Brevet FR2568030A1 — publié le 19860124

La présente invention concerne un procédé et un appa- reil de commande de sécurité destinés à des machines-outils à commande numérique, et plus précisément elle concerne un procédé et un appareil de commande séquentielle de sécurité destinés à la commande d'opératiors successives des machines- outils à commande numérique. Dans les machines-outils à commande numérique, diverses opérations telles que la mise en route, le déplacement et l'arrêt des éléments sont exécutées successivement, à l'aide d'une commande séquentielle. Une telle machine-outil à com- mande numérique a une commande numérique qui est équipée pour des fonctions d'opérations externes telles que la fonction T (fonction outil) et la fonction M (fonction diverse) afin qu'elle commande les éléments mobiles de la machine-outil. La disposition est telle qu'un signal de fin d'opération est transmis par la machine-outil à la commande numérique après la fin des opérations afin que les opérations successives soient commandées d'après les fonctions externes. Jusqu'à présent, selon un inconvénient, la machine-outil à commande numérique correspondant à une telle disposition est maintenue apparemment arrêtée lorsqu'un signal de fin d'opération n'est pas transmis à la commande numérique lors d'une anomalie du fonctionnement de la machine-outil. L'inconvénient est que la machine-outil qui a été apparemment arrêtée se met brutalement en route en se déplaçant contraire- ment aux prévisions de l'opérateur de la machine-outil lorsque la cause pour laquelle le signal de fin d'opération n'a pas été transmis à la commande numérique est supprimée pour une raison quelconque. Il s'agit évidemment d'une situation très dangereuse pour l'opérateur qui vérifie la plupart du temps la machine-outil afin qu'il détermine la cause de son arrêt. L'invention concerne un procédé et un appareil de commande séquentielle de sécurité quiassurent une interruption complète d'une machine-outil à commande numérique qui doit être commandée dans le cas d'une situation anormale par empêche- ment de la transmission d'un signal de fin d'opération à la commande numérique. Elle concerne aussi un procédé et un appareil de commande séquentielle de sécurité d'une machine-outil à commande numérique, selon lesquels le passage d'un pas au suivant des opérations successives ne prend pas beaucoup de temps. Elle concerne aussi un procédé et un appareil de com- mande séquentielle de sécurité permettant l'arrêt d'une machine- outil à commande numérique par détermination d'une condition anormale lorsqu'une opération n'est pas terminée au bout d'un temps prédéterminé. Plus précisément, l'invention met en oeuvre une minuterie incorporée de manière qu'elle commence à mesurer un certain temps à partir de la transmission d'un signal externe d'opéra- tion, la minuterie transmettant un signal d'arrêt à la commande numérique afin que la machine-outil à commande numérique soit arrêtée lorsque le signal de fin d'opération n'est pas transmis à la minuterie au bout-d'un temps prédéterminé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description d'exemple de réalisation qui suit et en se référant aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une élévation frontale d'une poinçonneuse à tourelle qui est un exemple de machine-outil à commande numérique auquel s'appliquent le procédé et l'appareil de commande séquentielle de sécurité selon l'invention; la figure 2 est un diagramme synoptique illustrant le procédé et l'appareil de commande séquentielle de- sécurité selon l'invention; et la figure 3 est un diagramme des temps correspondant au fonctionnement de l'installation représentée sur la figure 2. La figure 1 représente une presse 1 à tourelle destinée à poinçonner une pièce W sous forme d'une feuille, par exemple une tôle, permettant la mise en oeuvre de l'invention. Cependant, il faut noter que l'invention n'est pas limitée aux presses ou poinçonneuses à tourelles 1 et s'applique à divers types de machines-outils à commande numérique. La poinçonneuse 1 à tourelle comporte une base 3 formée de deux organes latéraux 5 et 7 du châssis, fixes verticalement ou formés aux extrémités de la base 3, et un châssis suspendu 9 supporté au-dessus de la base 3 par