CH618373A5

CH618373A5 -

Info

Publication number: CH618373A5
Application number: CH91478A
Authority: CH
Inventors: Paul Willemin
Original assignee: Willemin Machines Sa
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1980-07-31
Also published as: JPS54109683A; IT1114374B; GB2016334B; FR2415518A1; GB2016334A; IT7947740A0; DE2823298C2; DE2823298A1

Description

La présente invention a pour objet une machine à copier comprenant une tête de lecture optique destinée à suivre le trait d'un dessin monté sur un support mobile et qui défile en regard de ladite tête, les déplacements transversaux de l'un des éléments — tête de lecture et support du dessin — nécessaires pour que ladite tête suive le trait du dessin constituant les informations servant à provoquer des déplacements correspondants de l'un des éléments — pièce â usiner et support de l'outil d'usinage —, lesdits déplacements transversaux de l'un des éléments — tête de lecture et support du dessin — étant commandés par un moteur entraînant une première vis mère agissant sur ledit élément pour le mouvoir latéralement, les déplacements de l'autre élément — pièce à usiner et support de l'outil d'usinage — étant commandés, avec démultiplication, par une seconde vis mère tournant en synchronisme avec la première. The subject of the present invention is a copying machine comprising an optical reading head intended to follow the line of a drawing mounted on a mobile support and which scrolls opposite said head, the transverse displacements of one of the elements - head for reading and drawing support - necessary for said head to follow the line of the drawing constituting the information used to cause corresponding displacements of one of the elements - workpiece and support for the machining tool -, said transverse displacements of one of the elements - read head and drawing support - being controlled by a motor driving a first lead screw acting on said element to move it laterally, the displacements of the other element - workpiece and support for the machining tool - being controlled, with gear reduction, by a second lead screw rotating in synchronism with the first.

De telles machines à copier sont connues en soi. Elles présentent l'inconvénient que le mécanisme assurant la liaison entre la partie prise d'information (tête de lecture et dessin) et la partie usinage (pièce à usiner et unité d'usinage) est à la fois compliqué, générateur d'imprécisions et soumis à une usure rapide. En effet, de tels mécanismes sont le plus généralement à parallélogramme, ce qui implique l'utilisation d'un ensemble encombrant d'éléments articulés les uns aux autres, dont les articulations s'usent rapidement, produisant des jeux générateurs d'imprécisions. Such copying machines are known per se. They have the drawback that the mechanism ensuring the connection between the information-taking part (read head and drawing) and the machining part (workpiece and machining unit) is both complicated, generating inaccuracies and subject to rapid wear. Indeed, such mechanisms are most generally parallelogram, which implies the use of a bulky set of elements articulated to each other, whose joints wear out quickly, producing games generating inaccuracies.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. The object of the present invention is to remedy these drawbacks.

A cet effet, la machine à copier suivant l'invention est caractérisée par le fait que les deux vis mères sont de pas différents, sont solidaires l'une de l'autre et sont situées dans le prolongement l'une de l'autre. To this end, the copying machine according to the invention is characterized in that the two lead screws are of different pitch, are integral with one another and are located in the extension of one another.

Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. The drawing represents, by way of example, an embodiment of the subject of the invention.

La fig. 1 est une vue schématique, en élévation de devant, d'une machine à copier. Fig. 1 is a schematic view, in front elevation, of a copying machine.

La fig. 2 est une vue schématique, en élévation de derrière, de cette machine. Fig. 2 is a schematic view, in rear elevation, of this machine.

La fig. 3 en est une vue schématique de profil, et la fig. 4 est une coupe d'un détail, à échelle agrandie. Fig. 3 is a schematic side view, and FIG. 4 is a section of a detail, on an enlarged scale.

