.1
La présente invention est relative à un
appareil de commande automatique du déplacement du
bras porte diamant dans une machine de sciage de diamants.
Pour scier les diamants, on connaît actuellement des machines à scier semi-automatiques qui se composent d'une assise fixe sur laquelle sont montés un disque de coupe tournant à très grande vitesse et un bras support qui tient fermement le diamant à scier.
Le disque de coupe est recouvert régulièrement de
pâte diamantée servant d'abrasif.
L'avancement du diamant vers le disque de
coupe se fait en déplaçant le bras porte-diamant et
ce, moyennant une action de rotation de la vis d'
appui de ce bras sur l'assise de la machine à scier.
La rotation de cette vis se fait manuellement par l'opérateur qui, de temps en temps, fait ainsi se déplacer le bras d'une manière aussi régulière que possible.
L'inconvénient du déplacement manuel du bras
est le manque de productivité des machines à scier
les diamants. En effet, un opérateur surveille généralement 15 à 20 machines, et si d'éventualité il devait s'occuper un peu plus longtemps d'une machine parce qu'il doit y monter un nouveau diamant ou
parce qu'il doit y remplacer un disque de coupe détérioré ou pour toutes autres raisons possibles en
cours de production, de nombreuses autres machines, dont il a la surveillance, sont à ce moment inactives,
<EMI ID=1.1>
puisque leur bras porte-diamant n'est plus déplacé
par cet opérateur trop occupé.. ,
Ces arrêts prolongés continuels au cours du sciage du diamant entraînent, outre le manque de productivité, la formation de sillons profonds sur
la section de coupe du diamant. Ces sillons doivent être éliminés ultérieurement par une opération supplémentaire de taillage de la sur-face de coupe qui est fort onéreux du fait, d'une part du coût de l'opération elle-même, et d'autre part par la perte de cette matière première onéreuse.
Un autre inconvénient du déplacement manuel
du bras porte-diamant consiste en une grande irrégularité de l'avance du diamant. Lorsque l'avance de coupe est trop faible, Le coût de cette opération de sciage s'accroît par le manque de productivité. Par contre, lorsque cette avance de coupe est trop forte, la pression exercée par le diamant sur le disque de coupe est trop forte et provoque le raclage de la pâte diamantée abrasive sur le disque et lui enlève ainsi sa possibilité de coupe. De plus, cette pression trop élevée du diamant sur le disque de coupe peut même aller jusqu'à la destruction pure et simple de ce disque de coupe avec les conséquences qui en résultent. Parmi ces conséquences, il faut citer en ordre principal la perte de temps pour le remplacement du disque de coupe détruit, et dans bien des cas, la perte du diamant par son arrachage hors de son support et
sa projection dans l'atelier par le disque détérioré.
La présente invention a pour objet un appareil destiné à commander automatiquement le bras porte- diamant afin de donner à chaque diamant une avance de coupe optimale au cours de son opération de sciage.
Suivant l'invention, cet appareil se caractérise par:(a) un dispositif de soutien du bras porte-diamant, (b) un dispositif d'entraînement ré-
<EMI ID=2.1>
le dispositif de soutien à une vitesse prédéterminée en sorte de faire pivoter le bras de façon régulière vers le disque de coupe, (c) un générateur de signaux agencé en sorte d'engendrer plusieurs signaux de commande distincts pour le dispositif d'entraînement,
(d) des moyens de détection de la profondeur atteinte par le disque de coupe dans le diamant, ces moyens étant agencés en sorte d'engendrer des signaux représentant des niveaux de profondeur prédéterminés, et
(e) un sélecteur agencé en sorte de sélectionner l'un quelconque des signaux de commande selon celui des signaux qui se trouve engendré par les moyens de détection de profondeur et d'appliquer le signal de commande sélectionné au dispositif d'entraînement.
Le processus d'analyse se fait d'une manière continue et totalement automatique depuis le début jusqu'à la fin de l'opération de sciage du diamant.
