Brevet FR2403867A1 — publié le 19790420

La présente invention concerne les machines à rectifier et se rapporte plus particulièrement aux machines a rectifier extérieures avec diamantage par molette. On sait que dans les machines à rectifier de ce type la meule doit être périodiquement diamantée en vue de lui conserver son efficacité pendant toute la durée de son utilisation. Lors de chaque diamantage de la meule,on doit soumettre celle-ci à l'action d'une molette qui provoque une réduction non négligeable du diamètre de la meule. En outre, ce diamantage n'est pas effectué dans la position de travail de la meule. Par conséquent, après chaque diamantage il est nécessaire de procéder à un réglage précis de la position de la meule par rapport aux pièces à rectifier et ceci pratiquement sans aucun point de référence, ce qui rend cette opération longue et compliquée et nécessite une main d' oeuvre très qualifiée. L'invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant un dispositif de contrôle et de commande pour machine à rectifier qui permette d'effectuer un diamantage de la meule, tout en assurant en permanence un positionnement précis de la meule par rapport à la pièce à usiner. Elle a donc pour objet un dispositif de contrôle et de commande pour machine à rectifier comprenant un bâti sur lequel sont montées déplaçables en translation, une table porte-meule équipée d'une meule et d'un moteur d'entraînement de celle-ci, et une table porte-molette équipée d'une molette et d'un moteur d'entraînement de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement pas-à-pas de la table porte-meule et de la table porte-molette, des moyens mécaniques de contrôle permanent des positions relatives-de la meule et de la molette et des moyens électroniques de commande des déplacements desdites tables en fonction des signaux reçus desdits moyens mécaniques de contrôle et du cycle de fonctionnement que doit effectuer la machine. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 est une vue en perspective d'une machine à rectifier extérieure équipée du dispositif de contrôle et de commande suivant l'invention - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue partielle de dessus de la machine de la Fig. 1 - la Fig. 4 est une vue partielle d'un détecteur de position ang. re associé aux r#oyens -de déplacement des tables pDrte-meule et porte-molette - la Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4 - la Fig. 6 est un schéma montrant l'évolution des positions relatives de la meule et de la molette au cours du fonctionnement de la machine et - la Fig. 7 est un schéma synoptique du circuit électronique de commande du dispositif suivant l'invention. A la Fig. 1, on a représenté une machine à rectifier équipée d'un dispositif de commande et de contrôle suivant l'invention. Cette machine comporte un bâti 1 sur lequel sont montées à coulissement par l'intermédiaire de glissières en queue d'aronde 2 et 3 une table porte-meule 4 et une table portemolette 5. Sur la table porte-meule 4, est monté un moteur électrique 6 d'entraînement en rotation de la meule 7 de la machine à rectifier. Sur la table porte-molette 5, déplaçable parallèlement à la table porte-meule 4, est monté un moteur électrique 8, d'entraînement d'une molette 9 de diamantage de la meule 7. Les tables 4 et 5-sont entraînées respectivement par des moteurs 10 et il tels que des moteurs électriques pas-àpas auxquels sont associés des capteurs angulaires de position 12 et 13 qui seront décrits par la suite. Les moteurs 10 et Il assurent lrentraînement des tables 4 et 5, par l'intermédiaire de moyens mécaniques classiques tels que des systèmes vis-écrou non représentés. Le dispositif de contrôle proprement dit qui va maintenant être décrit et dont font partie les moteurs 10 et Il et leurs capteurs angulaires 12, 13 associes, comporte, comme le montre la Fig. 1 une partie 14 associée à la table portemeule 4, une partie 15, associée à la table porte-molette 5 et une partie 16, fixe, solidaire du bâti de la machine. La partie 14 du dispositif suivant l'invention comporte un support 17 fixé sur la table 4. Ainsi que le montre la Fig. 2, sur le support 17, est monté à rotation sur un axe vertical 18 un fléau 19 dont les extrémités sont respectivement destinées à coopérer avec la partie 15 solidaire de la table porte-molette 5 et la partie fixe 16 du dispositif. Les extremités du fléau 19 présentent chacune des patins verticaux 20, 21 rectifiésavec précision et très durs-,réaliséspar exemple en carbure de tungstène. Les patins 20 et 21 du fléau 19 s'étendent sur une longueur telle qu'ils puissent venir en appui sur des éléments correspondants des parties 15 et 16 du dispositif lors des déplacements angulaires du fléau 19 sur son axe 18 et des déplacements relatifs des