INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en perspective d'une machine double à tailler les engrenages coniques, comprenant deux postes de taillage de l'un à l'autre desquels les ébauches d'engrenages peuvent être déplacées pour l'exécution des opérations de coupe séparées, cette figure représente un dispositif de chargement et de transfert des pièces, ainsi qu'un dispositif de commande de ce dispositif, dans une machine de ce type; la figure 2 est une vue de dessus, schématique, d'un dispositif de taillage des engrenages coniques comprenant tn transfert de pièces entre trois postes séparés qui comportent deux postes de taillage des engrenages et un poste alimenté par un transporteur; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 et montrant leviispositif de chargement des pièces qui travaille entre trois postes comportant un seul poste de taillage'des engrenages; la-figFre 4 est une représentation schématique vèrticale dem caractéristiques fonctionnelles associées à un di-spsitif de commande suivant l'invention; la figure 5 est une vue en coupe verticale qui représente des détails de la onstructlon du åispcs-viv de commande suivant l'invention; la figure 6 est une vue en élévation de côté du dispositif de commande suivant l'invention; la figure 7 est une vue an élévation du dispositif représenté sur la figure 6; la figure 8 est une vue en plan du dispositif de commande de la figure 7; la figure 9 est une vue en coupe analogue à celle représentée sur la figure 8 mais prise suivant la ligne 9-9 de la figure. 7; la figure 10 est une autre vue en coupe d'une partie du dispositif de commande, prise suivant la ligne 10-10 de la figure 7; la figure Il représente, en combinaison avec les tableaux 1 et 2 donnés ci-après, un exemple d'une séquence d'opérations qui peut être commandée par le dispositif de commande suivant l'invention, lorsqu'il est utilisé dans une machine à tailler les engrenages du type représenté sur la figure 1, dans laquelle des opérations de taillage ae finissage sont exécutées sur des pièces constituant des engrenages.
Sur la figure 1 on a représenté an perspective une machine double à tailler les engrenages, dans un montage de fabrication normal pour la fabrication des pignons hypoidas. La machine double comprend un premier poste de travail 10 et un deuxième poste de travail 12, auxquels des pignons peuvent être reçus dans des broches porte-pignons combinées aux postes de travail. Les moyens qui servent à maintenir les pièces en place dans les postes peuvent comprendre des mécanismes bien connus de serrage et de desserrage d'une pièce dans un mandrin, ainsi que des moyens qui servent à mettre l'ensemble de la broche porte-pièce en bonne position pour mettre les outils 14. en position d'attaque de chacune des pièces. Entre les deux postes de travail est placé un dispositif 16 de chargement et de transfert des pièces, qui a pour fonction de charger et de décharger- automatiquement les pièces à chacun des postes de travail 10 et 12 et à transférer ces--pièces entre les deux postes, ainsi,qù"ent're la machine double et un trans porteur ou une autre source d'alimentation. Le dispositif 16 de chargement et de transfert comprend une t6ureîle 18 qui qui 'peùtse soulever et s'abaisser pour soulever les pièces et les abaisser aux postes séparés, suivant une séquence d'opérations précise.
En outre, la tourelle 18 peut tourner autour de son axe vertical de façon à déplacer des bras, qui sont désignés dans leur ensemble par la référence 20, en mouvement alternatif entre les postes de travail La figure 1 représente également l'appareil de commande à cames 300 qui commande automatiquement et établit automatiquement la séquence des opérations exécutées par la machine double.
las figures 2 et 3 représentent des exemples types de schémas d'utilisation des moyens de chargement et de transfert entre deux postes. Sur la figure 2, deux machines A et B sont disposées l'une par rapport à l'autre comme sur la figure 1 pour former une machine double à tailler les engrenages, qui peut comprendre deux machines d'ébauchage, deux machines de finition, ou bien une combinaison d'une machine d'échauchage et d'une machine de finition.
