<Desc/Clms Page number 1>
COMMANDE AUTOMATIQUE des MACHINES
Alfred ESKENAZY.
(Demande de Brevet ? 5880 déposée au Luxembourg le 26 Avril 1938, première Addition N 5909, déposée au Luxembourg le 19 Mai 1938, deuxième Addition N 6002, déposée au Luxembourg le 15 Juillet 1938, troisième Addition N 6341, déposée au Luxembourg le 21 Décembre 1938).
La présente invention se rapporte à la commande des opérations effectuées sur les machines en général et plus particulièrement à l'usinage automatique des pièces sur les machines-outils.
On sait que pour exécuter une pièce sur une machine-outil, l'ouvrier se borne à faire tourner d'un nombre précis de temps et de fractions de tours les manivelles opératoires de la machine.
On a déjà proposé d'actionner ces manivelles de commande par des moteurs, des embrayages ou d'autres moyens analogues et d'en limiter la rotation à l'aide de compteurs.
Les appareils proposés jusqu'ici à cet effet avaient l'inconvénient de comporter des organes délicats tels que des compteurs montés sur la machine-outil en
<Desc/Clms Page number 2>
fonctionnement. En outre, le montage de tels appareils exigeait des modifications importantes de la machine- outil ou même la construction de machines-outils spé- ciales.
Or le demandeur a trouvé qu'il est possible de limiter les rotations des manivelles opératoires des machines-outils en en contrôlant les mouvements à l'aide d'un ensemble qui n'est relié aux organes en rotation que par des connexions électriques, les dites limitations étant subséquentes à des impulsions électriques, émises par les manivelles elles-mêmes et reçues par un organe de contrôle situé aussi loin que l'on veut de la ou des machines-outils,à l'abri des vibrations et de la poussière.
Un ensemble de commandes, de machines-outils selon la présente invention se compose de :
1 Un certain nombre d'appareils dits "Opérateurs" qui actionnent chacun une des manivelles de commande.
Ces opérateurs peuvent être constitués soit par un moteur électrique dont on peut changer le sens de rotation et qui est muni d'unfrein, soit par un ensemble d'embrayages et de freins, soit encore par un frein et des engrenages différentiels.
2 D'une botte de contrôle.
3 D'un certain nombre de contacteurs, montés sur les manivelles à commander et envoyant des Impulsions dans la boite de contrôle.
4 D'un appareil dit "lecteur" où passe une bande de commande correspondant au travail à exécuter. Dans ce lecteur une bande de papier porte des perforations à travers lesquelles des balais métalliques divisés penvent prendre contact avec la mas se, fermant chacun un circuit.
Dans le cas où le travail à effectuer se borne à une série de paliers droits, cet enregistrement se fait
<Desc/Clms Page number 3>
simplement en perforant dans la bande un nombre de trous en rapport avec la longueur du palier à faire ou la profondeur de la cote à atteindre, suivant un code déter- mine, comme indiqué plus loin.
Dans le cas d'une pièce de forme complexe, si la forme de la courbe à usiner est susceptible d'une repré- sentation mathématique simple, on fera un enregistrement comportant un nombre de trous correspondant aux valeurs des ooordonées dans un système de références convenables d'un point courant de la courbe. La longueur de ces enre- gistrements peut être réduite dans de grandes proportions par l'emploi de bottes de contrôle spéciales et d'artifi- ces d'enregistrement décrits plus loin. Dans tous les cas il est possible d'enregistrer directement le travail d'une machine, à l'aide d'une botte de contrôle spéciale décrite plus loin ( Fig 8).
La Figure 1 représente un opérateur élémentaire avec son contacteur de contrôle.
Sur cette Figure D1 et D2 sont des différentiels capables d'entraîner l'axe M commandant la manivelle de la machine-outil dans un sens de rotation ou dans le sens inverse suivant que les électro-aimants A1 ou R1 sont excités et bloquent les pignons 1 ou 2 dont leurs arma- tures sont solidaires. L'électro-aimant Fl en attirant son armature F bloque l'axe M sur lequel est calée son armature. Le contrôle de la rotation de l'axe M est effec- tué par le contacteur C comportant une roue dentée 3 sur laquelle roule un galet 4. Le nombre de dents de la dite roue est, en général, le même que celui des plots du commu- tateur de la botte de contrôle. Au passage de chaque dent le galet en se soulevant fait fonctionner le contacteur C1.
