CH625614A5 - - Google Patents
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- CH625614A5 CH625614A5 CH116578A CH116578A CH625614A5 CH 625614 A5 CH625614 A5 CH 625614A5 CH 116578 A CH116578 A CH 116578A CH 116578 A CH116578 A CH 116578A CH 625614 A5 CH625614 A5 CH 625614A5
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Description
La présente invention concerne un micromètre permettant de mesurer un écart de dimensions entre une pièce à mesurer et une pièce étalon, dans une très large plage de mesure, comprenant au moins une jauge micrométrique comportant un bras palpeur mobile par rapport au corps de la jauge et un capteur de déplacement associé au bras palpeur, et capable de convertir-lin déplacement du bras palpeur en un premier signal électrique dont la valeur correspond à la valeur du déplacement du bras palpeur, au moins une première mémoire programmable propre à emmagasiner une première valeur correspondant à la valeur du déplacement du bras palpeur consécutif à sa mise en contact avec la pièce étalon, un premier comparateur propre à additionner algébriquement la valeur emmagasinée dans la première mémoire programmable au premier signal électrique fourni par le capteur de déplacement, et un indicateur de mesure relié à la sortie du premier comparateur pour fournir une indication de l'écart de dimension entre la pièce à mesurer et la pièce étalon, lorsque le bras palpeur est mis en contact avec la pièce à mesurer, des moyens d'entraînement pour déplacer la jauge micrométrique depuis une position de repos prédéterminée jusqu'à une position de travail, dans laquelle le bras palpeur est en contact avec la pièce étalon ou la pièce à mesurer, et vice versa, des moyens propres à fournir un second signal électrique ayant une valeur correspondant à la valeur du déplacement de la jauge micrométrique depuis ladite position de repos prédéterminée, au moins une seconde mémoire programmable propre à emmagasiner une seconde valeur qui correspond à la valeur du déplacement de la jauge micrométrique consécutif à la mise en contact du bras palpeur avec la pièce étalon et qui définit ladite position de travail, un second comparateur ayant une entrée reliée à la seconde mémoire programmable et une entrée reliée aux moyens fournissant le second signal électrique, et des moyens pour maintenir la jauge micrométrique dans la position de travail définie par la seconde valeur enregistrée dans la seconde mémoire programmable. The present invention relates to a micrometer making it possible to measure a difference in dimensions between a part to be measured and a standard part, within a very wide measuring range, comprising at least one micrometric gauge comprising a feeler arm movable relative to the body of the gauge and a displacement sensor associated with the feeler arm, and capable of converting the displacement of the feeler arm into a first electrical signal whose value corresponds to the value of the displacement of the feeler arm, at least one first programmable memory capable of storing a first corresponding value to the value of the displacement of the feeler arm following its contact with the standard part, a first comparator capable of algebraically adding the value stored in the first programmable memory to the first electrical signal supplied by the displacement sensor, and a measurement indicator connected to the output of the first comparator to provide an indication of the dimension deviation in be the part to be measured and the standard part, when the feeler arm is brought into contact with the part to be measured, drive means for moving the micrometric gauge from a predetermined rest position to a working position, in which the feeler arm is in contact with the standard part or the part to be measured, and vice versa, means capable of providing a second electrical signal having a value corresponding to the value of the displacement of the micrometric gauge from said predetermined rest position, at at least a second programmable memory capable of storing a second value which corresponds to the value of the displacement of the micrometric gauge consecutive to the contacting of the feeler arm with the standard part and which defines said working position, a second comparator having a connected input to the second programmable memory and an input connected to the means providing the second electrical signal, and means for maintaining the micro gauge metric in the working position defined by the second value recorded in the second programmable memory.
Des micromètres connus de ce type, à large plage de mesure, Known micrometers of this type, with a wide measurement range,
sont par exemple décrits dans le brevet français No 2209092 et dans la demande de brevet d'Allemagne fédérale N° 2429884. Ces micromètres permettent de mesurer plusieurs cotes différentes sur une même pièce ou sur une série de pièces similaires par rapport à une pièce étalon, ou encore de mesurer des cotes différentes sur des pièces ou des séries de pièces ayant des cotes différentes, respectivement, par rapport à des pièces étalons correspondantes. En outre, ces micromètres peuvent être utilisés soit simplement comme appareils de vérification des dimensions des pièces après usinage, soit comme appareils de contrôle et de commande en cours d'usinage. Dans le second cas, le micromètre peut être combiné à une machine d'usinage ou à rectifier, et l'avance ou profondeur de pénétration de l'outil de rectification est asservie à l'information donnée par le micromètre, de façon à arrêter l'usinage de la pièce à rectifier, lorsque la cote de la pièce en cours d'usinage a atteint la valeur de la cote nominale de la pièce étalon. Dans tous les cas, pour obtenir une mesure ou un usinage très précis, il est nécessaire que, pour chaque are for example described in French patent No. 2209092 and in Federal German patent application No. 2429884. These micrometers allow several different dimensions to be measured on the same part or on a series of similar parts compared to a standard part, or to measure different dimensions on parts or series of parts having different dimensions, respectively, with respect to corresponding standard parts. In addition, these micrometers can be used either simply as devices for verifying the dimensions of the parts after machining, or as monitoring and control devices during machining. In the second case, the micrometer can be combined with a machining or grinding machine, and the advance or depth of penetration of the grinding tool is controlled by the information given by the micrometer, so as to stop the machining of the part to be rectified, when the dimension of the part being machined has reached the value of the nominal dimension of the standard part. In all cases, to obtain a very precise measurement or machining, it is necessary that, for each
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
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55 55
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3 3
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mesure, la jauge micrométrique soit amenée et placée dans une position de travail prédéterminée très précise, c'est-à-dire que la position de travail dans laquelle est amenée la jauge micrométrique, pour la mesure d'une cote sur une pièce à mesurer ou à usiner, doit être exactement la même que la position dans laquelle la jauge micrométrique a été placée pour l'étalonnage du micromètre. Dans l'appareil décrit dans le brevet français N» 2209092, le positionnement de la jauge micrométrique (tête de mesure) dans la position de travail est obtenu au moyen d'un transducteur de position et d'un dispositif d'asservissement de position, qui fait appel à des circuits électroniques relativement complexes et coûteux. En outre, la précision du positionnement de la jauge micrométrique en position de travail est liée à la précision du transducteur de position. Dans la pratique, on est alors conduit à utiliser un transducteur de position, ayant une précision ou une sensibilité aussi grande que celle du transducteur associé au bras palpeur de la jauge micrométrique. Dans ces conditions, il devient plus rationnel d'utiliser seulement le transducteur de position pour effectuer la mesure. measurement, the micrometric gauge is brought and placed in a very precise predetermined working position, i.e. the working position in which the micrometric gauge is brought, for the measurement of a dimension on a workpiece or to be machined, must be exactly the same as the position in which the micrometer gauge was placed for the calibration of the micrometer. In the apparatus described in French patent No. 2209092, the positioning of the micrometric gauge (measuring head) in the working position is obtained by means of a position transducer and a position control device, which uses relatively complex and expensive electronic circuits. In addition, the precision of the positioning of the micrometric gauge in the working position is linked to the precision of the position transducer. In practice, we are then led to use a position transducer, having an accuracy or a sensitivity as great as that of the transducer associated with the feeler arm of the micrometric gauge. Under these conditions, it becomes more rational to use only the position transducer to perform the measurement.
La présente invention a donc essentiellement pour but de fournir un micromètre, dans lequel la ou les jauges micrométriques peuvent être amenées et placées rapidement, et de manière très précise, dans une ou plusieurs positions de travail prédéterminées à l'aide de moyens simples et peu coûteux. The main object of the present invention is therefore to provide a micrometer, into which the micrometric gauge or gauges can be brought and placed quickly, and very precisely, in one or more predetermined working positions using simple and inexpensive means. expensive.
A cet effet, le micromètre selon la présente invention est caractérisé en ce que la sortie du second comparateur est reliée auxdits moyens de maintien, pour leur fournir un signal de blocage, lorsqu'il détecte une coïncidence entre la seconde valeur emmagasinée dans la seconde mémoire programmable et la valeur du second signal électrique, et en ce que lesdits moyens de maintien sont constitués par des moyens mécaniques de blocage réagissant audit signal de blocage. To this end, the micrometer according to the present invention is characterized in that the output of the second comparator is connected to said holding means, to provide them with a blocking signal, when it detects a coincidence between the second value stored in the second memory programmable and the value of the second electrical signal, and in that said holding means are constituted by mechanical blocking means reacting to said blocking signal.
D'autres détails et avantages de la présente invention ressorti-ront mieux de la description qui va suivre, donnée en référence aux dessins annexés sur lesquels: Other details and advantages of the present invention will emerge better from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which:
La fig. 1 est le schéma synoptique d'un micromètre de mesure conforme à la présente invention, associé à une machine à rectifier les diamètres. Fig. 1 is the block diagram of a measurement micrometer according to the present invention, associated with a machine for rectifying diameters.
