EP0084505A2 - Procédé de pilotage d'une machine à meuler les bords de feuilles de verre et dispositifs pour l'exécution de ce procédé - Google Patents

Procédé de pilotage d'une machine à meuler les bords de feuilles de verre et dispositifs pour l'exécution de ce procédé Download PDF

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EP0084505A2
EP0084505A2 EP83400130A EP83400130A EP0084505A2 EP 0084505 A2 EP0084505 A2 EP 0084505A2 EP 83400130 A EP83400130 A EP 83400130A EP 83400130 A EP83400130 A EP 83400130A EP 0084505 A2 EP0084505 A2 EP 0084505A2
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EP
European Patent Office
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carriage
grinding
grinding head
arm
feeler roller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP83400130A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0084505A3 (fr
Inventor
Friedrich Halberschmidt
Heinz-Josef Reinmold
Alfred Schmitz
Heinz Mund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Saint Gobain Vitrage SA
Original Assignee
Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Saint Gobain Vitrage SA
Saint Gobain Vitrage International SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH, Saint Gobain Vitrage SA, Saint Gobain Vitrage International SA filed Critical Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Publication of EP0084505A2 publication Critical patent/EP0084505A2/fr
Publication of EP0084505A3 publication Critical patent/EP0084505A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/10—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of plate glass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
    • Y10T409/300896—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply with sensing of numerical information and regulation without mechanical connection between sensing means and regulated means [i.e., numerical control]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
    • Y10T409/301176—Reproducing means
    • Y10T409/301568—Reproducing means by use of pivotally supported tracer

Definitions

  • the present invention relates to the automatic control of a machine for working around a sheet of glass, in particular an edge grinding machine, a machine whose working head carrying the working tool is mounted on a carriage which moves in two rectangular X and Y directions to follow the outline of the glass sheet immobilized on a support.
  • a machine of this type for grinding the edges of glass sheets is described for example in document DE-OS 2 856 519.
  • the motors for driving the carriage in the directions X and Y are controlled by a device digital control system in which the information on the carriage path is recorded on a perforated tape.
  • the carriage is guided by a feeler along a template whose shape corresponds to that of the sheet of glass to work.
  • the glass sheet to be worked must be positioned with respect to the machine, very precisely, which constitutes a long operation and requires sophisticated equipment.
  • the object of the present invention is to control a machine for working the edges of a glass sheet, in particular a machine for grinding the edges, for which no preset program is necessary. This machine is guided by the glass sheet itself, whatever its shape, without any particular intervention when glass sheets of different shapes follow one another, and without any precise positioning of the glass.
  • the program for controlling the path is determined, for a defined distance, in front of the working tool, by means of a feeler mounted on the carriage carrying the working tool, in front of said tool, and palpating the edges of the glass sheet, the X and Y coordinates of the points of the edge identified by the probe being entered in the shift register of a memory and being used after a certain time shift to control the motors positioning the carriage in the X and Y directions.
  • the device of the invention requires neither a preset program specific to each form of glazing, nor a template, the path program is determined by the tool carriage itself which explores the contour of the worksheet.
  • the invention is intended to control a machine for grinding the edges of a glass sheet, but it can also be used to control any machine for working the edges of a glass sheet or regions of its surface which can be identified relative to the edges. .
  • certain glass sheets are provided on their edges or on the region of their faces near the edges, with an electrically conductive strip or a decorative strip; machines of the type of that of the invention equipped with an automatic piloting system can deposit such strips.
  • the invention can also be used to simply record the program of the path that a grinding tool should perform, in particular to control the shape of a glazing by comparing the values thus recorded with reference values stored in memory.
  • a first embodiment of a device used to carry out the invention by means of a tool mounted on a carriage movable in two directions XY, for example of a grinding head is such that, for a predetermined resulting speed of the tool, i.e. for a constant sum of the carriage speeds in the X direction and in the Y direction, the speed ratio of the two drive motors along X and along Y is adjusted by means of d '' a feeler which comprises an arm which can pivot around the axis of rotation of the grinding head and a feeler roller mounted on this pivoting arm, preceding the grinding head, pressed against the edge of the glass sheet and thus following its contour, it being understood that the coordinates of the points of the path of the feeler roller are continuously noted converted into signals and that the signals thus obtained are supplied to the control circuit for the drive motors in the X and Y directions via of a m shift register emitter taking into account the distance separating the feeler roller and the grinding wheel.
  • a rotation measuring instrument coupled to the probe roller, describing the same path as the center of this probe roller, but whose angular spatial position is invariable, including the axis of rotation provided with one or more information points is fitted with a trailed roller which rolls against a flat plate and which is thus always adjusted in the direction opposite to the direction of movement.
  • the necessary information concerning the path can, in this case, be obtained via the information ports of the rotation measuring instrument.
  • the path program is determined by the fact that, for a predetermined resulting speed of the tool, a feeler roller rolling on the edge of the glass sheet , preceding the grinding head, is provided on the carriage on an arm which can pivot around the center of the grinding head and a second carriage movable in two perpendicular directions is coupled to this feeler roller so as to accompany it, the coordinates of the points of the path of the latter being supplied by digital signal generators mechanically connected to this second carriage, the signals supplied by the digital signal generators being transmitted to a shift register memory or to a microcomputer with register characteristic shift.
  • the grinding head carrying the rotating wheel can in principle be fixedly mounted on the double movement carriage.
  • the grinding head is mounted on the double-movement carriage so that it can rotate around the axis of rotation of the grinding wheel so that, during movement around the glass sheet, it rotates 360 °.
  • mount the grinding tool inside the grinding head on another carriage which can be moved perpendicularly to the edge of the glass sheet and this carriage can be pressed with an adjustable force against the edge of the sheet of glass.
  • the control signals obtained during piloting in accordance with the invention can, for such a rotary grinding head and in another embodiment of the invention, also be used for controlling the rotational movement of the grinding head.
  • the diameter of the feeler roller corresponds to the diameter of the grinding wheel. This simplifies the control circuit for the drive motors.
  • a constant torque electric motor is preferably fitted on the pivot axis of the pivoting arm carrying the feeler roller.
  • the mechanical structure of the grinding machine according to the invention is illustrated in its essential parts in Figure 1.
  • the machine comprises a bridge 1 movable in the direction X on rails 2.
  • the drive of the bridge 1 is carried out by through a drive motor 3.
  • a carriage 4 is mounted movable in the Y direction along the deck 1 under the action of a drive motor 5.
  • the drive motor 3 can be mounted on the bridge 1 and the displacement can be transmitted to the bridge by means of a rack disposed along one of the rails 2.
  • the drive motor 3 can also be mounted on the frame of the machine and the displacement can be transmitted to deck 1 by means of shafts or toothed belts or other transmission means of the same type.
  • the drive motor 5 can be mounted in a similar manner on the deck 1 or on the carriage 4 and the transmission of the movement can also be ensured by a drive pinion and a rack or by a shaft or even by a belt. toothed.
  • drive motors 3 and 5 there these are direct current motors driven by pulses, with incorporated tachometer generator, of a current execution in the trade for example of motors of type M 19 P and F 12 T from the company BBC.
  • a grinding head 10 is mounted for rotation on the carriage 4.
  • the grinding head 10 can, for example, be constructed in a manner as described in document DE-AS 19 66 260 (or its French correspondent FR 1 588 348 ). This means that in the rotating grinding head 10 is mounted a carriage movable in one direction and connected to an adjustable pressure device, which carries the grinding tool itself with the grinding motor. An adjustable pressure of the grinding tool perpendicular to the edge of the glass is thus possible.
  • the rotation of the grinding head 10 is ensured by a motor 11 which is also mounted on the carriage 4. This motor 11 and its control device will be described later.
  • a feeler roller 15 is mounted on an arm 14 and rolls on the outer contour of the glass sheet 16 to be ground.
  • the arm 14 is pivotally mounted, author of the axis of rotation 18 of the grinding head 10.
  • the feeler roller 15 is kept in uninterrupted contact with the edge of the glass sheet 16 by the effect of the rotor 20 of a motor.
  • constant torque mounted on a shaft 19 rigidly connected to the arm 14 and exerting on the arm 14 a constant torque in the direction of the glass sheet ( Figure 2).
  • the shaft 19 is extended upwards beyond the arm 14 and its end is connected to an arm 21 parallel to the arm 14 and of the same length.
  • This arm 21 carries at its other end a toothed wheel 22 which can rotate about a vertical axis 25.
  • a toothed wheel 23 is fixedly mounted on the carriage 4 and is connected to the toothed wheel 22 by through a chain 24.
  • a rotation measuring instrument 29 constituted by a sine-cosine potentiometer is mounted on the toothed wheel 22 centered on the axis 25.
  • An extension of the axis 25 is provided with an arm 26 at the end of which is mounted a so-called drag wheel 27.
  • This drag wheel 27 rolls on a horizontal upper plate 30.
  • the arm 26 always pivots thanks to the roller 27, in the opposite direction to that in which the feeler roller moves, so that the direction of movement of the touch roller is established at all times.
  • the sine-cosine potentiometer 29 converts the angular position of the arm 26 into electrical quantities which are used for the control of the drive motors 3 and 5 and of the motor 11.
  • FIG. 3 illustrates the mathematical relationships which exist between the location of the feeler roller 15 and that of the grinding head 10, and which are at the basis of the construction of the machine.
  • the fi g ure 3 denotes the angle which the arm 14 forms with the axis X and which also corresponds to the angle which the arm 26 carrying the trailing wheel 27 forms with the axis X.
  • X T and Y T are the coordinates of the location of the feeler roller
  • X K and Y K are the coordinates of the location of the grinding head 10.
  • a T designates the length of the arm 14, that is to say the distance separating the feeler roller 15 from the grinding head 10.
  • the angle ⁇ is measured continuously by the feeler roller system described above and the sine and cosine values of the angle 0 (are available directly as electrical voltages thanks to the sine-cosine potentiometer 29, these electrical voltages can be used directly to control the path of the grinding head.
  • the sine-cosine potentiometer 29 is, for example, a rotary potentiometer with four quadrants of the SCB 50 type from the company MEGA-TRON from Munich, Germany. Alternatively, one can also use, for example, the rotating generator of sine-cosine functions Art. n ° V 23 401 E 0012-B 001 from the company SIEMENS.
  • the potentiometer 29 has, as clearly shown in Figure 4, via the two sliding contacts 38, 39, a double voltage tap, both sliding contacts 38, 39 forming an angle of 90 ° with each other and being rigidly connected to each other, so that the first tap directly gives the value of the sine of the angle ⁇ and the another take gives directly the value of the cosine of the angle ⁇ .
  • the double socket 38, 39 rotates by virtue of the drag wheel 27, the movement of which is transmitted via the axis 25.
  • a tachometer generator 32 is mounted on the shaft 19 ( Figure 2) in addition to the constant torque motor 20.
  • the tachometer generator 32 provides an electrical voltage which is proportional to the angular speed of the shaft 19.
  • a digital signal generator which supplies a voltage of a frequency dependent on the angular speed of the shaft 19.
  • the signals of the tachometer generator or of the digital signal generator are used to compensate for the errors which occur when the feeler roller passes, for example around a 90 ° corner. This compensation is effected by the expansion of the shift register 42 by means of the tachometric generator 32.
  • the number of storage locations in the shift register of the memory 42 on the X axis or the Y axis corresponds precisely to the length A T arm of the feeler roller.
  • the speed of the feeler roller as a result of the pivoting of the arm 14, for example when passing around a corner at 90 °, becomes greater than the resulting grinding speed, thanks to the voltage supplied by the generator tachometer 32, the number of storage locations in the shift register of memory 42 is increased correspondingly.
  • the signals corresponding to the sine and cosine values of the potentiometer 29 then leave phase shifted from the shift register and are transmitted with this phase shift as set values via the conductors 44 and 46 to the control devices 45 and 47 for the drive motors 3 and 5.
