EP0101360B1 - Continuous-process industrial installation with statistical monitoring - Google Patents
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- EP0101360B1 EP0101360B1 EP83401562A EP83401562A EP0101360B1 EP 0101360 B1 EP0101360 B1 EP 0101360B1 EP 83401562 A EP83401562 A EP 83401562A EP 83401562 A EP83401562 A EP 83401562A EP 0101360 B1 EP0101360 B1 EP 0101360B1
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- EP
- European Patent Office
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- level
- fact
- module
- unit
- control
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B35/00—Testing or checking of ammunition
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
- G07C3/14—Quality control systems
Definitions
- the invention relates to machining installations in continuous kinematics; it applies in particular, but not exclusively, to small arms ammunition production lines.
- Continuous kinematics means that the parts to be treated move one by one, in continuous sequence, on dimpled wheels and work stations suitably arranged to pass said parts to each other.
- a cellular wheel takes a part in one of its cells, at a determined point of its rotation. At another point, it transfers the part to another honeycomb wheel, or to a workstation, similarly, a part will leave a workstation by a honeycomb wheel, to go to another workstation or to a receptacle.
- the essential advantage of continuous kinematics is to increase production rates, while reducing production costs. On the other hand, due to the permanent movement of the parts, there are delicate problems of monitoring the installation, as well as metrology.
- the logic control means comprise a basic logic device suitable for the functions of acquisition of the measurements, calibration and correction of the measurements as a function of the calibration, in interaction with the control module, as well as a logical operating device, in interaction with the power, work, and control modules, to monitor the entire installation.
- the operating logic device firstly comprises a first level logic device, which comprises a logic unit for each of the modules, the logic unit associated with the control module being connected to the basic logic device, while being arranged for order the discarded ejection of parts whose measurement is not between said maximum and minimum measurements.
- the logic operating device comprises a second level logic unit, interconnected with the first level logic units, as well as with a general control console.
- This second level unit centralizes all of the data available at the installation level, including “product” data sent each time the kinematics continues to progress by one position, this “product” data comprising an identification part. with at least a modulo p number and a modulo q number, the indication of a possible rejection, and of the measurements carried out, which makes it possible to establish in real time and in a simple manner a production statistic.
- the third level unit is arranged to establish item by item, for each measurement, information of filtered average, filtered standard deviation, count of rejections and percentage of rejections by reasons, as well as to establish, without distinction of item for each measurement, an arithmetic mean, and an arithmetic standard deviation.
- the third-level unit prefferably keeps a selected number of the last measured values for quick access for each station of choice.
- the present invention relates to machining installations in continuous kinematics, and more particularly the production lines for small arms ammunition.
- Figures 1 and 2 show a control module, which is also able to define kinematics continuous parts between an input honeycomb wheel MC11 and an output honeycomb wheel MC14.
- the wheel MC11 cooperates with the downstream honeycomb wheel MT16 of the working module.
- at least one control barrel MC12 is provided between the dimpled input wheels MC11 and exit MC14, to allow at least one measurement operation in relation to the aforementioned machining operation which was carried out in the work barrel .
- the control barrel MC12 which has eight stations cooperates with a measuring member MC13 in a manner which will be detailed below with reference to FIG. 4.
- the control module has other wheels MC15, MC16 and MC17, which are placed between the output honeycomb wheel MC14 and the honeycomb input wheel MC11.
- variable qualifiers have been added for “honeycomb wheels”, for example debit honeycomb wheel for the feeder module, upstream and downstream honeycomb wheels for the working module and inlet and outlet honeycomb wheels for the module control.
- honeycomb wheels for example debit honeycomb wheel for the feeder module, upstream and downstream honeycomb wheels for the working module and inlet and outlet honeycomb wheels for the module control.
- the feeder module can be produced in the manner described in one of the patent publications FR-A-2,346,072, FR-A-2,356,464, FR-A-2,379,335 or FR- A-2 376 049 already cited.
- this can for example be one of the machines described in the publications FR-A-2 333 412, FR-A-2 330 476, or also FR-A-2 475 946
- this machine is a machine for cutting tubular parts such as cartridge cases, this operation, simple, facilitating the description, and this machine could for example be that of publication FR-A-2 333 412.
- Figure 3 schematically illustrates the structure on a larger scale.
- the wheel MC11 will therefore take parts from a previous module which is normally a working module. These parts will pass through the control barrel where they are checked in particular at the level of the sensor device MC13. Finally, said parts are taken up by the output honeycomb wheel which will either transfer them to a next module (working or control module), or store them in a storage device.
- the wheel MC14 also comprises a normal rejection position MC141, a position which is preceded by a special rejection station MC142, and followed by a normal presence test MC140, which makes it possible to ensure that an operation of desired rejection has been carried out, and by the same token of the fact that the documents transferred downstream are accepted.
- the rejection devices can be produced in the manner described in the publication FR-A-2 379 335 already cited.