La fig. 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig. 3, montrant la partie mécanique du micromètre représenté sur la fig.l. Fig. 2 is a horizontal sectional view along line II-II of FIG. 3, showing the mechanical part of the micrometer shown in fig.l.
La fig. 3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne III-III de la fig. 2. Fig. 3 is a vertical sectional view along line III-III of FIG. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 2. Fig. 4 is a sectional view along line IV-IV of FIG. 2.
La fig. 5 est une vue en coupe similaire à la fig. 2, montrant une variante du micromètre comportant deux jauges micrométriques mobiles dans des directions opposées. Fig. 5 is a sectional view similar to FIG. 2, showing a variant of the micrometer comprising two micrometric gauges movable in opposite directions.
La fig. 6 est un schéma par blocs des circuits électroniques de contrôle et de commande, associés au micromètre représenté sur la fig. 5. Fig. 6 is a block diagram of the electronic control and command circuits associated with the micrometer shown in FIG. 5.
Le micromètre représenté sur la fig. 1 comprend essentiellement une jauge micrométrique 1 à palpage direct, de conception classique, associée à un système de positionnement incrémental 2 de grande précision, permettant de déplacer la jauge micrométrique 1 depuis une position de repos prédéterminée jusqu'à une ou plusieurs positions de travail ou de mesure, par exemple quatre positions de travail lorsque la pièce à mesurer 3 comporte quatre portées cylindriques 3a, 3b, 3c et 3d de diamètres différents. La ou les positions de travail de la jauge micrométrique 1 sont réglables, et elles sont définies par une ou plusieurs valeurs correspondantes préalablement enregistrées dans une ou plusieurs mémoires programmables, par exemple quatre mémoires programmables 4a, 4b, 4c et 4d dans l'exemple de réalisation décrit ici, qui sont réglées, comme on le verra plus loin, lors de l'étalonnage du micromètre par rapport à une pièce étalon. The micrometer shown in fig. 1 essentially comprises a micrometric gauge 1 with direct probing, of conventional design, associated with an incremental positioning system 2 of great precision, making it possible to move the micrometric gauge 1 from a predetermined rest position to one or more working positions or measurement, for example four working positions when the piece to be measured 3 has four cylindrical surfaces 3a, 3b, 3c and 3d of different diameters. The working position (s) of the micrometric gauge 1 are adjustable, and they are defined by one or more corresponding values previously recorded in one or more programmable memories, for example four programmable memories 4a, 4b, 4c and 4d in the example of embodiment described here, which are adjusted, as will be seen below, during the calibration of the micrometer with respect to a standard part.
Comme le montre la fig. 2, la jauge micrométrique 1 comporte, de façon connue en soi, un bras palpeur 5 muni à l'une de ses extrémités d'une touche 6, et suspendu au corps 7 de la jauge 1 par des lames flexibles croisées 8 et 9. A son extrémité opposée à la touche 6, le bras palpeur 5 est relié à un capteur de déplacement 10 qui est fixé au corps 7 de la jauge 1. Le capteur de déplacement 10, qui peut être, par exemple, constitué, de manière connue en soi, par un transducteur capacitif ou inductif, fournit un signal électrique dont la valeur correspond à la valeur du déplacement du bras palpeur 5. De manière également connue en soi, un amortisseur (non montré) peut être interposé entre le corps 7 de la jauge 1 et le bras palpeur 5 pour amortir d'éventuelles oscillations de ce dernier. As shown in fig. 2, the micrometric gauge 1 comprises, in a manner known per se, a feeler arm 5 provided at one of its ends with a key 6, and suspended from the body 7 of the gauge 1 by flexible crossed blades 8 and 9. At its end opposite to the key 6, the feeler arm 5 is connected to a displacement sensor 10 which is fixed to the body 7 of the gauge 1. The displacement sensor 10, which can for example be constituted, in known manner in itself, by a capacitive or inductive transducer, provides an electrical signal whose value corresponds to the value of the displacement of the feeler arm 5. In a manner also known per se, a damper (not shown) can be interposed between the body 7 of the gauge 1 and the feeler arm 5 to dampen possible oscillations of the latter.
La jauge 1 peut être déplacée horizontalement, parallèlement à la direction de mesure indiquée par la flèche F dans la fig. 2, par le système de positionnement incrémental 2. Ce système 2 peut être, par exemple, constitué par une vis de précision 11 tournant sans jeu axial dans un écrou 12 solidaire du corps 7 de la jauge 1. La jauge 1 est guidée dans son déplacement par une glissière à rouleau 13 (fig. 3). La vis 11 est entraînée en rotation par un moteur réversible 14, par l'intermédiaire de deux pignons 15 et 16, qui sont calés en rotation respectivement sur l'arbre du moteur 14 et sur la vis 11. The gauge 1 can be moved horizontally, parallel to the direction of measurement indicated by the arrow F in fig. 2, by the incremental positioning system 2. This system 2 can be, for example, constituted by a precision screw 11 rotating without axial play in a nut 12 secured to the body 7 of the gauge 1. The gauge 1 is guided in its movement by a roller slide 13 (fig. 3). The screw 11 is rotated by a reversible motor 14, by means of two pinions 15 and 16, which are locked in rotation respectively on the motor shaft 14 and on the screw 11.
Les éléments décrits ci-dessus sont montés à l'intérieur d'un boîtier 17 muni d'une large ouverture 18 à travers laquelle passe le bras palpeur 5. L'étanchéité de l'ensemble est assurée par un soufflet 19 disposé dans l'ouverture 18 entre le boîtier 17 et le corps 7 de la jauge 1, et par une tétine flexible 20 disposée entre le corps 7 et le bras palpeur 5. The elements described above are mounted inside a housing 17 provided with a wide opening 18 through which the feeler arm 5 passes. The assembly is sealed by a bellows 19 disposed in the opening 18 between the housing 17 and the body 7 of the gauge 1, and by a flexible nipple 20 disposed between the body 7 and the feeler arm 5.
La position de départ ou position de repos prédéterminée de la jauge 1, dans laquelle la touche 6 du bras palpeur 5 est écartée au maximum de la pièce 3 à mesurer, est définie par une butée fixe qui peut être par exemple constituée par une plaque 21, contre laquelle vient buter le corps 7 de la jauge 1, lorsque cette dernière est déplacée dans le sens opposé à la flèche F par la vis 11. Un détecteur de proximité est associé à la butée fixe que constitue la plaque 21. Ce détecteur de proximité peut être, par exemple, constitué par un interrupteur de fin de course 22 disposé de telle façon que son organe de manœuvre 23 soit actionné par le corps 7 de la jauge 1, lorsque celui-ci vient en contact avec la plaque 21. De cette manière, le détecteur de proximité 22 fournit, lorsqu'il est actionné, un signal qui peut être utilisé pour arrêter le moteur 14 et, comme on le verra plus loin, pour mettre à l'état initial un dispositif de comptage. The predetermined starting position or rest position of the gauge 1, in which the key 6 of the feeler arm 5 is separated as far as possible from the part 3 to be measured, is defined by a fixed stop which can for example be constituted by a plate 21 , against which the body 7 of the gauge 1 abuts, when the latter is moved in the opposite direction to the arrow F by the screw 11. A proximity detector is associated with the fixed stop which constitutes the plate 21. This detector proximity can be, for example, constituted by a limit switch 22 arranged so that its operating member 23 is actuated by the body 7 of the gauge 1, when the latter comes into contact with the plate 21. in this way, the proximity detector 22 provides, when activated, a signal which can be used to stop the motor 14 and, as will be seen later, to reset a counting device.
