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L'invention est relative à un dispositif de commande automatique d'une machine-outil destinée à reproduire un modèle,telle qu'une perceuse- âlêseuse-fxaiseuse combinée et horizontale.
Conformément à l'invention, le dispositif,destiné à commander automatiquement le fonctionnement d'une machine à reproduire un modèle, comporte au moins deux éléments de machine qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre suivant trois directions perpendiculaires entre el- les sous la commande de trois mécanismes réversibles, entraînés par mo- teur, comportant des dispositifs actionnés en dépendance des positions relatives de deux organes associés respectivement auxdits éléments de la machine, un de ces organes comprenant le modèle à reproduire,les dits dispositifs, commandant automatiquement,lorsqu'ils sont actionnés,la vitesse de fonctionnement d'un premier mécanisme faisant partie des trois mécanismes susdits, actionnés par moteur de même que la vitesse et le sens de déplacement d'un deuxième parmi ces trois mécanismes,
ainsi que des moyens dont le fonctionnement est déclenché, lorsque lesdits organes atteig- nent des positions-limites prédéterminées,pour inverser automatiquement le sens du déplacement du premier mécanisme et pour faire fonctionner un troisième de ces trois mécanismes susdits, lorsque lesdits organes atteignent à nouveau la position relative qui a déterminé le fonctionne- ment du premier, afin d'assurer le fonctionnement automatique desdits éléments de machine entre des limites déterminées,pour former un ouvrage dont la forme correspond à celle du modèle.
L'invention a également pour objet une machine-outil comportant deux éléments de machine mobiles par rapport l'un à l'autre suivant trois parcours linéaires perpendiculaires entre eux, un premier mécanisme réversi- ble entraîné par un moteur pour produire le déplacement relatif entre les- dits éléments de la machine-outil suivant l'un des parcours susdits; un deuxième mécanisme réversible entraîné par un moteur,pour produire le déplacement relatif entre les éléments de la machine-outil suivant un deuxième parcours; un troisième mécanisme réversible entraîné par un moteur,pour produire le déplacement relatif entre les éléments de la machine-outil suivant un troisième parcours;
un dispositif de commande manuelle associé à la machine pour commander le fonctionnement desdits mécanismes pour permettre le déplacement des éléments susdits' de la machine le long desdits parcours ; un dispositif de commande comportant un mécanisme palpeur conçu pour être relié mécaniquement à l'un des éléments de la machine-outil et pour coopérer avec un modèle relié mécaniquement à son tour à l'autre élément de la machine-outil tout en étant actionné selon la position du palpeur par rapport au modèle afin de,commander automatiquement le fonctionnement de plusieurs parmi les dispositifs entraînés par moteur, ainsi qu'un moyen opérant par embrayage-débrayage,disposé entre le dispositif de commande avec mécanisme palpeur et la machine-et agencé de manière telle que l'accouplement, qu'il réalise,
coincide avec la neutralisation dudit dispositif de commande manuelle, ce même dispositif de commande à palpeur comportant en outre un organe à commande manuelle destiné à fonctionner sélectivement pour embrayer ledit dispositif à commande manuelle et pour débrayer simultanément le mécanisme palpeur.
L'invention réside dans des constructions, combinaisons et dispositifs nouvelles d'organes, et d'autres avantages ressortiront aux spécialistes de la question au cours de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins ci-annexés.
La fig.1 montre, en perspective,une perceuse-aléseuse-fraiseuse horizontale établie selon l'invention.
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La figq2 montre, en élévation et à plus grande échelle,une partie de la machine de la fig.1.
La fig.3 montre, en coupe suivant 3-3 fig.2, cette même machine.
La fig.4 montre,en coupe suivant 4-4 fig.2, cette même machine.
La fig.5 montre, en élévation agrandie,un poste de commande suspendu.
La.fig.6 montre, en vue de côté également agrandie, ce même poste de commande.
La fig.7 montre, schématiquement,les circuits et l'agencement du dispositif de commande électrique de la machine-outil.
La fig.8 montre une partie du schéma électrique du mécanisme de commande.
La fig.9 montre, également, le schéma des circuits à commande manuelle qui font partie du dispositif de commande.
Bien que l'invention se prête à de nombreuses modifications et variantes de construction, elle s'applique plus particulièrement à une machine-outil telle qu'une perceuse-aléseuse-fraiseuse horizontale analogue, à celle décrite dans le brevet E.U.A. N 2.350.174,accordé le!30 mai 1944.
La machine comprend un bâti A, ayant une forme générale rectangulaire et muni, à une extrémité, d'un montant B portant la poupée ou tête de broche dont la face avant porte des guides 10,1 destinés à permettre le déplacement vertical de la poupée C portant une broche sensiblement horizontale 12.
L'autre extrémité du bâti A, porte un deuxième montant ou contre-poupée D, qui peut être rapproché ou éloigné du montant principal B sur des glissières horizontales 13,14 prévues sur la face supérieure du bâti A et sur des guides inférieurs 15,16. La contre-poupée D comporte également des glissières verticales 17,18 sur lesquelles est montée une lunette E qui constitue un coulisseau mobile verticalement.En plus de la contre-peupée D, les glissières 13 et 14 du bâti supportent un chariot F dont la face supérieure est pourvue de glissières horizontales transversales 20,21 que. supportent à leur tour une table de travail G.
La broche 12 peut tourner dans les deux sens et se déplacer.en translation suivant son axe de rotation à des vitesses différentes en que d'accomplir les divers mouvements d'avance nécessaires sous la commande d'un moteur électrique réversible à vitesse variable, appelé'moteur de la broche ou moteur principal.Ce moteur est logé dans le bâti A de la machine, au dessous d'un capot 23.La broche 12 peut être déplacée en translation rapide, dans les deux sens, par un moteur électrique réversible logé dans la poupée C.
La broche 12 peut être enfin actionnée manuellement dans les deux sens à l'aide d'un volant à main 25 fixé sur l'extrémité antérieure d'un arbre transversal tourillonné dans la poupée C et commandé par le mécanisme d'avance de la broche .La position de cette dernière par rapport à un certain -repère prévu sur la machine ou sur la poupée est indiquée par un mécanisme à cadran H qui comprend un cadran à course totale.La construction et l'agencement de cette partie dé la machine seront de préférence analogues à ceux que décrit le brevet E.U.A.N 2.6320365 déposé le 24 mars 1953.
Comme la construction des mécanismes qui assurent la rotation,11 avance et la translation rapide de la broche ne institue pas en elle-même -on élément essentiel de l'invention, il est inutile de la décrire en détail.
Ces mécanismes peuvent être analogues à ceux décrits dans le brevet E.U.A.
N 2.632.365 susdit, mais il est préférable que le moteur de commande de la broche soit analogue aux moteurs de commande de la poupée,du chariot et de la table que seront décrits plus loin, sa commande étant de préférence manuelle, comme celle de ces moteurs.Dans ce cas, le mécanisme de changement
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de vitesse P , dont question dans le brevet antérieur susdit,est supprimé et un variateur de vitesse avec potentiomètre inverseur,du genre décrit ci-après et comportant un bouton de commande 26 du potentiomètre et un unique interrupteur de démarrage à bouton-poussoir 27,
remplace les inter- rupteurs à boutons-poussoirs dont question dans ce brevet antérieur et pr lesquels on obtenait la "marche continue à droite" et "la marche continue à gauche".Le moteur de commande de la broche peut tourner dans des sens opposés pour entraîner celle-ci dans le sens indiqué par les flèches à proximité du bouton 26 de commande du potentiomètre sur le poste de commande suspendu I, en fonction du réglage du bouton de commande du poten- tiomètre, en actionnant instantanément l'interrupteur 27 à bouton-poussoir qui commande le démarrage de la rotation de la broche,ces deux commandes étant placées sur la face latérale de droite du poste I,
laquelle est con- stamment perpendiculaire à 1 axe de la broche.La broche peut être action- née par intermittence.. dans l'un ou l'autre sens, (fig.6) en appuyant sur les interrupteurs à bouton-poussoir 30, 31.Lorqu'on a fait démarrer la rota- tion de la broche en appuyant sur l'interrupteur à bouton-poussoir de dé- marrage 27 (fig.
6), on peut 1 arrêter en enfonçant le bouton-poussoir de l'interrupteur d'arrêt général 32 qui se trouve sous le poste de commande
I ou un des boutons-poussoirs 30 ou 31 des interrupteurs de marche inter- mittente, qui portent l'indication "Jog" sur la fig.6.Le mouvement d'avance de la broche est commandé par l'aotionnement instantané de l'un ou l'autre des interrupteurs à bouton-poussoir lumineux 33,34 d'avance continue,qui portent l'indication "Feed", fig.5, lesquels sont situés sur la face anté- rieure du poste 1.L'interrupteur 33 de droite fait démarrer le mouvement d'avance vers la droite et 1'interrupteur de gauche le fait démarrer vers la gauche.Lorsqu'un mouvement d'avance a commencé,
on peut l'arrêter à tout moment en appuyant sur le bouton-poussoir 32 de l'interrupteur d'arrêt général ou sur le bouton-poussoir 35 d'arrêt de l'avance de la broche, portant l'indication "Stop". La vitesse d'avance par rapport à la vitesse de rotation de la broche est déterminée par le réglage des manettes de changement de vitesse 36,36 prévues sur la poupée C.
