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COMMANDE ELECTRIQUE PAR PALPEUR POUR MACHINES A COPIER DE GENRE
QUELCONQUE.
Les cimmandes électriques par palpeur proposées jusqu'à présent fonctionnent suivant un principe en vertu duquel le palpeur ferme et ouvre, ,en une succession déterminée, plusieurs contacts électriques, selon l'amplitu- de de la déviation que le modèle imprime au palpeur ; ce moyen et par l'in- termédiaire de relais de fermeture convenables, les organes de commande de la machine à copier sont mis en circuit, hors circuit ou inversés. Afin de réa- liser une haute précision dans l'opération de copie, il faut maintenir à une très petite valeur les déviations du palpeur nécessaires pour actionner les contacts, ce qui exige un arrtêt et une remise en marche très fréquents des mé- canismes moteurs pour l'avance.
De telles commandes par palpeur ne permettent pas d'obtenir de grandes vitesses d'avance, car l'accélération et le freinage des mécanismes moteurs exigent à chaque manoeuvre des durées déterminées. Si le freinage du porte-outil ainsi que du plateau de la machine ne se fait pas assez rapidement, cornue ce serait le cas pour de grandes vitesses d'avance, le plateau ainsi que le porte-outil continuent leur course au-delà du point indiqué par le palpeur; la conséquence de ce fait est que le palpeur subit une nouvelle déviation et que la machine commence à osciller. Pour éliminer ce défaut, on a cherché à établir des commandes électriques par palpeur qui fonctionnent de façon rigoureusement continue.
Les solutions proposées à cet effet reposent sur l'emploi de calibres électriques qui alimentent en courant les moteurs d'avance par l'intermédiaire du tube à commande par grille, la vi- tesse de rotation des moteurs étant fonction de l'amplitude de la déviation du palpeur. La réalisation pratique d'une telle commande est excessivement compliquée; en 'particulier, cette commande nécessite des groupes de tubes d'une importance inhabituelle, sans qu'on obtienne par là un intervalle de réglage' suffisant* pour' la pratique. '
Par rapport à ces dispositifs, l'invention indique un moyen nou- veau et plus simple pour la réalisation d'une commande électrique par palpeur,
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. fonctionnement continu, qui peut trouver son application pour les objets les plus divers.
La particularité de l'invention consiste en ce que les mouvements de déviation du palpeur sont mis à profit pour faire varier les résistances adjointes au moteur de réglage; ces résistances étant disposées et dimension- nées de telle sorte que les moteurs de réglage soient actionnés dans la suc- cession et le sens voulus, ainsi qu'à la vitesse de rotation désirée. Les moteurs de réglage servent, dans ce système, pour le déplacement du support du palpeur et, dans certains cas, pour la commande des moteurs qui entraînent le porte-outil ainsi que le plateau de la machine.
On décrira ci-après, avec plus de détails, l'invention à l'aide des dessins ci-joints qui représentent à titre d'exemples non limitatifs, et dans différentes formes de réalisation, des caractéristiques isolées de l'in- vention.
D'après la fig. 1, à la fraiseuse à copier A est adjoint un grou- pe de-commande B qui commande les mouvements de la pièce à usiner 1, ainsi que de l'outil 2, en fonction des déviations communiquées au palpeur 3 par le gabarit ou modèle 4. La pièce 1 est fixée sur un plateau horizontal 5 action- né par le moteur 6. L'outil 2 est fixé sur le support vertical 7 auquel est adjoint le moteur 8. Le plateau 5 repose sur un chariot transversal 9 qui peut être déplacé à l'aide du moteur 10 pour permettre un usinage de la pièce par passes parallèles.
Le groupe de commande B comporte un plateau 11, mobile en direc- tion horizontale, sur lequel est fixé le modèle 4, et un support vertical 12; qui glisse sur la colonne 13. Le palpeur 3 est suspendu à la Cardan au support vertical 12, de sorte qu'il est mobile dans toutes les directions. A l'extré- mité supérieure de la tige du palpeur est montée la pointe frottante 14 engagée dans un logement conique pratiqué dans le levier 15. Le levier 15 est articu- lé et peut osciller sur le tourillon 16, et porte à son extrémité libre un sec- teur denté 17 qui transmet par le pignon 18 les mouvements provoqués par la déviation du palpeur, du levier 15 à l'arbre 19. L'arbre 19 porte les poten- tiomètres qui agissent sur les moteurs 20, 21.
