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WO2018215446A1 - Lathe intended for in-situ use for machining an industrial part, and associated machining method - Google Patents

Lathe intended for in-situ use for machining an industrial part, and associated machining method Download PDF

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Publication number
WO2018215446A1
WO2018215446A1 PCT/EP2018/063355 EP2018063355W WO2018215446A1 WO 2018215446 A1 WO2018215446 A1 WO 2018215446A1 EP 2018063355 W EP2018063355 W EP 2018063355W WO 2018215446 A1 WO2018215446 A1 WO 2018215446A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutting tool
lathe
axis
rotation
machining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/063355
Other languages
French (fr)
Inventor
Franck VICENTE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cofim Industrie
Original Assignee
Cofim Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cofim Industrie filed Critical Cofim Industrie
Publication of WO2018215446A1 publication Critical patent/WO2018215446A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B1/00Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/22Turning-machines or devices with rotary tool heads
    • B23B3/26Turning-machines or devices with rotary tool heads the tools of which perform a radial movement; Rotary tool heads thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B5/00Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B5/16Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for bevelling, chamfering, or deburring the ends of bars or tubes
    • B23B5/161Devices attached to the workpiece
    • B23B5/162Devices attached to the workpiece with an internal clamping device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2215/00Details of workpieces
    • B23B2215/72Tubes, pipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/128Sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the technical field of the invention is the automated machining of industrial parts such as tubes, and in particular the in-situ realization of chamfers prior to a welding operation.
  • the machining can be:
  • a delignage it is a question of adjusting the internal diameter of the tube with respect to a particular internal profile
  • chamfering this involves machining the outside diameter of the tube relative to a particular external profile.
  • Deligning and chamfering operations consist in modifying the thickness of the tube, from an end of this tube, according to a predetermined profile.
  • the profiles must be made precisely, according to precise geometrical parameters and codified in technical specifications. We distinguish different forms of profiles, and for each profile form, different parameters.
  • the type of profile, and its parameters, are determined according to the weld to be produced, and the characteristics of the tubes to be welded (materials, diameter, thickness, etc.).
  • the quality of the weld depends largely on the quality of the machining thus achieved, in particular the precision with which the profiles have been machined.
  • the machining is generally performed in situ, in industrial environments that can be constraining in terms of space, noise, or other difficult conditions, for example a high temperature or a high level of irradiation. Its execution is also constrained by time because it is part of a series of operations executed in series. In addition, it is a precision job, requiring the use of qualified and experienced staff.
  • CN205733284 discloses a lathe for performing chamfering operations.
  • the chamfer is made by applying a cutting tool, the shape of which corresponds in profile, against you must be chamfering.
  • Such a method requires the use of powerful engines. Therefore, the ride is heavy and not suitable for nomadic use.
  • EP2644301 discloses a latch that can be attached to a bee.
  • the lathe has an axis of rotation so that when the lathe is fixed on the be, its axis of rotation is merged with the axis around which it extends.
  • the lathe comprises a cutting tool, the last being movable in rotation about the axis of rotation of the lathe, and in translation parallel and perpendicular to the axis of rotation of the lathe.
  • the tour described in this document lends itself to nomadic use.
  • the inventors have developed a compact tower, inexpensive, and adapted to nomadic use, designed to allow optimized management of the cutting tool.
  • the lathe guarantees a quality machining without the need for permanent presence of qualified operators.
  • a first object of the invention is a lathe, in particular a nomad lathe, for machining an industrial part, the industrial part extending, from a bunted end, around a central axis, the lathe comprising:
  • a first motor adapted to rotate a platen about an axis of rotation;
  • - A cutting tool integral with the plate;
  • a second motor capable of axially translating the cutting tool parallel to the axis of rotation
  • a third motor able to radially translate the cutting tool, perpendicular to the axis of rotation
  • a holding element adapted to fix the lathe to the industrial part, so that the axis of rotation of the lathe is parallel or coincides with the central axis;
  • the cutting tool is adapted to be moved against the end tu bulaire, and to be actuated in rotation around the end tu bulaire, and in translation parallel and perpendicular to the central axis, so as to machine the workpiece from said end tu bulaire.
  • the tour may include a microprocessor, connected to a memory, configured to perform the following operations:
  • step d) defining an initial position of the cutting tool with respect to the tubular end; e) when the cutting tool is disposed in the initial position, actuating the first motor, the second motor and the third motor so as to drive the tool according to the displacement sequence defined in step c) and to machine , from the tubular end, the industrial part according to said sequence.
  • the machining of the end of the be can can be performed in situ, in an automated manner.
  • the machining, and in particular its parameters, can be memorized. Machining can be done without the need for qualified operators.
  • Nomadic tour means an easily transportable tower, to be deployed in an industrial installation and be attached to an industrial part, including a tube, in the facility.
  • the mass of the tower is preferably less than 250 Kg, or even 100 Kg.
  • In-situ means on site, without requiring a transfer of the workpiece outside the installation in which it is used.
  • the lathe may be such that the third motor is actuated by a microcontroller, said radial translation microcontroller, integral with the plate.
  • the radial translation microcontroller follows a rotational movement when the plate is rotated by the motor.
  • the radial translation microcontroller is then configured to:
  • the radial translation microcontroller may comprise or be connected to encoders for determining a position of the cutting tool along the radial translation axis.
  • the lathe may comprise a rotating commutator, comprising a fixed stator with respect to the first and second motors, and a rotor integral with the plate, adapted to be rotated by the latter, the rotary commutator providing an electrical connection between upstream conductors emerging from the stator and downstream conductors extending from the rotor to the radial translation microcontroller.
  • the number of electrical connections provided by the rotating collector is preferably less than or equal to 6.
  • the microprocessor is preferably configured to implement the machining method described below.
  • a second object of the invention is a method of machining an industrial part, the industrial part extending from a tubular end around a central axis, the machining being performed by a cutting tool.
  • the cutting tool being disposed on a lathe, the lathe defining an axis of rotation, the latch being intended to be fixed to the industrial part, so that the axis of rotation of the lathe coincides with the central axis of the tubular end, the turn being and able to move the cutting tool:
  • step d) defining an initial position of the cutting tool with respect to the tubular end; e) when the cutting tool is disposed in the initial position, actuating the lathe so as to drive the tool according to the sequence of movements defined in step c), so as to form the machining profile, defined during step b), from the tubular end.
  • the method may comprise, prior to step d), a dressing, of machining the end tu bulaire in a plane perpendicular to the axis of rotation, so that the latter extends along said plane.
  • the sequence of movements comprises a multitude of elementary sequences, each elementary sequence comprising an axial translation of the cutting tool from the end to the end, each elementary sequence being performed while the cutting tool is driven. in rotation around the axis of rotation of the lathe; between two successive elementary sequences, the cutting tool is translated according to a radial translation.
  • the machining may in particular allow the removal of a material thickness less than or equal to 5 mm, and preferably less than or equal to 2 mm, for example 0.1 mm.
  • the initial position of the cutting tool is disposed against the tubular end or at a predetermined distance from the latter. This facilitates the positioning of the cutting tool according to the initial position.
  • the method comprises a finishing machining step f), comprising the application of the cutting tool along the machining profile formed during step e) so as to eliminate discontinuities. of said profile.
  • the method according to the second subject of the invention can be implemented using the lathe according to the first subject of the invention.
  • the tubular end defines an outer surface and an inner surface.
  • the method may be applied to form a profile along the outer surface and / or along the inner surface.
  • the profile may in particular extend according to a distance, said working distance, less than 20 cm, of the tubular end, parallel to the central axis of the tubular end.
  • the industrial part may in particular be a tube, or comprise a tube.
  • Figures 1A, 1B, 2A and 2B form different views of an example of a tower according to the invention, the lathe being mounted on a tube to be machined.
  • FIGS 3A, 3B and 3C show a detail of a carriage for performing a radial translation of the cutting tool carried by the lathe.
  • FIG. 3D shows a first configuration of the cutting tool, intended to form a chamfer, by machining the outer wall of the you are.
  • Figure 3 E shows a second configuration of the cutting tool, intended for a delieving operation, by machining the inner wall of you be.
  • FIGS. 4A and 4B illustrate a rotating connector for powering the motor allowing translation of the cutting tool perpendicularly to the rotation axis of a lathe.
  • FIG. 5A represents different steps of a method of performing machining, in particular using the lathe as shown in the preceding figures.
  • Figs. 5B, 5C, 5D, 5E and 5F are respectively illustrations of steps 110, 120, 130, 140, 150 described in connection with Fig. 5A.
  • FIG. 5G shows a sequence of elementary displacements of the cutting tool so as to obtain a section profile.
  • FIGS. 1A and 1B show an example of a tower 1 according to the invention.
  • the lathe 1 is intended to be fixed on an industrial part, which is, in this example, a tu be 2, so that end 3 of the be be machined.
  • the be extends, between an external surface 2.1 and an internal surface 2.2, about an axis, said central axis Z.
  • the lathe 1 has an axis of rotation ⁇ , so that when the lathe 1 is fixed on the be 2, the axis of rotation ⁇ is confused with the central axis Z of the be be 2.
  • the lathe 1 comprises a shaft 10, the shaft extending along the axis of rotation ⁇ of the lathe.
  • the tower 1 is fixed to the be 2 by a holding member 30.
  • the holding member comprises jaws 31, extending from the shaft 10 so as to be in contact with the inner wall 2.2 of the you are, thus ensuring a centering and a maintenance of the lathe 1 on the you are 2.
  • the lathe 1 is carried by the you be, the axis of rotation ⁇ of the lathe 1 being coaxial of the axis of central 2.
  • Other holding elements 30, allowing a holding of the turn 1 by the be be 2 are considered, for example a frame enclosing the outer surface 2.1 of you be 2, the frame being connected to the turn 1 by longitudinal struts extending parallel to the axis of rotation ⁇ of the turn 2.
  • the lathe comprises a first motor 11, controlled by a microcontroller 11 ', said microcontroller of rotation, and a plate 19.
  • the first motor 11 is adapted to drive the plate 19 in rotation about the axis of rotation ⁇ .
  • the first motor 11 is connected to a transmission 15, visible in Figure 1B, formed of pinions for transmitting the rotational movement to the plate 19.
  • the transmission 15 is covered by a housing 14.
  • the power of the first motor can be equal to 1.5 kW. It may for example be an electric motor marketed by OM ON under the reference R88K1K530H.
  • the lathe comprises a plate 19, adapted to be rotated by the first motor 11.
  • the plate 19 in this example takes a form of disk.
  • the plate 19 serves to support a cutting tool 23 described later.
  • the tower 1 comprises a second motor 12, controlled by a microcontroller 12 'said microcontroller axial translation, for driving the plate 19 in an axial translation, parallel to the axis of rotation ⁇ of the lathe 1.
  • the platinum moves in translation relative to the shaft 10, the latter being held fixed relative to the tube 2.
  • a first distance di between the plate 19 and the end 3 of the tube 2 is variable.
  • the second motor 12 is an electric motor with a power of 750 W. It is for example the engine marketed by MAXON under the reference ECMAX 30L / PM42 24V.