Les pignons 5 et 6 des différentiels D1 et D2 sont entrai- nés par un train d'engrenage et une vis sans fin V, qui reçoit son mouvement par l'intermédiaire d'une liaison
<Desc/Clms Page number 4>
convenable, soit du moteur même de la machine-outil sur laquelle l'opérateur est monté, soit d'un moteur auxi- liaire. Toutes les connexions électriques de l'opérateur sont groupées sur une planchette et sortent par un câble souple allant à la boite de contrôle.
Ainsi qu'on le voit cet opérateur est capable de faire tourner une manivelle de machine-outil dans un sens ou dans le sens oppose même à une vitesse différente si nécessaire, par exemple, en cas de retour rapide et de l'arrêter avec précision. Chacun des opérateurs contenus dans un carter clos et inviolable est rendu solidaire de l'un des axes des manivelles opératoires de la machine.
Ils suivent chacun un de ces axes dans ces déplacements.
Par exemple, si l'outil est un chariot mobile, l'opérateur correspondant sera fixé par des pattes ou tous autres dispositifs adéquats sur ce chariot. Suivant le travail que l'on veut effectuer avec la machine, on commandera cet opérateur par l'une des boites de contrôle qui vont Atre décrites, conjuguée avec un lecteur ou tout autre disposi- tif capable d'émettre des trains d'implsions électriques.
Pour combiner les actions des divers opérateurs élémentaires commandant une machine-outil, la botte de contrôle devra comporter un commutateur permettant de choisir la manivelle à commander et son sens de rotation, La Fig. 2 représente, à titre d'exemple non limitatif, le montage du commutateur pour la commande de deux opérateurs montés sur la même machine-outil.
Dans la Fig. 2 A1 et A2 sont les embrayages ou les différentiels qui font tourner les manivelles, auxquel- les sont connectées les opérateurs joint; R1 et R2 sont les embrayages ou les différentiels qui font tourner ces mani- velles à gauche; F1 et F2 sont les freins magnétiques de ces opérateurs.
<Desc/Clms Page number 5>
Le commutateur 45 est constitué par deux disques parallèles coaxiaux l'un d'eux portant des plots conduc- teurs A1', A2' etc... qui peuvent entrer en contact avec la manette 38, l'autre disque portant les plots F'2 et F'1 qui peuvent entrer en contact avec la manette 39.
Les manettes 38 et 39,isolées électriquement l'une de l'autre, sont calées sur le même axe et sont entraînées par une roue à rochet dont le cliquet est solidaire de l'armature d'un électro-aimant non représenté sur la fi- gure. Cet électro-aimant reçoit les impulsions du balai 41 du lecteurl et suivant le nombre de ces impulsions les manettes 38 et 39 permettent de lancer le courant dans les électro-aimants correspondants à une manivelle données et à un sens de rotation donné pour cette manivel- le. Le dessin représente un schéma de montage pour 2 ma- nivelles, en multipliant les plots du commutateur on peut en commander un nombre quelconque.
Le commutateur 45 de cette figure est d'ailleurs un commutateur à commande par impulsion dutype classique analogue aux sélecteurs de la téléphonie automatique.
Le double asservissement consistant à contrôler le déroulement de l'enregistrement dans le lecteur par le résultat du travail accompli par la machine, la Fig. 3 représente les connex@ions nécessaires pour le double asservissement. Au moment du passage d'un trou spécial de la bande perforée destinée à déclencher ce double asservissement, sous le balai 40, le relais 37 est excité car les commutateurs ayant quitté leur zéro sous l'action des trains d'impulsions transmis par les balais 42,43 et 44, les points 34 et 35 se trouvent en court-circuit, Suivant la position des manettes 38 et 39 du commutateur 45 (Fig.