Le moteur 20 actionne le pla- teau horizontal 11. le moteur 21 sert au mouvement de levée et- d'abaissement du support vertical 12. Un troisième moteur 22 à commande automatique est pré- vu pour l'avance par passe parallèles d'un chariot 23, qui porte le plateau horizontal 11. Les moteurs 20 et 21 servent en même temps à actionner des in- terrupteurs électriques 24 et 25 qui, de leur côté, commandent l'alimentation des moteurs 6 et 8 de la machine A et déterminent leur mouvement de rotation.
La fige 2 représente le mode de fonctionnement du palpeur 3 qui, dans sa position de repos, prend sous l'action du ressort 26 une position verticale. Dans l'exploration du modèle 4 le long du segment a-B, le palpeur subit une déviation d'amplitude moyenne, de sorte que les curseurs 27, 28 des deux potentiomètres 29, 30 sont déplacés dans la position horizontale représen- tée. Le potentiomètre, 30, adjoint au moteur 20 pour le mouvement horizontal, est alors réglé sur l'admission de courant maximum, tandis que le potentiomètre 29 pour le déplacement vertical se trouve dans sa position zéro. Aussitôt que le palpeur atteint le point b du modèle, sa déviation augmente, de sorte que les deux curseurs 27, 28 sont déviés davantage en conséquence.
De ce fait, la vitesse de rotation du moteur 20 diminue,tandis que le moteur vertical 21 commence à tourner, de sorte que le palpeur est soulevé. Le déplacement résul- tant du palpeur correspond alors à la pente du segment b - c. A l'arrivée du palpeur au point c, le palpeur est déchargé, de sorte que les curseurs 27, 28 prennent une position oblique vers le bas correspondant à la pente du segment c - d. Alors, le potentiomètre 29 amène le moteur 21 à déplacer le palpeur vers le bas, tandis que le potentiomètre 30 provoque la continuation de l'avan- ce horizontale du modèle avec une vitesse réduite.
La fig. 2 représente le montage du potentiomètre 29, 30, des ampli- ficateurs et des moteurs de commande 20, 21. Les deux potentiomètres 29 et 30 avec les résistances 31 et 32 font partie d'un montage en pont. Les ponts sont alimentés par le transformateur 33. La tension appliquée à la diagonale
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du pont est empruntée aux deux curseurs des potentiomètres et aux prises des deux résistances 31 et 32, et amenée aux amplificateurs 34 et 35. Si les deux curseurs des potentiomètres sont dans la position horizontale, c'est que le pont est'équilibrée La tensionde pont amenée aux amplificateurs 34 et-35 a atteint sa valeur zéro.
Plus les curseurs s'écartent de la position horizon- tale,plus s'accroit la tension des:ponts amenée aux amplificateurs 34 et 35.
Aussitôt que les curseurs se trouvent dans la position verticale, la tension de pont appliquée aux amplificateurs atteint sa valeur maximum. Le sens de la tension de pont appliquée aux amplificateurs est toutefois différent.
Selon que les curseurs des deux potentiomètres s'écartent de la position hori- zontale vers le haut ou vers le bas, la tension de pont appliquée aux amplifi- cateurs 34 et 35 possède un sens différent. Le potentiomètre 29 commande, com- me on l'a dit, le moteur d'entrainement 21 pour le déplacement vertical du pal- peur,. L'amplificateur 35 amplifie en conséquence la tension de pont. Le trans- formateur 36 a pour sole d'ajuster la tension de pont renforcée au moteur 21.
Dans l'opération normale d'exploration leshornesreprésentées en e-g, f-h, s-c, et d-b sont court-circuitées. La tension d'excitation du moteur d'entraînement vertical 21 est empruntée au redresseur 37. Le moteur 21 démarre ensuite aussi lentement vers le bas suivant l'écart du curseur par rapport à la position ho- rizontale et atteint sa vitesse de rotation maximum lorsque le curseur est di- rigé verticalement vers le bas. Si toutefois le curseur se déplace vers le haut à partir de la position horizontale, en sens inverse du sens de .marche des aiguilles d'une montre, le moteur 21 démarre en sens inverse.