  • the tower 1 comprises a third motor 13, intended to control a translation of the cutting tool 23, called radial translation, perpendicular to the axis of rotation ⁇ of the lathe 1.
  • This is a power electric motor 240 W.
  • the cutting tool 23 is fixed to a tool support 22, the latter being carried by a carriage 20.
  • the third motor drives the displacement of the carriage 20 in radial translation.
  • the carriage 20 and the tool support 22 are described in connection with FIGS. 2A, 2B and 3A to 3E.
  • the lathe comprises a gripping element 16, in this example a handle, allowing manual gripping of the lathe or with the aid of a lifting means. It also comprises a rotating manifold 18, allowing a power supply of a radial translation microcontroller 13 ', described below.
  • the rotating manifold is described in connection with FIGS. 4A and 4B.
  • the latch comprises a microprocessor 40, configured to execute instructions, encoded in a memory 41, for defining and controlling the movement of the cutting tool 23 relative to the tube 2, as described below, in connection with the Figures 5A to 5G.
  • the microprocessor is connected to a screen 42, to follow the setting of the machining and its progress.
  • the screen is preferably a touch screen, which allows a simple communication of an operator with the microprocessor 40.
  • the microprocessor 40, the memory 41 and the screen 42 then form a control interface of the lathe 1.
  • FIGS. 2A and 2B show the cutting tool 23 mounted at one end of a tool support 22.
  • the tool support 22 is fixed to a carriage 20, the carriage being mounted movably in radial translation, perpendicular to the axis of rotation ⁇ of the lathe 1.
  • the carriage 20 moves along two rails 25, arranged on the plate 19. It is driven in translation by the third motor 13, through a worm 24.
  • the radial translation has the effect of modifying a second distance d2, between the cutting tool 23 and the rotation axis ⁇ of the turn 1, as shown in Figure 2B.
  • the plate 19 comprises a counterweight 29, preferably diametrically opposed to the third motor 13.
  • FIGS. 3A, 3B and 3C show the cutting tool 23, mounted at the end of the tool support 22, the latter being inserted into an opening 28 formed in the carriage 20.
  • the carriage may include a plurality of openings 28 adapted to receive the tool support 22, so as to adapt the translational movement of the cutting tool 23.
  • the third motor 13 is controlled by a radial translation microcontroller 13 '.
  • the microcontroller radial translation 13 ' is mounted integral with the plate 19. It is rotatable about the rotation axis ⁇ of the lathe 1.
  • the radial translation microcontroller 13' receives instructions from the processor 40, and operates the third motor 13 according to said instructions.
  • the radial translation microcontroller 13 ' comprises encoders 26, for defining the position of the carriage 20 along the axis of the radial translation.
  • the radial translation microcontroller 13 is connected to at least one so-called end-of-travel sensor 27, so as to determine the position of the carriage when the latter reaches a maximum displacement along the axis of the radial translation.
  • Such a sensor can make it possible to initialize the encoders 26 during an initialization phase.
  • the radial translation microcontroller 13 actuates the third motor 13, in one direction or the other, so as to adjust the second distance d2, whether to reduce it, to increase it or to keep it constant.
  • the microprocessor 40 is connected to all or part of the microcontrollers 11 ', 12' and 13 'by wire connection or by wireless link.
  • Figures 3D and 3E show different arrangements of the cutting tool 23 on the support 22.
  • the cutting tool is a plate, at least one edge is salient.
  • the assembly of FIG. 3D corresponds to an arrangement adapted to the production of a chamfer, the cutting tool 23 acting on the outer wall 2.1 of the tube 2.
  • the assembly of FIG. 3E corresponds to an arrangement adapted to the production of a chamfer 'a delignage, the cutting tool 23 acting on the inner wall 2.2 of the tube 2. It is possible to have a mixed support, having, at its end, two cutting tools respectively oriented in two opposite directions, one being intended for chamfering, the other being intended for delineation.
  • the instructions from the microprocessor 40 reach the radial translation microcontroller 13 'through a rotating manifold 18 shown in Figs. 4A and 4B.
  • a rotating manifold 18 shown in Figs. 4A and 4B.
  • It may for example be a rotary manifold type MOFLON MT100 P0205-S 4.
  • Such a collector provides an electrical connection between a fixed part, usually designated by the term stator and a movable part, usually designated by the term rotor , the latter being intended to rotate about the axis of rotation ⁇ during operation of the lathe 1. It may for example be a rotary ring manifold.
  • the downstream conductors 17 ' are in particular intended for feeding and controlling the third electric motor 13.
  • the rotating manifold 18 provides a connection respectively between five upstream conductors 17 and five downstream conductors 17 '.
  • Two of said conductors conduct a power signal for the power supply of the third motor 13.
  • Two conductors carry a control logic signal, CAN bus type (acronym for Controller Area Network), for the radial translation microcontroller 13 ' .
  • a conductor is preferably connected to a ground.
  • FIG. 5A represents the main steps allowing the control of the lathe 1.
  • the devices known from the prior art also comprise control interfaces, the latter allowing a manual adjustment, or even a programming in time, of cutting parameters, for example the speed of rotation of the lathe or the speed of axial translation and radial translation of the cutting tool.
  • Such settings assume a certain expertise on the part of an operator, since as indicated in connection with the prior art, the Cutting parameters vary depending on the machined material, tube dimensions and profile to be made.
  • Step 100 positioning the lathe. This step consists in fixing the tower 1 on the tube 2, using the holding element 30, so that the tower 1 is carried by the tube 2.
  • Step 110 referencing the operation.
  • the name of the operator OP and the reference EF of the operation carried out is given for traceability purposes.
  • the taking into account, by the microprocessor 40, of these data, can be obtained through the screen shown in Figure 5B.
  • Step 120 Tube parameters. During this step, information is given about the parameters relating to the tube 2: the material Mat, the internal diameter Om t , the external diameter O ext , possibly the thickness ⁇ .
  • FIG. 5C shows the interface appearing on screen 42 during the definition of these parameters.
  • Step 130 Select the profile.
  • a profile P is selected from a PROFILE profile database stored in memory. The selection of the profile P depends in particular on the type of welding which will be carried out thereafter.
  • Figure 5D shows the interface appearing on screen 42 when selecting a profile shape.
  • Figure 5E schematizes an example of a profile. For each selected profile, a list of specific parameters of the profile is completed.
  • FIG. 5E represents parameters T, H, R, ⁇ of a profile to be formed. These parameters correspond respectively to a residual thickness, a working distance along the central axis of the tube, a radius of curvature and an angle.
  • Step 140 Movement sequence. Given the dimensions of the tube and the selected profile, and taking into account the dimensions of the cutting tool 23, the microprocessor 40 determines a displacement sequence S of the cutting tool 23 against the tube 2.
  • a sequence of displacement s comprises a plurality of elementary displacement sequences S n .
  • Each elementary displacement sequence S n comprises an axial translation of the cutting tool 23 parallel to the axis of rotation ⁇ , from the end 3, during which an elementary thickness of material is removed. It also comprises an axial translation in opposite direction, so as to bring the cutting tool 23 of the end 3 of the tube 2.
  • a radial translation of the cutting tool in the direction of the axis of rotation ⁇ is performed between two successive elementary sequences S n , S n + 1 . So, step by step, the succession of the elementary sequences S n makes it possible to obtain the desired profile, as described in FIG. 2G.
  • the elementary thickness of material removed during each elementary sequence S n is generally between 0.05 mm and 2 mm.
  • the withdrawal, during each elementary sequence S n of a small thickness of material allows the realization of different profile shapes.
  • the path of the cutting tool 23 during the various elementary sequences can successively remove layers of material, to obtain the desired profile.
  • the successive withdrawal of a small thickness of material allows the use of low power engines, making the tower 1 lighter and more easily transportable.
  • the machining performed is a chamfer, the cutting tool is moved closer to the axis of rotation between two successive elementary sequences.
  • the machining performed is a delignage, the cutting tool is moved away from the axis of rotation between two successive elementary sequences.
  • Step 140 may be preceded by a dressing operation, aiming to adjust the end 3 so that it extends in a plane perpendicular to the axis of rotation of the lathe. This operation is performed by moving the cutting tool perpendicularly to the axis of rotation ⁇ .
  • Step 150 Initialization.
  • the microprocessor 40 determines an initial position at which the cutting tool 23 must be arranged. This initial position is generally placed at the end 3 of the tube 2, or at a predetermined distance from this end. The operator moves the cutting tool 23 to the initial position determined by the microprocessor 40 and confirms that the cutting tool is well positioned at said initial position.
  • Step 160 machining.
  • the microprocessor generates control instructions for the rotation microcontroller 11 ', the axial translation microcontroller 12' and the radial translation microcontroller 13 ', so that the tool section 23 performs the displacement sequence calculated in step 140.
  • FIG. 5G shows the various elementary sequences Si ... S n ... S N constituting a displacement sequence S.
  • a Thick material thickness is removed, typically between 0.05 mm and 2 mm, as previously described.
  • the fact of performing different elementary sequences S n to successively remove different layers of material makes it possible to use the same cutting tool 23 to produce different profile shapes.
  • the cutting tool 23 is a simple plate: the invention allows the use of a single inexpensive cutting tool, the realization of different profiles being possible by the succession of elementary sequences S n , during which a small thickness of material is removed.
  • the microprocessor 40 receives information from the microcontrollers of rotation, axial translation and radial translation and, based on this information, generates a control signal to the microcontrollers so as to actuate the motors to move the microcontroller. cutting tool according to the profile selected and parameterized.
  • a single translation is controlled, whether it is an axial translation or a radial translation.
  • the rotational speed of the lathe as well as the translation speed, whether axial translation or radial translation is automatically calculated by the microprocessor 40, according to known standards. of the skilled person. The calculation of these speeds takes into account in particular the material constituting the workpiece 2, as well as the diameter of the tubular end 3. The automatic calculation of the speeds facilitates the implementation of the lathe.
  • the rotational or translation speeds calculated automatically by the microprocessor 40 can be adjusted manually by an expert operator.
  • the desired profile is obtained at a step of discretization, the step of discretization corresponding to the thickness of the material layer removed during each elementary sequence.
  • a solution is preferable to the use of cutting tools of different shapes, in which each cutting tool takes a specific shape of profile.
  • Step 170 Finishing machining
  • the execution of the machining sequence, according to step 160 can leave a coarse surface condition, due to the successive translations of the cutting tool during each elementary machining sequence, which generates discontinuities. surface condition.
  • the cutting tool is applied along the profile obtained following step 160, so as to reduce discontinuities and improve the surface state of the profile.
  • the control of the second motor and the third motor is synchronized, these two motors being simultaneously actuated. Step 170 is optional.
  • Step 180 traceability.
  • the execution of the machining sequence can be recorded in a memory, including the information relating to the operation taken into account during steps 110, 160 or 170. This allows the preparation of summary reports relating to the machining done.
  • Step 180 is optional. Although described in connection with the making of a chamfer on the outer surface 2.1 of a tube, as shown in FIG. 5G, the above steps can be applied to the production of a profile on the inner surface 2.2. a tube, from the end 3.
  • the invention may be implemented for the in-situ machining of tubes or other industrial parts having a tubular end, to shape said end prior to performing welds. It can be flanges, It allows, from stored configurable profiles, to perform this type of machining in a simple, automatic and controlled. It is particularly suitable for maintenance operations in complex industrial sites, in the field of chemistry, agri-food, oil industry or nuclear power.

