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La présente invention est relative à un dispositif de commande automatique d'une machine à cynle de travail demandant un démarrage et une période de travail productif suivie d'un freinage.
La présente invention vise essentiellement la création d'une machine qui permet, par rapport aux machines.connues, de réaliser un gain de temps important par le fait que la succession des phases du cycle de travail est réalisée automatiquement.
L'automaticité du travail exclut et outre toute fausse manoeuvre.
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Le dispositif selon l'invention comporte au moins un des moyens suivantsdes moyens qui réalisent automatiquement après la période de travail productif un freinage électrique prenant automatiquement fin lorsque la machine s'arrête; des moyens qui réalisent automatiquement après l'arrêt:de la machine un retour d'un élément à une position de départ déterminée.
Dans une forme de réalisation avantageuse, la machine susdite est une machine-outil, le freinage précité ayant trait au moteur entraînant la broche, tandis que l'élément précité est un chariot de cette machine.
Dans une forme de réalisation particulière, les moyens qui réalisent le freinage électrique coupent le courant du moteur et réalisent un contre-courant,un moyen étant prévu qui coupe le contre-courant dès que le moteur commence à tourner en sens inverse.
Dans une forme de réalisation particulière de la même inven- tion, les moyens qui réalisent automatiquement le freinage élec- trique sont automatiquement mis en fonction lorsque ledit élé- ment atteint une butée.
L'invention concerne également des machines équipées d'un dispositif de commande automatique selon l'invention.
D'autres détails et particularités de l'invention ressorti- ront de la description d'un dispositif de commande automatique d'une'machine à-cycle de travail demandant un démarrage et une période de travail productif suivie d'un freinage et d'une machine équipée d'un tel dispositif; donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif et avec référence au dessin ci-annexé.
La figure est un schéma électrique d'un dispositif de com- mande automatique selon l'invention.
Le dispositif de commande automatique selon l'invention se rapporte à une application selon laquelle la broche d'une machine- outil est freinée automatiquement, tandis que les chariots re-
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tournent rapidement à un point de départ déterminé. Un tel dispositif comporte dans sa réalisation plusieurs mécanismes qui font l'objet de demandes de brevet déposées le même jour au nom du même inventeur. C'est ainsi, par exemple, que les chariots,désignés par le numéro de référence 1 au schéma de la présente demande de brevet, sont entraînés de la façon décrite en dét'ail dans .la demande de brevet concernant: "Mécanisme qui commande le mouvement d'un élément". Le moteur 2 et le moteur 3 correspondent respectivement aux moteurs A et B de ladite demande de brevet.
Pour la facilité et la simplicité de l'explication donnée ci-dessous, il est fait allusion à un seul chariot exécu- tant un mouvement de va-et-vient longitudinal ou transversale mais en réalité le mouvement longitudinal est exécuté par un chariot principal et le mouvement transversal par un chariot se- condaire qui se déplace par rapport au chariot principal, comme il résulte clairement de la demande de brevet relative à un mécanisme qui commande le mouvement d'un élément.
Le moteur 2, qui est par exemple un moteur asynchrone, est 'alimenté à partir du réseau 4, soit par les lignes d'amenée de courant 5, soit par les lignes d'amenée de courant 6. Les lignes 5 sont mises en service par l'interrupteur 7 si le moteur doit tourner dans un sens, tandis que les lignes 6 sont mises en service par l'interrupteur 8 lorsque le moteur doit tourner dans l'autre sens. Pour la facilité de la compréhension du schéma annexé, le sens de rotation du moteur correspondant à l'alimen- tation par les lignes 5 est dénommé ci-après marche avant, tandis-- que le sens de rotation du moteur correspondant à l'alimentation par les lignes 6 est dénommé marche arrière.
Les différents relais sont alimentés à partir des lignes 9 et 10 qui sont mis sous tension par l'interrupteur 11, ce qui peut être contrôlé par une lampe témoin 12. La mise en marche du moteur 2 provoque l'entraînement de la broche de la machine-outil et éga- lement le déplacement du chariot pour lequel les embrayages sont réalisés.
