Machine-outil de précision La présente invention a pour objet une ma chine-outil de précision comportant au moins, un dispositif de mesure optique des positions d'un organe mobile et munie d'au moins un dispositif répétiteur des positions d'arrêt dudit organe mobile qui comprend un organe ;
porteur d'ordres présentant plusieurs pistes d'ordres placées à volonté successivement en position de travail selon le cycle des positions d'arrêt suc- cessives que doit occuper ledit organe mobile, ainsi qu'un tableau de commande déplaçable par rapport au bâti de la ,machine et qui porte des organes de commande permettant la com mande à distance des déplacements à différen tes vitesses des organes mobiles de da machine- outil et de l'entraînement à différentes vitesses de la broche porte-outil.
La machine-outil<B>de</B> précision, objet de l'in vention, est caractérisée par le fait que le ta bleau de commande comprend :au moins un or gane de commande dont l'actionnement provo que l'indexage de l'organe porteur d'ordres du dispositif répétiteur des positions d'arrêt dudit organe mobile, afin d'amener la piste d'ordres désirée en position de travail.
Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine-outil de précision, objet de l'inven tion. La fig. 1 est une vue en élévation avec par- ties vues en coupe de la machine-outil !de pré cision munie d'un tableau de commande et d'un dispositif répétiteur des ,positions d'arrêt.
La fig. 2 est une vue perspective à plus grande échelle du tableau .de commande.
La fig. 3 est une vue en coupe axiale du dispositif d'indexage de l'organe porteur d'or dres.
Selon le dessin annexé, la machine-outil est constituée par une machine à pointer compor tant un bâti 1 qui présente deux montants 2 dont un seul est visible. Le bâti porte un pre mier organe mobile constitué par une .table 3 déplaçable entre les deux montants le long de glissières non représentées. Un organe de com mande 4 :permet d'actionner la table 3 à diffé- rentes vitesses et dans un sens ou dans l'autre par l'intermédiaire d'un moteur hydraulique ou électrique (non :représenté).
Un organe de manoeuvre 5 permet d'actionner manuellement la table 3 dans un sens ou dans l'autre.
Un dispositif de mesure optique 6, porté pax le bâti, permet de déterminer exactement la position de la table 3 par rapport ,au bâti au moyen d'une règle de précision (non représen tée) portée .par la table.
Les montants 2 portent une traverse 7 dé- plaçable le long de glissières 8. Un second or- gave mobile constitué par une :tête 9 est dé- plaçable le long d e la traverse 7. Un dispositif de mesure optique (non représenté) permet de déterminer avec précision la position de cette tête par rapport à la traverse. Cette tête porte une broche porte-outil 10 actionnée par un mo teur 11. Ce genre de machine-outil de précision étant bien connu, il est inutile de de décrire plus en détail ici.
La machine-outil représentée est munie d'un dispositif répétiteur .des positions d'arrêt de la table 3. Ce dispositif décrit en détail dans le brevet suisse No 315383, comporte, d'une part, un organe porteur d'ordres constitué par un tambour 12 porté par :des paliers 13 et muni de butées b à position réglable le long de rai nures c, et, d'autre part, une -tête 14 munie d'un palpeur d et reliée électriquement à un appareillage .électromagnétique (non représenté) qui commande l'arrêt automatique de la .table 3 dans des positions prédéterminées.
La machine-outil est encore équipée d'un dispositif répétiteur des positions d'arrêt auto matique de la tête 9 le long de la traverse 7. Ce second dispositif répétiteur (non représenté) est semblable au dispositif répétiteur des posi tions d'arrêt de la table 3.
La .machine-outil représentée est encore mu nie d'un .tableau de commande 15 suspendu à un bras 16 pivoté sur un axe 17 solidaire du bâti de la machine. Ce tableau de commande est muni de divers organes de commande de type connu, permettant la mise en action dans un sens ou dans l'autre et à des vitesses diffé rentes, de la broche porte-outil 10, de la .tête 9 le long de la traverse 7, de la traverse 7 le long de ses glissières et de la table 3 le long de ses glissières.
La machine-outil est équipée d'un disposi tif d'indexage (fig. 3) de l'organe porteur d'or dres de chacun des dispositifs répétiteurs des positions d'arrêt de la table 3 et de la tête 9, mis en action par des organes de commande 18 et 19 (fig. 2) portés par le tableau de commande 15, et d'un dispositif de contrôle des positions de chaque organe porteur d'ordres. Chaque dis positif de contrôle comporte un appareil indi cateur de positions 20 et 21 porté par le ta bleau de commande 15.