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Abstract

The invention concerns a lathe (1) intended for machining an industrial part (2), the industrial part extending, from a tubular end (3), around a central axis (Z), the lathe comprising: a first motor (11), capable of rotating a plate (19) about an axis of rotation (Δ); a cutting tool (23), secured to the plate (19); a second motor (12), capable of moving the cutting tool (23) axially in translation parallel to the axis of rotation (Δ); a third motor (13), capable of moving the cutting tool (23) radially in translation perpendicular to the axis of rotation (Δ); a holding element (30), capable of attaching the lathe to the industrial part, such that the axis of rotation of the lathe (Δ) is parallel to the central axis (Z); such that, when the lathe is attached to the part, the cutting tool is capable of being moved against the tubular end (3), and of being actuated in rotation about said end, and in translation parallel to and perpendicular to the central axis (Z), so as to machine the industrial part from said end. The lathe is controlled according to an automatic sequence of steps allowing the part to be automatically machined according to predetermined profile shapes.

Description

Tour destiné à une utilisation in-situ pour l'usinage d'une pièce industrielle, et procédé d'usinage associé  Lathe for in-situ use for machining an industrial part, and associated machining method

Description Description

DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA

Le domaine technique de l'invention est l'usinage automatisé de pièces industrielles telles des tubes, et en particulier la réalisation in-situ de chanfreins préalablement à une opération de soudage.  The technical field of the invention is the automated machining of industrial parts such as tubes, and in particular the in-situ realization of chamfers prior to a welding operation.

ART ANTERIEUR PRIOR ART

La réussite d'une soudure entre deux tubes nécessite un usinage préalable de leurs extrémités respectives. L'usinage peut être :  Successful welding between two tubes requires prior machining of their respective ends. The machining can be:

un délardage : il s'agit s'ajuster le diamètre interne du tube par rapport à un profil interne particulier ;  a delignage: it is a question of adjusting the internal diameter of the tube with respect to a particular internal profile;

un chanfreinage : il s'agit d'usiner le diamètre externe du tube par rapport à un profil externe particulier.  chamfering: this involves machining the outside diameter of the tube relative to a particular external profile.

Les opérations de délardage et de chanfreinage consistent à modifier l'épaisseur du tube, à partir d'une extrémité de ce tube, selon un profil prédéterminé. Les profils doivent être réalisés avec précision, selon des paramètres géométriques précis et codifiés dans des spécifications techniques. On distingue différentes formes de profils, et, pour chaque forme de profil, différents paramètres. Le type de profil, et ses paramètres, sont déterminés en fonction de la soudure à réaliser, et des caractéristiques des tubes à souder (matériaux, diamètre, épaisseur...).  Deligning and chamfering operations consist in modifying the thickness of the tube, from an end of this tube, according to a predetermined profile. The profiles must be made precisely, according to precise geometrical parameters and codified in technical specifications. We distinguish different forms of profiles, and for each profile form, different parameters. The type of profile, and its parameters, are determined according to the weld to be produced, and the characteristics of the tubes to be welded (materials, diameter, thickness, etc.).

La qualité de la soudure dépend en grande partie de la qualité de l'usinage ainsi réalisé, en particulier de la précision avec laquelle les profils ont été usinés. L'usinage est généralement réalisé in-situ, dans des environnements industriels pouvant être contraignants en termes d'encombrement, de bruit, ou d'autres conditions difficiles, par exemple une température élevée ou un niveau d'irradiation important. Son exécution est également contrainte par le temps, car elle s'inscrit dans une succession d'opérations exécutées en série. De plus, il s'agit d'un travail de précision, nécessitant le recours à du personnel qualifié et expérimenté.  The quality of the weld depends largely on the quality of the machining thus achieved, in particular the precision with which the profiles have been machined. The machining is generally performed in situ, in industrial environments that can be constraining in terms of space, noise, or other difficult conditions, for example a high temperature or a high level of irradiation. Its execution is also constrained by time because it is part of a series of operations executed in series. In addition, it is a precision job, requiring the use of qualified and experienced staff.

Il est par ailleurs nécessaire de disposer d'un équipement suffisamment compact et léger pour être aisément transporté et déplacé dans une installation industrielle.  It is also necessary to have a sufficiently compact and lightweight equipment to be easily transported and moved in an industrial facility.

Le document CN205733284 décrit un tour destiné à effectuer des opérations de chanfreinage. Le chanfrein est réalisé en appliquant un outil de coupe, dont la forme correspond au profil, contre le tu be à chanfreiner. Une telle méthode nécessite l'utilisation de moteurs puissants. Par conséquent, le tour est lourd et non adapté à une utilisation nomade. CN205733284 discloses a lathe for performing chamfering operations. The chamfer is made by applying a cutting tool, the shape of which corresponds in profile, against you must be chamfering. Such a method requires the use of powerful engines. Therefore, the ride is heavy and not suitable for nomadic use.

Le document EP2644301 décrit un tour pouvant être fixé sur un tu be. Le tour présente un axe de rotation de telle sorte que lorsque le tour est fixé sur le tu be, son axe de rotation est confondu à l'axe autour d uquel s'étend le tu be. Le tour comporte un outil de coupe, de dernier étant mobile en rotation autour de l'axe de rotation du tour, ainsi qu'en translation parallèlement et perpendiculairement à l'axe de rotation du tour. Le tour décrit dans ce document se prête à une utilisation nomade.  EP2644301 discloses a latch that can be attached to a bee. The lathe has an axis of rotation so that when the lathe is fixed on the be, its axis of rotation is merged with the axis around which it extends. The lathe comprises a cutting tool, the last being movable in rotation about the axis of rotation of the lathe, and in translation parallel and perpendicular to the axis of rotation of the lathe. The tour described in this document lends itself to nomadic use.

Le document US2008/0166696 décrit un tour permettant d'effectuer une découpe d'une extrémité d'u n tu be, selon une forme prédéterminée.  Document US2008 / 0166696 discloses a lathe for cutting an end of an object into a predetermined shape.

Les inventeu rs ont développé un tour compact, peu onéreux, et adapté à une utilisation nomade, conçu pour permettre une gestion optimisée de l'outil de coupe. Le tour garantit l'obtention d'un usinage de qualité, sans nécessiter une présence permanente d 'opérateurs qualifiés.  The inventors have developed a compact tower, inexpensive, and adapted to nomadic use, designed to allow optimized management of the cutting tool. The lathe guarantees a quality machining without the need for permanent presence of qualified operators.

EXPOSE DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION

Un premier objet de l'invention est un tour, en particulier un tour nomade, destiné à usiner u ne pièce industrielle, la pièce industrielle s'étendant, à partir d'une extrémité tu bulaire, autour d'un axe central, le tour comportant :  A first object of the invention is a lathe, in particular a nomad lathe, for machining an industrial part, the industrial part extending, from a bunted end, around a central axis, the lathe comprising:

un premier moteur, apte à entraîner en rotation une platine autour d'un axe de rotation; - un outil de coupe, solidaire de la platine ;  a first motor adapted to rotate a platen about an axis of rotation; - A cutting tool, integral with the plate;

un deuxième moteu r, apte à translater axialement l'outil de coupe parallèlement à l'axe de rotation ;  a second motor capable of axially translating the cutting tool parallel to the axis of rotation;

un troisième moteur, apte à translater radialement l'outil de coupe, perpendiculairement à l'axe de rotation;  a third motor, able to radially translate the cutting tool, perpendicular to the axis of rotation;

- un élément de maintien, apte à fixer le tour à la pièce industrielle, de façon que l'axe de rotation du tour soit parallèle ou confondu avec l'axe central;  - A holding element, adapted to fix the lathe to the industrial part, so that the axis of rotation of the lathe is parallel or coincides with the central axis;

de telle sorte que lorsque le tour est fixé à la pièce industrielle, l'outil de coupe est apte à être déplacé contre l'extrémité tu bulaire, et à être actionné en rotation autour de l'extrémité tu bulaire, ainsi qu'en translation parallèlement et perpendiculairement à l'axe central, de façon à usiner la pièce industrielle à partir de ladite extrémité tu bulaire. so that when the lathe is fixed to the workpiece, the cutting tool is adapted to be moved against the end tu bulaire, and to be actuated in rotation around the end tu bulaire, and in translation parallel and perpendicular to the central axis, so as to machine the workpiece from said end tu bulaire.

Le tour peut comporter un microprocesseur, relié à une mémoire, configuré pour exécuter les opérations suivantes :  The tour may include a microprocessor, connected to a memory, configured to perform the following operations:

a) prise en compte de paramètres géométriques de l'extrémité tu bulaire ; b) sélection d'un profil d'usinage parmi plusieurs profils d'usinages prédéfinis et mémorisés dans la mémoire, et prise en compte de paramètres géométriques du profil sélectionné ; a) taking into account geometrical parameters of the end tu bulaire; b) selecting a machining profile from among several predefined machining profiles and stored in the memory, and taking into account geometric parameters of the selected profile;

c) à partir des paramètres pris en compte lors des étapes a) et b), définition d'une séquence de déplacements de l'outil de coupe ;  c) from the parameters taken into account during steps a) and b), defining a sequence of movements of the cutting tool;

d) définition d'une position initiale de l'outil de coupe par rapport à l'extrémité tubulaire ; e) lorsque l'outil de coupe est disposé selon la position initiale, actionnement du premier moteur, du deuxième moteur et du troisième moteur de façon à entraîner l'outil selon la séquence de déplacements définie lors de l'étape c) et à usiner, à partir de l'extrémité tubulaire, la pièce industrielle selon ladite séquence.  d) defining an initial position of the cutting tool with respect to the tubular end; e) when the cutting tool is disposed in the initial position, actuating the first motor, the second motor and the third motor so as to drive the tool according to the displacement sequence defined in step c) and to machine , from the tubular end, the industrial part according to said sequence.

Selon un tel enchaînement d'étapes, l'usinage de l'extrémité du tu be peut être effectué in-situ, de façon automatisée. L'usinage, et en particulier ses paramètres, peuvent être mémorisés. L'usinage peut être réalisé sans nécessiter la présence d'opérateurs qualifiés.  According to such a sequence of steps, the machining of the end of the be can can be performed in situ, in an automated manner. The machining, and in particular its parameters, can be memorized. Machining can be done without the need for qualified operators.

Par tour nomade, on entend un tour aisément transportable, pour pouvoir être déployé dans une installation industrielle et être fixé à une pièce industrielle, notamment un tube, dans l'installation. La masse du tour est de préférence inférieure à 250 Kg, voire 100 Kg. Par in-situ, on entend sur site, sans nécessiter un transfert de la pièce à usiner à l'extérieur de l'installation dans laquelle elle est utilisée.  Nomadic tour means an easily transportable tower, to be deployed in an industrial installation and be attached to an industrial part, including a tube, in the facility. The mass of the tower is preferably less than 250 Kg, or even 100 Kg. In-situ means on site, without requiring a transfer of the workpiece outside the installation in which it is used.

