Brevet FR2577699A1 — publié le 19860822

La présente invention concerne de façon générale un dispositif de saisie et d'affichage destiné à une machine-outil à commande numérique et plus précisément un tel dispositif de saisie et d'affichage qui permet à un opérateur d'introduire des données de configuration correspondant à un certain nombre de parties d'usinage qui sont disposées axialement sur une pièce cylindrique et af- fichant sur un écran les configurations des parties d'usi- nage en fonction des données de configuration introduites. Un dispositif connu du type précité, destiné à un tour à commande numérique, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 490 781. Dans ce dispositif, une partie quelconque d'une pièce ne peut pas être affichée sur un visuel à tube à rayons cathodiques, à moins que les données déterminant la configuration de la partie correspon- dante ne soient saisies. Cependant, cela ne pose aucun problème important car, dans les travaux au tour, on usine habituellement toutes les parties de la pièce. Au contraire, dans les travaux de rectification, on ne rectifie habituellement que certaines parties d'une pièce et pas d'autres, et aucune donnée de configuration n'est introduite en pratique mis à part les parties à recti- fier. Ainsi, dans un dispositif connu de saisie et d'affi- chage destiné à une rectifieuse cylindrique totalement automatique à commande numérique du type G62A-32X63, mise au point par la Demanderesse, les parties d'usinage d'une pièce cylindrique sont affichées sur un écran à tube à rayons cathodiques, les configurations étant représentées sous forme discontinue lorsque la pièce a une partie qui ne doit pas être usinée entre deux parties successives d'usinage. En conséquence, il est difficile pour l'opérateur de saisir la totalité de la configuration de la pièce. En outre, ce dernier dispositif a une fonction d'affichage de la configuration de la pièce avec un lieu mobile d'une meule, sur l'écran du tube à rayons catho- diques, afin que l'opérateur puisse vérifier l'éventualité d'un contact entre une partie quelconque de pièce non usinée et la meule. Cependant, cette vérification d'un contact éventuel n'est pas fiable car toute la configuration de la piece n'est pas affichée sur l'écran du tube à rayons cathodiques. Bien que le dispositif connu permette l'introduction de données de configuration destinées à une telle partie non usinée, permettant l'affichage de toute la configuration de la pièce, l'introduction des données de configuration de la partie qui n'est pas usinée est fastidieuse et n'est donc pas réalisée en pra- tique. Ainsi, l'invention a pour objet essentiel un dis- positif de saisie et d'affichage de données qui permet l'affichage, en plus de la configuration des parties à usiner, de la configuration d'une partie qui n'est pas usinée, sur un visuel, sans que des données de configuration d'une telle partie soient introduites. Elle concerne aussi un dispositif de saisie et d'affichage du type indiqué particulièrement destiné à afficher, sur un visuel, une partie qui n'est pas à usiner et qui est placée entre deux parties successives à usiner sur une pièce cylindrique, ea fonction des données de configuration des parties à usiner. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de saisie et d'affichage de données destiné à afficher, sur un écran d'un visuel, la configuration d'une pièce cylindrique sur laquelle un certain nombre de premières parties à rectifier et au moins une seconde partie qui n'est pas à rectifier sont disposées axialement. Le dispositif comporte un dispositif de saisie de données de configura- tion permettant l'introduction de données de configuration déterminant la configuration de chacune des premières parties, afin qu'elles soient conservées dans un dispositif de mémoire. Une commande principale d'affichage assure l'affichage sur l'écran du visuel des configurations des premières parties d'après les données de configuration conservées dans la mémoire. Une commande auxiliaire d'affi- chage assure en outre l'affichage sur l'écran du visuel des configurations des secondes parties, d'après les données de configuration conservées dans la mémoire pour les premières parties. Grâce à cette réalisation, comme les données de configuration des premières parties sont utilisées pour l'affichage de la seconde partie ou des secondes parties, l'opérateur n'a pas à remplir la tâche fastidieuse de saisie des données de configuration de la seconde partie. Ceci est surtout avantageux dans le cas o la pièce a de nombreuses parties qui ne doivent pas être rectifiées. En outre, il est facile pour l'opérateur non seulement de saisir toute la configuration affichée de la piece mais aussi de déterminer l'éventualité d'un contact de la seconde partie avec une meule lorsque le lieu mobile de la meule est affiché avec la configuration de la pièce, d'une manière classique. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme synoptique d'une commande numérique ayant un dispositif de saisie et d'affi- chage de données selon l'invention, et elle représente aussi la configuration schématique d'une rectifieuse à commande numérique, en plan; la figure 2 est un ordinogramme des traitements exécutés par une unité centrale 31 de traitement représentée sur la figure 1, en mode de saisie de données; la figure 3 est un ordinogramme représentant les traitements détaillés exécutés au pas 50 de la fi- gure 2; la figure 4 est un ordinogramme d'autres traitements détaillés exécutés au pas 60 de la figure 3; la figure 5 est un exemple de tableau de données de configuration représentées sur la figure 1; les figures 6(a) à 6(c) sont des représentations d'images affichées par un écran d'un visuel 38 à tube à rayons cathodiques représenté sur la figure 1; et la figure 7 est un schéma montrant les positions de segments de droite affichés dans un système de coordon- nées d'axes Z-X. On se réfère maintenant au dessin et plus précisé- ment à la figure 1 sur laquelle la référence numérique 10 désigne une rectifieuse, la référence 20 un organe de commande numérique et la référence 30 un dispositif inter- actif d'entrée de données. La rectifieuse a une tête 11 qui porte une meule G qui peut tourner et une table de travail 13 portant une poupée 13a et une contre-poupée 13b, permettant le support d'une pièce cylindrique W et permet- tant sa rotation. La tête 11 qui porte la meule et la table 13 peuvent être déplacées par des servomoteurs12, 14 qui sont entraînés en rotation par des ensembles 16, 17 de pilotage respectivement. La référence 15 désigne un dispositif de positionnement axial de la surface d'extrémité de la pièce W dans la direction de l'axe Z, perpendicu- lairement à la direction de l'axe X dans laquelle la tête 11 peut se déplacer. L'organe 20 de commande numérique comporte une unité centrale de traitement 21, une mémoire 22, un circuit 23 générateur d'impulsions, et des circuits de couplage ou interfaces26, 27 et 28. Le générateur d'impulsions 23 est raccordé de manière qu'il transmette des impulsions d'avance aux ensembles 16, 17 de pilotage. La mémoire 22 a une zone NDA de mémoire de données numériques et une zone NCPA de mémoire de programmes de commande numé- rique. Cette zone NCPA conserve plusieurs programmes d'usinage par commande numérique qui correspondent à plusieurs cycles d'usinage, comprenant un cycle d'avance angulaire vers l'intérieur. Dans chacun des programmes de commande numérique, les quantités et vitesses réelles d'avance et analogues ne sont pas programmées, mais elles sont programmées à l'aide de paramètres désignant chacun l'un des blocs de données numériques qui sont conservés dans la zone NDA de mémoire de données numériques. Cette zone NDA comporte plusieurs zones de données dans chacune desquelles des informations représentant la nature d'un cycle de rectification, le numéro d'ordre de rectification et des données indiquant les quantités d'avance, les vitesses d'avance et analogue sont conservées pour chacune des parties en gradins WP1, WP2,... WPn à usiner sur la pièce W. Le dispositif interactif 30 de saisie de données est composé d'une unité centrale de traitement 31, d'une mémoire 32, d'un clavier 36, d'un organe 37 de commande d'affichage, d'un visuel 38 à tube à rayons cathodiques et de circuits de couplage ou interface 33, 34. L'unité centrale 31 est couplée à l'unité centrale 21 de la commande numérique 21 par les circuits 33 et 26 d'interface. L'unité centrale 31 a une fonction de préparation automatique de données numériques correspondant aux étapes respectives d'usinage ou aux parties respectives de pièce WP1, WP2,.. WPn à rectifier, d'après l'information de configuration et de finition qui est saisie à l'aide du visuel 38 et du clavier 36, de manière interactive. Les données numé- riques préparées automatiquement sont conservées tempo- rairement dans des zones tampons DBA1-BDAn de la mémoire 32 puis sont transférées par l'intermédiaire du circuit 33 d'interface à la commande numérique 20 afin qu'elles soient conservées dans la zone NDA de la mémoire 22. Le fonctionnement du dispositif interactif 30 de saisie de données est décrit dans la suite. Lorsqu'une nouvelle pièce W doit être usinée, le mode de travail du dispositif interactif 30 de saisie est commuté en mode de saisie. A la suite de cette opéra- tion, l'unité centrale 31 exécute les traitements qui sont représentés schématiquement sur la figure 2. Les traitements de saisie de données sont classés approximativement