La broche peut être actionnée avec un mouvement longitudinal rapide dans les deux sens en appuyant sur l'un ou l'autre des boutons-poussoirs 40, 41 des interrupteurs d'avance longitudinale, placés au dessous des boutonspoussoirs 33,34 d'avance transversale continue.L'interrupteur 41 de gauche la fait déplacer vers la gauche.La broche avance dans le sens indiqué tant que l'on maintient enfoncé le bouton-poussoir de l'interrupteur.La construction et le fonctionnement de larmachine décrite présent sont semblables à ceux qui font l'objet qu brevet E.U.A. N 2.632.365 dont question plus haut, sauf en ce qui concerne les exceptions signalées ci-dessus.
La poupée équilibrée C peut coulisser verticalement le long des glissières 10, 11 du montant A à l'aide d'une vis-mère 44 tourillonnée dans la bâti A de la machine et immobilisée par rapport à celui-ci dans le sens longitudinal de la vis-mère. Celle-ci coopère'avec un écrou 45, à filetàge correspondant, logé dans la poupée C dont il est solidaire.La vis-mère 44 peut tourner, dans les deux sens,à l'aide d'un moteur électrique réver- sible 46 de commande d'avance de la poupée, ce moteur étant boulonné sur l' extrémité de droite du bâti A (fig.1)
.L'extrémité inférieure de la vis-mère 44 porte une roue dentée conique 47 continuellement en prise avec un pignon conique 48 solidaire de l'extrémité de gauche d'un arbre horizontal 50 disposé dans le sens longitudinal du bâti A et tourillonné dans celui-ci.
L'arbre 50 se prolonge jusqu'à l'extrémité de droite du bâti A où il est relié en permanence au moteur 46 qui commande l'avance de la poupée C.
La contre-poupée E, qui est également équilibrée, de préférence par un contre-poids 51, peut se déplacer verticalement le long des glissiè-
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res 17, 18 du montrant D, ce mouvement se produisant conjointement à celui de la poupée C effectué dans le même sens le long des glissières 10, 11
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et¯étant commandé par une vis-mère verticale 52 placée à l'intérieur du montant D dans lequel elle peut tourner tout en étant bloquée dans le sens longitudinal.Sur cette vis-mère 52;
est engagé un écrou 53 logé à l'intérieur de la contre-poupée B.La vis-mère 52 est reliée mécanique- ¯ ment à la commande ou au mécanisme qui assure la rotation de la vis-mère 44 qui commande la poupée C par une roue dentée conique 54 calée sur l'
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extrémité inférieure ttëel vis-mère 52 et engrenant avec un pignon conique 55 monté à clavette longue sur l'extrémité de droite de l'arbre 50.D'après
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ce qui précède,
il est évident que la poupée C etila contre-poupée E se déplacent ensemble verticalement le long des montants correspondants B et D lorsque le moteur 46 d'avance de la poupée fonctionne.On désigne par J un mécanisme à cadran qui indique la position de la poupée 0 et de contrepoupée E tout en permettant le déplacement manuel de ces deux organes4Le mécanisme est analogue, en ce qui concerne sa construction et son fonctionnement,au mécanisme à cadran décrit dans le brevet antérieur susdit.
Le chariot F peut être déplaise dans le sens longitudinal de la
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broche porte-oùti1 12, le long des glissières 13,14 du bâti 4.,par une autre vis-mère longitudinale 56 routillonnée dans le bâti A et constamment immobilisée dans celui-ci dans le sens longitudinal.La via=père 56 est en prise avec un écrou solidaire du chariot F et logée à l'intérieur de celui- ci.L'extrémité de droite de la vis-mère 56 est reliée en permanence au rotor d'un moteur électrique réversible 56 à vitesse variable, destiné à
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comma5.dr l'avance du chariot, ce moteur étant fixé sur l'extrémité de droite du bâti A.L'extrémité de gauche de la vs-mère 56 est reliée.mécaniquement à un rni9obisme à cadran K analogue au mécanisme à cadran J,
la dis- position étant analogue à celle décrite dans le brevet antérieur susindiqué.
La table G de la machine peut être déplacée transversalement le long des glissières 20,21 par une vis-mère 60 tourillonnée dans le chariot F et immobilisée axialement dans celui-ci.La vis-mère 60 coopère avec un
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écrou logé dans la table G et solidaire de celle-ci.Un moteur éleq'triue réversible 62, à vitesse variable, commande l'avance de la table.Il est fixé sur l'avant du chariot F, et son rotor est relié directement à la vismère 60.
Le chariot F est pourvu de deux mécanismes à cadran M, N semblables 'aux mécanismes à cadran mentionnés plus haut. Ces mécanismesdnt pour rôle de permettre le repérage de la position du banc par rapport à un repère porté par le chariot ou par une autre partie de la machine.Ces mécanismes à
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cadran M, N sont placés de chaque côté du chariot et leurs éléments r pectifs q nt supportés coaxialement par rapport à un arbre longitudinal 63. tourillonné dans le chariot et relié à la vis<mère 60 comme dans le brevet antérieur dont question plus haut.
De préférence,, la poupée C ainsi que à,aoontre-poupée E, la tpble G, le chariot F et le montant D sont pourvus de dispositifs de serrage ou de blocage, ainsi que de mécanismes de commande de ces dispositifs, qui peuvent être en tous points semblables à ceux dont question dans le brevet antérieur susditoPar conséquent, ils ne sont pas décrits ou montrés en détail.Il suffit d'indiquer que les manettes de commande de la poupée et de la contre-poupée, ainsi que celles qui commandent le blocage de la table, sont désignées res-
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peativqwent par 64 et 65.
Après avoir placé les leviers de changement de vitesse 363 et le levier de sens de marche 38 dans les positions désirées, les autres'opé-
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rations effectuées par la machine sont commandées par le postp de commande suspendu I, qui peut être déplacé dans tous les sens d'une manière analogue
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au poste décrit dans le brevet antérieur.La poupée C et la contre-poupée E, qui se déplacent ensemble, ainsi que le chariot F et la table G peuvent être actionnés sélectivement dans 1 un ou l'autre sens,à la vitesse désirée, en agissant convenablement sur les dispositifs de commande manuels, établis sur le poste suspendu I qui commande la marche ou l'arrêt,le sens de rotation et la vitesse des moteurs d'avance 46, 58 et 62, auxquels'-ils sont reliés.Les moteurs d'avance 46,
58 et 62 sont semblables, et il en est de même en ce qui concerne le mécanisme de commande anuelle qui les fait démarrer et commande leur fonctionnement.On décrira donc en détail seulement le moteur 46 de commande de l'avance de la poupée aipsi que son
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mécanisme de commande Les parties correspondantes du méoanismerde commande des autres moteurs y lorsqu'elles sont représentées, sont désignées par les mêmes signes de référence mais affectées de l'indice "time" dans le cars du moteur 58 d'avance du chariot et du signe seconde dans le cas du moteur 62 d'avance de la tableo
Pour simplifier la description, le moteur 46, qui commande l'avance
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de la poupée , est représenté comme étant identique à crlui montré dans le brevet E.U.A.