Le dispositif d'indexage comporte un moteur électrique M qui entraîne un .arbre 22 tournant librement dans des paliers 23. Cet arbre porte un excentrique 24 sur lequel sont pivotés libre ment par d'intermédiaire d'un palier à rouleaux 25, deux pignons 26 et 27 solidaires l'un de l'autre. Le pignon 26 engrène avec une cou ronne à denture interne 28 tournant librement dans un palier 29, tandis que le pignon 27 est en prise avec la denture interne d'une couronne 30 tournant librement dans un palier 31.
Cette couronne 30 porte un axe 32 sur lequel est fixé un plateau 33 muni d'un organe d'actionnement 34. Cet organe 34 vient en prise au cours de chaque (révolution du plateau 33 :avec l'un des quatre bras 35 d'une croix tournant librement sur un pivot 36. Cette croix porte un pignon 37 en prise avec une roue dentée 38 fixée sur un arbre 39 sur lequel est fixé rigidement l'organe porteur d'ordres 12.
Chaque couronne 28 et 30 porte des butées d'arrêt 40 et 41 prenant appui contre des bu tées 42, 43 portées chacune par une crémail lère 44, 45 déplaçable de long de guides 46, 47. Ces crémaillères 44, 45 sont disposées de part et d'autre d'un pignon d'entraînement 48 avec lequel elles sont en prise. Ce pignon 48 engrène encore avec une crémaillère d'actionnement 49 coulissant dans des guides 50, soumise à l'action d'un ressort de rappel 51 et dont l'une des ex trémités porte d'armature mobile 52 d'un re lais électromagnétique 53.
L'organe de com mande 18, constitué par un bouton-poussoir à fermeture, est inséré dans le circuit d'alimen tation de l'enroulement 54 du relais 53.
.Le dispositif de contrôle de la position an gulaire de l'organe porteur d'ordres 12 com prend un collecteur 55 fixé sur l'arbre 39 et dont chaque lamelle porte un corps 56 en ma tière isolante sur lequel est bobinée une ré sistance électrique 57. Toutes ces résistances sont branchées en série, de manière à former un potentiomètre à .prises multiples dont les extrémités sont reliées électriquement à deux bagues 58 et 59, fixées sur l'arbre 39 et reliées par des frotteurs 60, 61 et des conducteurs non représentés, à une source de courant électrique.
L'appareil de contrôle des, positions 20 porté parle tableau de commande 15 est cons- titué par un appareil de mesure du type galva- nomètre dont l'enroulement, porté par un ca dre mobile placé dans un champ magnétique, est relié électriquement, d'une part, à un frot- teur 62 appliqué sur le collecteur 55, et, d'autre part, à l'une des extrémités du potentiomètre. Ce cadre mobile porte un index 63 se déplaçant en regard d'un cadran divisé 64.
Le fonctionnement de la machine-outil dé crite est le suivant Pendant le travail normal de la machine- outil, les crémaillères 44, 45 sont dans les po sitions respectives représentées par la fig. 3 et le moteur M est en action. Ce moteur entraîne l'excentrique 24. La couronne 30 est retenue dans une position angulaire fixée par la butée 43, qui est maintenue en position active par le ressort de rappel 51.
En conséquence, le pignon 27 roule le long de la denture interne de la couronne 30 et tourne donc en sens inverse de l'excentrique 24. Le pignon 26 ' entraîné dans le mouvement du pignon 27 entraîne la cou- ronne 28 en rotation et celle-ci tourne librement autour de l'arbre 22.
Lorsque l'opérateur désire actionner l'or gane porteur d'ordres, afin d'amener une autre piste d'ordres en position de travail, il exerce une .poussée sur le bouton-poussoir 18, afin de provoquer d'alimentation de l'enroulement d'ex citation du relais 53. L'armature mobile 52 est attirée et déplace la crémaillère 49 dans le sens de la flèche f. Ce déplacement provoque la mise .en position inactive de la butée 43 et la mise en position active de la butée 42.
En con séquence, la couronne 28 est immobilisée par cette butée 42 et le pignon 26 roule le long de sa denture interne entraînant le pignon 27 dans son mouvement. Ce pignon 27 actionne alors la couronne 30 et le plateau 33 en rotation et l'organe d'actionnement 34 actionne, au cours de chaque révolution, la croix 35 et donc l'or gane porteur d'ordres 12 d'un pas.
Le rapport de transmission entre la croix 35 et l'arbre 39 est choisi de manière que 1'actionnement de cha que bras de cette croix provoque un déplace ment ,angulaire de l'organe ,porteur d'ordres 12 correspondant à la distance angulaire entre deux pistes d'ordres portées par l'organe porteur d'ordres 12.
Le collecteur présente un nombre de lamel les égal ,au nombre de pistes. d'ordres. Ces la- melles sont situées dans les mêmes plans, ra diaux que ces pistes. En conséquence, lors, de chaque déplacement angulaire d'un pas de l'or gane porteur d'ordres, le collecteur est dépla cé d'une lamelle.