les machines A et B comprennent deux postes de taillage 10 et 12 respectivement et le dispositif 16 de chargement et de transfert est disposé pour travailler entre les deux postes 10 et 12. En outre, un troisième poste 24 est prévu en un point pour recevoir les ébauches neuves et constitue l'emplacement pour le retour des pièces finies. Le troisième poste 24 peut recevoir les ébauches d'un transporteur 26 qui amène une nouvelle ébauche au poste 24 avant chaque cycle de transfert. Ce même transporteur 26 peut recevoir les pièces finies qui sont transférées du poste 12 au poste 24 à la fin de chaque cycle de taillage. On peut voir que chacun des postes 10 et 12 correspond à des positions classiques pour maintenir les pièces pendant qu une opération de coupe est exécutée par des outils de coupe rotatifs. Les postes de travail sont normalement constitués par des broches porte-pièces qui sont maintenues dans des ensembles 28 et 30, lesquels peuvent se déplacer par rapport aux outils de coupe 14. Les moyens qui servent à mettre les ensembles 28 et 30 en mouvement/constituent pas une partie séparée de la présente invention mais, en général, il est prévu des moyens pour faire osciller chacun des ensembles 28 et 30 d'une position de coupa, par rapport aux machines A et B, à des positions de transfert des pièces qui placent les postes 10 et 12 directement au-dessous des porte-pièces portés-eux-memes par des bras séparés 32 et 34 du dispositif déchargement et de transfert des pièces. Le dispositif 16 oscille alternativement autour de l'axe vertical de sa tourelle 18 de sorte que le bras 32 se déplace uniquement entre les postes 10 et 12 et que le bras 34 se déplace uniquement entre les postes 12 et 24. Le troisième bras 36 ne se déplace qu'entre le poste 24 du transporteur et le premier poste de taillage 10. Les bras 32, 34 et 36 peuvent donc être munis respectivement de différents types de moyens de maintien des pièces, qui peuvent avoir des structures et des fonctions différentes pour manipuler les pièces à divers stades d'achèvement.
la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 et représente l'utilisation du dispositif de chargement et de- transfert suivant l'invention sur une seule machine à tailler A. Dans cet agencement, un seul poste de coupe 10 est prévu pour chaque piè- ce, mais il peut être prévu un poste mort 38 pour maintenir les pièces jusqu'à ce qu'elles puissent être amenées au poste de taillags 10. Lorsqu'une opération de taillage a été achevée en 10, la pièce est amenées par le bras 34 au transporteur 26, où elle est reçue et évacuée. Dans le cas du fonctionnement avec une machine simple, le dispositif de chargement et de transfert suivant l'invention assure la manipulation automatique des pièces entre une source d'alimentation et un point où les pièces peuvent être évacuées de la machina, en passant par une opération de taillage.
On décrira maintenant le dispositif de commande qui sert à la vérification et à la commande des opérations séquentielles de la machine.
Les figures 4 à 10 montrent des caractéristiques de structure qui sont associées au dispositif de commande 300, lequel a pour fonction de commander et vérifier des opérations séquentielles de la machine. En particulier, le dispositif de commande assure la vérification automatique d'un certain nombre de phases du fonctionnement de la machine pour déterminer si chacune des phases a bien été exécutée, de sorte que la machine peut être automatiquement arrêtée si une phase donnée est inachevée. Ce type de commande est très important dans les machines qui peuvent exécuter une série complexe de phases et qui doivent exécuter entièrement certaines phases avant de passer aux phases suivantes. Bien que le dispositif de commande 300 trouve une application particulièrement utile dans les machines à tailler les engrenages coniques du type décrit plus haut, il va de soi que ce dispositif peut également être utilisé dans n'importe quelle machine qui travaille suivant une série de phases séquentielles.
La figure 4 représente schématiquement les éléments constitutifs de base qui sont inclus dans le dispositif de commande 300. Un tambour de commande 302 porte une série d'éléments de commande 304 qui servent à imposer certaines phases d'opération qui doivent être exécutées par la machine. La rotation du tambour 302 commandée par un moteur 306 et par l'intermédiaire d'une chaine cinématique 308 a pour effet que chacun des éléments de commande 304 impose une fonction de la machine à un instant prescrit qui est lié par une certaine relation à la rotation du tambour 302. Chaque élément de commande 304 peut être constitué par n'importe quelle forme de dispositif qui peut être mis à l'état actif ou à l'état inactif pour imposer des fonctions de commande d'une machine et la figure 4 représente les éléments de commande 304 sous la forme de disques de cames qui peuvent actionner des interrupteurs 310 suivant le profil périphérique de ces disques et suivant le degré de rotation de l'ensemble du tambour de commanda. Les commutateurs 310 peuvent avoir pour fonction de signaler la manoeuvre de distributeurs ou autres dispositifs qui déclenchent des fonctions opérationnelles spécifiques d'une machine. Par conséquent, lorsque le tambour de commande 302 tourne sous la commande de son moteur 306, les interrupteurs 310 sont mis à l'état actif suivant une séquence imposée par les cames 304 elles-memes en rotation. Ce dispositif de commande comprend également des moyens qui sont capables de vérifier un nombre quelconque de phases de fonctionnement de la machine pour controler si chacune de ces phases a bien été achevée. Ces moyens comprennent un dispositif de détection pneumatique qui envoie de l'air comprimé ou un autre gaz comprimé à un conduit 312 à partir d'une conduite d'alimentation 315. La source d'air comprimée peut être n'importe quelle source appropriée et connue qui est capable de maintenir la conduite 312 sous une pression donnée.