La machine à copier représentée comprend un bâti fixe 1 portant deux montants verticaux 2 et 3 au sommet desquels est fixée une coulisse horizontale 4 sur laquelle est monté, réglable en position, un chariot 5 portant un quill 6. Ce chariot 5 porte une plaque sommitale 7 servant de support à un moteur 8 entraînant, par une courroie 9, la broche 10 du quill 6. Un outil de coupe, en l'occurrence une fraise 11, est engagé dans la pince terminale 12 de la broche 10. The copying machine shown comprises a fixed frame 1 carrying two vertical uprights 2 and 3 at the top of which is fixed a horizontal slide 4 on which is mounted, adjustable in position, a carriage 5 carrying a quill 6. This carriage 5 carries a top plate 7 serving as a support for a motor 8 driving, by a belt 9, the pin 10 of the keel 6. A cutting tool, in this case a milling cutter 11, is engaged in the end clamp 12 of the pin 10.

Le bâti fixe 1 porte un bâti mobile comprenant une table 13 ainsi qu'une pièce en forme de plaque 14, non représentée à la fig. 2, portée par la table 13. L'ensemble se déplace sur le bâti 1 suivant la direction indiquée par les flèches 15 des fig. 1 et 2. La table 13 du bâti mobile porte, montée rotativement sur elle, une broche verticale 16 sur l'extrémité supérieure de laquelle se monte la pièce à usiner 17, et qui est entraînée par un moteur électrique 18. The fixed frame 1 carries a movable frame comprising a table 13 as well as a plate-shaped part 14, not shown in FIG. 2, carried by the table 13. The assembly moves on the frame 1 in the direction indicated by the arrows 15 of FIGS. 1 and 2. The table 13 of the movable frame carries, rotatably mounted thereon, a vertical spindle 16 on the upper end of which the workpiece 17 is mounted, and which is driven by an electric motor 18.

La plaque 14 du bâti mobile porte, à son extrémité libre, un plateau circulaire 19 monté rotativement sur elle. Ce plateau est solidaire d'une roue à chaîne reliée, par une chaîne 20, à une roue à chaîne que porte la broche 16. The plate 14 of the movable frame carries, at its free end, a circular plate 19 rotatably mounted on it. This plate is secured to a chain wheel connected by a chain 20 to a chain wheel carried by the spindle 16.

Il résulte de cet agencement que la pièce à usiner 17 portée par la broche 16, de même que le dessin porté par le plateau 19, tournent à même vitesse et en synchronisme. It follows from this arrangement that the workpiece 17 carried by the spindle 16, as well as the design carried by the plate 19, rotate at the same speed and in synchronism.

La plaque 14 porte une console constituée par un montant vertical 21 et par une coulisse horizontale 22 sur laquelle se ■ déplace un chariot 23 portant une tête de lecture optique 24 dont le faisceau lumineux est destiné à viser le trait du dessin porté par le plateau 19. The plate 14 carries a console constituted by a vertical upright 21 and by a horizontal slide 22 on which ■ moves a carriage 23 carrying an optical reading head 24 whose light beam is intended to target the line of the drawing carried by the plate 19 .

La plaque 14 dû bâti mobile porte en outre un moteur électrique 25 entraînant, par une chaîne 26, une pièce de commande, désignée d'une façon générale par 27, tournant dans deux paliers 28 et 29 solidaires de la plaque 14 et de la table 13, respectivement. The plate 14 of the movable frame further carries an electric motor 25 driving, by a chain 26, a control part, generally designated by 27, rotating in two bearings 28 and 29 integral with the plate 14 and the table 13, respectively.

Comme le montre la fig. 4, la pièce de commande 27 comprend une première vis mère 30, à grand pas, et une seconde vis mère 31, dont le pas est un sous-multiple du pas de la vis 30, qui est solidaire de cette dernière et est située dans son prolongement. A cet effet, la vis 31 présente un téton terminal fileté 31a vissé dans un trou taraudé 32 ménagé dans l'extrémité de la vis 30. La vis 31 présente en outre une partie 31b, lisse, engagée dans une oreille de la table 13 qui constitue le palier 29 de soutien de la pièce 27. Grâce à un circlip 33, cette pièce 27 peut tourner libre5 As shown in fig. 4, the control part 27 comprises a first lead screw 30, with large pitch, and a second lead screw 31, the pitch of which is a submultiple of the pitch of the screw 30, which is integral with the latter and is located in its extension. To this end, the screw 31 has a threaded end stud 31a screwed into a threaded hole 32 formed in the end of the screw 30. The screw 31 also has a smooth portion 31b, engaged in an ear of the table 13 which constitutes the bearing 29 for supporting the part 27. Thanks to a circlip 33, this part 27 can rotate freely5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

