FR2495984A1

FR2495984A1 - Systeme de correction de position pour outils de rechange dans une machine-outil a commande numerique

Info

Publication number: FR2495984A1
Application number: FR8123298A
Authority: FR
Inventors: Hideo Nishimura; Kuniyuki Niwa; Yasushi Yamamoto; Takao Yoneda
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1981-12-14
Publication date: 1982-06-18
Also published as: JPS6214379B2; FR2495984B1; US4404506A; JPS57102733A

Abstract

L'APPAREIL 10 DE COMMANDE NUMERIQUE DE LA MACHINE-OUTIL MC EST COMBINE AVEC UN DETECTEUR 20 DE RUPTURE OU D'USURE D'OUTIL, UN CONVERTISSEUR 30 DE CODE D'OUTIL T, UN AFFICHEUR DE CORRECTION 50 A COMMUTATEURS NUMERIQUES DS POUR OUTILS DE RECHANGE, UN DETECTEUR D'OUTIL DE RECHANGE 60 ET UN CIRCUIT DE COMMANDE D'ENTREE 70. L'APPAREIL 10 POSSEDE UNE MEMOIRE DE CORRECTION 11 A PLUSIEURS ZONES D21, D22 POUR LES OUTILS UTILISES NORMALEMENT. SI LE DETECTEUR 20 CONSTATE LA RUPTURE OU L'USURE DE L'UN D'EUX, UN OUTIL DE RECHANGE DU MEME TYPE, CONTENU DANS LE MAGASIN 41 SUR LA MACHINE, EST AUTOMATIQUEMENT MIS A SA PLACE DANS LA BROCHE 43 ET L'INFORMATION DE CORRECTION CONTENUE DANS LA ZONE DE MEMOIRE D21, D22 CONCERNEE EST AUTOMATIQUEMENT RECTIFIEE POUR L'OUTIL DE RECHANGE, SANS INTERRUPTION DU PROCESSUS D'USINAGE AUTOMATIQUE

Description

La présente invention concerne un système de décalage d'outil, servant à

corriger la position de travail d'un outil en

fonction d'un ou plusieurs écarts dimensionnels de l'outil par rap-

port à un outil standard. et plus particulièrement un système de décalage d'outil pour un outil de rechange venant remplacer un

outil cassé ou à peu près usé.

On c3nnait des machines-outils comportant un dispositif de mesure pour détecter la rupture ou l'usure de l'outil et pour déclencher le remplacement de l'outil cassé ou à peu près usé par un outil de rechange avant l'opération d'usinage suivante. Un tel dispositif est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique

n0 3 817 647 et 4 185 376. On connatt également des systèmesde déca-

lage d'outil comportant un dispositif mémoire de correction, voir le

brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 626 266 par exemple.

Cependant, avec ces dispositifs conventionnels, il est impossible de produire le décalage automatique, c'est-à-dire la correction de position automatique de la pointe d'un outil de rechange parce que le dispositif mémoire de correction n'est pas conçu pour

des outils de rechange. Il faut donc jusqu'à présent préajuster manuel-

lement, avec précision, un outil de rechange à sa mise en place au début de l'opération d'usinage, cequi fait perdre du temps. Ilserait possible aussi d'interrompre le processus d'usinage automatique A la

rupture ou l'usure d'un outil pour introduire manuellement l'infor-

mation de correction pour l'outil de rechange dans le dispositif

mémoire de correction et permettre ensuite, par exemple, le change-

ment d'outil automatique avec decaiage en fonction de cette intorma-

tion.

Plus particulièrement, un appareil de commande numé-

rique (C.N.) conventionnel possède une mémoire à plusieurs zones con-

tenant chacune une information de correction pour un outil. A l'intro-

duction d'un programme de C.N. dans l'appareil par un lecteur de bande, un code D du programme désigne, à chaque changement d'outil, l'une des zones de mémoire pour en extraire l'information de correction désirée et décaler le nouvel outil concerné en conséquence à sa mise en place, à son insertion dans la broche d'une machine-outil par

exemple.

Toutefois, au remplacement d'un outil cassé ou usé par un outil de rechange, un outil de coupe par exemple, le code D

désignan_ l zone de mémoire concernée n'est pas changé automatique-

ment. il n'y a donc pas de lecture d'information de correction dans la zone de mémoire et la position de l'outil de rechange n'est pas corrigée. Par conséquent, au cas la pointe de l'outil de coupe de rechange ne coïncide pas exactement avec la position préfixée dans le programme de C. N., le processus d'usinage doit être arrêté pour introduire manuellement] 'information de correction pour l'outil de

rechange dans a mémoire de correction.

L'inventio. vise donc à apporter un système perfectionné de décalage d'outil, permettant le remplacement automatique d'un outil cassé ou usé par un cutil de rechange du même type et la correction automatique de la position de l'outil de rechange, sans interruption du processus d'usinage, qui soit capable de rectifier l'information de correctii)n d'un outil cassé ou usé contenue dans une mémoire pour que la machine puisse effectuer automatiquement le réglage correct

de l'outil de rechange, en tenant compte de l'information de correc-

tion pour l'outil de rechange, et qui soit utilisable dans un système

conventionnel de commande numérique sans que cela demande la recons-

truction de celui-ci.

