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COMMANDE ELECTRIQUE POUR MACHINES-OUTILS AVEC UTILISATION D'IMPULSIONS
DE COMMANDE DE FREQUENCES DIFFERENTES.
On a déjà proposé d'équiper des machines-outils avec une com- mande électrique où l'on utilise des impulsions de commande qui sont carac= térisées par des fréquences différentes. Les impulsions de commande sont're- çues par des organes récepteurs qui dépendent des fréquences, et sont trans- mises à des organes correspondants pour actionner la machine. Ce genre de commande offre la possibilité d'enregistrer les différentes impulsions de commande, et d'utiliser le support de l'enregistrement pour répéter automa- tiquement la série des opérations de la machine aussi souvent qu'on le dé- sire..
Ce genre de commande, comparé aux dispositifs complètement au- tomatiques pour machines-outils qu'on a fait connaître jusqu'ici, se distin- gue en particulier par la rapidité de la mise en place et des changements de position ainsi que par la facilité et la diversité des possibilités d'a- daptation à des séries de travaux quelconques. Par ailleurs, il n'est plus nécessaire d'établir un stock d'outils. La fabrication des outils se trouve également simplifiée dans une mesure importante.
L'invention cherche a' réaliser une amélioration de la commande, ainsi qu'une amélioration du mécanisme d'enregistrement permettant de réali- ser une économie considérable de temps et de travail.
Dans la commande décrite au début, on prévoit, pour actionner à la main les organes sensibles à la fréquence, des organes de manoeuvre dé- plagables à la main. Il en résulte que la sécurité de la commande dépend essentiellement de l'attention de l'opérateur. Au contraire, l'invention prévoit pour actionner les organes sensibles à la fréquence, au lieu d'orga- nes de manoeuvre déplagables à la main, ou pour les compléter, un palpeur électrique qui explore le contour d'un modèle ou d'un gabarit correspondant
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à la pièce à réaliser. Il est évidemment possible, à coté de cet actionne- ment par palpeur, de conserver aussi l'actionnement à 1?aide d'organes de manoeuvre déplagables à la main.
La mise en action par palpeur a par rap- port à la mise en action à la main9 l'avantage d'une indépendance plus gran- de à l'égard de l'attention du personnel de service, et par suite l'avantage d'une précision supérieure.
Mais les avantages décisifs de la mise en action par palpeur n'apparaissent que dans l'enregistrement des processus de mouvement. Tandis que dans la disposition exposée au début, le tracé de la bande de fréquences s'opérait pendant la fabrication de la première pièce-échantillon et subis- sait, entre autres, par suite, des interruptions fréquentes en raison des contrôles de mesure inévitables, suivant la présente invention, il suffit simplement, pour le tracé, d'un modèle exécuté de fagon quelconque et en une matière quelconque, et même dans la plupart des cas d'un gabarit pour la réa- lisation de l'enregistrement des fréquences. On évite, par suite, en princi- pe, dans cette disposition, les interruptions dans l'enregistrement, quelles qu'elles soient.
Le montage suivant l'invention, pour l'enregistrement des mouvements, comprend un système générateur de fréquences multiples et dans lequel chaque fréquence est coordonnée à une impulsion de fermeture ou d'ou- verture de circuit déterminée,ainsi qu'un appareil d'enregistrement de fré- quences raccordé par le contact du palpeur (actionné à chaque manoeuvre) au système à fréquences multiples.
L'objet de l'invention est représenté aux dessins ci-joints, dans l'application aux fraiseuses, la pièce à usiner demandant un usinage qui porte sur toute sa périphérie.
Dans ces dessins, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
Fig. 1 représente une fraiseuse à copier en perspective,
Fige 2 est une élévation avec coupe partielle du porte-outil à échelle agrandie.
Fig. 3 est le schéma du dispositif d'enregistrement et de resti- tution. Selon la Fig. 1, le bras oscillant ou articulé 2 tourillonne sur la colonne 1 de la machine. La rotation ou l'oscillation est effectuée par un moteur 3, fixé au bras 2, et qui peut être accouplé, au moyen d'un accouple- ment inverseur magnétique non représenté,, à une vis sans fin 4 qui se trouve en prise avec la couronne dentée pour vis sans fin 5, fixée sur la colonne 1. Selon la position de l'accouplement inverseur, le moteur 3 opère une dé- viation du bras 2 dans le sens de marche des aiguilles d'une montre ou en sens contraire.
