Brevet FR2051578A1 — publié le 19710409

La présente invention eosleerne une machine-outil dans laquelle le mouvement d'un organe est commandé par un signal numérique codé enregistré. Pour la commande d'une telle machine-outil, il est usuel de convertir le signal numérique codé en un signal binaire ou un signal d'un autre type désisé, dans un convertisseur dont le signal de sortie est ensuite appliqué à un dispositiflétec- teur sur 11 organe mobile. ta présente invention permet de simplifier cette forme de commande en éliminant le convertisseur. Selon la présente invention un dispositif de commande d'une machine outil est caractérisé en ce que le mouvement d'un organe de la machine est commandé par un signal numérique codé enregistré, cet organe entrain une partie relativement mobile d'un détecteur de position qui identifie la position de l'organe sous forme d'une série de signaux dans le même code que celui des signaux enregistrés, et les signaux enregistrés sont comparés directement aux signaux produits par le détecteur. L'organe de la machine peut porter la partie relativement mobile du détecteur de position. Avantageusement, les signaux sont en code binaire et peuvent alors être comparés chiffre par chiffre. Pour simplifier lMnstallatlon, le détecteur peut également assurer la fonction comparatrice On aboutit facilement à ce résultat si les signaux enregistrés sont constitués par la présence ou l'absence de signaux pneumatiques sur des lignes qui correspondent aux chiffres binaires pour fournir des indications correspondantes "O" ou "1". Le détecteur peut alors consister en un bloc fixe dont une face aura été forée pour former les terminaisons des lignes binaires, et un coulisseau mobile perforé à intervalles en code binaire, jouant le rôle d'un volet devant le bloc.Ainsi, si les perforations codées dans le coulisseau sont de nature à découvrir toutes les ouvertures pouvant recevoir un signal, on pourra utiliser ltabsence-de--signaux dans toutes les lignes binaires pour arreter le mouvement de l'organe. Pour éviter toute ambigutté dans le cas d'un code binaire codé, il est indispensable de limiter le mouvement réglé des éléments à un seul sens, l'autre sens du mouvement servant seulement pour le retour. Si installation exige une commande bidirectionnelle, il faut prévoir un second détecteur connecté de façon opposée an premier détecteur. Le coulisseau peut exécuter un mouvement linéaire ou angulaire selon que le mouvement de l'organe est linéaire ou rotatif. On peut utiliser la combinaison d'un bloc et d'un coulisseau pour d'autres types de détecteurs. Par exemple, un bloc portant des contacts peut fonctionner en combinaison avec un coulisseau qui porte un circuit imprimé établi suivant un schéma binaire, ou bien le bloc peut porter des lampes alignées et on utilise alors des détecteurs photosensibles en combinaison avec un volet interposé poinçonné suivant un schéma binaire. ta description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement un détecteur de position pouvant être utilisé selon l'invention. La figure 2 est un schéma synoptique d'une installation de commande selon l'invention dans laquelle on utilise le détecteur de position représenté sur la figure 1. La figure 3 est une vue schématique d 'un détecteur de position destiné à un mouvement angulaire pas à pas. Le détecteur de position qui est représenté sur la figure 1 est étudié pour utilisation avec une installation de détection pneumatique et comprend un bloc 1 percé d'une rangée de quatre trous régulièrement espacés a, b, c et d, et un coulisseau 2 qui peut se déplacer dans le sens indiqué par la flèche A en contact avec une face du bloc 1. Ce coulisseau est percé d'une série de trous qui représentent les chiffres binaires pour les nombres de "O" à "9", les trous qui forment ces chiffres étant alignés avec les trous correspondants a, b, c et d dans le bloc 1. Quand on utilise un tel détecteur de position, on choisit un nombre binaire en appliquant des signaux pneumatiques aux positions "1 n dans le bloc, l'absence de signaux étant suffisante pour indiquer le '0". Le mouvement du coulisseau peut alors avoir lieu dans le sens de la flèche A- et quand la position