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La mise en marche avant du moteur 2 est réalisée par le bou- ton-poussoir 13 qui ferme temporairement les circuits dessines en 14 et en 15 et qui interrompt provisoirement le circuit en 16.
En 17 il est également prévu un bouton-poussoir, mais qui est réalisé de façon telle qu'à cet endroit le circuit est normalement--., fermé. La fermeture du circuit en 13 ferme le circuit de la bobine 18 qui attire son noyau et ferme l'interrupteur en 7 réali- sant ainsi l'alimentation du moteur 2 en marche avant. En effet, normalement le circuit de la bobine 18 est fermé en 21 et 23, de sorte que le circuit'peut se fermer à partir de la ligne 9 par l'interrupteur normalement fermé 17, l'endroit 14 où la fermeture est temporairement réalisée par le bouton-poussoir 13, la bobine 18, les endroits 21 et 23 où le circuit est normalement fermé et, de là, par la ligne 25 vers la ligne 10.
Les circuits dessinés sont en effet normalement ouverts en 19 et 20 et normalement fermés en 21 si l'on ne pousse pas sur le bouton-poussoir 22,. tandis que le circuit est normalement ouvert en 24 et fermé,en 23 aussi longtemps que la bobine 26 n'attire pas son noyau.
Lorsqu'on ne pousse plus sur le bouton-poussoir 13, le circuit de la bobine 18 reste toutefois fermé par le fait qu'une fois que la bobine 18 a attiré son noyau, celui-ci ferme un circuit en 27. Cette fermeture en 27 maintient le courant à tra- ' vers le noyau 18 et bien par le chemin suivant: à partir de la ligne 9 par 17 par l'interrupteur 28, qui est normalement fermé, et de là par 27 et 18 et par 21, 23 et 25 vers la ligne 10. L'in- terrupteur 28 est un des interrupteurs du genre de ceux décrits et représentés dans la demande de brevet déposée le même jour et au nom du même inventeur concernant un dispositif de commande d'un mécanisme en fonction du sens de rotation d'un arbre. Cet interrupteur 28 reste fermé, tout comme l'interrupteur 29 reste ouvert, aussi longtemps que le sens de rotation de l'arbre du moteur 2 ne varie pas.
En effet, la came 30 prévue sur un disque entourant l'arbre du moteur n'influence les interrupteurs 28 et
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29 que lorsque le moteur 2 varie de sens de rotation. Cette même came 30 n'influence pas l'inverseur de courant 32 aussi longtemps que le moteur 2 est en marche avant; l'inverseur de courant 32, réalise alors le contact entre la ligne 31 et la bobine 26, tandis que la came 30 soulève l'inverseur 32 lorsque le moteur 2 tourne en marche arrière ; contact est alors réalisé entre la -ligne 31 et la bobine 33. Aussi longtemps que la bobine 33 n'attire pas son noyau, le circuit dessiné est fermé en 34 et ouvert en 35.
Lorsque la bobine 18 attire son noyau., le circuit dessiné est également fermé en 36, ce qui permettra la fermeture du cir- cuit de la bobine 37 dès que le circuit sera fermé en 38. La fer- meture de circuit en 38 est réalisée lorsque le chariot est soumis à/une surcharge ou vient heurter une butée empêchant le déplacement du chariot.
En effet, l'entraînement du chariot par le moteur 2 se fait par l'intermédiaire d'un dispositif de commande d'un mécanisme en fonction du blocage d'un organe entraîné par un arbre du genre de celui décrit dans une demande de brevet déposée le même jour au nom du même inventeur. Pour fixer les idées, on peut admettre que l'arbre 1 du dispositif, selon la demande de brevet à laquelle il est fait allusion ci-avant, est celui du moteur 2 du schéma annexé au présent mémoire, tandis que la roue dentée 2 du dispo- sitif- de commande d'un mécanisme en fonction du blocage d'un or- @ gane entraîné par un arbre'réalise l'entraînement de la tringle 22 du mécanisme qui commande le mouvement d'un élément faisant l'objet d'une demande de brevet au nom du même demandeur déposée le même jour.