L'appareil de commande automatique du bras support du diamant permet de résoudre tous les problèmes créés par le sciage semi-automatique, en donnant, à chaque machine de sciage de diamants,
une productivité maximale et en réalisant une section de coupe du diamant parfaite, régulière et exempte
de tout défaut.
L'invention va être décrite ci-après sur un exemple de mode de réalisation illustré sur les dessins joints sur lesquels :
- les figures 1 et 2 sont des vues schématiques partielles en élévation et en plan (le bras porte-diamant étant omis) d'une machine à scier. les diamants équipée d'un appareil de commande suivant l'invention ;
- la figure 3 est une vue schématique montrant de face la tête du bras porte-diamant et le disque de coupe ;
- la figure 4 est un schéma de principe du circuit électrique de l'appareil de commande ;
- la figure 5 est un schéma d'un mode de réalisation du sélecteur montré à la figure 4 ;
- la figure 6 illustre une variante de l'appareil de commande montré à la figure 1.
La machine représentée sur les dessins ne
sera pas décrite en détail en ce qui concerne ses éléments bien connus dont certains sont rappelés uniquement pour la compréhension du texte ; en outre, il n'a pas été jugé utile de représenter les circuits électriques de la machine afin de ne pas surcharger les dessins.
La machine comprend un bâti fixe 1 portant un coulisseau 2 sur lequel est fixé de manière pivotante le bras porte-diamant 3. Le déplacement latéral du bras 3, afin de centrer le diamant 10 par rapport
au disque de coupe 5, se fait par l'intermédiaire du bouton 4. Le diamant 10 est maintenu rigoureusement entre les axes 11 qui sont rapportés sur le bras 3
par l'intermédiaire des supports 12. Le disque de coupe 5 est maintenu rigidement par les plateaux 6'et 7 qui sont supportés par l'axe de'rotation 8 reposant sur des supports en graphite 9 fixés sur le bâti 1. L'entraînement du disque de coupe est réalisé par
la courroie 100 à partir d'un moteur non représenté.
Le bras 3 peut pivoter autour de l'axe 16 fixé dans les supports 17. La pression du diamant 10 sur
le disque de coupe est donnée par le poids 18.
Le bras porte-diamant 3 est soutenu par un dispositif comprenant la tige 14 et la vis 13 engagée dans un écrou 18 supporté par une pièce 19 fixée au carter 20 qui se trouve fixé au bâti 1. La tête de la vis 13 porte un petit bloc de caoutchouc 15 sur lequel s'appuie l'extrémité de la tige 14.
Le déplacement automatique du bras 3 vers le disque de coupe 5 est obtenu par la rotation régulière de la vis 13 qui, au fur et à mesure de sa rotation dans l'écrou fixe 18, descend et laisse ainsi descendre la tige 14 soutenant le bras 3. La vis 13 est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'une roue à rochet 22 fixée à son extrémité inférieure. Comme le montre la figure 2 la rotation de la roue 22 est commandée par le cliquet 23 actionné par un récepteur de signaux
de commande constitué ici par un électro-aimant 30.
Le cliquet 23 est fixé sur un bras 24 lui-même fixé
à une extrémité d'un levier 25 monté en sorte de pouvo:
pivoter autour du pivot 26. Le bras 24 s'appuie contre l'extrémité d'un poussoir 27 actionné par l'électroaimant 30. Chaque fois que celui-ci reçoit une impulsa de commande, son poussoir 27 se déplace longitudinalement et fait basculer l'ensemble des organes 23, 24 et 25 autour du pivot 26. Pendant ce basculement, le cliquet 23 est rappelé chaque fois dans sa position de départ par l'action du ressort de rappel 28 fixé d'une part à l'axe 29 et d'autre part à l'extrémité du levier 25 basculant autour du pivot 26.
