Brevet FR2213836A1 — publié le 19740809

-1 2213836 La présente invention a pour objet un dispositif de positionnement d'une partie, notamment d'une coulisse ou d'une table d'une machine outil ou semblable, présentant au moins une buttée. □ans des dispositifs de ce genre il est connu d'utiliser des buttées avec des sondes mobiles, agissant sur des interrupteurs qui coupent l'alimentation de la partie mobile quand l'interrupteur est actionné par la sonde (voir par exemple le brevet allemand no. 1 134 915). Ce genre de buttées ne donne pas de garantie en ce qui concerne la rapidité de l'interruption après que la buttée aie été actionnée, c'est-à-dire qu'il est incertain à quelle distance la partie passe au delà de la position prédéterminée. □n connait des machines à commande numérique où une différence entre la position atteinte et une position prédéterminée est indiquée et transmise à- une unité de commande pour la correction (DOS 1 577 485). Ce genre de buttée n'est cependant utilisable que en combinaison avec des machines à commande numérique de construction complexe. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de positionnement présentent des buttées agissant très précis et pouvant être utilisé d'une façon simple et n'importe où. Pour cela, le dispositif est caractérisé en ce que la buttée est constituée par la combinaison d'un émetteur, qui produit auprès d'une position prédéterminée ou de buttée de la partie une grandeur passant par zéro, et d'un système servo, commandé par ladite grandeur et prévu pour effectuer le positionnement. La buttée peut pour cela agir de façon électrique ou pneumatique ou éventuellement hydraulique, Un dépassement de la position de buttée est rendu impossible vu l'action servo qui amène une partie en tout cas dans sa position de buttée ou prédéterminée. La précision de cette position dépendra uniquement de la sensibilité du système servo.- Ce système peut en même temps être utilisé pour le déplacement de la partie commandant un moteur servo, soit par la buttée soit par une commande programmée ou à'cycle. 2 2213836 □es formes d'exécution de l'objet de l'invention sont décrites ci-après.à l'aide des dessins. La figure 1 montre schématiquement l'équipement électrique d'une buttée. La figure 2 .montre les données nécessaires pour la commande; les figures 3 et 4' montrent des coupes d'un mécanisme de buttée avec des sondes mécaniques; la figure 5 montre un dispositif de positionnement agissant comme système de copie; la figure 6 est une coupe schématique d'une partie du dispositif, tel que représenté dans la figure 5 et la figure 7 représente schématiquement un dispositi pour la commande d'un cycle mobile. La forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention représentée dans la figure 1 contient une partie réglable, par. exemple une table 1 d'une machine, actionnée au moyen d'un arbre 2 par un moteur servo 3 à courant continu dans les directions indiquées par une flèche. La partie 1 contient un émetteur 4, par exemple un petit cylindre en.matière conductive ou ferromagnétique, présenté schématiquement, qui lors du déplacement de la partie 1 arrive dans le domaine de deux bobines symétriques j? de mesure 6 d'un pont de mesure, fixée à une partie fixe 5 de la machine. Le pont de mesure est alimenté par un générateur 7 en courant alternatif. La.sortie du pont agit sur un amplificateur de différence 8, dont la sortie est amenée à un démodulateur 9. A la sortie de ce démodulateur apparait un signal selon le diagramme A'de la figure 2, c'est-à-dire si longtemps que l'émetteur 4 reste en dehors du domaine des bobines 8, le point est égalisé et aucun signal se produit. Si l'émetteur 4 arrive depuis un côté dans le domaine d'une bobine 6 et influence celle-ci, un . signal d'une direction déterminée sera produit jusque la partie 4 se sera placée symétriquement entre les bobines 6 dans une position de buttée, ou prédéterminée. Lors d'un déplacement dans 3 2213836 la même direction, un signal de direction opposée est produit, vu que maintenant l'influence sur l'autre bobine 6 est plus grande, Comme le montre la figure 2 on peut, au moyen d'éléments logiques non représentés, produire un signal de préparation selon le 5 diagramme B, si longtemps que la partie 4 se trouve dans le domaine des bobines 6.' La commande servo ne peut agir que lorsqu'un signal selon le diagramme A se présente. En outre, les _ états à la fin du domaine de préparation peuvent être magasinés, comme le montre le diagramme C de la figure 2. 