Dispositif de commande d'un plateau rotatif de machine-outil, de machine à diviser ou de machine à mesurer La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un plateau rotatif de machine-outil, de machine à diviser, ou de machine à mesurer, dans lequel un organe de commande compare un signal électrique définissant la position angulaire désirée à un autre signal électrique indiquant la position angu laire effective du plateau, par rapport à une position d'origine,
et met en marche un moteur d'entraînement du plateau en cas de désaccord de ces signaux. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un dis positif de remise à zéro permettant de modifier la position angulaire effective d'origine du plateau.
Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de commande, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil d'une machine- outil munie d'un plateau rotatif.
La fig. 2 est un schéma d'un dispositif de com mande connu.
La fig. 3 est un schéma du dispositif de com mande constituant ladite forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en coupe axiale du plateau rotatif et de son dispositif de commande.
La fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4.
La fig. 1 illustre une machine-outil de type connu qui comporte un bâti 1 présentant un portique 2. Le bâti porte une table 3 qui coulisse le long de glis sières horizontales (non représentées), tandis que le portique porte une traverse 4 qui coulisse le long de glissières verticales 5. Cette traverse 4 est munie d'une tête de travail 6 qui coulisse le long de glis sières horizontales (non représentées), tandis que la table 3 porte un plateau diviseur 7 sur lequel l'opé rateur fixe la pièce à usiner (non représentée).
Il existe actuellement des machines de ce genre dont le plateau diviseur est entraîné par un moteur successivement dans diverses positions angulaires bien déterminées correspondant aux positions, par exemple, de perçages ou autres usinages. devant être effectués sur la pièce à usiner, à l'aide d'un outil fixé dans la tête de travail 6. Le schéma général d'un tel dispositif de commande de mise en position angu laire du plateau diviseur 7 est illustré par la fig. 2.
Le plateau diviseur 7 est solidaire d'un axe vertical 8 sur lequel est fixé le rotor 9 d'un premier indica teur de positions dont le stator 11 est fixé rigidement au support 10 du plateau diviseur coaxialement à l'axe 8. Le stator 11 porte deux séries d'enroule ments d'excitation el et e2 reliées chacune à l'une des phases pl, p2 d'une source d'alimentation biphasée dont les deux phases sont déphasées de 90o l'une par rapport à l'autre, de manière à obtenir dans le stator 11 un champ tournant.
Le rotor 9 porte une série d'enroulements i bran chés en séries et dont les deux extrémités sont reliées par deux conducteurs 13 à un appareil électronique 14 effectuant une transformation analogique des cou rants induits dans le rotor 9 de l'indicateur de posi tions.
L'axe 8 est encore relié mécaniquement au rotor d'un second indicateur électrique de positions cons titué par un transmetteur d'angles 15 dont le stator est alimenté par la source de courant biphasée, tandis que le rotor entraîné par l'axe 8 est relié par des con ducteurs 16 à un appareil électronique 17 effectuant une transformation analogique des courants induits dans le rotor du transmetteur d'angles 15 qui consti tuent des.
signaux électriques indicateurs définis par la position angulaire occupée par le plateau 7 par rapport à une position de référence ou d'origine.
Ces deux appareils électroniques 14 et 17 sont reliés par l'intermédiaire d'un commutateur 18 et d'un amplificateur 19 à un organe de commande constitué par un comparateur électronique 20. Ce dernier reçoit par l'intermédiaire d'un appareil élec tronique 21 des signaux électriques de commande provenant d'un lecteur 22.
Dans l'exemple illustré, ce lecteur est supposé être constitué par un lecteur d'une bande perforée 23 dont les signaux électriques de commande correspondant aux perforations de la bande 23 sont transformés en signaux analogiques par l'appareil 21.
Le comparateur électronique 20 fournit un signal d'erreur qui, après amplification dans un amplifica teur 24, alimente le rotor d'un moteur d'entraînement M dont le stator est alimenté par la source biphasée <I>pl, p2.</I> Ce moteur M est relié mécaniquement au pla teau diviseur 7 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 25 et d'une roue tangente 26 solidaire du plateau 7.
