Brevet FR2655584A1 — publié le 19910614

APPAREIL A COMMANDE NUMERIQUE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un appareil NC ( commande numérique) amélioré pour déterminer si une opération de mise en place d'une machine est achevée ou non La Figure 3 est un schéma fonctionnel montrant la structure d'un appareil à commande numérique classique Dans la Figure, une unité de processus d'interpolation 1 reçoit des infor- mations d'ajustage de chaque bloc d'un programme d'ajustage, par exemple, distance du mouvement ou vitesse du mouvement, et délivre une quantité incré- mentale de mouvement d'un axe de commande pour chaaue échantillonnage Une unité de processus d'accélération et de décélaration 2 reçoit l'infor- mation d'interpolation telle que la quantité incré- mentale de mouvement pour chaque échantillonnage obtenue à partir de l'unité de processus d'inter- polation 1, exécute un processus d'accélération et de décélération utilisant, par exemple, un circuit à retard primaire (non montré) et délivre une commande de position (quantité incrémentale de mouvement pour un échantillonnage) à un moteur 6. Une section de servocommande 3 commande une opération de mise en place du moteur 6 en réponse à la sortie de l'unité du processus d'accélération et de décélération 2 Un détecteur de position 4 et un détecteur de vitesse 5 de l'unité de servo- commande 3 détectent respectivement position et vitesse Une section de commande de position 7 2 2655584 et une section de commande de vitesse 8 de l'unité de servocommande 3 commandent, respectivement, position et vitesse De plus, un amplificateur 9 est disposé dans l'unité de servocommande 3. La Figure 4 est un schéma fonctionnel décrivant l'opération d'un processus de test de position correcte (achèvement d'une mise en place) de l'appareil à commande numérique montré en Figure 3 Dans la figure, les étapes 1 à 8 sont les étapes de fonctionnement du processus. Le fonctionnement de l'appareil à commande numérique classique ci-dessus sera décrit dans la suite Dans l'étape 1 montrée en Figure 4, l'information d'ajustage, par exemple, la distance de mouvement et la vitesse de mouvement, d'un bloc d'un programme d'ajustage à exécuter est entrée dans l'unité de processus d'interpolation 1 Dans l'étape 2, l'information d'interpolation telle que la quantité incrémentale de mouvement pour chaque échantillonnage est calculée par l'unité de processus d'interpolation 1 et est sortie vers l'unité de processus d'accélération et de décélération 2. Dans l'étape 3, on détermine si l'interpolation d'un bloc a été ou non achevée Si on détermine que l'interpolation d'un bloc n'a pas été achevée, le processus retourne en arrière à l'étape 2. Si on détermine que l'interpolation du bloc a été achevée, le processus avance à l'étape 4 Dans l'étape 4, on détermine si l'opération de test de position correcte est ou n'est pas exécutée pour l'information d'ajustage à introduire dans l'unité de processus d'interpolation 1 Si on décide que l'opération de test de position correcte n'est pas nécessaire pour le bloc, le processus avance à l'étape 8 Si on décide que l'opération de test de position correcte est nécessaire pour le bloc, le processus avance à l'étape 5 Dans l'étape 5, si la sortie de l'unité de processus d'accélération et de décélération 2 est 0, à savoir, quand la commande du mouvement au moteur 6 est 0, le processus avance à l'étape 6. Quand la sortie de l'unité de processus d'accé- lération et de décélération 2 n'est pas 0, à savoir, quand la commande de mouvement au moteur n'est pas 0, le processus de l'étape 5 est répété jusqu'à ce que la sortie de l'unité de processus d'accélération et de décélération 2 devienne 0, à savoir, jusqu'à ce que la commande de mouvement au moteur 6 devienne 0 Dans l'étape 6, l'unité de servocommande 3 lit le basculement de position du moteur 6 dans le système servo Dans l'étape 7, il est déterminé si le basculement de position est ou n'est pas dans l'intervalle donné de position correcte Si on détermine que le bascule- ment de position n'est pas dans l'intervalle donné de positon correcte, le