Brevet FR2125270A1 — publié le 19720929

i 212527 0 La présente invention se rapporte à tui dispositif pour commander le changement d'outil automatique sur une machine-outil, les outils pouvant être placés aux différentes positions d'un magasin d'outils passant en regard » d'un poste de changement et la position dans l'espace des différents outils dans le magasin pouvant être reproduite électriquement, sous la forme d'inscriptions d'identification correspondant aux outils, dans une mémoire qui commande le mouvement du magasin et l'opération de changement d'outil. -0 Dans les machines-outils à changement d'outil automatique, l'outil chaque fois nécessaire doit être prélevé automatiquement dans le magasin d'outils, tandis que l'outil utilisé auparavant doit être réintroduit dans le magasin. On connaît jusqu'à présent deux procédés pour obtenir 5 ce résultat» Suivant l'un de ces procédés (brevet RoFoA. n° 1.260.924), les outils portent sur leur queue des anneaux de codage qui peuvent être lus depuis l'extérieure Le magasin d'outils tourne de manière à passer en regard du dis-0 positif de lecture, de sorte que l'outil chaque fois désiré peut être décelé par ce dispositif et être retiré du magasin. Ainsi, chaque outil peut être placé à une position quelconque à l'intérieur du magasin d'outils. Cela facilite considérablement l'opération de changement d'outil. Toutefois, cet agen-'5 cernent présente l'inconvénient que la queue des outils doit être prolongée, que l'anneau de codage sur la queue de l'outil parvient dans la zone de chute des copeaux et que le prix de revient de chaque outil se trouve grevé par le système de codage. Suivant un autre procédé, les différentes 0 positions du magasin d'outils sont codées. Pour prélever un outil, il faut faire tourner le magasin d'outils de manière que l'outil en question se trouve en regard du dispositif de prélèvement. L'outil utilisé auparavant ne peut pas être placé à la position qui vient d'être libérée, mais doit être ramené à sa 5 position d'origine, par programmation du magasin d'outils. Les inconvénients de ce procédé résident dans les dépenses supplémentaires pour la programmation et dans le temps supplémentaire nécessaire pour l'opération de changement d'outil. Un autre procédé connu (voir brevet R.F.A. 40 n° 1 552 431) remédie à cet inconvénient du codage fixe des 71 47727 2 2125270 positions. Suivant ce procédé, une mémoire commandant l'opération de changement et pourvue d'une inscription d'identification appropriée pour la position de l'outil et le numéro de l'outil tourne en synchronisme avec le magasin d'outils. Lors 5 du prélèvement d'un outil du magasin d'outils, le caractère de la d'identification/position ainsi libérée dans la mémoire est effacé et remplacé par le caractère d'identification de l'outil réintroduit dans le magasin. Ainsi, lors du changement d'outil, la position pour l'outil utilisé auparavant n'a pas besoin 10 d'être programmée et cet outil peut être amené directement à la place de l'outil venant d'être prélevé. Pour ce'procédé, il est connu d'utiliser une mémoire à tambour magnétique en tant que mémoire et des générateurs de Hall en tant que dispositifs de lecture. Des commandes de ce type ont déjà fait leurs preuves. 15 Toutefois, l'inscription du tambour magnétique et la synchronisation du dispositif électromagnétique avec le mouvement du magasin présentent parfois des difficultés. La présente invention vise une commande purement électronique, sans usure, du type décrit ci-dessus, 20 permettant un changement d'outil plus rapide et, simultanément, une sécurité de fonctionnement plus élevée. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait qu'on peut faire passer les caractères d'identification des outils se trouvant dans la mémoire purement électro-25 nique, d'abord en cadence par un étage à coïncidence auquel est, en outre, appliqué le caractère d'identification de l'outil exigé par la commande, et qu'on peut ensuite commander, en fonction du nombre d'impulsions cadencées reçues par un compteur jusqu'à l'établissement de la coïncidence, le mouvement relatif 30 du magasin par rapport au poste de changement. Cette anticipation purement électronique de la rotation du magasin, de préférence dans une mémoire à ferrites, permet de supprimer les éléments de synchronisation et les éléments mécaniques mobiles dans la partie de commande, et procure surtout l'avantage que l'on 35 peut ainsi déterminer immédiatement d'avance le mouvement que doit effectuer le magasin et intervenir en conséquence