Pour déplacer la jauge 1 depuis sa position de repos prédéterminée jusqu'à l'une quelconque de ses positions de travail ou de mesure, définie par la valeur préréglée dans l'une des mémoires programmables 4a à 4d de la fig. 1, la vis 11 est entraînée en rotation dans un sens approprié et elle est arrêtée après qu'elle a effectué un nombre de tours complets, correspondant à la valeur préréglée dans l'une des mémoires 4a à 4d. L'arrêt en rotation de la vis 11 est obtenue au moyen d'une butée mobile 24 (fig. 4) portée par un levier 25 monté rotatif sur un axe 26. Normalement, la butée mobile 24 occupe une position inactive, correspondant à la position du levier 25 représentée en trait mixte sur la fig. 4, et elle peut être amenée dans la position de travail représentée en trait plein sur la fig. 4 grâce à un électro-aimant rotatif 27, agissant sur le levier 25 pour le faire tourner dans le sens de la flèche G, lorsqu'il est excité par un signal de commande engendré d'une manière qui sera décrite plus loin. Deux aimants permanents 28 (fig. 2 et 4) agissent sur une armature 29 solidaire du levier 25 pour maintenir la butée mobile 24 dans sa position de travail après coupure du courant d'excitation de l'électro-aimant 27, évitant ainsi une consommation d'énergie inutile et un échauffement inutile de l'électro-aimant. Dans sa position de travail, la butée mobile 24 prend appui sur deux butées fixes 30 et 31, qui sont en carbure métallique, et elle se trouve sur le chemin d'une butée mobile 32, également en carbure métallique, qui tourne en même temps que la vis 11. La butée mobile 32 peut être avantageusement formée par la partie épaulée d'une came 33 en forme d'escargot, qui est fixée sur le pignon 16 de façon à tourner avec lui. Ainsi, lorsque la vis 11 est entraînée en rotation dans le sens de la flèche H pour amener la jauge 1 dans sa position de travail, et que la butée mobile 24 est amenée dans sa position de travail après que la vis 11 a effectué un nombre prédéterminé de To move the gauge 1 from its predetermined rest position to any one of its working or measurement positions, defined by the value preset in one of the programmable memories 4a to 4d in FIG. 1, the screw 11 is rotated in an appropriate direction and it is stopped after it has made a number of complete turns, corresponding to the value preset in one of the memories 4a to 4d. The stop in rotation of the screw 11 is obtained by means of a movable stop 24 (fig. 4) carried by a lever 25 rotatably mounted on an axis 26. Normally, the movable stop 24 occupies an inactive position, corresponding to the position of the lever 25 shown in phantom in FIG. 4, and it can be brought into the working position shown in solid lines in FIG. 4 by means of a rotary electromagnet 27, acting on the lever 25 to rotate it in the direction of the arrow G, when it is excited by a control signal generated in a manner which will be described later. Two permanent magnets 28 (fig. 2 and 4) act on a frame 29 integral with the lever 25 to maintain the movable stop 24 in its working position after cutting the excitation current of the electromagnet 27, thus avoiding consumption unnecessary energy and unnecessary heating of the electromagnet. In its working position, the mobile stop 24 is supported on two fixed stops 30 and 31, which are made of metal carbide, and it is located on the path of a mobile stop 32, also made of metal carbide, which rotates at the same time as the screw 11. The movable stop 32 can advantageously be formed by the shouldered part of a cam 33 in the shape of a snail, which is fixed on the pinion 16 so as to rotate with it. Thus, when the screw 11 is rotated in the direction of the arrow H to bring the gauge 1 into its working position, and the movable stop 24 is brought into its working position after the screw 11 has made a number predetermined from
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
625614 625614
4 4
tours, la butée mobile 32 vient en contact avec la butée 24 et bloque la rotation de la vis 11. A ce moment, le moteur 14 est arrêté. En fait, l'alimentation du moteur 14 n'est pas complètement coupée, turns, the movable stop 32 comes into contact with the stop 24 and blocks the rotation of the screw 11. At this time, the motor 14 is stopped. In fact, the power supply to the motor 14 is not completely cut off,
mais il continue à être alimenté par un faible courant, de telle façon qu'un léger couple reste appliqué à la vis 11 dans le sens de la flèche H, afin d'annuler les jeux pendant la mesure. but it continues to be supplied by a low current, so that a slight torque remains applied to the screw 11 in the direction of the arrow H, in order to cancel the clearances during the measurement.
La butée mobile 24 est automatiquement ramenée dans sa position inactive, lorsque la jauge 1 est ramenée dans sa position de repos prédéterminée. En effet, pour ramener la jauge 1 dans sa position de repos, le sens de rotation du moteur 14 est inversé de façon à faire tourner la vis 11 et la came 33 dans le sens opposé à la flèche H. Dans ces conditions, la came 33 repousse la butée 24 grâce à son profil en spirale et l'armature 29 du levier 25, aidée par un faible ressort 34, se dégage de l'influence magnétique des aimants 28. The movable stop 24 is automatically returned to its inactive position when the gauge 1 is returned to its predetermined rest position. In fact, to return the gauge 1 to its rest position, the direction of rotation of the motor 14 is reversed so as to rotate the screw 11 and the cam 33 in the direction opposite to the arrow H. Under these conditions, the cam 33 pushes back the stop 24 thanks to its spiral profile and the frame 29 of the lever 25, helped by a weak spring 34, is released from the magnetic influence of the magnets 28.
Si l'on se réfère à nouveau à la fig. 1, on peut voir que le micromètre selon l'invention comporte des moyens propres à fournir un signal électrique, ayant une valeur correspondant à la valeur du déplacement de la jauge 1 depuis sa position de repos prédéterminée. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, ces moyens peuvent comprendre un générateur d'impulsions 35 propre à fournir une impulsion à chaque tour complet de la vis 11, et un dispositif de comptage 36 relié au générateur d'impulsions 35. Ce générateur 35 peut être constitué par un détecteur, par exemple un détecteur magnétique ou photo-électrique, capable d'émettre une impulsion chaque fois qu'un repère passe devant lui. Le repère (non montré) peut être, par exemple, porté par le pignon 16 ou la came 33. Dans ces conditions, le repère peut être, par exemple, disposé sur le pignon 16 ou la came 33 sensiblement dans la même position angulaire que la butée mobile 32, et, comme montré sur la fig. 4, le détecteur 35 est disposé dans une position fixe située à environ un quart de tour avant la position de travail de la butée 24, de telle façon que chaque impulsion émise par le détecteur 35, au passage du repère devant lui, se produise environ un quart de tour avant que la butée 32 arrive dans sa position d'arrêt définie par la butée 24. Cela permet de laisser un temps suffisant pour ralentir le moteur 14 et pour amener la butée 24 dans sa position de travail, lorsque la vis 11 a effectué un nombre prédéterminé de tours. If we refer again to fig. 1, it can be seen that the micrometer according to the invention comprises means suitable for supplying an electrical signal, having a value corresponding to the value of the displacement of the gauge 1 from its predetermined rest position. In the embodiment described here, these means may include a pulse generator 35 capable of supplying a pulse at each complete revolution of the screw 11, and a counting device 36 connected to the pulse generator 35. This generator 35 may be constituted by a detector, for example a magnetic or photoelectric detector, capable of emitting a pulse each time a reference mark passes in front of it. The mark (not shown) can be, for example, carried by the pinion 16 or the cam 33. Under these conditions, the mark can be, for example, placed on the pinion 16 or the cam 33 in substantially the same angular position as the movable stop 32, and, as shown in FIG. 4, the detector 35 is placed in a fixed position situated approximately a quarter of a turn before the working position of the stop 24, so that each pulse emitted by the detector 35, when passing the mark in front of it, occurs approximately a quarter turn before the stop 32 arrives in its stop position defined by the stop 24. This allows sufficient time to slow down the motor 14 and to bring the stop 24 into its working position, when the screw 11 has completed a predetermined number of laps.
Revenant à la fig. 1, la sortie du dispositif de comptage 36 est reliée à l'une des deux entrées d'un comparateur 37, dont l'autre entrée est reliée à l'une des mémoires programmables 4a à 4d (par exemple à la mémoire 4c, lorsque le bras palpeur 5 doit être amené en contact avec la portée cylindrique 3c de la pièce 3 à mesurer) par l'intermédiaire d'un sélecteur 38, propre à relier sélectivement et individuellement les mémoires programmables 4a à 4d au comparateur 37. La sortie du comparateur 37 est reliée à un dispositif de commande 39 qui commande l'alimentation en puissance du moteur 14 d'entraînement de la vis 11. Comme cela sera expliqué en détails plus loin, le signal de sortie du comparateur 37 est également utilisé pour provoquer l'excitation de l'électro-aimant 27 (fig. 4), lorsque la vis 11 a effectué un nombre prédéterminé de tours, c'est-à-dire lorsque le comparateur 37 détecte l'égalité entre le contenu du dispositif de comptage 36 et le contenu de la mémoire programmable 4a, 4b, 4c ou 4d, à laquelle il est relié par le sélecteur 38. Returning to fig. 1, the output of the counting device 36 is connected to one of the two inputs of a comparator 37, the other input of which is connected to one of the programmable memories 4a to 4d (for example to the memory 4c, when the feeler arm 5 must be brought into contact with the cylindrical surface 3c of the part 3 to be measured) by means of a selector 38, suitable for selectively and individually connecting the programmable memories 4a to 4d to the comparator 37. The output of the comparator 37 is connected to a control device 39 which controls the power supply to the motor 14 for driving the screw 11. As will be explained in detail below, the output signal from comparator 37 is also used to cause the excitation of the electromagnet 27 (fig. 4), when the screw 11 has made a predetermined number of turns, that is to say when the comparator 37 detects equality between the contents of the counting device 36 and the contents of the programmable memory 4a, 4b, 4c or 4d, to which it is connected by the selector 38.