- the locations of the output honeycomb wheel MC14 will come in cooperation with a transfer wheel MC15, followed by another honeycomb transfer wheel MC16, and a third honeycomb transfer wheel MC17 , which is then able to bring the parts back onto the dimpled input wheel MC11.
- a recycling device with dimpled wheels MC15 to MC17, capable of returning on command the parts of the dimpled output wheel MC14 to the dimpled input wheel MC11.
- a recycling device with dimpled wheels MC15 to MC17, capable of returning on command the parts of the dimpled output wheel MC14 to the dimpled input wheel MC11.
- the dimpled input wheel MC11 has a standard insertion location denoted MC110.
- the insertion of standards can be done for example using a chimney, placed tangentially above the trajectory of the cells, and allowing to release a standard piece so that it comes to fit into the alveolus.
- FIG. 4 describes in a more particular manner the manner in which the measurement is carried out at the level of the control barrel MC12, of which only one station is shown here.
- the post in question is placed opposite the sensor device generally denoted MC13 in FIG. 4.
- the station in question of the MC12 barrel comprises a cast iron support frame, in two pieces 1205 and 1210, resting on the barrel body, which appears in the lower part.
- the part 1205 is provided with a vertical through bore, through which slides a cylindrical sleeve with recess 1204.
- the sleeve is provided with an end head 1202, suitable for inserting a cartridge socket 1200 against a support part 1201 Transversally, on either side of the bushing 1200 can be placed projecting gripping members such as 1203.
- the sliding part 1204 is found in the upper part denoted 1206, and it is then provided with a coupling roller 1207 with a rod 1208 articulated in rotation in 1209 on the frame 1210.
- the rod 1208 is again articulated in rotation on the roller 1211 of an assembly 1212 and 1213, which form a member capable of urging the left part of the part 1208 to rotate upwards.
- a cam not shown, will stress the device so that the shaft 1204-1206 goes downwards, and therefore comes to grip the bushing 1200 of which it is necessary to measure under a predetermined force. height, after the cutting operation already mentioned (this when arriving at the right of the MC13 measuring station).
- the part 1206 is completed in the upper part of a bracket 1220, on which a target 1225, of predetermined shape and careful machining, is fixed in a predetermined manner, preferably a steel disc with rectified parallel faces.
- the measurement member MC13 comprises a frame 1303, the upper part 1302 of which supports a measurement device 1301 comprising a cylindrical cage of comparable size at the periphery of the target 1225, which cage internally houses a sensor 1300, which will measure its distance from the target 1225.
- the sensor 1300 is connected by an electrical connection 1305 to the rest of the structure.
- the position of the target 1225 is mechanically linked to the vertical position of the part 1204, and therefore at the top level of the socket 1200, the bottom level being fixed relative to the frame of the barrel MC12, which is assumed in turn remain in a stable vertical position relative to the body MC13, despite its rotation.
- the senor 1300 is an eddy current probe, such as the probe sold by the company VIBRO-METER under the designation VIBRAXTQ102.
- This 1300 probe is connected by cable 1305 to a conditioner box, which can be the one sold by the same company under the designation IQS603.
- the probe 1300 will measure its distance from the target 1225.
- the present invention provides a combination of means, some of which have already been described.
- At least one, preferably two “fixed” on-board targets are provided on the control barrel for each measurement. These targets are mounted like the target 1225, but on a support 1220 which would be integral with the barrel.
- logic control means generally denoted 500 and 600 in FIG. 5, with their complements 800, 900 and 950.
- the rest of the operations mainly concern the control module.
- the following operation consists in inserting at least one minimum standard and one maximum standard in two, preferably consecutive, gaps thus created in the continuous kinematics (manual or automatic operation).
- the maximum and minimum measurements relating to these standards are acquired in order to define rejection values.
- the acquisition of the measurements in question involves their transport to the acquisition device 800 which will be described below with reference to FIG. 5.
- a recycling device as described with reference to FIG. 3, providing that the number of stations of the control barrel MC12 and the number of steps of the recycling device constituted by the wheels MC15 to MC17 be first between them.
- the MC12 control barrel has 8 stations, while the number of steps of the recycling device is equal to 13. This number of steps is to be calculated taking into account the part of the alveolate output and input wheels which intervenes in the recycling device, as well as the distance at the level of the control barrel between the place of introduction of the parts and the location of their removal. All this comes into play in the definition of the “recycling loop”.
- a plurality of pairs of standards are preferably provided which are respectively maximum and minimum in each pair, so that a pair of standards corresponds for example to a quantity to be measured.
- This system firstly comprises a logical operating system generally designated by 500, and which will be described in more detail below with reference to FIG. 11. (In this FIG. 11, we find the general structure of the device 500 to inside the dashed line).