Pour que le mo- teur 20 tourne pour le mouvement d'avance horizontal à sa vitesse maximum, lors- que'le curseur se trouve en position horizontale et que la tension de pont re- çue a atteint sa valeur zéro, on a prévu une source de courant supplémentaire qui alimente l'induit. De plus, on a prévu un redresseur 38 qui ne laisse pas- ser la tension de pont renforcée que dans un sens.
Plus le curseur du poten- tiomètre,30 s'écarte de la position horizontale, plus augmente la tension da- gonale du pont qui est appliquéè à l'amplificateur 34. Gomme la tension em-' pruntée au redresseur 38 est de sens opposé au sens de la tension additionnelle appliquée à l'induit du moteur 20, la vitesse de rotation de ce moteur décroit toujours davantage selon que le curseur s'écarte davantage de la position ho- rizontale versée haut ou vers le bas. Aussitôt que le curseur se trouve dans la position verticale, les deux tensions s'annulent réciproquement de sorte que l'induit du moteur 20 s'arrête.
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Les fig. 3 à 5 représentent le fonctionnement de la commande dans le cas du fraisage complètement automatique d'un profil. Les deux potentiomè- tres sont désignés par PI et PII. Les curseurs des deux potentiomètres, tant que le palpeur ne touche pas le gabarit, sont dirigés verticalement vers le bas. Afin d'explorer le contour A, B de la fige 3, le mouvement d'approche du palpeur doit se faire dans la direction V vers le gabarit, le potentiomètre PI commande le mouvement du palpeur suivant la direction VW. Le potentiomètre PII commande l'avance transversale. Aussitôt que le palpeur rencontre au point A le gabarit, il est dévié, de sorte que les curseurs des potentiomètres PI et PII se placent horizontalement. A partir du point Al les palpeurs des po- tentiomètres sont dirigés obliquement vers le bas.
L'angle que les palpeurs forment par rapport à l'horizontale correspond à la direction du contour du gabarit. A partir du A2 les curseurs des potentiomètres se placent de nou- veau en direction horizontale; du point A3 jusqu'au point A4 les curseurs sont dirigés obliquement vers le haut. De cette façon, les palpeurs explorent les contours du gabarit d'une façon continue. A partir du point B le palpeur est de nouveau libre, les curseurs des potentiomètres PI et PII se placent par suite de nouveau verticalement vers le bas, Pour que le palpeur puisse explo- rer le contour BC, la succession des mouvements doit être modifiée.
La commu- tation nécessaire à cet effet s'opère à l'aide d'un contrôleur à quatre posi- tions qui peut être actionné, par l'intermédiaire d'un mécanisme à rochet, par deux électro-aimants agissant en sens inverse, dans des sens de rotation dif- férents. Le commutation de la succession des mouvements se fait dans un sens à chaque libération du palpeur, et en sens opposé à chaque déviation maximum du palpeur, avec cette conséquence que les potentiomètres échangent entre eux
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leurs fonctions. Le contrôleur est représenté développé sur la fig, 4 qui in- dique la succession des connexions pour les quatre successions différentes des mouvements A-B, BèC, C-D, D-A de la fig. 3. Les successions de mouvement eux- mêmes sont représentées sur la fig. 5, en même temps que les opérations à ac- complir par les potentiomètres.
Dans la succession de mouvements A-B, pour laquelle le palpeur se déplace en direction V vers le gabarit, le potentiomètre PI commande le moteur d'entraînement pour le déplacement vertical du palpeur dans la direction VW. Le potentiomètre PII commande le mouvement du palpeur dans la direction y. L'exploration du contour BC doit être exécutée suivant' la succession de mouvements B-G. Dans ce cas, le potentiomètre PI commande le mouvement horizontal dans la direction xy, et le potentiomètre PII commande le mouvement vertical dans la direction y , Dans la succession des mouvements C-D le potentiomètre PI commande de nouveau le mouvement ver- tical dans- la direction vw, tandis sur le potentiomètre PII commande le mouve- ment horizontal dans la direction x.
Si le curseur du potentiomètre PI se trou- ve en position verticale vers le bas, le palpeur a maintenant tendance à se - déplacer dans la direction w vers le haut vers le contour du gabarit. Le sens de rotation du moteur d'entraînement pour le mouvement vw a donc été inversé.
