Dispositif répétiteur des positions d'arrêt d'un organe mobile d'une machine-outil de précision ou d'une machine à mesurer La présente invention a pour objet un dispositif répétiteur des positions d'arrêt d'un organe mobile d'une machine-outil de précision ou d'une machine à mesurer.
Les dispositifs répétiteurs de positions équipant, par exemple, des machines à pointer, des aléseuses, des rectifieuses en coordonnées et autres machines- outils de ce genre, comportent généralement des butées ou des repères qui doivent être fixés manuel lement sur un support dans des positions déterminées afin de répéter automatiquement l'arrêt de l'organe mobile de la machine-outil dans les positions désirées. La mise en position exacte de ces butées ou repères sur leur support est toujours une opération délicate, de longue durée, et qui, de plus, est fréquemment rendue difficile à réaliser correctement du fait du manque de place et de la mauvaise accessibilité du support.
En conséquence, la mise en place de ces butées ou repères entraîne une durée d'immobilisation trop importante de la machine-outil lorsqu'il s'agit d'usiner une petite série de pièces identiques.
Le dispositif, objet de la présente invention, tend à remédier à ces inconvénients et se caractérise par le fait qu'il comporte au moins une mémoire magné tique rotative, au moins un générateur d'impulsions électriques couplé, d'une part, à ladite mémoire et, d'autre part, audit organe mobile, de telle sorte que la phase des impulsions produites soit fonction de la position de l'organe mobile, au moins une tête ma gnétique située en regard de la surface de la mémoire et reliée par l'intermédiaire d'un commutateur suc cessivement au générateur d'impulsions, en vue d'en registrer sur la mémoire les impulsions émises qui constituent alors le souvenir de positions déterminées de l'organe mobile, et à un comparateur de phases,
relié lui-même au générateur d'impulsions, ce com- parateur de phases délivrant une tension dont la valeur est une fonction de la différence de phases entre les impulsions qui proviennent du générateur d'impulsions et celles qui sont restituées par la mé moire, ainsi qu'un appareillage de commande sensible à la valeur de la tension délivrée par le comparateur de phases et commandant un dispositif d'entraî nement.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, trois formes d'exécution du dispo sitif répétiteur de positions selon l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil d'une machine à pointer munie d'un dispositif de mesure optique. La fig. 2 en est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 en est une vue partielle en plan.
La fig. 4 est une coupe verticale et à plus grande échelle suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe verticale suivant la ligne V-V de la fig. 2.
La fig. 6 est un schéma des liaisons mécaniques et électriques entre les divers organes et éléments de la machine à pointer et du dispositif répétiteur de positions selon une première forme d'exécution.
La fig. 7 est une vue de profil avec coupe par tielle d'une machine-outil munie seulement d'une règle de repérage de la position approximative de l'organe mobile.
La fig. 8 est un schéma des liaisons mécaniques et électriques entre les divers organes et éléments de la machine-outil et du dispositif répétiteur de positions selon une seconde forme d'exécution.
La fig. 9 est un schéma partiel des liaisons mé caniques et électriques entre les divers organes et éléments de la machine-outil et du dispositif répé titeur de positions selon une troisième forme d'exé cution.
La fig. 10 illustre schématiquement une variante d'exécution d'une partie du générateur d'impulsions de courant.
Selon les fig. 1 à 6 du dessin annexé, la machine à pointer représentée comporte une table 1 coulissant le long des glissières 2, 3 (fi-. 5), aménagées sur un bâti 4. La table 1 porte une pièce P (fig. 1) dans laquelle doivent être usinés des perçages 5, 6, 7 à l'aide d'un foret 8 fixé à l'extrémité d'une broche 9. Cette broche est portée par une tête 10 déplaçable transversalement par rapport à la table 1 le long d'une traverse 11 déplaçable verticalement le long de glissières latérales 12 portées par le bâti 4.
Cette machine à pointer est munie, à l'instar de certaines machines à pointer connues, d'un dispositif de mesure optique permettant de déterminer les di verses positions initiales que doit occuper la table 1 lors de l'usinage de la pièce P. Ce dispositif de mesure comporte, d'une part, une règle de précision 13 (fig. 2) portée par la table 1 et, d'autre part, un dispositif de projection 14 porté par le bâti 4.
Ce dispositif de projection comprend un dispositif d'éclai rage présentant une source 15 de rayons lumineux éclairant la règle 13 au moyen d'un condenseur 16 et un dispositif optique d'agrandissement présentant un objectif 18, un miroir semi-transparent 17, un miroir 19 et un écran d'observation 20 (fig. 4). La face de la règle de précision 13, éclairée par le dis positif d'éclairage, est polie et divisée en une échelle millimétrique, par exemple, de sorte que le faisceau de rayons réfléchis par cette surface est repris par l'objectif 18, puis dévié par les miroirs 17 et 19 et projeté sur l'écran 20 sur lequel apparaît l'image agrandie de quelques traits de l'échelle divisée.
Un index 21 (fig. 3) solidaire d'une crémaillère 22 est déplaçable en regard de l'écran 20. A cet effet, la crémaillère engrène avec un pignon 23 actionné par un tambour F. Le rapport de transmission entre ce tambour F et la crémaillère 22, ainsi que le gros sissement de l'objectif 18 sont choisis de manière qu'une révolution complète du tambour F provoque un déplacement de l'index 21 d'une valeur égale à la distance séparant les images, formées sur l'écran 20, de deux traits voisins de la règle 13. La péri phérie du tambour est divisée en cent subdivisions équidistantes 24 qui se déplacent en regard d'un vernier fixe 25 portant dix divisions.
Ainsi, ce dis positif de mesure permet de lire la position de la table 1 avec une précision d'un millième de milli mètre.
Ce dispositif de mesure optique de la position exacte de la table étant bien connu et utilisé depuis de nombreuses années déjà sur des machines à poin ter existant sur le marché, il est inutile de le décrire plus en détail ici.
Une règle auxiliaire 26 (fig. 3) solidaire du bâti 4 et un repère 27 solidaire de la table 1 permettent de repérer grossièrement la position de cette table.
La table 1 est actionnée par un moteur élec trique El (fig. 2) commandé par un organe de ma noeuvre manuel 28 (fig. 1). La mise en position exacte de la table 1 est effectuée manuellement à l'aide d'un volant 29 relié à un arbre de commande 30 par l'intermédiaire d'un accouplement 31 (fig. 5), dont les deux parties sont maintenues normale ment dégagées l'une de l'autre par un ressort 33. L'arbre de commande 30, relié à l'arbre du moteur E1 par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse V, porte une vis sans fin 34 reliée mécaniquement à une vis- mère 35.
Cette vis-mère est portée, d'une part, par des paliers aménagés dans un carter de protection 38 et, d'autre part, par un palier 39 (fig. 2) formant butée axiale, solidaire du bâti 4. Un écrou 41, soli daire de la table 1 et engagé sur cette vis-mère, entraîne cette table le long de ses glissières 2, 3.
La machine à pointer représentée est encore munie d'un dispositif répétiteur de positions déter minées de la table 1. Ce dispositif répétiteur de po sitions (fig. 6) comprend 1) un dispositif répétiteur RA des positions appro chées des positions d'arrêt désirées de la table 1 2) un dispositif répétiteur RM des positions d'arrêt exactes désirées de la table 1 ; 3) un dispositif d'arrêt automatique AA de la table 1 dans une position désirée ; 4) un dispositif de commande CT des déplacements de la table 1.
Pour la clarté de l'exposé, chacun de ces dis positifs sera décrit successivement.
Le dispositif répétiteur RA comprend a) une première mémoire rotative M destinée à enregistrer des positions approchées des positions d'arrêt désirées de la table 1. Cette mémoire M, entraînée à vitesse constante par un moteur syn chrone MS alimenté par un réseau électrique R, est constituée par un tambour 36 en une matière non ferromagnétique, recouvert d'une pellicule 37 de matière ferromagnétique aimantable lo calement ;
b) un dispositif générateur d'impulsions de courant comprenant 1. un alternateur triphasé A dont le rotor est calé sur le même arbre 54 que la mé- moire rotative M tandis que son stator, relié par des conducteurs 46 à un dépha- seur ES, alimente ce dernier en courant triphasé ; 2. le déphaseur ES constitué par un trans metteur synchrone dont le rotor, porté par un arbre 43, est relié par l'intermé diaire d'un réducteur de vitesse rv à une crémaillère 44 portée par la table 1.
Le rapport de réduction est choisi de manière que, lorsque la table 1 est déplacée le long de ses guides de l'une à l'autre de ses deux positions extrêmes, l'arbre 43 effectue un déplacement angulaire au plus égal à 180o.
3. un appareillage électronique AE alimenté par un bloc d'alimentation, non repré senté, et relié par des conducteurs 48 au déphaseur ES et qui reçoit de ce dernier un courant alternatif sinusoïdal et dont la phase est fonction de la position de la table 1. Cet appareillage électronique émet, dans des conducteurs 56, des im pulsions de courant it de très brève durée, à chaque période complète du courant d'alimentation<I>et.</I> Ces impulsions it sont donc émises à la fréquence f 1 du courant d'alimentation et et sont en concordance de phase avec ce courant; c) des têtes magnétiques d'enregistrement TES, <B><U>TE;,</U></B> .... en nombre égal au nombre maximum des positions d'arrêt que peut enregistrer la mé moire M.
Ces têtes magnétiques sont reliées électriquement successivement à l'appareillage électronique AE par l'intermédiaire d'un sélecteur SE et d'un interrupteur J. Chaque tête d'enre gistrement comprend un circuit magnétique 49 portant un enroulement d'excitation 50 et pré sentant un entrefer 51 situé à proximité immé diate de la surface de la mémoire M ; d) des têtes magnétiques de lecture TL" TL.. .... en nombre égal au nombre des têtes d'enregistrement et semblables à ces dernières. Chaque tête de lecture est située dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la mémoire M dans lequel est située une tête d'enregistrement.
A chaque passage d'une zone aimantée par une impulsion it, et représentant l'enregistrement sur la mémoire M de cette impulsion it, devant l'entrefer 51 de la tête de lecture en service, celle-ci émet dans des conducteurs 58 une impulsion de courant zM ;
e) un comparateur de phases CP alimenté par un bloc d'alimentation, non représenté, et relié, d'une part, par des conducteurs 55 en permanence aux conducteurs 56 reliés à l'appareillage électro nique AE et d'autre part, successivement à cha cune des têtes de lecture par l'intermédiaire des conducteurs 58 et d'un sélecteur SL. Ce compa- rateur de phases CP produit un courant alternatif sinusoïdal dM qui commande un amplificateur électronique RC alimenté par un bloc d'alimen tation non représenté.
Ce courant alternatif sinu soïdal dM présente une amplitude fonction de la différence de phases des impulsions it et aM ali mentant le comparateur de phases CP et qui s'annule lorsque la phase des impulsions de cou rant it est décalée de 180o par rapport à la phase des impulsions de courant iM.