Le bras 2 porte un support 6 dont la translation est opérée par le moteur 7, par l'intermédiaire d'un accouplement inverseur non repré- senté qui, suivant sa connexion au circuit d'alimentation, opère la transla- tion du support en l'éloignant ou en le rapprochant de la colonne 1 de la machine. Sur le support 6 est fixé rigidement un moteur 8 qui entraîne la fraise 9. A l'extrémité inférieure,ou au flasque inférieur du moteur 8, est fixée une bague 10 dans laquelle, grâce à une bague intermédiaire 11, la cu- vette 12, rétrécie à sa partie inférieure en forme de bague, est suspendue à la Cardan. Sur la partie annulaire de la cuvette, est suspendue la douille amovible 13 qui sert de palpeur, et qui entoure à une certaine distance la queue 14 de la fraise.
La cuvette 12 est, au moyen des bras 15 qui entourent le moteur 8, réunie à une tige 16 dont la pointe s'engage dans l'extrémité creusée en cône d'une tige de pression 17, et par l'intermédiaire de cette tige de pression, transmet les déviations du palpeur à un système de contacts logé dans le boîtier 18. A la hauteur du palpeur 13 est disposé le gabarit 19 qui correspond à la pièce à fabriquer.
Pour l'enregistrement des mouvements que le palpeur 13 doit exécuter afin d'explorer le gabarit 19 sur toute sa périphérie, les ordres de manoeuvre sont enregistrés sous forme de fréquence qui sont transmises aux deux moteurs 3 et 7 par le palpeur pendant l'exploration du gabarit. Com- me le déplacement du palpeur 13 coïncide pendant l'exploration de la pièce voulue, les moteurs 3 et 7, lors de la reproduction des ordres- de manoeuvre
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enregistrés, déplacent longitudinalement la fraise 19 sur la pièce à la manière voulue.
L'enregistrement et la restitution des ordres de manoeuvre va être expliqué plus en détail à l'aide de la Fig. 3. Dans le boîtier 18 sont disposés deux leviers 20 et 21, tourillonnés et inclinables, qui dans leur position normale, prennent la position visible sur le dessin, dans laquelle les contacts 22a et 22c sont fermés et les contacts 22b et 22d sont ouverts.
Le contact 22b est fixé sur le levier 21 et isolé par rapport à ce dernier.
Le boîtier 18 est raccordé au pôle Ni d'un circuit à basse tension dont lé pôle Pl est raccordé par les bobines de relais 23, 24, 25 et 26 aux contacts
22. Lorsque la tige de pression 17 est déplacée vers le haut par le mouve- ment latéral de la tige de pression 16,le levier 20 subit une inclinais-on avec ouverture simultanée du contact 22a. Dans la continuation du mouvement d'inclinaison, le contact 22b se ferme tout d'abord, puis le contact 22c s'ouvre, et enfin le 22d se ferme. La mise en action sus-indiquée des con- tacts dépend, par suite, de l'inclinaison du levier 16, ainsi que de la dé- viation du palpeur 13 dans l'exploration du gabarit.
Lors de la fermeture des circuits de service, les bobines des relais 23 et 25 sont traversées par le courant, car les contacts 22a et 22e, disposés dans les circuits de relais, sont fermés. Par suite, les relais 23 et 25 attirent leurs armatures. Les contacts de travail 23a, 23b, 23c et 25a sont fermés. Au contraire, les contacts de repos 23d et 25b sont ouverts.
Le contact de travail 23a ferme le circuit du relais de maintien 27, de sor- te que les contacts de travail 27a, 27b, et 27c sont aussi court-circuités'.