Par ailleurs, comme le montre également la fig. 1, la sortie du capteur de déplacement 10 (fig. 2), associé au bras palpeur 5, est reliée par une ligne 40 à l'une des deux entrées d'un comparateur analogique 41, dont l'autre entrée peut être reliée sélectivement et individuellement à l'une des quatre mémoires programmables 42a, 42b, 42c et 42d (par exemple à la mémoire 42c dans l'exemple représenté) par l'intermédiaire d'un sélecteur 43. Les sélecteurs 38 et 43 sont commandés par un séquenceur 44 en relation avec la position axiale de la pièce 3 à mesurer par rapport à la jauge 1, comme cela sera décrit plus loin. La sortie du comparateur analogique 41, qui peut être par exemple constituée par un additionneur algébrique, est reliée, d'une part, à un indicateur de mesure 45, par exemple un galvanomètre et, d'autre part, à un dispositif d'asservissement 46 qui commande un dispositif d'entraînement 47, permettant d'avancer un outil de rectification, par exemple une meule 48 entraînée en rotation par un moteur 49, en direction de la pièce 3 afin de l'usiner. Furthermore, as also shown in FIG. 1, the output of the displacement sensor 10 (fig. 2), associated with the feeler arm 5, is connected by a line 40 to one of the two inputs of an analog comparator 41, the other input of which can be selectively connected and individually to one of the four programmable memories 42a, 42b, 42c and 42d (for example to memory 42c in the example shown) via a selector 43. The selectors 38 and 43 are controlled by a sequencer 44 in relation to the axial position of the part 3 to be measured relative to the gauge 1, as will be described later. The output of the analog comparator 41, which may for example consist of an algebraic adder, is connected, on the one hand, to a measurement indicator 45, for example a galvanometer and, on the other hand, to a servo device 46 which controls a drive device 47, making it possible to advance a grinding tool, for example a grinding wheel 48 rotated by a motor 49, in the direction of the part 3 in order to machine it.
Avec le micromètre qui a été décrit ci-dessus, lorsque l'on mesure une pièce cylindrique pour en connaître le rayon, la jauge 1 est amenée depuis sa position prédéterminée de repos jusque dans une position de travail qui est définie, comme on le verra plus loin, lors de l'étalonnage de l'appareil et dans laquelle la touche 6 du bras palpeur 5 est directement en contact avec la pièce à mesurer. Dans la position de travail de la jauge 1, on peut considérer que la distance entre la jauge 1 et l'axe de la pièce à mesurer est constante. Dans ces conditions, le signal de sortie du comparateur 41, dont la valeur est lue sur l'indicateur de mesure 45, fournit la valeur du rayon de la pièce à mesurer par rapport à une pièce étalon, c'est-à-dire qu'il fournit la valeur de l'écart entre le rayon de la pièce à mesurer et celui de la pièce étalon. Cependant, la précision de la mesure est alors liée à la rigidité mécanique, et aux éventuels jeux pouvant exister dans le montage mécanique entre la pièce à mesurer et la jauge. En effet, la moindre déformation ou le moindre jeu dans la direction de la flèche F de la fig. 2, ou dans la direction opposée, se répercute sur la mesure. With the micrometer which has been described above, when a cylindrical part is measured to know its radius, the gauge 1 is brought from its predetermined position of rest into a working position which is defined, as will be seen further on, during the calibration of the apparatus and in which the key 6 of the feeler arm 5 is directly in contact with the part to be measured. In the working position of gauge 1, it can be considered that the distance between gauge 1 and the axis of the part to be measured is constant. Under these conditions, the output signal from the comparator 41, the value of which is read from the measurement indicator 45, provides the value of the radius of the part to be measured relative to a standard part, that is to say that 'it provides the value of the difference between the radius of the part to be measured and that of the standard part. However, the precision of the measurement is then linked to the mechanical rigidity, and to any play that may exist in the mechanical assembly between the part to be measured and the gauge. Indeed, the slightest deformation or the slightest play in the direction of the arrow F in FIG. 2, or in the opposite direction, affects the measurement.
Cet inconvénient peut être évité avec la variante de réalisation du micromètre représenté sur la fig. 5, qui permet de mesurer le ou les diamètres d'une pièce cylindrique ayant un ou plusieurs diamètres différents, ou qui permet de mesurer la ou les épaisseurs d'une pièce ayant une ou plusieurs épaisseurs différentes. Dans la variante de réalisation représentée sur la fig. 5, les éléments qui sont identiques, ou qui ont la même fonction que ceux représentés dans la fig. 2, sont désignés par les mêmes numéros de référence. Comme le montre la fig. 5, il est prévu deux jauges identiques 1 disposées de telle façon que leurs bras palpeurs respectifs 5 et les touches associées 6 soient mutuellement en regard. La vis 11 est munie de deux filetages 1 la et 1 lb ayant des pas égaux, mais de sens opposés, de telle sorte qu'une rotation de la vis 11 dans un sens provoque l'éloignement des deux jauges 1 l'une par rapport à l'autre, et qu'une rotation de la vis 11 dans l'autre sens provoque le rapprochement des deux jauges 1 l'une par rapport à l'autre. Les deux jauges 1 sont déplacées simultanément de la même valeur, mais dans des directions opposées. This drawback can be avoided with the variant embodiment of the micrometer shown in FIG. 5, which makes it possible to measure the diameter or diameters of a cylindrical part having one or more different diameters, or which makes it possible to measure the thickness or thicknesses of a part having one or more different thicknesses. In the alternative embodiment shown in FIG. 5, the elements which are identical, or which have the same function as those represented in FIG. 2, are designated by the same reference numbers. As shown in fig. 5, two identical gauges 1 are provided, arranged so that their respective feeler arms 5 and the associated keys 6 are facing each other. The screw 11 is provided with two threads 1 la and 1 lb having equal pitches, but in opposite directions, so that a rotation of the screw 11 in one direction causes the two gauges 1 to move away from each other to the other, and that a rotation of the screw 11 in the other direction causes the approximation of the two gauges 1 relative to each other. The two gauges 1 are moved simultaneously by the same value, but in opposite directions.
La fig. 6 montre les circuits électroniques de contrôle et de commande associés au micromètre représenté sur la fig. 5. Dans la fig. 6, les éléments qui sont identiques ou qui ont la même fonction que ceux représentés sur la fig. 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Comme on peut le voir sur la fig. 6, les deux capteurs de déplacement 10, incorporés respectivement aux deux jauges 1, sont alimentés par un bloc d'alimentation 50 et sont reliés respectivement aux deux entrées d'un additionneur 51, dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un amplificateur 52 à l'une des deux entrées du comparateur 41. Grâce à un tel montage, s'il existe une déformation ou un jeu de valeur e dans la direction de mesure, le signal de sortie du capteur de déplacement 10, associé à l'une des deux jauges 1, comportera une composante d'erreur dont la valeur correspondra à +e, tandis que le signal de sortie de l'autre capteur de déplacement 10, associé à l'autre jauge 1, comportera une composante d'erreur dont la valeur correspondra à — e, de telle sorte que ces deux composantes d'erreur s'annulent lors de l'addition des deux signaux dans l'additionneur 51, dont le signal de sortie fournit une valeur exacte de la mesure. Fig. 6 shows the electronic control and command circuits associated with the micrometer shown in FIG. 5. In fig. 6, the elements which are identical or which have the same function as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numbers. As can be seen in fig. 6, the two displacement sensors 10, incorporated respectively into the two gauges 1, are supplied by a power supply unit 50 and are connected respectively to the two inputs of an adder 51, the output of which is connected via a amplifier 52 at one of the two inputs of comparator 41. Thanks to such an arrangement, if there is a deformation or a play of value e in the measurement direction, the output signal of the displacement sensor 10, associated with the one of the two gauges 1 will have an error component whose value will correspond to + e, while the output signal from the other displacement sensor 10, associated with the other gauge 1, will have an error component whose value will correspond to - e, so that these two error components cancel out when adding the two signals in the adder 51, whose output signal provides an exact value of the measurement.
On décrira maintenant le fonctionnement du micromètre représenté sur les fig. 5 et 6 à propos d'un cycle de mesure et d'usinage d'une pièce cylindrique comportant plusieurs portées cylindriques, telles que par exemple la pièce 3 montrée sur la fig. 1, étant entendu que le micromètre représenté sur les fig. 1 à 4 fonctionne de manière similaire, excepté que, dans ce cas, l'additionneur 51 n'est pas prévu et que l'unique capteur de déplacement 10 est relié à l'une des deux entrées du comparateur 41. We will now describe the operation of the micrometer shown in FIGS. 5 and 6 in connection with a measurement and machining cycle of a cylindrical part comprising several cylindrical surfaces, such as for example the part 3 shown in FIG. 1, it being understood that the micrometer shown in FIGS. 1 to 4 works in a similar manner, except that, in this case, the adder 51 is not provided and that the single displacement sensor 10 is connected to one of the two inputs of the comparator 41.