Il en résulte que l'élément 39 tombera et fermera le circuit en 38 et 40 dès que le chariot dans son mouvement longitudinal lorsqu'il s'agit du chariot principal ou dans son mouvement trans- versal lorsqu'il s'agit du chariot secondaire viendra heurter une butée. Dès que la chute du noyau 39 a fermé le circuit en 38 et par conséquent, excité la bobine 37, celle-ci attire son noyau
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41 et ferme le circuit en 42 et 43. La fermeture du circuit en 43 provoque l'excitation de la bobine 26. En effet, le circuit est ferme à partir de la ligne 9 par 17, 28, 43, 31, 32, 26, 25 jusque la ligne 10.
La bobine ¯26 attire donc son noyau et ferme le cir- cuit en 24 et l'ouvre en 23. 24 éprouvant en parallèle avec 19, la fermeture du circuit en 24 a le même effet qu'une pression sur le bouton-poussoir 22. Le bouton-poussoir 22 joue le même rôle pour la marche arrière que le bouton-poussoir 13 pour la marche avant; le rôle du bouton-poussoir 13 a été expliqué en détail ci-dessus.
La bobine 44 est donc excitée, ce qui ferme l'interrupteur 8 et permet l'alimentation par les lignes 6 du moteur 2 qui est donc alimenté pour la marche arrière. Le circuit sera également fermé en 45 et en 46, ce qui correspond aux fermetures en 27 et 36 réalisées lors de l'excitation de la bobine 18. L'ouverture du circuit en 23 coupe l'alimentation de la bobine 18, de sorte que le noyau de cette bobine tombe et ouvre l'interrupteur 7.
De ce qui précède il résulte déjà que lorsque le chariot heurte une butée, l'alimentation du moteur 2 par les lignes 5 est coupée et l'alimentation en contre-courant par les lignes 6 est réalisée. Le moteur 2 sera donc freiné par le contre-courant et après un certain temps commencera à tourner en sens inverse.
Toutefois, dès que le moteur 2 commence à tourner en sens inverse une fraction de tour, la came 30 du dispositif de commande en fonction du sens de rotation de l'arbre du moteur fermera tempo- rairement le 'circuit en 29, ouvrira temporairement le circuit en 28 et fera fonctionner l'inverseur de courant 32, de sorte que la ligne 31 ne communiquera plus avec la bobine 26 mais bien avec la bobine 33. L'ouverture du circuit en 28 coupe l'alimentation de la bobine 44, ce qui ouvre automatiquement l'interrupteur 8 et coupe l'alimentation du moteur 2 par les lignes 6. Le moteur 2, qui n'est plus alimenté ni en courant pour la marche avant ni en courant pour la marche arrière, s'arrête.
Le moteur s'arrête
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partiquement instantanément puisque le courant amené par les lignes6 est coupé dès que le moteur tourne une petite fraction d'un tour en marche arrière.
L'ouverture du circuit en 28 coupe également l'alimentation de la bobine 37; en effet, le menant de maintien pour cette bobine passe notamment par 28 et 42. Le circuit est donc également interrompu en 43 :par la chute de 41. Les bobines 18, 44, 37,33 et 26 ne sont donc pas alimentées jusqu'à une nouvelle intervention et un nouveau cycle de travail.
On constate que les bobines 26 et 33 sont reliées à la ligne 31 par l'inverseur de courant 32 selon que le moteur 2 tourne dans un sens ou dans l'autre. Le schéma est d'ailleurs con- çu d'une façon symétrique pour la mise en marche et le freinage par contre-courant pour la marche avant et pour la marche arrière.
C'est ainsi notamment que la bobine 18 et ses accessoires cor- respondent à la bobine 44 et ses accessoires, que le bouton- poussoir 13 correspond au bouton-poussoir 22 et que la bobine 33 correspond à la bobine 26. La mise en marche avant et le freinage pour ce cas ont été décrits, mais tout se passe d'une façon ana- logue lorsque le moteur est mis en marche arrière et s'arrête par- ce que le chariot 1 vient heurter une butée.
