Brevet FR2505708A1 — publié le 19821119

L'invention concerne un dispositif de commande à contrôle de position pour machine-outil, et plus spécialement un dispositif de commande par manivelle et circuit électroni- que pour machine-outil. Dans les machines-outils de type classique, les mou- vements d'un axe de la machine sont commandés par un moteur placé sous le contrôle d'un variateur de vitesse Usuelle- ment, ce variateur reçoit une consigne par l'intermédiaire d'une commande manuelle à boutons manoeuvrés par l'utilisa- teur de la machine, ou par l'intermédiaire d'une commande numérique automatique. Lors d'une opération d'usinage, l'utilisateur ne se rend pas toujours compte de la difficulté de l'opération et la consigne de vitesse affichée peut dépasser les possi- bilités de la machine, au risque d'entraîner une rupture d'outil ou une destruction de la machine De plus, il est délicat d'assurer un contrôle de position précis lors d'un déplacement d'un axe de la machine. Un but de l'invention est de permettre à l'utilisa- teur de se rendre compte directement de la difficulté de l'o- pération d'usinage, et d'agir en conséquence sur la vitesse d'avancement de l'outil, tout en gardant le contrôle de la position de l'outil par rapport à la position de consigne désirée. Un autre but de l'invention est de permettre cette prise de conscience de l'utilisateur par deux voies électro- niques distinctes. L'invention a pour objet un dispositif de commande à contrôle de position pour machine-outil, du type dans le- quel un organe tournant adresse un signal de consigne au va- riateur de vitesse du moteur d'un axe de la machine-outil, caractérisé en ce qu 'il comporte: une manivelle manoeuvrable par l'utilisateur, reliée à l'organe tournant par l'intermé- diaire d'un coupleur magnétique à poudre; un dispositif de contrôle de la position de l'outil, et un circuit électronique comparant les signaux en provenance de l'organe tournant et du dispositif de contrôle de position pour commander le coupleur magnétique à poudre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention le coupleur magnétique à poudre est alimenté égale- ment par un signal image de l'intensité du courant dans l'induit du moteur de la machine-outil les signaux en provenance de l'organe tournant et du dispositif de contrôle de position sont des signaux numéri- ques, le circuit électronique comporte un convertisseur numérique-analogique pour la commande du coupleur magnétique à poudre. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir un schéma symbolique simpli- fié d'un dispositif de commande avec contrôle de position pour machine-outil, selon l'invention. En se reportant au dessin, on peut voir que la mani- velle 1 manoeuvrable par l'utilisateur est reliée par l'in- termédiaire d'un coupleur magnétique à poudre 3, à un organe tournant 2 constitué par exemple par un codeur rota- tif émettant des signaux rectangulaires ou impulsionnels. Ces signaux sont appliqués à un circuit de calibration 5, sus- ceptible d'effectuer une multiplication par 1, 10 ou 100 par exemple, du nombre d'impulsions émises par le codeur 2, en vue de fournir différentes vitesses d'avance à l'outil. Les impulsions sortant du circuit de calibration 5 sont appli- quées à un premier compteur 18. Le moteur 7 de la machine-outil entra Ine un axe commandé symbolisé en 15 Un dispositif 14 de contrôle de la position de l'outil est prévu au voisinage immédiat de l'axe 15 Ce dispositif comporte une graduation micrométri- que et délivre une impulsion sensiblement rectangulaire chaque fois qu'une graduation est franchie au cours du dépla- cement de l'outil Ces impulsions sont adressées, par l'in- termédiaire d'un amplificateur 16, à un deuxième compteur 17. Les deux compteurs 18 et 17 sont reliés à un comparateur 19 qui délivre un signal tant que le deuxième compteur 17 n'a pas rattrapé le premier compteur 18. *Ce signal numérique est appliqué à un convertisseur numérique-analogique, qui délivre un signal analogique de commande au variateur 6 du moteur 7 Ce signal analogique est également appliqué, par l'intermédiaire d'un sommateur 21, à l'amplificateur 8 relié à un redresseur 9 fournissant un signal redressé à l'alimentation 10 du coupleur magnéti- que à poudre 3. Par ailleurs, un signal image du courant dans l'in- duit du moteur 7 est prélevé et appliqué, par l'intermédiaire d'un amplificateur 11 et du sommateur 21, à l'amplificateur 8 et donc au coupleur magnétique à poudre 3 Le coupleur 3 agit en frein sur l'arbre de la manivelle 1, et il simule le couple de charge d'une manivelle mécanique en recevant d'une part un signal fonction du déplacement de l'outil par l'intermédiaire du convertisseur numérique-analogique 20, d'autre part un signal proportionnel à la charge du Moteur 7, donc à la difficulté d'usinage, par l'intermédiaire de l'amplificateur 11. L'utilisateur peut ainsi se rendre compte manuelle- ment en manoeuvrant la manivelle 1, de la difficulté d'usinage représentée par la difficulté de manoeuvre due à la résis- tance du coupleur magnétique à poudre 3 En jouant sur le gain de l'amplificateur 11, on peut doser le couple de freinage du coupleur 3 en réponse au signal de charge du moteur. Ainsi après chaque commande manuelle de la manivelle 1, le moteur 7 se trouve sollicité par l'intermédiaire de son variateur 5, et il entraîne un axe 15 dont le déplacement est contrôlé par le dispositif 14 avec une grande précision. On peut équiper chaque axe de la machine-outil d'une manivelle 1 couplée à un codeur numérique 2 par l'in- termédiaire d'un coupleur magnétique à poudre 3, le contrôle de la position de l'outil étant assuré par un dispositif de contrôle 14. R E V E N D I C A T I'O N S 1.Dispositif de commande à contrôle de position pour machine-outil, du type dans lequel un organe tournant délivre un signal de consigne, et dans lequel un dispositif de contrôle de la position de l'outil délivre également un signal, caractérisé en ce qu'il comporte; une manivelle ( 1) manoeuvrable par l'utilisateur, reliée à l'organe tour- nant ( 2) par l'intermédiaire d'un coupleur magnétique à poudre ( 3). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe tournant ( 2) et le dispositif ( 14) de contrôle de la position de l'outil délivrent des signaux numériques qui sont comparés dans un comparateur ( 19) contrô- lant un convertisseur ( 20) numérique-analogique. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coupleur magnétique à poudre ( 3) est alimenté par le signal en provenance du convertisseur ( 20). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coupleur magnétique à poudre ( 3) est alimenté par un signal image de l'intensité du courant dans l'induit du moteur ( 7) de la machine-outil. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le coupleur magnétique à poudre ( 3) est alimenté à la fois par le signal en provenance du conver- tisseur ( 20) et par le signal image de l'intensité du cou- rant dans l'induit du moteur ( 7) de la machine-outil.