dans la commande» Il est ainsi, par exemple, avantageux que le nombre d'impulsions cadencées enregistré dans le compteur et le nombre total des positions du magasin soient comparés l'un avec l'autre 40 dans un calculateur et que le sens de rotation et le nombre 71 47727 3 2125270 de pas du magasin soient commandés en fonction du résultat de cette comparaison. Il est ainsi possible, dans de nombreux cas, de réduire considérablement la durée nécessaire pour faire passer l'outil exigé jusqu'au poste de prélèvement. La surveil-5 lanoe des pas nécessaires peut, avantageusement être assurée par le fait qu'un générateur d°impulsions est actionné en fonction du mouvement du magasin, générateur auquel est relié un compteur de pas dont l'état peut être comparé en continu avec la valeur déterminée dans le calculateur. 10 En se référant au dessin annexé, on va décrire plus en détail un mode de réalisation non limitatif de l'objet de l'invention,, Sur la figure unique du dessin, les outils W1 à Wr susceptibles d'être introduits aux différentes 15 positions d'un magasin à chaîne 1 peuvent passer en regard d'un, dispositif de changement 19 > sous l'action de dispositifs de transport non représentés pour le magasin à chaîne 1, et peuvent ici être prélevés et être introduits dans la broche de la machine-outil non représentée en détail, ou être retirés de 20 cette broche pour être réintroduits dans le magasin à chaîne 1. A l'ordre dans lequel les différents outils W1 à se trouvent dans le magasin à chaîne 1 correspond l'ordre électrique de leurs caractères d'identification ZI à Z dans une mémoire à n ferrites 3" 25 Lors du réglage de la machine-outil, on amène d'abord la mémoire à ferrites 3 et le magasin à chaîne 1 .représenté schématiquement à leur position de départ, de sorte que la première cellule de la mémoire à ferrites 3 coïncide avec la première position du magasin à chaîne 1 au dispositif 30 de changement 19° Ensuite, on introduit le premier outil, par exemple l'outil Wl, et on inscrit son caractère d'identification à l'aide d'un dispositif d'introduction manuelle 12 par des mé-ffiolres-tamporio 5 et 4 dans la première cellule de la mémoire à ferrites 3° On répète cette opération, lors du réglage, jus-35 qu'à ce que tous les outils Wl à Vf - se trouvent dans le magasin .XX et que leur ordre soit reproduit électriquement dans la mémoire à ferrr.tes 3» Des positions non occupées dans le magasin à chaîr-é 1 son* .reproduites par un caractère d'identification nul dans la. mémoire à ferrites 3» De même, un outil qui occupe plu-40 soeurs positions dans le magasin d'outils 1 est reproduit par 71 47727 4 2125270 un nombre correspondant de caractères d'identification dans la mémoire à ferrites 3° On va décrire ci-après le déroulement de l'opération de changement d'outil» 5 La commande non représentée de la machine- outil exige» par exemple, un outil ayant le caractère d'identification Z (flèche 20). Cet ordre est appliqué par le sys-tème de commande 6 à un étage à coïncidence 8. En même temps, par des impulsions cadencées du système de commande 6 (flèche 7) 10 les différents caractères d'identification ZI à Z^ sont appelés successivement à l'aide de la mémoire-tampon 4 et sont réinscrits. Dans l'étage à coïncidence 8, le caractère d'identification chaque fois appelé est comparé, par la mémoire-tampon 5» avec le caractère d'identification Zx exigé par la commande. 15 En même temps, à chaque impulsion de déca lage pour la mémoire à ferrites 3, une impulsion est envoyée par la ligne 9 à un compteur d'impulsions 10. Lorsque le caractère d'identification venant d'être appelé dans la mémoire à ferrites 3 coïncide avec le caractère d'identification Zx de 20 l'outil demandé, l'organe 8 constate la coïncidence et émet un ordre en vue du blocage de l'envoi des impulsions cadencées et du compteur d'impulsion 10 (ligne 11). Par conséquent, le nombre de pas N mémorisé dans le compteur d'impulsion 10 corres-pond au nombre de pas que le magasin à chaîne 1 devrait effec-25 tuer afin que l'outil Wx en question parvienne, dans l'un des deux sens de marche, au poste de prélèvement 19» Ce nombre de pas peut être exploité par le fait qu'il est comparé, dans un calculateur 14, avec le nombre total N_ de pas possibles, le S nombre N pouvant être mémorisé dans des interrupteurs à déca-S 30 des 18. Lorsque la comparaison indique que N 4, 1L./2 , le X g calculateur 14 envoie par la ligne 15 un ordre au magasin à chaîne 1 de manière que ce dernier tourne dans le sens de la flèche 2 + . Par contre, lorsque le calcul indique que N y N /2 , le calculateur émet un ordre pour faire progresser 35 le magasin à chaîne 1 dans le sens de la flèche 2 - , car le temps de rotation dans ce sens est alors plus court que dana le .. sens inverse. En plus de cette comparaison, le calculateur détermine encore le nombre de pas nécessaires du magasin 40 à chaîne 1, à savoir dans le premier cas Nx pas et dans le 71 47727 ? 