La conduite 312 communique avec un bloc de distribution 316 pour colncider avec l'un quelconque d'un certain nombre de passages 314 séparés qui sont formés dans un aollecteur 317. Le collecteur 317 reste fixe tandis que le reste du tambour et lea distributeur 316 sont entrainés en rotation par 1 moteur 306 et, de cette fa çon, une extrémité de sortie 318 du conduit 312 est ainsi mise en coincidenca avec chacun des passages 314 pour former une communication avec les conduits de détection 320 respectivement associés aux divers passages 314. Chaque conduit de détection pneumatique 320 comporte une sortie terminale 322, qui est dans une position relative, par rapport à l'élément mobile 324 de la machine, telle que cet élément mobile 324 ferme entièrement la sortie 322 lorsque l'élément mobile 324 a atteint une position voulue pendant une phase du fonctionnement de la machina. En prévoyant un nombre quelconque de passages ou conduits 320 pour une machine, il est possible de détecter l'achèvement du mouvement d'un certain nombre d'éléments mobiles associés aux opérations de la machine. Ce dispositif de détection est absolument fiable et élimine la nécessité de dispositifs de commutation disposés en un grand nombre de points dans l'ensemble de la machine pour détecter les mouvements des éléments. Lorsque le tambour 302 a tourné pour -parvenir à une position qui place le conduit 312 en coinci- dence avec un premier des conduits de détection 320, l'air comprimé peut s'écouler de la source au point de détection 322. Dans le circuit d'air comprimé est intercalé un interrupteur manométrique 326 qui est en communication directe avec le conduit 312 de façon à prendre une mesure de la pression pneumatique qui passe dans le conduit 312. L'interrupteur manométrique 326 est d'un type connu qui établit un circuit électrique pour l'alimentation du moteur 306 lorsqu'il détecte un certain niveau de pression.
Lorsque la pression pneumatique qui règne à l'intérieur du conduit 312 s'élève au-dessus du niveau prescrit, l'interrupteur 326 ferme un circuit électrique d'alimentation du,moteur 306 de sorte que ce moteur est mis en fonctionnement pour entrainer le tambour. Ce tambour est ensuite automatiquement arrêté, par un mécanisme de commutation séparé, lorsqu'il atteint le poste de controle suivant et ceci permet au contrôle suivant d'exciter l'interrupteur manométrique 326. On peut donc voir qu'avec le dispositif qu'on vient de décrire, il faut que le blocage ou la fermeture d'un point de controle 322 donné soit total avant que la pression pneumatique puisse s'élever dans le conduit 312 à un niveau suffisant pour permettre au moteur 306 de continuer son fonctionnement. S'il ne se produit pas de blocage total d'une sortie 322, l'air s'échappe par la sortie 322 et la pression dans l'ensemble du conduit est réduite au-dessous du niveau qui fait fonctionner l'interrupteur manométrique 326. Un autre avantage de ce dispositif consiste en ce qu'une panne de fonctionnement peut facilement eAtre détectée par le bruit de l'air qui s'échappe à un point de controle donné de la machine. Un étranglement fixe 327 peut être prévu dans la conduite 314 d'alimentation en air pour éviter un retour rapide de la pression pneumatique à la source d'alimentation lorsqu'il s'effectue une lecture. En outre, l'étranglement 327 permet au conduit 312 de prendre sa-pression plus rapidement avec une source d'alimentation à pression relativement basse.
las figures 5 à 10 représentent des détails d'une forme particulière de réalisation du dispositif de commende et de vérification représenté sur la figure 4 et cette forme particulière est d'un type qui peut être utilisé avec un dispositif de chargement et de transfert tel que celui décrit plus haut. Sur la figure 5, le tambour de commande 302 est représenté comme composé d'un certain nombre de cames 304 qui sont empilées sur un axe commun de rotaticn du tambour. Les cames 304 peuvent être constituées par des cames qui comportent des surfaces 330 en ligne fermée et sur lesquelles des contre-cames 332 peuvent s'appuyer pour imposer les mouvements aux bras de leviers 334. L'ensemble du tambour de commande 302, avec toutes ses cames 304, est monté pour tourner autour de son axe central vertical. Les moyens servant à entraîner le tambour peuvent comprendra un moteur 306 qui est relié pour la transmission du mouvement à un arbre d'entrée 336. le moteur 306 peut etre un moteur-réducteur à commande hydraulique, d'un type bien connu, qui est commandé par un dispositif de commande électro-magnétique 338. Le fluide hydraulique fourni par une source appropriée d'alimentation entraine le moteur 306 et son arbre de transmission 336 pour faire tourner un mécanisme diviseur classique à croix de Malte, désigné dans son ensemble par la référence 340 Ce mécanisme diviseur comprend une cheville 342 qui entre en prise par intermittence avec une fente d'un élément annulaire 344 pour faire tourner cet élément annulaire de façon intermittente pendant que la cheville 332 est entrainée en rotation continue autour de l'axe de l'arbre 336.