dans une étape de définition de configu- ration 50 permettant la saisie des données de configu- ration de chaque partie de pièce à usiner, une étape 51 de définition du cycle de rectification destinée à déterminer les cycles d'usinage dans lesquels les parties WP1, WP2,... WPn doivent être usinées, une étape 52 de définition d'ordre de rectification destinée à déterminer l'ordre des opérations, et une étape 53 de définition de dressage destinée à déterminer les conditions et autres opérations nécessaires au dressage de la meule. Les trai- tements comportent en outre une étape 54 de préparation de données numériques d'après les données introduites aux étapes 51 à 53, une étape 55 de vérification des données numériques préparée par affichage sur un écran du visuel 38 du lieu mobile de la meule G et de la configuration de la pièce W en fonction des données numériques préparées, et une étape 56 de révision de parties des données numé- riques préparées. La présente invention concerne notamment l'étape de définition de configuration, et on décrit donc l'invention dans son application à cette étape 50. La figure 3 représente un certain nombre de pas subordonnés 60 à 65 constituant l'étape 50 de définition de configura- tion, et ces pas 60 à 65 sont exécutés pour chacune des parties de pièce à rectifier WP1, WP2,... WPn, de la ma- nière suivante. L'étape 50 de définition de configuration commence au pas 60 dans lequel un traitement est exécuté afin qu'une image de saisie de la configuration fondamentale soit affichée comme indiqué sur la figure 6(a), et l'unité centrale 31 attend alors jusqu'à la manipulation des touches numériques 36a du clavier 36. Lorsque la situation est telle que les données de configuration ont été saisies pour toutes les parties de pièce à usiner WP1, WP2,... WPn, une touche numérique portant le signe 9, sur le clavier 36, est enfoncée afin qu'elle indique la fin de la saisie des données. Cependant, lorsque la saisie des données de configuration doit être poursuivie, la configuration d'une partie à usiner qui est désignée par un numéro d'étape de rectification sur l'écran du visuel est choisie par enfoncement de l'une des cinq touches numériques portant les références 1 à 5, sur le clavier 36. La figure 6(a) représente la situation dans laquelle la saisie des données de configuration d'une première partie WP1 a été terminée. Lorsque les données de configuration d'une seconde partie WP2 de la pièce doivent être saisies, l'une des touches numériques 1 à 5 est enfoncée d'après la configuration d'une seconde partie d'usinage WP2. On suppose maintenant que la configuration de la seconde partie WP2 est celle d'un cylindre ayant un épaulement, et la touche portant le repère 1 est donc enfoncée. En conséquence, l'unité centrale 31 passe du pas 61 au pas 62 et conserve dans la table PDT de données de configuration, mieux représentée sur la figure 5, des données -indiquant que le numéro de configuration de la seconde partie WP2 est "1" (un). Le pas 63 est ensuite atteint et le traitement qui y est exécuté comporte l'affichage d'une image saisie des données de dimension sur l'écran du visuel 38. L'image saisie des données de dimension dépend de la configuration d'une partie à usiner et, lorsque la touche "1" a été enfoncée comme indiqué dans le cas considéré, les surfaces d'usinage de la partie cylindrique et de l'épaulement sont affichées symboliquement comme indiqué sur la figure 6(b). Cette image affichée est utilisée pour la saisie d'une référence longitudinale ZR, d'une extrémité longitu- dinale ZA, d'un diamètre de finition XR, d'un diamètre d'épaulement XA et d'une position de référence ZT qui sont définis de la manière suivante ZR = position de l'extrémité gauche de la partie cylindrique WA par rapport à l'extrémité gauche de la pièce W suivant l'axe Z ZA = position de l'extrémité droite de la partie cylindrique Wa par rapport à l'extrémité gauche de la pièce W suivant l'axe Z - XR = diamètre de finition de la partie cylindri- que WA XA = diamètre du cercle externe de la partie d'épau- lement Wb ZT = position, déterminée par rapport à la partie d'épaulement Wb dans la direction de l'axe Z, de l'empla- cement auquel le dispositif de détermination du diamètre (non représenté) est au contact de la partie cylindrique Wa. L'image affichée est ensuite utilisée pour la saisie de données représentatives de l'enlèvement de matière, de la rugosité de surface, etc. En outre, lors- qu'une partie qui ne doit pas être rectifiée (c'est-à-dire une partie qui n'est pas à usiner) est comprise entre une partie actuelle WP2 et une partie antérieure WP1, des données de "connexion" ou de "non-connexion" sont intro- duites afin qu'elles donnent un ordre indiquant si la partie qui