Chariots porte-outils CNC mobiles : mobilité et efficacité accrues

Les outils et matrices inutilisés seront réemployés ultérieurement pour des exigences d'usinage complexes. Avec la tendance à l'automatisation, les chariots porte-outils CNC s'intègrent généralement aux systèmes automatiques et aux instruments correspondants au sein d'un système de machine-outil CNC intégré, pilotés par le jugement humain. L'ensemble comprend généralement le contrôleur, le chariot, l'unité de coupe, les jeux de porte-outils, le magasin, les bras robotiques et d'autres dispositifs fixes.

Besoins et évolutions

La recherche et la conception des chariots porte-outils CNC, couplés aux systèmes de transfert d'outils automatiques, visent à réduire les temps improductifs liés au changement ou à la recherche des outils de coupe pour les pièces à usiner. Les opérateurs peu familiers avec l'organisation du chariot perdent du temps à localiser les outils et porte-outils.

Avant l'invention de ces dispositifs, un tour traditionnel ne pouvait travailler qu'avec un seul outil à la fois. Même si les tours modernes intègrent des tourelles porte-outils ou des tourelles motorisées pouvant contenir de nombreux outils, le nombre d'outils montés sur la tourelle reste limité par l'unité de disque.

Face à cette limitation, l'idée novatrice de connecter les chariots porte-outils au système d'usinage a été développée pour fluidifier le processus sans intervention manuelle lors du changement d'outil. La conception des outils de coupe, porte-outils, broches, unités d'éjection, mécanismes de préhension, etc., peut alors être simplifiée, l'opération manuelle et le jugement humain étant exclus. Le chariot porte-outils à commande CNC peut ainsi stocker automatiquement des porte-outils de spécifications diverses.

Applications au processus de fraisage

Le fraisage exige la rotation des outils de coupe pour enlever la matière. Les fraiseuses sont donc souvent équipées d'un système ATC (changeur d'outils automatique) et de magasins d'outils. L'utilisation de chariots d'outils en fraisage est aujourd'hui rare, la plupart des machines adoptant les magasins d'outils comme dispositif principal de stockage optimal pour tous les outils, porte-outils et dispositifs connexes.

Les magasins d'outils, connectés au changeur automatique et aux outillages correspondants, sont pilotés par un contrôleur intégré unique. Celui-ci coordonne toutes les ressources via les programmes CNC, réduisant les erreurs humaines au minimum. Si le poste de travail est immense, des chariots d'outils supplémentaires peuvent être nécessaires lorsque les magasins standards ne suffisent pas.

Des centres d'usinage ont été développés à partir des fraiseuses, certains intégrant des changeurs de palettes automatiques et de vastes compartiments de stockage automatisé pour tous les détails nécessaires aux tâches de fabrication. Un simple système CNC ne suffit plus ; le système de stockage automatique doit évoluer.

Un système de fabrication intelligente plus large peut être déployé pour contrôler l'état opérationnel de toutes les unités. Le système de surveillance intelligent affiche l'état de fonctionnement de toutes les pièces aux opérateurs, qui peuvent ainsi planifier leur gestion. Ce système peut encore nécessiter des chariots et racks porte-outils CNC conventionnels comme accessoires supplémentaires, intégrés et gérés si nécessaire.

Applications au processus de tournage

Les chariots et racks porte-outils CNC pour tours et centres de tournage sont plus simples que les magasins d'outils. Pilotés par le système CNC, les porte-outils sont codés avec des numéros de série spécifiques ; le système sait quel porte-outil est optimal pour l'usinage ciblé.

Si des chariots et racks porte-outils CNC pour tours sont encore nécessaires, ils sont généralement manipulés par des opérateurs humains qui les déplacent entre différents tours selon les phases d'usinage. Ils ressemblent aux racks muraux : rangées avec un certain nombre de trous pour le stockage des porte-outils de coupe.

Applications aux rectifieuses

De nombreux fabricants de rectifieuses intègrent une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT ou CMM) à l'intérieur de leurs machines, rendant les processus de rectification cylindrique et de surface plus précis. Ce système est souvent couplé au magasin de têtes de rectification.

Ces rectifieuses avancées intègrent souvent un grand nombre d'outils de rectification, formant un système de stockage entièrement intégré pour toutes les exigences de rectification. Les chariots porte-outils ne sont donc pas toujours visibles. Mais si la demande en meules est importante, les opérateurs peuvent déplacer ces chariots dans l'usine pour compenser le manque de porte-outils.

L'application des chariots porte-outils CNC pour rectifieuses est relativement simple comparée aux machines à base de fraisage, la rectification intervenant généralement en fin de chaîne de production.

Modèles de chariots

Il existe un large inventaire de chariots porte-outils CNC : modèles au sol, à marches, à échelle, à étagères, d'établi, mini-racks porte-outils, modèles « soot », « ultra scoot », tous disponibles avec tiroirs verrouillables et panneaux perforés en option.

Ces chariots permettent aux opérateurs de permuter leurs outils inutilisés lorsque l'usinage en cours ne les requiert pas. Cette unité mobile et flexible offre une plus grande souplesse de travail pour les tâches de rectification.