2) l'un des embrayages A1,A2,R1 ou R2 est excité et l'une des manivelles ae met à tourner, ce qui corres- pond, par exemple, à l'avance de l'outil qui effectue
<Desc/Clms Page number 6>
son travail; lorsque les commutateurs sont revenus à leur zéro les points 34 et 35 n'étant plus en court- circuit, le relais 37 revient sur ses contacts de repos, les freins F1 et F2 de la fig. 2 sont tous deux excites et le relais 53 (Fig. 4 ) n'est plus excité, ce qui permet à la bande de commande de se dérouler à nouveau jusqu'au prochain trou de double asservissement où le cycle recom- mence.
La figure 4 représente les connexions électriques entre deux commutateurs à deux séries de plbts égaux en nombre chacun, montés en compteur à deux classes et les relais de double asservissement d'un opérateur et d'un lecteur. Les commutateurs 16 et 26 comportent deux balaie 99 et 33 isolés électriquement l'un de l'autre sont entra- nés solidairement par la bobine 55, de même les commuta- teurs 46 et 36 comportent les balais 110 et 100 qui sont entraînés par la bobine 65. Les bobines 55 et 65 agissent à chaque impulsion sur un dispositif convenable non repré- senté sur le dessin et font avancer les balais correspon- dants d'un plot chaque fois que l'une d'elles reçoit une impulsion électrique.
Les plots qui se trouvent sous les balais 99 et 110 sont tous connectés ensemble à l'exception d'un seul le plot C. Tant que l'un de . ces balais n'est pas revenu sur ce dernier plot, les points 34 et 35 restent en court circuit. Au passage du trou de double asservissement sous le balai 40, le relais 37 est excité ce qui provoque le collage du relais 53, arrtant le déroulement de la bande perforée et déclanchant la rotation d'une des manivelles, comme cela a déjà été expliqué pour le perfectionnement du double asservissement ( Fig. 3 ).
Les manivelles, en tournant, entrainent les contacteurs tels que 12 ; aupassage de chaque dent sous
<Desc/Clms Page number 7>
le galet 4, le contact C1 est établi et là bobine 65 reçoit une impulsion.
Si la roue 12 a un nombre de dents égal au nombre de plots du commutateur 46, ce dernier fera un tour entier par tour de manivelle. La bobine 55 peut, d'autre part, être excitée par chaque trou qui passe sous le balai 41.
Dans ces conditions, si les roues et les commu- tateurs sont à base 25, c'est-à-dire que la roue a 25 dents et le commutateur 25 plots pour faire effectuer à une manivelle 25-n/25 tour dans un sens donné, on enverra dans la bobine 55 - 25-n) impulsions, ce qui correspond à ( 25-n ) trous dans la bande sous le balai 41).
Pour éviter tout risque de voir le commutateur recevoir des impulsions intempestives dé contacts tels que C1 par exemple, lors d'un déplacement accidentel d'une manivelle ou pour toute autre raison - ces contacts ne sont mis en circuit par le relais 53 que lorsque ce dernier est excité, c'est-à-dire au moment où la bande perforée est arrêtée et toutes les manivelles, sauf une, sont bloquées par leurs freins respectifs.
On n'utilise que le plot correspondant au plot libre du disque 26; ce plot est connecté à la bobine 65 du deuxième commutateur de sorte que les balais 100 et 110 de ce commutateur avancent d'un plot pour chaque tour entier du commutateur 26. La bobine 65 peut aussi rece- voir des impulsions du balai 42. Si la bande porte un trou passant sous ce balai, la manivelle fera 24 tours avant d'être arrêtée. On voit qu'on peut ainsi ajouter d'autres commutateurs pour les classes suivantes du sys- tème de numération choisi. Cette adjonction est très sim- plement réalisée en effectuant les connexions représentées en pointillé sur la figure 4.
Dans la figure 5,, O1 et O2 sont des opérateurs
<Desc/Clms Page number 8>
élémentaires. Les relais de doubles asservissement et les commutateurs sont groupés et connectés à, l'intérieur d'un coffret étanche C qui les met à l'abri des poussières et des trépidations. Les impulsions sont émises à partir ' d'un lecteur ou d'une machine mathématique contenue dans un autre coffret L. Ces divers organes sont réunis entre eux par des cordons souples contenant le nombre de circuits nécessaires à la réalisation des interconnexions décrites.
