Brevet FR2077951A1 — publié le 19711105

La présente invention concerne un dispositif de couplage pour un circuit de réglage, de preférence pour des réglages adaptés à des tacnines-outils, dans lequel la valeur réelle est superposée à es grandeurs nerturbatrices a variations périoziques, qui comporte un élément intermédiaire non-linéaire présentant une caractéristique de relais, et un organe de réglage branché à la suite, pour le réglage suivant la valeur extrême de la grandeur mesurée On contact, dans le douzaine de réglage des vitesses d'avance ou de coupe des processus par enlêvement de coteaux, des co lages servant à obtenir, en foction d'une ou de @lusieurs gral;Geurs de mesure, certaines valeurs exigées de la vitesse d' avance-.ou de coupe qui doivent être observées ou ne doivent pas être dépassées. Pour la plupart, aux grandeurs mesurées sont superposées des grandeurs @erturbatrices qui présentent souvent des- variations périodiques. TTne telle grandeur perturbatrice est, par exemple, lors du tournage, le faux-rond de la pièce d'ouvrage entraînant des variations périociques de la force de coupe. De même, lors du fraisage apparaissent des variations ptriodi- ques du couple de rotation de la broche @ri@ale dans l'intervalle d'un tour de broche, résultant des conditions d'attague différentes de la fraise.Egalement, lors de l'alésage, par suite d'un déport radial, il se produit un couple de rotation périodiquement variable de'la broche Dans les systèmes de réglage usuels, on cherche soit a séparer la grandeur perturbatrice par filtrage, pourvu qu'elle présente une fréquence assez élevée, soit à corpenser cette granaeur par réglage, à condition que la fréquence perturbatrice soit assez basse. our le réglage des valeurs de coulpe sur les machines-outils., ces deux possioilités sont, en règle générale, inefficaces, vu que, la fréquence erturbatrice étant fonction des conditions de travail, le plus souvent de la vitesse de l'arbre, balaye une large bande ae fréquences qui s tend depuis les fréquences très basses jusqu'aux fréquences relativement hautes. n outre, en raison des conditions technologiques, une compensation des perturbations oar réglage est souvent impossible et, selon les circonstances, même indésirable. Dans de nombreux cas, un réglage suivant la valeur extrême dans l' ntervalle d'une période de la grandeur erturbatrice est suffisant, parfois même désIré. .L'invention crée un fonctionnement parfait du système de réglage même lors de l'apparition de variations périodiques d'une grandeur -perturbatrice. LlillventiOn est basée sur le problème de créer un dispositif de couplage pour un circuit de réglage dans lequel la valeur réelle est superposée aux grandeurs perturbatrices à variations périodiques, qui comporte un élément intermédiaire non-linéaire présentant une caractéristique de relais, et un organe de réglage branché à la suite, pour le réglage suivant la valeur extrême de la grandeur mesurée, le dispositif étant monté de manière oue les- ordres de correction ne soient transmis à l'or- gane de réglage qu'au bout d'une ou de plusieurs périodes du signal perturbateur wonformément à l'invention, ce problème est résolu du fait que l'organe de réglage est relié, par l'intermédiaire d'un étage réducteur et d'un étage à mémoire branché à la suite, à un élément intermédiaire auquel sont reliées également les entrées d'effacement de l'étage réducteur et de l'étage à mémoire, lté- tage réducteur étant en outre connecté à un générateur d'impulsions dont la fréquence d'impulsions est synchrone à la fréquence de la grandeur perturbatrice ou à un multiple de cette fré quence. Je préférence, l'entrée d'effacement de l'étage réduc teur de même que l'entrée d'effacement de l'étage à mémoire sont reliées à l'élément intermédiaire à travers un élément négateur. la sortie de l'élément a mémoire est couplée à l'organe de réglage par l'intermédiaire d'un élément-hT dont la seconde entrée est reliée à l'élément intermédiaire. Au lieu de l'étage réducteur on peut intercaler d'une fa çon facultative, un relais de temporisation synchronisé avec la durée-de la période de la grandeur perturbatrice. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté, a titre non limitatif, aux dessins annexés la fig. 1 est un schéma par blocs du circuit de réglage. La fig. r est un couplage prévu pour agir sur le signal de réglage. Les fig. 3, 4, 5, 6 sont des positions différentes des grandeurs mesurées par rapport à la zone prédéterminée de la valeur exigée. la fig. 7 est le couplage prévu @cur agir sur le signai de réglage dans une circuit de r@glage à réaction rétavcée. L'invention décrit un réglage de la force de coupe appliqué au tournage, la grandeur perturbatrice étant le fauxrond de la pièce d'ouvratge. Le faux-ron@ @arovient le plus fréquemment du montage excentrique de la pièce d'ouvrage. Il en résuite une variation périodique de la force de coupe avec une durée de la période de 1/n, "n" étant la vitesse de la broche. Il est supposé outil s'agit d'un systeme ae réglage compor- tant des moyens respectifs pour déterminer a valeur réelle X, pour faire entrer au préalable la valeur exigée @W, pour comparer la valeur exigée à la valeur réelle et nour agir sur la grandeur de réglage. A la suite d'un élément -de comparaison t de la valeur exigée et de la valeur réelle (fig. 1) est monté un élément interrédiaire 2 présentant la caractéristicue de relais, dont les sorties sont reliées en contre@réaction à l'élément de comparaison 1, par 1' intermédiaire d'un dispositif de retard, c'une tanière connue en soi. Les conducteurs 3 et 7 connquisent avec les sorties de l'élément intermédiaire 2 à un bloc contenant le couplage suivant l'invention.Le bloc 4 commande, par l'intermédiaire du conducteur 5, un organe se réglage 6 agissant sur le système à régler. d'une des sorties de l'élément intermédiaire 2 est en plus reliée cirectement à l'organe de réglage 6, par le conducteur 7. La valeur réelle X est accou:lée c'une manière connue en contreréaction négative à l ' élément ce conparaison 1. Le coulage @ontenu dans le bloc 4 est représenté à la fig. @. Le conducteur 3 de l'élément intermédiaire 2 est branché, par l'intermédiaire d'un contact 8 à un étage réducteur 9. Le contact 8 est actionné par un came 10 tournant en synchronisme avec la broche principale. L'étage réducteur 9 est suivi d'un étage à mémoire 11. Le conducteur 7 est relié , avec intercalation d'un élément négateur 12 à l'entrée d'effacement 1g de l'étage réduc- teur $de même qu'à l'entrée d'effacement 14 de l'étage à mémoi re '1. Le sortie de l'étage 1 1 mène à un élément ET 15 dort la seconde entrée est raccordée au connucteur 5 de l'élé ent inter médiaire e . Là sortie de l'élément m 15 est amenée, corme le montre le schéma F)ar blocs à la fig. 1, rar l'intermédiaire du conducteur 5, à l'organe de réglage 6. Le couplage fonctionne comte suit: il est supposé une zone dtinsensibilité + a de l'élément intermé diaire 2. Pour la grandeur de sortie de l'élément intermédiaire on en obtient les caractéristiques suivantes:: + 1 pour X O pour W-a - 1 pour X > W+a Le signal + 1 augmente et le signal - 1 réduit la valeur réelle. le conducteur 3 conduit le signal L lorsque VC W-a et il conduit le signal 0 lorsque X > W-a. Le conducteur 7, par contre, conduit le signal L lorsque @ > W+a et il conduit le signal 0 lorsque X lorsque la valeur supérieure est dépassée, la valeur réelle est soumise à une réduction, d'une manière connue, au moyen du signal L sur le conducteur 7, en contournant