NO 204100295 accordé le 29 Octobre 1946.11 en est de même pour de nombreuses autres parties du mécanisme de commande montré,l'alimentation en courant alternatif d'effectuant de la même façon par les conducteurs 66.67.Le moteur 46 fonctionne dans un sens à une vitesse qui est proportionnelle à la valeur et à la polarité de la 'tension appliquée au circuit de commande d'entrée comprenant les conducteurs 70,71 d'un mécanisme de commande du moteur, désigné dans son ensemble en Q,lequel est analogue au mécanisme de commande de moteur représenté dans ledit
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brevet E.U.À.NO 2.410.295 * Ces conducteurs correspondant au circuit de commande d'entrée que l'on voit-pênêtrer dans les boîtiers montrés c'ns ce brevet antérieur près du sommet des ces boîtiers,
l'un de ceux-ci étant désigné par 92 sur la fig.1 de ce brevet.La tension est fournie au circuit comprenant les conducteurs 70 et 71 pour permettre la commande manuelle du fonctionnement du moteur 46 à partir d'un dispositif de commande manuelle R qui comprend un potentiomètre 73 placé à l'intérieur du poste suspendu I,
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cette résistance étant altuaentée en courant continu par un redresseur bi- phasé à partir d'une source de courant alternatif passant par les conducteurs 66 et 67,Les extrémité,
opposées du potentiomètre 73 sont reliées à un côté de la sortie du redresseur et le milieu du potentiomètre est relié à l'autre côté de cette sprtie.Le potentiomètre comprend un curseur 76 relié à un axe 77 qui traverse la paroi antérieure du poste suspendu I et
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porte un bouton de commande 78, axe 77 comporte une came 79 ayant deux bossages incurvés 80,81 décalés radialement et #aliés entre e'ox'par"'uRe rampe fortement inclinée ples bossages 80,
81 de 1& ..âme sont réalisés et reliés mécaniquement à un interrupteur bipolaire et à deux directions 82 afin que la polarité'du circuit de sortie comprenant les conducteurs 83 et 84 soit inversée lorsque le curseur 76 du potentiomètre 73 franchit le point central de la résistance de celui-ci.La disposition est telle qu'au moment où le curseur du potentiomètre entre en contact avec la partie centrale de cette résistance le circuit de sortie 83,84 reçoive une tension nulle,alors qu'en déplaçant le curseur du potentiomètre dans un sens ou dans l'autre on lui applique une tension croissante dont la polarité est fonction du sens suivant lequel on déplace le bouton de commande 78,et, par conséquent, le curseur du potentiomètre.Le circuit de sortie 83,
84 de la commande manuelle R est relié au circuit d'entrée 70,7 du mécanisme de commande du moteur
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de la manière dé "1%PIUS loin, et comme la polarité , appliquée au circuit de commande 70, 71,dcêtérmihsls sens de rotation du moteur 46 ,il s'ensuit que l'on peut faire tourner ce moteur dans un sens ou dans l'autre en actionnant dans le sens désiré le bouton de commande rotatif 78 du potentiomètre.
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Pour arrêter le moteur 46 et pour le faire démarrer sans modifier le réglage du potentiomètre et, par conséquent, le réglage de la vitesse,on a prévu un interrupteur 85 à 'bouton-poussoir de commande de l'avance de la poupée C. Les contacts 86, 87 normalement ouverts de l'interrupteur à bouton-poussoir 84, qui commande l'avance de la poupée,sont reliés en série à deux contacts normalement fermés,88, 89 d'un interrupteur à bouton-poussoir 90 d'arrêt du mouvement d'avance,lequel est commun aux trois moteurs d'avan-
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ce 46, 58 et 62, et à un solénoide de pnmmande 91 d'un relais 93 ayant deux paires de contacts 94,95 et 96,97 normalement ouverts, la première paire étant reliée en série au conducteur de commande 83 du circuit de sortie de la commande manuelle R,
tdis que la deuxième paire complète un circuit de maintien destiné à maintenir le solénoide de commande 91 du relais 93
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excité après que le bouton-poussoir de 1"interrupteur 85 de démarrage de 1' avance a été enfoncé ,puis libéré jusqu'à l'enfoncement soit du bouton#pous- soir de l'interrupteur 90 d'arrêt,soit du bouton-poussoir de l'interrupteur 32 d'arrêt général.
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Le circuit de sortie ou, ân d'autres rmes,les conducteurs z3 et 84 de la commande manuelle R sont normalement reliés au circuit d'entrée, c'est-à-dire aux conducteur$ 70,71 de la commande Q du moteur,par l'intermédiaire d'un commutateur S à double-circuit, qui peut être de tout genre connu.Normalement, les contacts 100,101 du commutateur S sont fermés pour relier le conducteur 83 au conducteur 70,et les contacts 02,103 sont
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fermés afin de relier le conducteur 84 au conducteur 71 .Le rôle de la fiche double T, lorsqu'elle est insérée dans le commutateur S, sera défini plus loin.
La machine décrite jusqu'ici est une perceuse-aléseuse-fraiseuse horizontale de type plus ou moins classique ou connu, du genre décrit et
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représenté dans le brevet zauoàoN 2350174 susdit.La broche peut tourner dans les deux sens à la vitesse choisie,tandis que la broche,la poupée, le chariot et la table peuvent affectuer des mouvements d'avance ou transversaux ,à volonté, par une .manoeuvre concordante des commandes que porte le poste suspendu I.Les interrupteurs limiteurs de course usuels n'ont pas été montrés, mais il est évident qu'ils peuvent éventuellement être prévus.
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La machine-outil montrée, en l'espèce une perceuse-alésçuse- fraiseuse horizontale combinée établie suivant l'invention,peut être actionnée ou utilisée non seulement selon le mode habituel mais aussi comme machine à reproduire, c'est-à-dire qu'elle peut être commandée par un modèle en lui ajoutant un mécanisme palpeur approprié sous la forme d'un accès- soire.Le mécanisme palpeur peut être fixé sur la machine, ou peut être enlevé de celle-ci, à volonté, et il comprend un rail ou guide 104, fixé, d'une manière amovible ,sur la poupée C et sur la contre-poupée E,par exemple à l'aide de vis 105 et 106.Le rail 104 comporte, sur sa face avant, deux glissières 107,
108 qui portent une tête porte-outil U et une tête à palpeur V fixées d'une manière réglable sur les glissières susdites.La tête porte-outil U est pourvue d'une broche-outil verticale 110 sur laquelle
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oJ1Tpeut monter, d'une manière amovible, un outil de coupe 111 d'un genre approprié.
La broche porta?-outil 110 est montée dans des paliers ou roulements appropriés et son entraînement en rotation est effectué par la broche principale 12 par l'intermédiaire d'un'arbre cannelé 112 auquel. la broche porte-outil 110 est reliée par des engrenages appropriés.L'extrémité de l'
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arbre 112, voisine de la broche 12, est pourvue d'un collet 113 exé d'une manière amovible sur l'extrémité de la broche 12 par des fis 114.L'extrémi- té opposée de l'arbre cannelé 112 est tourillonnée dans un roulement à billes 115 logé dans la contre-poupée E ce qui permet son démontage aisé, s'il y a lieu.
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La tête à PRfIPeUr <V peut être réalisée de toute manière appropriée
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et celle montrée sur les dessins est analogue,sauf en ce qui concerne son montage sur le rail 104, à celle décrite dans le brevet E.U.A. N 2.410.295 susdit.Par conséquent, il est inutile de la décrire ici en détail et il suffit d'indiquer que la tête à palpeur V est connectée au pont 116, qui correspond à celui montré sur le brevet N 2.410.295, par des conducteurs
117, 118 qui correspondant aux conducteurs 36, 37 de ce brevet.On désigne par 120 un oscillateur analogue à celui dudit brevet E.U.A.
N 2.410.295 et oetosoillateur est relié au pont 116 d'une manière analogueoLa tension des courants, servant à la commande provenant du pont 116, est amplifiée par un amplificateur 121 analogue à celui décrit dans ledit brevet n 2.410.295 et il est appliqué aux régulateurs de cosinus et de sinus W,X respectivement semblables aux régulateurs de cosines et de sinus de ce brevet antérieure. Les régulateurs de cosinus et de sinus W,X peuvent être sélectivement reliés aux commandes de moteurs,désignées en Q,Q', Q",au lieu des commandes manuelles R,R',R'', grâce à un combinateur Y à tambour ou rotor et à positions multiples, afin de relier la machine à une machine commandée par-un modèle.
Le pont 116, l'oscillateur 120,l'amplificateur 121,le régula- teur de cosinus W, le régulateur de sinus X et le combinateur à tambour ou rotor Y sort tous logés dans 'un coffret de commande Z, ou front partie de ce coffret,lequel peut être placé à proximité de la machine-outil et relié d'une manière amovible à celle-ci par un câble souple 122 dont l'extrémité libre porte une fiche dont les trois broches constituent les contacts T,T', et T", ainsi qu'une fiche à une 'broche 123 destinée à coopérer avec une prise 124 pour assurer l'alimentation du coffret de commande en courant alternatif.Les prises S, S'et S", d'une part, et la prise 124, d'autre part,sont toutes groupées à l'extrémité de gauche de la machine,
près du plancher, et la disposition est telle que toutes les fiches puissent être engagées simultanément dans leurs logements.La tête à palpeur V est reliée en permanence au qffret de commande par les conducteurs 117,118 susdits.
Lorsque les fiches, prévues à l'extrémité du câble souple 122, sont engagées dans leurs logements correspondants, le coffret de commande Z est alimenté en courant alternatif par des fiches et prises 123, 124.
Le circuit de sortie 83,84 de la commande manuelle R est débranché par rapport au circuit d'entrée 70,71 de la commande de moteur Q et branché aux conducteurs 130,131 qui aboutissent au coffret de commande Z. Le circuit d'entrée 70, 71 deela commande de moteur Q est relié aux conducteurs 132,133 qui aboutissent également au coffret de commande Z lorsqu'ils sont reliés à deux contacts fixes 134, 135 du combinateur à rotor YoLes commandes manuelles R', R" et les commandes @ moteur Q', Q" sont reliées au coffret de commande Z de la même manière.