Succinctement, un système selon l'invention, répondant

à ces objectifs, est utilisé sur une machine-outil à commande numé-

rique possédent une broche tans laquelle doit être inséré l'un de

plusieurs outils. L'appareil de C.N. relié à la machine et comman-

dant les eoérations d'usinage exécutëes par elle contient une mémoire

peur des informations de correction des outils. L'appareil de C.N.

est capable de décaler chaque fois l'outil à employer suivant ilinfor-

mation de correction correspondante. Un décecteur de durde d'outil relié à l'appareil de C.Y. détecte la fin de la durée utile d'un outil et délivre alors un premier signal. En réponse à ce signal, un changeur d'outil relié à l'appareil de C.N. et au détecteur de durée d'outil remplace l'outil cassé ou osé par un outil de rechange du même type, qu'il insère dans la broche de la machine. Un afficheur de-correction ou afficheur d'écarts dimensionnels pour outils de

rechange est monté entre le changeur d'outil et l'appareil de C.N.

Sur cet organe sont ajustées, manuellement par exemple, les données

dimensionnelles des outils de rechange correspondant au écarts dimen-

sionnels entre les outils à employer ou en cours d'utilisation et leurs outils de rechange. Un détecteur d'outil de rechange relié au changeur d'outil contr6le si l'outil inséré dans la broche est un outil de rechange ou non; dans l'affirmative, il délivre un second signal. Un circuit de commande d'entrée, prévu entre le détecteur d'outil de rechange et l'appareil de C.N., introduit la donnée dimensionnelle pour l'outil de rechange concerné dans la mémoire

en réponse au second signal, rectifiant ainsi l'information de cor-

rection contenue dans la mémoire, de sorte que l'appareil de C.N.

commande ensuite les opérations d'usinage en fonction de l'informa-

tion de correction rectifiée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un

exemple de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant un système de décalage d'outil selon l'invention; la figure 2 montre des circuits à relais formant un dispositif de détection et un circuit de commande d'entrée faisant partie du système représenté sur la figure 1; et la figure 3 montre à titre d'exemple une partie d'une feuille programme de C.N. utilisée avec un système de décalage d'outil

selon l'invention.

La figure 1 représente, à ga-uche, un appareil de com-

mande numérique 10 servant à la fois à des fonctions de décalage

d'outil dans le système selon l'invention qu'à des fonctions géné-

rales de commande numérf.fque'des mouvements d'un outil T par rapport à une pièce usinée W par l'application d'impulsions de commande à une

machine-outil M.C. à commande numérique qui est représentée à droite.

L'appareil de C.N. 10 comporte une mémoire 1]. qui possède plusieurs zones, contenant chacune une information de correction relative à la correction de position d'un outil pour compenser un écart de rayon au -de longueur de l'outil, ou un autre écart dimensionnel de l'outil par rapport à un outil standard. Chaque zone de mémoire est désignée

par un code D, D21 ou D22 par exemple, dans un programme de C.N. per-

foré dans une bande non représentée. L'appareil de C.N. 10 possède plusieurs bornes d'entrée 12, 13, 14a, 14b, 14c et 15 et plusieurs bornes de sortie 16, 17, 18 et 19. Un détecteur de durée d'outil 20 est relié à la borne de sortie 16 de l'appareil 10 et sert à détecter un outil cassé ou à peu près usé, c'est-à-dire à détecter la fin de la durée utile d'un outil. Une telle détection peut être basée sur

le calcul de la durée totale d'utilisation de l'outil dans des opé-

rations d'usinage, ou sur la détection des changements rapides ou continus de l'intensité du courant électrique provoqués par la rupture ou l'usure de l'outil en cours d'utilisation. Le détecteur 20 peut

cependant Otre formé par tout autre dispositif détectant la défail-

lance d'un outil. Lorsqu'il détecte un outil cassé ou usé, le détec-

teur 20 délivre un signal STC à un convertisseur de code T 30. Ce convertisseur est relié à l'appareil de C.N. 10 et au détecteur 20 et il transmet normalement un code T de l'appareil 10 à un dispositif de commande de machine 40 également relié à ce convertisseur et dans lequel le code T est utilisé pour désigner un outil. Si le détecteur applique le signal STC au convertisseur 30, ce qui signifie que l'outil en cours d'utilisation dans la broche 43 est cassé ou usé, le convertisseur convertit le code T reçu de l'appareil 10 en un autre code T désignant un outil de rechange du même type que l'outil cassé ou usé et transmet ce code T modifié au dispositif de commande de machine 40. Ce dernier est relié à la machine-outil MC et commande alors des relais ou des organes analogues, conformément à des données fonctionnilles diverses, celles que des codes M ou T fournis par l'appareil de C.N. 10 et le convertisseur 30, en vue de l'exécution d'opérations séquentielles, telles que l'indexage d'un magasin d'outils 41, des opérations de retrait et d'insertion d'outil d'un bras changeur d'outil 42, de manière qu'un outil désiré désigné par

un code T soit sélectionné et inséré dans la broche 43 de la machine-

outil. Un afficheur de correction 50 relié à l'appareil de C.N. 10 et au convertisseur 30 de code T comporte des commutateurs numériques DS> tels que les commutateurs DS1, DS2 et DS3, sur chacun

desquels est ajustée une donnée dimensionnelle d'un outil de rechange.