De même, le sens de rotation du moteur d'entrainement horizontal est inversé Aussitôt que le curseur du potentiomètre PII arrive dans la position horizon- tale, le palpeur se déplace dans la direction x vers la gauche. Dans la suc- cession des mouvements D-A, le potentiomètre PI commande de nouveau le moteur horizontal, et cela de telle sorte que le palpeur, aussitôt qu'il devient libre, a tendance à se déplacer suivant la direction v vers la droite vers le contour du gabarit. Le potentiomètre PII commande le moteur d'entraînement vertical pour le déplacement dans la direction vw. Afin qu'aux angles du gabarit où une inversion de la succession des mouvements est nécessaire, cette inversion s'opère automatiquement, le potentiomètre PI est muni à ses extrémités de con- tacts d'inversion convenables.
Aussitôt que le curseur prend la position ver- ticale c'est-à-dire dès que le palpeur est libre, le curseur repose sur le contact de commutation inférieure Si le palpeur subit sa plus forte déviation de sorte que le curseur du potentiomètre Pl soit dirigé verticalement vers le haut, il s'applique sur le contact de commutation supérieur. Les contacts de commutation sont adjoints aux électro-aimants qui actionnent le contrôleur de commutation (figa 4), lequel opère le passage d'aune succession de mouvements à la suivante.
Une autre possibilité de réalisation de la commande suivant l'in- vention est représentée dans les figs, 6-8. Elle comporte l'avantage essentiel que les plus petites déviations du palpeur suffisent pour l'exécution des com- mandes, et que la résistance à surmonter par le palpeur est très réduite.
Selon lesfig. 6 et 7, la tige du palpeur 39, par l'intermédiaire de la bague 40, est suspendue à la Cardans dans le support de palpeur 41. La pointe conique supérieure du palpeur est engagée dans un logement correspondant pratiqué dans le coulisseau 43 disposé dans le'manchon-guide 42, qui porte une crémaillère 44. Les mouvements de la crémaillère sont transmis par un dé- multiplicateur à engrenages 45, 46, 47, 48 à un collecteur 49, ainsi qu'à une série de plots.
Pour l'actionnement du collecteur on pourrait prévoir aussi tout autre dispositif de démultiplication approprié, en particulier un levier qui, à son extrémité, serait porté sur des couteaux très rapprochés et, par son extrémité libre, serait relié au collecteur.
Le collecteur et son schéma sont représentés sur la fig. 8. Il consiste en une série de lames 50, un rail de contact 51 concentrique. à ces derniers, et trois balais 52, 53, 54. Les balais sont, sans que cela ne soit représenté plus en détail, fixés à un support tournant mobile autour de'l'axe du collecteur auquel sont transmises les déviations de la tige du palpeur; les lames 50 et le rail 51 sont fixes.
L'ensemble des lames 50 porte quatre résistances 55, 56, 57, 58 qui sont réparties en échelons et raccordées aux différentes lames de chaque quadrant, Ici les lames d'extrémité du sommet 59 et le s'deux lames latérales 60, 61 sont laissées libres à la lame inférieure 62 sont raccordées les ex-
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trémités des résistances 57 et 58. Le rail de contact 51 embrasse deux sec- teurs latéraux 63,64 et une pièce médiane isolée 65. Le secteur 63 et l'ex- trémité inférieure de la résistance 56 sont raccordés au pôle positif, le'sec- teur 64 et l'extrémité inférieure de la résistance 55 sont raccordés au pôle négatif d'une source de tension 66.
Les balais prennent la position représentée dans la fig. 8, lors- que le palpeur se trouve dans sa position moyenne, c'est-à-dire lorsque, en' s'appuyant sur le modèle, il subit une déviation d'amplitude moyenne. La dis- position est telle que, lors de la diminution de la déviation, les balais se déplacent en sens inverse du sens de marche des aiguilles d'une montre, etc-en cas d'augmentation de la déviation, dans le sens des aiguilles,-et de 90 au plus dans chaque sens.
Le moteur de réglage I, qui opère les mouvements d'approche et d'éloignement du support du palpeur, est raccordé aux deux balais 32 et 53 du collecteur, le moteur de réglage II, qui opère le mouvement d'avance du support du palpeur, est raccordé au balai 54 et à la lame inférieure 62, ainsi qu'aux points de raccordement des résistances 57 et 58 du collecteur.