diverses parties du dispositif. L'axe 18 du fléau 19 est monté à rotation dans deux roulements à billes 22, 23. Le roulement 22 est logé dans un alésage ménagé dans le support 17, alors que le roulement 23 est monté dans un orifice prévu dans un cache de protection 24 fixé au support 17. Le patin 20 du fléau 19 coopère avec la partie 15 solidaire de la table porte-molette qui va être maintenant décrite. Comme le montrent les Fig. 1 et 2, cette partie 15 comprend un support 25 sur lequel est monté un bras 26 réglable en position angulaire et portant à son extrémité un couteau 27 contre lequel prend appui le patin 20 du fléau 19. Le bras 26 est immobilisé sur le support 25 par une vis 28 coopérant avec un écrou 29 et permettant d'assurer le réglage angulaire dudit bras. La partie 16 du dispositif de l'invention qui est solidaire du bâti I de la machine, comporte une console 30 sur laquelle estmont#e une éqiierre 31 pourvue cDune glissière en queue d'aronde 32 parallèle à la direction de déplacement des tables 4 et 5. Sur la glissière 32, est monté à coulissement un support 33 réglable en position par une vis 34 engagée dans un trou fileté ménagé dans une saillie 31a du support 31. Dans le support 33, est ménagée une rainure en queue d'aronde orthogonale à la glissière 32. Dans cette rainure, est montée déplaçable une coulisse de section complémentaire, et qui fait partie d'une platine ou support 35. Le réglage en position de la platine 35 est assuré par une vis 36 coopérant avec une pièce filetée 37 fixée à son extrémité tournée vers l'extérieur de la machine. La platine 35 porte un bras oscillant 38, monté à rotation sur un axe vertical 39 fixé dans un logement 40 de la platine par l'intermédiaire d'un roulement à billes 41, Le bras oscillant 38 porte son extrémité tournée vers le fléau 19, un couteau vertical 42 destiné à coopérer avec la platine 21 dudit fléau. Sur le bras 38, est en outre fixée une plaque de lecture 43 pourvue de lumière 44 et 45 dans lesquelles sont engagées des vis de maintien 46, 47. La plaque de lecture 43 est déplaçable par le bras 38, au-dessous de contacts 48 de jauges 49 de mesure des déplacements en translation de la table porte-meule 4. Elle est destinée à provoquer successivement la fermeture des contacts 48. Les jauges 49 sont connectées à un circuit électronique de commande des moteurs électriques pas-à-pas 10 et 11, en fonction d'une part de la position de la tête porte-meule, donnée par les capteurs 49, et d'autre part, des indications des détecteurs de position angulaire 12, 13 associés aux moteurs. L'un desdits détecteurs est représenté aux Fig. 4 et 5. Il comprend un boîtier 50 solidaire du stator du moteur pas-àpas associé et dans lequel est monté à rotation un disque perforé 51 calé sur l'arbre du moteur. Comme le montre la Fig. 2, le disque 51 comporte deux rangées de perforations 53, 54 régulièrement espacées à sa périphérie. Les perforations des deux rangées sont disposes de façon que le centre d'une perforation 54 soit situé sur un rayon du disque passant par le milieu de la droite joignant les centres de deux perforations 53 situées de part et d'autre de la perforation 54. Devant chaque rangée de trous 53 et 54 qui reçoivent la lumière de sourcesepar l'intermédiaire de conduits de lumière tels que 55, sont placés des composants photosensibles 56, 57 qui font partie d'une tête de lecture 58 connectée au circuit électronique de commande de l'ensemble représenté schématiquement à la Fig. 7. Le circuit de la Fig. 7 comporte principalement les détecteurs 12, 13 associés aux moteurs pas-à-pas 10, 11 d'entraînement des tables porte-meule et porte-molette 4 et 5. Ainsi que le montrent les Fig. 4 et 5, les détecteurs 12 et 13 comportent chacun un disque perfore 51 disposé entre les détecteurs 12, 13 et des lampes d'excitation 60 qui sont avantageusement connectées en série. Les disques perforés 51 comportent, dans le présent mode de réalisation, deux pistes de cent trous chacune de sorte que le dispositif électronique associé peut contrôler le fonctionnement d'une piste par rapport à l'autre. Les détecteurs 12 et 13 ont leurs sorties connectées à des circuits logiques. La sortie du détecteur 12 est connectée à une entrée d'un premier circuit logique 61 qui reçoit sur une autre entrée des impulsions de rotation. La sortie du détecteur 13 est connectée à une entrée d'un second circuit logique 62 qui reçoit sur une autre entrée lesdites impulsions de rotation déjà appliquées au circuit 61. Les sorties des détecteurs 12 et 13 sont en outre connectées chacune à une entrée d'un circuit 63 de détection d'écart entre les positions relatives de la meule 7 et de la molette 9. La sortie du circuit logique de molette 61 est connectee à une première entrée d'un circuit logique 64 de commande du