Cette donnée correspond à un écart dimensionnel de l'outil de rechange concerné par rapport à un outil standard correspondant. Par exemple,

si un outil standard et son outil de rechange possèdent respective-

ment les longueurs 21 et /22 on ajustera l'écart dimensionnel 22 1 sur l'un des commutateurs DS. Chaque donnée dimensionnelle ainsi

ajustée ou affichée est positive ou négative. Les commutateurs numé-

riques DS peuvent être du type à roue dentelée. Lorsque le convertis-

seur 30 dslivre un code T désignant un outil de rechange, celui des commutateurs DS correspondant à cet outil de rechange ouvre sa porte,

non représentée, en préparation du transfert de la donnée dimension-

nelle contenue dans ce commutateur à la mémoire de correction 11 de l'appareil de C.N. 10. Cependant, la donnée dimensionnelle n'est pas transférée tant qu'un circuit générateur de signal 73 - dé-crit par la suite - n'ait délivré un signal de commande à la borne d'entrée 15

de l'appareil de C.N. 10.

Un détecteur 60 est relié au convertisseur 30 et possède un premier 61, un deuxième 62 et un troisième registre 63 qui sont montés en série, de même qu'un circuit de détection de code 64. Chacun des registres 61, 62 et 63 contient un code T à la fois et, à chaque détection d'outil à insérer dans la broche 43 de la machine-outil, les codes T contenus dans le premier et le deuxième registre 61 et 62 sont transférés respectivement au deuxième et au troisième registre 62 et 63. Plus précisément, le premier registre 61 contient le code T de l'outil suivant à insérer dans la broche 43, le deuxième registre 62 contient le code T de l'outil inséré à ce moment dans la broche, tandis que le troisième registre 63 contient le code T de l'outil qui vient d'être retiré de la broche. Le circuit de détection de code 64 est connecté au deuxième registre 62 et sert à contrôler si le code T contenu dans ce registre désigne ou non un outil de rechange; dans

l'affirmative, il délivre un signai de sortie.

Un circuit de commande d'entrée 70 est prévu entre le

circuit de détection de code 64 et l'appareil de C.N. 10 pour comman-

der l'introduction dans la mémoire 1. de la donnée dimensionnelle contenue dans l'un des commutateurs numériques DS. Le circuit de commande d'entrée 70 comprend un circuit de commande de décalage 71, un circuit de désignation 72 et le circuit générateur de signal 73

déjà rentionnr. Ce dernier, en réponse au signal du circuit de détec-

tion de c'e 64, délivre ledit signal de commande à la borne d'entrée et détermine ainsi le moment o la donnée dimensionnelle contenue dans le commutateur numérique DS concerné est chargée dans la mémoire 1i. Le circuit de commande de décalage 71 fournit des signaux de sortie de nixeau haut et de niveau bas à la borne d'entrée 13 pour que l'apoarei de C.N. 10 ajoute la donnée dimensionnelle venant du commtateur DS au contenu de la zone concernée de la mémoire 11, en coopération avec le signal de commande délivré par le circuit 73, ou effectue au contraire une opération de soustraction pour rectifier le contenu de la zone de mémoire. Le circuit de désignation 72 fournit des signaux aux bornes d'entrée 14a, 14b et 14c pour désigner un ou plusieurs axes de machine concerné(s) par l'opération de décalage ou

de correction de position d'outil définie par l'information de correc-

tion contenue dans ladite zone de la mémoire 1L.

Il est supposé ici que les outils de rechange sont désignés par les codes TOI. à TO9 et que les outils standards sont désignés par les codes TlO et les codes T suivants. Les numéros du

code T sont représentés dans le tableau suivant selon le code BCD.

T A B L E A U

Bits Numéro de code 8e 7e 6e 5e 4e 3e 2e le Outils àie recharce

01 0 O O O O O O 1

02 0 0 0 O 0 0 1 0

03 0 0 0 o 0 0 i 1

04 0 0 0 0 0 1 0 0

O O 0 O 0 1 0 1

06 O 0 0 0 O 1 1 O

07 O O 0 0 0O J1 1 1

08 0 O O O 0 0 0 1

09 0 0 0 0 1 0 0 1

Outils standards

0 0 0 1 0 0 0 0

Ii10 0 0 1 0 0 0 1 t! I!! I I I ! i! ! I I,! I _,!, ! I t t,

O O I 0 0 0 0 0

I. I I I, I I I

I t t I I, , I j

II!! I I I I

La figure 2 représente le circuit de détection de code 64 et le circuit de commande d'entrée 70 comprenant les circuits 71, 72 et 73 sous forme de circuits à relais. Le circuit de détection

de code 64 comporte des lignes LI à L4, contenant des contacts norma-

lement ouverts CRlT, CR2T, CR4T et CR8T qui correspondent respective- ment aux premier, deuxième, troisième et quatrième bits du tableau, de même que des contacts normalement fermés CRIOT, CR20T, CR40T et CR80T qui correspondent respectivement aux cinquième, sixième,

septième et huitième bits du tableau. Chacun des contacts normale-

ment ouverts CRMT, CR2T, CR4T et CR8T est fermé lorsque le bit corres-

pondant a la valeur 1, tandis que chacun des contacts normalement

fermés CRlOT, CR20T, CR40T et CR8OT reste fermé lorsque le bit corres-

pondant a la valeur 0. Donc, le relais CRI, dont la ISobine est repré-

sentée à droite, en série avec les contacts normalement fermés, sera seulement excité lorsque l'un des codes TOI à T09 désignant les outils de rechange est contenu dans le deuxième registre 62. La présence du code T08 par exemple dans ce registre provoque la fermeture du contact

CR8T et, partant, l'excitation du relais CRI.