Le contact de travail 23b ferme le circuit d'un électro-aimant de manoeuvre 28a, qui, à chacune de ses réponses, fait tourner le commutateur 29 (réali- sé sous forme d'un contrôleur cylindrique) d'un pas dans le sens de marche des aiguilles d'une montre. Au premier pas, les secteurs de contact du grou- pe 1 sont amenés vers la série des pôles 30, de sorte que l'accouplement ma- gnétique 7a du moteur 7 (figo 1) est mis en prise par le contact de travail 27b et que le support 6 subit une translation d'éloignement de la colonne 1 de la machine. Le contact de travail 23c ferme le circuit transmettant la fréquence F1 du générateur à fréquences multiples 31. De même, les contacts de travail 27c et 25a ferment les circuits du générateur à fréquences multi- ples 31 qui transmettent les fréquences F2 et F3.
Les circuits qui transmet- tent les différentes fréquences sont raccordés par l'interrupteur fermé 32, en parallèle avec l'émetteur d'impulsions 33 d'un appareil enregistreur élec- tro-magnétique 34, de sorte que les fréquences Fl, F2 et F3 sont enregistrées tant que rien ne change dans la position des contacts à l'intérieur du boi- tier 18.
Si alors, par suite de la déviation de la tige 16, le contact 22a s'ouvre, le relais 23 se trouve sans courant. Comme le contact de travail 23c ouvre le circuit qui transmet la fréquence F1, l'enregistrement ultérieur se limite aux fréquences F2 et F3. Alors, par le contact de repos 23d actuel- lement fermé, et par le contact de repos 26a, l'accouplement électromagnéti- que 3a s'excite et amène le moteur 3 (fig.l) à faire dévier le bras 1 dans le sens de marche des aiguilles dune montre. Ainsi, dans cet état des con- nexions, les accouplements 3a et 7a sont en prise, de sorte qu'il se produit un déplacement résultant du support qui porte le palpeur.
Le changement suivant des connexions se produit à la fermeture du contact 22b; le relais 24 attire alors son armature et, par l'ouverture de son contact de repos 24a, coupe le circuit du relais de maintien 27, de sorte que le relais 27 retombe et coupe de son côté le circuit qui transmet la fréquence F2.En même temps, le circuit de l'accouplement magnétique 7a est coupé, c'est-à-dire que l'accouplement 7a est mis hors circuit, de sor- te que seul l'accouplement 3a reste encore en fonction. L'enregistrement se limite, dans cet état des connexions,à la fréquence F3.
Pour une déviation d'amplitude encore plus grande de la tige 16, le contact 22c s'ouvre, le relais 25 se trouvant alors sans tension et l'enregistrement de la fréquence F3 s'arrête. Dans cet état des connexions
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l'accouplement 3a reste en prise : en même temps, l'accouplement 7b du moteur 7 est mis en prise par l'intermédiaire du contact de travail 25b, ce qui fait déplacer le support 6 dans la direction de la colonne de la machine. Par sui- te de la mise en action simultanée des accouplements 3a et 7b, il se produit ici aussi un déplacement résultant.
Dans la déviation suivante, la plus forte de la tige 16, le contact 22d se ferme,de sorte que le relais 26 attire son armature et fer- me : d'une part le circuit de l'électro-aimant 28b, d'autre part le circuit qui transmet la fréquence F4 du générateur à fréquences multiples 31. Ce dernier circuit est de même raccordé par l'interrupteur 32 à l'émetteur d'im- pulsions 33 de l'appareil d'enregistrement 34. Le relais 26 ainsi que son contact 26a coupent le circuit de l'accouplement 3a. Par suite, il ne reste plus, comme organe en circuit, que l'accouplement 7b.
L'électro-aimant 28b actionne exactement comme 19 électro=aimant 28a un mécanisme interrupteur pas à pas pour le renversement des connexions du contrôleur 29, le sens de dé- placement étant toutefois inversé, c'est-à-dire que les secteurs de contact du groupe I se séparent de la série de plots 30.
Comme il ressort sans plus du schéma, lors du retour de la tige 16 d'une position de déviation dans la position verticale normale, l'état des connexions représentése rétablit,de sorte que l'électro-aimant 28a fait avancer d'un pas l'interrupteur 29. En service normal, ce déplacement par l'électro-aimant sera la règle. Les secteurs de contacts des groupes II, III et IV sont alors réalisés et réunis les uns aux autres de telle sorte que les accouplements électromagnétiques échangent leurs rôles respectifs afin que les déplacements provoqués par les moteurs 3 et 7 dans la position I du commutateur 29 subissent,par rapportà la position I, une déviation de 90 .