Ce mécanisme est classique en soi et il est incorporé pour faire démarrer et arrêter le tambour de commande par intermittence en fonction d'une série de contrBles pneumatiques qui doivent être réalisés par le dispositif de contrôle pneumatique combiné au tambour de commanda. Le mécanisme diviseur à croix de Malte permet des opérations d'interruption séparées pour arrêter la rotation normale du tambour en même temps qu'un contrôle pneumatique est exécuté, de façon qu'aucune nouvelle fonction de commande ne puisse être imposée avant que le contrôle n'ait indiqué qu'une phase du fonctionnement a été entièrement exécutée. On peut voir que l'élément annulaire 344 est fixé rigidement au corps principal du tambour 302 de sorte que les mouvements de l'élément annulaire sont transmis au tambour. Une extrémité supérieure 346 du tambour 302 est montée dans des paliers de sorte que le tambour peut tourner par rapport à la structure 348 du carter.
le dispositif de controle pneumatique qui est prévu dans la forme de réalisation de la figure 5 est essentiellement identique à celui décrit à propos de la figure 4, sauf qu'il a pour fonction d'actionner l'électro-aimant 338 pour la commande du moteur. la conduit 312 s'élève dans l'axe du tambour pour communiqiier avec un distributeur pneumatique 316 qui est fixé à l'extra- mité supérieure 346 du tambour pour tourner avec celui-ci. Le distributeur pneumatique peut être monté, par rapport au tambour , de façon à pouvoir se déplacer axialement le long de l'axe longitudinal du tambour, et un ressort 350 applique étroitement le distributeur pneumatique 316 sur une plaque de distribution fixe 3170 La plaque de distribution 317 comporte n'importe quel nombre voulu de passages radiaux 314 destinés à être mis en coïncidence avec l'unique sortie 318 du distributeur 316. On a représenté sur la figure 8 un exemple type d'agencement de la plaque de distribution 317 dans lequel dix-huit passages de contrôle 314 sont représentés.
Le système de calcul représenté sur la fig. 1 comprend trente entrées 1 destinées à des signaux d'entrée analogiques correspondants, plusieurs trajets de circulation 2 connectés à certaines des entrées 1, un commutateur de sélection d'entrée 3 qui fonctionne en réponse à un signal d'ordre numérique (dénommé ci-après "adresse d'entrée") provenant d'un dispositif à mémoire numérique 6 de manière à sélectionner l'un des signaux d'entrée, un amplificateur de commande de gain 4 faisant partie d'un dispositif de calcul analogique, le gain de cet amplificateur 4 (que son signal de sortie soit inversé ou complérnenté ou non) étant déterminé par un autre signal d'ordre numérique qui est appliqué à l'amplificateur 4 par l'intermédiaire de trajets de circulation 5 provenant du dispositif à mémoire numérique 6, un dispositif de commande comportant un registre 7 alimenté en impulsions de rythme à partir d'un générateur d'impulsions d'horloge 8 de manière à commander la sortie des signaux ordre numériques provenant du dispositif à mémoire 6, et un commutateur de sélection de mémoire 9 fonctionnant en réponse à un autre signal dtordre numérique (dénommé ci-après "adresse de sortie") et provenant du dispositif à mémoire 6, de manière à sélectionner l'une parmi vingt-neuf mémoires de sortie analogiques 10/1 à 10/26, 11, 13 et 14, ou bien un circuit de saut 12.Six des mémoires 10/1 à 10/26 sont des mémoires à intégration.