Cet amplificateur électronique RC est relié par les conducteurs 57 à des contacteurs (non repré sentés) que comprend le dispositif de commande CT des déplacements de la table 1. Ces contacteurs commandent l'alimentation des moteurs<B>El</B> et E. qui entraînent cette table 1 par l'intermédiaire du chan gement de vitesse V.
Le dispositif répétiteur RM des positions exactes désirées de la table 1 comporte des organes et élé ments semblables à ceux du dispositif répétiteur RA des positions approchées décrit ci-dessus et qui sont a) une seconde mémoire rotative m destinée à enre gistrer les positions du micromètre F correspon dant aux positions d'arrêt exactes désirées de la table 1. Cette mémoire ni est entraînée à vitesse constante par un moteur synchrone nis alimenté par le réseau électrique R. Cette mémoire m est également constituée par un tambour 36 en une matière non ferromagnétique recouvert d'une pellicule 37 de matière ferromagnétique aiman- table localement.
b) un dispositif générateur d'impulsions de courant comprenant 1. un alternateur triphasé ca dont le rotor est calé sur le même arbre 62 que la mémoire rotative m, tandis que son stator, relié par des conducteurs 63 à un dé- phaseur es, alimente le stator de ce der nier en courant triphasé.
2. le déphaseur es constitué par un trans metteur synchrone dont le rotor, porté par un arbre 60, est relié par l'intermé diaire d'un réducteur de vitesse 61 à une crémaillère 45 fixée rigidement à la cré maillère 22 reliée mécaniquement au tam bour F du micromètre. Le rapport de réduction est choisi de manière que, pour un déplacement angulaire du tambour du micromètre correspondant à 100 sub divisions, l'arbre 60 effectue un déplace ment angulaire au plus égal à 180 .
3. un appareillage électronique ae alimenté par un bloc d'alimentation, non repré senté, et relié par des conducteurs 64 au déphaseur es. Cet appareillage électro nique ae est donc commandé par un courant alternatif sinusoïdal<I>cf</I> fourni par le déphaseur es.
Cet appareillage électro nique ae émet, dans des conducteurs 65, une impulsion de courant<I>if</I> de très brève durée à chaque période complète du cou rant<I>cf.</I> Ces impulsions<I>if</I> sont donc émises à la fréquence f <I>2</I> du courant<I>cf</I> et sont en concordance de phase avec ce courant; c) des têtes magnétiques d'enregistrement<I>te,, te.</I><B>--</B> en nombre égal au nombre maximum de positions d'arrêt que peut enregistrer la mémoire m. Ces têtes magnétiques sont reliées électriquement successivement à l'appareillage électronique ae par l'intermédiaire d'un sélecteur<I>se</I> et d'un inter rupteur j.
Chaque tête d'enregistrement comprend un circuit magnétique 59 portant un enroule ment d'excitation 66 et présentant un entrefer 67 situé à proximité immédiate de la surface de la mémoire m ; d) des têtes magnétiques de lecture tll <I>, th</I> .... en nombre égal au nombre des têtes d'enregistrement et semblables à celles-ci. Chaque tête de lecture est située dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la mémoire m dans lequel est située une tête d'enregistrement.
A chaque passage d'une zone aimantée, représentant l'enregistrement d'une impulsion de courant<I>if</I> sur la mémoire<I>m,</I> devant l'entrefer 67 de la tête de lecture en service, celle-ci émet dans des conducteurs 68 une impul sion de courant im <I>;</I> e) un comparateur de phases cp alimenté par un bloc d'alimentation, non représenté, et relié, d'une part, par des conducteurs 69 en permanence aux conducteurs 65 reliés à l'appareillage électro nique ae et, d'autre part, successivement à chacune des têtes de lecture tll th .... par l'intermédiaire d'un sélecteur sl.
Ce comparateur de phases cp produit 1. un courant alternatif sinusoïdal drn dont l'amplitude est une fonction de la diffé rence de phases entre les impulsions<I>if</I> et im et qui s'annule lorsque la phase des impulsions<I>if</I> est décalée de 180 par rapport à la phase des impulsions im <I>;</I> 2. un courant alternatif sinusoïdal em d'am plitude constante, mais présentant un dé calage de phase, par rapport au courant <I>dm,</I> de 90() en avant ou en arrière selon les sens du déplacement à imprimer au micromètre ;
f) un amplificateur électronique rc alimenté par un bloc d'alimentation, non représenté, et commandé par les deux courants<I>dm</I> et em produits par le comparateur de phase cp <I>;</I> g) un moteur biphasé mf entraînant le tambour F du micromètre et relié par des conducteurs 70 et 71 à l'amplificateur électronique rc. Les con ducteurs 70 fournissent le courant d'excitation em amplifié au moteur biphasé nzf,
tandis que les conducteurs 71 fournissent à celui-ci le cou rant de commande drn amplifié dont l'amplitude est fonction de la différence de phases entre les impulsions de courant<I>cf</I> et<I>if.</I>
Le dispositif -d'arrêt automatique de la table dans une position déterminée comprend 1. un lecteur photoélectrique L très semblable à celui décrit en détail dans le brevet suisse NI, 343486. Ce lecteur L est porté par un chariot C actionné par les crémaillères 22 et 45 et com porte un prisme 96 projetant une partie du fais ceau de rayons O émanant de l'objectif<B>18</B> sur un double prisme 97. Ces rayons réfléchis deux fois sont repris par un second objectif 98 qui les projette sur un miroir oscillant 99 et forme une image peu agrandie d'un trait de la règle 13 sur un écran 100 muni d'une fente 101 et placé devant une cellule photoélectrique 47.
Le miroir 99 est entraîné dans un mouvement oscillatoire régulier par un moteur électrodynamique 102 alimenté en courant alternatif par le réseau R et par l'intermédiaire d'un transformateur d'ali mentation 103.
Lorsque la position de l'index mobile 21 du micromètre coïncide avec l'image d'un trait de la règle 13 sur l'écran 20, les intervalles de temps entre les passages successifs de l'image d'un trait de la règle devant la fente<B>101</B> sont égaux entre eux. Plus l'écart entre cette image sur l'écran 20 et la position de l'index 21 augmente plus l'iné galité entre ces intervalles de temps augmente ; 2. un appareillage électronique de commande CE commandé par les impulsions de courant il émises par la cellule photoélectrique 47 et alimenté par un bloc d'alimentation non représenté.
Cet appa reillage de commande fournit un courant f., dont l'amplitude est fonction de l'inégalité des-inter- valles de temps entre les impulsions de courant il successives ; 3. un relais électronique RE relié par des conduc teurs 73 à des contacteurs que comprend le dis positif de commande CT et commandé par le courant i., fourni par l'appareillage électronique CE.
Ce relais électronique RE provoque une réduction de la vitesse d'avance de la table 1 par modification du rapport de transmission du changement de vitesse V, lorsque le courant i., atteint une valeur donnée correspondant à une très faible inégalité des intervalles de temps entre les impulsions de courant il successives, inégalité correspondant à environ 8 u, d'écart entre l'image sur l'écran 20 d'un trait de la règle 13 et la position de l'index mobile 21 du micromètre ; 4. un relais électronique RV relié par des conduc teurs 72 à un frein électromagnétique FR et au dispositif de commande CT et commandé par le courant i., fourni par l'appareillage CE.
Ce relais RV est sensible à l'amplitude du courant i,, et provoque, lorsque celui-ci s'annule, la mise" en fonction du frein électromagnétique FR et par l'intermédiaire de contacteurs, que comporte le dispositif de commande CT, l'arrêt du moteur E,- Ce frein est donc mis en fonction lorsque les impulsions de courant il sont émises à inter valles de temps égaux, c'est-à-dire lorsque l'image sur l'écran 20 d'un trait de la règle de précision 13 coïncide avec la position de l'index mobile 21 du micromètre.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant Une première pièce P est fixée rigidement sur la table 1, puis par manoeuvre de l'organe 28 (fig. 1) dans un sens ou dans l'autre, l'opérateur provoque la mise sous tension du moteur El. Celui-ci entraîne la table 1 à grande vitesse le long de ses glissières par l'intermédiaire du changement de vitesse V et de la vis sans fin 34 qui actionne la vis-mère 35, sur laquelle est engagé l'écrou 41 solidaire de la table 1 (fig. 2, 5 et 6). Pendant ce déplacement à grande vitesse, l'opérateur observe la règle auxiliaire 26 (fig. 3) portée par le bâti 4 devant laquelle se déplace le repère 27 porté par la table 1.
Il arrête la table dans une position située à moins d'un milli mètre de la position exacte du perçage 5.
A ce moment, il met le tambour F du micromètre dans une position angulaire correspondant à la cote exacte de ce perçage 5, à l'aide du vernier fixe 25 devant lequel se déplace la graduation 24 du tam bour F. L'opérateur déplace alors la table à une vitesse très lente en actionnant manuellement le vo lant 29 (fig. 5) jusqu'à ce que la projection sur l'écran 20 du trait millimétrique de la règle de pré cision 13 - correspondant au nombre de millimètres entiers que comporte la cote de la position d'arrêt désirée - coïncide avec l'index mobile 21 du mi cromètre.
Ces opérations correspondent donc à celles né cessaires à la mise en position de la table d'une machine à pointer de type connu. Toutefois, la ma chine décrite permet d'enregistrer dans le dispositif de mémoire, d'une part, une position approchée de la table et, d'autre part, la position angulaire du tam bour F du micromètre correspondant à la position exacte du perçage 5. Pour effectuer cet enregistre ment, l'opérateur procède de la manière suivante 1. il ferme un interrupteur principal IP, afin de mettre sous tension les moteurs synchrones MS et<I>ms,</I> ainsi que le moteur électrodynamique 102 et le dispositif CT commandant les déplacements de la table.
Dès lors les mémoires M et m sont entraînées en rotation à vitesse constante tandis que le miroir oscillant 99 est entrainé dans un mouvement oscillatoire régulier ; 2. il actionne l'organe N pour placer les sélecteurs se, sl, SE et SL (fig. 6) dans une même position angulaire correspondant, par exemple, au plot d'extrême droite. Afin de faciliter cette opéra tion, ces quatre sélecteurs sont reliés entre eux et à un organe de commande N (fig. 1) par une tringlerie ou une liaison électromagnétique sché matisée dans -la fig. 6 par la ligne 104 en traits interrompus.
Par une seule opération, l'opérateur sélectionne les têtes d'enregistrement des dispo sitifs répétiteurs RA et RM dont le numéro d'or dre correspond à celui de la position d'arrêt à enregistrer ; 3. comme précédemment décrit, il place l'index mobile 21 du micromètre à la cote exacte désirée, puis fait coïncider avec cet index l'image du trait millimétrique de la règle 13 sur l'écran 20 ; 4. il actionne un organe de commande K relié élec- tromagnétiquement ou par une tringlerie aux in terrupteurs J et j. Cette liaison est schématisée dans la fig. 6 par une ligne 105 en traits in terrompus.
