Dispositif de commande automatique électrique de changement de vitesse sur les machines-outils. La présente invention a pour objet un dispositif permettant d'assurer la commande automatique électrique de changement de vitesse sur les, machines-outils automatiques et semi-automatiques pour les différentes opé- raçions d'usinage exécutées.
Le dispositif en question comprend un commutateur rotatif commandé par la tourelle de la machine outil par l'intermédiaire de cames et portant des balais venant au contact de plots dont chacun correspond à un outil de la machine;
chaque plot est relié à l'une des douilles d'un ensemble dont chacune correspond à une vi tesse d'outil, chacune de ces douilles étant en outre reliée de façon permanente à un relais commandant un contacteur inséré dans un circuit dont la fermeture agit sur une boîte de vitesses électromagnétique pour mettre en prise la vitesse correspondante à donner à l'outil.
Chacun des ensembles, plot, douille, contacteur, est placé sur un circuit électrique dit "de marche" alimenté par le secondaire d'un transformateur et comportant de plus une lampe-témoin; la fermeture d'un circuit de marche est produite par la mise en posi tion de travail d'un outil déterminé; elle met en prise automatiquement une vitesse de la machine-outil égale à celle que requiert ledit outil.
L'ensemble peut être arrêté par un bou ton d'arrêt fermant un nouveau circuit tra versé alors par un courant qui ouvre un inter rupteur du premier circuit, allume une lampe- témoin et met en action un frein arrêtant la machine-outil.
A titre d'exemple non limitatif, on va dé crue maintenant l'application de la présente invention à un tour-revolver équipé avec une boîte à douze vitesses commandées électro- mécaniquement.
Dans cette forme d'exécution, le dispo sitif comporte, sur la poupée du tour, un ta bleau à douze boutons-poussoirs à enclenche ment (dont chacun correspond à l'une des vi tesses de la boîte), tableau qui permet de réaliser la commande manuelle de chacune des vitesses. Un bouton assurant la coupure de l'alimentation de tous les contacteurs et actionnant un relais de freinage commande l'arrêt de l'entraînement par la commande manuelle. D'autre part, un bouton spécial per met de déclencher les vitesses qui ont été mises en prise manuellement, pour préparer le dispositif en vue de la commande automa tique.
Le tableau précité comporte des lampes- témoins, en nombre égal à celui des vitesses de la boîte; les manoeuvres précitées et l'en clenchement de chaque vitesse (qu'il soit fait à la main ou qu'il soit produit automatique ment) allume l'une desdites lampes-témoins.
On va exposer maintenant de quelle ma nière a lieu le fonctionnement automatique du dispositif Une manoeuvre préliminaire, consistant à actionner le bouton spécial susvisé, a pour effet, comme il a été dit, de mettre en état le dispositif pour le fonctionnement automa tique. A partir de ce moment, les divers chan gements de vitesse sont commandés par les mouvements de la tourelle porte-outils (dans le cas, pris ici comme exemple, de l'applica tion de l'invention à un tour-revolver) ou, d'une manière générale, par les mouvements du support d'outil de la machine munie du dispositif.
Les mouvements de la tourelle porte-outils sont transmis par tous moyens appropriés et. par exemple, par l'intermédiaire du barillet. à un commutateur rotatif comportant un vo lant en étoile qui est entraîné par des doigts du porte-butée habituel de la. tourelle. Chacun de ces doigts correspond à une position de travail de la tourelle; il s'ensuit que, pour chaque outil, une vitesse différente détermi née peut être sélectionnée, ladite vitesse cor respondant à la nature du travail que doit effectuer l'outil mis en action.
La liaison entre les contacts du commuta teur et les contacteurs de commande de la boîte est assurée par un tableau à fiches per mettant de choisir à l'avance les vitesses à utiliser pour chacune des opérations sur une pièce déterminée.
Le tableau de commande manuelle dont il a, été parlé plus haut, d'une part, et les con tacts de commande automatique réalisés par l'intermédiaire du tableau à fiches, d'autre part, sont reliés à un châssis portant les con tacteurs d'alimentation des bobines de la boîte.
Dans le dessin annexé est représenté le schéma. électrique du dispositif décrit. Ce schéma, sera décrit conjointement avec le fonc tionnement de l'ensemble.
Sur cette figure, 1 désigne un commuta teur rotatif dont la rotation est commandée par des mouvements de la tourelle. Ce com mutateur comporte un balai 2 qui peut occu per autant de positions que la tourelle porte elle-même d'outils. Le balai 2 peut ainsi ve nir en contact successivement avec l'un des plots 3 correspondant aux divers outils, plots au nombre de six dans l'exemple figuré, et qui peuvent être reliés par des broches 4, au choix de l'opérateur, à l'une des douilles 5 en nombre égal à celui des vitesses de la boîte électromécanique B et correspondant chacune à l'une desdites vitesses.
