Brevet FR2198340A1 — publié le 19740329

L'invention concerne un procédé et un dispositif destinés à mesure l'usure de la surface d'incidence d'outils enlevant les copeaux. L'image de lemplacement où se fait la mesure est transmise au moyen d'un appareil de télévision qui traite des signaux à amplitude modulée. Pour adapter le réglage des machines d'usinage enlevant des copeaux, il est absolument indispensable, d'être renseigné sur lfétat de l'outil au cours de I'opéra- tion d'usinage. En raison de la multiplicité des conditions d'usinage, un tel procédé de mesure est soumis à des exigences particulières. On connattdéjà, pour la mesure de l'usure de la surface d'incidence, un procédé optique, dans lequel la largeur de marques d'usure,placées sur la surface d'incidence de l'outil et éclairées de façon appropriée1 est examinée par un microscope spécial dans le champ d'une caméra de télévision. L'observation et le traitement quantitatif des signaux de détection s'effectuent au moyen d'un appareil de télévision comportant des installations électroniques supplémentaires. En raison de l'inaccessibilité des marques d'usure, l'opération de mesure ne peut pas être effectuée pendant l'opération d'enlèvement de copeaux, ce qui constitue un inconvénient. En outre, d'autres facteurs, tels que les dimensions de l'outil de la pièce et de la machine, de même qu'en ce qui concerne la technique de la mesure la dimension de la caméra de télivision, jouent un role décisif. Pour ces motifs, il est nécessaire d'interrompre l'opération d'enlèvement de copeaux et d'enlever l'outil, par exemple un outil de tour à plaquette rapportée, du champ de la caméra de télévision. Ainsi, le procédé optique connu de mesure de l'usure ne peut être utilisé que pour des contrôles intermédiaires ou finaux. Le temps que fait-ici perdre l'opération de msure, et le temps qui s'écoule entre les différentes mesures, représentent précisément un gros inconvénient pour l'adaptation du réglage il n'est pas possible de procéder à un réglage constant de la bonne utilisation de la machine. L'objet de l'invention est de procurer un procédé et une installation pour mesurer l'usure de la surface dtincidence sur les outils travaillant par enlèvement de copeaux qui permettent d'éviter les temps morts en exécutant une mesure continue, et d'indiquer avec précision les caractéristiques d'usure. L'invention se propose de réaliser un procédé et une installation pour mesurer l'usure de la surface d'incidence sur des outils travaillant par enlèvement de copeaux, où l'image de l'emplacement éclairé de la mesure est transmise par un appareil de télévision qui produit des signaux d'amplitude modulée, les marques d'usure étant mesurées, et les organes de mesure appropriés agissant pendant l'opération d'enlèvement de copeaux. A cet effet, l'invention concerne un procédé pour mesurer l'usure de la surface d'incidence d'outils pour l'enlèvement de copeaux ou l'imagedel'emplacement éclairé où se fait la mesure est transmise au moyen d'une installation de télévision, qui fournit des signaux d'amplitude modulée, procédé caractérisé en ce que lton reproduit et représente comme emplacement de mesure la fente en forme de coin, formée par la surface d'incidence de l'outil et la surface de coupe de la pièce, parallèlement aux deux surfaces la délimitant, et que l'on mesure comme grandeur donnant la valeur de l'usure de l'outil, le changement de position de la pointe de la fente en forme de coin. Le dispositif pour l'exécution du procédé est caractérisé en ce qu'un objectif de prises de vues est relié par un câble conducteur d'image à la caméra de télévision dont l'appareillage de fonctionnement est monté en parallèle avec l'appareillage de l'écran et avec un étage de séparation des impulsions, pendant qu'au départ de l'appareillage de l'écran les signaux de synchronisation verticale sont raccordés sur l'entrée de démarrage d'un compteur d'impulsions et les signaux de synchronisation horizontale le sont à l'entrée de comptage du compteur d'impulsions, et qu'au départ de l'étage de séparation des impulsions les signaux d'image passent à ltentrée du compteur d'impulsions par l'intermédiaire