Au lieu de régler en même temps les divers comma-' tateurs correspondant aux étages de numération on peu'): adopter le cycle suivant de travail : a- réglage du commutateur par l'enregistrement du dernier étage. b- exécution par l'opérateur du travail correspondant. c- réglage du même commutateur mais cette fois suivant l'étage consécutif de numération; commutation convenable et exécution du travail correspondant, etc.....
Sur la Fig. 6, le commutateur F E K remplace le commutateur 45 de la Fig. 2. Le disque K de ce commutateur permet de connecter à l'un des plots X, Y ou Z de la plan- chette 0, qui sert à relier la boite de contrôle représen- tée à des opérateurs tels que ceux décrits présentement,
Les bornes X, Y, Z reçoivent les impulsions de contacts mus respectivement par : Une roue à 25 dents soli- daires de l'axe de l'opérateur pour X, une roue à une seu- le dent solidaire du même axe pour Y et une roue à une dent tournant 25 fois moins vite que cette dernière pour Z.
Ces roues dentées, telles que la roue 3 de la figure 1, actionnent des contacteurs tels que C1 et sont placées à l'intérieur de l'opérateur, On voit que suivant la position du commutateur F E K, le commutateur II reçoit des impulsions tous les 25 tours, tous les tours ou tous les 1/25 de tours. Il suffit donc d'enregistrer sur la même ligne, les trous correspondants au complément à 25 de ces divers étages de numération, en les séparant par
<Desc/Clms Page number 9>
des trous de double asservissement et en perforant sur la ligne du commutateur F E K les trous nécessaires au réglage de sa position.
Les roues dentées dé ces contacteurs tels que C amovibles et peuvent être remplacées rapidement par des roues d'un nombre de dents différent ce qui permet toutes modifications adéquates de.¯ de l'appareil.
Les différents étages du contacteur devront être enclan- chés par un dispositif électromagnétique convenable, com- mandé par la boite de contrôle. Par exemple, dans le cas d'un contacteur comportant une roue à 25 dents (comptant les vingt cinquièmes de tour) et une roue à une dent ( comptant les tours entiers ) la roue a une dent ne sera enclanchée que lorsque l'enregistrement comportera des trous sur la ligne correspondant aux tours entiers autre- ment le commutateur de la botte de contr8le ne mettre en circuit que le contact actionné par la roue à 25 dents.
Le commutateur 22 peut recevoir des impulsions de la première ligne de perforations de la bande par l'intermédiaire de la borne 71 de la planchette L; qui sert à connecter la boite de contrôle à un lecteur quel- conque. Le commutateur II peut recevoir les impulsions de la 2ème ligne de la bande perforée et aussi les impul- sions des contacteurs des opérateurs, comme il a été exposé plus haut, Les plots de ces deux commutateurs sont connec- tés les uns aux autres, le premier plot du commutateur 22 étant relié au premier du commutateur II, etc.... Dans ces conditions, le relais 33 ne sera excité que lorsque les balais desdeuxcommutateurs seront sur les plots de même numéro, le reste du temps le relais 33 est sur ses contacts "repos" et les points 34 et 35 restent en court-circuit.
Si on envoie une impulsion dans le commutateur II, le commutateur 22 ne bougeant pas, pour revenir à la coin- cidence= il faudra que le commutateur II fasse un tour
<Desc/Clms Page number 10>
complet. Ce commutateur fonctionne donc comme opérateur d'impulsion.
Les commutateurs étant en coïncidence, si on envoie une impulsion dans la bobine du commutateur 22, le commutateur II avance d'un plot. On voit donc que si on a quelques fractions de tours à faire faire à la manivelle on perforera quelques trous seulement sur la première ligne.
Ce cas se présente lorsqu'on veut tailler des pièces cour- bes. Au contraire dans le cas de pièces ne comportant que des paliers droits, il est souvent plus avantageux de se servir de la seconde ligne où un trou représente une révo- lution complète du compteur II, c'est-à-dire que dans le cas de la boite représentée sur la figure 6 on pourrait par un seul trou sur cette dernière ligne, faire tourner l'une quelconque des trois manivelles d'une machine de 24 tours entiers dans le sens choisi. On peut d'ailleurs aveo la même boite f aire avancer l'out il d'1/25 de tour en met- tant un trou sur la première ligne.