Le circuit générateur de signal 73 comporte des lignes L5 à L9 contenant des contacts normalement ouverts CM74 et CM75, dont l'un ou l'autre est fermé lorsque le code M74 respectivement M75 est appliqué au contact concerné à partir de la borne de sortie 18 de l'appareil de C.N. 10, et un contact normalement ouvert CRl-l fermé à l'excitation du relais CRI du circuit de détection de code 64. La fermeture d'un des contacts CM74, CM75 provoque ainsi, à condition que le contact normalement ouvert CRl-l soit fermé, l'excitation d'un

relais CR2. M74 et M75 sont des codes M servant à commander l'intro-

duction des données dimensionnelles mémorisées dans les commutateurs numériques DS dans la mémoire 11 et pour extraire les contenus de cette mémoire. Lorsqu'il est excité, le relais CR2 ferme un contact normalement ouvert CR2-1, ce qui entraîne l'excitation d'un relais temporisé TRI. A la fin de la temporisation de celui-ci, la fermeture d'un contact normalement ouvert TRl-l provoque l'excitation d'un relais temporisé TR2. Un relais CR3 est excité en même temps puisqu'un

contact normalement ouvert TR1-2 est fermé à la fin de la temporisa-

tion du relais TRI, alors qu'un contact normalement fermé TR2-1 continue à être fermé jusqu'à la fin de la temporisation du relais TR2. L'excitation du relais CR3 se poursuit donc jusqu'à la fin de la temporisation du relais TR2, entraînant la fermeture d'un contact normalement ouvert CR3-1 et l'application du signal de commande à la borne d'entrée 15 de l'appareil de C.N. 10. Le circuit decommande de décalage 71 comporte des lignes LIO et Lll, dans lesquelles un contact normalement ouvert

CM74 ou 0175 est fermé lorsque l'un des codes M74 et M75 est appli-

qué à la borne de sortie 18 de l'appareil de C.N. 10, et dans

lesquelles un contact normalement ouvert CRIX-l ou un contact norma-

lement fermé CRlX-2 est fermé ou reste fermé, suivant que la donnée dimensionnelle contenue dans le commutateur numérique DS concerné est négative ou positive. Par conséquent, à condition que le contact normalement ouvert CR2-2 soit fermé à l'excitation du relais CR2, un relais CR4 est excité, soit si le code M appliqué à la borne de sortie 18 est le code M74 et si la donnée dimensionnelle est négative, soit si le code M appliqué à cette borne de sortie est le code M75 et la donnée dimensionnelle concernée est positive. L'excitation du relais CR4 entraîne la fermeture d'un contact normalement ouvert CR4-1 et l'application d'un signal de niveau haut à la borne d'entrée 13 de l'appareil de C.N. 10 reliée au contact CR4-1. Si le relais CR4 n'est pas excité, un signal de niveau bas est appliqué à la borne d'entrée 13. L'appareil de C.N. 10, enréponseausignal deniveau haut

ou de niveau bas appliqué à la borne d'entrée 13, effectue une sous-

traction ou une addition de la donnée dimensionnelle extraite du commutateur numérique DS, c'est-à-dire retranche cette donnée de l'information de correction d'outil contenue dans la zone concernée de la mémoire Il au moment o le signal de commande du contact CR3-1 du circuit 73 est appliqué à la borne d!entrée 15 de l'appareil 10,

ou ajoute au contraire cette donnée au contenu de la zone de mémoire.

Le circuit de désignation ou d'affectation 72 comporte les lignes L12 à L14, contenant des contacts normalement ouverts CG43, CG44 et CG17. L'un de ces contacts est fermé lorsqu'un code G43, G44

ou G17 correspondant - dont il sera encore question par la suite -

est- délivré par la borne de sortie 19 de l'appareil de C.N. 10. La

délivrance d'un de ces codes G par l'appareil 10 provoque ainsi I'exci-

tation d'un des relais CR5,_ CR6 et CR7. Une telle excitation entraîne la fermeture d'un contact normalement ouvert CR5-1, CR6-l ou CR7-1 et l'application d'un signal à la borne d'entrée 14a, l4b ou 14c correspondante de l'appareil de C.N. 10. 043 et G4A sont les codes G pour ordonner une opération de décalage d'outil dans le sens de la longueur, pour augmenter ou diminuer la course dans le sens de l'axe de l'outil de la quantité correspondant à l'information de correction d'outil contenue dans la mémoire Il. Par exemple, la profondeur d'une opération de perçage est ajustée en réponseaux codesG43 et G44. De façon analogue, G17 est le code G pour ordonner une opération de décalage d'outil pour corriger le rayon de l'outil conformément à l'information de correction contenue dans la mémoire 11. Le code G17 peut être utilisé, par exemple, pour l'usinage d'un arc de cercle par

une fraise à queue.

