Brevet FR2196879A1 — publié le 19740322

Les appareils à copier existants font intervenir nécessairement des dispositifs de commande analogique, ce qui sur une machine-outil à commande numérique entrasse des difficultés d'adaption. La présente invention a pour objet un dispositif de copiage à commande numérique, ctest-à-dire un dispositif de copiage dont les valeurs de sortie peuvent être directement délivrées aux moteurs d'une machine-outil. Le dispositif de copiage selon l'invention se distingue par le fait qu'il comporte une coulisse entralnée dans des déplacements linéaires par un moteur pas à pas, cette coulisse comportant des moyens de fixation d'un chablon à copier; un palpeur soumis à une action de rappel tendant à le maintenir en contact avec le chablon porté par la coulisse, ce palpeur entratnant par ses déplacements linéaires un premier générateur d'impulsions destiné à alimenter un moteur pas à pas de commande d'un chariot porteoutil d'une machine-outil; et par le fait qu'il comporte un second générateur d'impulsions alimentant le moteur pas à pas commandant ltentratnement de la coulisse et destiné à alimenter simultanément un moteur pas à pas entratnant une coulisse de la machine-outil sur laquelle ledit chariot porte-outil est monté coulissant. La figure 1 du dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution du dispositif de copiage selon l'invention. Le dispositif de copiage illustré comporte une coulisse l déplaçable linéairement dans des déplacements de va-et-vient à l'aide d'une vis-mère 2, en prise avec un écrou 3 solidaire de la coulisse, entratnée en rotation par un moteur pas à pas 4. Cette coulisse 1 présente des moyens de fixation 5 d'un châblon ou pièce à copier 6. Ce châblon se présente sous la forme d'une plaque 6 dont la tranche supérieure 7 représente le profil devant être copié. Ce dispositif de copiage comporte encore un palpeur 8 déplaçable linéairement dans un mouvement de va-et-vient perpendidulaire à la direction du déplacement de la coulisse 1. Ce palpeur est soumis à une action de rappel 9 tendant à maintenir son extr#- mité en contact avec la tranche 7 du châblon 6. Ce palpeur 8 comporte une denture 10 sur une partie de sa longueur en prise avec un pignon 11 solidaire d'un disque 12 tous deux pivotés sur un axe fixe 13. Ce disque 12 présente des perforations 14 uniformément réparties autour de sa périphérie et cone titue ainsi l'organe mobile d'un générateur optique d'impulsions électrique. Ce premier générateur comporte encore, disposées de part et d'autre du disque perforé 12 une source lumineuse 15 et une cellule photoélectrique 16. Les impulsions emises par cette cellule photoélectrique 16 alimentent, après avoir été mise en foD me si nécessaire, un premier diviseur 17. Le palpeur 8 comporte encore un curseur 18 coulissant avec frottement dû au ressort 19, le long du palpeur. Ce curseur est agencé de manière à fermer un premier contact 20, normalement ouvert, lorsque le palpeur 8 s'éloigne de la coulisse 1 et à fermer un second contact 21, normalement ouvert, lorsque le palpeur 8 se déplace vers ladite coulisse 1. Ainsi les impulsions délivrées par le diviseur, dont le taux de division peut être ajusté à volonté ou choisi parmi une gamme pré-établie, sont acheminés sur une première sortie 22 lorsque le palpeur 8 s'éloigne de la coulisse 1 et sur une seconde sortie 25 lorsque le palpeur 8 se rapproche de cette couliss 1. Enfin, le nombre d'impulsion#, compte tenu du rapport de division introduit par le diviseur 17, est proportionnel à l'amplitude du déplacement du palpeur 8. La machine-outil devant être commandée comporte une coulisse croisée dont le chariot porte-outil 24 se déplace perpendiculairement à la coulisse 25. Le chariot 24 est entratné dans ses déplacements par une vis-mère 26 entratnée enrotation par un moteur pas à pas 27. Ce moteur pas a pas 27 comporte deux entrées 28, 29. Lorsqu'vil est alimenté par son entrée 28, il entraîne le chariot 2h dans une course d'avance tandis que lorsqu'il est alimenté par son entrée 29, son sens de rotation est inversé et il entratne le chariot 24 dans une course de recul. Le dispositif de copiage à commande numérique comporte encore un second générateur d'impulsions 30 aliuientant d'une part une borne de sortie 51 et d'autre part un diviseur 52 dont la sortie est branchée sur le moteur pas à pas 4 entralnant la coulisse 1. La sortie 31 est destins être branchée sur l'entrée D3 d'un moteur pas à pas 54 entratnant au moyen d'une vis-mère 35 la coulisse 25 de la macnine-outil dans ses déplacements de va-etvient. Le fonctionnement du dispositif de copiage décrit est le suivant L'utilisateur branche les sorties 22, 23 et 51 sur les entrées respectives 28, 29 et 55 des moteurs pas à pas 2 et 34 coe mandant les déplacements de la coulisse croise 24, 25 de la machineoutil. Un châblon 6 est alors fixé sur la coulisse 1 et les rapports de divison des diviseurs 17 et 52 sont ajustés à la valeur dé5itée, par exemple 1:1 si la pièce à usiner doit avoir les mêmes dimensions que la pièce à copier 6. Puis le générateur d'impulsions 50 est enclenché et il délivre des impulsions d'une part au moteur pas à pas 4 entratnant la coulisse 1 mais simultanément