  • the drive motors 3 and 5 are each coupled, as mentioned above, to a tachometer generator 48 or 49. These gener tachometric indicators 48 and 49 supply a voltage corresponding to the actual speed of the motors 3, 5 and these voltages are brought via the conductors 50, 51 to the regulating devices 45, 47 where they are compared with the reference control voltages coming from conductors 44, 46 and are used for the control of motors 3 and 5.
  • the signals from the tachogenerators 48, 49 are also used to control the motor 11 which rotates the grinding head to rotate the carriage mounted in the grinding head and carrying the grinding motor with the grinding wheel. in such a way that the pressure of the grinding wheel is always exerted perpendicular to the edge of the glass sheet.
  • the two sine-cosine potentiometers 54 and 55 are activated by means of the conductors 52 and 53 and these potentiometers are mechanically coupled to one another, by the connections 56, or are mounted in a single housing. and have a single common axis of rotation.
  • This double sine-cosine potentiometer is connected directly by the link 57 to the drive motor 11 of the head, so that the shaft of the double potentiometer rotates in synchronism with the grinding head.
  • the drive motor 11 is coupled to a tachometer generator 59 which, via the conductor 60, introduces the actual value of the speed of rotation of the grinding head into the regulating device 61.
  • the potentiometer 54 is connected via the control conductor 52 to the tachometer generator 48 of the X axis and the potentiometer 55 is connected via the control conductor 53 to the tachometer generator 49 of the Y axis. Both potentiometers are electrically connected to each other in a difference circuit and the setpoint voltage is obtained on the socket 63 of the potentiometer 54 and is brought via the conductor 62 to the regulating device 61. Thanks to this assembly, the motor 11 which directs the head 10 rotates in a manner corresponding to the preset preset voltage by means of the double sine-cosine potentiometer in connection with the tachynetric generator 59 forming the real value. When adjusting the head orientation, the setpoint voltage from the double sine-cosine potentiometer is then zero.
  • the double sine-cosine potentiometer 54, 55 also has the task of ensuring the correction of the effective grinding speed and this, by influencing the clock frequency of the shift register 42 by through the conductor 68.
  • This correction is carried out as follows: from the voltage supplied by the tachometer generator 48 and by the potentiometer 54 associated with this tachometer generator 48, for setting the taps 63, 73 caused by the head orienting motor 11, an electric voltage is produced in the switching element 70 and corresponds to the value cos 2 U X. Furthermore, the voltage in the switching element 72 corresponds to the value sin 2 U y because the voltage coming from the tachometer generator 49 associated with the potentiometer 55 is multiplied by the voltage coming from the tap 74 in the potentiometer 55.
  • the elements of switching 70, 72 are galvanic separation elements, that is to say direct current transformers, intended to avoid reactions due to the interconnection.
  • the outputs of the two switching elements 70, 72 are connected in series.
  • the sum of the resulting voltages corresponds to the cos 2 U X + sin 2 Uy function, which, from the result point of view, is nothing other than the resulting voltage U R corresponding to the resulting grinding speed.
  • the resulting voltage U R is present at the output of the switching element 75. It is applied to the clock signal generator 76, the output voltage of which is brought via the conductor 68 to the shift register 42 and serves setpoint value for the clock frequency by which the shift register 42 is paced or clocked.
  • the clock frequency of the register with offset 42 increases or decreases as a result of the switching described so that at the end of the account, the product of time and speed remains constant.
  • the shift register 42 shown in FIG. 4 can advantageously be part of a microcomputer.
  • FIG. 5 is a block diagram of the basic structure of such a microprocessor-controlled device, including the peripheral components necessary for this purpose.
  • the device comprises the proprenent central unit called 80 of the microcomputer, for example a microprocessor of the type 8085 from the company INTEL, the input and output unit 81 with the connection line E leading to the control device. and the connection line A leading to the display unit, the RAM memory 82 and the EPROM memory 83.
  • the memory expansion unit 84 which is also a memory RAM, and the interrupt processing unit 85.
  • the EPROM memory 83 retains its data even in the event of an interruption of the supply voltage. food. This memory 83 can be erased, for example by UV radiation.
  • the various interface blocks 86 to 93 are also connected to the bus system.
  • the interface block 86 adapts the sine voltage value X which is brought to the interface block 86 from the potentiometer. sine-cosine 29 via the line 40 (FIG. 4) and via the analog-digital converter 94.
  • the interface block 87 serves, in an analogous manner, for the adaptation of the value of cosine voltage Y which also comes from the sine-cosine potentiometer 29 and is brought to the interface block 87 via the line 41 and the analog-digital converter 95.
  • the microcomputer is programmed in such a way that it exhibits the properties of an expandable shift register.
  • the clock frequency which is produced by the clock signal generator 76 (FIG. 4), is brought via the line 68 to the analog to digital converter 96 and is adapted to the microcomputer using the block. interface 88.
  • This clock frequency is identical to the input or output clock frequency of the microcomputer.
  • the expansion of the shift register is ensured by the electrical voltage which is supplied by the tachometer generator 32 mounted on the shaft 19 ( Figure 2). This voltage is also digitized by an analog-digital converter 97 and is connected via the interface block 97 to the bus system of the microcomputer.
  • a voltage value introduced at input X via line 40 appears with the delay corresponding to output X (line 44) of the microcomputer, after the corresponding digital value has first been converted into an analog value in the digital-analog converter 98, since the following command already described requires analog values.
  • the same goes for the voltage value brought to input Y via line 41, which appears after time delay in the form of an analog value in command line 46 after the digital value has all first been converted to an analog value in the digital-to-analog converter 99.
  • the signal intended for erasing the shift register is introduced into the microcomputer via the following command input of the interface block 92.
  • This erasure signal is triggered by a potential-free contact 100 which belongs to the relay d8 in the wiring diagram of figure 8.
  • the interface block 93 provides a control signal which switches relay d2.
  • This relay d2 is also represented in the diagram in FIG. 8 and its mission is to signal the re-filling of the axes of the shift register, that is to say the fact that the shift register is ready.
  • FIG. 6 shows the motor 106 of the grinding wheel on the carriage 107 which can be moved on rails 109 by means of bushings with ball bearings 108.
  • the desired pressure of the grinding wheel on the edge of the glass sheet is produced by a constant torque motor 110 which acts on the carriage 107 by means of a shaft 112.
  • regulator 114 is used in which the value of setpoint is introduced by means of potentiometer 115.
  • a dynamonetric capsule 117 is inserted in the transmission system for the pressure force in order to supply the regulator 114, via line 119, with an electrical voltage which corresponds to the actual value of the mechanical pressure.
  • An essential element of the control device is a programming device, for example a programmable drum which is driven by a drive motor P m .
  • Discs forming cams are mounted on the periphery of the drum in order to actuate the limit switches P o to P 6 .
  • the time course of the actuation of the individual limit switches is illustrated in the diagram in FIG. 7 as a function of the angle of rotation of the programming drum.
  • the carriage 4 of the furniture machine ler occupies a position in which the limit switch b 1 actuated by the bridge 1 and the limit switch b 3 mounted on the bridge 1 and actuated by the carriage 4 are closed.
  • the arm 14 carrying the feeler roller 15 is oriented in the X direction.
  • the drive motor P m of the programming device is set in motion by actuation of the start key lbl, after which the programmer drum starts to rotate.
  • the switch Pl is first closed. This has the effect of actuating the relay dl which starts the drive motor 3 for moving the carriage 4 in the X direction.
  • the speed of movement in the X direction is determined by a preset voltage preset by the microphone -computer which is brought to regulator 45 via line 44 and contacts dl and d6 ( Figure 4).
  • the carriage 4 thus travels a distance in the direction X which corresponds at least to the length A T of the arm 14 carrying the feeler roller.
  • the voltage signals supplied by the sine-cosine potentiometer 29 are introduced via the lines 40, 41 in the shift register 42 and the shift register is filled with this information.
  • the activation of relay d2 is triggered via the interface block 93, which has the effect of releasing the signal output from the register with offset 42.
  • the bridge 1 which moves in the direction X actuated the limit switch b2, whereby the contacts of the relay dl are open and the relay d3 is activated.
  • the regulating devices 45 and 47 are therefore separated from the preset set voltages and are switched to the outputs of the shift register 42 which now takes over the subsequent control of the drive motors 3 and 5.
  • the constant torque motor 20 ( Figure 2) is activated to rotate the arm 14 carrying the feeler roller 15 towards the edge of the glass sheet 16 and keep this feeler roller 15 continuously in contact with the sheet of glass.
  • the contact P4 which is actuated during the continuation of the rotation of the programming drum actuates the relay d5, whereby the direction of rotation of the constant torque motor 110 regulating the grinding pressure (figure 11) is reversed and the grinding head is returned to its starting position.
  • the constant torque motor 20 of the feeler roller is switched off by the contact P4 and the relay d3 is tripped, which separates the regulating devices 45, 47 from the shift register.
  • the P5 contact closes, which again immobilizes the Pm motor of the programmer and energizes the relay d6.
  • the relay d6 connects the regulating device 45 via the relay d3 to a pre-established negative reference voltage which ensures that the bridge 1 returns in the direction X to its rest position.
  • the relay d6 opens again.
  • the relay d7 is activated by bl, whereby the regulating device 47 is connected to a pre-established negative reference voltage which causes the carriage 4 to return in the Y direction until the relay d7 is triggered by actuation. of the limit switch b3 by the carriage 4.
  • the programmer motor Pm is then restarted by the limit switch b3. Closing the contact P6 has the effect of exciting the relay d8, whereby, on the one hand, by the action of the constant torque motor 20 and an electromagnet not shown, the arm 14 and thus the roller probe 15 are brought into their rest position and, on the other hand, by another contact of relay d8, the shift register 42 is erased.
  • the programmer cycle continues until the Po contact is actuated, which ends the grinding cycle and disables the programmer motor. The machine is thus ready for a new grinding cycle.
  • the sine-cosine potentiometer 29 serves as a measuring instrument for determining the path of the feeler roller 15 and intervenes to establish the speed ratio in the X direction and in the Y direction, it being understood that the analog values supplied by the sine-cosine potentiometer are stored after digitalization in the shift register.
  • the position of the feeler roller can, for example, be determined by means of an auxiliary coordinate system immediately by a digital signal generator.
  • a device operating according to this principle is described with reference to FIGS. 9 and 10. It is also possible to determine the path coordinates of the feeler roller by using electronic components. Such an embodiment operating by means of electronic components is described in detail with reference to FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 9 is a plan view of the main parts of the grinding machine of the type shown in Figure 1, bearing the bridge 1 which can move on the rails 2, the carriage 4 which can move along of the bridge 1 and the probing system formed by the arm 14 and the feeler roller 15.
  • the movement of the bridge 1 in the direction X is controlled by the drive motor 3 and the movement of the carriage 4 in the direction Y is controlled by the drive motor 5 mounted on the carriage 4.
  • the motor 11 which is also mounted on the carriage 4 serves to rotate the grinding head 10 so that the pressure is always exerted perpendicular to the edge of the glass sheet.
  • a second carriage device also movable in two perpendicular directions in which the carriage 124 is mounted movable along the rail 125 in the direction X and of the rail 126 in the direction Y.
  • the rail 125 along X is guided on the pair of rails 128, 128 ′ so that it can move parallel to it, while the rail 126 along Y can move on the Pai re rails 129, 129 'parallel to it.
  • the carriage 124 is coupled, by means of the coupling rod 132 shown diagrammatically, to the center of the feeler roller 15 with a view to accompanying it so that the carriage 124 describes a path which corresponds to the path of the feeler roller 15.
  • a digital signal generator 134 for the X direction is provided on the rail 126 and a digital signal generator 135 for the Y direction is provided on the rail 125.
  • the gear wheels for driving the rotors of the digital signal generators 134, 135 each mesh with racks, not shown, which are arranged along the rails 128 ′, 129.
