, ou bien une vis (non représentée) pourra avoir été laissée accidentellement dans le trou 44b de l'outil 40b, empêchant ainsi sa mise en place. In order to better simulate the working conditions in a workshop, the leader of the working group may introduce a certain number of hazards into the above operations. For example, the keys provided to the operator could be linked by an elastic band, thus causing a loss of time to find and release the appropriate key, one of the keys necessary to handle the assembly could be unavailable for a determined period, which simulates its use on another machine, or else a screw (not shown) may have been accidentally left in the hole 44b of the tool 40b, thus preventing it from being put in place.
Si l'on dispose de moyens d'enregistrement vidéo, toutes les opérations décrites ci-dessus pourront être chronométrées individuellement, et une première phase de réflexion du groupe de travail permettra d'aboutir à un certain nombre de conclusions quant à la préparation et au mode opératoire à mémoriser du changement d'outil pour pour obtenir un premier gain de temps. If there are video recording means, all the operations described above can be timed individually, and a first phase of reflection by the working group will lead to a certain number of conclusions regarding the preparation and operating mode to memorize the change of tool to obtain a first time saving.
Le changement d'outil décrit plus haut est alors à nouveau effectué par l'opérateur dans les conditions suivantes : le réglet, les deux clés (respectivement pour les écrous 26, 28 et pour le boulon 22), le nouvel outil prêt et la nouvelle matière (rondelles 42b en vrac) sont disponibles avant le début du changement ; de plus, l'opérateur a mémorisé un mode opératoire plus rationnel selon lequel la bride 18 est d'abord réglée et serrée, puis l'outil 40b est mis en place, réglé (en ne contrôlant sa position que par rapport à deux bords du support 10, la troisième cote étant alors évidemment correcte) et serré par par le boulon 22. The tool change described above is then carried out again by the operator under the following conditions: the rule, the two wrenches (respectively for the nuts 26, 28 and for the bolt 22), the new ready tool and the new material (washers 42b in bulk) are available before the start of the change; moreover, the operator has memorized a more rational operating mode according to which the flange 18 is first adjusted and tightened, then the tool 40b is put in place, adjusted (by checking its position only with respect to two edges of the support 10, the third dimension then obviously being correct) and tightened by bolt 22.
Le chronométrage de ces opérations indique une durée de l'ordre de la moitié de la première durée, par exemple deux minutes et 30 secondes. The timing of these operations indicates a duration of the order of half of the first duration, for example two minutes and 30 seconds.
Le groupe de travail réfléchit à nouveau sur les gains de temps possible par changement des modalités de manipulation de l'ensemble, et un certain nombre de solutions, plus ou moins complexes, sont suggérées par les participants. Le plus souvent, ces solutions incluent
- le serrage par rotation quart-de-tour ou par came,
- l'emploi de cales de dimensions déterminées.The working group is again reflecting on the possible time savings by changing the methods of handling the whole, and a certain number of solutions, more or less complex, are suggested by the participants. Most often, these solutions include
- tightening by quarter-turn rotation or by cam,
- the use of shims of determined dimensions.
L'ensemble -mécanique selon la présente invention comporte des premiers éléments additionnels, représentés sur les figures 6 à 8 et décrits précédemment, qui permettent la mise en oeuvre de ces premières solutions. The mechanical assembly according to the present invention comprises first additional elements, shown in FIGS. 6 to 8 and described above, which allow the implementation of these first solutions.
L'ensemble mécanique avant changement d'outil présente alors la configuration illustrée sur la figure 9: la rondelle en U 46 formant cale d'épaisseur a été mise en place latéralement sur la tige filetée 12 au-dessus de la bride 18, l'écrou à oreilles 48a remplacé l'écrou à six pans 26, et la vis à poignée 50 a remplacé le boulon 22 à tête six pans. Le matériel qui doit être accessible à l'opérateur pour le changement ne comporte alors plus que le réglet, le nouvel outil prêt 40b et les matières premières 42b. Les clés sont en effet devenues superflues de par l'emploi de l'écrou à oreilles 48 et de la vis à poignée 50. The mechanical assembly before tool change then has the configuration illustrated in FIG. 9: the U-shaped washer 46 forming a shim has been placed laterally on the threaded rod 12 above the flange 18, the wing nut 48a replaced hexagon nut 26, and handle screw 50 replaced bolt 22 with hexagon head. The material which must be accessible to the operator for the change then comprises only the rule, the new ready tool 40b and the raw materials 42b. The keys have indeed become superfluous by the use of the wing nut 48 and the handle screw 50.