d'autre part au moteur pas à pas 34 entratnant la coulisse 25 de la machine-outil à commander. Les déplacements de ces deux coulisses sont donc rigoureusement proportionnels puisque le nombre de pas du moteurs 4 et 34 sont identiques ou rigoureusemenb proportionnels suivant le rapport sélectiornié du diviseur 32. Lors du déplacement de la coulisse 1, le palpeur 8 qui est en contact avec le profil 7 à copier se déplace perpendiculai remit à cette coulisse 1 et provoque ainsi la géneration d'un certain nombre d'impulsions par le générateur optique qui lui est lié. Cç nombre d'impulsions rigoureusement proportionnel au déplacement du palpeur est envoyé sur l'entrée 28 ou 29 du moteur pas à pas r7 entratnant le chariot 24 de la coulisse croisée de la machine-outil suivant que Is palpeur 8 s'écarte ou se rapproche de la coulisse 1. Le déplacement de l'outil porté par ce chariot 24 sera donc rigoureusement proportionnel à l'amplitude du dtplacement du palpeur 8 et sa direction co.respondra à une avance respectivement un recul de l'outil suivant le sens du déplacement du palpeur 8. On a ainsi réalisé une unité de copiage à commande numé- rique qui peut être utilisée avec n'importe quelle machins outil pourvue de moteurs pas à pas par simple enfichage, Une seule unité peut même commander plusieurs machines-outil. La réalisation pratique d'une telle unité pourrait com porter, montés apparents sur un support frontal, la coulisse 1 et on sntralnement 2, ,, 4 ainsi que le palpeur 8. Le générateur optique et le curseur seraient montés monté0 bur la face arrière du support frontal tandis que ltélectronique associée à ces divers éléments serait montée sur un circuit imprimé pouvant être inter- changeable fixé sur le support frontal. Une telle unité pourrait alors être conçue pour être enfichable dans une. installation de commande numérique formée de plusieurs unités de commande identiques ou différentes et comportant une alimentation centrale ainsi qu'éventuellement des étages de puissance de sortie communs aux différentes unités de commande. Il est bien évident que dans des variantes le générateur d'impulsions actionné par le palpeur pourrait être d'un autre type qu'optique, par exemple magnétique, capacitif. De même, il est clair que des étages de sortie de puissance peuvent être prévus en fonction des moteurs 27 et 54 à commander. Enfin en variante le palpeur 8 pourrait se déplacer linéairement suivant une direction formant un angle avec la direction de déplacement de la coulisse 1. Dans ce cas il faudrait que le chariot 24 et la coulisse 25 de la machine-outil se déplacent suivant des directions formant le même angle. Bien antendu diverses modifications peuvent autre apportées par l'nomme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent dwebtre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de copiage à commande numérique caractérisé par le fait qu'il comporte une coulisse entraînée dans des déplacements linéaires par un moteur pas à pas, cette coulisse comportant des moyens de fixation d'un châblon à copier; un palpeur soumis à une action de rappel tendant à le maintenir en contact avec le chc- Son porté par la coulisse, ce palpeur entralnant par ses déplacements linéaires un premier générateur d'impulsions destiné à alimenter un moteur pas à pas de commande d'un chariot porte-outil d'une machine-outil; et par le fait qu'il comporte un second générateur d'impulsions alimentant le moteur pas à pas commandant l'entratnement de la coulisse et destiné à alimenter simultanément un moteur pas à pas entratnant une coulisse de la machine-outil sur laquelle ledit chariot porte-outil est monté coulissant. 2. Dispositif selon la revenidcation 1, caractérisé par le fait que le palpeur se déplace linéairement et perpendiculairement par rapport à la direction de déplacement de la coulisse. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de détection du sens de déplacement du palpeur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ce di#spositif de détection comporte un organe coulissant avec frottement sur le palpeur et actionnant un commutateur dirigeant les impulsions délivrées par le premier générateur sur des sorties distinctes suivant le sens du déplacement du palpeur. 5. Dispositif selon la revendication 1 et la revendication ), caractérisé par le fait qu'il comporte encore deux diviseurs l'un alimenté par le premier générateur d'impulsions et délivrant des impulsions aux sorties destinées à alimenter le moteur pas à pas entratnent le chariot porte-outil et l'autre alimenté par le second générateur d'impulsions et délivrant des impulsions au moteur pas à pas entratnent la coulisse portant la pièce à copier. 6. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le premier générateur d'impulsions est un générateur optique dont la partie mobile est entralnée par le palpeur. 7. Dispositif selon la revendicationîcu la revendication 2 caractérisé par le fait que le premier générateur d'impulsions est un générateur magnétique dont la partie mobile est entralnée par le palpeur. 8. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé par le fait que la coulisse est entratnée par le moteur pas à pas par l'intermédiaire d'une vis-mère.