moteur d'entraînement de la meule. La sortie du circuit logique de meule 62 est connectee à une seconde entrée du circuit logique 64. La sortie du circuit 63 de détection d'écart est connectée à une troisième entrée du circuit logique 64 en vue d'assurer le blocage du circuit logique en cas de défaut Enfin, sur une quatrième entrée, le circuit logique 64 reçoit des signaux de commande de défaut provenant soit des capteurs 49 (Fig. 1), soit d'un dispositif de sécurité non représenté. Le fonctionnement du dispositif va être maintenent décrit en se référant aux schémas de la Fig. 6 montrant les positions relatives de la meule et de la molette au cours du fonctionnement de la machine à rectifier. Sur le schéma de la Fig. 6, on voit que la meule 7 est placée à une distance de garde g déterminée par rapport à la pièce P à usiner. Le fléau 19 se trouve en contact d'une part avec le support 25 solidaire de la molette 9, et d'autre part avec le bras 38 de la partie fixe du dispositif de contrôle. La position de départ de la machine se trouve ainsi réglée, la molette 9 se trouvant à une certaine distance de la meule 7. Pures un certain temps de fonctionnement, la meule 7 qui n'a pratiquement pas subi de réduction de diamètre au contact de la ou des pièces P usinées, subit un diamantage. A l'issue de cette opération, les divers élements du dispositif occupent les positions relatives représentées en B sur la Fig. 6. On voit que le bord de la meule 7 se trouve toujours à la distance de garde g de la pièce P à usiner, mais que le diamètre de la meule ayant été réduit au cours du diamantage, l'axe de la meule 7 a du être déplacé d'une distance x. Quant à la molette qui, en position de repos, se trouve à une distance constante du bord de la meule, elle a dû être avancée d'une distance 2x égale au double du déplacement de l'axe de la meule 7. En se référant ensuite à la partie C de la Fig. 6, on voit qu'après un second diamantage de la meule 7, celle-ci a dE être avancée d'une distance 2x par rapport à sa position initiale, alors que la molette 9 a été déplacée d'une distance 4x. On voit donc que pour que les conditions initiales de réglage de la meule par rapport à la pièce à usiner soient satisfaites après chaque diamantage, il est nécessaire que la molette soit déplacée d'une distance égale au double de la distance de déplacement de la meule. Cette fonction est assurée par le dispositif des Fig 1 à 5 en combinaison-#vec le circuit électronique représenté à la Fig. 7. On suppose que la machine à rectifier se trouve initialement réglée de façon qu'une opération de rectification puisse avoir lieu. Dans ces conditions, la meule 7 que l'on va supposer neuve, c'est-à-dire d'un diamètre maximal, se trouve à la distance de garde g de la pièce à usiner. La position de la meule, et par conséquent celle de la table porte-meule 4 est traduite par I#état des capteurs 49 dont les contacts 48 coopèrent avec le bras 38. Ce bras qui occupe une certaine position angulaire prend appui par son couteau 42 sur le patin 21 du fléau 19. Le patin 20 du fléau 19 prend appui à son tour sur le couteau 27 du bras 26 solidaire de la table porte-molette 5. I1 en résulte qu'à partir de la position initiale de la meule 7 par rapport à la pièce à usiner qui constitue en fait une position de référence, les positions dc tous les organes de la machine sont définies avec précision. Le moteur 6 d'entraînement de la meule 7 est alors mis en route et le moteur pas-à-pas 10 d'entraînement de la table porte-meule 4 est déclenché de sorte que la meule 7, après avoir franchi la distance de garde qui-la sépare de-la pièce à usiner, entame celle-ci. L'avance de la table porte-meule 4 se traduit par un déplacement en translation de l'axe du fléau 19 de sorte que le patin 21 appuie contre le couteau 42 et provoque un deplacement angulaire du bras 38. L'extrémité du bras 38 se déplace donc par rapport aux contacts 48 des capteurs 49 successifs et provoque leur excitation successive. Par ailleurs, les déplacements de la table portemeule 4 sont détectés en permanence par le détecteur 13 associé au moteur pas-à-pas 10. Tant que la meule 7 ne dépasse pas une position correspondant à la côte finale de la pièce à obtenir, les capteurs 49 n'interviennent pas. Lorsque la côte désirée est atteinte, le circuit logique commande l'inversion des sens de rotation du moteur pas-àpas 10 de sorte que la meule 7 est ramenée dans sa position de départ. Ce fonctionnement se répète pour chaque pièce à rectifier jusqu a ce que la meule ait besoin d'un diamantage. Lors d'un cycle de diamantage, la meule 7 se trouvant dans une position déterminée, le moteur pas-à-pas 11 fait avancer la table porte-molette 5 jusqu'à ce que la molette 9 vienne au contact de la meule. Alors, du fait de la rotation de la