Les opérations consistent alors à libérer l'outil 40a par desserrage quart-de-tour de la vis 50, dégager ledit outil, desserrer la bride par rotation quart-de-tour de l'écrou à oreilles 48, extraire latéralement la rondelle 46, relever la bride 18, insérer latéralement entre la bride et l'écrou inférieur 28, qui reste immobile, la rondelle 46, serrer la bride par rotation quart-de-tour de l'écrou à oreilles 48, mettre en place le nouvel outil 40b et régler les deux cotes de positionnement, par exemple d1 et d; , serrer l'outil par rotation quart-de-tour de la vis 50, et énfin remplacer les rondelles 42a par les rondelles 42b sur la chandelle 38, puis contrôler les côtes de positionnement du nouvel outil.On peut noter ici que la hauteur h' de la'rondelle en U 46 sera choisie égale à la différence de hauteur entre les outils (soit hb h ha), de telle sorte que l'inversion de la position de ladite rondelle par rapport à la bride 18 amènera sans autre réglage ladite bride à la hauteur appropriée pour respecter la distance de consigne e
Le chronométrage indique généralement pour les opérations ci-dessus une durée d'environ une minute et 10 secondes, le temps initial ayant été divisé par quatre par ces modifications (qui sont aussi peu onéreuses sur une machine à outils échangeables que sur l'ensemble de l'invention.)
La réflexion du groupe de travail se poursuivant, d'autres idées émergent généralement, qui correspondent à des modifications d'un coût plus élevé, mais qui offrent en oentre-partie un gain de temps encore considérable pour le changement d'outil.The operations then consist in releasing the tool 40a by quarter-turn loosening of the screw 50, releasing said tool, loosening the flange by quarter-turn rotation of the wing nut 48, laterally extracting the washer 46, raise the flange 18, insert laterally between the flange and the lower nut 28, which remains stationary, the washer 46, tighten the flange by quarter-turn rotation of the wing nut 48, install the new tool 40b and set the two positioning dimensions, for example d1 and d; , tighten the tool by quarter-turn rotation of the screw 50, and finally replace the washers 42a with the washers 42b on the jack 38, then check the positioning ribs of the new tool. We can note here that the height h 'of the' U-shaped washer 46 will be chosen equal to the difference in height between the tools (ie hb h ha), so that the inversion of the position of said washer relative to the flange 18 will bring said adjustment without further adjustment flange at the appropriate height to respect the set distance e
The timing generally indicates for the above operations a duration of approximately one minute and 10 seconds, the initial time having been divided by four by these modifications (which are as inexpensive on an exchangeable tool machine as on the whole of invention.)
As the working group's reflection continues, other ideas generally emerge, which correspond to modifications at a higher cost, but which in part offer a considerable time saving for the change of tool.
L'ensemble selon l'invention comporte d'autres éléments additionnels, représentés sur les figures 11 à 13, qui permettent de conduire trois des ces modifications. The assembly according to the invention comprises other additional elements, shown in FIGS. 11 to 13, which allow three of these modifications to be carried out.