les chassis latéraux et 7. La base comporte, à sa partie supérieure, une table 11 de travail sur laquelle la pièce W à poinçonner est déplacée et positionnée en direction horizontale. En outre, la poinçon- neuse 1 à tourelle comprend un piston 13 et une paire de tourel- les supérieure 15 et inférieure 17 portant plusieurs outils supérieurs 19 et plusieurs inférieurs 21 respectivement, dont la dimension et la configuration varient afin que la pièce W puisse être poinçonnée. Le piston 13 est monté à peu près au milieu du châssis suspendu 9 afin qu'il puisse se déplacer verticalement sous la commande d'un arbre excentrique 23 si bien qu'il agit sur les outils supérieurs et inférieurs 19 et 21 placés sous lui et assure ainsi le poinçonnage de la pièce W. La tourelle supérieure 15 est montée de manière qu'elle soit suspendue au châssis 9, son arbre étant vertical afin qu'elle tourne partiellement sous le piston 13, alors que la tourelle inférieure 17 est montée sur la base 3 afin qu'elle puisse tourner juste au-dessous de la tourelle supérieure 17 et coaxialement à celle-ci. En outre, les tourelles supérieure et inférieure 15 et 17 sont disposées de manière que les paires d'outils supérieur et inférieur 19 et 21 de forme et de configuration communes soient alignées verticalement. Dans cet arrangement, les outils sont commandés simultanément afin que les outils supérieur et inférieur 19 et 21 d'une paire voulue se trouvent en même temps sous le piston 13 et assurent le poinçonnage d'un trou de forme et de dimension voulues dans la pièce W. Une table basculante 25 formant glissière est articulée à l'extrémité de la table 11 de travail près des tourelles et 17, et un tambour 27 formant glissière est placé vertica- lement sous la table 25, afin que des déchets et flans découpés dans la pièce W soient retirés. La table 25 est disposée d'une manière telle qu'elle est habituellement maintenue horizontale, au niveau de la table 11, mais qu'elle puisse être inclinée, permettant ainsi l'évacuation des déchets et flans par glisse- ment dans le tambour 27. A cet égard, la plus grande partie des déchets découpés dans la pièce W tombe par les trous des outils inférieurs 21 et seuls des gros morceaux et les flans découpés dans la pièce W par des opérations de cisaillement progressif, comme décrit dans la suite, sont retires par la table 25 vers le tambour 27. La poinçonneuse 1 a un premier chariot 29 mobile en translation par rapport aux tourelles 15 et 17 et un second chariot 31 qui peut coulisser sur le premier chariot 29 et qui porte un appareil 33 de serrage de la pièce W afin que cette pièce en forme de feuille puisse être mise en position et déplacée. Le premier chariot 29 peut coulisser sur des rails 35 fixés à la partie supérieure de la base 3 si bien qu'il peut être déplacé en translation par rapport aux tourel- les 15 et 17 lorsqu'il est entraîné. Le second chariot 31 portant l'appareil 33 de serrage est monté sur le premier chariot 29 de manière qu'il puisse se déplacer horizontalement, en directions perpendiculaires aux rails 35. L'appareil 33 de serrage de la pièce W comporte habituellement deux éléments, mais le nombre d'éléments peut être supérieur à deux, et ces éléments sont fixés d'une manière amovible et réglable sur le second chariot 31 afin que la position horizontale sur le second chariot 31 puisse être réglée en fonction de la largeur de la pièce W. Dans l'arrangement décrit précédemment, la pièce W qui est serrée dans l'appareil 27 peut avancer entre les tou- relles 15 et 17 et peut être positionnée juste au-dessous du piston 13 par déplacement des deux chariots 29 et 31. Avant positionnement de la pièce W entre les deux tourelles 15 et 17 sous le piston 13 ou dès ce positionnement, la paire voulue d'outilssupérieur et inférieur 19 et 21 est placée juste au- dessous du piston 13 par les tourelles 15 et 17, et la pièce W est ainsi poinçonnée par les outils 19 et 21 lorsque le piston 13 est abaissé par l'arbre excentrique 23 afin que l'outil supérieur 19 soit enfoncé. Un certain nombre de trous de taille et de forme variables sont poinçonnés automatiquement et de façon continue dans la pièce W par rotation des tourelles et 17 et déplacement des deux chariots 29 et 31 à l'aide d'une commande