Dans la position III, la déviation par rapport à la position I est de 180 , et dans la position IV, elle est de 270 ; ainsi, le commutateur 29 permet l'exploration du gabarit sur sa périphérie entière.
A l'accouplement électromagnétique 3a correspond pour le sens de rotation inverse, ainsi que pour le sens d'inclinaison opposé, l'accou- plement 3b qui peut entrer en action dans les positions des connexions II, III et IV.
Dans l'enregistrement des fréquences qui s'établit à l'àide de l'appareil 33, 34, la mise en action des différents accouplements 3a, 3b, 7a et 7b est maintenue. Le déplacement peut être par suite représenté comme res- titution à l'aide de l'appareil 34 après sa commutation. Pour la restitution, l'interrupteur 32 est ouvert et, par contre, est fermé l'interrupteur 35 qui établit la liaison du récepteur d'impulsions 36 par l'amplificateur 37 avec les relais 38, 39, 40 et 41. Les relais 38-41 sont des relais de fréquence.
Le relais 38 est accordé sur la fréquence Fl, le relais 39 sur la fréquence F, le relais 40 sur la fréquence F3 et le relais 41 sur la fréquence F4.
Dans la restitution de l'enregistrement, les fréquences F1, F2 40 et F3 agiront d'abord et provoqueront des réponses des relais 38, 39 et 40.
Le relais 38 ouvre son contact de repos 38a, tandis que son contact de travail 38b ferme le circuit de l'électro-aimant de manoeuvre 28a.
Il en résulte que les groupes de contacts des secteurs I du contrôleur 29 sont amenés sur la série de plots 30. Le relais 39 ferme par son contact de travail 39a le circuit de l'accouplement magnétique 7a, de sorte que le mo- teur 7 éloigne le support 6 de la colonne 1 de la machine. Le relais 40 ou- vre son contact de repos 40a et coupe, par suite, le circuit de l'accouple- ment 7b.
La restitution des fréquences F2 et F3 s'opère alors, tandis que la fréquence F1 disparait. En conséquence, les relais 39 et 40 restent enclenchés et l'accouplement 7a reste en fonctionnement. Mais le relais 38 est sans tension. L'accouplement 3a est mis en prise par son contact de re- pos 38a. Il s'établit alors le même processus de déplacement pour l'outil que celui qui s'était déjà établi pendant l'enregistrement, lorsque le con- tact 22a s'était ouvert.
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La restitution de la fréquence F3 suit alors, tandis que la fréquence F disparait, et que par suite, le relais 39 retombe. En consé- quence, l'accouplement 7a se met hors de prise. Il ne reste en fonctionnement que l'accouplement 3a. Le processus des mouvements pour l'outil correspond ainsi au processus du mouvement du palpeur pendant l'enregistrement, lors- que le contact 22b a été ferméo
Dans l'enregistrement disparait maintenant aussi la fréquence F3, de sorte que le relais 40 tombe, et, par son contact de repos 40 a, met en prise l'accouplement 7b. L'accouplement 3a reste en prise par le contact de repos 41 a du relais 41 et le contact de repos 38a du relais 38.
Enfin, la fréquence F4 est rétablie, de sorte que le relais 41 répond, et, par l'ouverture de son contact de repos 41a, coupe le circuit de le accouplement 3a, mais ferme en même temps le circuit de l'électro-ai- mant 28b. L'accouplement 7b reste en prise. @
De même, en ce qui concerne les processus de mouvement expli- qués en dernier lieu, il existe un accord total avec les processus qui se dé- roulent lors de la réception de l'enregistrement, à l'ouverture du contact 22c ainsi qu'à la fermeture du contact 22d.
REVENDICATIONS.
1/ Commande électrique pour machines-outils avec utilisation d'impulsions de commande, dans laquelle des fréquences différentes sont re- gues au moyen d'organes récepteurs dépendant de la fréquence et sont trans- mises à des organes correspondants pour la mise en action de la machine, caractérisée par ce fait que, pour la mise en action des organes sensibles à la fréquence, au lieu ou en sus des dispositifs de service déplaçables à la main, il est prévu un palpeur électrique qui explore les contours d'un modèle correspondant à la pièce à réaliser ou d'un gabarit correspondant.
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