  • racks not shown, which are arranged along the rails 128 ′, 129.
  • other assemblies of the digital signal generators are also possible, provided that they are mechanically connected to the carriage 124.
  • the digital signal generators 134, 135, they provide two-sign rotational pulses, i.e. when the digital signal generators move in the first direction, positive voltage pulses are produced and when they move in the opposite direction, the voltage pulses produced are negative.
  • the pulses from the digital signal generators 134 and 135 are supplied to a microcomputer 137 with a shift register characteristic.
  • the microcomputer supplies, with the corresponding delay, positive or negative control pulses, via the forward-reverse difference sensor 138, to the digital-analog converter 139, from which the corresponding analog value arrives. to the amplifier 140 which, for its part, controls the drive motor 3 intended to move the grinding head in the X direction.
  • the tachometer generator 141 coupled to the drive motor 3 serves to compare the set value and the actual value.
  • the pulse generator 142 also coupled to the axis of the drive motor 3 has the task, at the end of the path of the grinding head, of bringing the forward / reverse difference counter 138 to zero , that is to say that the drive motor 3 rotates until the actual starting position, in which the counter 138 is at zero, is again reached.
  • control for the drive motor 5 is designed to move the grinding head in the Y direction.
  • the control signals from the microcomputer 137 are supplied via the counter. forward - reverse 148 and digital-analog converter 149, to the amplifier 150 which, for its part, governs the speed of rotation and the direction of rotation of the drive motor 5.
  • the tachometer generator 151 which is coupled to the axis of the drive motor 5 supplies the actual speed value and the generator 152 supplies, at the end of the journey, if at this time the counter 148 has not returned to zero, as many control pulses preceded by the necessary sign as it is necessary for the sensor 148 to return to zero, so that the exact starting position is reached.
  • the control of the machine corresponds to the control of the embodiment described above in relation to FIGS. 4 to 8.
  • the voltages supplied by the tachometric generators 141 and 151 are used to control the head turning motor 11 by activating, via lines 52, 53, the double sine-cosine potentiometer 54, 55 shown in FIG. 4.
  • the voltages on this double sine-cosine potentiometer 54, 55 can again be used to control the frequency generator clock 76 which determines the rhythm or the cadence of the microcomputer.
  • the microcomputer 137 with shift register characteristic includes a deletion of the empty storage locations simultaneously on the two axes. If this is not so, oscillations could appear in the forward speed when empty locations appear simultaneously on the two axes.
  • the grinding machine including the feeler system, is basically constructed in the same way as that described in front of Figure 9.
  • the bridge 1 can be moved along the rail 2 in the X direction by means of the drive motor 3 and the carriage 4 is moved along the bridge 1 in the direction Y by means of the drive motor 5.
  • the feeler system mounted on the carriage 4 is again fortified with the arm 14 and the roller 15.
  • the rotor 20 of an engine at constant torque acting on the arm 14 ensures that the roller 15 remains in contact with the edge of the glass sheet 16.
  • the motor 11, which is also mounted on the carriage 4, is designed to rotate the grinding head 10 each time so that the wheel is always pressed perpendicularly to the edge of the glass.
  • a sine-cosine rotation potentiometer 155 is also coupled to the axis of rotation of the arm 14 carrying the feeler roller 15.
  • a potentiometer 156 is mounted parallel to a rail 2 for the X direction and a potentiometer 158 is provided in parallel at bridge 1 for direction Y.
  • a sliding contact 159 is provided on bridge 1; the electric voltage obtained from the potentiometer 156 constitutes a measurement of the position of the center of the grinding head 10 on the axis of the coordinates X.
  • the sliding contact 160 which is mounted on the carriage 4 takes, for its part, from the potentiometer 158, an electric voltage which constitutes a measure of the position of the center of the grinding head 10 on the axis of coordinates Y.
  • the path coordinates of the center of the grinding head can thus be determined simply.
  • the electronic circuit now has the function of determining from these data the path coordinates of the center of the feeler roller preceding the grinding head. This goal is obtained by the means cited on the basis of the mathematical relationship below.
  • the values corresponding to the sine and the cosine of the angle ⁇ are obtained from the sine-cosine potentiometer 155. These values allow the path coordinates of the feeler roller to be calculated immediately as indicated by means of voltages corresponding to the coordinates path X s and Y s obtained via path potentiometers 156 and 158.
  • the electronic processing of the signals coming from the potentiometers 155, 156 and 158 comes from the assembly shown in FIG. 12.
  • the voltage obtained at the sinus tap 162 is combined via the galvanic separating element 163 with the voltage present at the sliding contact 159.
  • the voltage resulting from these two voltages is brought via the line 164 to the servo-amplifier 165 as the reference voltage.
  • the servo-amplifier 165 drives a combined measurement system formed by a motor 166, a tachymeter generator 167, a pulse generator 168 and a rotational patentiometer 169.
  • the tachometer generator 167 supplies the actual voltage which is brought to the amplifier-servicer 165 by the line 161.
  • the rotary potentiometer 169 supplies by the line 170 the signal qualified as feedback signal so that it is formed with the voltage value introduced by the line 164 a difference of voltage which, as such, controls the motor 166. In this case, therefore, it is an inertia control; for an exact inertia the difference in tension is equal to zero.
  • the digital signal generator which is also coupled to the motor 166 corresponds to the digital signal generator 134 of Figure 10 and provides the path signals which are then used later as described in connection with Figure 10, to which reference should be made for this peculiarity.
  • the processing of the voltages obtained from the potentiometer 156 at the sliding contact 160 and from the sinus-cosine rotation potentiometer 155 at the cosine socket 172 is carried out in an analogous manner by means of the galvanic separating element 173, of the servo amplifier 175 and the combined measurement system formed by the motor 176, the tachometric generator 167, the digital signal generator 178 and the rotary potentiometer 179.
  • the digital signal generator 178 corresponds to the digital signal generator 135 of FIG. 10 and provides the path signals for the Y axis which are processed as described with reference to Figure 10.
  • a control circuit for regulating the grinding pressure when moving around a sheet of glass in particular for changing the pressure when passing around the corners is illustrated in Figure 11.
  • the mounting of the movable carriage 107 with the grinding head 106, the constant torque motor 110, the dynamotnetric capsule 117 and the regulator 114 corresponds to that shown in FIG. 6.
  • the programming around the illustrated periphery is intended for a sheet of glass with several corners and it essentially comprises a current digital preselection counter 180 having ten preselection possibilities by which the grinding pressure can be increased or decreased in a maximum of five corners and, when the corners have been crossed, this pressure can each time be reduced to its normal value.
  • the potentiometer R1 is used, while the level of the grinding pressure on the individual corners of the glass sheet of the series is adjusted by means of the potentiometers R2 to R6.
  • the control voltage for the regulator 114 which advantageously has the form of a four-quadrant servo-amplifier, is supplied to the regulator 114 via the line 182 and the contact P2.
  • the patent sensor R7 is used to adjust the value of the withdrawal force of the constant torque motor 10 and the control voltage thus adjusted is supplied to the amplifier 114 via the contact d5.
  • the control signals for the modification of the grinding pressure at the corners are supplied by the tachometer machine 32 which also ensures the expansion of the shift register which is controlled by the line 183.
  • the signals supplied by the tachometer machine 32 correspond to the angular speed of the arm 14 on which the feeler roller 15 is mounted. Since the grinding pressure should only be changed for relatively sharp angles, since only angles smaller or equal to 90 ° are critical for the grinding pressure, the tension of the tachometer machine 32 is applied to a device measurement trigger 184. The desired switching point is set in this measurement trigger device using potentiometer 185, that is to say it is thus established from which corner angle a modification of grinding pressure must be performed. If when the sensor roller 15 reaches a corner, the tachometer machine 32 produces a ten - sion that operates the trigger device 184, the dl3 relay is actuated for a short period of time.
  • the relay dl4 is energized by the relay dl3 and is then maintained spontaneously.
  • the relay dl4 simultaneously supplies the digital preset counter 180 which, at this time, is still at zero, by means of the counting clock pulses taken from the clock signal generator 76 which controls the shift register.
  • the preselection counter 180 is programmed so that after a constant path distance, which corresponds to the length A T of the arm of the feeler roller 14, the relay Zl of the counter operates.
  • the relay Zl ensures that the potentiometer R2 has the set value, whereas before that, it was the potentiometer Rl which was responsible for it. During the following preselection, it is determined for which travel distance the potentiometer R2 remains switched on.
  • the relay d14 is again closed and the operation which has just been described is repeated, this time via the preselection relays Z3 and Z4.
  • the described operation is repeated again, through the preselection relays Z5 and Z6.
  • the grinding pressure can, in this way, and with the help of this system, be adjusted to a desired value for a number of wedges of up to five, independently for each of them, i.e. say that each corner can be treated with another piece of furniture pressure age.
  • the digital preset counter 160 is reset to zero by the control device of the grinding machine via the erasing input 186.

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Abstract

L'invention concerne la pilotage automatique d'une machine le long des bords d'un objet tel une feuille de verre, en vue du travail de ces bords ou de régions de la surface de l'objet repérables par rapport aux bords. L'invention propose un procédé de pilotage d'une telle machine dans laquelle la position de l'outil de travail monté sur un chariot mobile dans deux directions perpendiculaires est déterminé par un programme, ce programme étant établi à l'aide d'un organe de palpage des bords de l'objet à travailler, articulé sur le chariot qui porte l'outil de travail, monté à l'avant de ce chariot, et qui relève les coordonnées des points du trajet que devra suivre l'outil de travail. Les valeurs ainsi relevées sont transformées en signaux, stockés dans un registre à décalage puis utilisés pour commander les moteurs d'entraînement du chariot qui porte l'outil de travail. L'invention est applicable au pilotage d'une machine de meulage des bords de feuilles de verre.

Description

  • La présente invention concerne le pilotage automatique d'une machine de travail du pourtour d'une feuille de verre, notamment d'une machine de meulage des bords, machine dont la tête de travail portant l'outil de travail est montée sur un chariot qui se déplace suivant deux directions X et Y rectangulaires pour suivre le contour de la feuille de verre immobilisée sur un support.
  • Une machine de ce type pour meuler les bords de feuilles de verre est décrite par exemple dans le document DE-OS 2 856 519. Dans cette réalisation connue, les moteurs d'entrainenent du chariot suivant les directions X et Y sont commandés par un dispositif de commande numérique dans lequel les informations sur le trajet du chariot sont enregistrées sur une bande perforée. Dans une autre machine à meuler les bords de feuilles de verre, du type précité, décrite dans le document DE-AS 1 950 819, le chariot est guidé par un palpeur le long d'un gabarit dont la forme correspond à celle de la feuille de verre à travailler.
  • Dans les machines connues destinées à meuler les bords d'une feuille de verre, le trajet de l'outil de meulage est déterminé par le programme préétabli ou par le gabarit rigide. Ceci a pour conséquence que ces machines sont prévues pour travailler des feuilles de verre ayant une forme et une taille constante, et lorsqu'on désire travailler des feuilles de verre différentes, il faut changer le programme ou le gabarit.
  • En outre, dans les deux cas, il faut positionner la feuille de verre à travailler vis à vis de la machine, de façon très précise, ce qui constitue une opération longue et nécessite un matériel sophistiqué.
  • La présente invention a pour but de piloter une machine de travail des bords d'une feuille de verre, en particulier une machine à meuler les bords, pour laquelle aucun programme préétabli n'est nécessaire. Cette machine est guidée par la feuille de verre elle-même, quelle que soit sa forme, sans aucune intervention particulière lorsque des feuilles de verre de formes différentes se succèdent, et sans aucun positionnement précis du verre.