correspondante codée en binaire sur le coulisseau 2 vient en alignement avec les trous a, b,c et d, il se produit une perte totale du signal dans l'un des trous a, b, c et d, ce phénomène servant à arrêter le mouvement du coulisseau.On conçoit que ce mouvement doit être limité au seul sens de la flèche A car, s'il en était autrement, une ambiguSté serait possible ; on voit immédiatement que l'application l'un signal aux trous a et b, risquerait d'être ambiguë, car on ne saurait pas si le chiffre binaire pour 3 ou le chiffre pour "7" devait être présenté. La figure 2 représente un circuit dans lequel on utilise un détecteur de position du type indiqué sur la figure 1. Les parties fixe et mobile du détecteur sont représentées par les références 1 et 2 sur la figure 2, les signaux codés étant lus à partir d'une bande perforée par un lecteur 3. Le signal de sortie 4 du lecteur passe sous forme de signaux pneumatiques mentionnés plus haut suivant un trajet correspondant 5 pour rejoindre le bloc 1. La détection de la perte de signaux dans tous les trous est effectuée sur une ligne 6 et transmise à un circuit logique 7. Dans l'exemple choisi, le circuit logique est un réseau de composants fluidiques du type "NI". Le signal de sortie 8 du circuit logique passe sur une ligne d'amplification et, à partir de la sortie 10 de l'amplificateur, vers une unité de commande 11. L'unité de commande 11 reçoit également des signaux de commande provenant du lecteur de la bande suivant une ligne 12. L'unité de commande 11 comprend une sortie 13 par laquelle la machine doit être commandée et, plus précisément, la sortie 13 est connectée par une ligne 14 à un mécanisme d'actionnement 15. Ce mécanisme d'actionnement est connecté, de la façon indiquée en 16, pour déplacer l'organe de la machine d'une façon réglée, avec l'aide du coulisseau 2 du détecteur de position, ce coulisseau étant relié rigidement à l'organe mobile de la machine. L'agencement est tel que, tout de suite avant le déplacement de l'organe mobile, le détecteur de position occupe llem- placement indiqué sur la figure 1. Quand un signal est lu par le lecteur de bande 3 pour provoquer un mouvement réglé de l'or- gane de la machine, un signal apparaissant sur la ligne 12 passe à travers l'unité de commande Il pour amorcer le mouvement du mécanisme d'actionnement 15. En même temps, la position désirée de l'organe mobile est lue par le lecteur de bande sous forme d'un signal codé que l'on envoie sous forme de signaux pneumatiques sur des lignes 5 choisies vers les trous a, b, c et d du bloc fixe i du détecteur. Aussi longtemps qu'une contre-pression existe dans les conduites pneumatiques sous-pression, le signal sortant du lecteur passe par le circuit logique 7 et l'amplificateur 9 pour permettre le mouvement continu du mécanisme d'actionnement par l'unité de commande 11. Cependant, quand le coulisseau du détecteur atteint une position dans laquelle aucun signal n'est présent, cet état est détecté sur la ligne 6 qui oblige le circuit logique à envoyer un signal à l'unité de commande Il à travers l'amplificateur 9 pour arrêter le mécanisme d'actionnement. Les mouvements ultérieurs de la machine au cours du même cycle opératoire sont commandés directement à partir du lecteur 3 par la ligne 12.A la fin d'un cycle opératoire, l'organe mobile est rappelé à sa position de repos et le détecteur prend alors la position indiquée sur la figure 1 en préparation du cycle opératoire suivant. Ein clut le s-:, èma ait étc decrit à propos d'un mouvement linéaire, on pourrait-l'adapter facilement à un mouvement rotatif en utilisant pour cela un détecteur de position, tel que représenté sur la figure 3, qui comporte un bloc immobile 1 placé sur une partie marginale d'un disque rotatif perforé 2 . La rangée de trous dans le bloc 1 est alignée radialement avec le disque 2 et le reste du fonctionnement est exactement le même qu'avec le détecteur qui a été décrit à propos de la figure 1. Il est clair que la machine décrite fonctionne sans avoir à utiliser de conversion intermédiaire des signaux de commande codés pour leur donner une autre forme. Il en est ainsi parce que le détecteur de position fonctionne irectement avec le même codage