Le dispositif comporte des boutons 6, 7, 8... 17 correspondant chacun à l'une des douze vitesses de la, boîte électromécanique. Ces boutons 6, 7, 8... 17 servent à mettre en jeu manuellement celle des vitesses que l'opérateur choisit pour un travail déterminé. En d'au tres termes, l'ensemble des boutons 6, 7... 17, conjointement avec. les circuits représentés sur le dessin, constitue le dispositif de com mande manuelle.
Des lampes-témoins 6', 7', 8'... 17' sont prévues dans les circuits et correspondent chacune à. l'une des vitesses de la boîte; ces lampes s'allument lorsque la vitesse corres pondante est en jeu.
Lorsque l'opérateur appuie sur l'un des boutons 6, 7, 8... 17, il obtient les résultats suivants <B>10</B> déclenchement du bouton correspon dant à la vitesse déjà en service par coupure de son relais d'alimentation; ce déclenchement est obtenu mécaniquement par tout dispositif approprié quelconque. En même temps, la.
lampe-témoin correspondante s'éteint; 2e enclenchement de celui des contacteurs 6", 7", 8"... 17" qui correspond à la vitesse choisie; cet enclenchement est obtenu par excitation d'un relais qui attire son armature et ferme ainsi les contacts correspondant au circuit de la vitesse choisie de la boîte B; <B>30</B> allumage de la lampe-témoin 6', 7', 8' ... 17' correspondant au contacteur 6", 7", 8" ... 17" alimenté.
On va indiquer maintenant le fonctionne ment automatique du dispositif par l'inter médiaire du commutateur rotatif 1.
Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, chaque mouvement de la tourelle, mouvement destiné à mettre en action un outil déterminé, a pour effet d'amener le balai 2 dudit commutateur sur le plot correspondant audit outil. Au préalable, l'opérateur a assuré la liaison entre les plots 3 du commutateur et ceux des con tacteurs 6", 7"... 17" choisis au moyen de canalisations mobiles à fiches engagées dans celles des douilles 5 correspondant aux vi tesses.
L'opérateur agit alors sur le bouton 18 (bouton de fonctionneraient automatique) dont l'enclenchement réalise les opérations sui vantes <B>10</B> déverrouillage d'un des boutons ma nuels 6, 7, 8... 17 si l'une des vitesses était en prise; ce déverrouillage produit la cou pure du contacteur 6", 7", 8"... 17"; 20 alimentation, en courant électrique, du commutateur rotatif 1;
<B>30</B> allumage de la lampe-témoin 18': le fait que le dispositif est prêt au fonctionne ment automatique se trouve ainsi mis en évi dence, Un bouton 19 permet d'obtenir l'arrêt de la machine, l'enclenchement dudit bouton réalisant les. opérations suivantes: 1o déclenchement de celui des boutons 6, 7, 8... 17 qui est en service (que le dispositif fonctionne à la main ou automatiquement) ;
20 excitation du relais de freinage 20 qui, en attirant son armature, coupe l'alimentation de la boîte électromécanique B et alimente directement les électro-aimants de freinage de cette boîte; <B>30</B> allumage de la lampe-témoin 19'.
Un dispositif de sécurité rend impossible l'enclenchement simultané de plusieurs vi tesses dans le cas où l'opérateur, par suite d'une fausse manoruvre, agirait en même temps sur plusieurs des boutons 6, 7, 8... 17. A cet effet, il a été prévu un relais de sécu rité 21 qui agit de la manière suivante: <B>10</B> Lorsque le relais 21 est excité, la fer meture du contact 22 détermine l'excitation de l'électro-aimant 23 qui, en agissant sur la commande 26, déverrouille tous les boutons manuels ou le bouton automatique enclenché par erreur.
20 Le relais de freinage 20 se trouve excité, ce qui provoque l'arrêt de la machine. Pour remettre la machine en marche, il est. indispensable d'agir d'abord sur le bou ton d'arrêt 19, puis sur le bouton correspon dant à la vitesse désirée.
Le fonctionnement automatique du relais de sécurité 21 est obtenu de la manière sui vante: Comme on le voit ,sur le schéma, l'alimen tation de ce relais est assurée à travers des résistances RI., R2... R13 montées en série; il s'ensuit que la tension aux bornes du relais 21 est insuffisante pour que ledit relais puisse attirer son armature. Mais l'enclenchement d'un des boutons 6, 7... 17 met en court-cir cuit l'une des résistances Bl, R2... R12; lors qu'il en est ainsi, la tension est toujours in suffisante pour que le relais attire son arma ture.