L'exécution des pièces courbes peut se faire de plusieurs façons. En particulier, on est souvent amené à faire tourner une des manivelles d'un seul cran pendant que l'autre ou les autres manivelles tournent suivant une certaine loi, par exemple, pour tailler un paraboloide de révolution sur un tour on fera avancer l'outil le long de l'axe de la machine par paliers égaux et il suffira de faire reculer l'outil perpendiculairement à l'axe après chacun de ces paliers d'un nombre de crans donné par la suite des nombres impairs : En effet, on a : x + 1)2 -X2 = 2x + 1
Dans le cas d'enregistrement des paliers égaux se réduit à une suite de trous.
On peut se dispenser d'effectuer un tel enregistrement en commandant
<Desc/Clms Page number 11>
l'opérateur auel il est destina par une botte de contrô- le simplifiée telle que celle qui est représentée sur la figure 7.
Sur cette figure, 23,24 et 25 sont le frein et les bobines des différentiels ou des embrayages de l'opé- rateur qui doit avancer par crans successifs.
Le point 7 sera connecta au point 7 de la botte de contrôle universelle de la figure 6 ou a tout autre point qui est porté à un potentiel positif à la fin de chaque opération des autres manivelles.
Dans ces conditions à un moment propice - ici au moment du freinage de la manivelle qui vient de travailler la bobine 28 est excitée, le relais à verrouillage prend sa position "travail", l'un des différentiels entraîne la manivelle - et aussi la roue 126 - dans un sens choisi d'avance. Mais au passage de la première dent, la roue 126 déverrouille le relais en excitant la bobine 29 et l'appa- reil est revenu à son état initial. pendant le fonction- nement du système et tant que dure le verrouillage du relais 28, le point 9 se trouve relié au pôle (+) de la tension ; on utilise ce fait pour bloquer l'enregistre- ment en connectant ce point au système de double asservis- sement, Le point 8 est relié au (-) de la tension.
Cette desoription constitue uniquement un exemple non limitatif; en effet, on peut construire d'une façon simple des boites de contrôle analogues mais avec d'autres séquences, par exemple, un tour de manivelle à droite puis un tour à gau- che ou d'autres combinaisons.
Dans certains cas il peut être avantageux de reprendre un enregistrement à partir d'un point déterminé et de le faire repasser en inversant l'ordre de commande des manivelles, c'est-à-dire en faisant faire à la premiè- re ce que vient de faire la seconde et vice-versa; pour cela il suffit de refermer l'enregistrement sur lui-même après avoir ajouté à la fin de la bande un
<Desc/Clms Page number 12>
nombre convenable de trous sur la ligne du commutateur.
Cette façon de procéder dispense de faire un enregistre- ment pour la seconde moitié du travail enregistré. Ce procédé s'applique chaque fois que le profil de la pièce à produire est symétrique par rapport à la bissectrice de l'angle constitué par les deux directions du déplacement de l'outil et que l'outil se déplace dans un seul et même plan. On peut évidâmment, au lieu de refermer la bande sur elle-même la faire revenir automatiquement à son début et la faire passer à nouveau.
La longueur de l'enregistrement peut être consi- dérablement réduite lorsque le profil de la pièce est une courbe pouvant être définie d'une façon suffisamment appro- chée par une formule de récurrence simple, c'est-à-dire si Y = f (x) est l'équation de la courbe définissant ce profil et si Y = So (x) + S1 (x) + ....... est un dvelop- pement en série de cette fonction, les divers termes de cette série sont liés entre eux par une relation de récur- rence simple.
Supposons qu'on veuille exécuter un cône de pro- fil Y = x à l'aide de deux opérateurs travaillant sur un tour parallè le; il suffit dans tous les cas et sur n'impor- te quel tour de faire avancer un des opérateurs d'un cran puis l'autre d'un cran, etc.... Dans ce cas l'enregistre- ment portera un nombre suffisant de fois l'enregistrement nécessaire pour avoir un ruban assez long qu'on refermera sur lui-même.