les trajets de circulation 2 sont connectés chacun à l'une des six mémoires à intégration correspondantes, à certaines des mémoires restantes 10/1 à 10/26 et àla mémoire 11, de manière à appliquer les signaux analogiques qui y sont emmagasinés à l'entrée de l'amplificateur 4 par l'intermédiaire des entrées respectives 1 et du commutateur 30 La mémoire 11 est une mémoire à valeur maximale, c'est-à-dire qu'elle emmagasine celui parmi plusieurs signaux quiluisont appliqués qui présente la valeur la plues élevée. les mémoires 13 & 14 sont des regis tzar tres comportant des entrées reliées directement à l'amplificateur 4/ l'intermédiaire de commutateurs 55 et 56 commandés par des signaux provenant du dispositif à mémoire 6. Le dispositif de calcul Mia- logique comprend également un circuit de multiplication 58 dont la sortie peut être connectée sélectivement au commutateur 9, à la place de la sortie de l'amplificateur 4, par l'intermédiaire d'un commutateur 57 fonctionnant sous la commande d'un signal provenant du dispositif à mémoire 6.L'une des entrées reliees au circuit de multiplication 58 est l'entrée 59 qui est connectée à la sortie de l'amplificateur 4. l'autre entrée reliée au circuit de multiplication 58 est l'entrée 60 provenant du registre 14 via le commutateur 55.
Certains des divers éléments constitutifs précités faisant partie du système de commutation sont décrits plus en détail ciaprès. A ce stade de la description, il est souhaitable de mentionner que le mode de fonctionnement du système de calcul consiste à effectuer une série de calculs successifs de fonctions analogiques correspondant à des entrées analogiques au cours d'une série correspondante de périodes ou d'intervalles de temps précis déterminés par le générateur d'impulsions d'horloge.Pendant chaque intervalle de temps, le dispositif à mémoire 6 fournit à sa sortie une adresse d'entrée respective appliquée au commutateur 3, un signal d'ordre numérique déterminant le gain et appliqué, par l'in- termédiaire des trajets de circulation 5, à l'amplificateur 4 et une adresse de sortie appliquée au commutateur 9. Par conséquent, dans chaque intervalle de temps, une fonction analogique sélectionnée est calculée à partir d'une entrée analogique sélectionnée et appliquée à une mémoire sélectionnée parmi les mémoires de sortie analogiques 10/1 à 10/26, 11, 13 et 141, (ou au circuit à saut 12 comme décrit précédemment).
les fonctions que le système de calcul est capable d'effectué er sont représentées dans le tahleaWll I raivaat TARMAU I 1. Multiplication dune variable "x" par une constante "a" f1=ax 2. Multiplication de deux variables "x1" et "x2" f2=x1x2 3. Addition de deux variables f3= x1+x2 4. Soustraction entre deux variables f4= x1-x2 5.Intégration par rapport au temps f5=f xdt 6. I)ifférentiation par rapport au temps f6=dx/dt TA3lEÂU I (Suite) 70 Recherche de la valeur maximale f7= max (x1 ,x2, . oxn) 80 Recherche de la valeur minimale f8= min (x1I2 xn) 9o Aiguillage de programme (saut) les utilisations de la plupart de ces fonctions sont évidentes.Les fonctions de valeur maximale et de valeur minimale sont utilisées lorsqu'un certain nombre de boucles de commande à intersection sont connectées par l'intermédiaire du même dispositif d'actionnement, Par exemple, dans le système de commande d'un moteur du type turbine à gaz, alors que la position du dispositif d'étranglement peut être-commandée, pour les vitesses faibles du moteur, par une boucle fonctionnant en réponse la position du levier de pilotage, elle peut être commandée, pour des limites de vitesse plus élevées associées à la température du moteur et à la vitesse de rotation, par d'autres boucles devenant actives0 La valeur réelle du débit du combustible peut être définie comme la valeur la plus faible parmi les trois positions calculées par l'intermédiaire de ces boucles.
Des approximations des fonctions intégrale et différentielle peuvent être calculées en utilisant des approximations successives pourvu que la valeur ne varie que par petites quantités dans les limites du temps de récursion", c'est-à-dire le temps qui s'écoule entre des intervalles ou périodes de temps correspondantes au cours desquelles une fonction donnée ou une entrée donnée est calculée. La stabilité et la précision de ce processus par appro ximations peut être déterminée à partir d'une analyse des transformées classique. Une distinction intéressante par rapport au calcul numérique vrai consiste en l'absence des erreurs introduites lorsqu'on arrondit.
La fonction d'aiguillage de programme est utilisée pour sélectionner les différents algorithmes de calcul, en fonction des conditions externes appliquées au dispositif de commande, et en utilisant le circuit de saut 12 pour déterminer un transfert conditionnel devant être effectué jusqu'à une instruction autre que celle apparaissant ensuite dans le programme.
La multiplication d'une variable "x" par une constante "a", (1 = ax) est effectuée en réglant le gain de l'amplificateur 4 de manière outil corresponde à la constante "a", en sélectionnant l'entrée nécessaire "x" et en appliquant le signal de sortie de l'amplificateur 4 à une mémoire sélectionnée, au cours d'un seul intervalle de temps.