Selon un mode de réalisation, le tour peut être tel que le troisième moteur est actionné par un microcontrôleur, dit microcontrôleur de translation radiale, solidaire de la platine. Ainsi, le microcontrôleur de translation radiale suit un mouvement de rotation lorsque la platine est entraînée en rotation par le moteur. Le microcontrôleur de translation radiale est alors configuré pour :  According to one embodiment, the lathe may be such that the third motor is actuated by a microcontroller, said radial translation microcontroller, integral with the plate. Thus, the radial translation microcontroller follows a rotational movement when the plate is rotated by the motor. The radial translation microcontroller is then configured to:

transmettre, au microprocesseur, une position de l'outil de coupe, selon un axe de translation radiale, perpendiculaire à l'axe de rotation ;  transmitting, to the microprocessor, a position of the cutting tool, along a radial translation axis, perpendicular to the axis of rotation;

recevoir des instructions du microprocesseur, et, en fonction des instructions reçues, piloter l'activation du troisième moteur.  receive instructions from the microprocessor, and, according to the instructions received, control the activation of the third engine.

Le microcontrôleur de translation radiale peut comporter, ou être relié à des codeurs permettant une détermination d'une position de l'outil de coupe selon l'axe de translation radiale.  The radial translation microcontroller may comprise or be connected to encoders for determining a position of the cutting tool along the radial translation axis.

Le tour peut comporter un collecteur tournant, comportant un stator fixe par rapport au premier et au deuxième moteurs, et un rotor solidaire de la platine, apte à être entraîné en rotation par cette dernière, le collecteur tournant assurant une connexion électrique entre des conducteurs amont débouchant du stator et des conducteurs aval s'étendant à partir du rotor, vers le microcontrôleur de translation radiale. Le nombre de connexions électriques assurées par le collecteur tournant est de préférence inférieur ou égal à 6. Un avantage de disposer d'un microcontrôleur de translation radiale solidaire de la platine, et mobile en rotation avec cette dernière, est de réduire le nombre de connexions électriques effectuées par le collecteur tournant. The lathe may comprise a rotating commutator, comprising a fixed stator with respect to the first and second motors, and a rotor integral with the plate, adapted to be rotated by the latter, the rotary commutator providing an electrical connection between upstream conductors emerging from the stator and downstream conductors extending from the rotor to the radial translation microcontroller. The number of electrical connections provided by the rotating collector is preferably less than or equal to 6. An advantage of having a radial translation microcontroller secured to the plate, and mobile in rotation with the latter, is to reduce the number of connections electrical work done by the rotating collector.

Le microprocesseur est de préférence configuré pour mettre en œuvre le procédé d'usinage décrit ci-dessous.  The microprocessor is preferably configured to implement the machining method described below.

Un deuxième objet de l'invention est un procédé d'usinage d'une pièce industrielle, la pièce industrielle s'étendant à partir d'une extrémité tubulaire, autour d'un axe central, l'usinage étant effectué par un outil de coupe, l'outil de coupe étant disposé sur un tour, le tour définissant un axe de rotation, le tour étant destiné à être fixé à la pièce industrielle, de telle sorte que l'axe de rotation du tour est confondu avec l'axe central de l'extrémité tubulaire, le tour étant et apte à déplacer l'outil de coupe :  A second object of the invention is a method of machining an industrial part, the industrial part extending from a tubular end around a central axis, the machining being performed by a cutting tool. , the cutting tool being disposed on a lathe, the lathe defining an axis of rotation, the latch being intended to be fixed to the industrial part, so that the axis of rotation of the lathe coincides with the central axis of the tubular end, the turn being and able to move the cutting tool:

- en rotation autour de l'axe de rotation;  - in rotation about the axis of rotation;

selon une translation, dite axiale, parallèlement à l'axe de rotation ;  according to a translation, called axial, parallel to the axis of rotation;

selon une translation, dite radiale, perpendiculairement à l'axe de rotation ;  according to a translation, called radial, perpendicular to the axis of rotation;

le procédé comportant les étapes suivantes : the process comprising the following steps:

a) prise en compte de paramètres géométriques de l'extrémité tubulaire ;  a) taking into account geometrical parameters of the tubular end;

b) sélection d'un profil d'usinage parmi des profils prédéterminés et stockés dans une mémoire, puis prise en compte de paramètres géométriques du profil d'usinage ainsi sélectionné;  b) selecting a machining profile from predetermined profiles and stored in a memory, then taking into account geometric parameters of the machining profile thus selected;

c) à partir des paramètres pris en compte lors des étapes a) et b), définition, par le microprocesseur, d'une séquence de mouvements de l'outil de coupe ;  c) from the parameters taken into account in steps a) and b), definition by the microprocessor of a sequence of movements of the cutting tool;

d) définition d'une position initiale de l'outil de coupe par rapport à l'extrémité tubulaire ; e) lorsque l'outil de coupe est disposé selon la position initiale, actionnement du tour de façon à entraîner l'outil selon la séquence de mouvements définie lors de l'étape c), de façon à former le profil d'usinage, défini lors de l'étape b), à partir de l'extrémité tubulaire.  d) defining an initial position of the cutting tool with respect to the tubular end; e) when the cutting tool is disposed in the initial position, actuating the lathe so as to drive the tool according to the sequence of movements defined in step c), so as to form the machining profile, defined during step b), from the tubular end.

Le procédé peut comporter, préalablement à l'étape d), un dressage, consistant à usiner l'extrémité tu bulaire selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, de façon à ce que cette dernière s'étende selon ledit plan.  The method may comprise, prior to step d), a dressing, of machining the end tu bulaire in a plane perpendicular to the axis of rotation, so that the latter extends along said plane.

Selon un mode de réalisation : la séquence de mouvements comporte une multitude de séquences élémentaires, chaque séquence élémentaire comportant une translation axiale de l'outil de coupe à partir de l'extrémité ou vers l'extrémité, chaque séquence élémentaire étant réalisée alors que l'outil de coupe est entraîné en rotation autour de l'axe de rotation du tour ; - entre deux séquences élémentaires successives, l'outil de coupe est translaté selon une translation radiale. According to one embodiment: the sequence of movements comprises a multitude of elementary sequences, each elementary sequence comprising an axial translation of the cutting tool from the end to the end, each elementary sequence being performed while the cutting tool is driven. in rotation around the axis of rotation of the lathe; between two successive elementary sequences, the cutting tool is translated according to a radial translation.

Au cours de chaque séquence élémentaire, l'usinage peut notamment permettre le retrait d'une épaisseur de matière inférieure ou égale à 5 mm, et de préférence inférieure ou égale à 2 mm, par exemple 0,1 mm.  During each elementary sequence, the machining may in particular allow the removal of a material thickness less than or equal to 5 mm, and preferably less than or equal to 2 mm, for example 0.1 mm.

Selon un mode de réalisation, lors de l'étape d), la position initiale de l'outil de coupe est disposée contre l'extrémité tubulaire où à une distance prédéterminée de cette dernière. Cela facilite le positionnement de l'outil de coupe selon la position initiale.  According to one embodiment, during step d), the initial position of the cutting tool is disposed against the tubular end or at a predetermined distance from the latter. This facilitates the positioning of the cutting tool according to the initial position.

Selon un mode de réalisation, le procédé comporte une étape f) d'usinage de finition, comportant l'application de l'outil de coupe le long du profil d'usinage formé lors de l'étape e) de façon à éliminer des discontinuités dudit profil.  According to one embodiment, the method comprises a finishing machining step f), comprising the application of the cutting tool along the machining profile formed during step e) so as to eliminate discontinuities. of said profile.

Le procédé selon le deuxième objet de l'invention peut être mis en œuvre à l'aide du tour selon le premier objet de l'invention.  The method according to the second subject of the invention can be implemented using the lathe according to the first subject of the invention.

L'extrémité tubulaire définit une surface externe et une surface interne. Le procédé peut être appliqué de façon à former un profil le long de la surface externe et/ou le long de la surface interne. Le profil peut notamment s'étendre selon une distance, dite distance de travail, inférieure à 20 cm, de l'extrémité tubulaire, parallèlement à l'axe central de l'extrémité tubulaire.  The tubular end defines an outer surface and an inner surface. The method may be applied to form a profile along the outer surface and / or along the inner surface. The profile may in particular extend according to a distance, said working distance, less than 20 cm, of the tubular end, parallel to the central axis of the tubular end.

La pièce industrielle peut notamment être un tube, ou comporter un tube.  The industrial part may in particular be a tube, or comprise a tube.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés sur les figures listées ci-dessous. Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples, and shown in the figures listed below.

FIGURES FIGURES

Les figures 1A, 1B, 2A et 2B forment différentes vues d'un exemple de tour selon l'invention, le tour étant monté sur un tube destiné à être usiné.  Figures 1A, 1B, 2A and 2B form different views of an example of a tower according to the invention, the lathe being mounted on a tube to be machined.

Les figures 3A, 3B et 3C représentent un détail d'un chariot permettant d'effectuer une translation radiale de l'outil de coupe porté par le tour. La figure 3D montre une première configuration de l'outil de coupe, destinée à former un chanfrein, en usinant la paroi externe du tu be. La figure 3 E montre une deuxième configuration de l'outil de coupe, destinée à une opération délardage, en usinant la paroi interne du tu be. Figures 3A, 3B and 3C show a detail of a carriage for performing a radial translation of the cutting tool carried by the lathe. FIG. 3D shows a first configuration of the cutting tool, intended to form a chamfer, by machining the outer wall of the you are. Figure 3 E shows a second configuration of the cutting tool, intended for a delieving operation, by machining the inner wall of you be.

Les figures 4A et 4B illustrent un connecteur tournant destiné à une alimentation électrique du moteur permetta nt la translation de l'outil de coupe perpendiculairement à l'axe de rotation d u tour.  FIGS. 4A and 4B illustrate a rotating connector for powering the motor allowing translation of the cutting tool perpendicularly to the rotation axis of a lathe.

La figure 5A représente différentes étapes d'un procédé de réalisation d'un usinage, en particulier à l'aide du tour tel que présenté sur les figures précédentes. Les figures 5B, 5C, 5D, 5E et 5F sont respectivement des illustrations des étapes 110, 120, 130, 140, 150 décrites en lien avec la figure 5A.  FIG. 5A represents different steps of a method of performing machining, in particular using the lathe as shown in the preceding figures. Figs. 5B, 5C, 5D, 5E and 5F are respectively illustrations of steps 110, 120, 130, 140, 150 described in connection with Fig. 5A.

La figure 5G représente une séquence de déplacements élémentaires de l'outil de coupe de façon à obtenir un profil de coupe.  FIG. 5G shows a sequence of elementary displacements of the cutting tool so as to obtain a section profile.

EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS

Les figures 1A et 1B représentent un exemple de tour 1 selon l'invention. Le tour 1 est destiné à être fixé sur une pièce industrielle, qui est, dans cet exemple, un tu be 2, de façon à ce qu'u ne extrémité 3 du tu be soit usinée. Le tu be s'étend, entre une surface externe 2.1 et une surface interne 2.2, autour d'un axe, dit axe central Z. Le tour 1 présente un axe de rotation Δ, de telle sorte que lorsque le tour 1 est fixé sur le tu be 2, l'axe de rotation Δ est confondu avec l'axe central Z du tu be 2.  FIGS. 1A and 1B show an example of a tower 1 according to the invention. The lathe 1 is intended to be fixed on an industrial part, which is, in this example, a tu be 2, so that end 3 of the be be machined. The be extends, between an external surface 2.1 and an internal surface 2.2, about an axis, said central axis Z. The lathe 1 has an axis of rotation Δ, so that when the lathe 1 is fixed on the be 2, the axis of rotation Δ is confused with the central axis Z of the be be 2.