le bloc 4. lorsque la valeur inférieure est dépassée vers le bas, c'est-à-dire lorsque X Par conséquent, lors de la fermeture du contact 8, le signal L est transmis à l'étage réducteur 9. lorsque le contact 8 transmet l'impulsion suivante, l'étage réducteur 9 est commuté de nouveau, ce qui fait basculer l'étage à mémoire il et celui-ci transmet le signal L à l'élément ET 15. De ce fait, le passage par l'élément ET 15 devient libre Si bien qu'un signal pour 1' augmentation de la valeur réelle est donné à l'organe de réglage 6, par l'intermédiaire du conducteur 5.Au cas où après l'arrivée de la première impulsion à l'étage réducteur 9, pendant la période suivante, la valeur réelle devrait changer à X > W+a, de sorte qu'au conducteur 7 apparaît le signal X, celui-ci, passant à travers l'élément négateur 12 à l'entrée d'effacement 13, fait basculer l'étage réducteur 9 dans sa position initiale et, par conséquent, l'impulsion arrivant du contact 8 n'est pas retransmise à l'étage à mémoire 11. La sortie de étage réducteur 9 reçoit oonc le signal 1 à chaque seconde impulsicn du contact 8, à moins qu'entre-temps l'entrée d'effacement 13 de étage réåuc- teur 9 n'ait été commutée sur un signal 0.Le signal L sorti de l'étage réducteur 9 est emmagasiné, a la suite de quoi l'organe de réglage est actionné de la manière décrite ci-dessus. L'état d'emmagasinage de l'étage à mémoire 1 est maintenu aussi longtemps qu'aucun signal O n'apparait à son entrée d'effacement 14. Le signal 0 apparait aux entrées d'effacement 13 et 14, à cause de l'action de l'élément négateur 12, lorsque le conducteur 7, par suite d'une augmentation de la valeur réelle à X > W+a, conduit le signal L. Pour rendre l'objet de l'invention lus évident, le fonctionnement du couplage est décrit@ dans la suite en considérant quatre grandeurs de mesure représentées aux figures 3 à 6. La valeur réelle est donnée touJours par la fonction X = X@ + X1 sin @t les quatre cas afférent en ce qui concerne chaque fois la constante XO. Dans le premier cas (fig. 3), durait toute la période la valeur réelle satisiait à la condition X > W + a, de sorte que la réduction de la valeur réelle s'effectue, par l'intermédiaire du conducteur 7, sans empêchement. Lorsqu'il se produit le deuxième cas ( fig. 4. dans le temps où X > W + a, la valeur réelle continue d'être soumise à une réduction. Pendant le temps que X -se trouve dans la zone de l'insensibilité (W-a pas de réglage, parce que ni le conducteur 3, ni le conducteur 7 ne conduisent de signal L. Pendait le temps où la grandeur de mesure dépasse vers le bas la zone de l'insensibilité, un signal L passe à travers le conducteur 3. l'étage réducteur 9 de même que l'étaye à mémoire il se trcuvent en état d'effacement, à la suite de quoi, lors de l'apparttion du signal L sur le conducteur 3 et lors de l'action nement du contact 8, l'impulsion produit son effet.Toutefois, vu que le signal L apparaît sur le conducteur 7 déjà après moins qu'un seul tour, l'étage réducteur 9 est de nouveau effacé, par l'intermédiaire de l'élément négateur 12, et l'étage à mémoire 11 manque d'être réglé. tendant le temps où la grandeur de mesure se trouve au-dessous de la zone de l'insensibilité, l'organe de réglage 6 n'est pas influencé. T-e ce fait, dans ce dernier cas (fig. t) la valeur moyenne continu c'être soumise à la réduction, étant donné la coalition terporaire X > W+a. Dans le troisième cas (fig. 5), la valeur W+a n'est pas dépassée si bien que le conducteur 7, par l'intermédiaire de Is élément négateur 12, ne peut donner aucun signal d'effacement ni à l'étage réducteur 9 ni à l'étage à mémoire il et les signaux I apparaissant sur le conducteur , periodiQemnt, étant donné que la condition XW-a est remplie passent, par l'intermédiaire de