meule 7 et de la molette 9 entraînée par leu#moteurs6 et 8 respectifs, l'operation de diamantage a lieu, avec enlèvement de matière de la meule, ce qui provoque une réduction du diamètre de celle-ci. Afin que le bord de la meule se trouve toujours à la distance de garde g de la pièce P à usiner (Fig. 6X, le moteur pas-à-pas 10 fait avancer la table porte-meule 4. Les positions des tables 4 et 5 sont détectées en permanence par les détecteurs à disques perforés 12 et 13. qui comptent les pas dont avancent respectivement la table porte-meule 4 et la table porte-molette 5 au cours du diamantage de la meule 7. Ainsi qu'on peut le voir à la Fig. 6, lorsque la meule 7 est déplacée d'une distance x, la molette doit être déplacée d'une distance 2x. Par conséquent, au cours de l'opération de diamantage chaque fois que le moteur 10 avance #d'un pas, le moteur 11 avance de deux pas. Ces pas détectés par les détecteurs 12 et 13 sont comptés par le circuit de commande électronique représenté schématiquement à la Fig. 7, et lorsque la table porte-meule 4 a parcouru la distance x correspondant à un nombre donné de pas au- moteur 10, la table porte-molette 5 a été déplacée d'une distance 2x. Si, pour une raison quelconque, la table porte-molette 5 est déplacée d'une distance insuffisante par rapport au déplacement de la table porte-meule 4, le fléau 19, dont l'axe de rotation est solidaire de la table porte-meule 4 a tendance à tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. En effet, le ralentissement de la table porte-molette 5 provoque un accroissement de l'effort exercé par le couteau 27 sur le patin 20 du fléau 19 (Fig.2). En tournant, le fléau 19 actionne le bras 38 qui se déplace dans le sens des aiguilles 'une montre devant les contacts 48 des capteurs 49 dont les signaux des sortie sont appliqués au circuit de commande électronique soit pour commander l'alimentation du moteur pas-à-pas 11 en vue de corriger la position de la table porte-molette 4, soit pour arrêter le fonctionnement de l'ensemble. Si au contraire, la table porte-meule 4 avance insuffisamment par rapport à la table porte-molette 5, le patin 20 du fléau 19 a tendance à quitter le contact du couteau 27 et le bras 38, sous l'action d'un ressort de rappel non représenté, tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre devant les contacts 48 des capteurs 49. Les capteurs 49 émettent alors des signaux qui permettent au circuit électronique de commande, soit de corriger la position de la table porte-meule 4, soit d'arrêter l'opération, On voit par conséquent que le dispositif suivant l'invention fait intervenir à la fois des moyens mécaniques et des moyens électroniques, ce qui assure une sécurité de fonctionnement accrue. A la fin du cycle de diamantage, la meule 7, dont le diamètre a été réduit de la valeur 2x d'avance de la molette 9, se trouve à la distance de garde g de la pièce à usiner, Quant à la molette, elle est ramenée vers l'arrière pour occuper par rapport à la meule, une position identique à celle qu'elle occupait avant le cycle de diamantage. Alors, une nouvelle série de rectifications peut avoir lieu. Le dispositif qui vient d'être décrit présente visà-vis des dispositifs connus un certain nombre d'avantages. Les capteurs de position 49 sont placés dans un endroit de la machine qui n'est pas exposé aux lubrifiants, De plus, ces capteurs ne peuvent subir aucune détérioration mécanique due au fonctionnement de la machine. La durée de vie des capteurs est pratiquement illimitee. Si la machine est bien réglée au départ, il est impossible de détruire la meule ou la molette par une perte de distance quelconque. En effet, deux sécurités permettent d'arrêter l'ensemble en cas d'anomalie. Le dispositif est parfaitement accessible à l'opera- teur et de ce fait très facile à dépanner. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle et de commande pour machine à rectifier, comprenant un bâti sur lequel sont montées déplaçab- les en translation une table porte-meule equipee d'une meule et d'un moteur d'entralnement de celle-ci, et une table porte-molette équipée d'une molette et d'un moteur d'entraînement de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10, 13; 11, 12) de deplacement pas-à-pas de la table porte-meule (4) et de la table porte-molette (5), des moyens mécaniques (19, 26, 38, 49) de contrôle permanent des positions relatives de la meule (7) et de la molette (9) et des moyens électroniques (Fig. 7) de commande des déplacements desdites tables (4, 5) en fonction des signaux reçus desdits moyens mécaniques de contrôle (19, 26, 38, 49) et du cycle de fonctionnement que doit effectuer la machine. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques de contrôle comprennent une première partie (14, 17, 18, 19) solidaire de ladite table portemeule (4), une seconde partie (25, 26, 27, 28) solidaire de ladite table porte-molette (5) et une troisième partie (31, 32, 35, 38, 49) solidaire du bâti (1) de la machine. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite partie solidaire de la table porte-meule (7) comporte un support (17) fixé sur ladite table et sur lequel est monté à rotation autour d'un axe vertical (18) un fléau (19) dont les extrémités coopèrent chacune avec un élément (27, 42) desdites seconde et troisième parties. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites extrémités du fléau (19) sont pourvues#de patins (20, 21) coopérant chacun avec un élément (27, 42) desdites seconde et troisième parties. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite seconde partie solidaire de ladite table porte-molette comprend un support (25) solidaire de ladite table (5) e sur lequel est monté, réglable en position angulaire, un bras (26; portant à son extrémité un couteau (27) sur lequel prend appui l'un des patins (20) dudit fléau (19). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite troisième partie solidaire du bâti (1) de la machine comprend un ensemble (31, 33, 35) réglable en position, parallèlement et perpendiculairement à la direction de déplacement desdites tables (4, 5) et destiné à supporter un bras oscillant (38) dont une extrémité porte un couteau (42) contre lequel prend appui l'autre patin (21) dudit fléau (19), l'autre extrémité dudit bras (38) coopérant avec les contacts (48) de capteurs (49) de la position angulaire du bras (38), lesdits capteurs étant connectés audit circuit électronique de commande du dispositif. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ensemble de support du bras (38) comporte une équerre (31) fixée sur le bâti (1) de la machine et sur laquelle est monté à coulissement, parallèlement à la direction de déplacement desdites tables porte-meule~(4) et porte-molette (5), un premier support (33) qui porte à son tour un second support (35) déplaçable perpendiculairement à la direction de déplacement desdites tables, ledit second support portant un axe vertical (39) sur lequel ledit bras- (38) est monté à rotation. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits premier et second supports (33, 35) dudit ensemble comprennent des moyens (31a, 34; 36, 37) de réglage en position desdits supports l'un par rapport à l'autre. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications G à 8, caractérisé en ce que ledit bras (38) porte une plaque de lecture (43) réglagle angulairement par rapport audit bras, ladite plaque (43) coopérant avec les contacts (48) desdits capteurs de position (49). 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement pas-à-pas de ladite table porte-meule (4 > et de ladite table porte-molette (5) comprennent des moteurs electroniques pas-à-pas (10, 11) à chacun desquels est associé un détecteur de position angulaire (13, 12) calé sur l'arbre de sortie du moteur correspondant. 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que chaque détecteur de position angulaire comporte un disque (51) calé sur l'arbre du moteur correspondant et pourvu de trous (53, 54) régulièrement répartis à sa périphérie, le disque (51) étant disposé entre une source de lumière (60) et une tête de lecture (58) connectée audit circuit de commande électronique du dispositif. 12. Dispositif suivant la revendication 11, caracté- risé en ce que le disque (51) de chaque détecteur-comporte deux rangées de trous (53, 54), les trous (53) d'une rangée étant décalés radialement et angulairement par rapport aux trous (54) de l'autre rangée, et en ce que ladite tête de lecture (58) comporte deux composants photosensibles (56, 57) disposés chacun en regard d'une rangée des trous correspondante. 13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractéri en ce que le circuit électronique comprend les détecteurs (12, 13) associés auxdits moteurs pas-à- pas (10, 11), les sorties desdits détecteurs étant respectivement connectées à des premier et second circuits logiques (61, 62) dont d'autres entrées reçoivent des impulsions de rotation appliquées auxdits moteurs pas-à-pas, et un circuit logique (64) de commande de moteur destiné combiner les informations provenant desdits premier et second circuits logiques (61, 62) avec des informations de conditions de fonctionnement appliquées à une autre de ses entrées pour assurer la commande desdits moteurs pasà-pas (10, 11). 14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le circuit électronique comporte en outre un circuit de détection d'écart (63) dont les entrées sont connectées aux sorties desdits détecteurs (12, 13) et dont la sortie est connectée à une entrée de blocage dudit circuit logique (64) de commande de moteur.