Le tour 1 comporte un arbre 10, l'arbre s'étendant selon l'axe de rotation Δ du tour. Le tour 1 est fixé au tu be 2 par un élément de maintien 30. Dans cet exemple, l'élément de maintien comporte des mors 31, s'étendant à partir de l'arbre 10 de façon à être en contact avec la paroi interne 2.2 du tu be, assurant ainsi un centrage et un maintien du tour 1 sur le tu be 2. Ainsi, le tour 1 est porté par le tu be, l'axe de rotation Δ du tour 1 étant coaxial de l'axe de central Z du tu be 2. D'autres éléments de maintien 30, permetta nt un maintien du tour 1 par le tu be 2 sont envisagea bles, par exemple un cadre enserrant la surface externe 2.1 du tu be 2, le cadre étant relié au tour 1 par des montants longitudinaux s'étendant parallèlement à l'axe de rotation Δ du tour 2.  The lathe 1 comprises a shaft 10, the shaft extending along the axis of rotation Δ of the lathe. The tower 1 is fixed to the be 2 by a holding member 30. In this example, the holding member comprises jaws 31, extending from the shaft 10 so as to be in contact with the inner wall 2.2 of the you are, thus ensuring a centering and a maintenance of the lathe 1 on the you are 2. Thus, the lathe 1 is carried by the you be, the axis of rotation Δ of the lathe 1 being coaxial of the axis of central 2. Other holding elements 30, allowing a holding of the turn 1 by the be be 2 are considered, for example a frame enclosing the outer surface 2.1 of you be 2, the frame being connected to the turn 1 by longitudinal struts extending parallel to the axis of rotation Δ of the turn 2.

Le tour comprend un premier moteur 11, commandé par un microcontrôleur 11', dit microcontrôleur de rotation, et une platine 19. Le premier moteur 11 est apte à entraîner la platine 19 en rotation, autour de l'axe de rotation Δ. Le premier moteur 11 est relié à u ne transmission 15, visible sur la figure 1B, formée de pignons pour transmettre le mouvement de rotation à la platine 19. La transmission 15 est recouverte par un carter 14. La puissance du premier moteur peut être égale à 1.5 kW. Il peut par exemple s'agir d'un moteur électrique commercialisé par OM ON sous la référence R88K1K530H. The lathe comprises a first motor 11, controlled by a microcontroller 11 ', said microcontroller of rotation, and a plate 19. The first motor 11 is adapted to drive the plate 19 in rotation about the axis of rotation Δ. The first motor 11 is connected to a transmission 15, visible in Figure 1B, formed of pinions for transmitting the rotational movement to the plate 19. The transmission 15 is covered by a housing 14. The power of the first motor can be equal to 1.5 kW. It may for example be an electric motor marketed by OM ON under the reference R88K1K530H.

Le tour comporte une platine 19, apte à être entraînée en rotation par le premier moteur 11. La platine 19 prend dans cet exemple une forme de disque. La platine 19 sert de support à un outil de coupe 23 décrit ultérieurement.  The lathe comprises a plate 19, adapted to be rotated by the first motor 11. The plate 19 in this example takes a form of disk. The plate 19 serves to support a cutting tool 23 described later.

Le tour 1 comporte un deuxième moteur 12, commandé par un microcontrôleur 12' dit microcontrôleur de translation axiale, destiné à entraîner la platine 19 selon une translation, axiale, parallèlement à l'axe de rotation Δ du tour 1. Dans cet exemple, la platine se déplace en translation par rapport à l'arbre 10, ce dernier étant maintenu fixe par rapport au tube 2. Sous l'effet de la translation axiale, une première distance di, entre la platine 19 et l'extrémité 3 du tube 2, est variable. Dans cet exemple, le deuxième moteur 12 est un moteur électrique, de puissance de 750 W. Il s'agit par exemple du moteur commercialisé par MAXON sous la référence ECMAX 30L/PM42 24V.  The tower 1 comprises a second motor 12, controlled by a microcontroller 12 'said microcontroller axial translation, for driving the plate 19 in an axial translation, parallel to the axis of rotation Δ of the lathe 1. In this example, the platinum moves in translation relative to the shaft 10, the latter being held fixed relative to the tube 2. Under the effect of the axial translation, a first distance di between the plate 19 and the end 3 of the tube 2 , is variable. In this example, the second motor 12 is an electric motor with a power of 750 W. It is for example the engine marketed by MAXON under the reference ECMAX 30L / PM42 24V.

Le tour 1 comporte un troisième moteur 13, destiné à commander une translation de l'outil de coupe 23, dite translation radiale, perpendiculairement à l'axe de rotation Δ du tour 1. Il s'agit d'un moteur électrique de puissance 240 W. Dans cet exemple, il s'agit du moteur commercialisé par MAXON sous la référence ECMAX 22L/PM22 24V. L'outil de coupe 23 est fixé à un support d'outil 22, ce dernier étant porté par un chariot 20. Le troisième moteur pilote le déplacement du chariot 20 en translation radiale. Le chariot 20 et le support d'outil 22 sont décrits en lien avec les figures 2A, 2B et 3A à 3E.  The tower 1 comprises a third motor 13, intended to control a translation of the cutting tool 23, called radial translation, perpendicular to the axis of rotation Δ of the lathe 1. This is a power electric motor 240 W. In this example, it is the engine marketed by MAXON under the reference ECMAX 22L / PM22 24V. The cutting tool 23 is fixed to a tool support 22, the latter being carried by a carriage 20. The third motor drives the displacement of the carriage 20 in radial translation. The carriage 20 and the tool support 22 are described in connection with FIGS. 2A, 2B and 3A to 3E.

Le tour comporte un élément de préhension 16, dans cet exemple une poignée, permettant une préhension manuelle du tour ou à l'aide d'un moyen de levage. Il comporte également un collecteur tournant 18, permettant une alimentation électrique d'un microcontrôleur de translation radiale 13', décrit par la suite. Le collecteur tournant est décrit en lien avec les figures 4A et 4B.  The lathe comprises a gripping element 16, in this example a handle, allowing manual gripping of the lathe or with the aid of a lifting means. It also comprises a rotating manifold 18, allowing a power supply of a radial translation microcontroller 13 ', described below. The rotating manifold is described in connection with FIGS. 4A and 4B.

Le tour comporte un microprocesseur 40, configuré pour exécuter des instructions, codées dans une mémoire 41, permettant de définir et de commander le déplacement de l'outil de coupe 23 par rapport au tube 2, comme décrit ci-après, en lien avec les figures 5A à 5G. Le microprocesseur est relié à un écran 42, pour suivre le paramétrage de l'usinage et son déroulement. L'écran est de préférence un écran tactile, ce qui permet une communication simple d'un opérateur avec le microprocesseur 40. Le microprocesseur 40, la mémoire 41 et l'écran 42 forment alors une interface de commande du tour 1. On a représenté, sur les figures 2A et 2B, l'outil de coupe 23, monté à une extrémité d'un support d'outil 22. Le support d'outil 22 est fixé à un chariot 20, le chariot étant monté mobile en translation radiale, perpendiculairement à l'axe de rotation Δ du tour 1. Le chariot 20 se déplace le long de deux rails 25, disposés sur la platine 19. Il est entraîné en translation par le troisième moteur 13, à travers une vis sans fin 24. La translation radiale a pour effet de modifier une deuxième distance d2, entre l'outil de coupe 23 et l'axe de rotation Δ du tour 1, comme représenté sur la figure 2B. La platine 19 comporte un contrepoids 29, de préférence diamétralement opposé au troisième moteur 13. The latch comprises a microprocessor 40, configured to execute instructions, encoded in a memory 41, for defining and controlling the movement of the cutting tool 23 relative to the tube 2, as described below, in connection with the Figures 5A to 5G. The microprocessor is connected to a screen 42, to follow the setting of the machining and its progress. The screen is preferably a touch screen, which allows a simple communication of an operator with the microprocessor 40. The microprocessor 40, the memory 41 and the screen 42 then form a control interface of the lathe 1. FIGS. 2A and 2B show the cutting tool 23 mounted at one end of a tool support 22. The tool support 22 is fixed to a carriage 20, the carriage being mounted movably in radial translation, perpendicular to the axis of rotation Δ of the lathe 1. The carriage 20 moves along two rails 25, arranged on the plate 19. It is driven in translation by the third motor 13, through a worm 24. The radial translation has the effect of modifying a second distance d2, between the cutting tool 23 and the rotation axis Δ of the turn 1, as shown in Figure 2B. The plate 19 comprises a counterweight 29, preferably diametrically opposed to the third motor 13.

Les figures 3A, 3B et 3C représentent l'outil de coupe 23, monté à l'extrémité du support d'outil 22, ce dernier étant inséré dans une ouverture 28 ménagée dans le chariot 20. Comme représenté sur la figure 3B, le chariot peut comporter plusieurs ouvertures 28 aptes à recevoir le support d'outil 22, de façon à adapter le débattement en translation de l'outil de coupe 23.  FIGS. 3A, 3B and 3C show the cutting tool 23, mounted at the end of the tool support 22, the latter being inserted into an opening 28 formed in the carriage 20. As shown in FIG. 3B, the carriage may include a plurality of openings 28 adapted to receive the tool support 22, so as to adapt the translational movement of the cutting tool 23.

Le troisième moteur 13 est commandé par un microcontrôleur de translation radiale 13'. Le microcontrôleur de translation radiale 13' est monté solidaire de la platine 19. Il est donc mobile en rotation autour de l'axe de rotation Δ du tour 1. Le microcontrôleur de translation radiale 13' reçoit des instructions de la part du processeur 40, et actionne le troisième moteur 13 en fonction desdites instructions. Le microcontrôleur de translation radiale 13' comporte des codeurs 26, permettant de définir la position du chariot 20 selon l'axe de la translation radiale. Avantageusement, le microcontrôleur de translation radiale 13'est relié à au moins un capteur dit de fin de course 27, de façon à déterminer la position du chariot lorsque ce dernier atteint un débattement maximal selon l'axe de la translation radiale. Un tel capteur peut permettre d'initialiser les codeurs 26 au cours d'une phase d'initialisation. Ainsi, en fonction de la position du chariot 20, et des instructions reçues du microprocesseur 40, le microcontrôleur de translation radiale 13' actionne le troisième moteur 13, dans un sens ou dans l'autre, de façon à ajuster la deuxième distance d2, qu'il s'agisse de la réduire, de l'augmenter ou de la maintenir constante.  The third motor 13 is controlled by a radial translation microcontroller 13 '. The microcontroller radial translation 13 'is mounted integral with the plate 19. It is rotatable about the rotation axis Δ of the lathe 1. The radial translation microcontroller 13' receives instructions from the processor 40, and operates the third motor 13 according to said instructions. The radial translation microcontroller 13 'comprises encoders 26, for defining the position of the carriage 20 along the axis of the radial translation. Advantageously, the radial translation microcontroller 13 is connected to at least one so-called end-of-travel sensor 27, so as to determine the position of the carriage when the latter reaches a maximum displacement along the axis of the radial translation. Such a sensor can make it possible to initialize the encoders 26 during an initialization phase. Thus, depending on the position of the carriage 20, and instructions received from the microprocessor 40, the radial translation microcontroller 13 'actuates the third motor 13, in one direction or the other, so as to adjust the second distance d2, whether to reduce it, to increase it or to keep it constant.