618 373 618,373

ment, tout en étant solidaire longitudinalement du bâti mobile constitué par la table 13 et la plaque 14. ment, while being longitudinally integral with the movable frame constituted by the table 13 and the plate 14.

La vis mère à petit pas 31 traverse librement un trou 34 ménagé dans le montant fixe 3 et se visse dans un écrou 35 soudé à ce montant. Il résulte de cet agencement que les mouvements s rotatifs de la pièce 27, dans un sens ou dans l'autre, produisent des déplacements longitudinaux de cette pièce qui se traduisent par des déplacements correspondants du bâti mobile 13-14, The mother screw with small pitch 31 freely crosses a hole 34 formed in the fixed amount 3 and is screwed into a nut 35 welded to this amount. It follows from this arrangement that the rotary movements of the part 27, in one direction or the other, produce longitudinal displacements of this part which result in corresponding displacements of the movable frame 13-14,

comme indiqué par les flèches 15. as indicated by the arrows 15.

Le chariot 23 de la tête de lecture 24 est solidaire de la partie io horizontale d'une pièce en forme d'équerre 36 dont l'extrémité de la partie verticale présente un trou 37 traversé librement par la vis mère 30. Un écrou 38, soudé à l'extrémité de la partie verticale de l'équerre 36, est vissé sur la vis 30. The carriage 23 of the read head 24 is integral with the horizontal part io of a square-shaped part 36, the end of the vertical part of which has a hole 37 freely traversed by the mother screw 30. A nut 38, welded to the end of the vertical part of the bracket 36, is screwed onto the screw 30.

La machine à copier décrite et représentée fonctionne de la 15 façon suivante: on place sur le plateau 19 un dessin de la pièce à usiner, dont l'échelle correspond au rapport entre les pas des deux vis mères 30 et 31. Le plateau 19 étant entraîné par le moteur 18, par la chaîne 20, le dessin défile en regard de la tête de lecture 24 qui projette sur lui un faisceau lumineux indiqué en 39 aux fig. 1 20 et 2. The copying machine described and shown operates as follows: a drawing of the workpiece is placed on the plate 19, the scale of which corresponds to the ratio between the pitches of the two lead screws 30 and 31. The plate 19 being driven by the motor 18, by the chain 20, the drawing scrolls opposite the read head 24 which projects on it a light beam indicated at 39 in fig. 1 20 and 2.

Grâce à un dispositif électronique de commande qui ne sera pas décrit ici en détail du fait que de tels dispositifs sont d'un usage courant dans les machines à copier à lecture optique [par exemple la tête de lecture de la maison Sick A.G. Optik und 25 Elektronik, à Waldkirch (Allemagne)], travaillant sur le dessin de la pièce à usiner et non pas sur un gabarit, le moteur 25 reçoit des impulsions d'un signe ou de l'autre, grâce auxquelles il tourne dans un sens ou dans l'autre d'une valeur telle que la tête de lecture 24 se déplace transversalement par rapport à la direction 30 du déplacement du dessin dû à la rotation du plateau 19, dans la direction de la flèche 40 de la fig. 1, de façon que son faisceau lumineux 39 suive constamment le trait du dessin qui défile devant elle. Ces déplacements transversaux de la tête de lecture 24 sont commandés par la vis mère 30, entraînée par le moteur 25, sur 35 laquelle est vissé l'écrou 38 solidaire, par l'intermédiaire de la pièce en forme d'équerre 36, du chariot 23 de la tête de lecture. Thanks to an electronic control device which will not be described here in detail since such devices are in common use in copying machines with optical reading [for example the reading head from Sick AG Optik und 25 Elektronik, in Waldkirch (Germany)], working on the design of the workpiece and not on a template, the motor 25 receives pulses of one sign or the other, thanks to which it turns in one direction or in the other by a value such that the read head 24 moves transversely relative to the direction 30 of the movement of the design due to the rotation of the plate 19, in the direction of the arrow 40 in FIG. 1, so that its light beam 39 constantly follows the line of the drawing which passes before it. These transverse displacements of the read head 24 are controlled by the mother screw 30, driven by the motor 25, onto which the nut 38 is screwed secured, by means of the square-shaped part 36, of the carriage 23 of the read head.