numérique convenablement programmée. En outre, la pièce W peut être poinçonnée sous forme continue ou découpée, afin qu'une seule découpe ou un seul trou de dimension supérieure à celle des outils 19 et 21 soit formé par avance continue progressive entre deux outils petits et circulaires 19 et 21, le piston 13 exécutant des courses successives constamment. La pièce W peut avoir un trou allongé, lorsqu'elle avance suivant un trajet rectiligne pour être découpée, et elle est découpée circulairement afin qu'elle comporte un grand trou circulaire lorsqu'elle avance en cercle pendant cette opération. Ainsi, les trous et flans de dimension supérieure à celle des outils 19 et 21 peuvent être poinçonnés et découpés dans la pièce W dans des opérations de découpe progressive. En outre, des gros morceaux et des flans découpés dans la pièce W dans les opérations de découpe progressive tombent sur la table 25 puis glissent dans le tambour 27. On se réfère maintenant à la figure 2 qui est un dia- gramme synoptique de la commande séquentielle de sécurité selon l'invention, permettant la commande numérique de la poinçonneuse 1 à tourelle. Bien que certaines fonctions de la poinçonneuse 1 soient commandées numériquement d'une manière séquentielle, l'invention est décrite dans le cas de la fonction T (fonction outil) qui désigne de façon générale la rotation et le positionnement des tourelles supérieure et inférieure 15 et 17 dans la poinçonneuse 1. Comme décrit précédemment, les deux tourelles 15 et 17 tournent afin qutune paire voulue d'outils supérieur et inférieur 19 et 21 soient mis juste dessous le piston 13 et convenablement positionnés, l'un après l'autre afin que la pièce W soit poinçonnée de façon continue. Cepen- dant, il faut noter que d'autres fonctions, telles que la fonction M (fonction diverse), comprenant notamment l'opération de découpe progressive et la fonction de la table 25, puissent être commandées de la même manière que la fonction T. La poinçonneuse 1 est raccordée à une commande de séquence 37 qui comprend un décodeur 39 de code T, un opéra- teur 41 de code T et une minuterie 43 à chien de garde. La poinçonneuse 1 est raccordée à l'opérateur 41 de code T par une ligne 45 transmettant un signal de commande CTL, et elle est aussi connectée à l'opérateur 41 et la minuterie 43 par une ligne 47 destinée à transmettre un signal de fin d'opé- ration OCS. L'opérateur 41 de code T et la minuterie 43 à chien de garde sont reliés au décodeur 39 de code T par une ligne 49 destinée à transmettre le signal de code T. L'opé- rateur 41, la minuterie 43 et le décodeur 39 sont reliés à un appareil 51 à commande numérique par une ligne 53 qui trans- met un signal de fin tout court CS par une ligne 55 qui transmet un signal de code T (T) et par une ligne 57 qui trans- met un signal d'arrêt STOP respectivement. Le décodeur 39 de code T est réalisé de manière qu'il décode le signal de code T (T) transmis par la commande numé- rique 51 et qu'il le transmette à l'opérateur 41 et à la minu- terie 43. L'opérateur 41 est réalisé de manière qu'il transmette le signal de commande. CTL correspondant au signal de code T provenant du décodeur 39 à la poinçonneuse 1 et de façon qu'il reçoive le signal de fin d'opération OCS puis trans- mette le signal de fin CS à la commande numérique 51. Le signal de fin d'opération OCS est transmis par la poinçon- neuse 1 à la commande 37 de séquence par un dispositif de manoeuvre tel que des commutateurs de limite,.à la fin de chaque opération telle qu'une rotation ou un positionnement des tourelles 15 et 17. En outre, le signal de fin CS est transmis par l'opérateur 41 de la commande 37 de séquence à la commande numérique 51 lorsque les tourelles 15 et 17 ont été totalement positionnées, c'est-à-dire lorsque tous les signaux de fin d'opération OCS ont été reçus par l'opé- rateur 51. La minuterie 43 à chien de gardeest disposée de manière qu'elle commence à mesurer le temps à la réception du signal de code T du décodeur 39 et elle reçoit aussi le signal de fin d'opération OCS de la poinçonneuse 1 à la fin des opérations correspondant au signal de code T. En outre, il est important de noter que la minuterie 43 à chien de garde est réalisée de manière qu'elle soit vidée à la ré- ception du