Au préalable, il y a lieu de signaler que chacune des mémoires programmables 4a, 4b,..., 4n peut être constituée par une ou plusieurs roues codeuses bien connues, par exemple une roue Beforehand, it should be noted that each of the programmable memories 4a, 4b, ..., 4n can be constituted by one or more well-known coding wheels, for example a wheel
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
5 5
625614 625614
codeuse pour les unités et une roue codeuse pour les dizaines, et que le dispositif de comptage 36 peut être constitué par un compteur ou décompteur remis dans un état initial, lorsque le détecteur de proximité 22 détecte que l'une des deux jauges 1 est arrivée dans sa position de repos prédéterminée. Si l'on utilise un compteur comme dispositif de comptage 36, l'état initial du compteur est l'état 0, et chaque impulsion émise par le générateur d'impulsions 35, à chaque tour de la vis 11, a pour effet de faire progresser le contenu du compteur 36 d'une unité. En outre, dans ce cas, les roues codeuses de chacune des mémoires 4a à 4n sont réglées de manière à afficher un nombre N, égal au nombre de tours de la vis 11 nécessaires pour amener les deux jauges 1, depuis leurs positions de repos prédéterminées jusqu'à leurs positions de travail, dans lesquelles les touches 6 des deux bras palpeurs 5 sont en contact avec les côtés opposés de la pièce 3. coder for the units and a coding wheel for the tens, and the counting device 36 may consist of a counter or down counter reset to an initial state, when the proximity detector 22 detects that one of the two gauges 1 has arrived in its predetermined rest position. If a counter is used as a counting device 36, the initial state of the counter is state 0, and each pulse emitted by the pulse generator 35, at each turn of the screw 11, has the effect of making progress the content of counter 36 by one unit. In addition, in this case, the coding wheels of each of the memories 4a to 4n are adjusted so as to display a number N, equal to the number of turns of the screw 11 necessary to bring the two gauges 1, from their predetermined rest positions up to their working positions, in which the keys 6 of the two feeler arms 5 are in contact with the opposite sides of the part 3.
Par contre, si l'on utilise un décompteur comme dispositif de comptage 36, l'état initial du décompteur 36 est un nombre maximal prédéterminé, correspondant à la position de repos prédéterminée des deux jauges, et chaque impulsion émise par le générateur d'impulsions 35, à chaque tour de la vis 11, a pour effet de faire décroître le contenu du décompteur 36 d'une unité. Dans ces conditions, les roues codeuses de chacune des mémoires 4a à 4n sont reglées de façon à afficher un numéro d'ordre, qui est choisi parmi la série des numéros d'ordre décroissants à partir du nombre maximal prédéterminé, et qui correspond à la position de travail de la jauge pour le diamètre à mesurer. On peut avantageusement choisir le pas des filetages 1 la et 1 lb de la vis 11, de telle sorte qu'à un tour complet de la vis 11 corresponde un déplacement d'un millimètre de chacune des deux jauges 1. Dans ces conditions, le nombre maximal prédéterminé correspondant à l'état initial du décompteur 36 est alors égal au diamètre maximal mesurable en millimètres, et les nombres enregistrés dans les mémoires programmables 4a à 4n sont égaux, à un incrément près (1 mm), aux diamètres à mesurer. L'utilisation d'un décompteur, comme dispositif de comptage 36, est donc plus avantageuse en pratique que l'utilisation d'un compteur, puisque cette solution permet d'enregistrer dans les mémoires programmables 4a à 4n des valeurs correspondant, respectivement, aux valeurs des diamètres approximatifs à mesurer. Dans la suite de la description, on supposera donc que le dispositif de comptage 36 est un décompteur. On the other hand, if a downcounter is used as a counting device 36, the initial state of the downcounter 36 is a predetermined maximum number, corresponding to the predetermined rest position of the two gauges, and each pulse emitted by the pulse generator 35, at each turn of the screw 11, has the effect of decreasing the content of the down counter 36 by one unit. Under these conditions, the coding wheels of each of the memories 4a to 4n are adjusted so as to display a serial number, which is chosen from the series of decreasing serial numbers starting from the predetermined maximum number, and which corresponds to the working position of the gauge for the diameter to be measured. It is advantageously possible to choose the pitch of the threads 1a and 1 lb of the screw 11, so that a complete revolution of the screw 11 corresponds to a displacement of one millimeter of each of the two gauges 1. Under these conditions, the predetermined maximum number corresponding to the initial state of the downcounter 36 is then equal to the maximum measurable diameter in millimeters, and the numbers recorded in the programmable memories 4a to 4n are equal, to within one increment (1 mm), to the diameters to be measured. The use of a down counter, as a counting device 36, is therefore more advantageous in practice than the use of a counter, since this solution makes it possible to record in the programmable memories 4a to 4n values corresponding, respectively, to the values of the approximate diameters to be measured. In the following description, it will therefore be assumed that the counting device 36 is a down-counter.
Cela étant dit, avant d'effectuer un cycle de mesure et d'usinage, on commence par étalonner le micromètre à l'aide d'une pièce étalon. A cet effet, le micromètre est mis sous tension. Cela a pour effet de provoquer automatiquement l'écartement des deux jauges 1, pour les amener dans leurs positions respectives de repos prédéterminées, si elles ne l'étaient pas déjà, et l'écartement maximal de l'outil de rectification, par exemple la meule 48 montrée dans la fig. 1. Le micromètre est commuté sur un mode de fonctionnement manuel à l'aide d'un commutateur manuel/automatique. Dans ce mode de fonctionnement manuel, le contact 53 (fig. 6) est ouvert. La pièce étalon est mise en place sur la machine et elle est déplacée axialement par des moyens d'entraînement connus (non représentés), de telle façon que sa première portée cylindrique 3a (fig. 1) soit placée en regard des deux jauges 1 et de l'outil de rectification 48. Des moyens faisant partie du séquenceur 44 sont prévus pour sélectionner les mémoires programmables 4a et 42a, respectivement, par l'intermédiaire des sélecteurs 38 et 43. Les roues codées de la mémoire programmable 4a sont réglées de façon à afficher un nombre Na correspondant, à un incrément après (1 mm), au diamètre de la portée cylindrique 3a de la pièce étalon. On appuie alors sur la touche d'un interrupteur départ cycle de façon à fermer le contact 54 (fig. 6). La fermeture du contact 54 provoque, par l'intermédiaire d'un circuit de commande 55 faisant partie du dispositif d'asservissement 39, et par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 56, la mise en rotation du moteur 14 d'entraînement de la vis 11 dans un sens de rotation tel que les deux jauges 1 se rapprochent l'une de l'autre, en partant de leurs positions de repos prédéterminées. Au cours de ce mouvement des jauges, le contenu du décompteur 36 décroît jusqu'à ce que le comparateur 37 détecte l'égalité entre le contenu du décompteur 36 et le contenu de la mémoire programmable 4a. A ce moment, le comparateur 37 délivre, d'une part, un signal qui est envoyé à un circuit de commande de ralenti 57 faisant partie du dispositif de commande 39, pour ralentir le moteur 14 et, d'autre part, un signal de blocage qui provoque l'excitation de l'électro-aimant 27, de façon à amener la butée mobile 24 en position de travail pour arrêter la vis 11 dans une position angulaire très précise. Après que la butée mobile 24 a été amenée en position de travail et que la butée mobile 32 est venue en contact avec la butée mobile 24, le circuit de commande de ralenti 57 continue à fournir un faible courant au moteur 14, afin qu'un faible couple reste appliqué à la vis 11 dans le sens de la flèche H (fig. 4), afin d'annuler les jeux pendant la mesure. A ce moment, si la valeur réglée dans la mémoire programmable 4a a été correctement choisie, les deux jauges 1 sont arrivées dans des positions de travail, ou de mesure, telles que les touches 6 de leurs bras palpeurs 5 respectifs sont en contact avec les côtés opposés de la portée cylindrique 3a, et que les bras palpeurs 5 se sont déplacés d'une valeur comprise dans la plage de mesure des deux jauges 1. Si cela n'est pas le cas, il faut recommencer les opérations ci-dessus avec une autre valeur enregistrée dans la mémoire programmable 4a. Si on le désire, le contenu du décompteur 36 peut être visualisé au moyen d'un dispositif d'affichage 58. That said, before performing a measurement and machining cycle, we start by calibrating the micrometer using a standard part. To this end, the micrometer is switched on. This has the effect of automatically causing the spacing of the two gauges 1, to bring them into their respective predetermined rest positions, if they were not already, and the maximum spacing of the grinding tool, for example the grinding wheel 48 shown in fig. 1. The micrometer is switched to a manual operating mode using a manual / automatic switch. In this manual operating mode, contact 53 (fig. 6) is open. The standard part is placed on the machine and it is moved axially by known drive means (not shown), so that its first cylindrical bearing 3a (fig. 1) is placed opposite the two gauges 1 and of the rectification tool 48. Means forming part of the sequencer 44 are provided for selecting the programmable memories 4a and 42a, respectively, by means of the selectors 38 and 43. The coded wheels of the programmable memory 4a are adjusted so to display a number Na corresponding, at an increment after (1 mm), to the diameter of the cylindrical surface 3a of the standard part. The key of a cycle start switch is then pressed so as to close the contact 54 (fig. 6). The closure of the contact 54 causes, by means of a control circuit 55 forming part of the servo device 39, and by means of a power amplifier 56, the rotation of the drive motor 14 of the screw 11 in a direction of rotation such that the two gauges 1 approach each other, starting from their predetermined rest positions. During this movement of the gauges, the content of the down counter 36 decreases until the comparator 37 detects equality between the content of the down counter 36 and the content of the programmable memory 4a. At this time, the comparator 37 delivers, on the one hand, a signal which is sent to an idle control circuit 57 forming part of the control device 39, to slow down the engine 14 and, on the other hand, a signal of blocking which causes the excitation of the electromagnet 27, so as to bring the movable stop 24 in the working position to stop the screw 11 in a very precise angular position. After the movable stop 24 has been brought into the working position and the movable stop 32 has come into contact with the movable stop 24, the idling control circuit 57 continues to supply a low current to the motor 14, so that a low torque remains applied to screw 11 in the direction of arrow H (fig. 4), in order to cancel the clearances during the measurement. At this time, if the value set in the programmable memory 4a has been correctly chosen, the two gauges 1 have arrived in working or measuring positions, such that the keys 6 of their respective feeler arms 5 are in contact with the opposite sides of the cylindrical surface 3a, and that the feeler arms 5 have moved by a value included in the measurement range of the two gauges 1. If this is not the case, the above operations must be repeated with another value recorded in the programmable memory 4a. If desired, the content of the down counter 36 can be viewed by means of a display device 58.