processus revient en arrière à l'étape 6 Si on détermine que le basculement de position se trouve dans l'intervalle donné de position correcte, le processus avance à l'étape 8. Dans l'étape 8, on détermine si tous les blocs du programme d'ajustage ont été ou non exécutés. S'il est déterminé que tous les blocs ont été exécutés, le processus est achevé S'ils n'ont pas été exécutés, le processus revient en arrière à l'étape 1 et exécute le bloc suivant. La Figure 5 est un schéma décrivant une erreur de mise en place due à une déviation d'une machine qui arrive lorsque l'appareil à commande numérique classique exécute l'opération de mise en' place de la machine Dans la figure, le numéro de référence 4 est un détecteur de position, 6 est un moteur, 10 est une pièce à usiner, 11 est une vis à billes, 12 est un palier pour supporter la vis à billes 11, 13 est un écrou, 14 est un outil, et 15 est une surface guide sur laquelle l'outil 14 est déplacé. Le processus de test de position correcte de l'appareil à commande numérique classique est exécuté tel que décrit ci-dessous Par exemple, comme montré en Figure 5, au moment de mettre en place la machine, comme dans un procédé de boucle semi-ouverte, quand la position de la machine détectée par le détecteur de position 4 est au-delà du point d'ajustage de l'outil 14 contre la pièce à usiner 10, quand la pièce à usiner est fortement coupée, ou quand la finesse de l'outil 14 pour la pièce à usiner 10 est dégradée, puisque la machine dévie comme montré par la ligne pointillée de la Figure 5, même si on conduit le test de position correcte à l'endroit o le détecteur de position 4 détecte une position, la précision de la mise en place au point d'ajustage de l'outil 14 à la pièce à usiner 10 possède une erreur e comme montré en Figure 5 En conséquence, il est très difficile d'assurer une précision fixée à réaliser dans l'intervalle de position correcte. De plus, comme décrit dans le Brevet du Japon N O 61-147791, disponible pour le public et dont le titre est "Abnormality monitor apparatus for automatic positioning unit", un appareil -pour contrôler un état anormal d'un système de machine au moment de l'opération de mise en place a été proposé Cet appareil utilise un moteur de commande dont la vitesse est contrôlée par une unité de commande de vitesse Comme moyen de contrôle, la valeur moyenne des valeurs de la réaction de courant venant du moteur est contôlée quand l'opération de mise en place du système de machine est commandée Cependant, généralement, dans les outils de machine, l'effort de coupe et la force de frottement de l'outil contre une pièce à usiner varient En conséquence, la valeur moyenne des valeurs de la réaction de courant du moteur varie aussi Ainsi, même si la valeur moyenne des valeurs de la réaction du moteur est contrôlée de la façon décrite ci- dessus, il est difficile de déterminer si la situation de mise en place est ou n'est pas anormale. RESUME DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de résoudre le problème ci-dessus et de fournir un appareil à commande numérique qui peut exécuter une opération précise de test de position correcte même s'il existe une grande erreur entre la position de coupe de l'outil envers une pièce à usiner et la position détectée par le détecteur de position à cause d'une grande déviation de la machine entraînée par une difficile opération de la pièce à usiner ou analogue. Dans l'appareil à commande numérique selon la présente invention, quand on exécute l'opé- ration de test de position correcte de la machine, les valeurs de la réaction de courant (courants de charge du moteur) d'un moteur, qui varient selon la déviation de la machine, sont lues par un -détecteur de courant et ensuite les valeurs de la réaction de courant à lire sont testées pour déterminer si l'opération de mise en place de la machine a été achevée. Dans l'appareil à commande numérique selon la présente invention, puisque la valeur de la réaction de courant du moteur est équi- valente à un couple appliqué au moteur comme la force de réaction de la déviation de la machine, quand la