  • Suivant l'invention ceci est réalisé par le fait que le programme de pilotage du trajet est déterminé, pour une distance définie, devant l'outil de travail, au moyen d'un palpeur monté sur le chariot portant l'outil de travail, devant ledit outil, et palpant les bords de la feuille de verre, les coordonnées X et Y des points du bord repérés par le palpeur étant entrées dans le registre à décalage d'une mémoire et étant utilisées après un certain décalage de temps pour commander les moteurs de positionnement du chariot suivant les directions X et Y.
  • A l'inverse des dispositifs connus, le dispositif de l'invention n'exige ni programme préétabli propre à chaque forme de vitrage, ni gabarit, le programme de trajet est déterminé par le chariot porte-outil lui-même qui explore le contour de la feuille à travailler.
  • Conformément à l'invention, seule une partie relativement courte du trajet située immédiatement avant l'outil de meulage est explorée et les informations de trajet de l'outil de meulage pour cette partie, sont introduites dans une mémoire de laquelle elles sont extraites de manière continue après un laps de tenps faisant suite à leur enregistrement, qui correspond au tenps de parcours par le chariot de la distance séparant le palpeur de l'outil de meulage.
  • Etant donné que pour le premier segment du trajet qui correspond à la courte distance entre le palpeur et l'outil, on ne dispose d'aucune information, un pilotage extérieur est prévu ; mais dès que cette courte distance est franchie, le registre à décalage, qui est alors rempli, prend en charge le pilotage ultérieur.
  • Grâce à l'invention, il devient possible de meuler successivement des feuilles de verre de n'inporte quelle forme en n'importe quelle succession mais aussi de supprimer des mises en référence de la feuille de verre. Ceci élargit considérablement le domaine d'utilisation de la machine à meuler et supprime les temps d'arrêt dont il fallait nécessairement tenir ccrrpte dans les machines à meuler connues de ce type pour le passage d'un programme à un autre.
  • L'invention est prévue pour piloter une machine à meuler les bords d'une feuille de verre mais elle peut également servir à piloter une machine quelconque de travail des bords d'une feuille de verre ou de régions de sa surface repérables par rapport aux bords.
  • Ainsi, par exemple, certaines feuilles de verre sont pourvues sur leurs bords ou sur la région de leurs faces proche des bords, d'une bande conductrice de l'électricité ou d'une bande décorative ; des machines du type de celle de l'invention équipées d'un système de pilotage automatique, peuvent déposer de telles bandes.
  • Par ailleurs, l'invention peut également servir à simplement enregistrer le programme du trajet que devrait effectuer un outil de meulage notamment pour contrôler la forme d'un vitrage par comparaison des valeurs ainsi enregistrées avec des valeurs de référence mises en mémoire.
  • Une première forme d'exécution d'un dispositif servant à réaliser l'invention au moyen d'un outil monté sur un chariot déplaçable suivant deux directions X-Y, par exemple d'une tête de meulage, est tel que, pour une vitesse résultante préétablie de l'outil, c'est-à-dire pour une somme constante des vitesses du chariot dans la direction X et dans la direction Y, le rapport des vitesses des deux moteurs d'entraînement suivant X et suivant Y est réglé au moyen d'un palpeur qui comporte un bras pouvant pivoter autour de l'axe de rotation de la tête de meulage et un galet palpeur monté sur ce bras pivotant, précédant la tête de meulage, pressé contre le bord de la feuille de verre et suivant ainsi son contour, étant entendu que les coordonnées des points du trajet du galet palpeur sont relevées de manière continue converties en signaux et que les signaux ainsi obtenus sont fournis au circuit de commande pour les moteurs d'entraînement suivant les direction X et Y par l'intermédiaire d'une mémoire à registre à décalage tenant compte de la distance séparant le galet palpeur et la meule.
  • Pour la mesure de la direction du déplacement du galet palpeur, il est prévu, dans ce cas, un instrument de mesure de rotation couplé au galet palpeur, décrivant le même trajet que le centre de ce galet palpeur, mais dont la position angulaire spatiale est invariable, dont l'axe de rotation pourvu d'une ou de plusieurs prises d'information est muni d'une roulette traînée qui roule contre une plaque plane et qui se règle ainsi toujours dans la direction opposée à la direction du déplacement. Les informations nécessaires concernant le trajet peuvent, dans ce cas, être obtenues par l'intermédiaire des prises d'information de l'instrument de mesure de la rotation.
  • Dans une autre forme d'exécution d'un dispositif conforme à l'invention, le programme du trajet est déterminé par le fait que, pour une vitesse résultante préétablie de l'outil, un galet palpeur roulant sur le bord de la feuille de verre, précédant la tête de meulage, est prévu sur le chariot sur un bras pouvant pivoter autour du centre de la tête de meulage et un deuxième chariot déplaçable suivant deux directions perpendiculaires est couplé à ce galet palpeur de manière à l'accompagner, les coordonnées des points du trajet de ce dernier étant fournies par des générateurs de signaux numériques reliés mécaniquement à ce second chariot, les signaux fournis par les générateurs de signaux numériques étant transmis à une mémoire à registre à décalage ou à un micro-ordinateur à caractéristique de registre à décalage. Au lieu d'utiliser un second chariot à mouvement ccnposé pour actionner les générateurs de signaux numériques, on peut aussi obtenir les coordonnées des points du trajet du galet palpeur par voie électrique à partir de tensions électriques obtenues de deux potentiomètres de trajet disposés parallèlement à l'axe X et à l'axe Y et indiquant le position du chariot à mouvement ccnposé et d'un instrument de mesure de rotation à caractéristiques de sinus-cosinus qui est couplé au bras portant le galet palpeur.
  • La tête de meulage portant la meule tournante peut en principe être montée fixe sur le chariot à double mouvement. Il est cependant avantageux que la tête de meulage soit montée sur le chariot à double mouvement de manière à pouvoir tourner autour de l'axe de rotation de la meule de sorte que, pendant un déplacement autour de la feuille de verre, elle effectue une rotation de 360°. On peut de cette façon monter l'outil de meulage à l'intérieur de la tête de meulage sur un autre chariot pouvant être déplacé perpendiculairement au bord de la feuille de verre et on peut presser ce chariot avec une force réglable contre le bord de la feuille de verre. Les signaux de commande obtenus lors du pilotage conforme à l'invention peuvent, pour une telle tête de meulage tournante et dans une autre réalisation de l'invention, être utilisés également pour la commande du mouvement de rotation de la tête de meulage.
  • Dans une réalisation avantageuse de l'invention, le diamètre du galet palpeur correspond au diamètre de la meule. On simplifie de cette façon le circuit de commande pour les moteurs d'entraînement.
  • Pour produire la pression avec laquelle le galet palpeur est pressé contre le bord de la feuille de verre, un moteur électrique à couple constant est de préférence nonté sur l'axe de pivotement du bras pivotant portant le galet palpeur.
  • D'autre particularités et d'autres réalisations avantageuses de l'invention ressortiront clairement des revendications et de la description suivantes dans laquelle deux exemples de réalisation préférés de l'invention sont décrits plus en détail avec références aux dessins annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 illustre la structure mécanique d'une première forme d'exécution de la machine à meuler conforme à l'invention dont les éléments principaux sont représentés schématiquement ;
    • - la figure 2 est une vue en élévation de côté du dispositif de palpage utilisé dans le dispositif représenté sur la figure 1 ;
    • - la figure 3 est un diagramme destiné à expliquer les relations mathématiques entre la position du galet palpeur et celle de la meule ;
    • - la figure 4 est le schéma de commtation pour le pilotage de trajet électronique de la tête de meulage .
    • - la figure 5 est une vue schématique de la structure d'un micro-ordinateur pour le pilotage de trajet électronique, y inclus les composants périphériques ;
    • - la figure 6 est une vue schématique de la construction et du circuit de commande pour la régulation de la pression de meulage ;
    • - la figure 7 est un tableau schématique illustrant le déroulement des fonctions d'un mécanisme de commutation de programme pour la commande par courant fort de la machine ;
    • - la figure 8 illustre le schéma de câblage pour la commande par courant fort de la machine à meuler ;
    • - la figure 9 est une vue d'une deuxième forme d'exécution d'une machine à meuler conforme à l'invention comportant un deuxième chariot à double mouvement couplé au galet palpeur en vue de l'accompagner et dont la position est indiquée par des générateurs de signaux numériques;
    • - la figure 10 illustre le système électronique d'exploitation et de commande pour les moteurs de positionnement de la tête de meulage dans la forme d'exécution représentée sur la figure 9 ;
    • - la figure 11 est une vue d'une autre forme d'exécution d'une machine à meuler conforme à l'invention, dans laquelle la position du galet palpeur est déterminée à l'aide de composants électriques ;
    • - la figure 12 illustre le système électronique de commande pour la détermination de la positon du galet palpeur dans la forme d'exécution représentée à la figure 11 et le système électronique de commande pour les moteurs de positionnement de la tête de meulage
    • - la figure 13 est le schéma de commutation d'une régulation préprogrammable de la pression de meulage lors du passage autour des coins de la feuille de verre, cette régulation pouvant être utilisée pour les deux formes d'exécution du dispositif représenté aux dessins.
  • La structure mécanique de la machine à meuler conforme à l'invention est illustrée dans ses parties essentielles sur la figure 1. La machine comporte un pont 1 déplaçable dans la direction X sur des rails 2. L'entraînement du pont 1 s'effectue par l'intermédiaire d'un moteur d'entraînement 3. Un chariot 4 est monté déplaçable dans la direction Y le long du pont 1 sous l'action d'un moteur d'entraînement 5. Le moteur d'entraînement 3 peut être monté sur le pont 1 et le déplacement peut être transmis au pont par l'intermédiaire d'une crémaillère disposée le long d'un des rails 2. En variante, le moteur d'entraînement 3 peut aussi être monté sur le bâti de la machine et le déplacement peut être transmis au pont 1 par l'intermédiaire d'arbres ou de courroies dentées ou d'autres moyens de transmission du même type. Le moteur d'entraînement 5 peut être monté d'une manière analogue sur le pont 1 ou sur le chariot 4 et la transmission du mouvement peut également être assurée par un pignon d'entraînement et une crémaillère ou par un arbre ou encore par une courroie dentée.
  • Il est aussi possible de monter le moteur d'entraînement 5 sur le bâti de la machine et de transmettre la force motrice au chariot 4 par un deuxième pont qui s'étend au-dessus de la machine dans la direction X, comme dans le cas du dispositif décrit dans le document DE-PS 26 46 062 (ou son correspondant français FR 2 367 710).
  • En ce qui concerne les moteurs d'entraînement 3 et 5, il s'agit de moteurs à courant continu pilotés par inpulsions, avec générateur tachymétrique incorporé, d'une exécution courante dans le commerce par exenple de moteurs du type M 19 P et F 12 T de la société BBC.
  • Une tête de meulage 10 est montée tournante sur le chariot 4. La tête de meulage 10 peut, par exenple, être construite d'une manière telle que décrite dans le document DE-AS 19 66 260 (ou son correspondant français FR 1 588 348). Cela signifie que dans la tête de meulage tournante 10 est monté un chariot déplaçable dans une direction et relié à un dispositif de pression réglable, qui porte l'outil de meulage proprement dit avec le moteur de meulage. Une pression réglable de l'outil de meulage perpendiculairement au bord du verre est ainsi possible. La rotation de la tête de meulage 10 est assurée par un moteur 11 qui est aussi monté sur le chariot 4. Ce moteur 11 et son dispositif de commande seront décrits plus loin.
  • A l'avant du chariot 4, l'avant étant déterminé par rapport à son sens de déplacement (flèche F), un galet palpeur 15 est monté sur un bras 14 et roule sur le contour extérieur de la feuille de verre 16 à meuler. Le bras 14 est monté pivotant auteur de l'axe de rotation 18 de la tête de meulage 10. Le galet palpeur 15 est maintenu en contact ininterrompu avec le bord de la feuille de verre 16 par l'effet du rotor 20 d'un moteur à couple constant monté sur un arbre 19 relié rigidement au bras 14 et exerçant sur le bras 14 un couple constant en direction de la feuille de verre (figure 2).