La fermeture de l'interrupteur J provoque l'exci tation de l'enroulement 50 de la tête d'enregistrement <B>TE,,</B> TE. .... en service par les impulsions de cou rant it et donc l'enregistrement magnétique sur cette mémoire M de ces impulsions de courant ït.
Or, la cadence de ces impulsions de courant étant donnée par l'alternateur A dont le rotor est calé sur le même arbre que la mémoire M, la zone aimantée, créée sur la surface de cette mémoire par le passage de ces impulsions dans la tête d'enregistrement, se retrouve toujours au même endroit de la surface de la mémoire.
La position angulaire de la génératrice de la mémoire M, sur laquelle s'enregistrent ces impulsions de courant it par rapport à une génératrice n1 prise comme origine, est fonction de la position angulaire de l'arbre 43 du déphaseur ES puisque la phase du courant ct, fourni par ce déphaseur, est fonction de la position angulaire de son arbre 43, elle-même fonction de la position de la table 1 le long de ses guides 2 et 3. L'enregistrement magné tique de ces impulsions de courant it est alors le souvenir de cette position de la table 1.
La fermeture de l'interrupteur j provoque l'en registrement sur la mémoire m de la position du tambour F du micromètre. En effet, l'alternateur a, entraîné en rotation par la mémoire m, alimente en courant triphasé le stator du déphaseur es. Le rotor de ce déphaseur fournit un courant<I>cf</I> de même fré quence que celui fourni par l'alternateur a, mais dont la phase est décalée par rapport à l'une des phases de l'alternateur d'une valeur correspondant au dépla cement angulaire de l'arbre 60 par rapport à sa posi tion de repos pour laquelle le tambour F est placé dans sa position zéro.
Ce courant<I>cf</I> déphasé est transformé par l'appa reillage ae en impulsions de courant if, de très brève durée, dont la fréquence et la phase correspondent à celles du courant<I>cf.</I> Ces impulsions de courant<I>if</I> excitent l'enroulement 66 de la tête d'enregistrement <I>tel, te.</I> .... mise en service et s'enregistrent sur la mémoire m sous forme d'une zone aimantée qui constitue le souvenir de la position du micromètre.
Cette zone aimantée se trouve alors sur une généra trice de la mémoire m qui est décalée par rapport à une génératrice n.,, prise comme origine, d'un angle correspondant au déplacement angulaire de l'arbre 60 et qui est donc proportionnel au nombre de sous- divisions dont le tambour F a été déplacé pour définir avec une précision de 1/1000 de millimètre la posi tion d'arrêt de la table.
Ainsi,. la mémoire M constitue une mémoire d'une position approchée de la position d'arrêt et qui dé termine le nombre de millimètres entiers parcouru par la table 1 à partir de l'une de ses positions ex trêmes, tandis que la mémoire m constitue une mé moire du nombre de sous-divisions séparant ce nom bre de millimètres de la cote exacte de la position d'arrêt désirée.
Cette première position d'arrêt de la table 1 étant enregistrée, l'opérateur actionne d'un pas l'organe de commande N, afin de mettre en service les têtes d'enregistrement TE, et te., pour l'enregistrement de la seconde position. Il place alors le tambour F sur la cote exacte de la seconde position de la table 1, puis ,actionne celle-ci jusque dans cette seconde po sition et enfin enregistre cette nouvelle position sur les mémoires M et in en actionnant l'organe de commande K.
L'opérateur procède, de la même manière, pour chaque position d'arrêt désirée de la table 1 et lors que toutes ces positions sont enregistrées celles-ci peuvent être répétées par l'opérateur de la manière suivante 1. il place l'organe de commande N des sélecteurs SE, SL, <I>se</I> et sl dans la position portant le nu méro d'ordre de la position d'arrêt désirée de la table 1 ;
2. il ferme l'interrupteur principal IP, ce qui pro voque la mise sous tension des moteurs syn chrones MS et ms, ainsi que du moteur électro dynamique 102 et du dispositif de commande CT; 3. il actionne un organe de commande Q de la répétition relié par une -tringlerie ou une liaison électromagnétique - schématisée dans la fig. 6 par la ligne 53 - à des interrupteurs U et u insérés respectivement dans les liaisons électriques reliant respectivement le comparateur de phases CP à l'amplificateur RC et le comparateur de phases cp à l'amplificateur
rc. La manoeuvre de cet organe Q provoque l'établissement de ces liaisons électriques et donc la mise en fonction des amplificateurs RC et rc commandés par les deux comparateurs de phases CP et cp. A chaque passage d'une zone aimantée de la mémorie in devant l'entrefer 67 de la tête de lecture en service, une impulsion de courant im est émise dans les conducteurs 68.
Le comparateur de phases cp reçoit, en conséquence, d'une part, les impulsions de courant im provenant de l'enregistrement de la position exacte du micromètre correspondant à la position d'arrêt désirée de la table 1 et, d'autre part, les impulsions de courant<I>if</I> provenant du générateur d'impulsions<I>a, es,</I> ae et dont la phase correspond, à chaque instant, à la position instantanée du micro mètre F.
En conséquence, si la phase des impulsions de courant<I>if</I> ne correspond pas à la phase des im pulsions de courant irn., ce comparateur de phases cp fournit, d'une part, une tension<I>dm</I> appelée tension d'erreur dont l'amplitude est une fonction de la différence de phases entre les impulsions de courant <I>if</I> et im et, d'autre part, un courant ern d'amplitude constante. Ces deux courants, amplifiés par l'ampli ficateur rc, commandent le moteur rnf qui actionne le chariot C, afin de réduire cette tension d'erreur.
Cette tension d'erreur<I>dm</I> s'annulant lorsque la phase des impulsions de courant<I>if</I> est décalée de 180 par rapport à la phase des impulsions de courant fin, le moteur mf s'immobilise dans une position pour la quelle le micromètre F est dans une position corres pondant à celle de la cote exacte d'arrêt désirée.
Simultanément, l'enregistrement porté par la mé moire M induit dans la tête de lecture correspon dante en service des impulsions de courant iM. Le comparateur de phases CP reçoit donc les impulsions de courant rM dont la phase correspond à la position d'arrêt approchée désirée et les impulsions de cou rant it dont la phase correspond, à tout instant, à la position de la table 1 le long de ses guides. En conséquence, lorsque l'opérateur actionne l'organe de commande 28 dans le sens du déplacement désiré de la table 1, le dispositif de commande CT provoque la mise sous tension du moteur E, et le déplacement de la table 1 à grande vitesse.
Au fur et à mesure que la table se rapproche de sa position d'arrêt, la différence de phases entre les impulsions it et iM diminue et lorsque cette différence atteint une valeur fixée à l'avance correspondant, par exemple, à un écart de 8 mm entre la position instantanée de la table et la position désirée de celle-ci, le dispositif de commande CT, commandé par l'appareillage RC, provoque la mise hors circuit du moteur E, et la mise sous tension du moteur E.> qui actionne la table 1 à vitesse réduite.
Lorsque la table 1 atteint une position située par exemple, à 0,5 mm de la position d'arrêt désirée, un contacteur et un relais, incorporés au dispositif de commande CT, provoquent, par l'intermédiaire de conducteurs 75, la mise sous tension de la cellule photoélectrique 47 et de l'appareillage électronique de commande CE et donc la mise en fonction du dispositif de commande AA de l'arrêt automatique de la table 1 dans la position exacte désirée, enre gistrée sur les mémoires M et<I>in.</I> Dès cet instant, ce dispositif AA contrôle la posi tion de la table par rapport à l'index mobile 21 du micromètre F et commande son avance, puis son arrêt.
En effet, l'image sur l'écran 20 du trait de la règle de précision 13 ne coïncidant pas avec l'index mobile 21 dont le positionnement automatique a été effectué, comme décrit plus haut, par le dispositif de mémoire RM, il s'ensuit que les intervalles de temps entre les passages successifs de l'image de ce trait devant la fente 101 de l'écran 100 sont trop inégaux pour que le relais RE réagisse au courant fourni par l'appareillage électronique CE.
Cette iné galité des intervalles de temps entre les passages suc cessifs de l'image d'un trait devant la fente 101 se réduit, toutefois, au fur et à mesure de l'avance de la table 1 et lorsque la table atteint une position située, par exemple à 0,1 mm de sa position d'arrêt, l'iné galité des intervalles de temps entre les passages de l'image du trait de la règle devant la fente 101 atteint une valeur suffisamment faible pour que le relais RE réagisse au courant i, fourni par l'appareillage CE et provoque, par l'intermédiaire de contacteurs incor porés au dispositif de commande CT, une réduction de la vitesse d'avance de la table 1 par augmentation du rapport de réduction du changement de vitesse V.
Enfin, lorsque l'image sur l'écran 20 du trait de la règle 13 coïncide avec l'index mobile 21, les intervalles de temps entre les passages successifs de l'image de ce trait devant la fente 101 sont égaux. Le relais RV réagit alors au courant fourni par l'appareillage CE et provoque, d'une part, par l'inter médiaire d'un contacteur incorporé au dispositif de commande CT l'arrêt du moteur E.,, d'autre part, la mise en action du frein électromagnétique FR, de sorte que la table 1 s'arrête exactement dans la position préalablement enregistrée dans les mémoires Metm.
Lorsqu'une pièce comportant un certain nombre d'usinages a été usinée sur la machine et que les positions de ces usinages ont été enregistrées par les mémoires, deux cas peuvent se présenter 1. une pièce, non usinée, est bridée sur la machine et celle-ci répète les usinages aux positions en registrées par les mémoires ; 2. une pièce, sur laquelle certains usinages ont déjà été exécutés dans des positions bien déterminées, est bridée sur la machine et les mémoires doivent déplacer la pièce sous l'outil à des distances qui ne sont pas seulement justes entre les positions données par les mémoires, mais aussi par rapport aux positions usinées à l'avance.
On procède alors comme suit Connaissant la position d'un usinage de référence sur la pièce, on amène la table dans cette position et déplace la pièce par rapport à la table sur laquelle elle doit être bridée jusqu'à ce qu'un outil de cen trage, remplaçant l'outil de travail, indique que l'usi nage de référence est bien dans la position qu'il aurait eue s'il avait été usiné sur la machine. C'est ce que l'on appelle centrer une pièce. Celle-ci étant en général très lourde et peu maniable, il est difficile de la déplacer par rapport à la table avec la même finesse qu'il est possible de déplacer les organes de la machine munie de systèmes de glissement, de réglage et de blocage adéquats.