10 Si le signal A est amené au moteur servo 3 pendant l'action du signal B ou pendant l'amplification du signal C, le moteur entrainera l'arhre 2 et la partie 1 si longtemps que le courant arrive. La direction de déplacement est choisie de sorte que-la partie 1 avec l'émetteur 4 soit dirigée contre la position de 15 buttée ou prédéterminée, dans laquelle la partie 4 se trouve placée symétriquement entre les bobines 6, et aucun signal de commande pour le moteur servo 3 n'est produit. On obtiendra alors, si cela est nécessaire, par basculement la position exacte de buttée. On obtiendra sans autre une précision dans l'ordre de -3 20 grandeur de 10 mm. Les figures 3 et 4 représentent une forme d'exécution d'un mécanisme de buttée avec sonde, dans lequel on aura donc pas un émetteur relié avec la partie a positionner agissant sur des bobines de mesures. Le mécanisme est utilisé par exemple pour' 25 déterminer la position axiale d'une surface de front ou d'un épaulement radial d'une pièce 10, telle que représentée dans la figure 3. La sonde contient un bras en deux parties 11a, 11b avec une articulation 12 et de chaque côté des buttées 13. La buttée peut agir sur les deux côtés. La partie intérieure 11b du 30 bras est fixée à un support 14-, articulé au moyen d'un arbre 16 à la partie du haut d'un boîtier 15. Le mouvement latéral de la partie intérieure cylindrique 11b du bras est limité par son jeu dans une ouverture 17 d'une paroi frontale du boîtier. Un émetteur 4' est fixé au support 14, agissant sur l'autre émetteur 5', re-35 présenté que schématiquement, présentant des bobines de mesures 6 4 2213836 non représentées et déplacées latéralement. Une barre 18 fixée au support 14 est placée à l'intérieur du bqîtier librement entre deux ressort de pression 19. Entre chaque ressort 19 et la barre 18 est placé un disque 20, qui est dépla-5 çable le long de deux barres 21 de guidages. Un axe 22 mobile avec une poignée 23 actionable depuis l'extérieur contient une' équerre 24, laquelle est placée entre l'un des disques 20 et la barre 18 et rend par ce fait le ressort représenté à gauche de la figure 4 inactif, cependant que le ressort placé à droite agit au 10 moyen du disque 20 sur la barre 18, positionnant ainsi celle-ci, -le support 14 et le bras de sonde 11 dans une position finale à gauche, dans laquelle la partie intérieure du bras 11b s'appuie à gauche contre la paroi de l'ouverture 17. Le système est ainsi prêarmé resp. non-égalisé, vu que la partie 4' se trouve en ce 15 moment symétriquement par rapport au deux bobines de mesures 6 alors que le bras de la sonde 11 se trouve lui même symétriquement dans l'ouverture 17. L'émetteur est donc non-égalisé dans sa position de repos représentée et produit un signal de sortie d'une direction bien déterminée. 20 Le boîtier 15 avec les parties décrites auparavant est monté sur une coulisse 25, déplaçable au moyen d'un cylindre et d'un piston 26 de commande à l'aide d'une bielle 27, afin d'amener le dispositif de buttée dans le domaine de la pièce 10 et de l'éloigner une fois le positionnement étant fait. 25 Comme décrit auparavant, le système de buttée est armé dans "une certaine direction, de sorte que sous l'aetion de la pression attendue de la pièce contre l'une des buttées 13, le bras de sonde se déplace de la position asymétrique représentée contre la position symétrique, c'est-à-dire contre la droite de la figure 4. 30 Pendant la mesure, l'émetteur dans sa position de repos produit un signal de sortie d'une direction déterminée. Sous cette action, le système servo amène la pièce 10 contre la sonde. Au moment même que la pièce heurte la sonde, celle-ci se déplacera de la position d'armage et asymétrique en direction de sa position 35 symétrique. Après une éventuelle égalisation, on obtiendra un positionnement 5 2213836 exact dans sa position médiane avec la sonde et avec la pièce dans sa position prédéterminée. Si la sonde n'était pas préarmée et l'émetteur pas deséquilibré, un signal de mesure produirait que lorsque la position de 5 buttée serait déjà dépassée. Une correction en sens inverse serait alors nécessaire; dans un tel cas il pourrait que la sonde ne suiverait pas une correction dans ledit sens. Un équilibrage sûr et rapide dans la position de repos resp. prédéterminée de la pièce ne pourrait dans un tel cas pas être garanti. 10 Les figures 5 et 6 montrent schématiquement une utilisation du dispositif de positionnement dans une commande pour copier. Une table 1 déplaçable à l'aide de deux moteurs 30 x et 30y et de deux arbres 31.x.et 31y présente un support 32, auquel un émetteur 33 avec deux paires de bobines de mesure 34 x et 34y, disposées en 15 forme de croix, sont fixées. L'émetteur 33 se trouve au dessus d'un disque 36, actionné par un moteur 37 (fig. 6) à une vitesse réglable au moyen d'un régleur 38. Ce disque porte un émetteur cylindrique 39 comme conducteur électrique et/ou ferromagnétique. Soit deux bobines 34 x resp. 34y sont branchées selon la fig. 1 dans un 20 pont, agissant à l'aide d'un amplificateur servo 4ox resp. 40y sur un moteur servo 30x resp. 30y. Quand l'émetteur 39 se trouve selon la fig. 5 symétriquement à l'intérieur des bobines 34x et 34y, chaque mouvement de la partie 39 par rapport aux bobines influencera l'un ou les deux desdits ponts et ainsi la marche du moteur 25 servo. La table 1 suivera ainsi exactement le mouvement de la partie 39 et décrirera un mouvement rotatif quand le disque 39 "tournera, comme le montre la ligne interrompue dans la fig. 5. Cette commande de la table 1 peut servir par exemple pour le fraisage d'une rainure circulaire ou pour le siage d'un trou rond 30 dans, une pièce de travail. On obtiendra ainsi une très grande précision, comme cela a .été décrit auparavant. Le. même dispositif peut servir, pour copier des autres mouvements. La partie 39 peut par exemple être guidée le long d'un patron afin de pouvoir copier un contour.quelconque. 