Le rotor du combinateur Y comporte sept positions numérotées de 1 à 7 sur les dessins et chaque position comprend trois paires distinctes de contacts propres à être reliées à trois paires distinctes de contacts fixes 134, 135, 134', 135' et 134", 135". Comme le montrent les dessins, le circuit de sortie du régulateur de cosinus,qui comporte les conducteurs 136, 137, est relié aux paires de contacts 138, 139 et 140, 141 dans les deuxième et quatrième positions du combinateur, ces paires de contacts pouvant être reliées à la paire de contacts fixes 134, 135 afin de placer le moteur 46 de commande de l'avance de la tête sous la commande du régulateur de cosinus W.Le circuit de sortie du régulateur de sinus, qui comprend les conducteurs 142, 143, est relié par l'intermédiaire d'un commutateurinverseur 144 à solénoïde,
du type bipolaire et à deux directions, aux conducteurs 145, 146, ce commutateur-inverseur étant constamment maintenu dans l'une ou l'autre de ses positions de fermeture de circuit par un encliquetage à ressort 147.Les conducteurs 145, 146, sont reliés à des paires de
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contacts 148,149 et 150, 151 dans les première et troisième positions du combinateur à rotor Y.
Les paires de contacts 148, 149 et 150,151 peuvent être reliées sélectivement aux contacts fixes 134, 135 afin de placer le moteur 46 de commande de l'avance de la tête sous le contrôle du régulateur de sinus X.
Les contacts 152, 153, placés dans la septième position et qui sont propres à être connectés sélectivement aux contacts fixes 134, 135, sont reliés aux conducteurs 130,131 connectés à leur tour au circuit de sortie 83,84 de la commande manuelle R dû moteur 46 de commande de l'avance de la tête, lorsque la fiche T est engagée dans la prise S.
@ Les deux autres paires de contacts 154,155 et 156,157, qui peuvent être reliées sélectivement aux contacts fixes 134, 135, et qui sont placées respectivement dans les cinquième et sixième positions du combinateur à rotor, sont branchées en parallèle sur les conducteurs 130,131, qui, ainsi qu'il a déjà été dit, sont branchés sur le circuit de sortie 83,84, de la commande manuelle R du moteur 46 de commande d'avance de la tête,par l'intermédiaire d'une paire de contacts normalement ouverts 158, 159 d'un relais temporisé 160 pacé dans le coffret de commande Z, ces contacts 158, 159 étant branchés sur le conducteur 130 de manière à ne pas nuire à sa connexion avec le contact 153 du combinateur à rotor Y.
Parmi les contacts du combinateur à rotor Y, qui sont.propres à être branchés sélectivement sur les contacts fixes 134', 135',reliés aux conducteurs 132', 133', ces derhiers pouvant être reliés par la fiche S' et la prise T', d'une part, et par les conducteurs 70', 71' d'autre part, à la commande Q' du moteur 58 qui assure l'avance d@ chariot,les paires de contacts 161, 162 et 163,164 placées dans les première et sixième positions sont reliées au régulateur de cosinus W d'une manière analogue à celle adoptée pour les paires'de contacts 138, 139 et 140,141.D'une macère sembla- ble, les paires de contacts 165,166 et 167, 168 sont renées aux conducteurs 142, 143 par les fils 145 , 146 et au commutateur multiple bipolaire et à deux directions 144,,
tout en étant reliées à leur tour au régulateur de sinus X.Dans ce cas, la paire de contacts 169, 170 est reliée aux qpnducteurs 130', 131', connectés à leur tour à la commande manuelle R' du moteur 59 qui assure l'avance du chariot, par l'intermédiaire de la fiche S'et de la prise @'.
Les deux paires de contacts restantes 171,172 et 173, 174 ,propres à être connectées sélectivement aux contacts fixes 134', 135' et placées dans les troisième et quatrième positions du combinateur à rotor, sont reliées en parallèle aux conducteurs 130', 131' lesquels, ainsi qu'il a été dit plus haut, sont reliés au circuit de sortie de la commande manuelle R' du moteur 58 d'avance du chariot par l'intermédiaire de deux contacts 175, 176 normalement ouverts du relais temporisé 160.Les contacts 15,176 sont insérés dans le conducteur 130' de manière telle qu'ils ne gênent pas sa liaison avec le contact 170.
En plus des paires de contacts susdits, le combinateur à rotor Y comporte sept paires de contacts destinées à coopérer sélectivement avec les contacts fixes 134'', 135'' reliés aux conducteurs 132'', 133",ces derniers étant branchés, à leur tour et par la fiche S'' et la prise T'', à la commande de moteur Q" qui agit sur le moteur 62 pr lequel on obtient le mouvement d'avance de la table U.Parmi ces paires de contacts, les paires 180, 12, 183, placées dans les troisème et cinquième positions,sont reliées aux conducteurs 136, 137 qui constituent le circuit de sortie du régulateur de cosinus W.Les paires de contacts 184,185 et 186,187 sont reliées aux conducteurs 142, 143 qui constituent le circuit de sortie du régulateur de sinus X par les conducteurs 145,
146 et le commutateur-multiple, bipolaire
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et à deux directions 144. La paire de contacts 190 ,191 est reliée aux conducteurs 130", 131", connectés à leur tour et par la fiche S'' et la prise T'' à la commande manuelle R'' du moteur 62 qui assure 1 avance de la table G.Enfin, les paires de contacts 192,193 et 194, 195 sont reniées en parallèle aux conducteurs 130", 131" lesquels,comme dit plus haut,sont reliés aux circuit de sortie de la commande manuelle R'' du moteur 46 qui commande 7: avance de la table,par l'intermédiaire de deux contacts 196,
197, normalement ouverts, du relais temporisé 160, ces contacts étant branchés au fil 130" de manière à ne pas gêner sa connexion avec" le contact 191.
Le solénoide de commande 200 du relais temporisé 160 peut être excité périodiquement pour fermer les contacts, normalement ouverts de ce relais à l'aide d'un autre relais 201, dont les contacts 202,203, norma- lement ouverts, sont reliés en série avec le solénoide de commande 200 aux bornes de la source de courant alternatif qui comprend les conducteurs 66, 67.Le conducteur 67 est relié à la masse et le conducteur 66 est relié à une borne d'une solénoide de commande 204 du relais --'1.L'autre borne de ce solénoïde est reliée par un fil 205 à deux lamellés conductrices 207,
208 fixées au modèle 210 avec lequel coopère la tête V du mécanisme pal- peur.Le modèle 210 est fixé rigidement à la table de travail G de même que la pièce 211 à usiner.
Pour le mode de réalisation montré, lorsque le combinateur Y à rotor se trouve dans la position N 2, la machine est réglée pour que le chariot déplace la pièce à usiner et le modèle dans une direction parallèle à l'axe de rotation de la broche 12, et que la tête porte-broche et la lunette dé- placent le rail 104 et, par conséquent, la tête porte-outil et la tête du palpeur U et V dans le sens vertical,respectivement sous la commande du modèle, de la tête du palpeur et des régulateurs de sosinus et de sinus.
Lorsque le combinateur à rotor Y est placé à sa position Ne 5, le moteur
62, qui assure 1 avance de la talde, est commandé par le régulateur de cosinus tandis que le moteur 58, qui assure l'avance du chariot,.et commandé par le régulateur de sinus.L'autre paire de contacts 194, 195, dans la position n 2, est reliée à la commande Q" du moteur 62 d'avance de la table ainsi qu'à la commande manuelle R" de ce moteur par l'intermédiaire du relais temporisé 160.Les moteurs 46 et 58, Qui commandent l'avance de la tête porte-broche et du chariot, fonctionnent dans un rapport déterminé, ainsi qu'il a été expliqué dans le brevet E.U.A.
N 2.410.295 susdit, afin que la commande du palpeur suive le modèle au fur et à mesure que le chariot' est déplacé vers la gauche ou vers la droite.Lorsque la tête du palpeur rencontre l'une ou l'autre des lamelles isolées 207, 208 placées sur les bords opposés du modèle proprement dit, elle complète le circuit aboutissant à la masse à travers le solénoïde 204 qui actionne le relais 201, lequel excite à son tour le relais temporisé 160 qui actionne le moteur 62 assu- rant l'avance de la table dans un sens et à une vitesse qui sont fonction du réglage du bouton tournant 78" qui agit sur le potentiomètre correspondant, l'interrupteur de démarrage 85" avec bouton-poussoir, qui commande la table, ayant au préalable été enfoncé pour former les contacts 94,,95 du relais 93.
Le fonctionnement du relais temporisé 160, et,par conséquent, l'actionnement du moteur 62 qui assure l'avance de la table, déplacent cette dernière sur une longueur déterminée perpendiculairement à l'axe de rotation de la brophe 12, ce qui met la tête du palpeur V et l'outil;111 en position correcte pour effectuer la passe suivante.