Dans la position moyenne représentée du palpeur, le moteur I est arrêté, car le balai 52 s'applique à la pièce centrale 65 du rail de contact 51, et le balai 53 s'applique à la lame supérieure neutre 59. Le moteur II reçoit la tension entière et tourne par suite à sa vitesse maximum. Lorsque la pression du palpeur décroit graduellement jusqu'à sa libération totale et que par suite les balais 52, 53, 54 dévient en sens contraire des aiguilles d'une montre, la:'résistance 55 intercalée dans le circuit du moteur I, est graduellement mise hors circuit par le balai 53, et la résistence 58 est gra- duellement insérée dans le circuit du moteur II. Il s'ensuit que le moteur I est accéléré et que le moteur II est ralenti jusqu'à l'arrêt. Le sens de rotation du moteur I est alors tel que le palpeur est actionné vers le modèle.
Si la déviation du palpeur est augmentée au-delà de la position moyenne et si les balai: 52,53 et 54 sont déviés dans le sens des aiguilles d'une montre, la résistance 65 dans le circuit du moteur I est graduellement court-circuitée, tandis que la résistance 57 est graduellement introduite dans le circuit du moteur II. Il s'ensuit que le moteur I s'accélère et cela dans le sens de l'éloignement du palpeur, tandis que la vitesse de rotation du moteur II dé- croit jusqu'à l'arrêt.
Pour une déviation encore plus forte, la tige du palpeur actionne un contact de sécurité 67 qui coupe la source de tension 66.
A la libération totale du palpeur, le balai 53 s'applique sur la lame 60 et le balai 54 sur la lame 61. De ce fait, sans que ce soit représen- té, en détail, cete manoeuvre ferme le circuit d'un appareil de commutation qui modifie le raccordement des moteurs de réglage I et II au collecteur ain- si qu'à la source de courant, de telle sorte que les moteurs de réglage échan- gent leurs fonctions.:Dans lés commutations'successives,'la direction d'explo- ration change donc à chaque manoeuvre de 90 . On peut prévoir une commutation en sens contraire pour le cas où la déviation du palpeur est particulièrement grande, comme cela-est expliqué au sujet des fig. 3 à 5.
Pour que le palpeur, et aussi en même temps l'organe commandé dans son mouvement, soient actionnés avec des vitesses pratiquement égales, il est recommandable de choisir les prises des résistances 55, 56, 57 et 58 de façon que le réglage des moteurs I et II suive une courbe sinusoïdale. Alors, les mouvements opérés par les deux moteurs se complètent à tout moment pour donner des mouvements résultant de vitesse pratiquement constante.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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ELECTRICAL CONTROL BY PROBE FOR GENRE COPYING MACHINES
ANY.
The electric probe controls proposed so far operate according to a principle by virtue of which the probe closes and opens, in a determined succession, several electrical contacts, depending on the magnitude of the deviation that the model gives to the probe; in this way and by means of suitable closing relays, the copying machine controls are switched on, off or reversed. In order to achieve high precision in the copying operation, it is necessary to keep the probe deviations necessary to actuate the contacts to a very small value, which requires very frequent stopping and restarting of the motor mechanisms. for advance.
Such probe controls do not make it possible to obtain high speeds of advance, since the acceleration and braking of the motor mechanisms require determined times for each maneuver. If the braking of the tool holder as well as the machine plate is not done quickly enough, retort this would be the case for high feed speeds, the plate as well as the tool holder continue their stroke beyond the point indicated by the probe; the consequence of this is that the probe undergoes a further deflection and the machine begins to oscillate. To eliminate this defect, attempts have been made to establish electrical probe controls which operate strictly continuously.
The solutions proposed for this purpose are based on the use of electrical gauges which supply current to the advance motors via the grid-controlled tube, the speed of rotation of the motors being a function of the amplitude of the motor. probe deflection. The practical realization of such a command is exceedingly complicated; in particular, this control requires groups of tubes of unusual size, without thereby obtaining a setting interval 'sufficient * for practice. '
With respect to these devices, the invention indicates a new and simpler means for carrying out an electric control by probe,
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. continuous operation, which can find its application for the most diverse objects.
