CONTROL DEVICE TO CONTROL THE POSITION OF A MACHINE TOOL

Abstract: 1. Control device with position monitoring for a machine tool, of the type comprising : a crank (1) operatable by a user and connected to a rotary element (2) adapted to deliver a digital reference signal ; a tool position monitoring device (14) adapted to emit a digital tool position monitoring signal ; means (17, 18, 19) for comparing the said digital reference and monitoring signals with one another ; a digital-analog converter (20) for converting the digital result of the comparison into an analog signal, and for controlling the speed of a motor (7) through a change-speed gear (6) with the said analog signal ; the said device being characterised in that in order to provide the said user with a tactile sensation of the forces acting between the machine tool and a piece processed by the said machine, the said crank (1) operatable by the said user is connected to the said rotary element (2) by means of a magnetic powder coupling (3), and that the said magnetic powder coupling (3) is supplied with an electrical signal which is a representative function of the said forces occuring between the machine tool and the said part being processed by the said machine.

Description: Dispositif de commande à contre de position pour-machifie-outH. L'invention concerne un dispositif de commande à contrôle de position pour machine-outil, et plus spécialement un dispositif de commande par manivelle et circuit électronique pour machine-outil. Dans les machines-outils de type classique, les mouvements d'un axe de la machine sont commandés par un moteur placé sous le contrssle d'un variateur de vitesse. Usuellement, ce variateur reçoit une consigne par l'intermédiaire d'une commande manuelle à boutons manoeuvrés par l'utilisateur de la machine, ou par l'intermédiaire d'une commande numérique automatique. Lors d'une opération d'usinage, l'utilisateur ne se rend pas toujours compte de la difficulté de l'opération et la consigne de vitesse affichée peut dépasser les possibilités de la machine, au risque d'entraîner une rupture d'outil ou une destruction de la machine. De plus, il est délicat d'assurer un contrôle de position précis lors d'un déplacement d'un axe de la machine. Un but de l'invention est de permettre à l'utilisateur de se rendre compte directement de la difficulté de l'opération d'usinage, et d'agir en conséquence sur la vitesse d'avancement de l'outil, tout en gardant le contrôle de la position de l'outil par rapport à la position de consigne désirée. Un autre but de l'invention.est de permettse cette prise de conscience de l'utilisateur par deux voies électroniques distinctes, L'invention a pour objet un dispositif de commande à contrôle de position pour machine-outil, du type dans lequel un organe tournant adresse un signal de consigne au variateur de vitesse du moteur d'un axe de la machine-outil, caractérisé en ce qu'il comporte : une manivelle manoeuvrable par l'utilisateur, reliée à l'organe tournant par l'Åan- termédiaire d'un coupleur magnétique à poudre ; un dispositif de contrôle de la position de l'outil ; et un circuit électronique comparant les signaux en provenance de l'organe tournant et du dispositif de contre de position pour commander le coupleur magnétique à poudre, Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le coupleur magnétique à poudre est alimenté également par un signal image de l'intensité du courant dans l'induit du moteur de la machine-outil - les signaux en provenance de l'organe tournant et du dispositif de contrôle de position sont des signaux numériques - le circuit électronique comporte un convertisseur numériqueanalogique pour la commande du coupleur magnétique à poudre, D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir un schéma symbolique simplifié d'un dispositif de commande avec contrôle de position pour machine-outil, selon l'invention, En se reportant au dessin, on peut voir que la manivelle 1 manoeuvrable par l'utilisateur est reliée par ltintermé diaire d'un coupleur magnétique à poudre 3, à un organe tournant 2 constitué par exemple par un codeur rotatif émettant des signaux rectangulaires ou impulsionnels, Ces signaux sont appliqués à un circuit de calibration 5, susceptible d'effectuer unemultiplication par 1, 10 ou 100 par exemple, du nombre d'impulsions émises par le codeur 2, en vue de fournir différentes vitesses d'avance à l'outil. Les impulsions sortant du circuit de calibration 5 sont appli queues à un premier compteur 18, Le moteur 7 de la machine-outil. entraRne un axe commandé symbolisé en 15. Un dispositif 14 de centrale de la position de l'outil est prévu au voisinage immédiat de l'axe 15, Ce dispositif comporte une graduation micrométrique et délivre une impulsion sensiblement rectangulaire chaque fois qu'une graduation est franchie au cours du déplacement de l'outil. Ces impulsions sont adressées, par l'intermédiaire d'un amplificateur 16, à un deuxième compteur 17, Les deux compteurs 18 et 17 sont reliés à un comparateur 19 qui délivre un signal tant que le deuxième compteur 17'n'a pas rattrapé le premier compteur 18, Ce signal numérique est appliqué à un convertis.seur 20 numérique-analogique, qui délivre un signal analogique de commande au variateur 6 du moteur 7 t Ce signal analogique est également appliqué, par l'intermédiaire d'un sommateur 21, à l'amplificateur 8 relié à un redresseur 9 fournissant un signal redressé à l'alimentation 10 du coupleur magnétique à poudre 3. Par ailleurs, un signal image du courant dans l'induit du moteur 7 est prélevé et appliqué, par l'intermédiaire d'un amplificateur il et du sommateur 21, à l'amplificateur 8 et donc au coupleur magnétique à poudre 3, Le coupleur 3 agit en frein sur l'arbre de la manivelle 1, et il simule le couple de charge d'une manivelle mécanique en recevant d'une part un signal fonctiondu déplacement de l'outil par l'intermédiaire du convertisseur numérique-analogique 20, d'autre part un signal proportionnel à la charge du moteur 7, donc à la difficulté d'usinage, par l'intermédiaire de l'amplificateur 11, L'utilisateur peut ainsi se rendre compte manuellement en manoeuvrant la manivelle 1, de la difficulté diusinage représentée par la difficulté de manoeuvre due à la résistance du coupleur magnétique à--poudre 3, En jouant sur le gain de l'amplificateur 11, on peut doser le couple de freinage du coupleur 3 en réponse au signal de charge du moteur Ainsi après chaque commande manuelle de la manivelle 1, le moteur 7 se trouve sollicité par l'intermédiaire de son variateur 6, et il entraine un axe 15 dont le déplacement est controlé par le dispositif 14 avec une grande précision, On peut équiper chaque axe de la--machine-outil d'une manivelle 1 couplée à un codeur numérique 2 par l'intermédiaire d'un coupleur magnétique à poudre 3, le contre de la position de l'outil étant assuré par un dispositif de contrôle 14.