signal de fin d'opération OCS mais qu'elle trans- mette le signal d'arrêt STOP à la commande numérique 51 lorsqu'elle ne reçoit pas le signal de fin d'opération OCS provenant de la poinçonneuse 1 au bout d'un temps prédétermniné. Ainsi, lorsque le signal de fin d'opération OCS n'est pas transmis à la minuterie 43 car quelque chose n'est pas normal dans la poinçonneuse 1, la minuterie 43 transmet le signal d'arrêt STOP à la commande numérique 51 afin que la poinçon- neuse 1 ne fonctionne plus. Comme décrit précédemment, d'autres fonctions de la poinçonneuse 1 que la fonction T sont commandées de la même manière que la fonction T. Ainsi, un décodeur de code M, un opérateur de code M et une minuterie à chien de garde remplacent le décodeur 39, l'opérateur 41 et la minuterie 43 de la fonction T lorsque la fonction M doit être commandée, par exemple une opération de découpe progressive et de basculement de la table 25 formant glissière. Cependant, la minuterie 43 à chien de garde peut être utilisée en commun pour les fonctions T et M et pour d'autres fonctions afin que le signal d'arrêt soit transmis à la commande numérique 51 en cas d'anomalie dans le fonctionnement de la poinçonneuse. Dans l'arrangement décrit précédemment, la commande de séquence 37 lit le signal de code T correspondant au code T transmis par la commande 51 et transmet un signal de commande à la poinçonneuse 1 afin que les tourelles 15 et 17 soient entraînées en rotation et positionnées convenablement. La figure 3 est un diagramme des temps qui indique les relations séquentielles entre les signaux dans l'arrange- ment décrit précédemment pour la commande des opérations suc- cessives de la poinçonneuse 1. Lorsque le signal de code T est transmis par la commande numérique 51 au décodeur 39, il est décodé dans celui-ci puis transmis à l'opérateur 41 et à la minuterie 43 à chien de garde. Dans cette séquence, le signal de code T de la commande numérique 51 augmente et il est transmis à l'opérateur 41 et ensuite, le signal de commande CTL de l'opérateur 41 augmente et est transmis à la poinçonneuse 1. Ainsi, la poinçonneuse 1 commence à fonc- tionner et elle fait tourner les tourelles 15 et 17 et les positionne en fonction du signal de commande CTL provenant de l'opérateur 41. D'autre part, la minuterie 43 à chien de garde commence à meurer le temps lors de la montée du signal de code T provenant de la commande numérique 51. Dans les conditions normales, la poinçonneuse 1 transmet le signal de fin d'opération OCS à l'opérateur 41 et la minuterie 43 lorsque l'opération correspondant au signal du code T est terminée, afin que les tourelles 15 et 17 puissent être tournées et positionnées. Dans cette séquence, le signal de fin d'opéra- tion OCS augmente et le signal de commande CTL diminue et simultanément, la minuterie 43 est vidée. Lorsque le signal de commande CTL a disparu, le signal de fin CS augmente afin qu'l soit transmis à la commande numérique 51, et successive- ment le signal de code T diminue et le signal de fin CS diminue afin qu'un cycle des opérations successives soit terminé. En cas d'anomalie dans la poinçonneuse 1, le signal de fin d'opération OCS n'est pas transmis et la minuterie 43 à chien de garde continue à mesurer le temps comme représenté en trait interrompu sur la figure 3, et elle transmet le signal d'arrêt STOP à la commande numérique 51 après un temps prédéter- miné t. La commande numérique 51, lorsqu'elle reçoit le signal d'arrêt STOP, cesse de transmettre le signal de code T et arrête le fonctionnement de la poinçonneuse 1. Les hommes du métier peuvent noter que la commande numérique 51 transmet ensuite le signal d'une opération suivante telle qu'une fonction M ou une autre fonction T, à la commande 37 de séquence, lorsque la rotation et le positionnement des tourelles 15 et 17 ont été terminés comme dans le cas de la fonction T. Dans l'arrangement décrit précédemment, la commande 37 de séquence lit le signal de code T transmis par la commande numérique 51 et transmet un signal de commande CTL à la poin- çonneuse 1 afin que les tourelles 15 et 17 tournent et soient positionnées à l'endroit voulu. Lorsque les tourelles 15 et 17 sont normalement manoeuvrées afin que la paire voulue d'outils supérieur et inférieur 19 et 21 se trouve normalement juste au-dessous 13, le signal de fin d'opération OCS est transmis à l'opérateur 41 et à la minuterie 43. Lôo U q l igal âa fin d'opération OCS a été transmis par la poinçonneuse 1, l'opérateur 41 transmet le signal de fin CS à la commande numérique 51 et la minuterie 43 est vidée. Cependant, lorsque le signal de fin d'opération OCS n'est pas transmis pendant la période prédéterminée t à cause d'une anomalie dans la poinçonneuse 1, la minuterie 43 transmet le signal d'arrêt STOP à la commande numérique 51 afin que le fonctionnement de la poinçonneuse 1 soit interrompu. Dans cet arrangement, même lorsque la cause de l'anomalie du fonctionnement de la poin- çonneuse 1 a pu être supprimée pour une raison quelconque et même si le signal de fin d'opération OCS a pu être transmis brutalement, la commande numérique 51 ne transmet pas de signal de commande d'une opération successive pour le déplacement de la poinçonneuse 1. Ainsi, la minuterie 43 à chien de garde selon l'invention empêche un déplacement brutal et une blessure de l'opérateur par la poinçonneuse 1, et empêche aussi la détérioration de la pièce W, etc, lorsqu'elle a été arrêtée pour une raison quelconque. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et appareils qui viennent d'être décrits uniquement à-titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande de sécurité d'une machine- outil.à-commande numérique, caractérisé en ce qu'il comprend: une première étape dans laquelle un signal de commande (CTL) est transmis à la machine-outil (1) en fonction d'un - signal de code (T) provenant d'une commande numérique (51), et une seconde étape dans laquelle un signal de fin (CS) est transmis vers la commande numérique (51) lorsqu'un signal de fin d'opération (OCS) est reçu de la machine-outil (1), mais un signal d'arrêt (STOP) est transmis à la commande numé- rique (51) afin que la machine-outil soit arrêtée lorsqu'au- cun signal de fin d'opération (OCS) n'est reçu pendant un temps prédéterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde étape comprend: une étape dans laquelle une minuterie (43) est mise en route lorsque le signal de code (T) est reçu de la commande numérique (51) , une étape dans laquelle la minuterie (43) est arrêtée au bout d'un temps prédéterminé pendant lequel le signal de fin d'opération (OCS) doit être reçu de la machine-outil, et une étape dans laquelle le signal d'arrêt (STOP) est transmis à la commande numérique (51). 3. Appareil de commande de sécurité d'une machine- outil à commande numérique, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (39) qui transmet un signal de commande (CTL) à la machineoutil (1) d'après un signal de code (T) reçu de la commande numérique (51) , un dispositif (41) destiné à transmettre un signal de fin (CS) à la commande numérique à la suite d'un signal de fin d'opération (OCS) reçu de la machine-outil, une minuterie (43) qui est mise en fonctionnement à la réception du signal de sortie de la commande numérique et qui est vidée à la réception du signal de fin d'opération (OCS) provenant de la machine-outil et qui est arrêtée lors- qu'elle ne reçoit pas ce signal de fin d'opération (OCS) au bout d'un temps prédéterminé, et un dispositif (43) qui transmet un signal d'arrêt à la commande numérique lorsque la minuterie est arrêtée. 4. Appareil de commande de sécurité d'une machine- outil à commande numérique, caractérisé en ce qu'il comprend: un décodeur (39) qui décode un signal de code (T) reçu d'une commande numérique (51), un opérateur (41) qui transmet un signal de commande (CTL) à la machine-outil (1) en fonction du signal de code, à la réception de ce signal de code (T) provenant du décodeur, et qui transmet un signal de fin (CS) à la commande numérique (51) après réception du signal de fin d'opération (OCS) prove- nant de la machine-outil, et une minuterie (43) à chien de garde qui est mise en route à la réception du signal de sortie du décodeur de code et qui est vidée à la réception du signal de fin d'opé- ration (OCS) provenant de la machine-outil (1), et qui est arrêtée afin qu'elle transmette un signal d'arrêt à la commande numérique (51) lorsqu'elle ne reçoit pas le signal de fin. d'opération (OCS) pendant un temps prédéterminé.