La tension -aux bornes de l'en roulement au galvanomètre s'élève donc par bonds successifs d'égale valeur, de sorte que l'index 63 :se déplace de division en division le long du cadran 64, et indique à l'opérateur, à chaque instant, laquelle des pistes d'ordres se trouve en position de travail.
Lorsque l'opérateur relâche le bouton-pous- soir 18, il coupe l'alimentation du relais. 53 et le ressort 51 déplace la crémaillère 49 en sens inverse de la flèche f, de sorte que la butée 43 revient en !position active, tandis que la butée 42 est mise en position angulaire déterminée par ,
son organe d'arrêt 41 buttant sur la butée 43 et pour laquelle l'organe @d'actionnement 34 n'est pas en prise avec ,l'un des bras 35 de la croix.
Un dispositif de verrouillage comportant un piston 65 soumis à l'action d'un ressort et s.'in- sérant dans des empreintes 66 pratiquées. d'ans un plateau 67 fixé sur l'arbre 39 détermine les positions angulaires de l'organe .porteur d'ordres pour lesquelles une piste d'ordres est en position de travail, .c'est-à-dire en regard du palpeur d de la tête 14.
En variante le dispositif d'indexage pour rait comporter une roue à rochet fixée sur l'axe 39 de l'organe .porteur d'ordres et un cliquet en prise avec ladite roue à rochet. Ce cliquet pour rait être actionné .par un relais électromagné- tique commandé par le bouton-poussoir 18.
Precision machine tool The present invention relates to a precision machine tool comprising at least one device for optical measurement of the positions of a movable member and provided with at least one device for repeating the stop positions of said member. mobile which includes an organ;
order carrier having several order tracks placed at will successively in the working position according to the cycle of successive stop positions that said movable member must occupy, as well as a control panel which can be moved relative to the frame of the machine. , machine and which carries control members allowing the remote control of the displacements at different speeds of the moving parts of the machine tool and of the drive at different speeds of the tool-holder spindle.
The <B> precision </B> machine tool, object of the invention, is characterized in that the control panel comprises: at least one control member, the actuation of which causes the indexing of the command carrier member of the repeater device of the stop positions of said movable member, in order to bring the desired command track into the working position.
The appended drawing illustrates, schematically and by way of example, an embodiment of the precision machine tool, object of the invention. Fig. 1 is an elevational view with parts sectional views of the precision machine tool provided with a control panel and a device for repeating the stop positions.
Fig. 2 is a perspective view on a larger scale of the control panel.
Fig. 3 is an axial sectional view of the indexing device of the gold carrier member dres.
According to the appended drawing, the machine tool consists of a pointing machine comprising a frame 1 which has two uprights 2, only one of which is visible. The frame carries a first movable member constituted by a .table 3 movable between the two uprights along slides not shown. A control member 4: enables table 3 to be actuated at different speeds and in one direction or the other by means of a hydraulic or electric motor (not: shown).
An actuator 5 makes it possible to manually actuate the table 3 in one direction or the other.
An optical measuring device 6, carried pax the frame, makes it possible to determine exactly the position of the table 3 with respect to the frame by means of a precision rule (not shown) carried by the table.
The uprights 2 carry a cross member 7 which can be moved along the slideways 8. A second movable slot consisting of a: head 9 is movable along the cross member 7. An optical measuring device (not shown) makes it possible to determine with precision the position of this head in relation to the cross member. This head carries a tool holder spindle 10 actuated by a motor 11. This type of precision machine tool being well known, it is unnecessary to describe in more detail here.
The machine tool shown is provided with a repeater device. Of the stop positions of the table 3. This device described in detail in Swiss Patent No. 315383, comprises, on the one hand, a command carrier member consisting of a drum 12 carried by: bearings 13 and provided with stops b with adjustable position along grooves c, and, on the other hand, a -head 14 provided with a feeler d and electrically connected to an electromagnetic apparatus ( not shown) which controls the automatic stopping of the .table 3 in predetermined positions.
The machine tool is also equipped with a device for repeating the automatic stop positions of the head 9 along the cross member 7. This second repeater device (not shown) is similar to the device for repeating the stop positions of the head 9. table 3.
The machine-tool shown is also provided with a control panel 15 suspended from an arm 16 pivoted on an axis 17 integral with the frame of the machine. This control panel is provided with various control members of known type, allowing the actuation in one direction or the other and at different speeds, of the tool-holder spindle 10, of the head 9 along of the cross member 7, of the cross member 7 along its slides and of the table 3 along its slides.
The machine tool is equipped with an indexing device (fig. 3) of the gold-carrying member of each of the repeating devices of the stop positions of the table 3 and of the head 9, placed in position. action by control members 18 and 19 (FIG. 2) carried by the control panel 15, and a device for controlling the positions of each order-carrying member. Each control device comprises a position indicator device 20 and 21 carried by the control panel 15.