Les chandelles à collerette 52a et 52b de la figure 11 symbolisent deux magasins de matières premières, pour recevoir respectivement les rondelles 42a et 42b. Les pions 54 de la figure 12 sont conçus pour s'engager étroitement dans les trous 34, 36 formés dans le support 10 dans la région d'appui des outils, et les éléments 56a et 56b de la figure 13 sont des cales ou adapteurs aptes à être fixés sous les outils 40a et 40b, respectivement, à l'aide de vis à tête fraisée 60 engagées dans des alésages traver sahts centraux, respectivement 58a et 58b, formés dans les adapteurs.Plus précisément, les adapteurs 56a et 56b présentent le même diamètre extérieur, et la position des trous 34, 36 sus-mentionnés et la valeur de ce diamètre sont déterminés à l'origine pour que la venue en butée de ces adapteurs, formant semelles des outils, contre les pions 54 détermine le centrage correct d'un outil ou de l'autre sur le support. Ces adapteurs permettent donc d'effectuer une première normalisation des outils en ce qui concerne leur positionnement sur le support. De plus, les hauteurs respectives h > et h'
a et hb' de l'adapteur 56a et de l'adapteur 56b sont choisies de telle sorte que ha+ h' =
a hb+ hb / c'est-à-dire que les outils équipés de leurs adapteurs présentent la même hauteur.Cela correspond en pratique à la normalisation d'une seconde dimension des outils, qui permet à la bride 18 de rester dans la même position quel que soit l'outil mis en place. De ce fait, l'emploi de l'écrou à oreilles 48 représenté sur les figures 7, 9 et 10 devient caduc, et celui-ci peut être à nouveau remplacé par l'écrou ordinaire 26 moins onéreux.The collar candles 52a and 52b of FIG. 11 symbolize two stores of raw materials, to receive the washers 42a and 42b respectively. The pins 54 of Figure 12 are designed to engage closely in the holes 34, 36 formed in the support 10 in the support region of the tools, and the elements 56a and 56b of Figure 13 are shims or adapters suitable to be fixed under the tools 40a and 40b, respectively, using countersunk screws 60 engaged in bores through central sahts, respectively 58a and 58b, formed in the adapters. More specifically, the adapters 56a and 56b have the same outside diameter, and the position of the above-mentioned holes 34, 36 and the value of this diameter are determined at the origin so that the abutment of these adapters, forming tool soles, against the pins 54 determines the correct centering of one tool or the other on the support. These adapters therefore make it possible to carry out a first standardization of the tools as regards their positioning on the support. In addition, the respective heights h> and h '
a and hb 'of the adapter 56a and of the adapter 56b are chosen such that ha + h' =
a hb + hb / i.e. the tools fitted with their adapters have the same height. This corresponds in practice to the standardization of a second dimension of the tools, which allows the flange 18 to remain in the same position whatever the tool in place. Therefore, the use of the wing nut 48 shown in Figures 7, 9 and 10 becomes obsolete, and it can be replaced again by the ordinary nut 26 less expensive.
Les écrous 26 et 28 n'auront plus à être manipulés.The nuts 26 and 28 will no longer have to be handled.
Ainsi, un quatrième changement d'outil peut être conduit dans les conditions suivantes : l'ensemble mécanique est équipé de l'outil 40a solidaire de sqn adapteur 56a (représenté en traits pleins sur les figures 14 et 15), des pions de centrage 54, du magasin portant les rondelles 42a dans le trou 30 et du magasin portant les rondelles 42b dans le trou 32 prévu en arrière du trou 30 (qui détermine à lui seul l'emplacement que doit occuper la matière première) La bride 18 est réglée et serrée définitivement par les écrous 26, 28 et la vis à poignée 50 serre l'outil 40a. L'opérateur dispose simplement du nouvel outil 40b sur lequel est fixé l'adapteur associé 56b. Thus, a fourth tool change can be carried out under the following conditions: the mechanical assembly is fitted with the tool 40a secured to the adapter 56a (shown in solid lines in FIGS. 14 and 15), centering pins 54 , from the magazine carrying the washers 42a in the hole 30 and from the magazine carrying the washers 42b in the hole 32 provided behind the hole 30 (which alone determines the location which the raw material must occupy) The flange 18 is adjusted and permanently tightened by the nuts 26, 28 and the handle screw 50 tightens the tool 40a. The operator simply has the new tool 40b on which the associated adapter 56b is fixed.
Le remplacement consiste donc à desserrer la vis 50 par rotation quart-de-tour, à remplacer l'ensemble outil 40a/adapteur 56a par l'ensemble outil 40b/adapteur 56b en calant la périphérie de l'adapteur 56b contre les pions 54, à serrer cet ensemble par rotation quart-de-tour de la vis 50, et enfin à permuter les magasins 52a, 52b équipés de leurs rondelles respectives dans les trous 30, 32. La position de l'outil 40b et de l'adapteur 56b est indiquée en traits mixtes sur les figures 14 et 15. The replacement therefore consists in loosening the screw 50 by quarter-turn rotation, in replacing the tool 40a / adapter 56a assembly with the tool 40b / adapter 56b assembly by wedging the periphery of the adapter 56b against the pins 54, to tighten this assembly by quarter-turn rotation of the screw 50, and finally to swap the magazines 52a, 52b equipped with their respective washers in the holes 30, 32. The position of the tool 40b and the adapter 56b is shown in phantom in Figures 14 and 15.