  • L'arbre 19 est prolongé vers le haut au-delà du bras 14 et son extrémité est reliée à un bras 21 parallèle au bras 14 et de même longueur. Ce bras 21 porte à son autre extrémité une roue dentée 22 pouvant tourner autour d'un axe vertical 25. Au dessus de l'arbre 19, une roue dentée 23 est montée fixe sur le chariot 4 et est reliée à la roue dentée 22 par l'intermédiaire d'une chaîne 24. Ce montage a pour conséquence que l'axe de la roue dentée 22 décrit le même trajet que celui du galet palpeur 15, la position angulaire de la roue dentée 22 lors du déplacement autour de la feuille de verre restant toutefois inchangée.
  • Un instrument de mesure de rotation 29 constitué par un potentiomètre sinus-cosinus est monté sur la roue dentée 22 centrée sur l'axe 25. Un prolongement de l'axe 25 est pourvu d'un bras 26 à l'extrémité duquel est montée une roulette dite roulette traînante 27.
  • Cette roulette traînante 27 roule sur une plaque supérieure horizontale 30. Lorsque le galet palpeur 15 roule sur le bord de la feuille de verre 16, le bras 26 pivote toujours grâce à la roulette 27, dans le sens opposé à celui dans lequel le galet palpeur se déplace, de sorte que le sens du déplacement du galet palpeur est établi à tout moment. Le potentiomètre sinus-cosinus 29 convertit la position angulaire du bras 26 en des grandeurs électriques qui sont utilisées pour la commande des moteurs d'entraînement 3 et 5 et du moteur 11.
  • La figure 3 illustre les relations mathématiques qui existent entre l'emplacement du galet palpeur 15 et celui de la tête de meulage 10, et qui sont à la base de la construction de la machine. Sur la fi- gure 3, désigne l'angle que le bras 14 forme avec l'axe X et qui correspond aussi à l'angle que le bras 26 portant la roulette traînante 27 forme avec l'axe X. XT et YT sont les coordonnées de l'emplacement du galet palpeur 15, XK et YK sont les coordonnées de l'emplacement de la tête de meulage 10. AT désigne la longueur du bras 14, c'est-à-dire la distance séparant le galet palpeur 15 de la tête de meulage 10. Entre l'emplacement de la tête de meulage et l'emplacement du galet palpeur on peut établir la relation suivante :
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
  • Si l'on calcule les différentielles des valeurs X et Y, on obtient:
    Figure imgb0003
  • Etant donné que l'angle α est mesuré en continu par le système à galet palpeur décrit plus haut et que les valeurs de sinus et de cosinus de l'angle 0( sont disponibles directement comme tensions électriques grâce au potentiomètre sinus-cosinus 29, ces tensions électriques peuvent être utilisées directement pour le pilotage du trajet de la tête de meulage.
  • Le potentiomètre sinus-cosinus 29 est, par exemple, un potentiomètre tournant à quatre cadrants du type SCB 50 de la société MEGA-TRON de Munich, Allemagne. En variante, on peut aussi utiliser, par exemple, le générateur tournant de fonctions sinus-cosinus Art. n° V 23 401 E 0012-B 001 de la société SIEMENS. Le potentiomètre 29 présente, comme le montre clairement la figure 4, par l'intermédiaire des deux contacts coulissants 38, 39, une double prise de tension, les deux contacts coulissants 38, 39 formant un angle de 90° l'un avec l'autre et étant reliés rigidement l'un à l'autre, de sorte que la première prise donne directement la valeur du sinus de l'angle α et l'autre prise donne directement la valeur du cosinus de l'angle α . La double prise 38, 39 tourne grâce à la roulette traînante 27 dont le mouvement est transmis par l'intermédiaire de l'axe 25.
  • Un générateur tachymétrique 32 est monté sur l'arbre 19 (figure 2) en plus du moteur à couple constant 20. Le générateur tachymétrique 32 fournit une tension électrique qui est proportionnelle à la vitesse angulaire de l'arbre 19. En lieu et place d'un générateur tachymétrique, on peut aussi utiliser un générateur de signaux numériques qui fournit une tension d'une fréquence dépendant de la vitesse angulaire de l'arbre 19. Les signaux du générateur tachymétrique ou du générateur de signaux numériques sont utilisés pour compenser les erreurs qui se produisent lors du passage du galet palpeur, par exemple autour d'un coin à 90°. Cette conpensation s'effectue par l'expansion du registre à décalage 42 au moyen du générateur tachymétrique 32. Si la vitesse périphérique du galet palpeur correspond, par exemple, à la vitesse de meulage résultante, c'est-à-dire à la somme géométrique des vitesses sur les axes X et Y, le nombre des emplacements de stockage dans le registre à décalage de la mémoire 42 sur l'axe X ou sur l'axe Y correspond avec précision à la longueur AT du bras du galet palpeur. Lorsque, par contre, la vitesse du galet palpeur, par suite du pivotement du bras 14, par exemple lors du passage autour d'un coin à 90°, devient supérieure à la vitesse de meulage résultante, grâce à la tension fournie par le générateur tachymétrique 32, le nombre des enplacements de stockage dans le registre à décalage de la mémoire 42 est accru de manière correspondante. Les signaux correspondants aux valeurs de sinus et de cosinus du potentiomètre 29 sortent alors déphasés du registre à décalage et sont transmis avec ce déphasage en tant que valeurs de consigne par l'intermédiaire des conducteurs 44 et 46 aux appareils de régulation 45 et 47 pour les moteurs d'entraînement 3 et 5.
  • Pour les appareils de régulation 45 et 47, on peut, par exemple, utiliser des appareils de régulation de régime à transistor à quatre quadrants rythmés par des inpulsions d'horloge du modèle SMC, type 280 a, de la société HAUSER-ELEKTPONIK.
  • Les moteurs d'entraînement 3 et 5 sont couplés chacun, comme mentionné plus haut, à un générateur tachymétrique 48 ou 49. Ces générateurs tachymétriques 48 et 49 fournissent une tension correspondant à la vitesse réelle des moteurs 3, 5 et ces tensions sont amenées par l'intermédiaire des conducteurs 50, 51 aux appareils de régulation 45, 47 où elles sont comparées aux tensions de commande de consigne provenant des conducteurs 44, 46 et sont utilisées pour la commande des moteurs 3 et 5.
  • Les signaux provenant des générateurs tachymétriques 48, 49 servent, en outre, à commander le moteur 11 qui assure la rotation de la tête de meulage pour faire tourner le chariot monté dans la tête de meulage et portant le moteur de meulage avec la meule d'une manière telle que la pression de la meule soit toujours exercée perpendiculairement au bord de la feuille de verre. A cet effet, les deux potentiomètres sinus-cosinus 54 et 55 sont activés par l'intermédiaire des conducteurs 52 et 53 et ces potentiomètres sont couplés mécaniquement l'un à l'autre, par les liaisons 56, ou sont montés dans un seul boîtier et comportent un seul axe de rotation commun. Ce potentiomètre sinus-cosinus double est relié directement par la liaison 57 au moteur d'entraînement 11 de la tête, de sorte que l'arbre du potentiomètre double tourne en synchronisme avec la tête de meulage. Le moteur d'entraînement 11 est couplé à un générateur tachymétrique 59 qui, par l'intermédiaire du conducteur 60, introduit la valeur réelle du régime de rotation de la tête de meulage dans l'appareil de régulation 61.
  • Le potentiomètre 54 est connecté par l'intermédiaire du conducteur de commande 52 au générateur tachymétrique 48 de l'axe X et le potentiomètre 55 est connecté par l'intermédiaire du conducteur de commande 53 au générateur tachymétrique 49 de l'axe Y. Les deux potentiomètres sont reliés électriquement l'un à l'autre dans un circuit de différence et la tension de consigne est obtenue sur la prise 63 du potentiomètre 54 et est amenée par l'intermédiaire du conducteur 62 à l'appareil de régulation 61. Grâce à ce montage, le moteur 11 qui oriente la tête 10 tourne d'une manière correspondant à la tension de consigne préétablie par l'intermédiaire du potentiomètre sinus-cosinus double en liaison avec le générateur tachynétrique 59 formant la valeur réelle. Lors d'un réglage de l'orientation de la tête, la tension de consigne provenant du potentiomètre sinus-cosinus double est alors égale à zéro.
  • Le potentiomètre sinus-cosinus double 54, 55 a également pour tâche d'assurer la correction de la vitesse de meulage effective et ce, en influençant la fréquence d'horloge du registre à décalage 42 par l'intermédiaire du conducteur 68. Cette correction s'effectue de la manière suivante : à partir de la tension fournie par le générateur tachymétrique 48 et par le potentiomètre 54 associé à ce générateur tachymétrique 48, pour le réglage des prises 63, 73 provoqué par le moteur orientateur de tête 11, une tension électrique est produite dans l'élément de commtation 70 et correspond à la valeur cos2 UX. Par ailleurs, la tension dans l'élément de commutation 72 correspond à la valeur sin2 Uy car la tension provenant du générateur tachymétrique 49 associé au potentiomètre 55 est multipliée par la tension provenant de la prise 74 dans le potentiomètre 55. Les éléments de commutation 70, 72 sont des éléments de séparation galvaniques, c'est-à-dire des transformateurs de courant continu, destinés à éviter des réactions dues à l'inter-connexion. Les sorties des deux éléments de commutation 70, 72 sont connectées en série. La somme des tensions qui en résulte correspond à la fonction cos2 UX + sin2 Uy, ce qui, du point de vue résultat, n'est rien d'autre que la tension résultante UR correspondant à la vitesse de meulage résultante. La tension résultante UR est présente à la sortie de l'élément de commutation 75. Elle est appliquée au générateur de signaux d'horloge 76 dont la tension de sortie est amenée par l'intermédiaire du conducteur 68 au registre à décalage 42 et sert de valeur de consigne pour la fréquence d'horloge par laquelle le registre à décalage 42 est rythmé ou cadencé.
  • Lorsque la vitesse de meulage résultante se modifie, par exenple par réglage de la donnée de valeur de consigne aux potentiomètres 34, 35 dont les contacts coulissants sont connectés aux bornes 38, 37 du potentiomètre sinus-cosinus 29, la fréquence d'horloge du registre à décalage 42 augmente ou diminue par suite de la commutation décrite de sorte qu'en fin de conpte, le produit du temps et de la vitesse reste constant. Le registre à décalage 42 représenté sur la figure 4 peut avantageusement faire partie d'un micro-ordinateur.
  • La figure 5 est un schéma synoptique de la structure de base d'un tel dispositif piloté par microprocesseur, y inclus les composants périphériques nécessaires à cet effet. Le dispositif comporte l'unité centrale proprenent dite 80 du micro-ordinateur, par exemple un microprocesseur du type 8085 de la société INTEL, l'unité d'entrée et de sortie 81 avec la ligne de connexion E aboutissant à l'appareil de commande et la ligne de connexion A aboutissant à l'unité d'affichage, la mémoire RAM 82 et la mémoire EPROM 83. Au système de bus sont connectées l'unité d'extension de mémoire 84, qui est également une mémoire RAM, et l'unité de traitement d'interruptions 85. Contrairement aux mémoires RAM qui perdent les valeurs stockées lorsque la tension d'alimentation est interrompue, la mémoire EPROM 83 conserve ses données même en cas d'interruption de la tension d'alimentation. Cette mémoire 83 peut être effacée, par exemple par un rayonnement UV.
  • Au système de bus sont, en outre, connectés les divers blocs d'interface 86 à 93. Le bloc d'interface 86 assure l'adaptation de la valeur de tension sinus X qui est amenée au bloc d'interface 86 à partir du potentiomètre sinus-cosinus 29 par l'intermédiaire de la ligne 40 (figure 4) et par l'intermédiaire du convertisseur analogique-numérique 94. Le bloc d'interface 87 sert, d'une manière analogue, à l'adaptation de la valeur de tension cosinus Y qui provient également du potentiomètre sinus-cosinus 29 et est amenée au bloc d'interface 87 par l'intermédiaire de la ligne 41 et du convertisseur analogique-numérique 95.