Les impulsions de commande appliquées à l'enroulement de l'électro-aimant 30 sont engendrées par un générateur de signaux 32. Celui-ci peut être constitué d'un circuit quelconque, connu en soi, propre
à produire un nombre déterminé de signaux distincts, de fréquences ou cadences différentes. Chacun de ces signaux fait tourner la roue 22 et la vis 13 à une vitesse distincte. Le nombre de ces signaux peut évidemment être quelconque. Comme le montre la figure 4, les signaux du générateur sont appliqués à un sélecteur 33 dont le rôle est de sélectionner à tout moment parmi ces signaux celui qui est nécessaire pour rendre la coupe optimale en fonction des caractéristiques-
du diamant traité et de la phase de coupe, c'est-àdire de la profondeur atteinte par le disque de coupe dans le diamant 10. Pour ce faire, le sélecteur 33 répond à des signaux engendrés par un dispositif de détection de la profondeur de coupe 50.
Un mode de réalisation du sélecteur 33 est illustré à la figure 5. Dans cet exemple trois commutateurs 41, 42, 43 permettent, pour chacune des trois phases de coupe, de choisir un des signaux du généra- - . teur 32 compte tenu des caractéristiques du diamant
à traiter, c'est-à-dire en fait la vitesse de coupe
<EMI ID=3.1>
et 53 sont agencés en sorte de répondre chacun à un signal distinct représentant un niveau de profondeur
de coupe déterminé afin d'établir une commutation de manière à appliquer à l'électro-aimant 30 le signal de commande sélectionné sur celui des commutateurs 41, 42 et 43 qui correspond à la phase de coupe considérée. L'entrée de commande de chacun des relais 51, 52 et 53 est donc connectée à une sortie distincte d'un dispositif de détection de la profondeur de coupe 50. Un mode de réalisation particulier de ce dispositif de détection sera décrit plus loin. Le commutateur 44 sert à mettre le circuit sous tension.
Dans son état initial, les relais 51, 52 et 53 sont au repos et les contacts 51-1 , 52-1 et 53-1 sont dans leur position normalement fermée montrée à la figure 5. Le signal de commande sélectionné sur le commutateur 41 est alors appliqué à l'électro-aimant
30 afin de faire avancer le bras 3 à la vitesse opti-
<EMI ID=4.1>
d'amorce de coupe du diamant 10. La lampe-témoin 45 est alors allumée, le contact 51-2 étant fermé.
Lorsque le dispositif de détection 50 détecte que le disque 5 a atteint une profondeur de coupe
<EMI ID=5.1>
d'amorce de coupe et au début de la phase de sciage proprement dite, il applique à sa sortie S1 un
<EMI ID=6.1>
prend alors sa position normalement ouverte, ce qui a pour effet d'appliquer à l'électro-aimant 30 le signal de commande sélectionné sur le commutateur 42 associé à la phase de coupe II ou phase de sciage
<EMI ID=7.1>
46 se trouve allumée par la commutation du contact 51-2 tandis que la lampe-témoin 45 s'éteint.
Cette opération de sciage proprement dite se poursuit jusqu'à ce que le dispositif de détection 50 détecte que le disque 5 a atteint une seconde profon-
<EMI ID=8.1>
excite le relais 52 : le contact 52-1 prend alors sa position normalement ouverte, ce qui a pour effet d' appliquer à l'électro-aimant 30 le signal de commande sélectionné pour la phase de coupe III ou phase finale sur le commutateur 43. Pendant cette phase III, la lampe-témoin 47 se trouve allumée par la commutation du contact 52-2.
Lorsque le dispositif de détection 50 détecte que la coupe est terminée, il applique un signal à'
<EMI ID=9.1>
le contact 53-1 prend sa position normalement ouverte, ce qui coupe l'excitation du dispositif d'entraînement du bras 3 et arrête la progression régulière automatique du bras 3. La lampe-témoin 48 s'allume par
la commutation du contact 53-2.
