Brevet FR2451246A1 — publié le 19801010

La présente invention vise une machine à copier analogique mémorisée. On connaît différents types de machine à copier ou à reproduire à commande électrique qui comprennent un Lâtì supportant un outil porté par un organe mobile. Dans certaines réalisations, il est prévu un palpeur qui suit le contour soit d'un gabarit, soit de la pièce originale à reproduire et qui par ses déplacements coopère avec des contacts qui ferment des circuits de relais correspondants commandant l'alimentation de moteurs engendrant des déplacements de 11 organe mobile. Généralement ces moteurs sont disposés suivant trois directions perpendiculaires. On conçoit que dans une telle réalisation les informations de commande sont en tout ou rien et que, par conséquent, les mouvements de 11 organe mobile sont discontinus. Dans une autre construction connue, il est établi préalablement une bande perforée qui commande la fermeture et l'ouver- ture des différents contacts pour commander les différents moteurs de déplacement de l'organe mobile. On conçoit que comme dans les réalisations à palpeur et à bande perforée, les différents mouvements sont discontinus et que si on désire obtenir une bonne précision, on doit multiplier le nombre des contacts et, par conséquent, le nombre des engagements de 11 embrayage des différents moteurs commandant les transferts. De telles machines sont chères, complexes et suSettes à de nombreuses pannes. L'un des buts de la présente invention est de réaliser une machine à copier remédiant aux susdits inconvénients. La machine à copier selon la présente invention est du type comprenant un bâti supportant un outil porté par un organe mobile, un palpeur destiné à suivre le contour de la pièce à reproduire montée sur une table mobile et des moyens de commande de l'organe mobile en réponse au déplacement du palpeur et est caractérisée en ce qu'elle comporte un oscillateur relié au palpeur, un enregistreur de bande magnétique relié audit oscillateur pour enregistrer en réponse aux mouvements du palpeur les variations de fréquence émises par l'oscillateur, un lecteur de bande magnétique pour lire la bande d'enregistrement des variations de fréquence de l'oscillateur, un convertisseur pour transformer les modulations de fréquence ou modulation d'intensité, un amplificateur relié d'une part, au convertiaseur et d'autre part, à un moteur à courant continu de commande de déplacement de l'organe mobile. Grâce à cette disposition, on réalise une machine à copier dans laquelle les mouvements de l'organe mobile sont commandés en vitesse continue. La commande est continue et enregistrée sur une bande magnétique qui peut être celle d'un magnétoscope classique. Suivant une variante de réalisation, la machine à copier peut comporter des moyens pour relier les déplacements de l'outil à l'oscillateur et un étage de comparaison étant inséré entre la sortie du lecteur de bande magnétique et de l'oscillateur de manière que soit transmis au moteur à courant continu de commande de déplacement de l'organe mobile, un courant proportionnel à l'écart de position de l'outil entre la position théorique et la position réelle de celle-ci. De préférence, le mouvement de la bobine de l'enregis- treur sera solidaire du mouvement de la table afin d'éviter les erreurs géométriques dues à des vitesses différentes. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemple seulement et représentés aux dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 montre schématiquement une machine à copier selon l'invention Fig. 2 montre schématiquement une variante de réalisation de l'invention. Fig. 3 et 4 sont des vues schématiques montrant l'agencement de la table de la machine à copier. Dans l'exemple représenté on a supposé, pour faciliter la compréhension que seul le mouvement vertical était enregistré de façon analogique, les autres mouvements transversal et longitudinal étant commandés de façon numérique. Bien entendu, les trois mouvements pourraient être enregistrés de façon analogique. A la figure 1 on a représenté une machine à copier comportant un bâti 1 sur lequel est guidé un organe mobile 2 supportant un moteur 3 entrainant une fraise 4. L'organe mobile 2 est commandé par une vis 5 constitué par l'arbre de sortie d'un moteur électrique 6. L'organe mobile 2 est pourvu d'un manchon 7 dans lequel est monté coulissant un palpeur 8 suscetihie d'être immobilisé dans ledit manchon par une vis pointeau 9. Le palpeur 8 est relié à un oscillateur 10 de manière que les différents mouvements dudit palpeur entraînent une variation de la résistance de l'oscillateur et, par conséquent, les fréquences émises. L'oscillateur est relié à un dispositif d'enregistrement il d'une bande magnétique de manière que les modulations de fréquence de l'oscillateur soient enregistrées sur une bande magnétique. Le dispositif 11 présente une partie de lecture lia. La sortie de la partie de lecture lia de la bande magnétique est reliée à un convertisseur 12 destiné à transformer les modulations de fréquence en modulations d'intensité. Les modulations d'intensité sont amplifiées dans un amplificateur 13 qui agit directement sur le moteur 6 qui, bien entendu est un moteur à courant continu. Dans ce mode-de réalisation, pour procéder à l'enregis- trement de la bande magnétique, on libère le palpeur 8, de manière qu'il suive la pièce à reproduire, celle-ci étant déplacée. Les différents mouvements dudit palpeur 8 entraînent une