Claims: Revendications de brevet, 1. Dispositif de commande à contrôle de position pour machine outil, du type dans lequel un organe tournant délivre un signal de consigne, et dans lequel un dispositif de contre de la position de l'outil délivre également un signal, caractérisé en ce qu'il comporte : une manivelle (1) manoeuvrable par l'utilisateur, reliée à l'organe tournant (2) par l'intermédiaire d'un coupleur magnétique à poudre (3), 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe tournant (2) et le dispositif (14) de contrôle de la position de l'outil délivrent des signaux numériques qui sont comparés dans un comparateur (19) contrant un convertisseur (20) numérique-analogique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coupleur magnétique à poudre (3) est alimenté par le signal en provenance du convertisseur (20). 4. Dispositif selon la revendication 1,¯caractérisé en ce que le coupleur magnétique à poudre (3) est alimenté par un signal image de l'intensité du courant dans l'induit du moteur (7) de la machine-outil. 5. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le coupleur magnétique à poudre (3) est alimenté à la fois par le signal en provenance du convertisseur (20) et par le signal image de l'intensité du courant dans I'in- duit du moteur (7) de la machine-outil.

Inventors: SACHOT, MICHEL
Applicants: CENTRE D'ETUDES DU FRAISAGE (C.E.F.)
Application year: 1982
Main classification: G05B19
IPC codes: G05B19