La fermeture du circuit en 29 entraîne le retour rapide du chariot 1 qui se déplace avec la crémaillère mobile formée par la chaîne 47. Ceci est réalisé par le moteur 3 qui est du type dit "Moteur-stop". Pour que le rôle de ce moteur puisse être compris facilement, il y a lieu de tenir compte du fait que le déplacement du chariot en ce qui concerne la course aller est réalisé par un moteur, le moteur 2, tandis que le déplacement de retour est obtenu par un autre moteur, le moteur 3, qui provoque le mouvement de la chaîne 47 et, par conséquent, du chariot 1 qui pour ce mouvement de retour est à considérer comme étant solidaire de la chaîne.
Ce mécanisme d'entraînement du chariot est décrit en détail dans la demande de brevet déposée le
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même jour au nom du même inventeur, concernant un mécanisme qui commande le mouvement d'un élément. Le moteur 2 de la présente demande de brevet correspond au moteur A, tandis que le moteur 3 joue le rôle du moteur B. La fermeture temporaire du circuit en '9 provoque de la façon déterminée ci-dessous l'alimentation à partir du réseau 4 du moteur 3, soit par les lignes 48, soit par les lignes 49. L'alimentation par la ligne 48 fait tourner le acteur 3 en un sens, tandis que l'alimentation par les lignes 49 fait tourner le moteur 3 en l'autre sens. Ce sens de rotation est déterminé par la position de 1'inverseur 50.
Pour l'exposé donné ci-dessous il est supposé que l'invenseur 50 réalise le contact entre la ligne 51 et la bobine 52. La bobine 53 joue exactement le même rôle pour le fonctionnement du moteur 3 en l'autre sens.
La fermeture temporaire du circuit en 29 donne une impulsion dans la bobine 52 puisque le circuit est temporairement fermé de la façon suivante : ligne9 - 17 normalement fermé - 29 fermé - 40 fermé vu que le noyau 39 est tombé - ligne 51 - bobine 52 - ligne 10. L'excitation de la bobine 52 ouvre le circuit en 54 et le ferme en 55. Le circuit de la bobine 56 est alors fermé à partir de la ligne 9 par les boutons-poussoirs 57 et 58 qui maintiennent les circuits normalement fermés, par 55 qui est temporairement fermé par l'excitation temporaire de la bobine 52 et, de là, par 59 et 60 qui sont normalement fermés vers la ligne 10. Le courant dans la bobine 56 est cependant maintenu lorsque le circuit n'est plus fermé en 55.
Ce courant de maintien passe alors par la ligne 62 présentant 63 qui est fermé lorsque la bobine 56 attire ses noyau ainsi que les interrupteurs fin'de course 64 et 65. Cette ligne 62 est mise en parallèle sur la ligne comportant 55 et 82. Il en résulte qu'une fois que 52 a reçu une impulsion de courant, la bobine 56 reste excitée aussi longtemps que l'alimentation de 56 ne soit pas coupée en un des endroits suivants : 57 - 58 - 64 - 65 - 59 et 60. L'interruption du courant dans la bobine 56 entraine évidemment automatiquement
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l'interruption du courant d'alimentation du moteur 3. Il a été expliqué ci-dessus que la mise en marche du moteur 3 réalisant la course de retour du chariot est provoquée automatiquement lorsque le moteur 2 s'arrête et change de sens de rotation.
La fin de la course de retour du chariot 1 et de la chaîne 47 est déterminée soit parce qu'on pousse sur un des boutons-poussoirs 57 ou 58, soit automatiquement parce que le courant est coupé en 64 ou 65 qui sont des interrupteurs fin de course respecti- vement pour le déplacement longitudinal et pour le déplacement transversal du chariot 1. En pratique, l'interrupteur fin de course 64 est commandé par le déplacement du chariot principal, tandis que l'interrupteur 65 est commandé par le déplacement du chariot secondaire.
Pour chacun de ces interrupteurs 64 et 65 on prévoit une butée fixe, telle que 66, qui détermine l'extrême limite du déplacement possible et une butée réglable, telle que 67, qui détermine la limite du déplacement de retour pour l'opération en cours.