2125270 dernier cas N - U pas. Pour déterminer le nombre de pas du g X magasin à chaîne 1, un'générateur d'impulsions 17 qui est actionné à chaque pas coopère avec le magasin à chaîne. Ce générateur d'impulsions 17 est relié à un compteur de pas 16 dont 5 l'état N correspond chaque fois au nombre de pas déjà effectués. Lorsque le nombre F coïncide avec le nombre déterminé dans le calculateur 14, le dispositif transporteur du magasin à chaîne 1 reçoit un ordre d'arrêt, car l'outil désiré W (caractère d'identification Z ) se trouve alors au X X 10 poste de prélèvement 19. L'outil est retiré du magasin à chaîne 1 et introduit dans la broche» Simultanément, son caractère d'identification est effacé dans la mémoire à ferrites 3 et conservé dans la mémoire intermédiaire 5a» Ce caractère peut alors être affiché par un dispositif indicateur 13» Dans le cas où 15 un. outil déjà utilisé est introduit par le dispositif de changement dans le magasin à la place de l'outil venant d'être prélevé, le caractère d'identification de cet outil réintroduit dans le magasin, qui avait été également conservé dans la mêmt>i«= xe intermédiaire 5a, est inscrit à la position effacée dans la 20 mémoire à ferrites 3» Ainsi, l'ordre des outils Wl à W dans "le magasin à chaîne^correspond de nouveau à l'ordre électrique des caractères d'identification des outils dans la mémoire à ferrites 3» En effet, en cas de sélection d'un autre outil, on vérifie ainsi, à partir de ce nouveau caractère, les caractères 25 faisant suite à ce dernier, à savoir d'abord de W , à W et, X XL ensuite, de nouveau de Wl à Wx_-^ » Le mode de fonctionnement de la mémoire à ferrites 3 à la manière d'un registre à circulation permet également de concevoir l'utilisation, non pas d'une mémoire magnétique à ferrites, mais d'éléments semi-30 conducteurs particuliers en montage du type registres à déca» lage. Dans ce cas, il faut prévoir une alimentation de secours par une batterie-tampon pour pallier à toute défaillance du secteur. 71 47727 6 2125270 REVENDICATIONS i ' ' 1. Dispositif pour commander le changement d'outil automatique sur une machine-outil, les outils pouvant être placés aux différentes positions d'un magasin 5 d'outils susceptible de passer en regard d'un poste de changement et la position dans l'espace des différents outils dans le magasin pouvant être reproduite électriquement, sous la forme d'inscription d'identification correspondant aux outils, dans une mémoire qui commande le mouvement du magasin et l'opération 10 de changement d'outil caractérisé par le fait qu'on peut faire passer les caractères d'identification des outils, se trouvant dans la mémoire purement électronique, d'abord en cadence par un étage à coïncidence auquel est, en outre, appliqué le caractère d'identification de l'outil exigé par la commande, et que 15 le mouvement relatif du magasin par rapport au poste de changement peut ensuite être commandé en fonction du nombre d'impulsions cadencées arrivant dans un compteur jusqu'à l'établissement de la coïncidence. 2o Dispositif suivant la revendication 1, 20 caractérisé par le fait que le nombre des impulsions cadencées reçues par le compteur et le nombre total des positions du magasin peuvent être comparés l'un avec l'autre dans un calculateur,- et que le sens de marche et le nombre de pas du magasin peuvent être commandés en fonction du résultat de cette compa-25 raisono 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'en fonction du' mouvement du magasin peut être actionné un générateur d'impulsion auquel est relié un compteur de pas dont l'état peut être comparé en con- 30 tinu avec la valeur déterminée dans le calculateur. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le caractère d'identification de l'outil prélevé est effacé dans la mémoire et peut être reporté dans une mémoire intermédiaire, et que le caractère d'identifi- 35 cation de l'outil remis dans le magasin à la position libérée auparavant est inscrit dans la mémoire à la place du caractère de l'outil prélevé. 5» Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la mémoire électronique est une 40 mémoire à ferrites.