En supposant que la mémoire programmable 4a a été correctement réglée, les signaux fournis par les deux capteurs de déplacement 10, consécutivement à la mise en contact des touches 6 des bras palpeurs 5 avec la portée cylindrique 3a de la pièce étalon, sont additionnés dans l'additionneur 51 et appliqués à travers l'amplificateur 52 au comparateur analogique 41 (additionneur algébrique). La mémoire programmable 42a, qui peut être par exemple réalisée sous la forme d'un potentiomètre relié à une source de tension continue appropriée, est alors réglée de telle façon que la tension continue, qui est délivrée sur sa sortie et qui est soustraite dans le comparateur analogique 41 à la tension délivrée par l'additionneur 51, amène à zéro l'indication fournie par l'indicateur de mesure 45. La mémoire programmable 42a ayant été ainsi réglée, on appuie sur une touche stop provoquant la fermeture du contact 59 (fig. 6) et l'ouverture du contact 54. La fermeture du contact 59 provoque, par l'intermédiaire du circuit de commande 55, l'inversion du sens de rotation du moteur 14, pour ramener les deux jauges 1 dans leurs positions de repos prédéterminées. Quand les jauges 1 arrivent dans leurs positions de repos prédéterminées, cela est détecté par le détecteur de proximité 22, qui émet un signal qui est appliqué, d'une part, au circuit de commande 55 pour arrêter le moteur 14 et, d'autre part, au décompteur 36 pour le remettre à l'état initial. La mise à l'état initial du décompteur 36 est obtenue au moyen d'un dispositif de mise à l'état initial 60 qui, en coïncidence avec le signal engendré par le détecteur de proximité 22, charge le décompteur 36 de manière à le prérégler à une valeur égale au diamètre maximal mesurable. Assuming that the programmable memory 4a has been correctly adjusted, the signals supplied by the two displacement sensors 10, following the contacting of the keys 6 of the feeler arms 5 with the cylindrical surface 3a of the standard part, are added to the adder 51 and applied through amplifier 52 to analog comparator 41 (algebraic adder). The programmable memory 42a, which can for example be produced in the form of a potentiometer connected to an appropriate DC voltage source, is then adjusted so that the DC voltage, which is delivered on its output and which is subtracted in the analog comparator 41 to the voltage delivered by the adder 51, brings to zero the indication provided by the measurement indicator 45. The programmable memory 42a having been thus adjusted, a stop key is pressed causing the contact 59 to close ( Fig. 6) and the opening of the contact 54. The closing of the contact 59 causes, through the control circuit 55, the reversal of the direction of rotation of the motor 14, to bring the two gauges 1 back to their positions of predetermined rest. When the gauges 1 arrive in their predetermined rest positions, this is detected by the proximity detector 22, which emits a signal which is applied, on the one hand, to the control circuit 55 to stop the engine 14 and, on the other hand part, to the downcounter 36 to reset it to the initial state. The reset of the down counter 36 is obtained by means of a reset device 60 which, coinciding with the signal generated by the proximity detector 22, charges the down counter 36 so as to preset it to a value equal to the maximum measurable diameter.
Pour étalonner le micromètre sur la portée cylindrique suivante 3b de la pièce étalon, cette dernière est déplacée axialement, de manière à placer cette portée 3b en regard des jauges 1. Les mémoires programmables 4b et 42b sont alors sélectionnées à l'aide du séquenceur 44 et des sélecteurs 38 et 43, de manière à relier ces mémoires respectivement au comparateur 37 et au comparateur 41. On règle ensuite les mémoires 4b et 42b comme indiqué ci-dessus à propos des mémoires 4a et 42a. To calibrate the micrometer on the next cylindrical surface 3b of the standard part, the latter is moved axially, so as to place this surface 3b opposite the gauges 1. The programmable memories 4b and 42b are then selected using the sequencer 44 and selectors 38 and 43, so as to connect these memories respectively to comparator 37 and to comparator 41. The memories 4b and 42b are then adjusted as indicated above with regard to memories 4a and 42a.
Pour chacune des portées cylindriques suivantes 3c, 3d..., etc., de la pièce étalon 3, on répète les mêmes opérations que ci-dessus jusqu'à ce que les mémoires 4n et 42n associées à la dernière portée cylindrique de la pièce étalon 3 aient été réglées. Le micromètre de mesure est alors prêt pour mesurer les écarts de diamètres d'une pièce, ou d'une série de pièces, par rapport à la pièce étalon avec laquelle le micromètre a préalablement été étalonné. Pour la mesure, la pièce à mesurer est mise à la place de la pièce étalon et le micromètre est commuté dans le mode de fonctionnement automati5 For each of the following cylindrical spans 3c, 3d ..., etc., of the standard part 3, the same operations are repeated as above until the memories 4n and 42n associated with the last cylindrical bearing of the part standard 3 have been set. The measuring micrometer is then ready to measure the deviations in diameters of a part, or of a series of parts, compared to the standard part with which the micrometer has been previously calibrated. For measurement, the part to be measured is replaced by the standard part and the micrometer is switched to the automatic operating mode5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
625614 625614
6 6
que à l'aide du commutateur manuel-automatique, ce qui a pour effet de fermer le contact 53 de la fig. 6. La pièce à mesurer 3 est alors automatiquement déplacée axialement par des moyens d'entraînement, non représentés, de façon à amener sa portée cylindrique 3a en regard des deux jauges 1. Lorsque la pièce à mesurer arrive dans la position désirée, elle actionne un contact 61a prévu sur la machine. La fermeture de ce contact 61a provoque, d'une part, l'arrêt de la pièce à mesurer 3 dans la position désirée et, d'autre part, par l'intermédiaire du séquenceur 44 et des deux sélecteurs 38 et 43, la sélection des mémoires programmables 4a et 42a. Le séquenceur 44 peut aussi commander l'allumage d'une lampe témoin 62a, indiquant ensuite le contact «départ cycle» 54, ce qui a pour effet de provoquer, d'une part, la remise à zéro d'une bascule bistable de défaut 63 dont on verra l'utilité plus loin et, d'autre part, par l'intermédiaire du circuit de commande 55, de l'amplificateur de puissance 56, du moteur 14 et de la vis 11, le déplacement des deux jauges 1, depuis leurs positions de repos prédéterminées jusqu'à leurs positions de travail définies pat= la valeur réglée précédemment dans la mémoire programmable 4a pendant la phase d'étalonnage. L'arrêt des jauges 1 dans leurs positions de travail est obtenu, comme décrit plus haut, lorsque le comparateur 37 détecte l'égalité entre le contenu du décompteur 36 et le contenu de la mémoire programmable 4a. Les touches 6 des deux bras palpeurs 5 étant ainsi amenées en contact avec la portée cylindrique 3a de la pièce à mesurer, la somme des signaux issus des deux capteurs de déplacement 10 est comparée à la valeur étalon enregistée précédemment dans la mémoire programmable 42a. Si les deux valeurs comparées sont différentes, le comparateur 41 fournit sur sa sortie un signal, dont la valeur correspond à l'écart entre la valeur du diamètre de la portée cylindrique 3a de la pièce à mesurer et la valeur du diamètre de la portée cylindrique correspondante de la pièce étalon. Le signal de sortie du comparateur 41 est envoyé au dispositif d'asservissement 46 (fig. 1) pour commander l'avance de la meule 48 en direction de la pièce 3. L'usinage de la portée cylindrique 3a de la pièce 3 commence alors, et il se poursuit jusqu'à ce que le signal de sortie du comparateur 41 devienne nul. Un détecteur de zéro 64, dont l'entrée est reliée à la sortie du comparateur 41, engendre sur sa sortie, lorsqu'il détecte la valeur 0 du signal de sortie du comparateur 41, un signal qui est appliqué, à travers une porte ET 65 (validée par la fermeture du contact 53), à une bascule bistable 66. A la réception du signal engendré par le détecteur de zéro 64, la bascule bistable 66 est déclenchée, et produit sur sa sortie un signal qui est envoyé au dispositif d'asservissement 46 pour provoquer l'arrêt de l'avance de la meule 48, et le recul de cette dernière à l'écart de la pièce 3. Le signal de sortie de la bascule bistable 66 est aussi appliqué au circuit de commande 55, pour inverser le sens de rotation du moteur 14 et pour ramener les deux jauges 1 dans leurs positions de repos prédéterminées. Le signal de sortie de la bascule bistable 66 peut aussi être utilisé pour provoquer l'allumage d'une lampe témoin 67, indiquant que la portée cylindrique 3a en cours d'usinage a atteint la cote de la portée correspondante de la pièce étalon. Lorsque les deux jauges arrivent