Le fonctionnement du système automatique de décalage d'outil selon l'invention sera expliqué ci-après à ''aide d'un exemple d'un programme de C.N. représenté figure 3 pour le creusement par une fraise à queue non représentée d'une rainure dans la pièce W sous la commande de l'appareil de commande numérique 10. Il est supposé que les outils nécessaires et les outils de rechange ont été mis en place dans le magasin d'outils 41, que les informations de correction pour les outils ont été chargées dans la mémoire 11 et que les données dimensionnelles pour les outils de rechange ont été ajustées sur les

commutateurs numériques DS.

On décrira d'abord une opération n'utilisant pas un outil de rechange et ensuite seulement un cas o un outil de rechange est utilisé. Un outil désigné par un code T tel que le code TIO par

exemple sera appelé ci-après "outil TlO".

Lorsque l'appareil de commande numérique 10 lit un premier bloc NOQ1 GOO T21 du programme de commande numérique par son lecteur de bande noui représenté, il applique le code T21 désignant

la fraise à queue au détecteur de durée d'outil 20 et au convertis-

seur 30 de code T. GOO est le code G pour une instruction de mise en position d'un outil. A moins que le détecteur 20 ne constate que l'outil 21 est cassé ou à peu près usé, le convertisseur 30 transmet le code T21 de l'appareil de C.N. 10 au dispositif de commande de machine 40. Celuici, en réponse au code T21, produit un indexage

du magasin d'outils 41 pour amener l'outil T21 à une position oe chan-

gement d'outil, non représentée, et pour préparer le changement d'outil qui va avoir lieu. Le code T21 est appliqué en même temps au détecteur 60, o il est mémorisé dans le premier registre 61. Lorsque i'appareil de C. N. 10 lit ensuite le bloc

suivant N002 T22 M06, le code M06 qui est une instruction de change-

ment d'outii est appliqué de la borne de ortie 17 au dispositif de commande de machine 40 pour que celui-ci actionne ie bras changeur d'outil 42 en vue de l'insertion de l'outil T21 dans la broche 43 de la machine-outil. Lorsqu'il a été constaté de façon bien connue que l'outil T2j. a été inséré dans la broche, le code T21 contenu dans le premier registre 61 est transféré au second registre 62. Le circuit de détection de code 64 contrôle ensuite si oui ou non le code T21 i5 désigne un outil de rechange; autrement dit, il déterminesi ouiou non l'outil T21 inséré dans la broche 43 est un outil de rechange. Dans

le cas présent, étant donné que le code T21 ouvre le contact normale-

ment fermé CR20T dans la ligne Ll, le relais CR1 n'est pas excité, ce qui signifie que l'outil T21 n'est pas un outil de rechange. Par conséquent, aucun des relais CR2, CR3 et CR4 du circuit de commande d'entrée 70 n'est excité et aucun signal n'est appliqué auxbornes

d'entrée 13 et 15. Il n'y a donc pas d'introduction de donnée dimen-

sionnelle dans la mémoire Il et les informations de correction conte-

nues dans cette mémoire ne sont pas rectifiées. L'opération de change-

ment a'outil terminée, l'appareil de C.N. 10 délivre le code T22 du second bloc N002 au détecteur 20 de durée d'outil et au convertisseur 30. Si le détecteur 20 ne délivre pas le eignal STC, le code T21 est appliqué au dispositif de commande de machine 40, de sorte que l'outil T22 est amené par une opération d'indexage à la position de changement

d'outil. Le code T22 est également mémorisé dans le premier registre61.

Les blocs suivants N003, N004 et N005 du programme con-

cernent des opérations d'usinage pour former une rainure dans la pièce.

Plus précisément, lorsque l'appareil de C.N. 10 lit le troisième bloc N003 X-30000 Y-35000 S0160 M03, l'outil T21 inséré dans la broche 43 esf amené à la position définie par les coordonnées X-30000 Y-35000, tout en tournant à une vitesse définie par S0160 dans une direction

définie par M03, d'une manière bien connue à l'homme de l'art.

Dans le bloc N004 G43 D21 Z-15000 M74 suivant, C43 est le code pour une instruction de décalage ou de correction de position d'outil en longueur pour corriger la course d'un outil dans

le sens de l'axe Z ou axe de l'outil suivant l'information de correc-

tion d'outil contenue dans la zone de mémoire désignée par un code D, tandis que M74 est le code pour commander l'introduction, dans cette

zone de mémoire, de la donnée dimensionnelle mémorisée dans le commu-

tateur numérique DS. En réponse au code G43, le relais CR5 du circuit de désignation 72 représenté sur la figure 2 est excité, ce qui ferme le contact CR5-1. Par suite, un signal est appliqué à la borne d'entrée 14a, ce qui désigne l'axe Z, de sorte que l'appareil de C.N. 10 effectue le décalage d'outil. en longueur conformément a l'information de correction contenue dans la zone de mémoire D21 désignée par le code D21. Donc, conformément aux instructions contenues dans le bloc N004, l'outil T21 est décalé en longueur de la quantité définie par le contenu de la zone de mémoire D21 et il est déplacé dans le sens de son axe jusqu'à la position définie par Z-15000. Dans ce cas, comme le relais CR1 du circuit de détection de code 64 n'est pas excité, aucun des relais CR2, CR3 et CR4 n'est excité. En conséquence, malgré le fait que le contact C74 soit fermé en réponse au code M74, la donnée dimensionnelle affichée sur le commutateur numérique DS n'est

pas introduite dans la mémoire il.