Le chronométrage de ces opérations indique généralement une durée de l'ordre de 12 secondes, qui peut être ramenée à 8 secondes si deux opérateurs se partagent les tâches relatives à l'outil et à 1a matière première, respectivement. Le facteur de gain de temps globablement obtenu est donc égal ou supérieur à environ 30,
A ce niveau de modification, on constate que l'on a créé une nouvelle norme d'outil qui permettra, lors de la conception d'outils futurs, leur adaptation entièrement gratuite à une machine existante.The timing of these operations generally indicates a duration of the order of 12 seconds, which can be reduced to 8 seconds if two operators share the tasks relating to the tool and to the raw material, respectively. The overall time saving factor is therefore equal to or greater than around 30,
At this level of modification, we note that a new tool standard has been created which will allow, when designing future tools, their completely free adaptation to an existing machine.
Ainsi l'invention propose un ensemble mécanique peu onéreux qui, par un choix judicieux d'éléments de réglage et de serrage venant en remplacement ou en complément d'éléments de départ, suggère à l'opérateur les modifications des modalités de manipulation, conduisant à des gains de temps souvent importants, qui constituent la base des réflexes que l'on se doit d'avoir pour apporter des solutions à des problèmes de changements d'outils dans le cadre d'une gestion de production dite "stock zéro". Thus the invention proposes an inexpensive mechanical assembly which, by a judicious choice of adjustment and tightening elements coming to replace or in addition to starting elements, suggests to the operator the modifications of the handling methods, leading to often significant time savings, which are the basis of the reflexes that we must have to provide solutions to problems of tool changes in the context of a so-called "zero stock" production management.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art pourra y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit sans sortir de son cadre. Of course, the present invention is in no way limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but those skilled in the art can make any variant or modification according to their spirit without going beyond their ambit .
En particulier, bien que le terme "pion" ait été utilisé dans la description pour désigner des éléments symbolisant des outils à échanger, on comprend que l'on pourra utiliser des pièces de formes, de dimensions et de natures tout à fait quelconques. In particular, although the term "pawn" has been used in the description to designate elements symbolizing tools to be exchanged, it is understood that it will be possible to use parts of completely arbitrary shapes, dimensions and natures.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609748A FR2601170B1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | HANDLING MECHANICAL ASSEMBLY FOR DIDACTIC USE. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609748A FR2601170B1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | HANDLING MECHANICAL ASSEMBLY FOR DIDACTIC USE. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2601170A1 true FR2601170A1 (en) | 1988-01-08 |
| FR2601170B1 FR2601170B1 (en) | 1989-04-28 |
Family
ID=9337087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8609748A Expired FR2601170B1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | HANDLING MECHANICAL ASSEMBLY FOR DIDACTIC USE. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2601170B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2196360C2 (en) * | 2000-01-05 | 2003-01-10 | Военный автомобильный институт | Device for inculcation of skills |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE540558C (en) * | 1929-05-25 | 1931-12-22 | Bernhard Weickmann | Workbench, in particular for teaching purposes |
| GB738502A (en) * | 1952-10-29 | 1955-10-12 | Rolls Royce | Improvements in or relating to demonstrating apparatus |
| US4268242A (en) * | 1977-03-17 | 1981-05-19 | Howard Natter | Pedagogic molding apparatus |
-
1986
- 1986-07-04 FR FR8609748A patent/FR2601170B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
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| Title |
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| TECHNISCHE RUNDSCHAU, vol. 68, no. 15, 13 avril 1976, page 29, Hallwag, Bern, CH; "Trainer f}r Werkzeugmaschinisten" * |
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|---|---|---|---|---|
| RU2196360C2 (en) * | 2000-01-05 | 2003-01-10 | Военный автомобильный институт | Device for inculcation of skills |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2601170B1 (en) | 1989-04-28 |
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