Le fonctionnement d'un. tel dispositif de com mande est le suivant Les signaux électriques de commande émis par le lecteur 22 correspondent chacun à une position angulaire désirée du plateau diviseur 7. Ces signaux sont transformés analogiquement en une tension de commande qui est une fonction de cette position angulaire désirée.
Pour chaque position angulaire du plateau divi seur le transmetteur d'angles 15 fournit un signal électrique indicateur qui est transformé analogique ment en une tension indicatrice fonction de la posi tion effective occupée par le plateau diviseur 7 par rapport à une position d'origine ou de référence.
Cette tension indicatrice est comparée à la ten sion de commande par le comparateur qui fournit une tension d'erreur dont la valeur est fonction de l'écart existant entre la position angulaire désirée et celle effectivement occupée par le plateau diviseur 7. Ainsi, le moteur M est alimenté par une tension qui est une fonction de cet écart, de sorte qu'il entraîne l'axe 8 dans un sens provoquant une réduction de cet \écart et donc de cette tension.
Lorsque la tension d'erreur tombe en dessous d'une valeur fixée à l'avance, le commutateur 18 interrompt la liaison électrique entre le transmetteur d'angles 15 et le comparateur 20, et établit une liai son électrique entre le rotor 9 de l'indicateur de posi tions et ce comparateur.
Dès lors, le signal électrique indicateur délivré par cet indicateur de positions après avoir été transformé analogiquement en une tension dont la valeur est fonction de la position angulaire relative du rotor 9 et du stator 11 à l'inté rieur de chaque secteur occupé par un enroulement i, est introduit dans le comparateur et comparée par celui-ci au signal de commande émis par le lecteur. La tension d'erreur fournie par le comparateur est amplifiée puis appliquée sur le moteur d'entraîne ment M.
Cette tension d'erreur diminue progressive ment et s'annule lorsque le plateau est situé dans la position exacte désirée, de sorte que le moteur M s'arrête. Deux enroulements i opposés formant une paire de pôles et le nombre de ces enroulements i pouvant être très grand, par exemple quelques cen taines, on remarque que le rapport entre l'angle spa tial occupé par un enroulement i et l'angle électrique correspondant est très petit, c'est-à-dire inférieur à '/ioo. Il s'ensuit que le pouvoir de résolution de cet indicateur est très grand, ce qui permet d'obtenir un signal indicateur permettant de définir un écart angu laire inférieur à une minute.
Ainsi, le transmetteur d'angles permet d'amener automatiquement le plateau 7 à partir d'une position quelconque jusque dans une position proche de la position angulaire désirée, tandis que l'indicateur de positions permet d'amener ce plateau jusque dans la position angulaire exacte désirée.
Ce dispositif de commande permet d'effectuer une mise en position angulaire automatique du pla teau diviseur avec une précision inférieure à une minute. Toutefois, la mise en place de la pièce à usiner sur le plateau diviseur est une opération déli cate, car non seulement cette pièce doit être centrée par rapport à l'axe 8 du plateau, ce qui est relative ment aisé à réaliser, mais elle doit encore être placée sur ce plateau dans une position angulaire précise,
étant donné que le transmetteur d'anges et l'indica teur de positions émettent des signaux électriques qui sont fonction de la position angulaire de ce plateau à partir d'une position de référence. Or, dans le cas de pièces lourdes, la fixation de la pièce à usiner dans une position angulaire très précise est une opé ration. difficile et nécessitant beaucoup de temps.
Dans le dispositif de commande représenté par les fig. 3 à 5, cet inconvénient est éliminé, car, comme décrit ci-dessous, ce dispositif est muni d'un dispositif de remise à zéro permettant à l'aide d'un organe A de modifier la position angulaire effective d'origine du plateau 7 de manière que, lorsque l'opé rateur fixe la pièce à usiner sur le plateau, il n'ait qu'à centrer celle-ci sur l'axe 8 du plateau et à pla cer cette pièce dans une position angulaire approxi mative par rapport à un repère porté par le plateau.