Suivant les instructions contenues dans le bloc N005 CGO1 Y-40000 F0056 M08 suivant, dans lequel GO1 est le code G pour une instruction de coupe droite d'un outil, l'outil T21 maintenu dans la broche 43 est déplacé à une position définie par Y-40000 à une vitesse d'avance définie par F0056, avec arrosage de liquide de coupe selon l'instruction donnée par le code M08, de sorte qu'une rainure est creusée dans la pièce W. L'opération d'usinage terminée, le bloc N006 GOO Z O 109 suivant est, entraînant l'arrêt de l'arrosage selon l'instruction tourniu par le code M09 et que l'outil T21 est déplacé à la position définie par Z 0. Ensuite, conformément au bloc N007 Y 0

suivant, l'outil f21 est déplace à la position définie par Y 0.

Le code M75 dans le bloc N008 suivant est une instruc-

tion d'annulation ou de retrait de la donnée dimensionnelle provenant du commutateur numérique DS dans ou de la mémoire 1.. Cependant, le code 'M75 n'a pas d'effet dans ce cas puisque l'outil utilisé n'est pas un outil de rechange et que le relais CRI et les relais CR2, CR3, CR4 en relation avec lul ne sont pes excités. Lorsque l'appareil de C.N. 10 lit le bloc N009 T23 M06 suivant, l'outil T22 est inséré dans la broche 43 et l'outilT23 est amené à la position de changement d'outil, si le détecteur 20 n'a pas fourni un signal STC. A la suite de l'insertion de l'outil T22, le code T22 est transféré du premier registre 6] au second registre 62 et le code T21 du premier bloc

NOO1 est transféré du second registre 62 au troisième registre 63.

Ce dernier peut être utilisé pour désigner une réception d'outil du magasin 41 o un outil doit être remis en place. Les blocs suivants du programme de commande numérique ne sont pas représentés et les opérations d'usinage correspondantes ne seront pas décrites parce

qu'ils sont corformes aux techniques connues de la commande numé-

rique.

Le cas o un outil de rechange est employé sera décrit ci-après. Lorsqu'un certain nombre de pièces a été usiné, les

outils présentent inévitablement de l'usure et l'un d'eux peut égale-

ment se casser. Si, à une lecture du premier bloc NO01, le détecteur de durée d'outil 20 constate que la durée utile d'un des outils, de l'outil T21 par exemple, est terminée, il applique le signal $TC au convertisseur 30. Celui-ci délivre alors un code TO1 qui désigne un outil de rechange du même type que l'outil T21. En réponse au codeTOI,

le dispositif de commande de machine 40 déclenche une séquence d'opé-

rations cornsistant à amener l'outil de rechange TOI à la position dechaingement d'outil du magasin 41, à ouvrir la porte du commutateur numérique DS1 de l'afficheur de correction 50 o est ajustée la donnée dimensionnelle pour l'outil de rechange TOI, et à mémoriser le code TOi dans le p-e:.ier registre 61 du détecteur 60. Toutefois,

la donnée dimensionnei.e ' tustée sur commutateur DS1 n'est intro-

duite dans la mémoire 1l qu'à l'application du signal de commande par le circuit générateur de signal 73 à la borne d'entrée 15. Ensuite,

conúormément aux instructions conrenues dans le bloc N002, l'opéra-

tian de changement d'outil est effectuée, comprenant l'insertion de l'outil de rechange TOI dans la broche 43 de la machine-outil, et le code TO1 mémorisé dans le Premier resistre 61 est transféré au second registre 62. Dans le circucL de détection de code 64 relié au second registre 62, le code TO1I provoque la fermeture du contact CRIT. ce qui entrafne l:exci:ation de relais CRI, ce qui s4gnifie qu'un outil de rechange est inséré das la broche 43.

Comme indiqué dans ce qui precède, en réponse au troi-

sième bloc N003, l'outil d' recharge TO] est amené à la position défi-

nie Dar %-30000) Y-3500. Arèse cela iors, e le quatrième bloc N004

est lu, l'ap reil de C.N. 10 applique le code M74 au circuit de com-

mande d'entrée 70 comprenar; les circuits 71, 72 et 73. Dans le cir-

cuit g iér.ttut iJc signal 73, le code M74 produit la fermeture du

contact C174, eri-ranant i':xcitaticr du relits CR2, puisque le con-

tact CRl-l a cdéjà dsé fermé à l'excktat:on du relais CRI. Par suite, après un intervalle de temps fixe par le relais temporisé iRi, le relais CR3 est excité,. partir du moment o la tempoiisation du relais TRi c:t terminée,1t jus:qu'A 1, fin de la terporisation du relais TR2, de sorte que le signal -e commandie est appliqué à la borne d'entrée 15. L'intervalle est prévu pour empacher que l'appareil de C.N. 10 ne déclenc'ie une opératIor erronée par suite des retards dans les réponses aux di[ferents s'lnaux. Dans le circuit de commande de décalage 71, si la danné- dimrTei:onnelle affichée sur le commutateur numéri.que DS' est positiú,e, le relais CRA nes. pas excité parce que le contacr CP.RIX-l est ouveiz. Un signal de niveau bas étant de ce fait appliqué à la borne d:entrée 13 de lappar-ii 10, l'information de correction d'outil contenue dans _a zone 'e mémoire 1)21 est rectifiée par l',iddJtion de la donnée dimensionnelle ajustée sur le commutateur DSI au moment o le signa: de commande du circuit 73 est appliqué à la borne 15. Si la donnée dinmensionnelle aiustée sur le commutateur DSI est au contraire e signe negat,. le relais CR4 est excité parce

que cous les cintacts CM74. CR1X-! et 2R2-2 sont fermés à ce stade.