valeur de la réaction de courant du moteur est grande, la déviation de la machine est également grande et de ce fait la précision de la mise en place au point d'ajustage de l'outil à la pièce à usiner est mauvaise; quand la valeur de la réaction de courant du moteur est faible, la déviation de la machine est petite et de ce fait la précision de la mise en place au point d'ajustage de l'outil à la pièce à usiner est bonne En utilisant ce phénomène, l'appareil à com- mande numérique de la pr ésente invention peut améliorer la précision de mise en place en exécutant l'opération de test de position correcte de la machine - BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 est un schéma fonctionnel montrant la structure d'un appareil à commande numérique réalisant la présente invention; La Figure 2 est un organigramme décrivant le fonctionnement du processus de test de position correcte de l'appareil à commande numérique de la Figure 1; La Figure 3 est un schéma fonctionnel montrant la structure d'un appareil à commande numérique classique; La Figure 4 est un organigramme décrivant le fonctionnement du processus de test de position correcte de l'appareil à commande numérique de la Figure 3; et La Figure 5 est un schéma descriptif montrant une erreur de mise en place due à une déviation de la machine qui arrive dans l'opération de mise en place de la machine par l'appareil à commande numérique classique. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La Figure 1 est un schéma fonctionnel montrant la structure d'un appareil à commande numérique réalisant la présente invention Dans la figure, une unité de processus d'interpolation 1, une unité de processus d'accélération et de décélération 2, une unité de servocommande 3, un détecteur de position 4, un détecteur de vitesse 5, un moteur 6, une section de commande de position 7, une section de commande de vitesse 8, un amplificateur 9, et ainsi de suite sont les mêmes que ceux de l'appareil à commande numé- rique classique montré en Figure 3 Un compteur de temps cumulé 16 compte un délai quand le basculement du moteur 6 dans l'unité de servo- commande 3 devient une valeur donnée ou une-valeur inférieure et introduit la valeur comptée dans l'unité de processus d'interpolation 1 Une section d'interface de sortie d'un signal extérieur 17 transfère un signal d'état anormal émis à partir de l'unité de processus d'interpolation 1 vers une unité extérieure, par exemple, un séquenceur. La Figure 2 est un organigramme décrivant le fonctionnement du processus de test de position correcte dans l'appareil à commande numérique de la Figure 1 Dans la figure, les étapes 101 à 108 et les étapes 110 à 116 montrent les étapes du processus. Le fonctionnement de l'appareil à commande numérique réalisant la présente invention sera décrit dans ce qui suit Puisque les processus des étapes 101 à 108 montrés en Figure 2 sont les mêmes que ceux des étapes 1 à 8 montrés en Figure 4 de l'appareil à commande numérique classique, la description détaillée sera omise Dans l'étape 107, il est déterminé si oui ou non le basculement de position du moteur 6 dans le système servo, qui est lu à l'étape 106, est dans un intervalle donné de position correcte de la même manière que l'étape 7 dans l'appareil à -commande numérique classique Cependant, dans l'étape 107, s'il est déterminé que le bascu- lement de position n'est pas dans l'intervalle donné de position correcte, le processus revient en arrière à l'étape 106 S'il est déterminé que le basculement de position est dans l'intervalle donné de position correcte, le processus avance à l'étape 110 Dans l'étape 110, le contenu du compteur de temps cumulé 16 est effacé et le processus avance ensuite à l'étape 111. Dans l'étape 111, le compteur de temps cumulé 16 est relevé Dans l'étape 112, si la valeur du compteur de temps cumulé 16 dépasse le délai donné, le processus avance à l'étape 115 Si la valeur du compteur de temps cumulé 16 est dans le délai donné, le processus avance àa l'étape 113. Dans l'étape 113, la valeur de la réaction de courant du moteur 6 est lue à partir de l'unité de