En même tempe que se produit la fermeture des contacts 202,203 du relais 201, pour déplacer la table G sur un court trajet dans le sens transversal par rapport à l'axe de la broche 12,les contacts 212, 213, normalement ouverts,-de ce même relais 201 sont fermés afin d'inverser la pola-
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rité de la tension appliquée aux conducteurs 145, 146, ainsi que le sens de rotation du moteur 58 du chariot et par suite, le sens de déplacement du chariot.Bans ce but, les contacts 212, 213 sont branchés en série avec l'un ou l'autre des solénoides de commande 2T4,
215 du commutateur-inver- seur 144 par l'intermédiaire d'un deuxième jeu de contacts d'un commutateur bipolaire à deux directions?L'agencement est tel que lorsque le solénoide 204 du relais 201 est excité et lorsque les contacts normalement ouverts 212, 213 de ce relais sont fermés,le commutateur-inverseur 144 effectue son inversion des contacts en changeant la polarité de la tension appliquée par le régulateur de sinus X à' la commande Q' du moteur qui assure l'avance du chariot,ainsi que le sens suivant lequel ce moteur va fonctionner.
Simultanément, le commutateur-inverseur 144 relie le solénoïde opposé aux contacts 212,213 afin que le commutateur effectue son inver- sion dès la fermeture suivante des contacts.'
L'invention a également pour objet une commande manuelle du mou- vement d'avance, en dehors des mouvements commandés par les régulateurs de cosines et de sinus,afin de permettre de suivre le contour irrégulier d'un modale.Par exemple, un interrupteur 216 (fig.8) peut être prévu pour courtcircuiter les contacts 202,203 du relais 201, afin que le solénoïde de commande 200 du relais 160 reste excité et, dans ce cas, le combinateur Y, en étant dans sa position n 2 comme expliqué plus haut, le moteur 62,
qui commande l'avance de la table peut être actionné à la main par le bouton du potentiomètre 78" afin de faire avancer ou reculer la table sous l'outil et le palpeur en même temps que se produit le déplacement de la poupée 0 et du chariot F sous la commande du palpeur et des régulateurs de aqsines et de sinus.Ainsi, l'outil peut être dirigé le long d'un parcours irrégulier et horizontal, au lieu du parcours rectiligne ou linéiaire mentionné plus haut.
Il résulte de ce qui précède qu'en plaçant le combinateur-sélecteur Y de manière telle que ses paires de contacts se trouvent dans la position N 7 sur les contacts fixes 134, 135 ; 134', 135' et 134", 135",les conducteurs 1,32, 133 ; 132', 133' et 132", 133'' seront reliés aux circuits d'entrée 130, 131 ;
130'', 131'' et 130", 131" des commandes manuelles R,R' et R" des moteurs actionnant la poupée, le chariot et la table.Les moteurs d'avance 46, 58 et 62 de la poupée, du chariot et de la table peuvent être actionnés par des commandes manuelles comprenant les boutons de potentiomètre 78,78' et 78" ainsi que les interrupteurs de démarrage 85,85' et 85" à boutonpoussoir, montés sur le poste suspendu I lorsque le combinateur à rotor Y est placé à l'une quelconque des six autres positions, deux des moteurs assurant l'avance sont reliés aux régulateurs de cosinus et de sinus, tandis que le troisième est relié à sa commande manuelle par l'intermédiaire du relais temporisé 160, et ainsi de suite.Avec les six positions indiquées,
on peut réaliser n'importe quelle combinaison désirée en amenant simplement le combinateur à une position appropriée.Il est également évident, en démontant le rail 104 ainsi que le mécanisme associé à ce rail,d'une part, et en débranchant le câble souple 122 par rapport à la machine, que l'équipe- ment de commande par modèle peut '' être entièrement séparé de la machine, laquelle peut être ainsi reconvertie en une perceuse-aléseuse-fraiseuse horizontale ordinaire, les différents mouvements des éléments de la machineoutil étant alors commandés par les dispositifs qui se trouvent dans ce poste suspendu Io
La description du mode de réalisation référé de l'invention montre qu'il s'agit d'une machine-outil perceuse-aléseuse-fraiseuse horizontale combinée, d'un genre nouveau et perfectionné,
qui peut être utilisée comme telle ou comme machine à reproduire, c'est-à-dire commandée par un modèle ou un gabarit.Bien que l'on ait décrit d'une façon détaillée le mode préféré
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de réalisation de l'invention, celle-ci n'est nullement limitée au genre particulier de construction montré.Ainsi, par exemple, la contre-poupée pourrait être supprimée et la tête porte-outil et la tête du palpeur pourraient être montées, d'une manière amovible, sur la poupée porte-broche.
Suivant une variante, le modèle pourrait être fixé directement sur la table par des vis au lieu d'être porté par un organe fixé sur cette table, comme sur la fig.l.Il est également évident que la broche porteoutil et la tête du palpeur pourraient être établies dans le plan horizontal et même, éventuellement, l'un au-dessus de 1 autre.Le rail 104 ou tout autre organe analogue portant l'outil et le palpeur pourrait 'être supprimé en montant la tête du palpeur directement sur la tête porte-broche .
Dans ce cas, l'outil pourrait être fixé directement sur la broche horizontale 12. Un ou plusieurs éléments de machine, tels que la table ou le chariot, pourraient éventuellement être supprimés et un mécanisme d'avance analogue à celui utilisé pour actionner la tête-porte-broche, le chariot ou la table pourrait être substitué au mécanisme d'avance de la broche qui a été montré.Il est évident que la commande du palpeur ou dispositif analogue, pourrait, le cas échéant, faire partie intégrante de la machine.
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The invention relates to an automatic control device for a machine tool intended to reproduce a model, such as a combined horizontal drill-bender-bender.
According to the invention, the device, intended to automatically control the operation of a machine for reproducing a model, comprises at least two machine elements which can move relative to each other in three directions perpendicular between them. - Under the control of three reversible mechanisms, driven by a motor, comprising devices actuated in dependence on the relative positions of two members associated respectively with said elements of the machine, one of these members comprising the model to be reproduced, said devices, automatically controlling, when they are actuated, the operating speed of a first mechanism forming part of the aforementioned three mechanisms, actuated by a motor, as well as the speed and the direction of movement of a second among these three mechanisms,
as well as means, the operation of which is triggered, when said members reach predetermined limit positions, for automatically reversing the direction of movement of the first mechanism and for operating a third of these three aforementioned mechanisms, when said members again reach the relative position which determined the operation of the first, in order to ensure the automatic operation of said machine elements between determined limits, to form a work whose shape corresponds to that of the model.
The invention also relates to a machine tool comprising two machine elements movable with respect to one another along three linear paths perpendicular to each other, a first reversible mechanism driven by a motor to produce the relative displacement between said elements of the machine tool following one of the aforesaid paths; a second reversible mechanism driven by a motor, to produce the relative displacement between the elements of the machine tool following a second path; a third reversible mechanism driven by a motor, to produce the relative displacement between the elements of the machine tool following a third path;
a manual control device associated with the machine for controlling the operation of said mechanisms to allow movement of the aforesaid elements of the machine along said paths; a control device comprising a feeler mechanism designed to be mechanically connected to one of the elements of the machine tool and to cooperate with a model mechanically connected in turn to the other element of the machine tool while being actuated according to the position of the probe with respect to the model in order to automatically control the operation of several among the motor-driven devices, as well as a means operating by clutch-release, arranged between the control device with probe mechanism and the machine-and arranged in such a way that the coupling, which it achieves,
coincides with the neutralization of said manual control device, this same feeler control device further comprising a manual control member intended to operate selectively to engage said manual control device and to simultaneously disengage the feeler mechanism.
The invention resides in novel constructions, combinations and devices, and other advantages will become apparent to those skilled in the art during the description given below of a preferred embodiment of the invention, with reference to referring to the accompanying drawings.
Fig.1 shows, in perspective, a horizontal drill-boring-milling machine established according to the invention.
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Figq2 shows, in elevation and on a larger scale, part of the machine of fig.1.
Fig.3 shows, in section along 3-3 fig.2, the same machine.
Fig.4 shows, in section along 4-4 fig.2, the same machine.
Fig. 5 shows, in enlarged elevation, a suspended control station.
Fig. 6 shows, in a side view also enlarged, the same control station.
Fig. 7 shows, schematically, the circuits and the arrangement of the electrical control device of the machine tool.
Fig. 8 shows part of the electrical diagram of the operating mechanism.
Fig. 9 also shows the diagram of the manually operated circuits which are part of the control device.
Although the invention lends itself to numerous modifications and construction variants, it applies more particularly to a machine tool such as a horizontal drill-boring-milling machine similar to that described in E.U.A. No. 2,350,174, granted on May 30, 1944.
The machine comprises a frame A, having a generally rectangular shape and provided, at one end, with an upright B carrying the headstock or spindle head, the front face of which carries guides 10,1 intended to allow the vertical displacement of the headstock C carrying a substantially horizontal pin 12.