35 La figure 7 montre schématiquement une autre variante du B 2213836 dispositif; les mêmes parties étant désignées par les mêmes signes de références, tels que employés dans les figures 5 et 6. Ces parties connues et déjà décrites ne seront plus précisées. Dans le cas prisent, la table 1 de la machine porte des parties émetteur 5 resp. des buttées 39x resp. 39y en matériaux conductifset/ou ferromagnétiques en direction des flèches indiquées le long de règles déplaçables 41x resp. 41y. Les buttées 39 agissent chacune sur une des parties émetteur 5x resp. 5y avec deux bobines de mesure selon fig. 1. Chaque 10 partie émetteur est reliée à un amplificateur servo 40x resp. 40y, agissant lui même sur l'amplificateur 30x resp. 30y. Les amplificateurs servo sont branchés à une commande à cycle 42, rendant les émetteurs actifs ou inactifs. Malgré que les émetteurs 5x et 5y sont présentés dans la figure 7 sur une seule partie de la 15 machine, il est évident que l'émetteur 5x suivera les mouvements de la table 1 en direction de l'axe Y, afin qu'il puisse toujours rester dans le domaine angulaire des buttées 39x et que l'émetteur 5y suivera la table 1 en direction de l'axe X, afin de rester dans le domaine angulaire des buttées 39y. 20 La commande se fait de sorte que un point A de la table se dirige selon les flèches B, C, D et retourne-en position A. Les buttées fonctionnent alors comme commande et font basculer la table 1 dans une position. Ensuite, la commande de cycle redevient .active et amène la table dans la prochaine position de buttée, dans 25 laquelle la buttée correspondante devient active et amène la table dans la position exacte. Comme il a déjà été mentionné, les émetteurs électriques peuvent pratiquement dans tous les cas être remplacés par des émetteurs pneumatiques ou hydrauliques, agissant soit en directe 30 sur un système pneumatique resp. hydraulique, ou alors par des. circuits électriques, sur un ou plusieurs moteurs servo. Un avantage principal du dispositif de positionnement décrit réside dans le fait que un réglage fin des buttées ne doit pas nécessairement se faire mécaniquement mais peut aussi être obtenu 35 par un réglage électrique du pont correspondant. Il est évident 7 2213836 que lors du réglage électrique du pont, la partie 4 (fig. 1} ne sera plus placée exactement symétriquement entre les bobines B pour pouvoir régler le pont. B 2213836 Revendications 1. Dispositif de positionnement pour une partie, présentant au moins une buttée, caractérisé en ce que la buttée est constituée par la combinaison d'un émetteur, qui produit auprès d ' une position prédéterminée ou de buttée de la partie une grandeur passant par zéro, et d'un système servo, commandé par ladite grandeur et prévu pour éffectuer le positionnement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un émetteur électrique pour la commande d'un moteur servo réversible ou un émetteur pneumatique pour la commande.d'un piston ou d'un moteur pneumatique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur électrique contient deux bobines de. mesure reliées en pônt, sur lesquelles agit une buttée conductive et/ou ferromagnétique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système servo et commandable soit par l'émetteur soit par une commande à cycle ou programmée, afin de commander la partie, par exemple une partie de machine, selon un programm prédéterminé à travers plusieurs positions prédéterminées ou de buttées. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur contient une'sonde mécanique, étant mobile sous l'action d'une force de frappe et faisant partie d'un émetteur pour produire la grandeur et en ce que l'émetteur n'est, pas égalisé quand la sonde' n'est pas sollicitée et produit une grandeur d'une direction déterminée qui sous l'action de la force de: frappe est çjirigée vers zéro.. B. -Dispositif selon -la revendication 5, caractérisé eri ce que la sonde est préarmée élastiquement et que deux parties de 9 2213836 l'émetteur sont déplacées de leurs positions réciproques et en ce que les parties de l'émetteur sont déplacées en direction de zéro sous l'action de la force de frappe, 7. Dispositif selon la revendication 5 ou B prises séparé- 5 ments, caractérisé en ce que la direction de l'inégalité peut être choisie, par exemple- en préarmant la sonde en direction opposée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que une sonde est suspendue mobile entre deux buttées et en ce 10 que un ressort est amené par des côtés apposés contre la sonde. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les ressorts agissent chacun par l'intermédiaire d'un disque sur un bâton de la sonde et en ce qu'un support basculant environ 15 dans l'axe du bâton est dirigeable entre l'un des disques et le bâton. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que un positionnement continu est prévu en faisant suivre un 20 émetteur, qui est actionné par le moteur servo, constamment un organe mobile, de sorte que la partie elle aussi suivra ledit organe et les mouvements de celui-ci. 11. Dispositif, selon la revendication 10, caractérisé en ce 25 que des émetteurs actifs dans deux directions coordonnées sont prévus et agissant chacun sur un des deux systèmes servo étant actifs dans deux directions de coordonnées.