dans leurs positions de repos prédéterminées, cela est détecté par le détecteur de proximité 22, qui émet un signal provoquant la remise à l'état initial du décompteur 36, la remise à zéro de la bascule bistable 66 et l'arrêt du moteur 14 par le circuit de commande 55. that using the manual-automatic switch, which has the effect of closing the contact 53 of FIG. 6. The piece to be measured 3 is then automatically moved axially by drive means, not shown, so as to bring its cylindrical bearing 3a opposite the two gauges 1. When the piece to be measured arrives in the desired position, it actuates a contact 61a provided on the machine. The closing of this contact 61a causes, on the one hand, the stop of the part to be measured 3 in the desired position and, on the other hand, via the sequencer 44 and the two selectors 38 and 43, the selection programmable memories 4a and 42a. The sequencer 44 can also command the ignition of a warning lamp 62a, then indicating the “start cycle” contact 54, which has the effect of causing, on the one hand, the resetting of a flip-flop flip-flop 63, the utility of which will be seen below and, on the other hand, by means of the control circuit 55, the power amplifier 56, the motor 14 and the screw 11, the displacement of the two gauges 1, from their predetermined rest positions to their defined working positions pat = the value previously set in the programmable memory 4a during the calibration phase. Stopping of the gauges 1 in their working positions is obtained, as described above, when the comparator 37 detects equality between the content of the down-counter 36 and the content of the programmable memory 4a. The keys 6 of the two feeler arms 5 are thus brought into contact with the cylindrical surface 3a of the part to be measured, the sum of the signals coming from the two displacement sensors 10 is compared with the standard value previously recorded in the programmable memory 42a. If the two compared values are different, the comparator 41 provides a signal at its output, the value of which corresponds to the difference between the value of the diameter of the cylindrical seat 3a of the part to be measured and the value of the diameter of the cylindrical seat corresponding to the standard part. The output signal of the comparator 41 is sent to the servo device 46 (fig. 1) to control the advance of the grinding wheel 48 in the direction of the workpiece 3. The machining of the cylindrical surface 3a of the workpiece 3 then begins , and it continues until the output signal from comparator 41 becomes zero. A zero detector 64, the input of which is connected to the output of comparator 41, generates on its output, when it detects the value 0 of the output signal of comparator 41, a signal which is applied, through an AND gate 65 (validated by the closing of the contact 53), to a flip-flop 66. On reception of the signal generated by the zero detector 64, the flip-flop 66 is triggered, and produces on its output a signal which is sent to the device of slaving 46 to cause the advance of the grinding wheel 48 to stop, and the latter to move back away from the part 3. The output signal from the flip-flop 66 is also applied to the control circuit 55, to reverse the direction of rotation of the motor 14 and to return the two gauges 1 to their predetermined rest positions. The output signal of the flip-flop 66 can also be used to cause the ignition of a control lamp 67, indicating that the cylindrical surface 3a during machining has reached the dimension of the corresponding range of the standard part. When the two gauges arrive in their predetermined rest positions, this is detected by the proximity detector 22, which emits a signal causing the reset of the down counter 36, the reset of the flip-flop 66 and the engine 14 stopped by control circuit 55.
Le signal, émis par le détecteur de proximité 22, peut être aussi utilisé pour commander le déplacement axial de la pièce 3, de façon à amener la portée cylindrique suivante 3b de cette pièce en regard des deux jauges 1. Lorsque la portée cylindrique 3b de la pièce 3 arrive en regard des deux jauges 1, un autre contact 61b prévu sur la machine est actionné, ce qui provoque par l'intermédiaire du séquenceur 44 et des sélecteurs 38 et 43, la sélection des mémoires programmables 4b et 42b, et le cycle recommence comme décrit ci-dessus pour la mesure et l'usinage de la portée cylindrique 3b jusqu'à ce que cette dernière ait atteint la cote de la portée cylindrique correspondante de la pièce étalon. The signal emitted by the proximity detector 22 can also be used to control the axial movement of the part 3, so as to bring the following cylindrical bearing 3b of this part opposite the two gauges 1. When the cylindrical bearing 3b of the part 3 arrives opposite the two gauges 1, another contact 61b provided on the machine is actuated, which causes, via the sequencer 44 and the selectors 38 and 43, the selection of the programmable memories 4b and 42b, and the cycle starts again as described above for measuring and machining the cylindrical seat 3b until the latter has reached the dimension of the corresponding cylindrical seat of the standard part.
A ce moment, le cycle de mesure et d'usinage recommence de la même manière pour la portée cylindrique 3c, puis pour la portée cylindrique 3d, et ainsi de suite. At this time, the measurement and machining cycle starts again in the same way for the cylindrical surface 3c, then for the cylindrical surface 3d, and so on.
Le micromètre dont le fonctionnement a été décrit ci-dessus comporte, en outre, un certain nombre de sécurités. Par exemple, il est absolument nécessaire d'éviter que, par suite d'un mauvais réglage de l'une des mémoires programmables 4a à 4n, les jauges 1 ne puissent être amenées dans une position de travail, telle que les bras palpeurs 5 subissent un déplacement supérieur à la plage de mesure des jauges 1, c'est-à-dire supérieur au déplacement maximal possible pour les bras palpeurs 5, car cela risquerait d'endommager les jauges. Cela pourrait se produire au cours de l'étalonnage du micromètre ou, en cours de mesure, si l'une des portées cylindriques de la pièce à mesurer présente un écart de diamètre trop important par rapport à la portée cylindrique correspondante de la pièce étalon. Afin d'éviter cela, le signal de sortie de l'amplificateur 52 est aussi envoyé à l'une des deux entrées d'un comparateur de sécurité 68 qui reçoit sur son autre entrée une tension de seuil, correspondant à une valeur maximale à ne pas dépasser, en provenance d'une source de tension de seuil 69. Si le signal de sortie de l'amplificateur 52 atteint la valeur de la tension de seuil, le comparateur de sécurité 68 délivre sur sa sortie un signal qui est appliqué à l'entrée S de mise à l'état 1 de la bascule bistable de défaut 63 (bascule du type D), afin de déclencher cette bascule. Dans ces conditions, la bascule 63 fournit sur sa sortie Q un signal qui provoque l'allumage d'une lampe témoin 70 indiquant la présence d'un défaut et qui, simultanément, est appliqué au circuit de commande 55, pour provoquer immédiatement l'inversion du sens de rotation du moteur 14 et le recul des deux jauges 1 jusqu'à leurs positions de repos prédéterminées. The micrometer, the operation of which has been described above, furthermore comprises a certain number of safety features. For example, it is absolutely necessary to avoid that, as a result of an incorrect setting of one of the programmable memories 4a to 4n, the gauges 1 cannot be brought into a working position, such that the feeler arms 5 are subjected to a displacement greater than the measurement range of the gauges 1, that is to say greater than the maximum possible displacement for the feeler arms 5, as this would risk damaging the gauges. This could happen during the calibration of the micrometer or, during measurement, if one of the cylindrical surfaces of the part to be measured has too large a deviation in diameter from the corresponding cylindrical surface of the standard part. In order to avoid this, the output signal of the amplifier 52 is also sent to one of the two inputs of a safety comparator 68 which receives on its other input a threshold voltage, corresponding to a maximum value to be not exceed, coming from a threshold voltage source 69. If the output signal of the amplifier 52 reaches the value of the threshold voltage, the safety comparator 68 delivers on its output a signal which is applied to the input S to state 1 of the bistable flip-flop 63 (type D flip-flop), in order to trigger this flip-flop. Under these conditions, the flip-flop 63 provides on its output Q a signal which causes the ignition of a warning lamp 70 indicating the presence of a fault and which, simultaneously, is applied to the control circuit 55, to immediately cause the reversing the direction of rotation of the motor 14 and the retraction of the two gauges 1 to their predetermined rest positions.