Il est plus facile, par conséquent, de se con tenter d'un centrage grossier de la pièce par rapport à la table de travail sur laquelle elle est posée et de décaler les organes mesurants et les mémoires pour recréer les correspondances exactes désirées entre les surfaces déjà usinées et celles qui restent à faire.
Pour effectuer ce centrage, l'opérateur, après avoir bridé une nouvelle pièce sur la table, effectue les opérations suivantes 1. il répète la position de l'usinage de référence qui a également été enregistrée par les mémoires lors de l'usinage de la première pièce ; 2. il déplace manuellement la table 1 jusqu'à ce que l'usinage de référence soit en position cor recte ; 3. à l'aide d'un organe de réglage 32, il déplace alors la crémaillère 44 en sens inverse. A cet effet, cette crémaillère 44 est montée dans une glissière 74.
Par cette manoeuvre, il ramène l'arbre 43 du déphaseur ES dans la position qu'il occu pait précédemment après répétition de la po sition de référence ; 4. à l'aide d'un organe de réglage 33, il déplace la règle de précision 13 qui est également montée dans une glissière 52; afin de ramener l'image sur l'écran 20 du trait de cette règle en coïnci dence avec l'index mobile 21 du micromètre F dont la position a été fixée lors de la répétition de la position de référence.
Dès lors la pièce P est en position correcte par rapport aux mémoires M et m, ainsi que par rapport aux organes mesurants de la machine, de sorte que l'opérateur peut procéder à l'usinage de cette pièce.
Lorsque l'opérateur a terminé l'usinage d'une série de pièces semblables, il efface les zones magné tiques représentant les enregistrements sur les mé moires M et m des diverses positions d'arrêt de la table 1. Pour effacer ces zones magnétiques, il en clenche l'interrupteur principal IP et actionne un organe de commande S relié par une tringlerie 106 ou une liaison électromagnétique à des interrupteurs W et w insérés dans des conducteurs 76, 77 reliant les têtes de lecture th, tl, <I>....</I> et TLI, TL:, .... à une source de courant continu.
Le courant continu, par courant les enroulements d'excitation 66 et 50, est d'une valeur suffisante pour aimanter chaque piste p d'enregistrement en sens inverse de l'aimantation des zones aimantées représentant les enregistrements des impulsions de courant<I>if</I> et it. Chaque piste p des mémoires M et m est alors aimantée, de manière homogène, sur toute sa longueur et ne peut plus induire d'impulsions de courant dans les têtes de lecture.
Selon les fig. 7 et 8, la machine-outil ne comporte pas de règle de précision, mais seulement la règle auxiliaire ou de calage 26. Il s'ensuit que cette machine-outil ne comporte pas de dispositif de pro jection des traits de la règle de précision, ni de micromètre, mais une vis-mère servant simultanément d'organe de transport et de mesure. Un volant vrra de manoeuvre de la vis-mère, muni d 'un tambour f portant des subdivisions et se déplaçant devant un vernier v, permet de lire la cote exacte d'une position d'arrêt de la table 1.
En conséquence, cette machine- outil est équipée d'un dispositif répétiteur de position simplifié et représenté schématiquement par la fig. 8. Dans cette figure, les organes et éléments semblables ou équivalents aux organes et éléments, déjà décrits en référence aux fig. 1 à 6, portent les mêmes chif fres de référence.
Le dispositif répétiteur représenté par la fig. 8 comprend 1. une seule mémoire M d'enregistrement des posi tions d'arrêt approchées et exactes de la table 1. Cette mémoire est entraînée en rotation à une vitesse constante par le moteur synchrone tri phasé MS ; 2. un générateur d'impulsions de courant it qui comprend . a) l'alternateur triphasé A entraîné par la mémoire rotative M ;
b) le variateur électrique d'angles de phase ou déphaseur ES dont le stator est ali menté par le courant fourni par l'alterna teur A et dont l'arbre 43, portant le rotor, est relié par un réducteur de vitesse rv à la crémaillère 44 portée par la table 1 ; c) l'appareillage électronique AE commandé par le courant ct fourni par le déphaseur ES et émettant les impulsions de courant it, dont la fréquence correspond à celle du courant fourni par l'alternateur A, mais dont la phase est décalée d'une va leur fonction de la position de la table 1 le long de ses guides ;
3. un générateur d'impulsions de courant<I>if</I> qui comprend a) le variateur électrique d'angles de phase ou déphaseur<I>es</I> dont le stator est ali menté par l'alternateur A au moyen de conducteurs 78, tandis que son arbre 94 est relié mécaniquement à la vis-mère 35. La table 1 est reliée à l'arbre 94 du dé- phaseur es par un multiplicateur de vi tesse mv, de sorte qu'à une révolution complète de cet arbre 94 correspond une avance de, par exemple, 1 millimètre de cette table ;
b) l'appareillage électronique ae commandé par le courant<I>cf</I> fourni par le déphaseur <I>es</I> et émettant des impulsions de courant <I>i f</I> dont la fréquence correspond à celle du courant fourni par l'alternateur A, mais dont la phase est fonction de la posi tion angulaire de l'arbre 94 du dépha- seur <I>es;</I> 4. des têtes d'enregistrement et de lecture TEL, ...
dont deux seulement sont représentées, reliées .à l'appareillage électronique AE par un sélecteur (non représenté) semblable au sélecteur SE de la fig. 6 et permettant de choisir la tête d'enre gistrement dont le numéro d'ordre correspond au numéro d'ordre de la position d'arrêt de la table à enregistrer ; 5. des têtes d'enregistrement et de lecture<I>tel, .... ,</I> dont une seule est représentée, reliées à l'appa reillage électronique ae par un sélecteur (non représenté) semblable au sélecteur se de la fig. 6 ;
6. les comparateurs de phases CP et cp reliés en permanence respectivement aux appareillages électroniques AE et ae par les conducteurs 55 et 69 ; 7. un commutateur Cm comportant trois contacts mobiles cl, c, , c,3. Le contact cl permet de relier les têtes d'enregistrement et de lecture TEL, , TEL....
alternativement, d'une part, à l'appareil électronique AE en vue de l'enregistrement des impulsions de courant it sur la mémoire M et, d'autre part, au comparateur de phases CP lors de la lecture des zones aimantées portées par la mémoire M et constituant l'enregistrement desdites impulsions de courant it. Le contact mobile c, permet de relier les têtes d'enregis trement et de lecture<I>tel,,</I> tel-, ....
alternativement, d'une part, à l'appareil électronique ae pour l'enregistrement des impulsions de courant<I>if</I> et, d'autre part, au comparateur de phases cp lors de la lecture des zones aimantées portées par la mémoire et constituant l'enregistrement desdites impulsions de courant<I>if ;
</I> 8. un commutateur électronique Co relié par des conducteurs 80 et 81 respectivement au compa- rateur de phases CP et au comparateur de phases cp. Ce commutateur, équipé de valves électro niques sensibles à la valeur de la tension d'erreur fournie par le comparateur de phases CP, relie normalement ce dernier à un appareillage élec tronique DE par l'intermédiaire du contact c.3 du commutateur Cm, mais lorsque la valeur de cette tension d'erreur décroît en dessous d'une valeur fixée à l'avance, ce commutateur Co réagit et provoque, d'une part,
l'interruption de la liaison entre le comparateur de phases CP et l'appareil lage électronique DE et, d'autre part, l'établis sement d'une liaison entre cet appareillage DE et le comparateur de phases cp. La valeur de la tension d'erreur, à laquelle le commutateur Co réagit, est au plus égale à la valeur de la tension d'erreur fournie par le comparateur de phases CP lorsque l'écart entre la position instantanée de la table et la position d'arrêt est égale à l'avance de cette table correspondant à une demi- révolution de l'arbre 94 du déphaseur es ;
9. l'appareillage électronique DE commandé par les tensions d'erreur fournies par les comparateurs de phases AE et ae et qui délivre un courant dont l'amplitude est une fonction de la différence de phases entre les impulsions de courant it et iM ou les impulsions de courant<I>if</I> et im, selon que cet appareillage électronique DE est commandé par la tension d'erreur fournie par le comparateur de phases CP ou par celle fournie par le compa- rateur de phases cp <I>;
</I> 10. un moteur E actionnant la table 1, alimenté par l'appareillage électronique DE dont le courant émis dans des conducteurs 79 s'annule lorsque la phase des- impulsions<I>if</I> coïncide avec la phase des impulsions im.
Le fonctionnement de cette seconde forme d'exé cution du dispositif répétiteur est le suivant L'opérateur place sur la table 1 de la machine une pièce P, non usinée, puis déplace cette table à l'aide du volant vm jusqu'à la position correspon dant au premier usinage. Puis il met en circuit le dispositif enregistreur-répétiteur en enclenchant l'in terrupteur principal IP. Il place l'organe N, relié aux sélecteurs sur la première position puis exerce une poussée sur l'organe de commande K relié aux inter rupteurs J et j, ce qui provoque la fermeture des circuits d'excitation de chacune des têtes TEL, ....
et<I>tel,</I> .... en service et l'enregistrement sur la mé moire M, d'une part, des impulsions de courant it dont l'enregistrement constitue alors le souvenir de la position approchée de la position de la table 1 et, d'autre part, des impulsions de courant<I>if</I> dont l'enregistrement constitue le souvenir de la position angulaire de l'arbre 94 c'est-à-dire de la position exacte de la table 1 le long de ses guides.
En amenant la table 1 successivement dans les diverses positions d'usinage de la pièce P et en enre gistrant chaque fois la position de la table, l'opéra teur obtient un enregistrement de chacune des posi tions d'usinages successives.
Pour répéter ces positions, l'opérateur inverse le commutateur Cm, place l'organe de commande N dans sa première position, puis ferme l'interrupteur principal IP. La mémoire M est actionnée à vitesse constante par le moteur MS, de sorte que l'alterna teur A alimente les deux déphaseurs ES et es. Il s'ensuit que le comparateur de phases CP reçoit, d'une part, des impulsions de courant it dont la phase correspond à la position instantanée de la table 1 le long de ses guides et, d'autre part, des impulsions de courant iM dont la phase correspond à la position des zones aimantées portées par la mémoire M et passant devant l'entrefer de la tête TEL, .... en service.
En fermant alors un interrupteur h inséré dans les conducteurs 80, l'opérateur applique la tension d'erreur fournie par le comparateur de phases CP sur le commutateur électronique Co qui relie ce comparateur CP à l'appareillage électronique DE. Ce dernier commande le moteur E qui actionne la vis-mère 35 et donc la table 1, de sorte que l'écart de la position occupée par cette table par rapport à la position d'usinage désirée diminue progressi vement. La valeur de la tension d'erreur fournie par le comparateur de phases CP diminue aussi.