Chaque f ois que pour une courbe on pourra trou- ver une formule de récurrence périodique, il suffira d'enre- gistrer une seule période en refermant le ruban sur lui- même.
Certaines machines mathématiques peuvent calculler ces formules de récurrence. Pour les utiliser à la place des lecteurs, il suffira de les munir de dispositifs
<Desc/Clms Page number 13>
comportant des roues dentées mettant en mouvement des contacteurs tels que C1 ( Fig. 1 ). Les impulsions prove- nant de ces appareils sont alors envoyées dans les commuta- teurs de la boite de contrple.
On a souvent affaire à des formes dont la défini- tion mathématique est malaisée ou trop complexe; dans ce cas il est nécessaire de faire un véritable enregistrement. La figure 8 représente à titre d'exemple non limitatif la machine qui peut effectuer un tel enregistrement en contrô- lant une perforeuse ordinaire.
La manivelle dont il s'agit d'enregistrer le mouvement est munie d'une roue dentée 90 calée sur son axe.
Lorsque l'ouvrier manipule cette manivelle pour effectuer le travail à enregistrer, le contact 91 envoie des impul- sions dans la bobine du commutateur rapide 85 ; lesplots de ce commutateur sont réunis aux plots de même numéro du commutateur 88 et grâce à un montage analogue à celui de la botte de contrôle de la fige 6, commande un embrayage magnétique 92 et le frein 93.
L'embrayage 92 permet de perforer un nombre de trous déterminé dans la bande de papier, En effet, à. cha- que trou perforé le contact 91 donne une impulsion dans la bobine du commutateur 85 et suivant le nombre d'impulsions reçues par le commutateur 85, la machine perforera un nom- bre égal de trous sur la bande, par exemple, 25 trous par tour de manivelle si on a choisi un commutateur à base 25.
Les commutateurs 86 et 84 sont montés de la même façon, recevant les impulsions du contact 94, ils perfo- rent les trous correspondant à l'étage supérieur de numé- ration, Des dispositifs analogues, non représentés sur la figure, permettent de contrôler la perforation des trous destinés au commutateur F E K de la Figure 6 et les trous de double asservissement ( 40 de la Figure 11 ).
<Desc/Clms Page number 14>
L'interrupteur 95 permet de lancer le courant dans les embrayages et les relais après chaque passe élé- mentaire. Lorsque tous les commutateurs sont revenus en coïncidence, c'est-à-dire, lorsque tous les trous corres- pondant au travail qui vient d'être effectué sur la mani- velle dont on enregistre le mouvement ont été perforés, la lampe s'allume et on peut reprendre le travail.
Enfin il est quelquefois possible de faire des enregistrements à priori assez facilement lorsque, par exemple, la courbe à usiner peut être représentée de fa- çon paramétrique.
X = f (t) Y = g (t) et qu'il existe des tables des fonctions f et g. Dans ce cas, il suffit de traduire par un nombre de trous conve- nables les valeurs successives de ces fonctions sur la bande perforée en commandant les mouvements de l'outil dans une des directions par les valeurs de f et les mouve- ments, dans l'autre direction par celles de g.
Dans le cas des coniques, par exemple, on emploiera les tables des fonctions trigonométriques naturelles ( sinus et cosinus ):
On va maintenant décrire ; a) Un procédé de contrôle du travail d'un opérateur ou l'enregistrement règle la boite de contrôle ordinaire en même temps qu'une botte de contrôle spéciale rece- vant des impulsions électriques émises par un compara- teur explorant la pièce. b) Un nouveau procédé pour la fabrication des pièces courbes (Fig. 10 ). o) Un perfectionnement: permettanti usinage des surfaces quelconques planes ou gauches. d) La correction des erreurs systématiques pour le travail sur des machines-outils ayant des jeux de construction et d'usure.
<Desc/Clms Page number 15>
Sur la figure 9 le comparateur 143 muni d'un contacteur du type C1 (figure 1) envoie des impulsions dans le commutateur 1 dont il règle la position suivant la cote atteinte. Le comparateur est monté de façon à suivre l'outil dans ses déplacements.