l'élément ET 15, aussi périodiquement, sur le conducteur. It organe de réglage 6 en est incité à l'augmentation de la valeur réelle. lorsque le quatrième cas se présente (fig. 6), durant toute la période on rencontre la condition XW-a. Dans ce cas, après la seconde impulsion transmise par le contaet 8, le conducteur 3 conduit sans interruption le signal 1, de sorte que le conducteur 5 conduit également le signal I et déclenche, par 1' intermédiaire de l'organe de réglage 6, une augmentation de la valeur réelle. Dans un couplage simplifié du bloc 4 (fig. 7), l'entrée d' effacement 13 de l'étage réducteur 9 ou l'entrée d'effacement 14 de l'étage à mémoire 11, sont couplés directement au conducteur 3. la sortie de l'étage à mémoire 11 est reliée directement au conducteur 5. Le fonctionnement de ce couplage est également expliqué par des cas représentés aux figures 3 à 6. En ce qui concerne les cas suivant les fig. 3 et A, le fonctionnement est identique. Pour le cas suivant la fig. 5, contrairement au couplage du bloc a décrit ci-dessus, l'organe de réglage 6 n'est pas actionné, vu qu'après moins qu'un tour le signal L sur le conducteur 3 disparaît de nouveau , effaçant en même temps l'étage réducteur 9. Toutefois, lorsqu'il se produit le quatrième cas (fig. 6), la condition XW-a est remplie sans interruption, de sorte que durant au moins deux révolutions de la came 10 le conducteur 3 conduit le signal 1. Par suite, la sortie de l'étage à mémoire 11 transmet le signal L au conducteur 5 et à l'organe de réglage 6 pour l'augmentation de la valeur réelle. Le circuit de réglage fonctionne d'une manière connue jusqu'à ce que sur le conducteur 3, à cause de l'apparition du signal 0, le passage vers l'organe de réglage 6 est de nouveau interrompu. Lorsqu'on utilise au lieu du contact 8 un commutateur électimiqoe, sa sortie doit être reliée avec le conducteur 3 par l'intermédiaire d'un élément ET. En utilisant le coulage décrit, on obtient que le réglage répond à la valeur maximale de la roder de mesure X. + X1 et que cette valeur est maintenue, conformément aux fonctions connues du circuit de réglage, dans les limites rédéterminées. R b' V E N L i C l i O 1 - Dispositif de couplage pour un circuit de réglage, de préférence pour des réglages adaptés à des machines-outils, dans lequel la valeur réelle est superposée à des grandeurs pertur patrices à variations périodiques, qui comporte un élément intermédiaire non-linéaire présentant une caractéristique de relais, et un organe de réglage branché à la suite, pour le réglage suivant la valeur extrême de la grandeur mesurée, caractérisé en ce que l'organe de réglage 6 est relié, par l'intermédiaire d'un étage réducteur 9 et d'un étage à mémoire 1l branché à la suite, à un élément intermédiaire 2 auquel sont reliées également les entrées d'effacement 5, 14 de l'étage réducteur 9 et de l'étage à mémoire 11, l'étage réducteur 9 étant en outre connecté à un générateur d'impulsions 8 dont la fréquence d'impulsions est synchrone à la fréquence de la grandeur perturbatrice ou à un multiple de cette fréquence. 2 - Dispositif de couplage suivant la revendication I, pour un circuit de réglage avec un accouplement en arrière retardé prévu sur l'élément intermédiaire, caractérisé en ce que l'entrée d'effacement 13 de l'étage réducteur 9 de même que l'entrée d'effacement 14 de l'étage à mémoire i sont reliées à l'élément intermédiaire à travers un élément négateur 12, la sortie de l'élément à mémoire 11 étant couplée à l'or- gane de réglage 6 par l'intermédiaire d'un élément ET 15 dont la seconde entrée est reliée à l'élément intermédiaire 2. j - Dispositif de couplage, suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un relais de temporisation est intercalé comme étage réducteur 9.