Lorsque cette tension d'erreur tombe en dessous d'une valeur fixée à l'avance, le commutateur Co interrompt la liaison entre le comparateur de phases CP et l'appa reillage DE et relie ce dernier au comparateur de phases cp. Ainsi, le moteur E continue à être ali menté jusqu'à ce que la phase des impulsions<I>if</I> coïncide avec la phase des impulsions im. A ce moment, le courant fourni par l'appareillage DE s'annule, le moteur E s'arrête et la table 1 s'immo bilise dans la position d'usinage désirée.
Lorsque les positions d'usinage de la table 1 ont été enregistrées dans la mémoire M, on peut placer sur cette table, soit une pièce brute, soit une pièce sur laquelle certains usinages ont déjà été effectués. Dans ce dernier cas, l'opérateur fixe la pièce P sur la table 1, comme décrit plus haut, approximative ment dans sa position correcte, puis répète une posi tion de référence. Après avoir interrompu la liaison mécanique entre le moteur E et le déphaseur<I>es</I> au moyen d'un embrayage Em, il déplace la table 1 à l'aide du volant vm jusque dans ladite position de référence puis, à l'aide de la vis 32, déplace la cré maillère 44 le long du guide 74 pratiqué dans la table 1, afin de ramener l'arbre du déphaseur Es dans sa position angulaire primitive.
A ce moment, la table, la mémoire M, l'arbre 43 du déphaseur ES et celui 94 du déphaseur es sont dans des positions correspondantes, de sorte que l'opérateur peut réta blir, au moyen de l'embrayage Em, la liaison méca nique entre le déphaseur es et le moteur E, puis répéter successivement les différentes positions en registrées dans la mémoire M.
Dans la variante représentée partiellement par la fig. 9, le dispositif répétiteur est très semblable à celui décrit en référence à la fig. 8. Toutefois, dans cette variante, le dispositif générateur d'impul sions it comporte 1. un tambour rotatif AT muni d'une fente 82 pra tiquée suivant l'une de ses génératrices.
Ce tam bour AT est entraîné en rotation par la mémoire M, et une source lumineuse 83 placée dans son intérieur est alimentée par l'intermédiaire d'un transformateur 84 ; 2. une cellule photoélectrique 85 portée par un bras EG solidaire d'un arbre 86 relié mécani quement à la crémaillère 44 portée par la table (non représentée) ; 3. l'appareillage électronique AE relié à la cellule photoélectrique 85 par l'intermédiaire de balais 87 et de bagues 88.
Cet appareillage électronique AE émet des im pulsions de courant it dont la phase est une fonction de la position de la table et est relié par les con ducteurs 55 au comparateur de phases CP, d'une part, et, d'autre part, à une tête magnétique d'enre gistrement et de lecture TEL,.
Le commutateur Cm, dont seul le contact mobile c, est représenté, permet de relier cette tête magné tique TEL, alternativement, d'une part, à l'appareil lage électronique AE pour l'enregistrement des posi tions de la table et, d'autre part, au comparateur de phases CP pour la répétition des positions enre gistrées.
Les autres organes et éléments de cette variante ne sont pas représentés, mais sont identiques à ceux décrits en référence à la fig. 8, de sorte qu'il est inutile de les décrire ici.
Le fonctionnement de cette variante d'exécution du dispositif est très semblable à celui de la forme d'exécution décrite en référence aux fig. 8 et 9. En effet, l'alternateur et le déphaseur du générateur d'impulsions de courant sont remplacés ici respec tivement par le tambour AT muni de sa fente 82 et par le bras EG portant la cellule photoélec trique 85.
La position angulaire du bras EG étant fonction de la position de la table 1 le long de ses guides, tandis que le tambour AT est entraîné à la vitesse de rotation de la mémoire, il est clair que les impul sions de courant et, engendrées par la cellule photo électrique 85 chaque fois que la fente 82 passe dans le plan radial passant par la source lumineuse 83 et le bras EG, sont émises à la fréquence de la rotation de la mémoire M et que leur phase est fonction de la position de la table.
Ces impulsions de courant et commandent l'appareillage électronique AE qui émet les impulsions de courant it, de très brève durée, appliquées, par l'intermédiaire du commutateur Cm, sur la tête magnétique d'enregistrement et de lecture en service en vue de leur enregistrement sur la mé moire.
Par contre, lors de la répétition, le com- parateur de phases CP reçoit, d'une part, les impul sions de courant it provenant du générateur d'impul sions et, d'autre part, les impulsions de courant iM émises par la tête d'enregistrement et de lecture en service, le commutateur Cm étant dans la position opposée à celle représentée au dessin.
Dans cette variante d'exécution, le dispositif ré pétiteur est également muni d'un générateur d'im pulsions de courant<I>if</I> dont la phase est fonction de la position de l'arbre du moteur actionnant la vis- mère 35.
Ce générateur d'impulsions peut être soit du type comportant un alternateur, entraîné par la mémoire, et alimentant un variateur électrique d'an gles de phase dont le rotor est entraîné dans les déplacements de l'arbre du moteur actionnant la vis-mère, soit du type décrit en référence à la fig. 9, comportant, d'une part, un tambour rotatif entraîné par la mémoire et muni d'une fente traversée par les rayons d'une source lumineuse et, d'autre part, une cellule photoélectrique captant les rayons traversant la fente et portée par un organe porteur solidaire de l'arbre du moteur actionnant la vis-mère 35.
La fig. 10 illustre partiellement une variante d'exécution du générateur d'impulsions de courant dans laquelle l'alternateur et le déphaseur, décrits en référence à la fig. 6, sont remplacés respectivement par un disque ferromagnétique D comportant une entaille 89 et par un organe porteur EG muni d'une tête magnétique de mesure 90. Cette dernière com porte un circuit magnétique présentant un entrefer 93 disposé en regard de la surface périphérique du disque D, un aimant permanent 91 et un enroulement de mesure 92.
Lorsque l'entaille 89 passe devant l'entrefer 91, elle produit une variation du flux magnétique tra versant l'enroulement de mesure 92, qui engendre dans celui-ci des impulsions de courant et. Celles-ci sont appliquées à un appareillage électronique sem blable à l'appareillage AE, décrit en référence à la fig. 9, et qui transforme ces impulsions de courant et en impulsions de courant it de très brève durée.
Dans une autre variante, l'entaille 89 du disque D pourrait être remplacée par une zone aimantée.
Device for repeating the stop positions of a movable member of a precision machine tool or of a measuring machine The present invention relates to a device for repeating the stop positions of a movable member of a machine - precision tool or measuring machine.
Position repeaters on, for example, punching machines, boring machines, coordinate grinders and the like, generally have stops or markers which must be manually fixed to a support in positions. determined in order to automatically repeat the stop of the movable member of the machine tool in the desired positions. The exact positioning of these stops or marks on their support is always a delicate operation, of long duration, and which, moreover, is frequently made difficult to carry out correctly because of the lack of space and the poor accessibility of the support.
Consequently, the installation of these stops or marks leads to too long a period of downtime for the machine tool when it comes to machining a small series of identical parts.
The device, object of the present invention, tends to remedy these drawbacks and is characterized by the fact that it comprises at least one rotary magnetic memory, at least one electrical pulse generator coupled, on the one hand, to said memory and, on the other hand, to said movable member, so that the phase of the pulses produced depends on the position of the movable member, at least one magnetic head located opposite the surface of the memory and connected by the intermediary of a switch successively to the pulse generator, with a view to recording in the memory the transmitted pulses which then constitute the memory of determined positions of the mobile member, and to a phase comparator,
itself connected to the pulse generator, this phase comparator delivering a voltage whose value is a function of the phase difference between the pulses which come from the pulse generator and those which are restored by the memory, as well as a control device sensitive to the value of the voltage delivered by the phase comparator and controlling a drive device.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, three embodiments of the position repeater device according to the invention.
Fig. 1 is a side view of a pointing machine equipped with an optical measuring device. Fig. 2 is a horizontal section along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a partial plan view.
Fig. 4 is a vertical section and on a larger scale along the line IV-IV of FIG. 3.
Fig. 5 is a vertical section taken along the line V-V of FIG. 2.
Fig. 6 is a diagram of the mechanical and electrical connections between the various organs and elements of the pointing machine and of the position repeater device according to a first embodiment.
Fig. 7 is a side view with partial section of a machine tool provided only with a ruler for locating the approximate position of the movable member.
Fig. 8 is a diagram of the mechanical and electrical connections between the various organs and elements of the machine tool and of the position repeater device according to a second embodiment.
Fig. 9 is a partial diagram of the mechanical and electrical connections between the various organs and elements of the machine tool and of the position repeater device according to a third embodiment.
Fig. 10 schematically illustrates an alternative embodiment of part of the current pulse generator.
According to fig. 1 to 6 of the appended drawing, the pointing machine shown comprises a table 1 sliding along the slides 2, 3 (fig. 5), arranged on a frame 4. The table 1 carries a part P (fig. 1) in which must be machined holes 5, 6, 7 using a drill 8 fixed to the end of a spindle 9. This spindle is carried by a head 10 movable transversely with respect to the table 1 along 'a cross member 11 movable vertically along side slides 12 carried by the frame 4.
This pointing machine is provided, like certain known pointing machines, with an optical measuring device making it possible to determine the various initial positions that the table 1 must occupy during the machining of the part P. This measuring device comprises, on the one hand, a precision ruler 13 (FIG. 2) carried by the table 1 and, on the other hand, a projection device 14 carried by the frame 4.
This projection device comprises a lighting device having a source 15 of light rays illuminating the rule 13 by means of a condenser 16 and an optical magnifying device having an objective 18, a semi-transparent mirror 17, a mirror 19 and an observation screen 20 (FIG. 4). The face of the precision rule 13, illuminated by the illumination device, is polished and divided into a millimeter scale, for example, so that the beam of rays reflected by this surface is taken up by the objective 18, then deflected by the mirrors 17 and 19 and projected onto the screen 20 on which the image appears enlarged by a few lines of the divided scale.
An index 21 (FIG. 3) integral with a rack 22 can be moved opposite the screen 20. For this purpose, the rack meshes with a pinion 23 actuated by a drum F. The transmission ratio between this drum F and the rack 22, as well as the enlargement of the objective 18 are chosen so that a complete revolution of the drum F causes a displacement of the index 21 by a value equal to the distance separating the images, formed on the screen 20, with two lines similar to rule 13. The periphery of the drum is divided into one hundred equidistant subdivisions 24 which move opposite a fixed vernier 25 carrying ten divisions.
Thus, this measuring device makes it possible to read the position of table 1 with an accuracy of one thousandth of a millimeter.
Since this device for optical measurement of the exact position of the table is well known and has been used for many years already on punching machines existing on the market, it is unnecessary to describe it in more detail here.
An auxiliary rule 26 (FIG. 3) integral with the frame 4 and a mark 27 integral with the table 1 make it possible to roughly identify the position of this table.