D'un autre côté, en cas d'absence de pièce à mesurer, ou si l'une des portées cylindriques de la pièce à mesurer a un diamètre plus petit que celui de la portée cylindrique correspondante de la pièce étalon, il est encore nécessaire de pouvoir ramener les deux jauges 1 dans leurs positions de repos prédéterminées puisque, dans ce cas, il n'y a pas de matière à enlever et que la pièce est défectueuse. Dans ce cas, lorsque les touches 6 des deux bras palpeurs 5 ont été amenées en contact avec la pièce à mesurer, le comparateur analogique 41 révèle la présence d'une valeur inférieure à la valeur étalon réglée dans l'une des mémoires programmables 42a à 42n, à laquelle il est relié à ce moment par l'intermédiaire du sélecteur 43. Ce fait est détecté par le détecteur de zéro 64, qui délivre sur sa sortie un signal qui est appliqué à l'une des deux entrées d'une porte ET 71, dont l'autre entrée est déjà validée par le contact 53 qui est fermé. Le signal de sortie du détecteur de zéro 64 est donc transmis à travers la porte ET 71 à l'entrée D de la bascule 63. Toutefois, dans ce cas, la bascule 63 ne doit être déclenchée qu'après que les deux jauges 1 sont arrivées dans leurs positions de travail ou de mesure. Autrement, elle pourrait être déclenchée pendant la phase d'approche des deux jauges 1, même dans le cas d'une pièce non défectueuse. Afin d'éviter cela, le signal délivré par le comparateur 37, lorsqu'il détecte l'égalité entre le contenu du décompteur 36 et le contenu de l'une des mémoires 4a à 4n à laquelle il est relié à ce moment par l'intermédiaire du sélecteur 38, est appliqué à un circuit de retard 72 dont la sortie est reliée à l'entrée d'horloge CK de la bascule 63. Le circuit de retard 72 est conçu pour produire un retard d'environ 0,5 s, c'est-à-dire un intervalle de temps légèrement plus grand que le temps nécessaire pour que l'électro-aimant 27 soit excité, et que la came 33 effectue environ le quart de tour restant pour que la butée 32 vienne en contact avec la butée 24 (fig. 4). A ce moment, on est certain que les deux jauges 1 sont arrivées dans leurs positions de travail. Le circuit de retard 72 peut être, par exemple, constitué par un circuit monostable, qui est déclenché par le signal de sortie du comparateur 37 et qui produit une impulsion d'une durée environ égale à 0,5 s. Lorsque le front descendant de l'impulsion produite par le circuit de retard 72 se présente à l'entrée d'horloge CK de la bascule 63, le signal présent sur l'entrée D de cette bascule est transmis à la sortie Q de cette même bascule, pour provoquer. On the other hand, if there is no part to be measured, or if one of the cylindrical surfaces of the part to be measured has a smaller diameter than that of the corresponding cylindrical surface of the standard part, it is still necessary to be able to return the two gauges 1 to their predetermined rest positions since, in this case, there is no material to be removed and the part is defective. In this case, when the keys 6 of the two feeler arms 5 have been brought into contact with the part to be measured, the analog comparator 41 reveals the presence of a value lower than the standard value set in one of the programmable memories 42a to 42n, to which it is connected at this time by means of the selector 43. This fact is detected by the zero detector 64, which delivers on its output a signal which is applied to one of the two inputs of a door AND 71, the other input of which is already validated by contact 53 which is closed. The output signal of the zero detector 64 is therefore transmitted through the AND gate 71 to the input D of the flip-flop 63. However, in this case, the flip-flop 63 should not be triggered until after the two gauges 1 are arrived in their working or measuring positions. Otherwise, it could be triggered during the approach phase of the two gauges 1, even in the case of a non-defective part. In order to avoid this, the signal delivered by the comparator 37, when it detects equality between the content of the down-counter 36 and the content of one of the memories 4a to 4n to which it is connected at this time by the intermediate of the selector 38, is applied to a delay circuit 72 whose output is connected to the clock input CK of the flip-flop 63. The delay circuit 72 is designed to produce a delay of approximately 0.5 s, that is to say a time interval slightly larger than the time necessary for the electromagnet 27 to be energized, and for the cam 33 to perform approximately the remaining quarter turn so that the stop 32 comes into contact with the stop 24 (fig. 4). At this time, it is certain that the two gauges 1 have arrived in their working positions. The delay circuit 72 can be, for example, constituted by a monostable circuit, which is triggered by the output signal from the comparator 37 and which produces a pulse of duration approximately equal to 0.5 s. When the falling edge of the pulse produced by the delay circuit 72 occurs at the clock input CK of the flip-flop 63, the signal present on the input D of this flip-flop is transmitted to the output Q of this same toggles, to provoke.
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
625614 625614
comme précédemment, l'allumage de la lampe témoin indicatrice de défaut 70 et, par l'intermédiaire du circuit de commande 55, le recul des deux jauges 1 dans leurs positions de repos prédéterminées. as before, the ignition of the fault indicator lamp 70 and, through the control circuit 55, the retraction of the two gauges 1 in their predetermined rest positions.
Il est bien entendu que les formes d'exécution de la présente invention, qui ont été décrites ci-dessus, ont été données à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que d'autres systèmes d'entraînement peuvent être utilisés pour déplacer la ou les jauges 1, depuis leurs positions prédéterminées de repos jusqu'à leurs positions de travail ou de mesure. Par exemple, on peut utiliser un système d'entraînement par pignon et crémaillère, la crémaillère étant solidaire de la jauge. Dans ce cas, au lieu de compter le nombre de tours effectués par la vis 11, on peut compter le nombre de tours effectués par le pignon qui attaque la crémaillère, ou le nombre de tours effectués par l'arbre du moteur d'entraînement du pignon, ou encore le nombre de dents de la crémaillère qui passent devant un détecteur approprié. En outre, It is understood that the embodiments of the present invention, which have been described above, have been given by way of purely indicative and in no way limiting example, and that numerous modifications can be made without departing from the scope of the invention. part of the present invention. Thus, in particular, other drive systems can be used to move the gauge (s) 1, from their predetermined rest positions to their working or measurement positions. For example, it is possible to use a rack and pinion drive system, the rack being integral with the gauge. In this case, instead of counting the number of turns made by the screw 11, one can count the number of turns made by the pinion which attacks the rack, or the number of turns made by the shaft of the drive motor of the pinion, or the number of teeth of the rack which pass in front of an appropriate detector. In addition,
lorsqu'un système d'entraînement par pignon et crémaillère est utilisé, la butée destinée à arrêter la ou les jauges 1 dans leur position de travail peut être par exemple agencée pour venir, lorsqu'elle est actionnée, entre deux dents de la crémaillère afin de 5 bloquer cette dernière. Par ailleurs, au lieu d'utiliser le générateur d'impulsions 35, et le compteur ou décompteur 36 pour fournir un signal correspondant à la valeur du déplacement de la ou des jauges, depuis leurs positions de repos prédéterminées jusqu'à leurs positions de travail, on peut aussi utiliser un capteur de déplacement du io type analogique, par exemple un potentiomètre dont le contact mobile est déplacé par la jauge ou l'une des deux jauges 1. Dans ce dernier cas, les mémoires programmables 4a à 4n peuvent aussi être constituées par des mémoires analogiques, par exemple par des potentiomètres comme les mémoires 42a à 42n, et le comparais teur 37 peut être aussi constitué par un comparateur analogique. Dans le cas où on utilise des capteurs de déplacement du type analogique et des mémoires programmables du type analogique, on peut aussi prévoir des convertisseurs analogiques/numériques pour traiter ensuite les signaux sous forme numérique. when a rack and pinion drive system is used, the stop intended to stop the gauge (s) 1 in their working position can for example be arranged to come, when it is actuated, between two teeth of the rack so to 5 block the latter. Furthermore, instead of using the pulse generator 35 and the up or down counter 36 to provide a signal corresponding to the value of the displacement of the gauge (s), from their predetermined rest positions to their working positions , it is also possible to use a displacement sensor of the analog type, for example a potentiometer whose movable contact is moved by the gauge or one of the two gauges 1. In the latter case, the programmable memories 4a to 4n can also be constituted by analog memories, for example by potentiometers like memories 42a to 42n, and the comparator 37 can also be constituted by an analog comparator. In the case where analog displacement sensors and analog type programmable memories are used, analog / digital converters can also be provided to then process the signals in digital form.
R R
4 feuilles dessins 4 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |