Brevet FR2586834A1 — publié le 19870306

La présente invention concerne un appareil de commande numérique destiné à une machine et pouvant tra- vailler à la fois avec le système métrique et le système anglo-saxon. Il existe des cas dans lesquels une machine-outil commandée par un appareil de commande numérique est cons- truite dans un pays utilisant le système métrique et est vendue dans un pays utilisant le système anglo-saxon. Il est souhaitable que la machine-outil fonctionne par uti- lisation du système métrique lorsque les ouvriers du fabricant construisent, règlent et utilisent la machine dans une opération préliminaire. En outre, comme les données numériques qui repré- sentent des paramètres tels que l'amplitude d'avance et la vitesse d'avance des mouvements fondamentaux des éléments d'une machine doivent être déterminées préala- blement par le fabricant, ces données numériques sont exprimées plus facilement dans le système métrique lors- qu'elles sont introduites dans une mémoire de l'appareil de commande. Les ouvriers peuvent ainsi rapidement cons- truire la machine-outil d'une manière facile et sûre. Un utilisateur de la machine-outil crée un pro- gramme de commande numérique qui peut aussi comporter des données numériques representant des paramètres tels que l'amplitude d'avance et la vitesse d'avance dans des opérations particulières de la machine, lors de l'usinage d'une pièce, ou qui peut mettre en oeuvre des données introduites préalablement par le fabricant. Dans le pays utilisant le système anglo-saxon de mesure, l'utilisateur crée un tel programme de commande numérique en exprimant les données numériques dans le système anglo-saxon. En conséquence, il est souhaitable que l'appareil de commande numérique puisse commander la machine-outil avec des données numériques exprimées dans le système mé- trique pour les mouvements fondamentaux des éléments de la machine et avec les données numériques exprimées dans le système anglo-saxon pour les opérations particulières d'usinage. On connait un appareil de commande numérique d'une machine-outil qui peut être commuté de manière qu'il fonctionne soit suivant le système métrique soit suivant le système anglo-saxon. Cependant, lorsque l'appareil classique de commande numérique est réglé de manière qu'il travaille suivant le système anglo- saxon, toutes les données numériques doivent être exprimées dans ce système. En conséquence, les données numériques exprimées dans le système métrique, représentant des paramètres tels que l'amplitude et la vitesse d'avance dans les mouvements fondamentaux, doivent être transformées dans le système anglo-saxon. Cette conversion prend beaucoup de temps et de travail et peut être une cause d'erreur apparaissant dans les données numériques. La présente invention concerne un appareil perfec- tionné de commande numérique qui évite les inconvénients de l'appareil connu de commande numérique et qui peut être commuté de manière qu'il travaille entièrement dans un premier système de mesure ou entièrement dans un second système de mesure. Elle concerne aussi un tel appareil de commande numérique qui peut commander une machine avec des données numériques exprimées dans un premier système de mesure ainsi qu'avec des données numériques exprimées dans un second système de mesure, sans aucune intervention manuelle. La présente invention concerne aussi un appareil de commande numérique dans lequel il n'est pas nécessaire de transformer des données numériques exprimées dans un premier système de mesure en données numériques exprimées dans un second système de mesure. En résumé, l'invention concerne un appareil de commande numérique d'une machine qui comprend un élément mobile et un servomoteur destiné à déplacer l'élément mobile. L'appareil de commande numérique comporte une mémoire destinée à conserver les données numériques repre- sentant des paramètres tels que l'amplitude et la vitesse de déplacement de l'élément. Les données numériques sont exprimées soit dans un premier système de mesure soit dans un second système de mesure soit dans les deux systèmes de mesure. Des codes sont conservés dans la mémoire, pour les données numériques exprimées dans le premier système. L'appareil de commande numérique peut être réglé afin qu'il fonctionne avec des données exprimées soit dans le premier système soit dans le second système de mesure. Les données numériques exprimées dans le second système de mesure sont transformées en données numérique exprimées dans le premier système de mesure lorsque l'appareil à commande numérique est destiné à traiter des données expri- mées dans le second système de mesure. De manière plus générale, les données sont exprimées de manière constante dans l'un ou l'autre des systèmes lorsqu'elles sont traitées par l'appareil de commande. Un servomoteur de commande de l'élément mobile est excité en fonction des données numériques conservées dans la mémoire, ces données étant déterminées comme étant exprimées dans le premier système de mesure par détection des codes correspondants, et par des données numériques transformées dans le premier système de mesure lorsque l'appareil de commande numérique est destiné à travailler avec des données exprimées dans le second système de mesure. 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, faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme synoptique d'un appa- reil de commande numérique d'une machine selon l'invention; les figures 2(A) et 2(B) sont des ordinogrammes d'un programme exécuté par une unité centrale de traitement représentée sur la figure 1 lors de la commande du dépla- cement d'un élément mobile d'une machine; les figures 3(A) à 3(C) représentent des exemples de programmes de commande numérique utilisés dans un appareil de commande numérique selon l'invention, la figure 3(A) représentant un programme de commande numérique ayant des données de commande exprimées dans le système métrique et destinées à être utilisées dans un pays employant le système anglo-saxon, la figure 3(B) étant un programme de commande numérique ayant des données de commande exprimées dans le système anglo-saxon pour un pays employant ce sys- tème ou dans le système métrique dans un pays employant le système métrique, et la figure 3(C) étant un programme de commande numérique ayant des adresses de données mémo- risées de système métrique dans un pays utilisant le système anglo-saxon; et la figure 4 est un ordinogramme d'un second mode de réalisation de programme exécuté par une unité centrale de traitement. On se réfère maintenant aux dessins sur lesquels les références identiques désignent des éléments identiques ou correspondants, et la figure 1 représente plus préci- sément un diagramme synoptique d'un appareil de commande numérique d'une rectifieuse MT. L'appareil de commande numérique comporte une unité centrale de traitement 10 et une memoire 20. Un dispositif 30 d'introduction de données est raccordé à l'unité centrale 10 par un circuit 40 d'interface. Un générateur d'impulsions 50 est commandé par l'unité centrale et les ensembles 60, 61 de commande de servomoteurs sont eux-mêmes couplés au générateur d'impul- sions 50 de manière que les ensembles de commande de servomoteurs travaillent à partir des impulsions provenant du générateur d'impulsions. Les servomoteurs 71, 72 d'une rectifieuse MT sont raccordés à des ensembles 60, 61 de commande de servomoteurs et sont raccordés mécaniquement à une table de travail 75 et une tête 76 de support de meule par des vis-mères métriques respectives 73, 74 et des écrous (non représentés). _ _ _ Un espace d'adresse est affecté dans la mémoire 20 à un programme d'exploitation tel que représenté sur les figures 2(A), 2(B), ce programme étant exécuté par l'unité centrale 10 afin que les opérations de la recti- fieuse MT soient commandées par exemple par réglage de la distribution des impulsions aux ensembles 60, 61 de commande des servomoteurs. En outre, la mémoire 20 comprend une zone NCPA de mémorisation de programmesde commande numérique qui conserve des programmes de commande numérique (appelés dans la suite programmes CN) afin que les opérations de la rectifieuse MT, par exemple les déplacements de la table et de la tête 76, soient exécutées. La mémoire 20 a aussi une zone de mémorisation de données numériques MDA dans laquelle des données numériques variables, éventuel- lement introduites par le fabricant, les programmes de commande numérique pouvant s'y référer pour la détermination des paramètres tels que l'amplitude et la vitesse d'avance lors des déplacements de la table 75 et de la tête 76. Un espace de mémorisation de drapeau FLG est aussi affecté dans la mémoire 20, un drapeau y étant enregistré afin qu'il indique que la commande numérique est utilisée dans un pays ayant le système anglo-saxon de mesure. Les programmes CN et les données numériques variables sont introduits dans la zone- NCPA de mémorisation des programmes de commande et dans la zone MDA de mémorisation des données numériques par l'ensemble 30 d'introduction de données. Le drapeau est aussi enregistré ou effacé dans la zone FLG par l'ensemble 30 d'introduction de données. L'absence du drapeau dans la zone FLG indique que l'appareil de commande numérique est réglé pour travailler avec le système métrique de mesure. Pendant la construction, le réglage et le fonction- nement préliminaire de la rectifieuse, chez le fabricant, dans un pays utilisant le système métrique de mesure, le drapeau est effacé dans la zone FLG à l'aide du dispo- sitif 30 d'introduction de données. Un programme de commande numérique destiné à assurer les déplacements fondamentaux de la rectifieuse MT contient des données numériques repré- sentant des paramètres tels que l'amplitude d'avance (X) et la vitessed'avance (F) lors des déplacements de la table 75 comme représenté sur la figure 3(A), ou il com- prend, comme représenté sur la figure 3(C), des adresses d'emplacements de la zone MDA de mémorisation de données numériques. Les donnees numériques conservées dans cette zone MDA peuvent être modifiées à l'aide du dispositif 30 d'introduction de données. Lorsque les données numériques correspondant aux déplacements fondamentaux de la rectifieuse MT sont initia- lement déterminées par le fabricant, elles sont exprimées de la manière la plus commode dans le système métrique de mesure. Les données numériques directement incorporées aux programmes de commande numérique destinés à assurer les déplacments fondamentaux de la rectifieuse comportent comme en-tête des codes respectifs "$" afin qu'il soit indi- qué que les valeurs sont exprimées avec le système métrique de mesure. Les adresses contenues dans les programmes CN ont aussi les en-têtes formés par les codes "$" afin que le fait que les données numériques variables conservées aux emplacements d'adresses de la zone MDA sont exprimées dans le système métrique soit présenté. Lorsque la rectifieuse est utilisée par un utilia- teur, dans un pays employant le système anglo-saxon, les données auxquelles se rapporte l'unité centrale peuvent être exprimées dans le système métrique (introduction par le fabricant) ou dans le système anglo-saxon (introduc- tion par l'utilisateur) ou sous forme d'un mélange des deux types. L'invention met en accord un tel mélange par utilisation d'une transformation reposant sur le système utilisé dans le pays d'utilisation. Plus précisément, un drapeau est enregistré dans la zone FLG de mémorisation de drapeaux afin qu'il indique que l'appareil de commande numérique est réglé afin qu'il réponde à des instructions déterminées à la fois dans le système anglo-saxon et dans le système métrique. L'utilisateur peut alors créer et utiliser un programme de commande numérique pour l'exé- cution d'une rectification particulière d'une pièce, comprenant des données numériques exprimées dans le système anglo-saxon. L'exécution du programme d'exploitation représenté sur les figures 2(A) et 2(B) par l'unité centrale 10 est maintenant considérée. Au pas 100, un premier bloc d'un progamme de commande numérique est lu dans la zone NCPA. Par exemple, le bloc N100 de la figure 3(A), 3(B) ou 3(C) est ainsi lu. Le fait que le bloc représente la fin du programme (pas 102) est alors déterminé. Si le bloc indique la fin du programme de commande numérique, l'exécu- tion du programme d'exploitation est terminée mais, dans le cas contraire, tous les codes du bloc sont lus dans l'ordre indiqué au pas 104. Le fait que le code lu au pas 104 est un code X (pas 106) est alors déterminé. Le code X indique que la donnée numérique suivante correspond à l'amplitude d'avance de la table 75 suivant l'axe X. Lorsque le code X est déterminé au pas 106, le pas 120 détermine si un numéro de code indiquant que la données suivante est à un emplacement d'adresse dans la zone MDA est déterminé. Lorsque le code # est déterminé au pas 120 comme l'indique la figure 3(C), des données numériques qui indiquent une amplitude d'avance de la table 75 sont lues à un emplacement de la zone de mémoire MDA qui a l'adresse indiquée par un numéro suivant le numéro de code (pas 124). Lorsque le code # n'est pas écrit, des don- nées numériques (telles que 100 sur les figures 3(A) et 3(B)) suivant le code X et indiquant une amplitude d'avance de la table 75, sont lues au pas 122. On suppose maintenant que la rectifieuse MT est utilisée dans un pays employant le système anglo-saxon et le drapeau est levé. Au pas 122, le fait que le code 4 d'adresse ou les données numériques ont l'en-tête du code $ (figure 3(B)) est déterminé. Le code $ indique que les données numériques suivantes sont exprimées dans le système métrique. Lorsque les données numériques n'ont pas le code $, elles sont exprimées dans le système anglo- saxon car la rectifieuse MT est utilisée dans un pays qui emploie le système anglo-saxon. Lorsque les données numériques ne sont pas précé- dées du code $, un code suivant du bloc est lu (pas 104). Lorsque les données numériques ont le code $ en en-tête (figure 3(A)), le pas 128 détermine si le drapeau est enregistré dans la zone FLG de mémorisation afin que l'appareil de commande numérique puisse traiter ces données exprimées dans le système anglo-saxon. En conséquence, comme le drapeau est levé (pays utilisant le système anglo- saxon), les données numériques précédées du code $ sont divisées par 25,4 afin qu'elles soient exprimées dans le système anglo-saxon, au pas 130, si bien que des données du système anglo-saxon sont transmises de façon reproduc- tible au pas 112 et permettent le fonctionnement. Le code suivant du bloc est alors lu au pas 104. Lorsque le code suivant est déterminé comme étant un code F de vitesse d'avance au pas 108, une opération anaogue à celle des pas 120 à 130 est exécutée aux pas 132 à 142 comme l'indique la figure 2(B). Lorsque le code # est écrit comme représenté sur la figure 3(C), les données numériques qui désignent une vitesse d'avance sont lues à un emplacement de la zone de mémorisation MDA qui a l'adresse indiquée par le numéro suivant le code X (pas 136). Lorsque le code t n'est pas écrit, les données numériques qui suivent le code F dans le bloc et désignent une vitesse d'avance, sont lues au pas 134. Lorsque les données numériques sont déterminées comme ne comportant pas le code $ au pas 138, un code suivant du bloc est lu, au pas 104. Lorsque les données numériques comportent le code $ en en-tête, le pas 140 détermine si le drapeau est levé dans la zone de mémorisation FLG, et les données numériques précédées du code $ sont alors divisées par 25,4 au pas 142. Le code suivant du bloc est alors lu au pas 104. Lorsque le code lu au pas 104 est déterminé comme étant le code * (au pas 110) indiquant la fin du bloc, le pas 112 est exécuté. Comme le drapeau est présent dans la zone FLG, les données numériques désignant l'amplitude d'avance et la vitesse d'avance sont multipliées par 25,4 afin qu'elles soient expimées dans le système métrique de mesure (pas 116) puisque le générateur d'impulsions 50 est étalonné dans le système métrique. Au pas 114, des signaux de commande du générateur d'impulsions 50 sont créés en fonction des données numériques transformées dans le système métrique et elles lui sont transmises. Ainsi, le générateur d'impulsions 50 crée le nombre voulu d'impul- sions, à la fréquence voulue, convenant au mécanisme d'avance de la rectifieuse utilisant une vis-mère métrique 73. Les impulsions créées sont transmises au servomoteur 71 par l'intermédiaire du circuit 60 de commande de servo- moteur afin que la table 75 soit déplacée de l'amplitude d'avance avec la vitesse d'avance commandée par les données numériques. Si l'on suppose que la rectifieuse MT est cons- truite et utilisée au préalable par le fabricant dans le pays utilisant le système métrique de mesure, les données numériques peuvent être exprimées dans le système métrique même si elles ne sont pas précédées d'un code $ (figure 3(B)). En conséquence, lorsque les données numériques concernant l'amplitude d'avance X de la table 75 sont lues dans le bloc du programme de commande numérique au pas 122 ou dans la zone de mémorisation MDA au pas 124, un code suivant du bloc est lu au pas 104 sans passage au pas 130. De même, après lecture des données numériques concernant la vitesse d'avance F au pas 134 ou 136, un code suivant du bloc est lu au pas 104 sans passage au pas 142. Ensuite, lorsque le code * est déterminé au pas 110, les données désignant l'amplitude d'avance et la vitesse d'avance dans le système métrique sont utilisées pour la création de signaux destines a la commande du générateur d'impulsions 50, au pas 114. Un autre exemple de programme d'exploitation est représenté sur la figure 4; des données numériques sont lues directement dans un bloc du programme de commande numérique (aux pas 122 et 134) ou dans la zone de mémorisa- tion MDA (aux pas 124 et 136) et sont traitées de la manière suivante. On suppose que la rectifieuse MT est utilisée par un utilisateur se trouvant dans le pays uti- lisant le système anglo-saxon de mesure; le pas 151 déter- mine si le code 4 ou les données numériques sont précédés du code $. Lorsque les données numériques sont précédées du code $, un code suivant du bloc est lu (au pas 104). Lorsque les données numériques ne sont pas précédées du code $, le pas 152 détermine si le drapeau est présent dans la zone FLG de mémorisation de drapeau. Les données numériques sont alors multipliées par 25,4 au pas 153 afin qu'elles soient exprimées dans le système métrique, et le code suivant du bloc est alors lu au pas 104. Lorsque le code suivant est déterminé comme étant le code * au pas , les données numériques exprimées dans le système métrique sont utilisées pour la création de signaux de commande du générateur d'impulsions 50 au pas 154. Lorsque la rectifieuse MT est construite et utilisée préalablement par le fabricant dans le pays utilisant le système métrique, les données numériques qui sont exprimées dans le système métrique n'ont pas à être précédées du code $. En conséquence, les données numériques sont lues sans multiplication, jusqu'à la lecture du code *. Lorsque le code * est trouvé, le pas 154 est exé- cuté. Bien que le déplacement de la table 75 suivant l'axe X soit considéré dans les modes de réalisation pré- cédent du programme d'exploitation, les déplacements d'autres éléments mobiles, par exemple le déplacement de la tête 76 suivant l'axe Y, peuvent être commandés de manière analogue. En outre, un appareil de commande numérique selon l'invention peut aussi commander une machine à laser, un robot, une machine à tracer, etc. De plus, le cas échéant, une machine commandée par un appareil de commande numérique peut être construite dans un pays utilisant le système anglosaxon de mesure et peut être vendue dans un pays utilisant le système métrique de mesure. Cependant, dans ce cas, le drapeau conservé dans la zone FLG de mémorisation indique que l'appareil de commande numérique est réglé afin qu'il fonctionne suivant le système métrique et les données numé- riques précédées du code $ sont exprimées dans le système anglo-saxon. En outre, les données numériques doivent être multipliées par 25,4 au pas 130 et au pas 142 et divisées par 25,4 aux pas 116 et 153. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de commande numérique d'une machine ayant un élément mobile (75, 76) et un servomoteur (71, 72) destiné à déplacer l'élément mobile, l'appareil de commande numérique étant caractérisé en ce qu'il comprend: une mémoire (20) destinée à conserver des données numériques représentant des caractéristiques numériques du déplacement de l'élément mobile, les données numériques pouvant être exprimées soit dans un premier système de mesure soit dans un second système de mesure, un dispositif à code conservé dans la mémoire des données numériques exprimées dans le premier système de mesure, un dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif à code est mémorisé, un dispositif (FLG) destiné à régler l'appareil de commande numérique afin qu'il travaille avec des données exprimées dans l'un des premier et second systèmes de mesure, un dispositif destiné à déterminer pour quel sys- tème de mesure est réglé le fonctionnement de l'appareil de commande numérique, un dispositif (10) commandé par le dispositif de détermination de code et le dispositif de détermination de système et destiné à transformer les données numériques exprimées dans le second système de mesure en données numériques exprimées dans le premier système de mesure lorsque l'appareil de commande numérique est réglé de manière qu'il traite des données exprimées dans le second système de mesure, et un dispositif (60, 61) destiné à exciter le servomoteur en fonction des donnees numériques conservées dans la mémoire lorsque le dispositif de détermination de code détermine la présence du dispositif à code et en fonction des données numériques transformées par le dispo- sitif de tranformation lorsque le dispositif de détermina- tion de code détermine l'absence du dispositif à code et lorsque l'appareil de commande numérique est réglé pour fonctionner avec des donnees exprimées dans le second système de mesure. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier système de mesure est le système métrique et le second système de mesure est le système anglo-saxon. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier système de mesure est le système anglosaxon et le second système de mesure est le système métrique. 4. Appareil de commande numérique d'une machine comportant un élément mobile (75, 76) et un servomoteur (71, 72) destiné à déplacer l'élément mobile, l'appareil de commande numérique étant caractérisé en ce qu'il com- prend: une mémoire (20) destinée à conserver des données numériques représentatives de caractéristiques numériques des déplacements de l'élément mobile, les données numériques étant destinés à être exprimées dans un premier système de mesure ou dans un second système de mesure, un dispositif à code conservé dans la mémoire avec certaines données numériques qui sont exprimées dans le premier système de mesure afin que les déplacements fondamentaux dudit élément mobile soient déterminés, un dispositif de détermination de la mémorisation du dispositif à code, un dispositif (FLG) destiné à régler l'appareil de commande numérique afin qu'il travaille avec des données exprimées dans l'un des premier et second systèmes de mesure, un dispositif destiné à déterminer pour quel sys- tème de mesure le fonctionnement de l'appareil de commande numérique est réglé, un dispositif (10) commandé par le dispositif de détermination de code et le dispositif de détermination de système et destiné à transformer les données numériques exprimées dans le second système de mesure en données expri- mées dans le premier système de mesure lorsque l'appareil de commande aumérique est réglé de manière qu'il fonctionne avec des donnees exprimées dans le second système de mesure, et un dispositif (60, 61) destiné à exciter le servomoteur en fonction de données numériques conservées dans la mémoire lorsque le dispositif de détermination de code détermine la présence du dispositif à code et en fonction des données numériques transformées par le dispositif de transformation lorsque le dispositif de détermination de code détermine l'absence du dispositif à code et lorsque l'appareil de commande numérique est réglé pour fonctionner avec des données exprimées dans le second système de mesure. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier système de mesure est le système métrique et le second système de mesure est le système anglo-saxon. 6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier système de mesure est le système anglosaxon et le second système de mesure est le système métrique. 7. Appareil de commande numérique d'une machine qui comporte un élément mobile (75, 76) et un servomoteur (71, 72) destiné à déplacer l'élément mobile, l'appareil de commande numérique étant caractérisé en ce qu'il com- prend: une mémoire (20) destinée à conserver des don- nées numériques représentatives de caractéristiques numé- riques du déplacement de l'élément mobile, les données numériques pouvant être exprimées soit dans un premier système de mesure soit dans un second système de mesure, un dispositif à code conservé dans la mémoire et associé aux données numériques exprimées dans le premier système de mesure, un dispositif de détermination de la mémorisation du dispositif à code, un dispositif (FLG) de réglage de l'appareil de commande numérique afin qu'il travaille avec des données exprimées dans l'un des premier - et second systèmes de mesure, - un dispositif (10) destiné à déterminer pour quel système de mesure le fonctionnement de l'appareil de commande numérique est réglé, un dispositif commandé par le dispositif de déter- mination de code et par le dispositif de détermination de système et destiné à transformer les données numériques de manière que toutes les données numériques soient expri- mées de manière reproductible dans l'un des premier et second systèmes, et un dispositif (60, 61) d'excitation du servomoteur en fonction des données numériques exprimées de façon reproductible. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (60, 61) destiné à exciter le servomoteur comporte un dispositif d'excitation du servo- moteur en fonction de données numériques exprimées de manière reproductible dans l'autre des systèmes, et compre- nant en outre un dispositif destiné à transformer ces données numériques exprimées de façon reproductible dans l'un des systèmes de manière qu'elles appartiennent à l'autre système. 9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (60, 61) d'excitation comporte un dispositif destiné à exciter le servomoteur en fonction des données numériques exprimées de manière reproductible dans un premier système.