The particularity of the invention consists in that the deflection movements of the probe are used to vary the resistances added to the adjustment motor; these resistors being arranged and dimensioned so that the regulating motors are actuated in the desired sequence and direction, as well as at the desired speed of rotation. The adjustment motors are used in this system for the movement of the probe support and, in some cases, for controlling the motors which drive the tool holder as well as the machine table.
The invention will be described below in more detail with the aid of the accompanying drawings which represent, by way of non-limiting examples, and in various embodiments, isolated features of the invention.
According to fig. 1, to the copy milling machine A is added a control group B which controls the movements of the workpiece 1, as well as of the tool 2, according to the deviations communicated to the probe 3 by the jig or model 4. The part 1 is fixed on a horizontal plate 5 actuated by the motor 6. The tool 2 is fixed on the vertical support 7 to which is added the motor 8. The plate 5 rests on a transverse carriage 9 which can be moved using the motor 10 to allow machining of the part by parallel passes.
The control group B comprises a plate 11, movable in horizontal direction, on which the model 4 is fixed, and a vertical support 12; which slides on the column 13. The feeler 3 is suspended from the Cardan to the vertical support 12, so that it is movable in all directions. At the upper end of the probe rod is mounted the friction tip 14 engaged in a conical housing made in the lever 15. The lever 15 is articulated and can oscillate on the journal 16, and carries at its free end a toothed sector 17 which transmits, via pinion 18, the movements caused by the deflection of the probe, from lever 15 to shaft 19. Shaft 19 carries the potentiometers which act on motors 20, 21.
The motor 20 drives the horizontal plate 11. the motor 21 serves for the lifting and lowering movement of the vertical support 12. A third motor 22 with automatic control is provided for the advance by parallel passes of a carriage 23, which carries the horizontal plate 11. The motors 20 and 21 serve at the same time to actuate electric switches 24 and 25 which, for their part, control the power supply to the motors 6 and 8 of the machine A and determine their rotational movement.
The pin 2 represents the operating mode of the feeler 3 which, in its rest position, takes under the action of the spring 26 a vertical position. In exploring model 4 along segment a-B, the probe experiences a mean amplitude deviation so that the cursors 27, 28 of the two potentiometers 29, 30 are moved to the horizontal position shown. The potentiometer, 30, added to the motor 20 for the horizontal movement, is then set to the maximum current intake, while the potentiometer 29 for the vertical movement is in its zero position. As soon as the probe reaches point b of the model, its deflection increases, so that the two cursors 27, 28 are deflected further accordingly.
As a result, the rotational speed of the motor 20 decreases, while the vertical motor 21 begins to rotate, so that the probe is lifted. The resulting movement of the probe then corresponds to the slope of segment b - c. When the probe arrives at point c, the probe is unloaded, so that the cursors 27, 28 take a downward oblique position corresponding to the slope of the segment c - d. Then, the potentiometer 29 causes the motor 21 to move the probe downwards, while the potentiometer 30 causes the horizontal advance of the model to continue at a reduced speed.
Fig. 2 shows the assembly of potentiometer 29, 30, amplifiers and control motors 20, 21. The two potentiometers 29 and 30 with resistors 31 and 32 are part of a bridge assembly. The bridges are supplied by transformer 33. The voltage applied to the diagonal
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of the bridge is borrowed from the two sliders of the potentiometers and from the taps of the two resistors 31 and 32, and brought to the amplifiers 34 and 35. If the two sliders of the potentiometers are in the horizontal position, it is because the bridge is balanced. bridge brought to amplifiers 34 and-35 has reached its zero value.
The more the sliders deviate from the horizontal position, the more the voltage of the bridges brought to the amplifiers 34 and 35 increases.
As soon as the sliders are in the vertical position, the bridge voltage applied to the amplifiers reaches its maximum value. However, the direction of the bridge voltage applied to the amplifiers is different.
Depending on whether the sliders of the two potentiometers move up or down from the horizontal position, the bridge voltage applied to amplifiers 34 and 35 has a different direction. The potentiometer 29 controls, as has been said, the drive motor 21 for the vertical displacement of the probe. Amplifier 35 accordingly amplifies the bridge voltage. The sole function of transformer 36 is to adjust the reinforced bridge voltage at motor 21.