Le commutateur J est réglé par une ligne spéciale de la bande perforée portant un enregistrement des dépla- cements successifs qui aurait dû subir la pointe du compa- rateur ainsi monté, si la pièce avait été exécutée de ,façon correcte..
Si l'outil n'enlève pas assez de matières, ce qui est le cas général vu l'usure de celui-ci le commutateur I sera en retard Sur le commutateur J d'un nombre de plots correspondant au retard de l'outil. Par le jeu relais 142 (relais de double asservissement) l'enregistrement demeure arrêté et ne repart pas à la fin de' la passe, le relais 141 par le jeu de la connexion K, maintient le courant de l'embrayage de l'opérateur au¯moyen du relais correspondant de la boite de contrôle principale (celle de la figure 6 par exemple). L'outil avance donc encore jusqu'à ce que le commutateur I ait rattrapé le commutateur J.
L'enregistre- ment pourra alors repartir pour une nouvelle opération/
Si au contraire les avances de l'outil sont plus grandes que l'enregistrement ne le prévoit, au moment ou la cote prévue aura été atteinte, les commutateurs I et J seront en coincidence et le contact P au relais 140 bloque- ra le frein, coupera le¯circuit de l'embrayage et enfin ramènera le commutateur de la boite de contrôle principal à son zéro.
Le montage que nous venons de décrire s'applique au-tour et en général à l'usinage des pièces de révolution.
Dans le cas où on taille une pièce non de révolution (sur une fraiseuse, par exemple) il n'est plus possible de corriger les erreurs au fur et à mesure, car on ne peut
<Desc/Clms Page number 16>
pas mettre la pointe du comparateur en face de l'outil.
On peut cependant utiliser le montage que nous venons de décrire pour marquer les endroits défectueux de la pièce.
La pièce pourra ensuite être reprise sur la même machine, avec le même enregistrement et rectifiée. Bien entendu, on ne fera alors repasser l'outil qu'aux endroits défectueux.
Pour marquer les endroits défectueux, on commande par un relais tel dispositif approprié à la forme de la pièce.
Bien entendu, le comparateur 143 est monté à une certaine distance de l'outil et on tient compte de cette distance lors de la préparation de l'enregistrement qui lui est destiné. L'enregistrement du comparateur et l'enregistrement principal peuvent naturellement être portés par la même bande.
Sur la figure 10 est représentée une boite de contrôle servant dans le cas des pièces courbes; Le commutateur ABC a trois étages, A, B,et C a les plots de son étage B réunis respectivement aux relais 41, 42, 43, 44 et 450 d'un lecteur L. Les plots 0 de cet étage B sont libres. Lorsqu'un trou passe sous un des balais 41, 42,43, 44 ou 450 le balai.: excite les bobines du relais 213 grâce à un trou se trouvant sur sa ligne juste en face du trou correspondant à un des balais susdits ce qui est facile car on peut faire le trou du double asser- vissement moins long que le trou de commande qui dépassera des deux cotés; la bobine N du commutateur ABC est alors sous tension, les points Fe et Ee sont respectivement reliés au frein et l'embrayage du lecteur. Par le jeu du relais 212 la bande s'arrêtera donc dans le lecteur.
Par le jeu des plots à l'étage A et du rupteur 14 actionné par la bobine du commutateur, les balais 66, 77 et 88 calés sur le même axe avancent,par saccades jusqu'à ce que le balai 77 atteigne le plot auquel est relié le balai qui
<Desc/Clms Page number 17>
a déclanché le mouvement. Le relai III est alors excité et l'une des manivelles de la machine-outil est embrayée sous l'action d'un opérateur élémentaire dont le commuta- teur C1 envoie des impulsions dans la bobine N du commu- tateur ABC qui ,reprend alors sa marche - Les plots 0 à l'étage C, tous réunis entre eux permettent au balai 88 d'exciter le relais 33 lorsqu'il atteint l'un d'eux. Le relais 212 est alors désexcité et la bande d'enregistrement qui avait été stoppée pendant toutes les précédentes opé- rations peut alors repartir pour un nouveau réglage.