Mais si deux ou plusieurs résistances sont mises en court-circuit (par suite de l'en clenchement simultané de plusieurs vitesses), le relais 21 devient capable d'attirer son ar mature et il fonctionne de la manière qui a été exposée plus haut.
L'installation comprend, enfin, un trans formateur 24 dont le primaire reçoit le cou rant du secteur et le secondaire comporte deux enroulements destinés l'un à l'alimentation des bobines des contacteurs, l'autre au re dresseur 25 assurant l'alimentation en cou rant continu des électro-aimants de la. boîte B.
Ainsi, grâce aux canalisations mobiles à fiches et à un tableau à fiches, on peut faire un choix préalable des combinaisons de vi tesses convenant pour l'exécution d'un tra vail donné, en réunissant plots et douilles sui vant la correspondance requise, chaque plot représentant un outil et chaque douille sa vi tesse. Le dispositif décrit met ensuite en ac tion automatiquement les diverses combinai sons de vitesses ainsi choisies au fur et à mesure de l'entrée en jeu des outils corres pondants.
D'une manière plus générale, le dispositif décrit donne la possibilité d'utiliser à tout moment une vitesse quelconque d'une boîte de vitesses à commande électro-mécaniquesur laquelle on agit manuellement grâce audit dispositif.
Automatic electric speed change control device on machine tools. The present invention relates to a device making it possible to ensure the automatic electric control of speed change on automatic and semi-automatic machine tools for the various machining operations performed.
The device in question comprises a rotary switch controlled by the turret of the machine tool via cams and carrying brushes coming into contact with pads each of which corresponds to a tool of the machine;
each pad is connected to one of the sockets of a set each of which corresponds to a tool speed, each of these sockets being furthermore permanently connected to a relay controlling a contactor inserted in a circuit whose closing acts on an electromagnetic gearbox to engage the corresponding speed to be given to the tool.
Each of the assemblies, pad, socket, contactor, is placed on a so-called "running" electrical circuit supplied by the secondary of a transformer and further comprising a warning lamp; the closing of a running circuit is produced by placing a specific tool in the working position; it automatically engages a speed of the machine tool equal to that required by said tool.
The assembly can be stopped by a stop button closing a new circuit then traversed by a current which opens an interrupter of the first circuit, lights a warning lamp and activates a brake stopping the machine tool.
By way of nonlimiting example, the application of the present invention to a revolver equipped with an electro-mechanically controlled twelve-speed gearbox will now be decreed.
In this embodiment, the device comprises, on the headstock of the lathe, a table with twelve latching pushbuttons (each of which corresponds to one of the speeds of the box), a table which makes it possible to achieve manual control of each speed. A button which cuts off the power supply to all the contactors and activates a brake relay controls the stopping of the drive by manual control. On the other hand, a special button makes it possible to trigger the gears which have been engaged manually, to prepare the device for automatic control.
The aforementioned table comprises indicator lamps, in a number equal to that of the gearbox speeds; the aforementioned maneuvers and the triggering of each gear (whether it is done by hand or whether it is produced automatically) lights one of said indicator lamps.
The way in which the automatic operation of the device takes place will now be explained. A preliminary maneuver, consisting in actuating the aforementioned special button, has the effect, as has been said, of putting the device in a state for automatic operation. From this moment, the various speed changes are controlled by the movements of the tool-holder turret (in the case, taken here as an example, of the application of the invention to a revolver-lathe) or, generally, by the movements of the tool support of the machine provided with the device.
The movements of the tool-holder turret are transmitted by all appropriate means and. for example, through the barrel. to a rotary switch comprising a star wheel which is driven by fingers of the usual stop holder of the. turret. Each of these fingers corresponds to a working position of the turret; it follows that, for each tool, a different determined speed can be selected, said speed corresponding to the nature of the work to be performed by the tool put into action.
The connection between the switch contacts and the gearbox control contactors is ensured by a card board making it possible to choose in advance the speeds to be used for each of the operations on a given part.
The manual control panel mentioned above, on the one hand, and the automatic control contacts made through the plug-in panel, on the other hand, are connected to a frame carrying the contactors. feeding the coils of the box.
In the accompanying drawing is shown the diagram. of the device described. This diagram will be described in conjunction with the operation of the assembly.