  • Le micro-ordinateur est programmé d'une manière telle qu'il présente les propriétés d'un registre à décalage expansible. La fréquence d'horloge qui est produite par le générateur de signaux d'horloge 76 (figure 4), est amenée par l'intermédiaire de la ligne 68 au convertisseur analogique numérique 96 et est adaptée au micro-ordinateur à l'aide du bloc d'interface 88. Cette fréquence d'horloge est identique à la fréquence d'horloge d'entrée ou de sortie du micro-ordinateur. L'expansion du registre à décalage est assurée par la tension électrique qui est fournie par le générateur tachymétrique 32 monté sur l'arbre 19 (figure 2). Cette tension est aussi digitalisée par un convertisseur analogique-numérique 97 et est connectée par l'intermédiaire du bloc d'interface 97 au système de bus du micro-ordinateur.
  • En fonction de la séquence du registre à décalage qui correspond à la fréquence d'horloge, une valeur de tension introduite à l'entrée X par l'intermédiaire de la ligne 40 apparaît avec le retard correspondant à la sortie X (ligne 44) du micro-ordinateur, après que la valeur numérique correspondante ait tout d'abord été convertie en une valeur analogique dans le convertisseur numérique-analogique 98, car la commande suivante déjà décrite exige des valeurs analogiques. Il en va de même pour la valeur de tension amenée à l'entrée Y par l'intermédiaire de la ligne 41, qui apparaît après temporisation sous la forme d'une valeur analogique dans la ligne de commande 46 après que la valeur numérique ait tout d'abord été convertie en une valeur analogique dans le convertisseur numérique-analogique 99.
  • Le signal destiné à effacer le registre à décalage est introduit dans le micro-ordinateur par l'intermédiaire de l'entrée de commande suivante du bloc d'interface 92. Ce signal d'effacement est déclenché par un contact sans potentiel 100 qui appartient au relais d8 du schéma de câblage de la figure 8. Le bloc d'interface 93 fournit un signal de commande qui commute le relais d2. Ce relais d2 est également représenté dans le schéma de la figure 8 et a pour mission de signaler le reaplissage des axes du registre à décalage, c'est-à-dire le fait que le registre à décalage soit prêt.
  • Comme déjà expliqué, le moteur de meulage proprement dit avec la meule située à l'intérieur de la tête de meulage 10 est monté coulissant sur un chariot qui, par la rotation de la tête de meulage 10 au moyen du moteur vireur de tête 11 (figure 4) est orienté perpendiculairement au bord de la feuille de verre et est sollicité sous une pression réglable. Ce montage est illustré schématiquement sur la figure 6. La figure 6 montre le moteur 106 de la meule sur le chariot 107 qui peut être déplacé sur des rails 109 par l'intermédiaire de douilles à roulements à billes 108. La pression souhaitée de la meule sur le bord de la feuille de verre est produite par un moteur à couple constant 110 qui agit sur le chariot 107 par l'intermédiaire d'un arbre 112. Pour régir la force de pression, on utilise le régulateur 114 dans lequel la valeur de consigne est introduite au moyen du potentiomètre 115. Pour le reste, une capsule dynamonétrique 117 est intercalée dans le système de transmission pour la force de pression afin de fournir au régulateur 114, par l'intermédiaire de la ligne 119, une tension électrique qui correspond à la valeur réelle de la pression mécanique.
  • Le mode de fonctionnement de la machine à meuler ainsi que sa commande seront à présent décrits plus en détail avec référence à la figure 7 et au schéma de câblage de la figure 8 en liaison avec les autres figures. Un élément essentiel du dispositif de commande est un dispositif programmateur, par exemple un tambour programrable qui est entraîné par un moteur d'entraînement Pm. Des disques formant cames sont montés sur la périphérie du tambour en vue d'actionner les interrupteurs de fin de course Po à P6. Le déroulement dans le temps de l'actionnement des interrupteurs de fin de course individuels est illustré dans le diagramme de la figure 7 en fonction de l'angle de rotation du tambour programmateur.
  • Dans sa position de repos, le chariot 4 de la machine à meuler occupe une positian dans laquelle l'interrupteur de fin de course b1 actionné par le pont 1 et l'interrupteur de fin de course b3 monté sur le pont 1 et actionné par le chariot 4, sont fermés. De plus, dans la position de repos de la machine, le bras 14 portant le galet palpeur 15 est orienté dans le sens X. Le moteur d'entraînement Pm du dispositif programmateur est mis en mouvement par actionnement de la touche de démarrage lbl, à la suite de quoi le tambour programmateur se met à tourner. Lorsque le tambour programmateur tourne, l'interrupteur Pl est d'abord fermé. Ceci a pour effet d'actionner le relais dl qui met en route le moteur d'entraînement 3 pour le déplacement du chariot 4 dans le sens X. La vitesse de déplacement dans le sens X est déterminée par une tension de consigne préétablie par le micro-ordinateur qui est am- menée au régulateur 45 par l'intermédiaire de la ligne 44 et des contacts dl et d6 (figure 4). Le chariot 4 parcourt ainsi une distance dans le sens X qui correspond au moins à la longueur AT du bras 14 portant le galet palpeur.
  • Pendant le déplacement du chariot 4 et du galet palpeur 15 ainsi que du système de galet palpeur auxiliaire 22 à 30 qui y est couplé, les signaux de tension fournis par le potentiomètre sinus-cosinus 29 sont introduits par l'intermédiaire des lignes 40, 41 dans le registre à décalage 42 et le registre à décalage est rempli de ces informations. Dès que l'axe X ou l'axe Y du registre à décalage est renpli, l'activation du relais d2 est déclenchée par l'intermédiaire du bloc d'interface 93, ce qui a pour effet de libérer la sortie de signal du registre à décalage 42. Pendant ce tenps, le pont 1 qui se déplace dans le sens X a actionné l'interrupteur de fin de course b2, grâce à quoi les contacts du relais dl sont ouverts et le relais d3 est activé. Les dispositîfs de régulation 45 et 47 sont, de ce fait, séparés des tensions de consigne préétablies et sont commutés sur les sorties du registre à décalage 42 qui, à présent, prend en charge la commande ultérieure des moteurs d'entraînement 3 et 5. De plus, le moteur à couple constant 20 (figure 2) est mis en activité pour faire pivoter le bras 14 portant le galet palpeur 15 en direction du bord de la feuille de verre 16 et maintenir ce galet palpeur 15 continuellement en contact avec la feuille de verre.
  • Lors de la rotation du tambour programmateur, environ au moment où la commande est prise en charge par le registre à décalage, le contact P2 est fermé par le tambour et le moteur à couple constant 110 qui produit la pression de meulage est, de ce fait, mis sous tension (figure 6).
  • Le contact P3 est ensuite fermé par le tambour programmateur qui tourne. Une ouverture de P3 provoque, en outre, initialement l'immobilisation du moteur de programmateur Pm, et ce jusqu'à ce que l'interrupteur de fin de course b2 soit à nouveau actionné par le pont 1, étant entendu que l'actionnement de l'interrupteur de fin de course b2 ne peut se produire que lorsque le pont 1 se déplace dans le sens du démarrage. Le nouvel actionnement de cet interrupteur de fin de course b2 signifie donc que le chariot 2 a parcouru tout le pourtour de la feuille de verre 16. L'interrupteur de fin de course b2 actionne le contact d4, ce qui a pour effet de remettre en route le moteur Pm du programmateur.
  • Le contact P4 qui est actionné pendant la poursuite de la rotation du tambour programmateur actionne le relais d5, grâce à quoi le sens de rotation du moteur à couple constant 110 réglant la pression de meulage (figure 11) est inversé et la tête de meulage est ramenée dans sa position de départ. De plus, le moteur à couple constant 20 du galet palpeur est mis hors circuit par le contact P4 et le relais d3 est déclenché, ce qui sépare les dispositifs de régulation 45, 47 du registre à décalage. Par la suite, le contact P5 se ferme, ce qui immobilise à nouveau le moteur Pm du programmateur et excite le relais d6. Le relais d6 connecte le dispositif de régulation 45 par l'intermédiaire du relais d3 à une tension de consigne négative préétablie qui assure que le pont 1 revienne dans le sens X dans sa position de repos. Aussitôt que l'interrupteur de fin de course bl est actionné par le pont 1 dans sa position de repos, le relais d6 s'ouvre à nouveau. Simultanément, le relais d7 est activé par bl, grâce à quoi le dispositif de régulation 47 est connecté à une tension de consigne négative préétablie qui provoque le retour du chariot 4 dans le sens Y jusqu'à ce que le relais d7 soit déclenché par actionnement de l'interrupteur de fin de course b3 par le chariot 4.
  • Le moteur de programmateur Pm est alors remis en route par l'interrupteur de fin de course b3. La fermeture du contact P6 a pour effet d'exciter le relais d8, grâce à quoi, d'une part, par la sollicitation du moteur à couple constant 20 et d'un électro-aimant non représenté, le bras 14 et ainsi le galet palpeur 15 sont amenés dans leur position de repos et, d'autre part, par un autre contact du relais d8, le registre à décalage 42 est effacé. Le cycle du programmateur se poursuit jusqu'à ce que le contact Po soit actionné ce qui termine le cycle de meulage et provoque la mise hors du circuit du moteur du programmateur. La machine est ainsi prête pour un nouveau cycle de meulage.
  • Dans le dispositif décrit jusqu'à présent, le potentiomètre sinus-cosinus 29 sert d'instrument de mesure pour déterminer le trajet du galet palpeur 15 et intervient pour établir le rapport des vitesses dans le sens X et dans le sens Y, étant entendu que les valeurs analogiques fournies par le potentiomètre sinus-cosinus sont stockées après digitalisaticn dans le registre à décalage. Il est cependant aussi possible de détecter les coordonnées du trajet du galet palpeur d'une autre façon. Ainsi, la position du galet palpeur peut, par exemple, être déterminée au moyen d'un système de coordonnées auxiliaire immédiatement par un générateur de signaux numériques. Un dispositif fonctionnant selon ce principe est décrit avec référence aux figures 9 et 10. Il est également possible de déterminer les coordonnées de trajet du galet palpeur en faisant appel à des composants électroniques. Une telle forme d'exécution fonctionnant au moyen de composants électroniques est décrite en détail avec référence aux figures 11 et 12.
  • Le dispositif fonctionnant au moyen d'un système de coordonnées auxiliaires et représenté aux figures 9 et 10 sera décrit d'abord. La partie inférieure de la figure 9 est une vue en plan des parties principales de la machine à meuler du type représenté sur la figure 1, carportant le pont 1 qui peut se déplacer sur les rails 2, le chariot 4 qui peut se déplacer le long du pont 1 et le système de palpage formé du bras 14 et du galet palpeur 15. Le déplacement du pont 1 dans la direction X est commandé par le moteur d'entraînement 3 et le déplacement du chariot 4 dans la direction Y est commandé par le moteur d'entraînement 5 monté sur le chariot 4. Le moteur 11 qui est aussi monté sur la chariot 4 sert à faire tourner la tête de meulage 10 de telle façon que la pression soit toujours exercée perpendiculairement au bord de la feuille de verre.
  • Dans un plan situé au-dessus de cette machine à meuler à chariot déplaçable dans deux directions perpendiculaires et parallèlement à celui-ci est disposé un second dispositif à chariot également déplaçable dans deux directions perpendiculaires dans lequel le chariot 124 est monté déplaçable le long du rail 125 dans la direction X et du rail 126 dans la direction Y. Le rail 125 suivant X est guidé sur la paire de rails 128, 128' de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à celle-ci, tandis que le rail 126 suivant Y peut se déplacer sur la paire de rails 129, 129' parallèlement à celle-ci. Le chariot 124 est couplé, par l'intermédiaire de la tringle de couplage 132 représentée schématiquement, au centre du galet palpeur 15 en vue de l'accompagner de sorte que le chariot 124 décrit un trajet qui correspond au trajet du galet palpeur 15.
  • Un générateur de signaux numériques 134 pour la direction X est prévu sur le rail 126 et un générateur de signaux numériques 135 pour la direction Y est prévu sur le rail 125. Les roues dentées d'entraînement des rotors des générateurs de signaux numériques 134, 135 engrènent chacune de crémaillères, non représentées, qui sont disposées le long des rails 128', 129. Bien entendu, d'autres montages des générateurs de signaux numériques sont également possibles, pour autant qu'ils soient reliés mécaniquement au chariot 124.
  • En ce qui concerne les générateurs de signaux numériques 134, 135, ils fournissent des impulsions de rotation à deux signes, c'est-à-dire que lorsque les générateurs de signaux numériques se déplacent dans le premier sens, des impulsions de tension positives sont produites et lorsqu'ils se déplacent dans le sens inverse, les impulsions de tension produites sont négatives. Les impulsions provenant des générateurs de signaux numériques 134 et 135 sont fournies à un micro-ordinateur 137 à caractéristique de registre à décalage. Le micro-ordinateur fournit, avec le retard correspondant, des impulsions de commande positives ou négatives, par l'intermédiaire du conpteur de différence de marche avant - marche arrière 138, au convertisseur numérique-analogique 139, à partir duquel la valeur analogique correspondante parvient à l'anplificateur 140 qui, pour sa part, commande le moteur d'entraînement 3 destiné à déplacer la tête de meulage dans le sens X. Le générateur tachymétrique 141 couplé au moteur d'entraînement 3 sert à conparer la valeur de consigne et la valeur réelle. Le générateur d'impulsions 142 également couplé à l'axe du moteur d'entraînement 3 a pour mission, à l'extrémité du trajet de la tête de meulage, d'amener le compteur de différence de marche avant - marche arrière 138 à zéro, c'est-à-dire que le moteur d'entraînement 3 tourne jusqu'à ce que la position de départ réelle, dans laquelle le compteur 138 est à zéro, soit à nouveau atteinte.
  • D'une manière analogue, la commande pour le moteur d'entraînement 5 est conçue pour le déplacement de la tête de meulage dans le sens Y. Les signaux de commande provenant du micro-ordinateur 137 sont fournis, par l'interniédiaire du compteur de marche avant - marche arrière 148 et du convertisseur numérique-analogique 149, à l'amplificateur 150 qui, pour sa part, régit la vitesse de rotation et le sens de rotation du moteur d'entraînement 5. Le générateur tachymétrique 151 qui est couplé à l'axe du moteur d'entraînement 5 fournit la valeur réelle de vitesse et le générateur 152 fournit, à la fin du trajet, si à ce moment le compteur 148 n'est pas revenu à zéro, autant d'impulsions de comnande précédées du signe nécessaire qu'il en faut pour que le conpteur 148 revienne à zéro, de telle sorte que la posi- tien de départ exacte soit atteinte.
  • Pour le reste, le pilotage de la machine correspond au pilotage de la réalisation décrite précédenment en relation avec les figures 4 à 8. En particulier, on utilise les tensions fournies par les générateurs tachymétriques 141 et 151 pour la commande du moteur vireur de tête 11 en activant, par l'intermédiaire des lignes 52, 53, le potentiomètre sinus-cosinus double 54, 55 représenté sur la figure 4. Les tensions sur ce potentiomètre sinus-cosinus double 54, 55 peuvent à nouveau servir à commander le générateur de fréquence d'horloge 76 qui détermine le rythme ou la cadence du micro-ordinateur.
  • Dans cette forme d'exécution de l'invention décrite avec référence à la figure 9, il convient de faire en sorte que le micro-ordinateur 137 à caractéristique de registre à décalage comporte une suppression des emplacements de stockage vides simultanément sur les deux axes. S'il n'en est pas ainsi, des oscillations pourraient apparaître dans la vitesse d'avancement lorsque des emplacements vides apparaissent sinultanément sur les deux axes.
  • Alors que dans la forme d'exécution décrite avec référence aux figures 9 et 10, un dispositif mécanique auxiliaire ayant la forme d'un chariot composé X, Y supplémentaire est nécessaire, il est possible d'atteindre le même but également par l'agencement représenté aux figures 11 et 12, dans lequel de tels dispositifs mécaniques supplémn- taires ne sont pas nécessaires, mais où la position du galet palpeur est obtenue par voie électrique.
  • La machine à meuler, y compris le système palpeur, est fondamentalement construite de la même façon que celle décrite à prcpos de la figure 9. Comme le montre la figure 11, le pont 1 peut être déplacé le long du rail 2 dans le sens X au moyen du moteur d'entraînement 3 et le chariot 4 est déplacé le long du pont 1 dans le sens Y au moyen du moteur d'entraînement 5. Le système palpeur monté sur la chariot 4 est à nouveau fortré du bras 14 et du galet 15. Le rotor 20 d'un moteur à couple constant agissant sur le bras 14 assure que le galet 15 reste en contact avec le bord de la feuille de verre 16. Le moteur 11, qui est également monté sur le chariot 4, est prévu pour tourner chaque fois la tête de meulage 10 de telle façon que la meule soit toujours pressée perpendiculairement sur le bord du verre. Un potentiomètre à rotation sinus-cosinus 155 est, en outre, couplé à l'axe de rotation du bras 14 portant le galet palpeur 15. Un potentiomètre 156 est monté parallèlement à un rail 2 pour le sens X et un potentiomètre 158 est prévu parallèlement au pont 1 pour le sens Y. Un contact glissant 159 est prévu sur le pont 1 ; la tension électrique obtenue du potentiomètre 156 constitue une mesure de la position du centre de la tête de meulage 10 sur l'axe des coordonnées X. Le contact glissant 160 qui est monté sur le chariot 4 prend, pour sa part, du potentiomètre 158, une tension électrique qui constitue une mesure de la position du centre de la tête de meulage 10 sur l'axe de coordonnées Y. Les coordonnées de trajet du centre de la tête de meulage peuvent ainsi être déterminées simplement. Le circuit électronique a, à présent, pour fonction de déterminer à partir de ces données, les coordonnées de trajet du centre du galet palpeur précédant la tête de meulage. On obtient ce but par les moyens cités sur la base de la relation mathématique ci-après.
  • Lorsqu'on exprime la longueur du bras 14 à partir de son point de pivotement jusqu'au centre du galet palpeur par AL, les coordonnées de trajet de la tête de meulage par Xs, Ys et les coordonnées de trajet du galet palpeur par XT, YT et qu'on exprime l'angle de rotation du bras 14 par α , on peut, came le montre la figure 11 en détail, exprimer les coordonnées XT, YT de l'emplacement instantané du galet palpeur comme suit :
    Figure imgb0004
    et
    Figure imgb0005
  • Les valeurs correspondant au sinus et au cosinus de l'angle α sont obtenues à partir du potentiomètre sinus-cosinus 155. Ces valeurs permettent de calculer immédiatement les coordonnées de trajet du galet palpeur de la manière indiquées par l'intermédiaire de tensions correspondant aux coordonnées de trajet Xs et Ys obtenues par l'intermédiaire des potentiomètres de trajet 156 et 158.
  • Le système analogique décrit ici et formé des potentiomètres 156 et 158 et du potentiomètre sinus-cosinus 155 peut évidemment aussi être remplacé par un système numérique correspondant, auquel cas on ut- lise au lieu des potenticnétres 156, 158, des éléments appelés "jauges numériques" et au lieu du potentiomètre sinus-cosinus 155, un générateur de fonctions angulaires numérique.
  • Le traitement électronique des signaux provenant des potentiomètres 155, 156 et 158 ressort du montage représenté à la figure 12. Pour l'axe X, la tension obtenue à la prise de sinus 162 est combinée par l'intermédiaire de l'élément séparateur galvanique 163 avec la tension présente au contact glissant 159. La tension résultant de ces deux tensions est amenée par l'imtermédiaire de la ligne 164 au servo-anplificateur 165 en tant que tension de consigne. Le servo-anplificateur 165 entraîne un système de mesure combiné formé d'un moteur 166, d'un générateur tachymétriaue 167, d'un générateur d'impulsion 168 et d'un patentiomètre à rotation 169. Le générateur tachymétrique 167 fournit la tension réelle qui est amenée au serve- amplificateur 165 par la ligne 161. Le potentiomètre à rotation 169 fournit par la ligne 170 le signal qualifié de rétrosignal de trajet de sorte qu'il se forme avec la valeur de tension introduite par la ligne 164 une différence de tension qui, en tant que telle, commande le moteur 166. Il s'agit dans ce cas, donc, d'une commande par inertie ; pour une inertie exacte la différence 'de tension est égale à zéro. Le générateur de signaux numériques qui est également couplé au moteur 166 correspond au générateur de signaux numériques 134 de la figure 10 et fournit les signaux de trajet qui sont alors utilisés ultérieurement comme décrit à propos de la figure 10, à laquelle il convient de se référer pour cette particularité.
  • Le traitement des tensions obtenues à partir du potentiomètre 156 au contact glissant 160 et à partir du potentiomètre à rotation sinus-cosinus 155 à la prise de cosinus 172 est exécuté de manière analogue par l'intermédiaire de l'éléimnt séparateur galvanique 173, du servo-anplificateur 175 et du système de mesure combiné formé du moteur 176, du générateur tachymétrique 167, du générateur de signaux numériques 178 et du potentiomètre à rotation 179. Le générateur de signaux numériques 178 correspond au générateur de signaux numériques 135 de la figure 10 et fournit les signaux de trajet pour l'axe Y qui sont traités comme décrit à propos de la figure 10.
  • Dans toute les formes d'exécution d'une machine à meuler conforme à l'invention, il est possible de prévoir un développement supplémentaire qui réside dans le fait que l'on ne règle pas la pression de meulage, comte décrit avec référence à la figure 6, uniquement sur une valeur déterminée, mais que l'on augmente ou que l'on diminue la pression de meulage pendant le déplacement autour de la feuille de verre en des endroits critiques, par exemple au niveau des coins aigus, pour produire en ces endroits, d'une manière voulue, des arrondis de rayons souhaités. Pour la régulation du moteur à couple constant 110 déterminant la pression de meulage, suivant cette forme de réalisation, on utilise les signaux qui sont fournis par le générateur tachymétrique 32 et qui représentent une mesure de la modification angulaire de la direction de meulage.
  • Un circuit de commande pour la régulation de la pression de meulage lors d'un déplacement autour d'une feuille de verre en particulier pour la modification de la pression lors du passage autour des coins est illustré sur la figure 11. Dans ce cas, le montage du chariot déplaçable 107 avec la tête de meulage 106, le moteur à couple constant 110, la capsule dynamotnétrique 117 et le régulateur 114 correspond à celui représenté sur la figure 6.
  • La programmation suivant le pourtour illustrée est prévue pour une feuille de verre à plusieurs coins et elle comprend essentiellement un compteur numérique de présélection courant 180 présentant dix possibilités de présélection grâce auxquelles la pression de meulage peut être augmentée ou diminuée en cinq coins au maximum et, lorsque les coins ont été franchis, cette pression peut être chaque fois ramenée à sa valeur normale. Pour le réglage de la pression normale, on utilise le potentiaretre Rl, tandis que le niveau de la pression de meulage sur les coins individuels de la feuille de verre de la série est réglé au moyen des potentiomètres R2 à R6. La tension de commande pour le régulateur 114 qui a avantageusement la forme d'un servo-anplificateur à quatre quadrants, est amenée au régulateur 114 par l' intermédiaire de la ligne 182 et du contact P2. Le patenticsriètre R7 sert à régler la valeur de la force de retrait du moteur à couple constant 10 et la tension de commande ainsi réglée est fournie à l'amplificateur 114 par l'intermédiaire du contact d5.