d'un commutateur à seuil. Il y a ici avantage à ce que la caméra de télévision soit équipée d'une optique d'adaptation. Il y a aussi avantage à ce qu'une source de lumière soit montée avec l'objectif de prise de vues, sur le même plan que celui-ci et que la direction du rayon s'étende parallèlement à la surface en cours d'usinage de la pièce. Il est avantageux d'une autre façon, que pour éclairer l'emplacement de mesure, on utilise le rayonnement infra-rouge propre de la zone d'enlèvement de copeaux. Enfin, il est intéressant que le résultat du comptage du compteur d'impulsions soit inscrit, par l'intermédiaire d'un convertisseur de code, sur une imprimante de la valeur comptée. Le procédé suivant l'invention t ainsi que le dispositif pour l'exécution du procédé, permettent, en partant d'une image optique de l'emplacement de mesure révélé et en évaluant les signaux de télévision, de mesurer directement l'usure pendant l'opération d'enlèvement de copeaux. Ainsi, on évite les temps morts pour des mesures répétées, en faisant à des moments quelconques autant de mesures que l'on désire, ce qui permet de satisfaire aux conditions fondamentales pour l'utilisation dans une régulation d'adaptation. De plus, on peut asservir le réglage de l'opération d'enlèvement de copeaux à un signal Video correpondant à l'état momentané de l'usure. De plus le présent procédé de mesure de l'usure ouvre de nouvelles voies à la connaissance des phénomènes physico-chimiques au niveau de l'outil. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure i est une image schématique donnée par l'installation pour l'exécution du procédé suivant l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie dans la direction de la flèche II de la figure i. Le procédé sera expliqué plus en détail, à propos de la description que l'on trouvera plus loin du mode de fonctionnement de l'invention. Une fente 5 en forme en coin est formée par la surface d'incidence l d'un outil 2 et la surface de coupe 3 d'une pièce 4 (figure i). Pour éclairer cette fente 5 en forme de coin1 une source lumineuse 6 est disposée de telle façon que la direction du rayon s'étende parallèlement à la surface à usiner de la pièce 4. Dans le voisinage immédiat de la fente 5 en forme de coin est disposé un objectif de prise de vue de façon telle qu'il reproduise la fente 5 parallèlement à la surface d'incidence 1 et à la surface de coupe 3 (figure 2). A l'objectif de prise de vues 7 est raccordé un câble conducteur d'image 8, qui est relié à l'optique d'une adaptation 9 d'une caméra de télévision 10. Cette caméra 10 est reliée par son appareillage de fonctionnement ll à un écran 12, et en parallèle avec celui-ci à un étage de séparation des impulsions 13. Sur l'appareillage de l'écran 12, on prélève les signaux de synchronisationverticale que l'on envoie sur l'entrée de démarrage 16 d'un compteur d'impulsions 14. En outre, on prélève sur l'appareillage de l'écran 12 les signaux de synchronisation horizontale et on les envoie sur l'entrée de comptage 17 de ce compteur d'impulsions 14.Le signal d'image émis par l'étage de séparation des impulsions 13 est envoyé par l'intermédiaire d'un commutateur à seuil 19 à l'entrée d'arrêt 18 du compteur d'impulsions 14. Le système d'affichage du compteur d'impulsions 14 commande, par l'intermédiaire d'un convertisseur de code qui n'est pas représenté, une imprimante 15 qui enregistre le résultat du comptage. Pour mesurer l'usure de la surface d'ici dence, on procède de la façon suivante L'emplacement de mesure est défini par la fente 5 en forme de coin, qui est formée par la surface d'incidence 1 et par la surface de coupe 3. La zone de contact entre l'outil 2 et la pièce 4 se trouve ici, au commencement de l'opération d'enlèvement de copeaux,au point Po. Comme grandeur de la valeur mesurée pour l'usure on se sert du changement de position du point Po le long de la surface d'incidence 1 dans la direction du point P2, par exemple jusqu'au point Pi. La dimension de la valeur mesurée est appelée la largeur d'usure VB. L'emplacement de mesure éclairé est reproduit par l'objectif de prise de vues 7, et transmis,par le câble conducteur d'image 8 et