que celui de la bande perforée. On peut faire varier l'amplitude du mouvement de l'organe mobile en remplaçant un coulisseau 2 par un autre coulisseau dans lequel les espacements entre les rangées adjacentes de trous sont augmentés ou diminués. Cependant, l'utilisation de l'installation décrite est d'un inté rêt particulier lorsque le mouvement de sortie de l'organe mobile n'est pas en rapport direct avec le réglage désiré. Une telle installation est décrite dans la demande de brevet britannique N" 25619868 du au nom de la même Demanderesse, dans laquelle on décrit une série de tiges pouvant se déplacer dans le sens transversal à leur longueur de manière qu' une ou plusieurs tiges soient amenées dans une position dans laquelle la longueur de la ou des tiges détermine la position de la partie mobile d'une machine. On peut également mettre le mouvement de l'organe mobile en rapport avec des fonctions autres que la mesure d'une distance.Par exemple, l'organe mobile pourrait être un levier d'actionnement dont le mouvement permet de produire des opérations variées sous commande du lecteur 3. On conçoit que l'installation pneumatique qui a été \décrite, uniquement à titre d'exemple, a une portée réduite car elle ne peut régler la course d'un organe mobile que dans un seul sens. Cependant, si l'on utilise d'autres types de détecteurs, par exemple du type comportant des contacts électriques ou des lampes alignées avec des photo détecteurs, et les circuits élaborés correspondants, on peut facilement commander un mouvement bidirectionnel. On peut régler plusieurs organes mobiles en utilisant lenombre correspondant de circuits de commande du type décrit, par exemple lors du réglage de plusieurs organes d'espacement comme c'était le cas dans la demanda de brevet britannique1 Cependant, un avantage particulier d'une telle installation est que le coulisseau mobile est de faible poids par rapport aux autres parties de la machine-outil, et ceci supprime les difficultés afférentes à l'utilisation de volumes importants des détecteurs du type alternatif dont l'inertie est plus marquée. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de commande d'une machine-outil, caractérisé en ce que le mouvement d'un organe de la machine est commandé par un signal numérique codé enregistré, cet organe entrain une partie relativement mobile d'un détecteur de posiez tion qui identifie la position de l'organe sous forme d'une série de signaux dans le même code que celui des signaux enregistrés, et les signaux enregistrés sont comparés directement aux signaux produits par le détecteur. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie relativement mobile du détecteur de position est montée sur l'organe mobile de la machine. 3. - Dispositif selon la revendication 7 ou 2, caractérisé en ce que les signaux sont en code binaire et sont comparés chiffre par chiffre. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que le détecteur remplit également la fonction comparatrice. 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les signaux enregistrés sont représentés par la présence ou l'absence de signaux pneumatiques sur des lignes qui correspondent aux chiffres binaires pour fournir les indications Ito ou OU lt 1 tr correspondantes. 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le détecteur comprend un bloc fixe, dont une face est forée de manière à former les terminaisons des lignes binaires, et un coulisseau mobile, qui est perforé à intervalles en codage binaire, le rôle de ce coulisseau étant celui d'un volet devant le bloc. 7. - Dispositif selon ltune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise un code binaire normalisé, et en ce que la commande du mouvement de l'organe mobile se limite à un seul sens. 8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il permet une commande bidirectionnelle, cet appareil comportant deux détecteurs connectés en sens opposés et codés suivant un code binaire normalisé. 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le coulisseau exécute en service un mouvement linéaire. 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 8 caractérisé en ce que le coulisseau exécute en service un mouvement angulaire.