variation des fréquences de l'oscillateur, qui est enregistrée sur la bande magnétique par le dispositif 11. La bande magnétique ainsi enregistrée, est ensuite utilisée pour commander la machine. L'oscillateur 10 et la partie enregistrement de la bande magnétique sont hors circuit et le palpeur 8 est bloqué dans le manchon 7 par la vis 9. Les modulations de fréquence enregistrées sdr la bande magnétique sont transformées en modulations d'intensité par le convertisseur 12, ces modulations d'intensité sont amplifiées par l'amplificateur 13 pour être envoyées au moteur 6 qui commande le déplacement de l'organe mobile 2 et par suite de la fraise 4. A la figure 2 on a représenté une variante de réalisation fonctionnant en chaîne fermée. Dans cette réalisation on a utilisé les mêmes références que celles utilisées à la figure 1 pour désigner les organes identiques. Comme dans l'exemple précédent le palpeur 8 agit sur un oscillateur 10 relié à un enregistreur Il pour enregistrer les modulations de fréquence provoquées par les différents mouvements du palpeur 8. L'enregistreur 11 est pouryu d'un dispositif de lecture lla qui est relié à un étage de cOmparaison 15 lulvmeme relié a un convertisseur 16 qui par un amplificateur 17 envie le courant de commande du moteur 6. Lorsqu'on procède à l'enregistrement de la bande mangétique, le palpeur est utilisé comme dans le mode de réalisation précédent. Lorsqu'on procède à la reproduction de la pièce, on fixe le palpeur 8 de manière qu'il suive exactement les mouvements de l'organe 2 et donc de la fraise 4 et, dans ce cas, l'oscillateur 10 est relié directement à l'étage de comparaison 15, tandis que lten- registreur 11 est hors circuit. Ainsi, les fréquences de la bande magnétique et les fréquences de l'oscillateur sont comparées et soustraites pour être transmises au#convertisseur 16 qui par l'amplificateur 17 envoie au moteur 6 un courant proportionnel à l'é- cart de position de la fraise 4 entre sa position théorique et sa position réelle. Dans ce cas, il y a un temps de réponse qui dépend de l'inertie du moteur, de son couple et des efforts à vaincre.On peut concevoir que le couple moteur soit constant et important, le moteur étant continuellement alimenté par un courant de grande intensité. Le courant induit par l'écart entre la position de la fraise et sa position théorique agit alors sur un frein ou sur un système non réversible (par ex : vis-écrou) libérant ainsi le mouvement moteur en fonction des ordres reçus lors du déplacement de la fraise. Le fonctionnement de la table d'une machine à fraiser peut être schématisé par les figures 3 et 4. La figure 3 caractérise la phase de mémorisation. Le gabarit 15 se déplace transversalement sur une table 16, actionné par le moteur 17, lui-même solidaire d'un enregistreur 18 Le palpeur 19 d'un potentiomètre P induit une résistance R qui est fonction du profil du gabarit. Cette résistance R est transformée par ltoscillateurt en une fréquence F = f(x), elle-même enregistrée sur la bande magnétique. La figure 4 caractérise la phase d'usinage, la pièce à usiner 21 étant posée sur la table 16. La fraise 20 solidaire du potentiomètre P, induit une résistance R transformée en une fréquen#ce FI =fl(x). A une certaine position x de la table de fraiseuse 16, si fl (x) est différent de r(x), ? il se créé un courant d'erreur qui agit sur la fraise de maçon à annuler f1(x#-f(x). Si l'on utilise un enregistreur de type magnétoscope, les fréquences sont enregistrées sur la bande vidéo. La bande de son permet d'enregistrer des " tops " commandant les vitesses du transversal et les pas d'avance longitudinale. Il est possible d'enregistrer des fréquences de l'ordre de 5~106 hertz.Si l'on peut déceler des différences de fréquence de 50 hertz, la précision sera donc de 105, soit pour une course de 200 m/m de 2.-10# mm. La précision de l'enregistrement électronique est donc nettement supérieure à la précision mécanique des fraiseuses habituelles. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention, par exemple le palpeur pourrait induire une variation de self au lieu d'une variation de résistance. RÉwwNE Y > E N DX T X O N a 1 - Machine à copier analogique mémorisée du type comprenant un b#ti supportant un outil porté par un organe molle, un palpeur destiné à suivre le contour de la pièce à reprodu-ire monté sur une table mobile, et des moyens de commande de l'organe mobile en réponse au déplacement du palpeur caractérisée en ce qu'elle comporte un oscillateur relié au palpeur, un enregistreur de bande magnétique relié audit oscillateur pour enregistrer en réponse aux mouvements du palpeur les variations de fréquence émises par l'oscillateur, un lecteur de bande magnétique pour lire la bande d'enregistrement des variations de fréquence de l'oscilla- teur, un convertisseur pour transformer les modulations de fréquence en modulation d'intensité, un amplificateur relié d'une part, au convertisseur et d'autre part, à un moteur à courant continu de commande de déplacement de ltorgane mobile. 2 -Machine à copier analogique mémorisée, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour relier les déplacements de l'outil à l'oscillateur et un étage de comparaison est inséré entre la sortie du lecteur de bande magnétique et l'oscillateur. 30 - Machine à copier analogique mémorisée, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les mouvements de la bobine de l'enregistreur sont solidaires des mouvements de la table mobile.