l'optique d'adaptation 9, à la caméra de télévision 10. Les signaux modulés émis par l'appareillage de fonctionnement il sont envoyés à l'appareillage 12 comportant l'écran d'image. Il est ainsi possible d'obtenir déjà un agrandissement électronique, et de faire une observation visuelle du point de mesure, et, avec une échelle appropriée, de mesure l'usure. L'appareillage de fonctionnement 11 émet simultanément des signaux modulés qui vont à l'étage de séparation des impulsions 13. Les signaux de synchronisation verticale et horizontale sont envoyés séparément par l'appareillage de l'écran au compteur d'impulsions 14 par l'intermédiaire d'une porte. Le signal de synchronisation verticale est fourni ici à l'entrée de démarrage 16, et le signal de synchronisation horizontale à l'entrée de comptage 17. Le comptage est déclenché en ouvrant la porte du compteur d'impulsions 14 au moyen du signal de synchronisation verticale. Le passage du signal de synchronisation verticale fait par suite démarrer le comptage. On compte les lignes d'image d'après les signaux de synchronisation horizontale qui leur sont associés. es lignes d'image seront ici toujours comptées en commençant par la ligne 1. Ce comptage se poursuit jusqu'a ce que le niveau de tension du signal d'image change en raison de la première information d'illumination (pointe de la fente en forme de coin). Cette information d'illumination amène le commutateur à seuil 19 à répondre, et arrête ainsi l'opération de comptage. Le système indicateur des chiffres du compteur d'impulsions 14 commande, par l'intermédiaire d'un convertisseur de code (non représenté), une imprimante du montant compté qui enregistre la valeur mesuree. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATTONS 10) Procédé pour mesurer l'usure de la surface d'incidence d'outils pour l'enlèvement de copeaux où l'image de l'emplacement éclairé où se fait la mesure est transmise au moyen d'une installation de télévision qui fournit des signaux d'amplitude modulée, procédé caractérisé en ce que l'on reproduit et représente comme emplacement de mesure la fente (5) en forme de coin, formée par la surface d'-incidence (1) de l'outil (2) et la surface de coupe (3) de la pièce (4), parallèlement aux deux surfaces la délimitant, et que l'on mesure, comme grandeur donnant la valeur de l'usure de l'outil (2), le changement de position de la pointe de la fente en forme de coin. 20) Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, où l'installation de télévision est constituée d'une caméra de télévision avec son appareillage de fonctionnement, et d'un appareillage comportant un écran, dispositif caractérisé en ce que l'objectif de prise de vues (7) est relié, par l'intermédiaire d'un cable conducteur d'image (8),àla caméra de télévision (10), dont l'appareillage de fonctionnement (11) est relié en parallèle avec l'appareillage (12) comprenant l'écran, et avec un étage de séparation des impulsions, les signaux de synchronisation verticale étant envoyés, à partir de l'appareillage de l'écran (12), à l'entrée de mise en route (16) d'un compteur d'impulsions (14) et les signaux de synchronisation horizontale étant envoyés à l'entrée de comptage (17) d'un compteur dtimEulsions, et en ce que des signaux d'image sont envoyés, par l'intermédiaire d'un commutateur à seuil (19), de l'étage de séparation des impulsions (13) à l'entrée d'arrêt (18) du compteur d'impulsions (14) 30) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la caméra de télévision (10) est équipée d'une optique d'adaptation (9). 4 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on dispose une source lumineuse (6) sur le même plan que l'objectif de prise de vues (7), la direction du rayon lumineux s'étendant parallèlement à la surface de la pièce (4) en cours d'usinage. 5 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que,pour éclairer l'emplacement de mesure, on utilise le rayonnement infra-rouge propre de la zône d'enlèvement de copeaux. 60) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le résultat du comptage du compteur d'impulsions (14) est inscrit sur une imprimante (15) par l'intermédiaire d'un convertisseur de code.