A la borne d'entrée 13 est donc aipliqu. tul signal de niveau haut, de sorte eue l'information de correction mémorisée dans la zone de mémoire D21 est rectifiée par la soustraction, de cette information de la donnée dimensionne.le ajustée sur le commutateur DS1, là aussi au moment o ie signal de commande du circuit 73 est appliqué à la

borne d'entrée 15.

Dans lc circuit de désignation 72, en réponse au code G43 dans le cuatrieme bloc N004, le relais CR5 est fermé, de sorte que le signal est appliqué à la borne d'entrée 14a. Donc, l'appareil 10, en rdponse à ce s'gnal, augmente la course au-vant l'axe Z ou axe de l'out 1 de!a quantité correspondant à l'information de correction d'outil contenue dans la zone de mémoire D21. Comme il vient d'être décrit, cette information n'est pas l'information originale mais

celle reçtiii(te par 1....tryductlon de la donnée dimensionnelle corres-

pondant à i'outil de rechange TO1. L'appareil 10 exécute donc comme

il se boit l'opération de décalage pour l'outil de rechange TOI.

Cet outil de rechange est ensuite employé pour exécuter l'opértion d'usinage suivant les instruction d'usinage et de mise en position contenua i dans les blocs N005, N006 et N007 suivants. A la lecture consécutive du bloc N008 M75 suivant, le code M75 est appliqué au circuit de commande d'entrée 70 et les contacts CM75 dans les lignes L6 et 11 sont fermés, de sorte que le relais CR2 est excité et que le lais CR3 est excité ensuite. Si la donnée dimensionnelle

affichée sur le commutateur DS1 est positive, le relais CR4 est égale-

ment excité, de sorte qu'un signal de niveau haut est appliqué à la borne d'entrée 13 et que la donnée dimensiennelle fournie par le commutateur DS1 est dêduita de l'inforreation de correction contenue dans la zone de mémoire D21. A ce moment, l'information de correction d'outil contenue dans cette zone de mémoire est redevenue ce qu'elle était au aépart. Si la donnée dimensionnelle est négative, le relais

CR4 n'est pas excité, de sorte que la donnée est ajoutée à l'informa-

tion de correctiou. De ce fait, a la lecture du code M75, la donnée dimensionnúite 2ntrrduitc dans la zone de mémoire D21 en réponse au code M74 est retiree do cette zone, ce qui rétablit l'information de

correction qu'eilLe contenait à l'origine.

L'invention n'est pas limitée dans ses applications au décalage d'outils dans le sens de leur longueur, elle est utilisable aussi potur corriger la position d'outils en fonction d'autres écarts

dimensionnels et notamment en fonction d'un écart de rayon de l'outil.

L'application de l'invention est même particulièrement avantageuse quand il s'agit de compeDser un écart de rayon parce qu'il n'est pas

possible de compenser un tel écart par un préréglage manuel.

L'opération automatique de décalage pour le rayon d'un

outil de rechange est analogue à l'opération décrite dans ce qui pré-

cède pour la compensation d'un écart de longueur. Les blocs N004 et N005 sont toutefois changés comme suit: N004 G45 D22 Z... M74 et N005 G17 002 X... Y... R... M08, o le code G45 représente l'instruc- tion de décalage, selon laquelle la trajectoire du centre de l'outil est changée suivant un rayon d'outil mémorisé dans la zone de mémoire D22 et o le code G02 représente l'instruction d'usinage d'un arc de cercle dans le plan X-Y indiqué par le code G17. En cas d'emploi d'un outil de rechange T02 par exemple, le circuit générateur de signal 73 répond au code M74 en excitant le relais CR3, ce qui applique un signal de commande à la borne d'entrée 15. La donnée dimensionnelle affichée sur le commutateur numérique DS correspondant à l'outil de rechange T02 est de ce fait chargée dans la zone de mémoire D22, en rectifiant

le rayon d'outil qui y est mémorisé. En réponse au code G17, le cir-

cuit de désignation 72 ferme le contact CG17, ce qui entraîne l'exci-

tation du relais CR7, la fermeture du contact CR7-1 et l'application

d'un signal à la borne d'entrée 14c. En réponse à ce signal, l'appa-

reil de C.N. 10 délivre des impulsions de commande pour des déplace-

ments suivant les axes X et Y, conformément au rayon d'outil rectifié contenu dans la zone de mémoire D22, de sorte que la position de

l'outil de rechange est corrigée convenablement.