Le dispositif de détection de la profondeur de coupe effective peut être constitué d'un agencement quelconque propre à produire des signaux distincts correspondant chacun à un niveau de profondeur prédéterminé. A cet effet, le dispositif de détection peut comprendre des moyens pour détecter de façon directe des niveaux prédéterminés au cours de la course du bras 3 ou des moyens pour détecter des niveaux de progression d'un organe se déplaçant corrélativement au bras 3, par exemple la roue à rochet 22. Celle-ci pourrait par exemple être associée à un dispositif de comptage agencé en sorte de compter le nombre de pas effectués par la roue au cours de sa rotation continue et d'engendrer une impulsion chaque fois qu'un seuil prédéterminé a été franchi.
Un mode de réalisation propre à détecter les niveaux de la course du bras 3 est montré à titre d' exemple aux figures 1 et 2.
Dans cet exemple, le dispositif de détection
50 comprend essentiellement trois palpeurs 34, 35 et
<EMI ID=10.1>
EIII et EIV précités. Le palpeur 34, fixé au support
19, est commandé par le flux magnétique engendré par un aimant permanent 37 fixé sur la roue 22.
Lorsque la vis 13 a tourné d'une fraction.,d'un tour, le disque 22 a tourné de la même quantité et vient présenter l'aimant 37 sous le palpeur 34 qui envoie
<EMI ID=11.1>
rotation partielle de la.vis 13 correspond une pénétration du disque de coupe 5 dans le diamant 10 puisque le bras 3 s'est déplacé proportionnellement à la rotation de la vis de commande 13. Pendant l'amorce de coupe (phase I) le diamant 10 a reçu une avance de coupe optimale grâce au signal de commande optimal sélectionné par le sélecteur 33 comme décrit plus haut.
<EMI ID=12.1>
le sélecteur 33 sélectionne le signal de commande optimal pour la phase II.
le palpeur 35 et la palpeur 36 coopèrent avec la vis réglable 38 fixée au bras porte-diamant 3. La vis 38 est ajustée en sorte de venir actionner le palpeur 35 lorsque le disque de coupe 5 atteint
<EMI ID=13.1>
au début de la phase de coupe III, et le palpeur 35
<EMI ID=14.1>
précité. Quant au palpeur 36, il est ajusté en sorte que la vis 38 vienne l'actionner lorsque le disque
de coupe 5 a achevé la coupe du diamant 10. et il envoie
<EMI ID=15.1>
Deux ou trois des palpeurs 34, 35.et.36 peuvent évidemment être combinés en un seul organe. La figure 6 illustre par exemple une variante dans laquelle un palpeur unique 39 détecte la course continue du bras 3.
A la fin de l'opération de sciage, 'le
diamant est retiré de son support 11 et l'appareil
de commande est ramené à sa position initiale par rotation de la vis 13 en sens inverse de son mouvement de progression.
Dans l'exemple décrit on n'a considéré qu'une seule machine de sciage de diamants. Dans la pratique, cependant, plusieurs machines de ce genre travaillent simultanément. Il est clair dans ce cas que chaque machine comporte son propre sélecteur 33, tandis que le générateur de signaux 32 peut être commun pour plusieurs machines.
Il est bien entendu également que les modes de réalisation illustrés sur les dessins joints sont des exemples nullement limitatifs, diverses variantes pouvant être réalisées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Appareil de commande pour machine de sciage de diamants comportant un bras porte-diamant . monté sur pivot et un disque de coupe, caractérisé en ce qu'il comprend :
(a) un dispositif de soutien du bras porte-diamant,
(b) un dispositif d'entraînement répondant à des signaux de commande afin de faire avancer le dispositif de soutien à une vitesse prédéterminée en sorte de faire pivoter le bras de façon régulière vers le disque de coupe,
(c) un générateur de signaux agencé en sorte d'engendrer plusieurs signaux de commande distincts pour le dispositif d'entraînement,
(d) des moyens pour détecter la profondeur atteinte par le disque de coupe dans le diamant, ces moyens étant agencés en sorte d'engendrer des signaux représentant des niveaux de profondeur prédéterminés, et
(e)
un sélecteur agencé en sorte de sélectionner l'un quelconque des signaux de commande selon celui des signaux qui se trouve engendré par les moyens de détection de profondeur et d'appliquer le signal de commande sélectionné au dispositif d'entraînement.