Le microprocesseur 40 est relié à tout ou partie des microcontrôleurs 11', 12' et 13' par liaison filaire ou par liaison sans fil.  The microprocessor 40 is connected to all or part of the microcontrollers 11 ', 12' and 13 'by wire connection or by wireless link.

Les figures 3D et 3E représentent différentes dispositions de l'outil de coupe 23 sur le support 22. Dans cet exemple, l'outil de coupe est une plaquette, dont au moins un bord est saillant. Le montage de la figure 3D correspond à une disposition adaptée à la réalisation d'un chanfrein, l'outil de coupe 23 agissant sur la paroi externe 2.1 du tube 2. Le montage de la figure 3E correspond à une disposition adaptée à la réalisation d'un délardage, l'outil de coupe 23 agissant sur la paroi interne 2.2 du tube 2. Il est possible de disposer d'un support mixte, présentant, en son extrémité, deux outils de coupe respectivement orientés selon deux directions opposées, l'un étant destiné à un chanfreinage, l'autre étant destiné à un délardage. Figures 3D and 3E show different arrangements of the cutting tool 23 on the support 22. In this example, the cutting tool is a plate, at least one edge is salient. The assembly of FIG. 3D corresponds to an arrangement adapted to the production of a chamfer, the cutting tool 23 acting on the outer wall 2.1 of the tube 2. The assembly of FIG. 3E corresponds to an arrangement adapted to the production of a chamfer 'a delignage, the cutting tool 23 acting on the inner wall 2.2 of the tube 2. It is possible to have a mixed support, having, at its end, two cutting tools respectively oriented in two opposite directions, one being intended for chamfering, the other being intended for delineation.

Les instructions provenant du microprocesseur 40 parviennent au microcontrôleur de translation radiale 13' par le biais d'un collecteur tournant 18 représenté sur les figures 4A et 4B. Il peut par exemple s'agir d'un collecteur tournant de type MOFLON MT100 P0205-S 4. Un tel collecteur assure une connexion électrique entre une partie fixe, usuellement désignée par le terme stator et une partie mobile, usuellement désignée par le terme rotor, cette dernière étant destinée à tourner autour de l'axe de rotation Δ lors du fonctionnement du tour 1. Il peut par exemple s'agir d'un collecteur à bague rotatif. Il permet une connexion électrique entre des conducteurs, dits conducteurs amont 17, fixes par rapport au premier moteur et au deuxième moteur, et de conducteurs, dits conducteurs avals 17', s'étendant selon la platine 19, vers le microcontrôleur de translation radiale 13'. Les conducteurs aval 17' sont notamment destinés à l'alimentation et à la commande du troisième moteur électrique 13.  The instructions from the microprocessor 40 reach the radial translation microcontroller 13 'through a rotating manifold 18 shown in Figs. 4A and 4B. It may for example be a rotary manifold type MOFLON MT100 P0205-S 4. Such a collector provides an electrical connection between a fixed part, usually designated by the term stator and a movable part, usually designated by the term rotor , the latter being intended to rotate about the axis of rotation Δ during operation of the lathe 1. It may for example be a rotary ring manifold. It allows an electrical connection between conductors, said upstream conductors 17, fixed relative to the first motor and the second motor, and conductors, said downstream conductors 17 ', extending along the plate 19, towards the radial translation microcontroller 13 . The downstream conductors 17 'are in particular intended for feeding and controlling the third electric motor 13.

La disposition du microcontrôleur de translation radiale 13' sur la platine 19, c'est-à-dire en aval du connecteur tournant 18, entre la platine 19 et l'outil de coupe 23, permet de minimiser le nombre de connexions électriques assurées par le collecteur tournant 18. Dans l'exemple représenté, le collecteur tournant 18 assure une connexion respectivement entre cinq conducteurs amont 17 et cinq conducteurs aval 17'. Deux desdits conducteurs conduisent un signal de puissance, destiné à l'alimentation électrique du troisième moteur 13. Deux conducteurs portent un signal logique de commande, de type bus CAN (acronyme de Controller Area Network), à destination du microcontrôleur de translation radiale 13'. Un conducteur est de préférence relié à une masse. La minimisation du nombre de connexions électriques permet de réduire la taille du collecteur tournant 18, ainsi que son coût. Elle permet également d'améliorer la fiabilité du tour, un nombre trop élevé de connexions électriques dans un collecteur tournant pouvant nuire à la fiabilité.  The arrangement of the radial translation microcontroller 13 'on the plate 19, that is to say downstream of the rotating connector 18, between the plate 19 and the cutting tool 23, makes it possible to minimize the number of electrical connections provided by In the example shown, the rotating manifold 18 provides a connection respectively between five upstream conductors 17 and five downstream conductors 17 '. Two of said conductors conduct a power signal for the power supply of the third motor 13. Two conductors carry a control logic signal, CAN bus type (acronym for Controller Area Network), for the radial translation microcontroller 13 ' . A conductor is preferably connected to a ground. The minimization of the number of electrical connections makes it possible to reduce the size of the rotary commutator 18, as well as its cost. It also improves the reliability of the lathe, too many electrical connections in a rotating manifold can affect reliability.

La figure 5A représente les principales étapes permettant le contrôle du tour 1. Les dispositifs connus de l'art antérieur comportent également des interfaces de contrôles, ces dernières permettant un réglage manuel, voire une programmation dans le temps, de paramètres de coupe, par exemple la vitesse de rotation du tour ou la vitesse de translation axiale et de translation radiale de l'outil de coupe. De tels réglages supposent une certaine expertise de la part d'un opérateur, car comme indiqué en lien avec l'art antérieur, les paramètres de coupe varient en fonction du matériau usiné, des dimensions du tube et du profil à réaliser. FIG. 5A represents the main steps allowing the control of the lathe 1. The devices known from the prior art also comprise control interfaces, the latter allowing a manual adjustment, or even a programming in time, of cutting parameters, for example the speed of rotation of the lathe or the speed of axial translation and radial translation of the cutting tool. Such settings assume a certain expertise on the part of an operator, since as indicated in connection with the prior art, the Cutting parameters vary depending on the machined material, tube dimensions and profile to be made.

Afin de faciliter l'utilisation du tour, les inventeurs ont conçu un algorithme permettant un paramétrage automatique du tour, et facilitant la mise en œuvre de ce dernier, selon les étapes décrites ci-dessous :  In order to facilitate the use of the lathe, the inventors have devised an algorithm allowing an automatic parameterization of the lathe, and facilitating the implementation of the latter, according to the steps described below:

Etape 100 : positionnement du tour. Cette étape consiste à fixer le tour 1 sur le tube 2, en utilisant l'élément de maintien 30, de telle sorte que le tour 1 est porté par le tube 2.  Step 100: positioning the lathe. This step consists in fixing the tower 1 on the tube 2, using the holding element 30, so that the tower 1 is carried by the tube 2.

Etape 110 : référencement de l'opération. Au cours de cette étape, on renseigne le nom de l'opérateur OP et la référence EF de l'opération effectuée, cela à des fins de traçabilité. La prise en compte, par le microprocesseur 40, de ces données, peut être obtenue à travers l'écran représenté sur la figure 5B.  Step 110: referencing the operation. During this step, the name of the operator OP and the reference EF of the operation carried out is given for traceability purposes. The taking into account, by the microprocessor 40, of these data, can be obtained through the screen shown in Figure 5B.

Etape 120 : paramètres du tube. Au cours de cette étape, on renseigne des paramètres relatifs au tube 2 : le matériau Mat, le diamètre interne Omt, le diamètre externe Oext, éventuellement l'épaisseur ε. La figure 5C montre l'interface apparaissant à l'écran 42 lors de la définition de ces paramètres. Step 120: Tube parameters. During this step, information is given about the parameters relating to the tube 2: the material Mat, the internal diameter Om t , the external diameter O ext , possibly the thickness ε. FIG. 5C shows the interface appearing on screen 42 during the definition of these parameters.

Etape 130 : sélection du profil. Au cours de cette étape, un profil P est sélectionné parmi une base de données de profils PROFILE stockée en mémoire. La sélection du profil P dépend en particulier du type de soudure qui sera réalisée par la suite. La figure 5D montre l'interface apparaissant à l'écran 42 lors de la sélection d'une forme de profil. La figure 5E schématise un exemple de profil. Pour chaque profil sélectionné, une liste de paramètres spécifiques du profil est complétée. La figure 5E représente des paramètres T, H, R, Θ d'un profil à former. Ces paramètres correspondent respectivement à une épaisseur résiduelle, une distance de travail selon l'axe central du tube, un rayon de courbure et un angle.  Step 130: Select the profile. During this step, a profile P is selected from a PROFILE profile database stored in memory. The selection of the profile P depends in particular on the type of welding which will be carried out thereafter. Figure 5D shows the interface appearing on screen 42 when selecting a profile shape. Figure 5E schematizes an example of a profile. For each selected profile, a list of specific parameters of the profile is completed. FIG. 5E represents parameters T, H, R, Θ of a profile to be formed. These parameters correspond respectively to a residual thickness, a working distance along the central axis of the tube, a radius of curvature and an angle.

Etape 140 : séquence de déplacement. Compte tenu des dimensions du tube et du profil sélectionné, et en prenant en compte les dimensions de l'outil de coupe 23, le microprocesseur 40 détermine une séquence de déplacement S de l'outil de coupe 23 contre le tube 2. Une séquence de déplacement s comporte une pluralité de séquences de déplacement élémentaires Sn. Chaque séquence de déplacement élémentaire Sn comporte une translation axiale de l'outil de coupe 23 parallèlement à l'axe de rotation Δ, à partir de l'extrémité 3, au cours de laquelle une épaisseur élémentaire de matière est enlevée. Elle comporte également une translation axiale en sens inverse, de manière à rapprocher l'outil de coupe 23 de l'extrémité 3 du tube 2. Une translation radiale de l'outil de coupe en direction de le l'axe de rotation Δ est effectuée entre deux séquences élémentaires Sn, Sn+1 successives. Ainsi, de proche en proche, la succession des séquences élémentaires Sn permet d'obtenir le profil souhaité, comme décrit sur la figure 2G. Step 140: Movement sequence. Given the dimensions of the tube and the selected profile, and taking into account the dimensions of the cutting tool 23, the microprocessor 40 determines a displacement sequence S of the cutting tool 23 against the tube 2. A sequence of displacement s comprises a plurality of elementary displacement sequences S n . Each elementary displacement sequence S n comprises an axial translation of the cutting tool 23 parallel to the axis of rotation Δ, from the end 3, during which an elementary thickness of material is removed. It also comprises an axial translation in opposite direction, so as to bring the cutting tool 23 of the end 3 of the tube 2. A radial translation of the cutting tool in the direction of the axis of rotation Δ is performed between two successive elementary sequences S n , S n + 1 . So, step by step, the succession of the elementary sequences S n makes it possible to obtain the desired profile, as described in FIG. 2G.