In the normal exploration operation the hornes represented in e-g, f-h, s-c, and d-b are short-circuited. The excitation voltage of the vertical drive motor 21 is taken from the rectifier 37. The motor 21 then starts also slowly downwards following the deviation of the cursor from the horizontal position and reaches its maximum speed of rotation when the cursor is directed vertically downwards. If, however, the cursor moves upwards from the horizontal position, counterclockwise, the motor 21 starts in the reverse direction.
In order for the motor 20 to rotate for the horizontal feed movement at its maximum speed, when the cursor is in the horizontal position and the received bridge voltage has reached its zero value, a additional current source which supplies the armature. In addition, a rectifier 38 has been provided which does not allow the enhanced bridge voltage to be passed in only one direction.
The farther the potentiometer cursor 30 deviates from the horizontal position, the more the dagonal voltage of the bridge which is applied to amplifier 34 increases. direction of the additional voltage applied to the armature of the motor 20, the speed of rotation of this motor decreases more and more according to whether the cursor deviates more from the horizontal position up or down. As soon as the cursor is in the vertical position, the two voltages cancel each other out so that the armature of the motor 20 stops.
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Figs. 3 to 5 show the operation of the command in the case of fully automatic milling of a profile. The two potentiometers are designated by PI and PII. The cursors of the two potentiometers, as long as the probe does not touch the template, are directed vertically downwards. In order to explore the contour A, B of fig 3, the approach movement of the probe must be done in the direction V towards the template, the potentiometer PI controls the movement of the probe in the direction VW. The PII potentiometer controls the transverse feed. As soon as the probe meets the jig at point A, it is deflected, so that the sliders of the PI and PII potentiometers are placed horizontally. From point Al the potentiometer probes are directed obliquely downwards.
The angle that the probes form with respect to the horizontal corresponds to the direction of the outline of the jig. From A2 the faders of the potentiometers are placed again in the horizontal direction; from point A3 to point A4 the cursors point obliquely upwards. In this way, the probes explore the contours of the jig continuously. From point B the probe is free again, the sliders of the PI and PII potentiometers are then again placed vertically downwards. In order for the probe to be able to explore the BC contour, the sequence of movements must be modified.
The switching required for this is effected by means of a four-position controller which can be actuated by means of a ratchet mechanism by two electromagnets acting in opposite directions, in different directions of rotation. The succession of movements is switched in one direction each time the probe is released, and in the opposite direction for each maximum probe deviation, with the consequence that the potentiometers exchange each other.
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their functions. The controller is represented developed in fig, 4 which indicates the succession of connections for the four different successions of movements A-B, BèC, C-D, D-A of fig. 3. The successions of movement themselves are represented in fig. 5, at the same time as the operations to be carried out by the potentiometers.
In the succession of movements A-B, for which the probe moves in direction V towards the template, the PI potentiometer controls the drive motor for the vertical movement of the probe in the direction VW. The PII potentiometer controls the movement of the probe in the y direction. The exploration of the contour BC must be carried out following the succession of movements B-G. In this case, the PI potentiometer controls the horizontal movement in the xy direction, and the PII potentiometer controls the vertical movement in the y direction, In the succession of CD movements the PI potentiometer again controls the vertical movement in the direction vw, while potentiometer PII controls the horizontal movement in the x direction.
If the PI potentiometer cursor is in the vertical downward position, the probe now tends to move in the w direction upward towards the outline of the jig. The direction of rotation of the drive motor for the vw movement has therefore been reversed.
Likewise, the direction of rotation of the horizontal drive motor is reversed. As soon as the cursor of the potentiometer PII reaches the horizontal position, the probe moves in the x direction to the left. In the succession of DA movements, the PI potentiometer again controls the horizontal motor, and this so that the probe, as soon as it becomes free, tends to move in the direction v to the right towards the contour. of the template. The PII potentiometer controls the vertical drive motor for movement in the vw direction. So that at the angles of the template where an inversion of the succession of movements is necessary, this inversion takes place automatically, the potentiometer PI is provided at its ends with suitable inversion contacts.
As soon as the cursor takes the vertical position, i.e. as soon as the probe is free, the cursor rests on the lower switching contact If the probe experiences its greatest deviation so that the cursor of the potentiometer Pl is directed vertically upwards, it is applied to the upper switching contact. The switching contacts are added to the electromagnets which actuate the switching controller (figa 4), which changes from one succession of movements to the next.