La figure II représente le type spécial d'enregis- tremént utilisé avec cette boite de contrôle. Les lignes 41,42,43,44,450 et 36 de cet enregistrement correspondent aux balais de même numéro. Supposons qu'on veuille avancer une des manivelles de trois crans l'enregistrement sera alors constitué par un seul trou sur la ligne 42; juste en face de ce trou on aura eu soin de placer un trou de double asservissement sur la ligne 450. Une autre ligne 36 correspondant à un commutateur non représenté sur la figure permet de choisir entre les manivelles et leur sens de rotation.
L'avantage de ce procédé d'enregistrement est de réduire considérablement la longueur de la bande, cinq lignes sont généralement suffisantes pour suivre une courbe continue, sans branches à l'infini et ce avec une précision suffisante dans la pratique (On sait,,en effet, que lorsque Y = f (x) est l'équation d'une courbe y/x représente la pente de la tangente à la courbe au point , coordonnées x et y. Le procédé que nous venons de décrire revient à remplacer la courbe par sa tangente au voisinage d'un point et sur une longueur égale à.la précision dans la direction ou on travaille.
Le même procédé s'applique également à l'usinage des surfaces gauches. Les surfaces de révolution peuvent
<Desc/Clms Page number 18>
être usinées sur le tour à l'aide de deux opérateurs commandés par un enregistrement d'un des types décrits plus haut. Dans le cas des surfaces non de révolution il faut employer une fraiseuse et trois opérateurs; il faut dans le cas le plus général n enregistrements élémentaires n étant égal à Z/dZ = étant la hauteur maximum de la pièce à faire et dZ la précision dans cette direction. Ce nombre d'enregistrement pourra être considérablement réduit chaque fois qu'il y a des relations d'homothétie entre les diffé- rentes actions planes de la pièce perpendiculairement à l'un des axes.
Lorsqu'on commande par des opérateurs une machine outil usagée, les défauts de cette machine doivent être corrigés si l'on veut obtenir des pièces exactes. L'asser- vissement au comparateur (figure 9) permet de corriger non seulement l'usure de l'outil mais aussi les erreurs dues à la machine elle-même.
Ces erreurs peuvent être également corrigées en en tenant compte sur l'enregistrement lui-même. Pour cela il suffit de représenter la pièce dans un système de coor- données ayant subi une transformation appropriée et de faire ensuite un enregistrement suivant la méthode habi- tuelle. Un tel enregistrement ne conviendrait évidemment que pour une seule machine. Toutefois, quelle que soit la pièce, la transformation à faire subir au système de coordonnées est la même. Par conséquent, on fera un enregistrement correcteur qui passera dans un lecteur auxiliaire et qui ajoutera les impulsions qu'il produit à celles qui proviennent du lecteur principal dans lequel passera l'enregistrement habituel. Le déplacement de la ' bande dans le lecteur auxiliaire devra être asservi à la position du porte-outil par rapport au bâti de la machine.
Une seule des boites de contrôle décrites peut
<Desc/Clms Page number 19>
évidemment contr8ler plusieurs machines outils identiques faisant la même opération ; cesmachines ne travaillent pas simultanément mais successivement.
Le lecteur et tous les organes de contrôle seront groupés,dans une armoire contenant également un transformateur et un redresseur qui fournissent le courant continu à basse tension alimentant ces appareils. Cette armoire sera placée aussi loin qu'on le désire de ou des machines-outils auxquelles elle ne sera reliée que par des,fils électriques souples, L'armoire de contrôle commande d'ailleurs en même temps que les opérateurs, tous disposi- tifs auxiliaires, tels que les dispositifs d'alimentation automatique de la machine-outil commandée des contacteurs et des disjoncteurs pour mettre en marche et arrêter les machines ; etc..Tous ces dispositifs seront enclanchés par les passages de trous spéciaux de la bande perforée sous les balais réservés à cet effet.
L'on a décrit, à,titre d'exemple non limitatif, la fabrication de pièces sur des-machines-outils. Il est évident que le même procédé 'et tous les procédés dérivés s'appliquent égaiement à l'automatisation d'opérations quelconques de conduite de machines automatiques de fabrications ou de montage, d'engins de levage ou simi- laires et plus généralement à l'obtention de mouvements automatiques nécessitant le déplacement de solides dans l'espace.