In this figure, 1 denotes a rotary switch whose rotation is controlled by movements of the turret. This switch comprises a brush 2 which can occupy as many positions as the turret itself carries tools. The brush 2 can thus come into contact successively with one of the pads 3 corresponding to the various tools, pads six in number in the example shown, and which can be connected by pins 4, at the choice of the operator, to one of the sockets 5 in number equal to that of the speeds of the electromechanical gearbox B and each corresponding to one of said speeds.
The device comprises buttons 6, 7, 8 ... 17 each corresponding to one of the twelve speeds of the electromechanical gearbox. These buttons 6, 7, 8 ... 17 are used to manually set the speed that the operator chooses for a given job. In other words, the set of buttons 6, 7 ... 17, together with. the circuits shown in the drawing constitute the manual control device.
Indicator lamps 6 ', 7', 8 '... 17' are provided in the circuits and each correspond to. one of the gearbox speeds; these lamps light up when the corresponding speed is in play.
When the operator presses one of the buttons 6, 7, 8 ... 17, he obtains the following results <B> 10 </B> triggering of the button corresponding to the speed already in service by cutting off his relay power supply; this triggering is obtained mechanically by any suitable device. At the same time, the.
corresponding indicator light goes out; 2nd engagement of that of contactors 6 ", 7", 8 "... 17" which corresponds to the selected speed; this engagement is obtained by energizing a relay which attracts its armature and thus closes the contacts corresponding to the circuit of the selected speed of box B; <B> 30 </B> indicator light 6 ', 7', 8 '... 17' corresponding to contactor 6 ", 7", 8 "... 17" supplied.
The automatic operation of the device will now be indicated by means of the rotary switch 1.
As indicated above, each movement of the turret, movement intended to put into action a determined tool, has the effect of bringing the brush 2 of said switch to the pad corresponding to said tool. Beforehand, the operator ensured the connection between the pads 3 of the switch and those of the contactors 6 ", 7" ... 17 "chosen by means of movable pipes with plugs engaged in those of the sockets 5 corresponding to the speeds.
The operator then acts on button 18 (automatic function button), the engagement of which performs the following operations <B> 10 </B> unlocking one of the manual buttons 6, 7, 8 ... 17 if one of the gears was engaged; this unlocking produces the pure neck of the 6 ", 7", 8 "... 17" switch; 20 supplying electric current to the rotary switch 1;
<B> 30 </B> indicator light 18 'comes on: the fact that the device is ready for automatic operation is thus brought to light, A button 19 is used to stop the machine, the engagement of said button carrying out the. following operations: 1st triggering of the one of buttons 6, 7, 8 ... 17 which is in service (whether the device operates manually or automatically);
20 energizing the braking relay 20 which, by attracting its armature, cuts off the power supply to the electromechanical box B and directly supplies the braking electromagnets of this box; <B> 30 </B> indicator light 19 'comes on.
A safety device makes it impossible to engage several speeds simultaneously in the event that the operator, following an incorrect operation, simultaneously acts on several of the buttons 6, 7, 8 ... 17. To this end Indeed, a safety relay 21 has been provided which acts as follows: <B> 10 </B> When the relay 21 is energized, the closing of contact 22 determines the energization of the electromagnet 23 which, by acting on control 26, unlocks all the manual buttons or the automatic button activated by mistake.
20 The brake relay 20 is energized, which causes the machine to stop. To restart the machine, it is. it is essential to act first on the stop button 19, then on the corresponding button at the desired speed.
The automatic operation of the safety relay 21 is obtained as follows: As can be seen in the diagram, the supply to this relay is provided through resistors RI., R2 ... R13 connected in series; it follows that the voltage at the terminals of relay 21 is insufficient for said relay to be able to attract its armature. But the engagement of one of the buttons 6, 7 ... 17 short-circuits one of the resistors B1, R2 ... R12; when this is the case, the voltage is still insufficient for the relay to attract its armor.
But if two or more resistors are shorted (as a result of the simultaneous engagement of several speeds), relay 21 becomes capable of attracting its mature ar and it operates in the manner which has been discussed above.
The installation comprises, finally, a transformer 24, the primary of which receives the current from the sector and the secondary comprises two windings, one intended for supplying the coils of the contactors, the other for the re-trainer 25 ensuring the supply. by direct current from the electromagnets. box B.
Thus, thanks to the movable plug-in pipelines and a card-table, it is possible to make a prior choice of the speed combinations suitable for the execution of a given job, by bringing together studs and sockets according to the required correspondence, each stud representing a tool and each socket its speed. The device described then automatically activates the various combinations of speeds thus chosen as the corresponding tools come into play.
More generally, the device described gives the possibility of using at any time any speed of an electro-mechanical control gearbox on which one acts manually by means of said device.