L'épaisseur élémentaire de matière enlevée au cours de chaque séquence élémentaire Sn est généralement comprise entre 0,05 mm et 2 mm. Le retrait, lors de chaque séquence élémentaire Sn d'une faible épaisseur de matière, permet la réalisation de différentes formes de profil. Le cheminement de l'outil de coupe 23 au cours des différentes séquences élémentaires permet d'enlever successivement des couches de matière, pour obtenir le profil souhaité. Le retrait successif d'une faible épaisseur de matière permet d'utiliser des moteurs peu puissants, rendant le tour 1 plus léger et plus aisément transportable. Lorsque l'usinage réalisé est un chanfrein, l'outil de coupe est rapproché de l'axe de rotation entre deux séquences élémentaires successives. Lorsque l'usinage réalisé est un délardage, l'outil de coupe est éloigné de l'axe de rotation entre deux séquences élémentaires successives. The elementary thickness of material removed during each elementary sequence S n is generally between 0.05 mm and 2 mm. The withdrawal, during each elementary sequence S n of a small thickness of material, allows the realization of different profile shapes. The path of the cutting tool 23 during the various elementary sequences can successively remove layers of material, to obtain the desired profile. The successive withdrawal of a small thickness of material allows the use of low power engines, making the tower 1 lighter and more easily transportable. When the machining performed is a chamfer, the cutting tool is moved closer to the axis of rotation between two successive elementary sequences. When the machining performed is a delignage, the cutting tool is moved away from the axis of rotation between two successive elementary sequences.

L'étape 140 peut être précédée d'une opération de dressage, visant à ajuster l'extrémité 3 de façon qu'elle s'étende selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du tour. Cette opération est réalisée en déplaçant l'outil de coupe perpendiculairement à l'axe de rotation Δ.  Step 140 may be preceded by a dressing operation, aiming to adjust the end 3 so that it extends in a plane perpendicular to the axis of rotation of the lathe. This operation is performed by moving the cutting tool perpendicularly to the axis of rotation Δ.

Etape 150 : initialisation. Au cours de cette étape, schématisée sur la figure 5F, le microprocesseur 40 détermine une position initiale à laquelle l'outil de coupe 23 doit être disposé. Cette position initiale est généralement placée au niveau de l'extrémité 3 du tube 2, ou à une distance prédéterminée de cette extrémité. L'opérateur déplace l'outil de coupe 23 à la position initiale déterminée par le microprocesseur 40 et confirme que l'outil de coupe est bien positionné au niveau de ladite position initiale.  Step 150: Initialization. During this step, shown schematically in FIG. 5F, the microprocessor 40 determines an initial position at which the cutting tool 23 must be arranged. This initial position is generally placed at the end 3 of the tube 2, or at a predetermined distance from this end. The operator moves the cutting tool 23 to the initial position determined by the microprocessor 40 and confirms that the cutting tool is well positioned at said initial position.

Etape 160 : usinage. Au cours de cette étape, illustrée sur la figure 5G, le microprocesseur génère des instructions de commande à destination du microcontrôleur de rotation 11', du microcontrôleur de translation axiale 12' et du microcontrôleur de translation radiale 13', de façon que l'outil de coupe 23 exécute la séquence de déplacement calculée lors de l'étape 140. La figure 5G représente les différentes séquences élémentaires Si...Sn...SN constituant une séquence de déplacement S. Au cours de chaque séquence élémentaire, une faible épaisseur de matière est enlevée, typiquement entre 0,05 mm et 2 mm, comme précédemment décrit. Le fait d'effectuer différentes séquences élémentaires Sn pour retirer successivement différentes couches de matière permet d'utiliser un même outil de coupe 23 pour réaliser différentes formes de profil. Dans cet exemple, l'outil de coupe 23 est une simple plaquette : l'invention permet l'utilisation d'un unique outil de coupe peu onéreux, la réalisation des différents profils étant possible par la succession des séquences élémentaires Sn, au cours desquelles une faible épaisseur de matière est retirée. Step 160: machining. During this step, illustrated in FIG. 5G, the microprocessor generates control instructions for the rotation microcontroller 11 ', the axial translation microcontroller 12' and the radial translation microcontroller 13 ', so that the tool section 23 performs the displacement sequence calculated in step 140. FIG. 5G shows the various elementary sequences Si ... S n ... S N constituting a displacement sequence S. During each elementary sequence, a Thick material thickness is removed, typically between 0.05 mm and 2 mm, as previously described. The fact of performing different elementary sequences S n to successively remove different layers of material makes it possible to use the same cutting tool 23 to produce different profile shapes. In this example, the cutting tool 23 is a simple plate: the invention allows the use of a single inexpensive cutting tool, the realization of different profiles being possible by the succession of elementary sequences S n , during which a small thickness of material is removed.

Au cours de chaque séquence de déplacement élémentaire, le microprocesseur 40 reçoit des informations des microcontrôleurs de rotation, de translation axiale et de translation radiale et, en fonction de ces informations, génère un signal de commande aux microcontrôleurs de façon actionner les moteurs pour déplacer l'outil de coupe en fonction du profil sélectionné et paramétré. De préférence, au cours d'un déplacement élémentaire, une seule translation est commandée, qu'il s'agisse d'une translation axiale ou d'une translation radiale. Au cours de chaque déplacement élémentaire, la vitesse de rotation du tour ainsi que la vitesse de translation, qu'il s'agisse d'une translation axiale ou d'une translation radiale, est calculée automatiquement par le microprocesseur 40, selon des standards connus de l'homme du métier. Le calcul de ces vitesses prend notamment en compte le matériau constituant la pièce à usiner 2, ainsi que le diamètre de l'extrémité tubulaire 3. Le calcul automatique des vitesses facilite la mise en œuvre du tour. Les vitesses de rotation ou de translation, calculées automatiquement par le microprocesseur 40, peuvent être ajustées manuellement par un opérateur expert.  During each elementary displacement sequence, the microprocessor 40 receives information from the microcontrollers of rotation, axial translation and radial translation and, based on this information, generates a control signal to the microcontrollers so as to actuate the motors to move the microcontroller. cutting tool according to the profile selected and parameterized. Preferably, during an elementary displacement, a single translation is controlled, whether it is an axial translation or a radial translation. During each elementary displacement, the rotational speed of the lathe as well as the translation speed, whether axial translation or radial translation, is automatically calculated by the microprocessor 40, according to known standards. of the skilled person. The calculation of these speeds takes into account in particular the material constituting the workpiece 2, as well as the diameter of the tubular end 3. The automatic calculation of the speeds facilitates the implementation of the lathe. The rotational or translation speeds calculated automatically by the microprocessor 40 can be adjusted manually by an expert operator.

A l'issue des séquences élémentaires, on obtient le profil désiré à un pas de discrétisation près, le pas de discrétisation correspondant l'épaisseur de la couche matière enlevée au cours de chaque séquence élémentaire. Une telle solution est préférable à l'utilisation d'outils de coupe de différentes formes, dans laquelle chaque outil de coupe prend une forme spécifique de profil.  At the end of the elementary sequences, the desired profile is obtained at a step of discretization, the step of discretization corresponding to the thickness of the material layer removed during each elementary sequence. Such a solution is preferable to the use of cutting tools of different shapes, in which each cutting tool takes a specific shape of profile.

Etape 170 : usinage de finition. L'exécution de la séquence d'usinage, selon l'étape 160, peut laisser un état de surface grossier, du fait des translations successives de l'outil de coupe au cours de chaque séquence élémentaire d'usinage, ce qui génère des discontinuités de l'état de surface. Au cours de cette étape, l'outil de coupe est appliqué le long du profil obtenu suite à l'étape 160, de manière à atténuer les discontinuités et améliorer l'état de surface du profil. Au cours de cette étape, le pilotage du deuxième moteur et du troisième moteur est synchronisé, ces deux moteurs étant simultanément actionnés. L'étape 170 est facultative.  Step 170: Finishing machining The execution of the machining sequence, according to step 160, can leave a coarse surface condition, due to the successive translations of the cutting tool during each elementary machining sequence, which generates discontinuities. surface condition. During this step, the cutting tool is applied along the profile obtained following step 160, so as to reduce discontinuities and improve the surface state of the profile. During this step, the control of the second motor and the third motor is synchronized, these two motors being simultaneously actuated. Step 170 is optional.

Etape 180 : traçabilité. L'exécution de la séquence d'usinage peut être consignée dans une mémoire, incluant les informations relatives à l'opération prises en compte lors des étapes 110, à 160 ou 170. Cela permet l'établissement de rapports de synthèse relatifs à l'usinage effectué. L'étape 180 est facultative. Bien que décrites en lien avec la réalisation d'un chanfrein sur la surface extérieure 2.1 d'un tube, comme représenté sur la figure 5G, les étapes ci-dessus peuvent être appliquées à la réalisation d'un profil sur la surface intérieure 2.2 d'un tube, à partir de l'extrémité 3. Step 180: traceability. The execution of the machining sequence can be recorded in a memory, including the information relating to the operation taken into account during steps 110, 160 or 170. This allows the preparation of summary reports relating to the machining done. Step 180 is optional. Although described in connection with the making of a chamfer on the outer surface 2.1 of a tube, as shown in FIG. 5G, the above steps can be applied to the production of a profile on the inner surface 2.2. a tube, from the end 3.