  • Les signaux de commande pour la modification de la pression de meulage au niveau des coins sont fournis par la machine tachymétrique 32 qui assure également l'expansion du registre à décalage qui est camandé par l'intermédiaire de la ligne 183. Les signaux fournis par la machine tachymétrique 32 correspondent à la vitesse angulaire du bras 14 sur lequel le galet palpeur 15 est monté. Etant donné que la pression de meulage ne doit être modifiée que pour des angles relativement aigus, car seuls des angles plus petits ou égaux à 90° sont critiques pour la pression de meulage, la tension de la machine tachymétrique 32 est appliquée à un dispositif de déclenchement de mesure 184. Le point de commutation souhaité est réglé dans ce dispositif de déclenchement de mesure à l'aide du potentiomètre 185, c'est-à-dire qu'il est ainsi établi à partir de quel angle de coin une modification de la pression de meulage doit être effectuée. Si lorsque le galet palpeur 15 atteint un coin, la machine tachymétrique 32 produit une ten- sion qui fait fonctionner le dispositif de déclenchement 184, le relais dl3 est actionné pendant un court laps de temps.
  • Dans la zone du compteur de présélection 180, le relais dl4 est excité par le relais dl3 et se maintient alors spontanément. Le relais dl4 alimente simultanément le compteur numérique de présélection 180 qui, a ce moment, est encore à zéro, au moyen des impulsions d'horloge de comptage prélevées sur le générateur de signaux d'horloge 76 qui commande le registre à décalage. Le compteur de présélection 180 est programmé de telle façon qu'après une distance de trajet constante, qui correspond à la longueur AT du bras du galet palpeur 14, le relais Zl du compteur fonctionne. Le relais Zl assure que le potentiomètre R2 présente la valeur de consigne, tandis qu'avant cela, c'était le potentiomètre Rl qui en était chargé. Pendant la présélection suivante, on détermine pour quelle distance de trajet le potentiotretre R2 reste enclenché. Cela signifie que, lorsque le relais de conpteur Z2 fonctionne, la tension de commande est ramenée sur le potentiomètre Rl, ce qui interranpt simultanément la chaîne vers l'élément ou curseur de déclenchement dl5. Le relais dl4 est déclenché de ce fait, à la suite de quoi le rythme de comptage est interrompu et le compteur de présélection est arrêté.
  • Si le galet palpeur 15 détecte ensuite le second coin critique, le relais d14 est à nouveau fermé et l'opération que l'on vient de décrire se répète, cette fois par l'intermédiaire des relais de présélection Z3 et Z4. Pour le troisième coin, l'opération décrite se répète à nouveau, et ce par l'intermédiaire des relais de présélection Z5 et Z6. La pression de meulage peut, de cette façon, et à l'aide de ce système, être réglée sur une valeur souhaitée pour un nombre de coins pouvant aller jusqu'à cinq, indépendamment pour chacun d'eux, c'est-à-dire que chaque coin peut être traité au moyen d'une autre pression de meulage. Au terme de l'opération de moulage, le compteur numérique de présélection 160 est remis à zéro par le dispositif de commande de la machine à meuler par l'intermédiaire de l'entrée d'effacement 186.

Claims (25)

1. Procédé pour le pilotage automatique d'une machine suivant un trajet, en particulier d'une machine à meuler les bords de feuilles de verre comportant une tête de meulage montée sur un chariot à double mouvement suivant deux directions X, Y, caractérisé en ce qu'un organe palpeur monté sur le chariot portant la tête de meulage, précédant cette tête et palpant le bord de la feuille de verre, détermine le programme de pilotage de trajet pour une distance définie en avant de la tête de meulage, les coordonnées X et Y des points du trajet étant stockées dans un registre à décalage biaxial et, après avoir traversé le registre à décalage, étant utilisées pour comander les moteurs d'entraînement du chariot portant la tête de meulage.
2. Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, comportant un outil de travail, par exenple une tête de meulage (10), monté sur un chariot à double mouvement suivant deux directions X, Y, caractérisé en ce que pour une vitesse résultante préétablie de l'outil, c'est-à-dire pour une somme des vitesses constante du chariot (4) à double mouvement suivant les directions X et Y , le rapport des vitesses des moteurs d'entraînement suivant X et Y (3, 5) est réglé à l'aide d'un organe palpeur qui comporte un bras (14) pouvant pivoter autour de l'axe de rotation (18) de la tête de meulage (10) et un galet palpeur monté sur ce bras (14), précédant la tête de meulage (10) pressé contre le bord de la feuille de verre (16) et suivant ainsi son contour, le sens du déplacement du galet palpeur (15) étant continuellement pris en compte et les signaux ainsi obtenus étant amenés, par l'intermédiaire d'un registre à décalage correspondant à la distance (AT) entre le galet palpeur (15) et la tête de meulage, au circuit de commande des moteurs d'entraînement suivant X et Y.
3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le galet palpeur (15) monté sur le bras (14) pouvant pivoter présente un diamètre correspondant à peu près au diamètre de la meule appartenant à la tête de meulage.
4. Dispositif suivant les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que pour produire la pression du galet palpeur (15) sur la feuille de verre (16), un moteur électrique a couple constant (20) est prévu, moteur qui transmet un couple à l'arbre (19) auquel est relié le bras (14) qui porte le galet palpeur.
5. Dispositif suivant les revendications 2 à 4, caractérisé en ce que pour déterminer le sens de rotation du galet palpeur (15) un instrument de mesure de rotation (29) couplé au galet palpeur et effectuant le même déplacement que le centre du galet palpeur est prévu, l'axe de rotation (25) de cet instrument étant pourvu d'une roulette traînante (27) disposée à distance de l'axe (25) et roulant sur une plaque plane (30).
6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'instrument de mesure de rotation (29) est monté sur un support (22) dont la position angulaire spatiale reste constante.
7. Dispositif suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le support (22) de l'instrument de mesure de rotation (29) est une roue dentée (22) montée tournante dont la position angulaire est déterminée par une autre roue dentée (23) à position angulaire fixe et une chaîne (24) qui accouple la roue (23) à la roue dentée (22).
8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le support (22) de l'instrument de mesure (29) couplé au galet palpeur (15) de manière à l' accmpagner est monté sur un bras (21) disposé au-dessus du plan de meulage et relié cinématique- ment au bras (14).
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'instrument de mesure de rotation (29) est un générateur de signaux de rotation par induction.
10.Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'instrument de mesure de rotation (29) est un potentiomètre sinus-cosinus.
11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'un registre à décalage expansible comportant un nombre variable d'emplacements de stockage est utilisé comme registre à décalage (42), le nonbre d'emplacements de stockage chaque fois occupés pouvant être réglé en fonction de la vitesse angulaire du bras (14) portant le galet palpeur (15).
12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'une machine tachymétrique (32) ou un générateur de signaux numériques dont la tension de sortie ou la fréquence influence le nombre des enplacements du registre à décalage est couplé au bras (14) portant le galet palpeur et tourne avec lui.
13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la machine tachymétrique (32) ou le générateur de signaux numériques est monté sur l'arbre (19) portant le bras (14) ou est couplé à cet arbre.
14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que le registre à décalage (42) fait partie d'un micro-ordinateur.
15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que deux potentiomètres (34, 35) précèdent l'instrument de mesure de rotation (29) pour préétablir la vitesse de meulage résultante et déterminent les tensions maximales fournies au moteur d'entraînement suivant X et au moteur d'entraînement suivant Y (3, 5).
16. Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, coicportant un outil de travail, par exenple une tête de meulage, monté sur un chariot à double mouvement composé suivant X et Y, caractérisé en ce que pour une vitesse préétablie résultante de l'outil sur le chariot (4), un galet palpeur (15) roulant sur le bord de la feuille de verre et précédant la tête de meulage (10) est prévu sur un bras (14) pouvant pivoter autour du centre de la tête de meulage (10), et un deuxième chariot à double mouvement (124) est couplé à ce galet palpeur (15) de manière à l'accompagner, les coordonnées des points du trajet de ce dernier étant fournies par des générateurs de signaux numériques (134, 135) reliés mécaniquement au deuxième chariot (124), étant entendu que les signaux fournis par les générateurs de signaux numériques (134, 135) sont amenés à un registre à décalage ou à un micro-ordinateur (13) à caractéristique de registre à décalage.
17. Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, comportant un outil, par exemple une tête de meulage, monté sur un chariot à double mouvement composé suivant X et Y (4), caractérisé en ce que pour une vitesse préétablie résultante de l'outil sur le chariot (4) un galet palpeur roulant sur le bord de la feuille de verre (16) et préoédant la tête de meulage (10) est prévu sur un bras (14) pouvant pivoter autour du point de rotation de la tête de meulage et pour la détermination des coordonnées des points du trajet de ce galet palpeur (15), est monté, d'une part, parallèlement à l'axe X et à l'axe Y, respectivement un potentiomètre (156, 158) à partir duquel des contacts glissants (159, 160) reliés au chariot (4) prélèvent des tensions électriques qui correspondent à la position de la tête de meulage (10) et, d'autre part, un instrument de mesure de rotation (155) à caractéristique de sinus-cosinus couplé au bras pouvant pivoter, étant entendu que les informations de trajet pour la position du galet palpeur (15) sont obtenues à partir des tensions résultant de la cmbinaison des tensions prélevées aux patentiaretres (156, 158, 155).
18. Dipositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 17, caractérisé en ce que la tête de meulage (10) est montée tournante sur le chariot à double mouvement composé (4) et la position angulaire spatiale de la tête de meulage (10) est déterminée par un moteur d'entraînement qui est commandé par les signaux électriques de réglage de la vitesse d'entraînement des moteurs suivant X et Y.
19. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les signaux utilisés pour camander le moteur d'entraînement (11) de la tête de meulage, prélevés du registre à décalage (42) ou des machines tachymétriques (48, 49, 141, 151) reproduisant la position réelle des moteurs d'entraînement suivant X et Y (3, 5) sont fournis à un potentiomètre sinus-cosinus double (54, 55) dont l'axe de rotation est couplé mécaniquement à l'axe de rotation du moteur d'entraînement (11) et qui fournit la tension de commande pour le régulateur (61) du moteur (11).
20. Dispositif suivant la revendication 19, caractérisé en ce que les tensions prises du potentiomètre sinus-cosinus double (54, 55) sont utilisées pour la commande du générateur de signaux d'horloge (76) qui détermine la fréquence d'horloge du regfistre à décalage (42).
21. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 20, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la tête de meulage tournante (10), l'outil de meulage (106) est monté coulissant sur un chariot (107) et un moteur à couple constant (110) agissant sur le chariot (107) est prévu pour le réglage de la pression de meulage.
22. Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé en ce que la pression produite par le moteur à couple constant (110) est transmise par l'intermédiaire d'une capsule manométrique (117) au chariot (107) dont le signal électrique de sortie est fourni au régulateur (114) agissant sur le moteur (110) pour régler la pression préétablie.
23. Dispositif suivant les revendications 21 et 22, caractérisé en ce que pour modifier la pression de meulage lors du passage autour d'un coin, le régulateur (114) est activé par les signaux produits par la machine tachymétrique (32) indiquant la vitesse angulaire du bras de palpage (14).
24. Dispositif suivant la revendication 23, caractérisé en ce qu'un compteur de présélection (180) comportant des potentiomètres de réglage (Rl à R6) associés à ses contacts, précède le régulateur (114), pour la présélection de la pression souhaitée au niveau de chaque coin de la feuille de verre.
25. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 24, caractérisé en ce qu'un circuit prograinnateur est prévu pour commander le déroulement dans le temps des fonctions individuelles.
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