The other end of the frame A carries a second upright or tailstock D, which can be moved closer to or away from the main upright B on horizontal slides 13,14 provided on the upper face of the frame A and on lower guides 15, 16. The tailstock D also includes vertical slides 17,18 on which is mounted a bezel E which constitutes a vertically movable slide. In addition to the counterpop D, the slides 13 and 14 of the frame support a carriage F whose face upper is provided with transverse horizontal slides 20,21 that. in turn support a work table G.
The spindle 12 can rotate in both directions and move in translation along its axis of rotation at different speeds in order to accomplish the various advance movements necessary under the control of a reversible electric motor with variable speed, called '' spindle motor or main motor This motor is housed in the frame A of the machine, under a cover 23. Spindle 12 can be moved in rapid translation, in both directions, by a reversible electric motor housed in doll C.
The spindle 12 can finally be actuated manually in both directions by means of a handwheel 25 fixed to the front end of a transverse shaft journaled in the headstock C and controlled by the spindle advance mechanism. The position of the latter in relation to a certain mark provided on the machine or on the headstock is indicated by an H-dial mechanism which includes a full-stroke dial. The construction and arrangement of this part of the machine will be preferably similar to those described in EUAN 2,632,0365, filed March 24, 1953.
As the construction of the mechanisms which ensure the rotation, advance and rapid translation of the spindle does not in itself constitute an essential element of the invention, it is unnecessary to describe it in detail.
These mechanisms can be analogous to those described in the E.U.A.
N 2.632.365 above, but it is preferable that the spindle control motor is analogous to the headstock, carriage and table control motors that will be described later, its control preferably being manual, like that of these motors. In this case, the change mechanism
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speed P, mentioned in the aforementioned prior patent, is deleted and a speed variator with reversing potentiometer, of the type described below and comprising a control button 26 of the potentiometer and a single push-button start switch 27,
replaces the push-button switches referred to in this previous patent and for which one obtained the "continuous movement to the right" and "the continuous movement to the left". The spindle control motor can turn in opposite directions for drive it in the direction indicated by the arrows near the potentiometer control button 26 on the suspended control station I, depending on the setting of the potentiometer control button, instantaneously actuating the button switch 27 -pusher which controls the start of the rotation of the spindle, these two controls being placed on the right side face of the station I,
which is constantly perpendicular to 1 axis of the spindle. The spindle can be actuated intermittently .. in either direction, (fig.6) by pressing the push-button switches 30, 31.When the spindle rotation has been started by pressing the start push-button switch 27 (fig.
6), it is possible to stop 1 by pressing the pushbutton of the general stop switch 32 which is located under the control station
I or one of the pushbuttons 30 or 31 of the intermittent run switches, which are marked "Jog" in fig. 6. The forward movement of the spindle is controlled by instantaneous actuation of the spindle. one or the other of the continuous advance illuminated pushbutton switches 33,34, which bear the indication "Feed", fig.5, which are located on the front face of the station 1. The switch 33 right starts the feed movement to the right and the left switch starts it to the left. When a feed movement has started,
it can be stopped at any time by pressing the push-button 32 of the general stop switch or the push-button 35 for stopping the advance of the spindle, bearing the indication "Stop". The speed of advance in relation to the speed of rotation of the spindle is determined by the adjustment of the speed change levers 36,36 provided on the headstock C.
The spindle can be actuated with a rapid longitudinal movement in both directions by pressing one or the other of the pushbuttons 40, 41 of the longitudinal feed switches, placed below the transverse feed pushbuttons 33,34 The left switch 41 moves it to the left The spindle moves in the direction shown as long as the switch push button is held down The construction and operation of the machine described here is similar to those which are subject to the EUA patent N 2,632,365 as mentioned above, except for the exceptions noted above.
The balanced headstock C can slide vertically along the guides 10, 11 of the A-pillar using a lead screw 44 journaled in the frame A of the machine and immobilized relative to it in the longitudinal direction of the mother screw. This cooperates with a nut 45, with a corresponding thread, housed in the tailstock C of which it is integral. The lead screw 44 can turn, in both directions, using a reversible electric motor 46 headstock advance control, this motor being bolted to the right end of frame A (fig.1)
The lower end of the lead screw 44 carries a conical toothed wheel 47 continuously engaged with a bevel pinion 48 integral with the left end of a horizontal shaft 50 disposed in the longitudinal direction of the frame A and journaled therein. -this.
The shaft 50 extends to the right end of the frame A where it is permanently connected to the motor 46 which controls the advance of the tailstock C.
The tailstock E, which is also balanced, preferably by a counterweight 51, can move vertically along the slides.
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res 17, 18 of showing D, this movement occurring jointly with that of the doll C performed in the same direction along the slides 10, 11
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and¯being controlled by a vertical lead screw 52 placed inside the upright D in which it can turn while being blocked in the longitudinal direction. On this lead screw 52;
is engaged a nut 53 housed inside the tailstock B. The lead screw 52 is mechanically connected to the control or to the mechanism which ensures the rotation of the lead screw 44 which controls the headstock C by a bevel gear 54 wedged on the
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lower end ttëel lead screw 52 and meshing with a bevel gear 55 mounted with a long key on the right end of the shaft 50.
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what precedes,
It is evident that the tailstock C and the tailstock E move together vertically along the corresponding uprights B and D when the headstock advance motor 46 is operating. J denotes a dial mechanism which indicates the position of the headstock. doll 0 and tailstock E while allowing the manual displacement of these two members. The mechanism is similar, as regards its construction and its operation, to the dial mechanism described in the aforementioned prior patent.
The carriage F may be out of position in the longitudinal direction of the
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spindle holder-whereti1 12, along the guides 13,14 of the frame 4., by another longitudinal lead screw 56 routed in the frame A and constantly immobilized therein in the longitudinal direction. The via = father 56 is in taken with a nut integral with the carriage F and housed inside the latter. The right end of the lead screw 56 is permanently connected to the rotor of a reversible electric motor 56 at variable speed, intended to
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comma5.dr the advance of the carriage, this motor being fixed on the right end of the frame A. The left end of the vs-mother 56 is mechanically connected to a K-dial mechanism similar to the J-dial mechanism ,
the arrangement being similar to that described in the above-mentioned earlier patent.
The table G of the machine can be moved transversely along the slides 20, 21 by a lead screw 60 journalled in the carriage F and axially immobilized in the latter. The lead screw 60 cooperates with a
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nut housed in the table G and integral with it.A reversible electric motor 62, with variable speed, controls the advance of the table.It is fixed on the front of the carriage F, and its rotor is directly connected to the vismer 60.
The carriage F is provided with two dial mechanisms M, N similar to the dial mechanisms mentioned above. The role of these mechanisms is to allow the position of the bench to be marked with respect to a mark carried by the carriage or by another part of the machine.
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Dial M, N are placed on each side of the carriage and their respective elements q nt supported coaxially with respect to a longitudinal shaft 63. journalled in the carriage and connected to the lead screw 60 as in the prior patent referred to above.
Preferably, the headstock C as well as the tailstock E, the tpble G, the carriage F and the upright D are provided with clamping or locking devices, as well as with control mechanisms for these devices, which can be in all points similar to those referred to in the aforementioned prior patent Consequently, they are not described or shown in detail.It suffices to indicate that the control levers of the headstock and tailstock, as well as those which control blocking the table, are designated res-
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peativqwent by 64 and 65.
After placing the gearshift levers 363 and the travel direction lever 38 in the desired positions, the others will operate.
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rations performed by the machine are controlled by the suspended control postp I, which can be moved in any direction in a similar way
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at the station described in the prior patent. The headstock C and the tailstock E, which move together, as well as the carriage F and the table G can be selectively operated in one or the other direction, at the desired speed, by acting suitably on the manual control devices, established on the suspended station I which controls the start or stop, the direction of rotation and the speed of the feed motors 46, 58 and 62, to which they are connected. The advance motors 46,
58 and 62 are similar, and it is the same with regard to the anual control mechanism which starts them and controls their operation. Therefore, only the headstock advance control motor 46 will be described in detail as well as his
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control mechanism The corresponding parts of the control mechanism for the other motors y when they are represented, are designated by the same reference signs but assigned the index "time" in the motor coaches 58 for the advance of the carriage and the sign second in the case of the motor 62 in advance of the tableo
To simplify the description, the motor 46, which controls the advance
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of the doll, is shown to be identical to that shown in the E.U.A.