Un bouton-poussoir 68 permet également de fermer le circuit en 82 et exerce donc la même influence qu'une impulsion de.la bobine 52. De même qu'une excitation de la bobine 52 ouvre le circuit en 54, une pression exercée sur le bouton-poussoir'68 ouvre le circuit en 69. Le mouvement de retour non automatique, mis en,marche par une pression sur le bouton-poussoir 68, fait reculer le chariot 1 jusqu'à ce qu'un interrupteur fin de course 64 ou 65 vient buter un des éléments 66 ou 67 ou jusqu'à ce qu'on, interrompt le circuit de la bobine 56 par une pression sur un des boutons-poussoirs 57 ou 58.
Par le bouton-poussoir 68 ou par le bouton-poussoir pour le mouvement des chariots en sens contraire 70 et par les boutons-poussoirs 57 et 58, on peut donc imposer tout mouvement à chacun des chariots, le commencement de la course étant déterminé par une pression momentanée exercée sur 68 ou sur 70 et la fin de la course étant déterminée par une
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@ pression exercée sur 57 ou 58, les butées 67 et 68 déterminant également les limites des deplacements.
Comme il a déjà été dit ci-dessus, le motaur 3 peut selon la position de l'inverseur de courant 50 tourner dans un sens ou dans l'autr e, le schéma électrique en ce qui concerne les bobines 52 et 56, d'une part, 53 et 71, d'autre part, étant pratiquement symétrique C'est ainsi, par exemple, que les endroits 70, 61, 59 et 60 sont les équivalents des endroits 55, 82, 54 et 69.
On constatera qu'aussi bien en ce qui concerne le moteur 2 qu'en ce qui concerne le moteur 3,¯ toute opération automatique ou manuelle entraînant la fermeture d'un circuit occasionnant l'alimentation d'un de ces moteurs pour l'entraînement en un sens interrompt automatiquement le circuit pouvant provoquer l'a- limentation du moteur en question pour l'entraînement en l'autre sens. Parmi les différentes mesures de sécurité de ce genre, il est examiné ci-après à titre d'exemple ce qui arrive lorsqu'on pousse sur le bouton-poussoir 13. En même temps que le circuit de la'bobine 18 est fermé en 14, le circuit de la bobine 44 est interrompu en 16.
On constate aisément au schéma que la même mesure de sécurité est prévue pour le bouton-poussoir 22 ainsi que pour l'action des bobines 26 et 33, de moire que pour l'action des boutons-poussoirs 68 et 70 et pour l'action des bobines 52 et 53.
Les butées mécaniques contre lesquelles vient le chariot 1 ont été désignées par 72 et 73 en ce qui concerne le déplacement longitudinal et par 74 et 75 en ce qui concerne le déplacement transversal. En réalité, les butées 72 et 73 sont prévues sur le bâti de la machine et délimitent le déplacement du chariot principal, tandis que les butées 74 et 75 sont prévues sur le chariot principal et délimitent le déplacement du second chariot.
Après chaque arrêt du chariot 1, qui est venu heurter une des butées, le noyau 39 doit être releve. En d'autres mots, il faut réarmer le relais auquel appartient la bobine 76. Ceci est
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fait automatiquement chaque fois que le moteur 2 est mis en marche par une pression sur un des boutons-poussoirs 13 ou 22. En effet, le circuit de la bobine 76 est fermé en 15 ou en 20, de sorte que la bobine 76 attire,son noyau qui retombe par après sur une des surfaces dont il est question dans la demande de brevet déposée le même jour au nom du même inventeur concernant un dispositif de commande d'un mécanisme en fonction du blocage d'un organe entraîné par un arbre.
Le relais auquel appartient la bobine 37 est un relais cadenas qui autorise le relais auquel appartient le noyau 39 d'avoir une influence sur l'invenrsion du courant d'alimentation du moteur 2, à condition que ce moteur tourne. Dans certainesapplications il peut être utile de mettre hors servipe pendant certaines phases d'un procédé de travail, le freinage automatique et, par consé- quent, le retour automatique du chariot puisque le sens de ro- tation du moteur 2 ne changera pas et que le circuit ne sera pas fermé en 29. Il suffit à cet effet de prévoir en série avec la bobine 37 un ou plusieurs interrupteurs, tels que 77 et 78.
L'interrupteur 77 empêche dans sa position d'ouverture l'excita- tion de la bobine 37 à moins qu'un des interrupteurs 78 soit fermé. La fermeture de l'interrupteur 78 est par exemple obtenue automatiquement par une commande fin de cycle, ce cycle compor- tant plusieurs phases dont seule la dernière nécessite le freiage automatique et le retour automatique du chariot.