La vis 31 étant solidaire de la vis 30, elle se visse plus ou moins, au cours des mouvements rotatifs de celle-ci, dans l'écrou fixe 35, de sorte qu'elle se déplace longitudinalement, produisant 40 The screw 31 being integral with the screw 30, it screws more or less, during the rotary movements of the latter, in the fixed nut 35, so that it moves longitudinally, producing 40

des déplacements correspondants du bâti mobile 13-14 dans la direction des flèches 15 des fig. 1 et 2. Grâce à ces mouvements du bâti mobile, la pièce en travail 17 se déplace latéralement par rapport à l'outil de coupe 11. corresponding displacements of the movable frame 13-14 in the direction of the arrows 15 of FIGS. 1 and 2. Thanks to these movements of the movable frame, the workpiece 17 moves laterally relative to the cutting tool 11.

Il est à remarquer que les déplacements du bâti mobile 13-14 n'ont aucune influence sur la position de la tête de lecture 24 par rapport au dessin puisque le support 21-22 de la tête de lecture comme le plateau 19 qui porte le dessin sont tous deux montés sur ledit bâti mobile 13-14 et, par conséquent, se déplacent en même temps que celui-ci. Par contre, le fait que tout ce bâti se déplace, avec l'ensemble des éléments qu'il porte, a l'avantage que les déplacements latéraux de la broche 16 nécessaires à l'usinage ne se traduisent pas par une variation de distance entre l'axe de cette broche et l'axe du plateau 19, de sorte que l'entraînement, en synchronisme, de la broche et du plateau, peut s'effectuer par la chaîne 20 sans que celle-ci subisse des variations de tension. It should be noted that the displacements of the movable frame 13-14 have no influence on the position of the read head 24 relative to the drawing since the support 21-22 of the read head like the plate 19 which carries the drawing are both mounted on said movable frame 13-14 and, therefore, move at the same time as the latter. On the other hand, the fact that all this frame moves, with all of the elements that it carries, has the advantage that the lateral displacements of the spindle 16 necessary for machining do not result in a variation in distance between the axis of this spindle and the axis of the plate 19, so that the drive, in synchronism, of the spindle and the plate, can be carried out by the chain 20 without the latter undergoing voltage variations.

Grâce au fait que la vis 31 a un pas qui est un sous-multiple de celui de la vis 30, la transmission entre la partie prise d'information (dessin et tête de lecture) et la partie usinage (broche 16 et quill 6) s'effectue avec démultiplication, ce qui permet d'utiliser un dessin de la pièce à usiner dont l'échelle est supérieure à 1 (égale au rapport entre les deux pas des vis 30 et 31), condition nécessaire pour que la machine copie avec précision. Thanks to the fact that the screw 31 has a pitch which is a submultiple of that of the screw 30, the transmission between the information-taking part (drawing and read head) and the machining part (spindle 16 and quill 6) is carried out with gear reduction, which makes it possible to use a drawing of the workpiece whose scale is greater than 1 (equal to the ratio between the two pitches of the screws 30 and 31), a necessary condition for the machine to copy with precision.