NO 204100295 granted October 29, 1946.11 The same is true for many other parts of the operating mechanism shown, the AC supply being similarly effected through conductors 66.67. Motor 46 runs in one direction at one speed which is proportional to the value and polarity of the voltage applied to the input control circuit comprising the conductors 70,71 of a motor control mechanism, generally designated as Q, which is analogous to the control mechanism. motor control shown in said
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U.S. Patent No. 2,410,295 * These conductors corresponding to the input control circuit that we see entangled in the boxes shown in this prior patent near the top of these boxes,
one of these being designated 92 in fig. 1 of this patent. Voltage is supplied to the circuit comprising the conductors 70 and 71 to allow manual control of the operation of the motor 46 from a control device manual R which includes a potentiometer 73 placed inside the suspended station I,
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this resistance being altered in direct current by a two-phase rectifier from an alternating current source passing through the conductors 66 and 67, the ends,
opposites of the potentiometer 73 are connected to one side of the output of the rectifier and the middle of the potentiometer is connected to the other side of this sprtie. The potentiometer includes a slider 76 connected to a pin 77 which passes through the front wall of the suspended post I and
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carries a control button 78, axis 77 comprises a cam 79 having two curved bosses 80,81 offset radially and # alied between e'ox'par "'uRe strongly inclined ramp ples bosses 80,
81 of 1 & .. core are made and mechanically connected to a bipolar and two-way switch 82 so that the polarity of the output circuit comprising the conductors 83 and 84 is reversed when the slider 76 of the potentiometer 73 crosses the center point of the resistance thereof.The arrangement is such that when the cursor of the potentiometer comes into contact with the central part of this resistor the output circuit 83.84 receives a zero voltage, whereas by moving the cursor of the potentiometer in one direction or the other, an increasing voltage is applied to it, the polarity of which depends on the direction in which the control button 78 is moved, and, consequently, the cursor of the potentiometer. The output circuit 83,
84 of the manual control R is connected to the input circuit 70,7 of the motor control mechanism
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in the manner of "1% PIUS away, and as the polarity, applied to the control circuit 70, 71, determines the direction of rotation of the motor 46, it follows that one can turn this motor in one direction or in the opposite direction. the other by actuating the rotary control button 78 of the potentiometer in the desired direction.
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In order to stop the motor 46 and to start it without modifying the setting of the potentiometer and, therefore, the speed setting, a switch 85 has been provided with a pushbutton for controlling the advance of the headstock C. normally open contacts 86, 87 of pushbutton switch 84, which controls headstock advance, are connected in series to two normally closed contacts, 88, 89 of a stop pushbutton switch 90 of the advance movement, which is common to the three feed motors
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ce 46, 58 and 62, and to a control solenoid 91 of a relay 93 having two pairs of normally open contacts 94,95 and 96,97, the first pair being connected in series to the control conductor 83 of the output circuit of manual control R,
say that the second pair completes a holding circuit intended to hold the control solenoid 91 of the relay 93
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energized after the push button of the advance start switch 85 has been depressed and then released until either the push button of the stop switch 90 or the stop button is depressed. button of the general stop switch 32.
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The output circuit or, in other words, the conductors z3 and 84 of the manual control R are normally connected to the input circuit, i.e. to the conductors $ 70.71 of the motor control Q , via a double-circuit switch S., which can be of any known type. Normally, the contacts 100,101 of the switch S are closed to connect the conductor 83 to the conductor 70, and the contacts 02,103 are
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closed in order to connect the conductor 84 to the conductor 71. The role of the double T plug, when it is inserted into the switch S, will be defined later.
The machine described so far is a horizontal drill-boring-milling machine of a more or less conventional or known type, of the type described and
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shown in the aforementioned ZauoàoN 2350174 patent. The spindle can rotate in both directions at the selected speed, while the spindle, headstock, carriage and table can affect feed or transverse movements, at will, by one. corresponding operation of the controls carried by the suspended station I. The usual limit switches have not been shown, but it is obvious that they can possibly be provided.
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The machine tool shown, in this case a combined horizontal drill-boring-milling machine established according to the invention, can be operated or used not only in the usual way but also as a reproducing machine, that is to say that 'it can be controlled by a model by adding to it a suitable feeler mechanism in the form of an accessory. The feeler mechanism can be attached to, or can be removed from, the machine at will, and it comprises a rail or guide 104, fixed, in a removable manner, on the tailstock C and on the tailstock E, for example using screws 105 and 106. The rail 104 comprises, on its front face, two slides 107,
108 which carry a tool-holder head U and a probe head V fixed in an adjustable manner on the aforesaid slides. The tool-holder head U is provided with a vertical tool spindle 110 on which
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OJ1T can removably mount a cutting tool 111 of a suitable kind.
The tool spindle 110 is mounted in suitable bearings or bearings and its rotational drive is effected by the main spindle 12 through a splined shaft 112 to which. the tool spindle 110 is connected by suitable gears. The end of the
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shaft 112, adjacent to spindle 12, is provided with a collar 113 exerted in a removable manner on the end of spindle 12 by screws 114. The opposite end of splined shaft 112 is journaled in a ball bearing 115 housed in the tailstock E which allows its easy disassembly, if necessary.
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The head with PRfIPeUr <V can be made in any suitable way
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and that shown in the drawings is analogous, except for its mounting on rail 104, to that described in U.S. Patent No. No. 2,410,295 above. Therefore, it is unnecessary to describe it here in detail and it suffices to indicate that the probe head V is connected to the bridge 116, which corresponds to that shown on the patent N 2,410,295, by drivers
117, 118 which corresponds to the conductors 36, 37 of this patent. 120 denotes an oscillator similar to that of said E.U.A.
No. 2,410,295 and oetosoillator is connected to the bridge 116 in a similar manner. The voltage of the currents, serving for the control coming from the bridge 116, is amplified by an amplifier 121 similar to that described in said patent No. 2,410,295 and it is applied to cosine and sine regulators W, X respectively similar to the cosine and sine regulators of this earlier patent. W, X cosine and sine regulators can be selectively linked to motor drives, designated Q, Q ', Q ", instead of R, R', R '' manual drives, using a drum Y combiner or rotor and multi-position, in order to connect the machine to a machine controlled by a model.
The bridge 116, the oscillator 120, the amplifier 121, the cosine regulator W, the sine regulator X and the drum combiner or rotor Y all come out housed in a control box Z, or front part of the device. this box, which can be placed near the machine tool and removably connected to the latter by a flexible cable 122, the free end of which carries a plug whose three pins constitute the contacts T, T ', and T ", as well as a one-pin plug 123 intended to cooperate with a socket 124 to supply the control unit with alternating current. The sockets S, S and S", on the one hand, and the socket 124, on the other hand, are all grouped together at the left end of the machine,
near the floor, and the arrangement is such that all the plugs can be simultaneously engaged in their housings. The probe head V is permanently connected to the control qffret by the aforementioned conductors 117,118.
When the plugs, provided at the end of the flexible cable 122, are engaged in their corresponding housings, the control box Z is supplied with alternating current by plugs and sockets 123, 124.
The output circuit 83,84 of the manual control R is disconnected from the input circuit 70,71 of the motor control Q and connected to the conductors 130,131 which terminate at the control box Z. The input circuit 70, 71 of the motor control Q is connected to conductors 132,133 which also terminate at the control box Z when they are connected to two fixed contacts 134, 135 of the rotor combiner Yo The manual controls R ', R "and the controls @ motor Q' , Q "are connected to the Z control box in the same way.
The rotor of the Y combiner has seven positions numbered 1 to 7 in the drawings and each position comprises three distinct pairs of contacts suitable for being connected to three distinct pairs of fixed contacts 134, 135, 134 ', 135' and 134 ", 135 ". As shown in the drawings, the output circuit of the cosine regulator, which has the conductors 136, 137, is connected to the pairs of contacts 138, 139 and 140, 141 in the second and fourth positions of the combiner, which pairs of contacts can be connected to the pair of fixed contacts 134, 135 in order to place the motor 46 for controlling the advance of the head under the control of the cosine regulator W. The output circuit of the sine regulator, which includes the conductors 142, 143, is connected through a solenoid changeover switch 144,
of the bipolar and two-way type, to the conductors 145, 146, this change-over switch being constantly maintained in one or the other of its closed circuit positions by a spring catch 147. The conductors 145, 146, are connected to pairs of
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contacts 148,149 and 150, 151 in the first and third positions of the Y rotor combiner.
The pairs of contacts 148, 149 and 150,151 can be selectively connected to the fixed contacts 134, 135 in order to place the head advance control motor 46 under the control of the sine regulator X.
The contacts 152, 153, placed in the seventh position and which are suitable for being selectively connected to the fixed contacts 134, 135, are connected to the conductors 130, 131 connected in turn to the output circuit 83, 84 of the manual control R of the motor 46 head advance control, when plug T is engaged in socket S.
@ The other two pairs of contacts 154,155 and 156,157, which can be selectively connected to the fixed contacts 134, 135, and which are placed respectively in the fifth and sixth positions of the rotor combiner, are connected in parallel to the conductors 130, 131, which, as has already been said, are connected to the output circuit 83, 84, of the manual control R of the head advance control motor 46, via a pair of normally open contacts 158 159 of a time delay relay 160 placed in the Z control box, these contacts 158, 159 being connected to the conductor 130 so as not to interfere with its connection with the contact 153 of the Y rotor combiner.