servocommande 3 et ensuite le processus avance à l'étape 114 Dans l'étape 114, on déter- mine si la valeur de la réaction de courant du moteur 6 est dans un intervalle donné Si on détermine que la valeur de la réaction de courant du moteur 6 est dans l'intervalle donné, le processus avance à l'étape 108 Si on déter- mine que la valeur de la réaction de courant du moteur 6 n'est pas dans l'intervalle donné, le processus retourne en arrière à l'étape 111. Si la valeur du compteur de temps cumulé 16 dépasse la durée donnée, le processus avance à l'étape 115 Dans l'étape 115, on décide que la valeur de la réaction de courant du moteur 6 ne devient pas la valeur donnée ou une valeur inférieure dans le temps donné et un signal anormal est sorti vers la section d'interface de sortie de signal extérieur 17 Le signal anormal est sorti via la section d'interface de sortie de signal extérieur 17 vers une unité extérieure telle qu'un séquenceur Dans l'étape 116, le signal anormal qui est délivré dans l'étape 115 est introduit et un signal d'arrêt d'urgence émis vers l'unité de servocommande 3 pour commander l'arrêt d'urgence. Comme décrit ci-dessus, en exécutant l'opération de test de position correcte, l'appareil à commande numérique réalisant la présente invention lit la valeur de la réaction de courant du moteur 6, qui varie selon le basculement de la machine, et teste la valeur de la réaction de courant du moteur 6 Quand la valeur de la réaction de courant du moteur 6 est dans l'in- tervalle donné, la mise en place de la machine est achevée Quand la valeur de la réaction de courant du moteur 6 n'est pas dans l'intervalle donné, l'appareil à commande numérique émet le signal anormal informant l'extérieur de l'appareil à commande numérique de la situation et émet le signal d'arrêt d'urgence vers l'unité de servo- commande 3. Dans le mode de réalisation ci-dessus, l'opération de test de position correcte pendant l'opération de mise en place de la machine réalisée par un programme d'ajustage a été décrit. Cependant, comme dans une opération manuelle de mise en place de machine, même si une opération est exécutée sans un programme d'ajustage, le fonctionnement des étapes 104 à 107 et celui des étapes 110 à 116 montrés en Figure 2 peuvent être également appliqués. Comme décrit ci-dessus, selon l'appareil à commande numérique de la présente invention, le niveau d'erreur de la mise en position due 1 1 à la déviation de la machine est détecté a travers une valeur de la réaction de courant du moteur L'opération de mise en place n'est pas achevée jusqu'à ce que la valeur de la réaction' de courant du moteur parvienne dans l'intervalle donné Par conséquent, par exemple, dans le procédé à boucle semi-ouverte, quand la position de détection de la machine est au- delà du point diajustage de l'outil à la pièce à usiner, quand la pièce à usiner est fortement coupée, ou quand la finesse de l'outil pour la pièce à usiner est dégradée, la précision du processus de test de position correcte peut être davantage améliorée. REVENDICATIONS 1 Appareil à commande numérique pour mettre en place une machine utilisant les informations numériques, comprenant: des moyens pour lire une valeur de la réaction de courant d'un moteur, la valeur de la réaction de courant variant selon la déviation de ladite machine; des moyens pour déterminer si la valeur de la réaction dudit moteur est ou n'est pas dans un intervalle donné; et des moyens pour achever l'opération de mise en place de ladite machine quand la valeur déterminée de la réaction du courant se trouve dans l'intervalle donné. 2 Procédé pour déterminer l'achè- vement d'une opération de mise en place d'une machine utilisant des informations numériques consistant à: lire une valeur de la réaction de courant d'un moteur, la valeur de la réaction de courant variant selon la déviation de ladite machine; déterminer si la valeur de la réaction dudit moteur est ou n'est pas dans un intervalle donné; et achever l'opération de mise en place de ladite machine quand la valeur déterminée de la réaction de courant se trouve dans l'inter- valle donné.