Ce dispositif de commande comprend a) le lecteur 22 d'une bande perforée 23 et dont les signaux électriques de commande sont transformés par l'appareil électronique analo gique 21 ; b) le comparateur 20, qui compare les signaux de commande provenant du lecteur 22, soit avec les signaux indicateurs provenant du transmetteur d'angles 15, soit avec les signaux indicateurs provenant de l'indicateur de positions 9, 11 ;
c) le commutateur électronique 18, qui inter rompt la liaison électrique entre le compara- teur 20 et l'appareil électronique 17 transfor mant analogiquement les signaux électriques du transmetteur d'angles 15 en tensions pro portionnelles à la position angulaire du pla teau diviseur 7 et établit une liaison électro nique entre ce même comparateur 20 et l'ap pareil électronique 14 qui transforme les signaux de l'indicateur de positions analogi- quement en tensions proportionnelles à la position angulaire
occupée par le plateau 7 par rapport à la position exacte désirée. Cette commutation s'effectue automatiquement dès que le niveau du signal indicateur émis par le transmetteur d'angles 15 tombe en dessous d'une valeur déterminée à l'avance et pour laquelle l'écart entre la position désirée et la position occupée par le plateau est inférieur à l'angle spatial de chaque secteur polaire du rotor 9 ;
d) le moteur d'entrainement M alimenté par la tension d'erreur fournie par le comparateur 20, après amplification de cette tension par l'amplificateur 24 ; e) une génératrice 27 de stabilisation dont le rotor alimentant l'amplificateur 24 est en traîné en rotation par le moteur M, tandis que le stator est alimenté par un bloc d'ali mentation 28 branché sur le réseau biphasé Pl, P2.
f) l'organe d'actionnement A porté par le sup port 10 du plateau diviseur 7 et relié méca niquement au stator 11 de l'indicateur de positions. Cette liaison mécanique comprend une vis sans fin 29 engrenant avec une roue tangente 30 qui porte une roue dentée 31 en prise avec un secteur denté 32 solidaire du stator 11 de l'indicateur de positions. Ce sec teur denté 32 est taillé dans une assiette 33 déplaçable angulairement et maintenue co axiale à l'arbre 8 par des guides 34 (fig. 4) portés par le support 10.
Cette assiette 33 porte le. stator du transmetteur d'angles 15 dont le rotor porte une roue dentée 35 engre nant avec une roue dentée 36 solidaire de l'axe 8 et donc du rotor 9 de l'indicateur de positions.
Les fig. 4 et 5 illustrent de manière plus détaillée la construction du dispositif de commande.
Le plateau 7 est fixé à l'axe 8 qui tourne dans une douille 37 engagée à force dans un perçage du support 10. L'extrémité -inférieure de l'axe 8 porte, par l'intermédiaire d'un dispositif élastique, en direc tion radiale, le rotor 9 de l'indicateur de positions. Ce rotor est constitué par un plateau en matière iso lante, de préférence en verre, sur lequel sont impri més les enroulements i reliés en série.
Les deux extré mités de ces enroulements sont reliées électriquement à deux bagues 39 solidaires de l'axe 8 et sur lesquel les frottent deux balais 40 reliés par les conducteurs 13 à l'appareil électronique 14.
Le dispositif élastique reliant mécaniquement l'axe 8 au rotor 9 est constitué par une rondelle 41 ajourée, fixée par des vis 42, d'une part, au rotor 9 et, d'autre part, à l'axe 8. Le rotor 9 est donc angu- lairement solidaire de l'axe 8 mais est déplaçable élastiquement en direction radiale par rapport à cet axe. L'axe 8 porte encore la roue dentée 36 qui engrène avec la roue dentée 35 portée par le rotor du transmetteur d'angles 15, dont le stator est fixé rigidement à la périphérie de l'assiette 33 qui pré sente,
en réalité, la forme représentée par la fig. 4.
Cette assiette 33 porte, par l'intermédiaire d'un dispositif élastique, le stator 11 de l'indicateur de positions constitué par un disque en une matière iso lante, de préférence en verre, sur lequel sont impri més les enroulements el et e2 reliés par l'intermé diaire de barres omnibus circulaires 43 à la source de courant alternatif biphasé pl, p2.