The table 1 is actuated by an elec tric motor (Fig. 2) controlled by a member of my manual work 28 (Fig. 1). The exact position of the table 1 is carried out manually using a handwheel 29 connected to a control shaft 30 by means of a coupling 31 (fig. 5), the two parts of which are kept normal. ment released from each other by a spring 33. The control shaft 30, connected to the motor shaft E1 by means of a gearbox V, carries a worm 34 mechanically connected to a lead screw 35.
This lead screw is carried, on the one hand, by bearings arranged in a protective casing 38 and, on the other hand, by a bearing 39 (FIG. 2) forming an axial stop, integral with the frame 4. A nut 41 , integral with table 1 and engaged on this lead screw, drives this table along its slides 2, 3.
The pointing machine shown is also provided with a repeating device for determined positions of the table 1. This repeating device for positions (fig. 6) comprises 1) a repeating device RA for the positions approximate to the desired stop positions. of table 1 2) a repeater device RM of the exact stop positions desired from table 1; 3) an automatic shut-off device AA of table 1 in a desired position; 4) a control device CT of the movements of the table 1.
For the clarity of the description, each of these positive devices will be described successively.
The repeater device RA comprises a) a first rotary memory M intended to record positions approximate to the desired stop positions of the table 1. This memory M, driven at constant speed by a synchronous motor MS supplied by an electrical network R, consists of a drum 36 of a non-ferromagnetic material, covered with a film 37 of lo cal magnetizable ferromagnetic material;
b) a current pulse generator device comprising 1. a three-phase alternator A whose rotor is fixed on the same shaft 54 as the rotary memory M while its stator, connected by conductors 46 to a phase shifter ES , supplies the latter with three-phase current; 2. the phase shifter ES consisting of a synchronous transmitter whose rotor, carried by a shaft 43, is connected by the intermediary of a speed reducer rv to a rack 44 carried by the table 1.
The reduction ratio is chosen so that, when the table 1 is moved along its guides from one of its two extreme positions to the other, the shaft 43 performs an angular displacement at most equal to 180 °.
3. an electronic device AE supplied by a power supply unit, not shown, and connected by conductors 48 to the phase shifter ES and which receives from the latter a sinusoidal alternating current and whose phase depends on the position of table 1 This electronic device emits, in conductors 56, current pulses it of very short duration, at each complete period of the supply current <I> and. </I> These pulses it are therefore emitted at the frequency f 1 of the supply current and and are in phase with this current; c) magnetic recording heads TES, <B><U>TE;,</U> </B> .... in a number equal to the maximum number of stop positions that can be recorded in memory M.
These magnetic heads are successively connected electrically to the electronic equipment AE by means of a selector SE and a switch J. Each recording head comprises a magnetic circuit 49 carrying an excitation winding 50 and presenting an air gap 51 located in the immediate vicinity of the surface of the memory M; d) magnetic read heads TL "TL ... .... in a number equal to the number of recording heads and similar to the latter. Each read head is located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the memory M in which a recording head is located.
Each time a zone magnetized by a pulse it passes, and representing the recording in memory M of this pulse it, in front of the air gap 51 of the read head in service, the latter emits a pulse in conductors 58 current zM;
e) a phase comparator CP supplied by a power supply unit, not shown, and connected, on the one hand, by conductors 55 permanently to the conductors 56 connected to the electronic equipment AE and, on the other hand, successively to each of the read heads via the conductors 58 and a selector SL. This phase comparator CP produces a sinusoidal alternating current dM which drives an electronic amplifier RC supplied by a power supply unit not shown.
This alternating sinusoidal current dM has an amplitude which is a function of the phase difference of the pulses it and aM supplying the phase comparator CP and which is canceled out when the phase of the current pulses it is shifted by 180o with respect to the phase current pulses iM.
This RC electronic amplifier is connected by conductors 57 to contactors (not shown) included in the control device CT of the movements of the table 1. These contactors control the supply of the motors <B> El </B> and E which cause this table 1 by means of the change of speed V.
The repeater device RM of the exact desired positions of the table 1 comprises organs and elements similar to those of the repeater device RA of the approximate positions described above and which are a) a second rotary memory m intended to record the positions of the micrometer F corresponding to the exact desired stop positions of the table 1. This memory ni is driven at constant speed by a synchronous motor nis supplied by the electrical network R. This memory m also consists of a drum 36 made of a non-ferromagnetic material covered with a film 37 of locally magnetizable ferromagnetic material.
b) a current pulse generator device comprising 1. a three-phase AC alternator, the rotor of which is fixed on the same shaft 62 as the rotary memory m, while its stator, connected by conductors 63 to a phaser es, supplies the stator of the latter with three-phase current.
2. the phase shifter consists of a synchronous trans mitter whose rotor, carried by a shaft 60, is connected by the intermediary of a speed reducer 61 to a rack 45 rigidly fixed to the grid 22 mechanically connected to the tam bour F of the micrometer. The reduction ratio is chosen so that, for an angular displacement of the micrometer drum corresponding to 100 sub divisions, the shaft 60 performs an angular displacement at most equal to 180.
3. an electronic apparatus ae supplied by a power supply unit, not shown, and connected by conductors 64 to the phase shifter es. This electronic equipment ae is therefore controlled by a sinusoidal alternating current <I> cf </I> supplied by the phase shifter es.
This electronic apparatus ae emits, in conductors 65, a current pulse <I> if </I> of very short duration at each complete period of the current <I> cf. </I> These pulses <I> if </I> are therefore emitted at the frequency f <I> 2 </I> of the current <I> cf </I> and are in phase agreement with this current; c) magnetic recording heads <I> te ,, te. </I> <B> - </B> in a number equal to the maximum number of stop positions that the memory m can record. These magnetic heads are successively connected electrically to the electronic equipment ae by means of a selector <I> se </I> and of a switch j.
Each recording head comprises a magnetic circuit 59 carrying an excitation winding 66 and having an air gap 67 located in the immediate vicinity of the surface of the memory m; d) magnetic read heads tll <I>, th </I> .... in a number equal to the number of recording heads and similar to them. Each read head is located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the memory m in which a recording head is located.
At each passage of a magnetized zone, representing the recording of a current pulse <I> if </I> on the memory <I> m, </I> in front of the air gap 67 of the reading head in service, this emits in the conductors 68 a current pulse im <I>; </I> e) a phase comparator cp supplied by a power supply unit, not shown, and connected, on the one hand, by conductors 69 permanently to the conductors 65 connected to the electronic equipment ae and, on the other hand, successively to each of the read heads tll th .... by means of a selector sl.
This phase comparator cp produces 1. a sinusoidal alternating current drn whose amplitude is a function of the phase difference between the pulses <I> if </I> and im and which is canceled when the phase of the pulses < I> if </I> is shifted by 180 with respect to the phase of the pulses im <I>; </I> 2. a sinusoidal alternating current em of constant plitude, but presenting a phase shift, with respect to at current <I> dm, </I> of 90 () forward or backward depending on the direction of movement to be printed with the micrometer;
f) an electronic amplifier rc supplied by a power supply unit, not shown, and controlled by the two currents <I> dm </I> and em produced by the phase comparator cp <I>; </I> g) a two-phase motor mf driving the drum F of the micrometer and connected by conductors 70 and 71 to the electronic amplifier rc. The conductors 70 supply the amplified excitation current em to the two-phase motor nzf,
while the conductors 71 supply the latter with the amplified control current drn, the amplitude of which is a function of the phase difference between the current pulses <I> cf </I> and <I> if. </ I >
The device -d'automatic stop of the table in a determined position comprises 1. a photoelectric reader L very similar to that described in detail in Swiss patent NI, 343486. This reader L is carried by a carriage C actuated by the racks 22 and 45 and comprises a prism 96 projecting part of the beam of O rays emanating from the objective <B> 18 </B> onto a double prism 97. These rays reflected twice are taken up by a second objective 98 which them projects onto an oscillating mirror 99 and forms a slightly enlarged image of a line of the rule 13 on a screen 100 provided with a slit 101 and placed in front of a photoelectric cell 47.
The mirror 99 is driven in a regular oscillatory movement by an electrodynamic motor 102 supplied with alternating current by the network R and by means of a supply transformer 103.
When the position of the mobile index 21 of the micrometer coincides with the image of a line of the ruler 13 on the screen 20, the time intervals between the successive passes of the image of a line of the ruler in front of the slot <B> 101 </B> are equal to each other. The more the difference between this image on the screen 20 and the position of the index 21 increases, the more the inequality between these time intervals increases; 2. an electronic control device CE controlled by the current pulses il emitted by the photoelectric cell 47 and supplied by a power supply unit, not shown.
This control apparatus supplies a current f., The amplitude of which is a function of the inequality of the time intervals between the successive current pulses il; 3. an electronic relay RE connected by conductors 73 to contactors included in the control device CT and controlled by the current i., Supplied by the electronic equipment CE.
This electronic relay RE causes a reduction in the speed of advance of table 1 by modifying the transmission ratio of the speed change V, when the current i., Reaches a given value corresponding to a very small inequality of the time intervals between the successive current pulses il, an inequality corresponding to approximately 8 u, the difference between the image on the screen 20 of a line of the rule 13 and the position of the movable index 21 of the micrometer; 4. an electronic relay RV connected by conductors 72 to an electromagnetic brake FR and to the control device CT and controlled by the current i., Supplied by the equipment CE.
This relay RV is sensitive to the amplitude of the current i ,, and causes, when the latter is canceled, the putting into function of the electromagnetic brake FR and by means of contactors, which the control device CT comprises, stopping the motor E, - This brake is therefore put into operation when the current pulses il are emitted at equal time intervals, that is to say when the image on screen 20 with a single line of the precision rule 13 coincides with the position of the movable index 21 of the micrometer.
The operation of the device described is as follows A first part P is rigidly fixed on the table 1, then by maneuvering the member 28 (FIG. 1) in one direction or the other, the operator causes the power to be switched on. of the motor El. This drives the table 1 at high speed along its slides by means of the speed change V and the worm 34 which actuates the lead screw 35, on which the nut is engaged 41 integral with the table 1 (fig. 2, 5 and 6). During this movement at high speed, the operator observes the auxiliary rule 26 (fig. 3) carried by the frame 4 in front of which moves the marker 27 carried by the table 1.
It stops the table in a position less than a millimeter from the exact position of the hole 5.
At this moment, he places the drum F of the micrometer in an angular position corresponding to the exact dimension of this bore 5, using the fixed vernier 25 in front of which the graduation 24 of the drum F moves. The operator then moves the table at a very slow speed by manually operating the handwheel 29 (fig. 5) until the projection on the screen 20 of the millimeter line of the precision ruler 13 - corresponding to the number of whole millimeters that contains the dimension of the desired stop position - coincides with the movable index 21 of the micrometer.