Comme décrit, le décalage automatique d'un outil de rechange selon l'invention est réalisé à l'aide de l'afficheur de correction 50 pour les outils de rechange, du détecteur 60 et du circuit de commande d'entrée 70. Plus précisément, à la suite de la détection d'un outil cassé ou à peu près usé et de son remplacement par un outil de rechange, le détecteur 6O vérifie si l'outil de

rechange a été inséré dans la broche 43. Si cela est le cas, le cir-

cuit de commande d'entrée 70 donne un signal à l'appareil de commande numérique 10 pour que celui-ci ordonne l'introduction de la donnée dimensionnelle de l'outil de rechange dans la mémoire 11, de sorte

que l'information de correction contenue dans la mémoire 11 est rec-

tifiée avant que l'opération d'usinage ne commence. Après cette opé-

ration, le circuit de commande d'entrée 70 transmet des signaux à l'appareil 10 pour le rétablissement de l'information de correction

d'outil dans la mémoire il à la valeur originale.

Le circuit de désignation 72 du circuit de commande d'entrée 70 peut ne pas être nécessaire si l'appareil de commande numérique prévu remplit également la fonction de désignation ou d'affectation de l'axe auquel l'information de correction d'outil doit être appliquée. Autrement dit, si l'appareil de commande numé- rique, en lisant le bloc nQ04 G43 D21 Z15000 M74, est capable de produire automatiquement le décalage d'outil en longueur suivant l'information de correction sans que cela demande la désignation de l'axe Z par un dispositif extérieur, l'opération de décalage peut

être faite sans le circuit de désignation 72.

L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisa-

tion décrite et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifi-

cations, sans pour autant sortir de son cadre.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Dispositif de décalage d'outil, servant à corriger la position de travail d'un outil en fonction d'un écart dimensionnel de

l'outil par rapport à un outil standard dans une machine-outil à com-

mande numérique, possédant une broche dans laquelle l'outil en posi-

tion de travail est inséré, la machine étant reliée à et commandée par un appareil de commande numérique contenant une mémoire de correction pour une information de correction de l'Dutil, l 'appareil de commande numérique étant capable de décaler c'est-à-dire de corriger ia position de l'outil suivant cette information, un dispositif de détection de durée d'outil relié à l'apoareil de commande numérique détectant la fin de la durée utile de l'outil et délivrant alors un premier signal, la machine étant équipée d'un dispositif de changement d'cutil, relié à l'appareil de commande numérique et au dispositif de détection de durée d'outil, pour remplacer l'outil par un outil de rechange du même type, avec insertion de l'outil de rechange dans la broche en

réponse au premier signal, caractérisé en ce qu'un dispositif d'ajus-

tement de donnée dimensionnelle f50) est connecté entre le disposi-

tif de changement d'outil (30, 40, 41, 42) et l'appareil de commande numérique (10) pour l'ajustement d'une donnée dimensionnelle de l'outil de rechange correspondant à l'écart dimensionnel entre l'outil 10...)

et l'outil de rechange (TO1 à T09), en ce qu'un dispositif de détec-

tion d'outil de rechange (60) est relié au dispositif de changement d'outil (30, 40, 41,42) pour vérifier si l'outil inséré dans la broche (43) de la machine (MCJ est l'outil de rechange et pour délivrer un second signal si tel est le cas, et en ce qu'un dispositif de commande d'entrée (70) est connecté entre le dispositif de détection d'outil

de rechange (60) et l'appareil de commnande numérique (10) pour intro-

duire la donnée dimensionnelle de l'outil de rechange dans la mémoire de correction (llJ en réponse au second signal, en rectifiant ainsi l'information de correction contenue dans cette mémoire, de sorte que l'appareil de commande numérique <10) commande ensuite les opérations d'usinage de la machine (MC) en tenant compte de cette information

de'correction rectifiée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce

que le dispositif de commande d'entrée (70) comprend un circuit géné-

rateur de signal (73' pour produire un troisième signal en réponse au second sfgnal, de même quuIn circuit de commande de décalage (71) qui rdpoan. au traisiéme signal en ordonnant l'introduction de la donnée dimensionnelle dans la mémoire de correction (11) avant que l'outil de rechange ne commence une opération d'usinage et en ordonnant le retrait de la donnée dimensionnelle de la mémoire de correction (11) aprèes

l'opération d'usinage par l'outil de rechange.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de changement d'outil comprend un convertisseur de code (30) pour convertir un premier code (TlO...) désignant l'outil en un second code (TOI à T09) désignant l'outil de rechange Lorsque le premier signal TO est appliqué à ce convertisseur, ainsi qu'un dispositif de commande de machine (40) pour commander le remplacement

de l'outil par l'outil de rechange par la machine (MC), avec inser-

tion de l'outil de rechange dans la broche (43) en réponse à l'appli-

cation du second code au dispositif de commande de machine (40) par

le convertisseur (30).

4. Disoositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de détection d'outil de rechange (60) comprend un premier registre (61) pour mémoriser un code désignant l'outil ou l'outil de rechange à insérer dans la broche (43), un second registre (62) pour mémoriser un code désignant l'outil ou l'outil de rechange porté par le broche (43) et un circuit de détection de code (64) pour contrêler si le code contenu dans le second registre (62) est celui de l'outil de rechange et, dans l'affirmative, pour délivrer le second signal.

5. Dispositif eIon Ja revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'ajustement de donnée dimensionnelle (50) comprend

un commutateur numrrique (DS) pour la mémorisation de la donnée dimen-

sionnelle de l'outil de rechange.

6. Disoositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le comnutateur numérique (DS) est un commutateur manuel du type à

roue dentelée.