Le dispositif élastique reliant le stator 11 à l'as siette 33 est constitué par trois barrettes 44 dont les extrémités sont fixées au bord périphérique de cette assiette 33, tandis que leur point médian est fixé au rotor 9.
Le rotor 9 et le stator 11 de l'indicateur de posi tions étant disposés en regard l'un de l'autre, les enroulements el,<I>e2, ï</I> sont imprimés sur leur surface placée en regard l'une de l'autre et comme représenté à la fig. 2, le pas des enroulements i, qui définit l'angle polaire spatial, est égal à une fois et demie le pas des enroulements el et e2.
Le fonctionnement du dispositif de commande illustré par les fig. 3 à 5 est semblable à celui du dis positif décrit en référence à la fig. 2. Toutefois, l'opérateur a la possibilité en actionnant l'organe de mise à zéro A de provoquer simultanément un dépla cement angulaire du plateau diviseur 7 et de la posi tion angulaire de référence. En effet, une rotation de cet organe A provoque, par l'intermédiaire de la vis sans fin 29, de la roue tangente 30 et de la roue dentée 31 engrenant avec le secteur denté 32 de l'assiette 33, un déplacement angulaire de celle-ci.
Or, cette assiette entraîne dans ses déplacements le stator du transmetteur d'angles 15, et la roue dentée 35 roule le long de la roue dentée 36, ce qui provo que un déplacement angulaire du rotor du transmet teur d'angles par rapport au stator de celui-ci. Ce transmetteur d'angles émet donc un signal électrique indicateur qui fait apparaitre une tension d'erreur aux bornes de sortie du comparateur 20. Cette ten sion d'erreur, après amplification, est appliquée sur le moteur d'entraînement M qui entraîne le plateau diviseur 7 par l'intermédiaire de la vis sans fin 25 et de la roue tangente 26.
En conséquence, le pla teau 7 suit fidèlement les déplacements angulaires imprimés par l'opérateur à l'assiette 33. Lorsque la tension provenant du transmetteur d'angles 15 tombe en dessous d'une valeur fixée à l'avance, le commu- tateur 18 relie l'indicateur de positions au compa- rateur qui, comme décrit plus haut, amène le plateau dans. la nouvelle position angulaire exacte occupée par l'assiette 33 et pour laquelle les tensions, produi- tes.par le transmetteur d'angles et par l'indicateur de positions sont nulles.
La position du plateau 7 a donc été modifiée sans que les ordres provenant du lecteur aient changé.
En d'autres termes, l'opérateur a déplacé angu- lairement la position zéro ou de référence du plateau et de son dispositif de commande. Il a dès lors la possibilité de fixer la pièce à usiner dans une posi tion angulaire approximative sur le plateau diviseur, puis d'amener cette pièce dans la position angulaire exacte, nécessaire à son usinage, en déplaçant la position angulaire zéro du plateau, c'est-à-dire la position angulaire de référence ou d'origine pour les signaux électriques indicateurs émis par le transmet teur d'angles et l'indicateur de positions.
Il est clair que l'amplitude du déplacement angu laire de l'assiette 33 est limitée par des butées (non représentées) à une valeur déterminée inférieure à l'angle spatial d'un enroulement i du rotor 9 de l'in dicateur de positions.
Les déplacements angulaires du plateau 7 néces saires pour mettre la pièce à usiner dans sa position angulaire exacte, présentent généralement une ampli tude maximum de 50 à 100, de sorte que les enroule ments e1 et e2 peuvent être reliés aux barres omnibus circulaires par des conducteurs souples.
Cette opération de mise en position angulaire ter minée, l'opérateur met en fonction le dispositif de commande, qui placera la pièce à usiner dans les diverses positions angulaires successives nécessaires à son usinage et définies par les perforations de la carte 23, le transmetteur d'angles assurant la mise en position approchée, puis l'indicateur de positions assurant la mise en position angulaire exacte du plateau. _