These operations therefore correspond to those necessary for the positioning of the table of a pointing machine of known type. However, the machine described makes it possible to record in the memory device, on the one hand, an approximate position of the table and, on the other hand, the angular position of the drum F of the micrometer corresponding to the exact position of the drilling. 5. To carry out this recording, the operator proceeds as follows: 1. he closes a main switch IP, in order to energize the synchronous motors MS and <I> ms, </I> as well as the electrodynamic motor 102 and the device CT controlling the movements of the table.
Consequently, the memories M and m are driven in rotation at constant speed while the oscillating mirror 99 is driven in a regular oscillatory movement; 2. it actuates the member N to place the selectors se, sl, SE and SL (fig. 6) in the same angular position corresponding, for example, to the extreme right-hand stud. In order to facilitate this operation, these four selectors are connected to one another and to a control member N (fig. 1) by a linkage or an electromagnetic connection sketched in FIG. 6 by line 104 in broken lines.
By a single operation, the operator selects the recording heads of the repeater devices RA and RM whose order number corresponds to that of the stop position to be recorded; 3. as previously described, he places the mobile index 21 of the micrometer at the exact desired dimension, then makes the image of the millimeter line of rule 13 coincide with this index on the screen 20; 4. it activates a control device K connected electromagnetically or by a linkage to switches J and j. This connection is shown schematically in fig. 6 by a line 105 in dotted lines.
Closing the switch J causes the winding 50 of the <B> TE ,, </B> TE recording head to be turned on. .... in service by the current pulses it and therefore the magnetic recording on this memory M of these current pulses ït.
Now, the rate of these current pulses being given by the alternator A whose rotor is fixed on the same shaft as the memory M, the magnetized zone, created on the surface of this memory by the passage of these pulses through the head recording, is always found in the same place on the memory surface.
The angular position of the generator of the memory M, on which these current pulses it are recorded with respect to a generator n1 taken as the origin, is a function of the angular position of the shaft 43 of the phase shifter ES since the phase of the current ct, supplied by this phase shifter, is a function of the angular position of its shaft 43, itself a function of the position of the table 1 along its guides 2 and 3. The magnetic recording of these current pulses it is then the memory of this position of table 1.
Closing switch j causes the position of drum F of the micrometer to be recorded in memory m. This is because the alternator, driven in rotation by the memory m, supplies the stator of the phase shifter es with three-phase current. The rotor of this phase shifter supplies a current <I> cf </I> of the same frequency as that supplied by the alternator a, but the phase of which is offset with respect to one of the phases of the alternator by a value corresponding to the angular displacement of the shaft 60 with respect to its rest position for which the drum F is placed in its zero position.
This phase-shifted <I> cf </I> current is transformed by the ae equipment into if current pulses, of very short duration, the frequency and phase of which correspond to those of the current <I> cf. </I> These current pulses <I> if </I> energize the winding 66 of the recording head <I> tel, te. </I> .... commissioned and are recorded in memory m under form of a magnetized zone which constitutes the memory of the position of the micrometer.
This magnetized zone is then located on a generator of the memory m which is offset with respect to a generator n. ,, taken as origin, by an angle corresponding to the angular displacement of the shaft 60 and which is therefore proportional to the number of sub-divisions whose drum F has been moved to define with an accuracy of 1/1000 of a millimeter the stop position of the table.
So,. the memory M constitutes a memory of a position approximate to the stop position and which determines the number of whole millimeters traversed by the table 1 from one of its extreme positions, while the memory m constitutes a memory of the number of sub-divisions separating this number of millimeters from the exact dimension of the desired stop position.
This first stop position of the table 1 being recorded, the operator actuates the control member N in one step, in order to put into service the recording heads TE, and te., For recording the second position. It then places the drum F on the exact dimension of the second position of the table 1, then actuates the latter up to this second position and finally records this new position on the memories M and in by actuating the control member K.
The operator proceeds, in the same way, for each desired stop position of the table 1 and when all these positions are recorded they can be repeated by the operator in the following way 1. he places the organ control N of selectors SE, SL, <I> se </I> and sl in the position bearing the order number of the desired stop position of table 1;
2. it closes the main IP switch, which energizes the MS and ms synchronous motors, as well as the electro dynamic motor 102 and the CT control device; 3. it actuates a control member Q of the repetition connected by a - linkage or an electromagnetic link - shown schematically in fig. 6 via line 53 - to switches U and u inserted respectively in the electrical connections respectively connecting the phase comparator CP to the amplifier RC and the phase comparator cp to the amplifier
rc. The operation of this member Q causes the establishment of these electrical connections and therefore the activation of the amplifiers RC and rc controlled by the two phase comparators CP and cp. Each time a magnetic zone of the memory in passes through the air gap 67 of the read head in service, a current pulse im is emitted in the conductors 68.
The phase comparator cp therefore receives, on the one hand, the current pulses im coming from the recording of the exact position of the micrometer corresponding to the desired stop position from table 1 and, on the other hand, the current pulses <I> if </I> coming from the pulse generator <I> a, es, </I> ae and whose phase corresponds, at each moment, to the instantaneous position of the micro meter F.
Consequently, if the phase of the current pulses <I> if </I> does not correspond to the phase of the current pulses irn., This phase comparator cp provides, on the one hand, a voltage <I> dm </I> called error voltage whose amplitude is a function of the phase difference between the current pulses <I> if </I> and im and, on the other hand, a current ern of constant amplitude . These two currents, amplified by the amplifier rc, control the motor rnf which actuates the carriage C, in order to reduce this error voltage.
This error voltage <I> dm </I> being canceled out when the phase of the current pulses <I> if </I> is shifted by 180 with respect to the phase of the fine current pulses, the motor mf s 'immobilizes in a position for which the micrometer F is in a position corresponding to that of the exact desired stop dimension.
At the same time, the recording carried by the memory M induces current pulses iM in the corresponding read head in service. The phase comparator CP therefore receives the current pulses rM whose phase corresponds to the desired approximate stop position and the current pulses it whose phase corresponds, at any time, to the position of table 1 along his guides. Consequently, when the operator actuates the control member 28 in the direction of the desired movement of the table 1, the control device CT causes the powering of the motor E, and the movement of the table 1 at high speed.
As the table approaches its stop position, the phase difference between the pulses it and iM decreases and when this difference reaches a value fixed in advance corresponding, for example, to a difference of 8 mm between the instantaneous position of the table and the desired position of the latter, the control device CT, controlled by the RC equipment, causes the motor E to be switched off, and the motor E to be switched on> which operates table 1 at low speed.
When the table 1 reaches a position located for example, at 0.5 mm from the desired stop position, a contactor and a relay, incorporated in the control device CT, cause, via conductors 75, the switching on. voltage of the photoelectric cell 47 and of the electronic control equipment CE and therefore the activation of the control device AA of the automatic shutdown of table 1 in the exact position desired, recorded in memories M and <I > in. </I> From this instant, this device AA checks the position of the table with respect to the movable index 21 of the micrometer F and controls its advance, then its stop.
Indeed, the image on the screen 20 of the line of the precision ruler 13 does not coincide with the movable index 21 whose automatic positioning has been carried out, as described above, by the memory device RM, it s It follows that the time intervals between the successive passages of the image of this line in front of the slot 101 of the screen 100 are too unequal for the relay RE to react to the current supplied by the electronic equipment CE.
This inequality of the time intervals between the successive passages of the image of a line in front of the slot 101 is reduced, however, as the table 1 advances and when the table reaches a position situated , for example at 0.1 mm from its stop position, the inequality of the time intervals between the passages of the image of the line of the ruler in front of the slot 101 reaches a value sufficiently low for the relay RE to react to the current i, supplied by the CE switchgear and causes, by means of contactors incorporated in the control device CT, a reduction in the speed of advance of the table 1 by increasing the reduction ratio of the speed change V .
Finally, when the image on the screen 20 of the line of the rule 13 coincides with the movable index 21, the time intervals between the successive passages of the image of this line in front of the slit 101 are equal. The RV relay then reacts to the current supplied by the CE switchgear and causes, on the one hand, via a contactor incorporated in the control device CT, the stopping of the motor E. ,, on the other hand, the actuation of the electromagnetic brake FR, so that the table 1 stops exactly in the position previously recorded in the memories Metm.
When a part comprising a certain number of machining operations has been machined on the machine and the positions of these machining operations have been recorded by the memories, two cases can arise: 1. a part, not machined, is clamped on the machine and this repeats the machining operations at the positions recorded by the memories; 2.a part, on which certain machining operations have already been carried out in well-determined positions, is clamped on the machine and the memories must move the part under the tool at distances which are not only correct between the positions given by the memories, but also in relation to the positions machined in advance.
One then proceeds as follows Knowing the position of a reference machining on the part, one brings the table in this position and moves the part relative to the table on which it must be clamped until a central tool trage, replacing the working tool, indicates that the reference machining is in the position it would have had if it had been machined on the machine. This is called centering a part. This is generally very heavy and unwieldy, it is difficult to move it relative to the table with the same finesse as it is possible to move the parts of the machine provided with sliding, adjustment and locking systems. adequate.
It is easier, therefore, to be satisfied with a coarse centering of the part relative to the worktable on which it is placed and to offset the measuring organs and memories to recreate the exact matches desired between the surfaces. already machined and those that remain to be done.
To carry out this centering, the operator, after having clamped a new part on the table, performs the following operations 1. he repeats the position of the reference machining which was also recorded by the memories during the machining of the first piece; 2. he manually moves table 1 until the reference machining is in the correct position; 3. using an adjusting member 32, it then moves the rack 44 in the opposite direction. For this purpose, this rack 44 is mounted in a slide 74.
By this maneuver, it brings the shaft 43 of the phase shifter ES back to the position it previously occupied after repeating the reference position; 4. using an adjusting member 33, he moves the precision rule 13 which is also mounted in a slide 52; in order to bring back the image on the screen 20 of the line of this ruler in coincidence with the movable index 21 of the micrometer F whose position was fixed during the repetition of the reference position.
Consequently, the part P is in the correct position with respect to the memories M and m, as well as with respect to the measuring members of the machine, so that the operator can proceed with the machining of this part.
When the operator has finished machining a series of similar parts, he erases the magnetic zones representing the recordings on the M and m memories of the various stop positions of table 1. To erase these magnetic zones, it triggers the main switch IP and actuates a control member S connected by a linkage 106 or an electromagnetic connection to switches W and w inserted in conductors 76, 77 connecting the read heads th, tl, <I>. ... </I> and TLI, TL :, .... to a direct current source.
The direct current, by current the excitation windings 66 and 50, is of a sufficient value to magnetize each recording track p in the opposite direction to the magnetization of the magnetized zones representing the recordings of the current pulses <I> if </I> and it. Each track p of the memories M and m is then magnetized, in a homogeneous manner, over its entire length and can no longer induce current pulses in the read heads.