Another possibility of implementing the control according to the invention is shown in Figs, 6-8. It has the essential advantage that the smallest deviations of the probe are sufficient for the execution of the commands, and that the resistance to be overcome by the probe is very low.
According to fig. 6 and 7, the probe rod 39, by means of the ring 40, is suspended from the Cardan shaft in the probe support 41. The upper conical tip of the probe is engaged in a corresponding housing made in the slide 43 disposed in the guide sleeve 42, which carries a rack 44. The movements of the rack are transmitted by a gear reducer 45, 46, 47, 48 to a manifold 49, as well as to a series of pads.
For the actuation of the collector one could also provide any other appropriate reduction device, in particular a lever which, at its end, would be carried on very close knives and, by its free end, would be connected to the collector.
The collector and its diagram are shown in fig. 8. It consists of a series of blades 50, a concentric contact rail 51. to the latter, and three brushes 52, 53, 54. The brushes are, without this being shown in more detail, fixed to a rotating support movable around the axis of the collector to which are transmitted the deviations of the rod of the feeler; the blades 50 and the rail 51 are fixed.
The set of blades 50 carries four resistors 55, 56, 57, 58 which are distributed in steps and connected to the different blades of each quadrant, Here the end blades of the top 59 and the two side blades 60, 61 are left free to the lower blade 62 are connected the ex-
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hoppers of resistors 57 and 58. Contact rail 51 embraces two side sectors 63, 64 and an insulated middle piece 65. Sector 63 and the lower end of resistor 56 are connected to the positive pole, the ' mains 64 and the lower end of resistor 55 are connected to the negative pole of a voltage source 66.
The brushes take the position shown in fig. 8, when the probe is in its mean position, that is to say when, based on the model, it undergoes a deviation of mean amplitude. The arrangement is such that when the deviation decreases the brushes move counterclockwise, etc - when the deviation increases, clockwise , -and 90 at most in each direction.
The adjustment motor I, which operates the movement of approach and away from the probe support, is connected to the two brushes 32 and 53 of the collector, the adjustment motor II, which operates the advance movement of the probe support , is connected to the brush 54 and to the lower blade 62, as well as to the connection points of the resistors 57 and 58 of the collector.
In the middle position of the probe shown, the motor I is stopped, because the brush 52 is applied to the central part 65 of the contact rail 51, and the brush 53 is applied to the upper neutral blade 59. The motor II receives the entire voltage and therefore rotates at its maximum speed. When the pressure of the probe decreases gradually until its total release and that consequently the brushes 52, 53, 54 deviate in a counterclockwise direction, the resistor 55 interposed in the circuit of the motor I, is gradually switched off by brush 53, and resistor 58 is gradually inserted into the circuit of motor II. It follows that the engine I is accelerated and that the engine II is slowed down to a stop. The direction of rotation of the motor I is then such that the probe is actuated towards the model.
If the probe deflection is increased beyond the middle position and the brushes: 52,53 and 54 are deflected clockwise, resistor 65 in the motor circuit I is gradually shorted out , while resistor 57 is gradually introduced into the circuit of motor II. It follows that the motor I accelerates and this in the direction of the distance from the probe, while the speed of rotation of the motor II decreases until it stops.
For an even stronger deflection, the probe rod actuates a safety contact 67 which cuts off the voltage source 66.
When the probe is completely released, the brush 53 is applied to the blade 60 and the brush 54 to the blade 61. Therefore, without this being shown, in detail, this maneuver closes the circuit of an apparatus. switching which modifies the connection of the regulating motors I and II to the collector as well as to the current source, so that the regulating motors exchange their functions.: In the successive switchings, 'the steering exploration therefore changes with each maneuver of 90. Switching in the opposite direction can be provided for the case where the deflection of the probe is particularly large, as is explained with regard to FIGS. 3 to 5.
So that the probe, and also at the same time the member controlled in its movement, are actuated with practically equal speeds, it is advisable to choose the taps of resistors 55, 56, 57 and 58 so that the adjustment of the motors I and It follows a sinusoidal curve. Then, the movements operated by the two motors complement each other at all times to give movements resulting from practically constant speed.
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