Among the contacts of the Y rotor combiner, which are suitable for being selectively connected to the fixed contacts 134 ', 135', connected to the conductors 132 ', 133', these latter possibly being connected by the plug S 'and the socket T ', on the one hand, and by the conductors 70', 71 'on the other hand, to the control Q' of the motor 58 which ensures the advance of the carriage, the pairs of contacts 161, 162 and 163,164 placed in the first and sixth positions are connected to the cosine regulator W in a manner analogous to that adopted for the pairs of contacts 138, 139 and 140,141. With a similar maceration, the pairs of contacts 165,166 and 167, 168 are re-established. to the conductors 142, 143 through the wires 145, 146 and to the bipolar and two-way multiple switch 144 ,,
while being connected in turn to the sine regulator X. In this case, the pair of contacts 169, 170 are connected to the qpnductors 130 ', 131', in turn connected to the manual control R 'of the motor 59 which ensures the 'advance of the carriage, via plug S'and plug @'.
The two remaining pairs of contacts 171, 172 and 173, 174, suitable for being selectively connected to the fixed contacts 134 ', 135' and placed in the third and fourth positions of the rotor combiner, are connected in parallel to the conductors 130 ', 131' which , as was said above, are connected to the output circuit of the manual control R 'of the motor 58 for advancing the carriage by means of two contacts 175, 176 normally open of the time delay relay 160. 15, 176 are inserted into the conductor 130 'in such a way that they do not interfere with its connection with the contact 170.
In addition to the aforementioned pairs of contacts, the rotor Y combiner comprises seven pairs of contacts intended to cooperate selectively with the fixed contacts 134 '', 135 '' connected to the conductors 132 '', 133 ", the latter being connected to their turn and by the plug S '' and the socket T '', to the motor control Q "which acts on the motor 62 pr which is obtained the advance movement of the table U. Among these pairs of contacts, the pairs 180, 12, 183, placed in the third and fifth positions, are connected to the conductors 136, 137 which constitute the output circuit of the cosine regulator W. The contact pairs 184,185 and 186,187 are connected to the conductors 142, 143 which constitute the output circuit of the sine regulator X by conductors 145,
146 and the multi-switch, bipolar
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and in two directions 144. The pair of contacts 190, 191 are connected to the conductors 130 ", 131", connected in turn and by the plug S '' and the socket T '' to the manual control R '' of the motor 62 which ensures the advance of the table G. Finally, the pairs of contacts 192, 193 and 194, 195 are crossed out in parallel with the conductors 130 ", 131" which, as said above, are connected to the output circuit of the manual control R ' 'of the motor 46 which controls 7: advance of the table, via two contacts 196,
197, normally open, of the time delay relay 160, these contacts being connected to wire 130 "so as not to interfere with its connection with" contact 191.
The control solenoid 200 of the time delay relay 160 can be periodically energized to close the normally open contacts of this relay using another relay 201, the normally open contacts 202,203 of which are connected in series with the relay. control solenoid 200 across the alternating current source which includes conductors 66, 67. Conductor 67 is grounded and conductor 66 is connected to one terminal of a control solenoid 204 of relay - '1 The other terminal of this solenoid is connected by a wire 205 to two conductive lamellas 207,
208 fixed to the model 210 with which the head V of the probe mechanism cooperates. The model 210 is rigidly fixed to the work table G as is the part 211 to be machined.
For the embodiment shown, when the rotor Y combiner is in the N 2 position, the machine is set so that the carriage moves the workpiece and the model in a direction parallel to the axis of rotation of the spindle. 12, and that the spindle head and the bezel move the rail 104 and, consequently, the tool head and the probe head U and V in the vertical direction, respectively under the control of the model, of the probe head and sosine and sine regulators.
When the Y rotor combiner is placed in its Ne 5 position, the motor
62, which ensures the advance of the talde, is controlled by the cosine regulator while the motor 58, which ensures the advance of the carriage,. And controlled by the sine regulator. The other pair of contacts 194, 195, in position n 2, is connected to the control Q "of the motor 62 for advancing the table as well as to the manual control R" of this motor via the time relay 160. The motors 46 and 58, Which control the advance of the spindle head and the carriage, operate in a determined ratio, as has been explained in the US patent
N 2.410.295 above, so that the probe control follows the pattern as the carriage is moved to the left or to the right. When the probe head meets one or other of the isolated lamellae 207, 208 placed on the opposite edges of the model itself, it completes the circuit leading to ground through the solenoid 204 which actuates the relay 201, which in turn energizes the time delay relay 160 which actuates the motor 62 ensuring the advance of the table in a direction and at a speed which depend on the setting of the rotary knob 78 "which acts on the corresponding potentiometer, the start switch 85" with push-button, which controls the table, having previously been pressed to form contacts 94,, 95 of relay 93.
The operation of the time delay relay 160, and, consequently, the actuation of the motor 62 which ensures the advance of the table, move the latter over a determined length perpendicular to the axis of rotation of the brophe 12, which puts the probe head V and the tool; 111 in the correct position to make the next pass.
At the same time that the closing of the contacts 202,203 of the relay 201 takes place, to move the table G on a short path in the transverse direction with respect to the axis of the pin 12, the contacts 212, 213, normally open, -de this same relay 201 are closed in order to reverse the pola-
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ity of the voltage applied to the conductors 145, 146, as well as the direction of rotation of the motor 58 of the carriage and therefore the direction of movement of the carriage. For this purpose, the contacts 212, 213 are connected in series with one either of the 2T4 control solenoids,
215 of the change-over switch 144 through a second set of contacts of a two-way bipolar switch The arrangement is such as when the solenoid 204 of the relay 201 is energized and when the normally open contacts 212 , 213 of this relay are closed, the change-over switch 144 performs its contact inversion by changing the polarity of the voltage applied by the sine regulator X to the 'Q control' of the motor which ensures the advance of the carriage, as well as the direction in which this motor will operate.
Simultaneously, the change-over switch 144 connects the opposite solenoid to the contacts 212,213 so that the switch reverses on the next closing of the contacts.
The invention also relates to a manual control of the advance movement, apart from the movements controlled by the cosine and sine regulators, in order to make it possible to follow the irregular contour of a modal. For example, a switch 216 (fig. 8) can be provided to short-circuit the contacts 202,203 of the relay 201, so that the control solenoid 200 of the relay 160 remains energized and, in this case, the Y combiner, being in its position n 2 as explained below. high, engine 62,
which controls the advance of the table can be operated by hand by the potentiometer button 78 "in order to advance or reverse the table under the tool and the probe at the same time as the displacement of the headstock 0 and the carriage F under the control of the probe and the sinus and sinus regulators. Thus, the tool can be directed along an irregular and horizontal path, instead of the straight or linear path mentioned above.
It follows from the foregoing that by placing the combiner-selector Y in such a way that its pairs of contacts are in the position N 7 on the fixed contacts 134, 135; 134 ', 135' and 134 ", 135", conductors 1.32, 133; 132 ', 133' and 132 ", 133" will be connected to the input circuits 130, 131;
130 '', 131 '' and 130 ", 131" of the manual controls R, R 'and R "of the motors operating the headstock, the carriage and the table. The feed motors 46, 58 and 62 of the headstock, trolley and table can be operated by manual controls including potentiometer buttons 78,78 'and 78 "as well as start switches 85,85' and 85" with push button, mounted on the suspended station I when the combiner is rotor Y is placed in any of the other six positions, two of the motors ensuring the advance are connected to the cosine and sine regulators, while the third is connected to its manual control via the time delay relay 160, and so on. With the six positions indicated,
any desired combination can be achieved by simply bringing the combiner to a suitable position. It is also obvious, by removing the rail 104 as well as the mechanism associated with this rail, on the one hand, and disconnecting the flexible cable 122 relative to the machine, that the model control equipment can '' be completely separated from the machine, which can thus be converted back into an ordinary horizontal drill-boring-milling machine, the different movements of the machine tool elements being then controlled by the devices located in this suspended station Io
The description of the referred embodiment of the invention shows that it is a combined horizontal drilling-boring-milling machine tool, of a new and improved type,
which can be used as such or as a reproduction machine, that is to say controlled by a model or a jig. Although the preferred mode has been described in detail
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embodiment of the invention, this is in no way limited to the particular kind of construction shown. Thus, for example, the tailstock could be omitted and the tool head and the probe head could be mounted, d 'a removable way, on the spindle doll.
According to a variant, the model could be fixed directly on the table by screws instead of being carried by a member fixed on this table, as in fig. 11. It is also obvious that the tool-holder spindle and the probe head could be set in the horizontal plane and even, possibly, one above the other. The rail 104 or other similar member carrying the tool and the probe could be omitted by mounting the probe head directly on the probe. spindle head.
In this case, the tool could be fixed directly on the horizontal spindle 12. One or more machine elements, such as the table or the carriage, could possibly be omitted and an advance mechanism similar to that used to actuate the head. - spindle holder, the carriage or the table could be substituted for the spindle advance mechanism which has been shown. It is obvious that the control of the probe or similar device, could, if necessary, be an integral part of the machine .