According to fig. 7 and 8, the machine tool does not have a precision ruler, but only the auxiliary or wedging ruler 26. It follows that this machine tool does not have a device for projecting the lines of the precision ruler , or micrometer, but a lead screw simultaneously serving as a transport and measuring member. A handwheel vrra for operating the lead screw, fitted with a drum f carrying subdivisions and moving in front of a vernier v, makes it possible to read the exact dimension of a stop position of the table 1.
Consequently, this machine tool is equipped with a simplified position repeater device shown schematically in FIG. 8. In this figure, the organs and elements similar or equivalent to the organs and elements, already described with reference to FIGS. 1 to 6, bear the same reference numbers.
The repeater device represented by FIG. 8 comprises 1. a single memory M for recording the approximate and exact stop positions of the table 1. This memory is rotated at a constant speed by the three-phase synchronous motor MS; 2. a current pulse generator that includes it. a) the three-phase alternator A driven by the rotary memory M;
b) the electric phase angle variator or phase shifter ES whose stator is supplied by the current supplied by the alternator A and whose shaft 43, carrying the rotor, is connected by a speed reducer rv to the rack 44 carried by table 1; c) the electronic apparatus AE controlled by the current ct supplied by the phase shifter ES and emitting the current pulses it, the frequency of which corresponds to that of the current supplied by the alternator A, but the phase of which is shifted by one their function of the position of the table 1 along its guides;
3. a current pulse generator <I> if </I> which comprises a) the electric phase angle variator or phase shifter <I> es </I> whose stator is supplied by the alternator A by means of conductors 78, while its shaft 94 is mechanically connected to the lead screw 35. Table 1 is connected to the shaft 94 of the phaser es by a speed multiplier mv, so that at a complete revolution of this shaft 94 corresponds to an advance of, for example, 1 millimeter of this table;
b) the electronic apparatus ae controlled by the current <I> cf </I> supplied by the phase shifter <I> es </I> and emitting current pulses <I> if </I> whose frequency corresponds to that of the current supplied by the alternator A, but the phase of which depends on the angular position of the shaft 94 of the phase shifter <I> es; </I> 4. of the recording and reading heads TEL , ...
only two of which are shown, connected to the electronic equipment AE by a selector (not shown) similar to the selector SE in FIG. 6 and making it possible to choose the recording head whose sequence number corresponds to the sequence number of the stop position of the table to be recorded; 5. <I> tel, ...., </I> recording and reading heads, only one of which is shown, connected to the electronic equipment ae by a selector (not shown) similar to the selector of fig. 6;
6. the phase comparators CP and cp permanently connected respectively to the electronic equipment AE and ae by the conductors 55 and 69; 7. a switch Cm comprising three movable contacts cl, c,, c, 3. The key contact is used to connect the recording and reading heads TEL,, TEL ....
alternatively, on the one hand, to the electronic apparatus AE for recording the current pulses it on the memory M and, on the other hand, to the phase comparator CP when reading the magnetized zones carried by the memory M and constituting the recording of said current pulses it. The mobile contact c, makes it possible to connect the recording and reading heads <I> tel ,, </I> tel-, ....
alternatively, on the one hand, to the electronic device ae for recording current pulses <I> if </I> and, on the other hand, to the phase comparator cp when reading the magnetized zones carried by the memory and constituting the record of said current pulses <I> if;
</I> 8. an electronic switch Co connected by conductors 80 and 81 respectively to the phase comparator CP and to the phase comparator cp. This switch, fitted with electronic valves sensitive to the value of the error voltage supplied by the phase comparator CP, normally connects the latter to an electronic device DE via contact c.3 of the switch Cm, but when the value of this error voltage decreases below a value fixed in advance, this switch Co reacts and causes, on the one hand,
the interruption of the connection between the phase comparator CP and the electronic device DE and, on the other hand, the establishment of a connection between this device DE and the phase comparator cp. The value of the error voltage, to which the switch Co reacts, is at most equal to the value of the error voltage supplied by the phase comparator CP when the difference between the instantaneous position of the table and the position stop is equal to the advance of this table corresponding to half a revolution of the shaft 94 of the phase shifter es;
9. the electronic apparatus DE controlled by the error voltages supplied by the phase comparators AE and ae and which delivers a current whose amplitude is a function of the phase difference between the current pulses it and iM or the current pulses <I> if </I> and im, depending on whether this electronic device DE is controlled by the error voltage supplied by the phase comparator CP or by that supplied by the phase comparator cp <I> ;
</I> 10. a motor E actuating the table 1, supplied by the electronic apparatus DE, the current emitted in the conductors 79 of which is canceled when the phase of the <I> if </I> pulses coincides with the phase impulses im.
The operation of this second form of execution of the repeater device is as follows The operator places on the table 1 of the machine a part P, not machined, then moves this table using the handwheel vm to the position corresponding to the first machining. Then it switches on the recorder-repeater device by switching on the main IP switch. It places the member N, connected to the selectors in the first position then exerts a push on the control member K connected to the switches J and j, which causes the closing of the excitation circuits of each of the TEL heads,. ...
and <I> tel, </I> .... in service and the recording on the memory M, on the one hand, of current pulses it, the recording of which then constitutes the memory of the approximate position of the position of table 1 and, on the other hand, current pulses <I> if </I> whose recording constitutes the memory of the angular position of the shaft 94, that is to say of the position of table 1 along its guides.
By bringing the table 1 successively into the various machining positions of the part P and by recording the position of the table each time, the operator obtains a recording of each of the successive machining positions.
To repeat these positions, the operator reverses the switch Cm, places the control unit N in its first position, then closes the main switch IP. The memory M is operated at constant speed by the motor MS, so that the alternator A supplies the two phase shifters ES and es. It follows that the phase comparator CP receives, on the one hand, current pulses it whose phase corresponds to the instantaneous position of table 1 along its guides and, on the other hand, current pulses iM, the phase of which corresponds to the position of the magnetized zones carried by the memory M and passing in front of the air gap of the head TEL, .... in service.
By then closing a switch h inserted in the conductors 80, the operator applies the error voltage supplied by the phase comparator CP to the electronic switch Co which connects this comparator CP to the electronic equipment DE. The latter controls the motor E which actuates the lead screw 35 and therefore the table 1, so that the deviation of the position occupied by this table with respect to the desired machining position gradually decreases. The value of the error voltage supplied by the phase comparator CP also decreases.
When this error voltage falls below a value fixed in advance, the switch Co interrupts the link between the phase comparator CP and the apparatus DE and connects the latter to the phase comparator cp. Thus, the motor E continues to be supplied until the phase of the pulses <I> if </I> coincides with the phase of the pulses im. At this moment, the current supplied by the apparatus DE is canceled, the motor E stops and the table 1 is immobilized in the desired machining position.
When the machining positions of table 1 have been recorded in memory M, it is possible to place on this table either a blank part or a part on which certain machining operations have already been carried out. In the latter case, the operator fixes the part P on the table 1, as described above, approximately in its correct position, then repeats a reference position. After having interrupted the mechanical connection between the motor E and the phase shifter <I> es </I> by means of a clutch Em, it moves the table 1 using the handwheel vm to said reference position then, to with the help of the screw 32, moves the meshing 44 along the guide 74 made in the table 1, in order to bring the shaft of the phase shifter Es back to its original angular position.
At this moment, the table, the memory M, the shaft 43 of the phase shifter ES and that of the phase shifter ES are in corresponding positions, so that the operator can reestablish, by means of the clutch Em, the connection between the phase shifter es and the motor E, then successively repeat the different positions stored in memory M.
In the variant shown partially in FIG. 9, the repeater device is very similar to that described with reference to FIG. 8. However, in this variant, the pulse generator device it comprises 1. a rotary drum AT provided with a slot 82 made along one of its generatrices.
This drum AT is driven in rotation by the memory M, and a light source 83 placed in its interior is supplied by means of a transformer 84; 2. a photoelectric cell 85 carried by an arm EG integral with a shaft 86 mechanically connected to the rack 44 carried by the table (not shown); 3. the electronic equipment AE connected to the photoelectric cell 85 by means of brushes 87 and rings 88.
This electronic device AE emits current pulses it whose phase is a function of the position of the table and is connected by the conductors 55 to the phase comparator CP, on the one hand, and, on the other hand, to a TEL magnetic recording and reading head ,.
The switch Cm, of which only the movable contact c, is shown, makes it possible to connect this magnetic head TEL, alternatively, on the one hand, to the electronic device AE for recording the positions of the table and, d on the other hand, to the phase comparator CP for the repetition of the recorded positions.
The other members and elements of this variant are not shown, but are identical to those described with reference to FIG. 8, so it is unnecessary to describe them here.
The operation of this variant embodiment of the device is very similar to that of the embodiment described with reference to FIGS. 8 and 9. In fact, the alternator and the phase shifter of the current pulse generator are replaced here respectively by the drum AT provided with its slot 82 and by the arm EG carrying the photoelectric cell 85.
The angular position of the arm EG being a function of the position of the table 1 along its guides, while the drum AT is driven at the speed of rotation of the memory, it is clear that the current pulses and, generated by the photoelectric cell 85 each time the slot 82 passes in the radial plane passing through the light source 83 and the arm EG, are emitted at the frequency of the rotation of the memory M and their phase is a function of the position of the table.
These current pulses and control the electronic apparatus AE which emits the current pulses it, of very short duration, applied, via the switch Cm, to the magnetic recording and reading head in service with a view to their recording on the memory.
On the other hand, during the repetition, the phase comparator CP receives, on the one hand, the current pulses it coming from the pulse generator and, on the other hand, the current pulses iM emitted by the pulse generator. recording and reading head in service, the switch Cm being in the position opposite to that shown in the drawing.
In this variant embodiment, the repeater device is also provided with a generator of current pulses, the phase of which depends on the position of the shaft of the motor actuating the screw. mother 35.
This pulse generator can either be of the type comprising an alternator, driven by the memory, and supplying an electric phase angle variator, the rotor of which is driven in the movements of the motor shaft actuating the lead screw, either of the type described with reference to FIG. 9, comprising, on the one hand, a rotary drum driven by the memory and provided with a slot traversed by the rays of a light source and, on the other hand, a photoelectric cell capturing the rays passing through the slot and carried by a carrier member integral with the motor shaft actuating the lead screw 35.
Fig. 10 partially illustrates an alternative embodiment of the current pulse generator in which the alternator and the phase shifter, described with reference to FIG. 6, are replaced respectively by a ferromagnetic disc D comprising a notch 89 and by a carrier member EG provided with a magnetic measuring head 90. The latter comprises a magnetic circuit having an air gap 93 disposed opposite the peripheral surface of the disc D, a permanent magnet 91 and a measuring winding 92.
When the notch 89 passes in front of the air gap 91, it produces a variation in the magnetic flux passing through the measuring winding 92, which generates current pulses and therein. These are applied to an electronic device similar to the AE device, described with reference to FIG. 9, and which transforms these current pulses and current pulses it of very short duration.
In another variant, the notch 89 of the disk D could be replaced by a magnetized zone.