Il est également à remarquer que, dans l'exemple décrit et représenté, c'est la tête de lecture 24 qui se déplace transversalement de façon à suivre le trait du dessin porté par le plateau rotatif 19. En variante, on pourrait prévoir le cas où la tête de lecture serait fixe et où le plateau portant le dessin pourrait effectuer, en plus de son mouvement rotatif, un mouvement de va-et-vient transversal, c'est-à-dire radial par rapport à son centre de rotation, de façon à maintenir le trait du dessin dans l'axe du faisceau lumineux de la tête de lecture. De même, la broche 16 pourrait n'être que rotative, sans être mobile latéralement, l'unité d'usinage étant alors agencée de façon à pouvoir se déplacer latéralement, c'est-à-dire radialement par rapport à l'axe de la broche 16, et ses mouvements étant proportionnels aux déplacements de la tête de lecture ou du plateau portant le dessin nécessaire pour que le faisceau lumineux de la tête de lecture suive constamment le trait du dessin. It should also be noted that, in the example described and shown, it is the read head 24 which moves transversely so as to follow the line of the drawing carried by the rotary plate 19. As a variant, provision could be made for the case where the read head would be fixed and where the plate carrying the design could perform, in addition to its rotary movement, a transverse reciprocating movement, that is to say radial with respect to its center of rotation, so as to maintain the line of the drawing in the axis of the light beam of the read head. Similarly, the spindle 16 could only be rotary, without being movable laterally, the machining unit then being arranged so as to be able to move laterally, that is to say radially relative to the axis of the spindle 16, and its movements being proportional to the displacements of the read head or of the plate carrying the design necessary for the light beam of the read head to constantly follow the line of the design.

R R

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

618,373

1. Copying machine comprising an optical reading head (24) intended to follow the line of a drawing mounted on a mobile support (19) and which scrolls opposite said head, the transverse displacements of one of the elements - reading head (24) and support (19) of the drawing - necessary for said head to follow the line of the drawing constituting the information used to cause corresponding displacements of one of the elements - workpiece (17) and support (6 ) of the machining tool (11) -, said transverse displacements of one of the elements - read head (24) and support (19) of the drawing - being controlled by a motor (25) driving a first lead screw (30) acting on said element to move it laterally, the displacements of the other element - workpiece (17) and support (6) of the machining tool (11) - being controlled, with gear reduction, by a second mother screw (31) rotating in synchronism with the first, characterized in that the two mother screws s (30 and 31) are not different, are integral with one another and are located in the extension of one another.

2. Copying machine according to claim 1, characterized in that the second lead screw (31) has a pitch less than that of the first (30).

2

3. Copying machine according to claim 1, characterized in that it comprises a fixed frame (1), carrying the support (6) of the machining tool (11), which is therefore also fixed, a frame mobile (13) moving on the fixed frame (1) and which carries, on the one hand, a rotary spindle (16) intended to receive the workpiece (17) and, on the other hand, a rotary plate (19 ) intended to receive the design, these two elements - spindle (16) and plate (19) - being driven in synchronism by a motor (18), said movable frame (13) further carrying a carriage (14) mounted on it by movably and carrying the read head (24), the part (27) forming the two lead screws, rotatably mounted on said movable frame (13) while being axially integral therewith, and a drive motor (25) of said part (27), the second lead screw (31), the pitch of which is the smallest, being screwed into an element (35) of the fixed frame (1) while the first (30), of which the pitch is the most large door screwed on ur her, a nut (38) integral with the carriage (14) of the read head (24), all so that the rotation of the part (27) forming the two lead screws, in one direction or the other , produce, on the one hand, displacements of the movable frame (13) and of all the elements carried by it, that is to say the displacements of the workpiece (17) relative to the working unit, thanks to the fact that the second mother screw (31) is screwed into the fixed frame (1), which produces longitudinal displacements of said part (27) forming the two mother screws, driving the movable frame (13 ) and, on the other hand, displacements of the read head (24) relative to the plate (19) of the drawing thanks to the fact that the nut (38) integral with said head (24) is screwed onto the first screw mother (30).