The indexing device comprises an electric motor M which drives a shaft 22 rotating freely in bearings 23. This shaft carries an eccentric 24 on which are freely pivoted by means of a roller bearing 25, two pinions 26 and 27 supportive of each other. Pinion 26 meshes with an internally toothed crown 28 rotating freely in a bearing 29, while pinion 27 engages with the internal teeth of a crown 30 rotating freely in a bearing 31.
This crown 30 carries an axis 32 on which is fixed a plate 33 provided with an actuating member 34. This member 34 engages during each (revolution of the plate 33: with one of the four arms 35 of a cross rotating freely on a pivot 36. This cross carries a pinion 37 in engagement with a toothed wheel 38 fixed on a shaft 39 on which the command carrier 12 is rigidly fixed.
Each crown 28 and 30 carries stops 40 and 41 bearing against stops 42, 43 each carried by a 1st rack 44, 45 movable along guides 46, 47. These racks 44, 45 are arranged on either side and the other of a drive pinion 48 with which they are engaged. This pinion 48 still meshes with an actuating rack 49 sliding in guides 50, subjected to the action of a return spring 51 and one of the ends of which carries a movable armature 52 of an electromagnetic relay. 53.
The control member 18, consisting of a closing pushbutton, is inserted into the supply circuit of the winding 54 of the relay 53.
The device for controlling the angular position of the command carrier member 12 comprises a collector 55 fixed on the shaft 39 and each strip of which carries a body 56 made of insulating material on which an electrical resistance is wound. 57. All these resistors are connected in series, so as to form a potentiometer with multiple taps, the ends of which are electrically connected to two rings 58 and 59, fixed on the shaft 39 and connected by wipers 60, 61 and conductors. not shown, to an electric current source.
The position control device 20 carried by the control panel 15 is constituted by a measuring device of the galva- nometer type, the winding of which, carried by a mobile frame placed in a magnetic field, is electrically connected, on the one hand, to a scrubber 62 applied to the collector 55, and, on the other hand, to one of the ends of the potentiometer. This movable frame carries an index 63 moving opposite a divided dial 64.
The operation of the machine tool described is as follows. During normal work of the machine tool, the racks 44, 45 are in the respective positions shown in fig. 3 and the motor M is in action. This motor drives the eccentric 24. The ring gear 30 is retained in an angular position fixed by the stop 43, which is held in the active position by the return spring 51.
Consequently, the pinion 27 rolls along the internal teeth of the ring 30 and therefore rotates in the opposite direction of the eccentric 24. The pinion 26 'driven in the movement of the pinion 27 drives the crown 28 in rotation and that - this turns freely around the shaft 22.
When the operator wishes to actuate the order-carrying unit, in order to bring another order track into the working position, he exerts a push on the push-button 18, in order to cause the supply to be supplied to the machine. 'excitation winding of relay 53. The movable armature 52 is attracted and moves the rack 49 in the direction of arrow f. This movement causes the inactive position of the stop 43 and the active position of the stop 42.
Consequently, the crown 28 is immobilized by this stop 42 and the pinion 26 rolls along its internal teeth, driving the pinion 27 in its movement. This pinion 27 then actuates the crown 30 and the plate 33 in rotation and the actuator 34 actuates, during each revolution, the cross 35 and therefore the order carrier 12 by one step.
The transmission ratio between the cross 35 and the shaft 39 is chosen so that the actuation of each arm of this cross causes an angular displacement of the organ, carrying orders 12 corresponding to the angular distance between two command tracks carried by the command carrier 12.
The collector has a number of lamel equal to the number of tracks. of orders. These slats are located in the same radial planes as these tracks. Consequently, during each angular displacement of one step of the order-carrying organ, the collector is moved by a strip.
The voltage at the terminals of the rolling galvanometer therefore rises by successive jumps of equal value, so that the index 63: moves from division to division along the dial 64, and indicates to the operator , at any time, which of the command tracks is in the working position.
When the operator releases the push-button 18, he cuts the power to the relay. 53 and the spring 51 moves the rack 49 in the opposite direction of the arrow f, so that the stop 43 returns to the active position, while the stop 42 is brought into the angular position determined by,
its stop member 41 abutting on the stop 43 and for which the actuating member 34 is not engaged with one of the arms 35 of the cross.
A locking device comprising a piston 65 subjected to the action of a spring and s.'- inserting into the indentations 66 made. in a plate 67 fixed on the shaft 39 determines the angular positions of the command carrier member for which a command track is in the working position,. that is to say facing the probe d of the head 14.
As a variant, the indexing device could include a ratchet wheel fixed to the axis 39 of the command carrier member and a pawl engaged with said ratchet wheel. This pawl could be actuated by an electromagnetic relay controlled by push-button 18.