Le bouton-poussoir 17 provoque l'arrêt du moteur 2 sans freinage automatique. Si l'on veut faire arrêter la machine, dmnc le moteur 2, on poussera cependant généralement sur le bouton- poussoir 22 de la marche arrière si le moteur 2 tourne en marche avant ou sur le bouton-poussoir 13 de la marche avant si le moteur tourne en marche arrière.
L'interrupteur 79, qui est normalement fermé, peut cependant couper le circuit dans la ligne 51; dans cette position de l'in- terrupteur 79 le dispositif réalisant automatiquement le retour du chariot est mis hors service.
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Afin d'éviter qu'une rotation d'une fraction de tour, imposée par exemple par l'ouvrier à la broche, ferme le circuit de la bobine 52 ou de la bobine 53, ce qui provoquerait une mise en marche indésirée du moteur 3, des mesures sont prévues pour que le relais présentant le noyau 39 soit réarmé chaque fois qu'un des interrupteurs admettant l'alimentation du moteur 3 est fermé.
Si ce relais est armé, le circuit des bobines 52 et 53 est néces- sairement interrompu en 40. L'alimentation de la bobine 76 est réalisée par la fermeture de cette bobine en 80 ou 81, une telle ouverture résultant automatiquement de la fermeture d'un des interrupteurs amenant le courant au moteur 3.
Si le courant de ligne est coupé, il faut une intervention pour remettre la machine en marche; cette intervention accidentelle ni aucune autre ne saurait déranger le cycle automatique.
Comme déjà expliqué ci-dessus, les boutons-poussoirs et les relais de commande de contre-courant sont verrouillés de telle façon que si l'on pousse sur nn bouton, même pendant le freinage, rien ne saurait s'abimer ou se dérégler. Même si l'on pousse sur tous les boutons à la fois, à n'importe quel moment, rien ne sera abime ou déréglé.
Il a été décrit ci-dessus que l'arrêt du moteur 2 est automatiquement obtenu dès qu'un chariot vient heurter une butée et ceci par le fait que l'embrayage du dispositif de commande d'un mécanisme en fonction du blocage d'un organe entraîné par un arbre, qui fait l'objet d'une demande séparée déposée le même jour au nom du même demandeur, patine. Une surcharge fait également patiner cet embrayage, de sorte que chaque surcharge entraîne automatiquement l'arrêt de la machine.
Il est évident que l'automaticité du freinage de la broche et du retour rapide du chariot entraîne des avantages très im- portants, notamment par un gain de temps considérable. En outre, toute fausse manoeuvre étant impossible, n'importe quel ouvrier
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ou ouvrière se sent immédiatement en confiance et gagne très rapidement une haute productivité. Le dispositif selon l'invention remplace en outre certains mécanismes de machines plus coûteuses tout en permettant le même travail.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limi- tée à la forme d'exectution décrite ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées notamment quant à la forme, au nombre, à la composition et à la dispositicndes élé- ments intervenant dans sa réalisation, sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.
C'est ainsi par exemple que le dispositif de commande d'un mécanisme en fonction du sens de rotation d'un arbre, le dispo- sitif de commande d'un mécanisme en fonction du blocage d'un organe entraîné par un arbre, et le mécanisme qui commande le mouvement d'un élément, qui font l'objet de demandes séparées déposées le même jour au nom du même demandeur et qui sont décrits ci-dessus dans leur application au dispositif qui fait l'objet de la présente demande de brevet, peuvent être remplacés par des dispositifs et un mécanisme ayant la même fonction mais étant construits d'une toute.autre façon.
Revendications.
1. Dispositif de commande automatique d'une machine à cycle de travail demandant un démarrage et une période de travail pro- ductif suivie d'un freinage, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un des moyens suivants : desmoyens qui réalisent auto- matiquement après la période de travail productif un freinage électrique prenant automatiquement fin lorsque la machine s'arrête; des moyens qui réalisent automatiquement après l'arrêt de la machine un retour d'un élément à une position de départ déterminée.