L'invention pourra être mise en œuvre pour l'usinage in-situ de tubes ou autres pièces industrielles présentant une extrémité tubulaire, pour mettre en forme ladite extrémité préalablement à la réalisation de soudages. Il peut s'agir de brides, Elle permet, à partir de profils paramétrables mémorisés, d'effectuer ce type d'usinage de façon simple, automatique et maîtrisée. Elle est particulièrement adaptée à des opérations de maintenance dans des sites industriels complexes, dans le domaine de la chimie, de l'agroalimentaire, de l'industrie pétrolière ou du nucléaire.  The invention may be implemented for the in-situ machining of tubes or other industrial parts having a tubular end, to shape said end prior to performing welds. It can be flanges, It allows, from stored configurable profiles, to perform this type of machining in a simple, automatic and controlled. It is particularly suitable for maintenance operations in complex industrial sites, in the field of chemistry, agri-food, oil industry or nuclear power.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé d'usinage d'une pièce industrielle (2), la pièce industrielle s'étendant, à partir d'une extrémité tu bulaire (3), autour d'un axe central (Z), l'usinage étant effectué par un outil de coupe (23), l'outil de coupe étant disposé sur un tour (1), le tour définissant un axe de rotation (Δ), le tour étant fixé à la pièce industrielle, de telle sorte que l'axe de rotation du tour (Δ) soit confond u avec l'axe central (Z), le tour étant apte à déplacer l'outil de coupe : 1. A method of machining an industrial part (2), the industrial part extending, from a bulaire end (3), about a central axis (Z), the machining being carried out by a cutting tool (23), the cutting tool being arranged on a lathe (1), the lathe defining an axis of rotation (Δ), the lathe being fixed to the industrial part, so that the axis of rotation rotation of the lathe (Δ) coincides with the central axis (Z), the lathe being able to move the cutting tool: en rotation a utour de l'axe de rotation (Δ);  in rotation around the axis of rotation (Δ); - selon une translation dite axiale, parallèlement à l'axe de rotation ;  according to a so-called axial translation, parallel to the axis of rotation; selon une translation dite radiale, perpendiculairement à l'axe de rotation;  in a so-called radial translation, perpendicular to the axis of rotation; le tour comportant un processeur (40), relié à une mémoire (41) ; the lathe having a processor (40) connected to a memory (41); le procédé comportant les étapes suivantes : the process comprising the following steps: a) prise en compte de paramètres géométriques de l'extrémité tu bulaire (3) ;  a) taking into account geometrical parameters of the end tu bulaire (3); b) sélection d'u n profil d'usinage (P) parmi des profils prédéterminés et stockés dans la mémoire (41) et prise en compte des paramètres géométriques du profil d'usinage ainsi sélectionné ;  b) selecting a machining profile (P) from among predetermined profiles and stored in the memory (41) and taking into account the geometrical parameters of the machining profile thus selected; c) à partir des paramètres géométriques pris en compte lors des étapes a) et b), définition, par le microprocesseur (40), d'une séquence de mouvements (S) de l'outil de coupe ; d) définition d'une position initiale de l'outil de coupe par rapport à l'extrémité tu bulaire (3) ;  c) from the geometrical parameters taken into account during steps a) and b), definition by the microprocessor (40) of a sequence of movements (S) of the cutting tool; d) defining an initial position of the cutting tool with respect to the end tu bulaire (3); e) lorsque l'outil de coupe est disposé selon la position initiale, actionnement du tour (1) de façon à entraîner l'outil de coupe (23) selon la séquence de mouvements (S) définie lors de l'étape c), de façon à former le profil d'usinage (P), défini lors de l'étape b), à partir de l'extrémité tu bula ire (3), l'usinage étant un délardage ou un chanfreinage, le procédé étant tel que  e) when the cutting tool is disposed in the initial position, actuating the lathe (1) so as to drive the cutting tool (23) according to the sequence of movements (S) defined in step c), in order to form the machining profile (P), defined in step b), from the tufted end (3), the machining being a trimming or chamfering, the method being such that la séquence de mouvements comporte une multitude de séquences élémentaires (Sn), chaque séquence élémentaire comportant une translation axiale de l'outil de coupe (23) à partir de l'extrémité tu bulaire (3) ou vers l'extrémité tu bulaire, chaque séquence élémentaire étant effectuée alors que l'outil de coupe (23) est entraîné en rotation autour de l'axe de rotation (Δ) du tour ; the sequence of movements comprises a multitude of elementary sequences (S n ), each elementary sequence comprising an axial translation of the cutting tool (23) from the end tu bulaire (3) or towards the end tu bulaire, each elementary sequence being performed while the cutting tool (23) is rotated about the rotation axis (Δ) of the lathe; et dans lequel entre deux séquences élémentaires successives, l'outil de coupe (23) est translaté selon une translation radiale, perpendiculairement à l'axe de rotation (Δ). and wherein between two successive elementary sequences, the cutting tool (23) is translated in a radial translation, perpendicular to the axis of rotation (Δ). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le tour (1) est porté par la pièce industrielle (2). 2. Method according to claim 1, wherein the lathe (1) is carried by the industrial part (2). 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel des séquences élémentaires successives conduisent au retrait d'une couche de matière d'épaisseur inférieure à 2 mm. 3. Method according to claim 1 or claim 2, wherein successive elementary sequences lead to the removal of a layer of material less than 2 mm thick. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lors de l'étape d), la position initiale de l'outil de coupe est disposée contre l'extrémité tubulaire (3) de la pièce industrielle ou à une distance prédéterminée de ladite extrémité tubulaire (3). 4. Method according to any one of the preceding claims, wherein during step d), the initial position of the cutting tool is disposed against the tubular end (3) of the workpiece or at a predetermined distance said tubular end (3). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant une étape f) d'usinage de finition, comportant l'application de l'outil de coupe le long du profil formé lors de l'étape e) de façon à éliminer des discontinuités dudit profil. 5. Method according to any one of claims 1 to 4, comprising a finishing step f), comprising the application of the cutting tool along the profile formed in step e) so as to eliminate discontinuities of said profile. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'extrémité tubulaire définit une surface externe et une surface interne, le procédé permettant de former un profil le long de la surface externe et/ou le long de la surface interne. The method of any one of the preceding claims, wherein the tubular end defines an outer surface and an inner surface, the method for forming a profile along the outer surface and / or along the inner surface. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le profil peut s'étendre selon une distance de travail inférieure à 20 cm de l'extrémité tubulaire, parallèlement à l'axe central (Z). 7. Method according to any one of the preceding claims, wherein the profile may extend according to a working distance of less than 20 cm from the tubular end, parallel to the central axis (Z). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tour comporte : The method of any one of the preceding claims, wherein the lathe comprises: un premier moteur (11), apte à entraîner en rotation une platine (19) autour de l'axe de rotation (Δ), l'outil de coupe (23) étant solidaire de la platine (19);  a first motor (11), adapted to rotate a platen (19) about the axis of rotation (Δ), the cutting tool (23) being integral with the plate (19); un deuxième moteur (12), apte à translater axialement l'outil de coupe (23) parallèlement à l'axe de rotation (Δ) ;  a second motor (12), able to translate axially the cutting tool (23) parallel to the axis of rotation (Δ); un troisième moteur (13), apte à translater radialement l'outil de coupe (23) perpendiculairement à l'axe de rotation (Δ) ;  a third motor (13), able to radially translate the cutting tool (23) perpendicularly to the axis of rotation (Δ); - un élément de maintien (30), apte à fixer le tour à la pièce industrielle, de façon que l'axe de rotation du tour (Δ) soit parallèle à l'axe central (Z);  - A holding element (30), adapted to fix the lathe to the industrial part, so that the axis of rotation of the lathe (Δ) is parallel to the central axis (Z); de telle sorte que lorsque le tour est fixé à la pièce industrielle, l'outil de coupe est apte à être déplacé contre l'extrémité tubulaire (3), et à être actionné en rotation autour de l'extrémité tubulaire, ainsi qu'en translation parallèlement et perpendiculairement à l'axe central (Z). so that when the lathe is attached to the workpiece, the cutting tool is adapted to be moved against the tubular end (3), and to be rotated about the tubular end, as well as translation parallel and perpendicular to the central axis (Z). 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le troisième moteur (13) est actionné par un microcontrôleur (13'), dit microcontrôleur de translation radiale, solidaire de la platine (19). 9. The method of claim 8, wherein the third motor (13) is actuated by a microcontroller (13 '), said radial translation microcontroller, integral with the plate (19). 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le microcontrôleur de translation radiale (13') est configuré pour : The method of claim 9, wherein the radial translation microcontroller (13 ') is configured to: transmettre au microprocesseur (40), une position de l'outil de coupe, selon un axe de translation radiale, perpendiculaire à l'axe de rotation (Δ) ;  transmitting to the microprocessor (40) a position of the cutting tool along a radial translation axis perpendicular to the axis of rotation (Δ); - recevoir des instructions du microprocesseur (40), et, en fonction de ces instructions, piloter l'activation du troisième moteur (13).  - Receive instructions from the microprocessor (40), and, according to these instructions, control the activation of the third motor (13). 11. Procédé selon la revendication 10, comportant des codeurs (26) permettant une détermination d'une position de l'outil de coupe selon un axe de translation radial, perpendiculaire à l'axe de rotation, les codeurs étant inclus dans le microcontrôleur de translation radiale (13') ou reliés audit microcontrôleur (13'). 11. The method of claim 10, comprising encoders (26) for determining a position of the cutting tool along a radial translation axis, perpendicular to the axis of rotation, the encoders being included in the microcontroller. radial translation (13 ') or connected to said microcontroller (13'). 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, comportant un collecteur tournant (18), comportant un stator fixe par rapport au premier et deuxième moteurs (11, 12), et un rotor solidaire de la platine (19) et apte à être entraîné en rotation par le premier moteur (11), le collecteur tournant assurant une connexion électrique entre des conducteurs amont (17) débouchant du stator et des conducteurs aval (17') s'étendant à partir du rotor vers le microcontrôleur de translation radiale (13'), le nombre de connexions électriques assurées par le collecteur tournant étant de préférence inférieur ou égal à 6. 12. Method according to any one of claims 8 to 11, comprising a rotating collector (18), comprising a stator fixed relative to the first and second motors (11, 12), and a rotor secured to the plate (19) and capable of being rotated by the first motor (11), the rotary commutator providing an electrical connection between upstream conductors (17) opening out from the stator and downstream conductors (17 ') extending from the rotor towards the microcontroller of radial translation (13 '), the number of electrical connections provided by the rotating collector being preferably less than or equal to 6. 13. Tour (1) destiné à usiner une pièce industrielle (2), la pièce industrielle s'étendant, à partir d'une extrémité tubulaire (3), autour d'un axe central (Z), le tour comportant : 13. Lathe (1) for machining an industrial part (2), the industrial part extending from a tubular end (3) around a central axis (Z), the lathe comprising: - un premier moteur (11), apte à entraîner en rotation une platine (19) autour d'un axe de rotation (Δ);  a first motor (11) capable of rotating a plate (19) about an axis of rotation (Δ); un outil de coupe (23), solidaire de la platine (19) ;  a cutting tool (23) integral with the plate (19); un deuxième moteur (12), apte à translater axialement l'outil de coupe (23) parallèlement à l'axe de rotation (Δ) ;  a second motor (12), able to translate axially the cutting tool (23) parallel to the axis of rotation (Δ); - un troisième moteur (13), apte à translater radialement l'outil de coupe (23) perpendiculairement à l'axe de rotation (Δ) ;  a third motor (13) capable of radially translating the cutting tool (23) perpendicularly to the axis of rotation (Δ); un élément de maintien (30), apte à fixer le tour à la pièce industrielle, de façon que l'axe de rotation du tour (Δ) soit parallèle à l'axe central (Z);  a holding element (30), able to fix the lathe to the industrial part, so that the axis of rotation of the lathe (Δ) is parallel to the central axis (Z); de telle sorte que lorsque le tour est fixé à la pièce industrielle, l'outil de coupe est apte à être déplacé contre l'extrémité tubulaire (3), et à être actionné en rotation autour de l'extrémité tubulaire, ainsi qu'en translation parallèlement et perpendiculairement à l'axe central (Z), de façon à usiner la pièce industrielle à partir de ladite extrémité tubulaire, le tour étant caractérisé en ce qu'il comporte un microprocesseur (40), apte à mettre en œuvre les étapes a) à e) d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. so that when the lathe is attached to the workpiece, the cutting tool is adapted to be moved against the tubular end (3), and to be rotated about the tubular end, as well as translation parallel and perpendicular to the central axis (Z), so as to machine the industrial part from said tubular end, the lathe being characterized in that it comprises a microprocessor (40) capable of implementing the steps a) to e) of a method according to any one of claims 1 to 11.
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