n'est pas à usiner doit être affichée ou non. Dans ce mode de réalisation particulier, "1" représente "connexion" et "2" représente "non-connexion". La saisie de données est réalisée par manipulation des touches numériques 36a du clavier 36, avec un curseur (non représenté) placé sur l'image affichée sur l'écran du visuel dans une fenêtre associée aux données, de manière bien connue dans la technique. Après l'introduction de données représentatives de la dimension, de la précision, de la "connexion" ou "non-connexion" et analogue, l'unité centrale 31 exécute le pas 64 afin que ces données soient conservées dans des emplacements attribués de la zone PDT de mémorisation de données de configuration, à un emplacement correspondant au numéro d'étape de la partie à usiner WP2. Le pas 65 suit et provoque la progression du numéro d'étape et le retour au pas 60. Ceci provoque l'affichage sur l'écran du visuel 38 d'une configuration partielle de la pièce, comprenant la seconde partie WP2 à usiner dont les données de configu- ration viennent d'être saisies. Comme des données de connexion ont été transmises dans l'opération de saisie, pour la seconde partie WP2 à usiner, les deux configu- rations WP1 et WP2 sont affichées avec une connexion en trait plein, si bien que l'opérateur peut facilement comprendre la configuration d'une partie qui n'est pas à usiner entre la première et la seconde partie WP1, WP2 à usiner. Lorsque la pièce W a au moins trois autres parties à usiner, les étapes précédentes 60 à 65 sont répétées pour une partie supplémentaire d'usinage WPn si bien que des données de configuration sont introduites pour toutes les parties à usiner WP1 à WPn sur la pièce W. La figure 4 représente en détail le pas 60 de la figure 3. Au pas 70, les données d'affichage de parties fixes ou invariables telles que le titre, l'axe central, la nature de l'usinage et analogue tels que représentés sur les figures 6(a) et 6(c) sont transférées à la commande 37 d'affichage afin que ces parties fixes soient affichées sur l'écran du visuel 38. Ensuite, le pas 71 assure la lecture des données de configuration d'une première partie d'usinage dans la table PDT représentée sur la figure 5 et le pas 72 détermine, d'après les données lues, si une "connexion" a été demandée ou non. En présence de données "2" représentatives de l'absence de connexion conservées comme données de connexion, par exemple dans le cas de la première partie WP1, le pas 72 est suivi du pas 75 afin que le traitement d'affichage de connexion des pas 73 et 74 ne soit pas exécuté. Comme une donnée de configuration "2", pour la première partie WP1, est lue au pas 75 dans la table PDT, le sous-programme de traitement de l'unité centrale 31 passe du pas 76 aux pas 77, 78 suc- cessivement, si bien que la configuration de la première partie WP1 est affichée comme l'indique la figure 6(a). Ensuite, le sous-programme de traitement de l'unité centrale 31 revient au pas 71 par l'intermédiaire du pas 82, à moins que la configuration de la partie finale WPn ait été affichée. Ainsi, les données de configura- tion de la seconde partie WP2 à usiner sont lues dans la table PDT au pas 71. Comme les données de configuration de cette seconde partie WP2 comporte une donnée t'1 indi- quant une "connexion" comme ordre de connexion, le pas 72 est suivi du pas 73 dans lequel sont exécutées les opéra- tions d'affichage d'une partie de connexion. Ainsi, lors- qu'une partie cylindrique Wa ayant un épaulement Wb doit être affichée avec une "connexion", un segment Lsl est affiché depuis l'extrémité droite P1 de la partie cylin- drique précédente WP1 vers un point P2, au pas 73, et un autre segment interrompu Ls2 est affiché du point 2 à un point P3 représentant l'extrémité radiale externe de la partie d'épaulement Wb, au pas 74 comme l'indique la figure 7. Le point P2 indique une intersection du segment de droite Lsl passant radialement par le pointPl et du segment de droite Ls2 passant axialement par le point P3. L'affichage du segment Lsl en trait interrompu est réalisé par transformation des valeurs des coordonnées (XRn-1, ZAn-1) et (XAn, ZAn-1) des points P1 et P2 en va- leurs correspondantes de coordonnées sur l'écran du visuel 38, puis par transmission à la commande 37 d'affichage des valeurs transformées des coordonnées et d'un ordre d'affichage par un trait interrompu. De même, l'affichage du segment interrompu Ls2 reliant le point P2 au point P3 est assuré par transformation des valeurs des coordonnées (XAn, ZAn-1) et (XAn, ZRn) des points P2 et P3 de la machine en valeurs correspondantes de coordonnées sur l'écran du visuel 38 puis par transmission à l'organe 37 de commande d'affichage des valeurs des coordonnées trans- formées et de l'ordre d'affichage par un trait interrompu. Après la fin des traitements de la partie de connexion, de la manière indiquée précédemment, le pas 75 assure la lecture du numéro de configuration pour une partie à afficher ensuite, et les traitements du pas 76 et des pas qui le suivent sont alors exécutés si bien qu'une configuration d'usinage déterminée par un numéro de configuration et des données de dimension lues au pas 71, est affichée sur l'écran. Comme une partie de piece à afficher dans ce cas constitue la seconde partie WP2 comprenant une partie cylindrique Wa et un épaulement Wb, un segment en trait plein reliant le point P3 à un point P4 est affiché sous forme de la partie d'épaulement Wb au pas 77, et un autre segment en trait continu reliant le point P4 à un point P5 est affiché sous forme de la partie cylindrique Wa au pas 78. Le pas 82 détermine alors si la partie affichée de pièce WP2 est une partie finale WPn ou non, et s'il ne s'agit pas d'une partie finale WPn, le programme revient au pas 71 et répète les traitements précédents pour une autre partie WP3 ou WPn à usiner. En conséquence, plusieurs parties à usiner WP1-WPn dont les données de configuration ont été conservées dans la table PDT et des parties à ne pas usiner placées chacune entre deux parties successives à usiner WP1- WPn sont affichées sur l'écran du visuel 38. De cette manière, I'affichage formé sur l'écran du visuel 38 comprend non seulement la configuration des parties à usiner WP1-WPn mais aussi les configurations des parties à ne pas usiner et dont les données de configu- ration n'ont pas été transmises. Ainsi, il est alors facile pour l'opérateur de déterminer la totalité de la configura- tion affitchée de la pièce W. En outre, dans l'opération de confirmation des données numériques exécutées dans l'étape 55 de la figure 2, le lieu mobile de la meule G est affiché avec l'ensemble de la configuration de la pièce W, après que celle-ci a été affichée par exécution du programme de la figure 5, si bien que l'opérateur peut facilement repérer un contact éventuel de la meule J avec une partie quelconque à ne pas usiner sur la pièce W. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de saisie et d'affichage de données, destiné à une rectifieuse à commande numérique, et capable d'afficher, sur l'écran d'un visuel (38) la configuration d'une pièce cylindrique (w) sur laquelle un certain nombre de premières parties (WP1-WPn) à usiner et au moins une seconde partie qui ne doit pas être usinée sont placées axialement, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (36) de saisie de données de configu- ration, déterminant la configuration de chacune des pre- mières parties (WP1-WPn), une mémoire (32) destinée à conserver les données de configuration introduites par le dispositif de saisie, une commande principale (37) d'affichage sur l'écran du visuel (38) des configurations des premières parties (WP1-WPn) d'après les données de configuration conservées dans la mémoire, et une commande auxiliaire (37) d'affichage sur l'écran du visuel (38) de la configuration d'au moins une seconde partie d'après des données de configuration conser- vées dans la mémoire pour les premières parties. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que: une seconde partie au moins est placée entre une première partie (WP1-WPn) et une autre des premières parties, et la commande auxiliaire (37) d'affichage est destinée à afficher, sur l'écran du visuel (38) la configuration de la seconde partie au moins afin qu'elle relie les configurations de la première partie et de l'autre première partie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les commandes principale et auxiliaire (37) d'affichage assurent l'affichage des configurations des premières et des secondes parties sous forme de segments de droite représentant chacun le profil de la première ou seconde partie associée, le long de l'axe de rotation de la pièce, et la commande auxiliaire (37) d'affichage comporte: une première commande de l'affichage, sur l'écran du visuel (38) d'un premier segment de droite (Lsl) disposé radialement par rapport à la pièce à partir d'une première extrémité du segment de droite représentant le profil de l'une des premières parties, et une seconde commande destinée à afficher, sur l'écran du visuel (38) un second segment de droite (Ls2) disposé parallèlement à l'axe de la pièce à partir d'une première extrémité d'un segment de droite représentant le profil de l'autre première partie à une intersection avec le premier segment de droite. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier et le second segment de droite (Lsl, Ls2) ont un mode d'affichage différent de celui des segments de droite représentant les profils des premières parties.