- This device firstly comprises a digital encoder block or “encoder” connected to one or more incremental encoders generally denoted by CO, and having the function of determining the machine position making it possible to detect the presence of parts at various points in the installation , so that the electronics can at any time determine the position of the parts in the continuous kinematics.
- each encoder block has three outputs. The first delivers an index to each round of the associated barrel. The second delivers pulses at the rate of 180 per barrel position, in forward gear. The third does the same, but in reverse.
- each module of the installation is associated with a first level logic block (LEVEL 1).
- LEVEL 1 first level logic block
- the power supply module MA is associated with a Level logic block denoted 511
- the MT work module is associated with a Level 1 logic block denoted 512
- the control module MC is associated with a Level 1 logic block denoted 513.
- Block 600 reports the operations it performs, directly to the Level 1513 logic block which is precisely associated with the control module.
- the various blocks 510 to 513 are in interaction by 8-bit parallel links with a second level logic device (LEVEL II) denoted 520.
- LEVEL II second level logic device
- This is preferably associated by an asynchronous link with a general control desk 521 of the installation, which will not be described in more detail here.
- Level II is optionally associated with a logic block of third Level 530, which can be responsible for example for controlling not only the section of the machining installation which is described here, but all the entire installation, which performs joint operations on the same product.
- third Level 530 can be responsible for example for controlling not only the section of the machining installation which is described here, but all the entire installation, which performs joint operations on the same product.
- it is connected to other second level logic blocks by asynchronous serial links illustrated in FIG. 11.
- This Level III logic block marked 530 performs general surveillance operations which will not be described in more detail in the context of this patent application.
- This block 600 constitutes a logic measurement unit, or Level 0 unit.
- the unit 600 dialogues by asynchronous lines with a measurement acquisition unit 800 described in more detail with reference to FIG. 8. Signals are also transmitted by the Level 0 unit 600 to the acquisition unit 800, which also receives analog inputs of measurement signals (for example, 5 analog inputs for 5 sensors therefore at least 5 quantities to be measured , it being observed that the same sensor can successively carry out measurements of a different nature).
- Level 0 unit 600 also dialogues, still by asynchronous lines, with a calibration unit 900 which is in charge of the calibration operations, and of annex operations.
- the 900 unit is associated by the bus line 901 with the calibration control console 950.
- the unit 900 and the console 950 are illustrated in more detail in FIG. 9.
- FIG. 6 shows the particular structure of the level 0 unit 600.
- This comprises an internal bus 601, to which a measurement processor 602 is connected, as well as memories 603 and 604.
- Memory 603 is a memory programmable read-only or pROM, with a capacity of 8 kilobytes, for example, while the memory 604 is a direct access memory or RAM memory, with a capacity of 4 kilobytes.
- the bus 601 is also connected to the parallel interface 608, having a port A and a port B, responsible respectively for information arriving from the operating system 500, and information which will go towards it.
- Another parallel interface 609 is provided, as an option, for 16 inputs-outputs available for user-definable purposes.
- a serial interface 607 is also provided, as well as two time counters 605 and 606.
- the serial interface 607 is in intercommunication with the bus 601, and has two sets of outputs denoted respectively line A, which goes to the calibration unit of figure 9, and line B which goes to the acquisition unit of figure 8.
- the clock for line A is defined by the time counter 605, which receives synchronization signals from the encoder device 510.
- the clock for line B is defined by the time counter 606, which is only connected to the serial interface 607.
- the level 0 unit of FIG. 6 is capable of receiving all the raw measurement information coming from the acquisition unit 800, as well as to dialogue with the calibration unit 900 and the associated 950 calibration control console.
- This unit 600 of FIG. 6 will therefore be responsible for establishing the calibration, then then taking it into account on the actual measurements carried out on the products during manufacture.
- the unit 600 of FIG. 6 will finally be able to report its interventions to the assembly 500 of FIG. 5 and of FIG. 11, at the same time as requesting the latter to carry out the ejection suitable for the parts being manufactured which will not comply with the calibration data, through the first level logic unit 513, to which the device 600 is directly connected.
- FIGS. 7 and 8 represent the acquisition of the information available at the level of the sensors.
- FIG. 7 we see at the top left a line which comes from the sensor 1300 of FIG. 4, or more precisely from the signal conditioner which is connected to it.
- This line is brought through a resistor 8310 to the inverting input of the differential amplifier 831.
- This inverting inputs is also connected to the output through an adjustable resistor 8311.
- the non-inverting input of the same amplifier 831 is connected on the one hand to ground through an adjustable resistor 8312, and on the other hand to a resistor 8313 which goes to an inverter 8314.
- the inverter 8314 When a measurement concerns a single sensor, the inverter 8314 is in the position shown, to connect the non-inverting input of the amplifier 831 to ground. When, on the contrary, a measurement involves two sensors, in differential mode, the second sensor is then connected to the input located at the bottom left of FIG. 7, the inverter 8314 therefore being in the other position.
- the measurement acquisition processor denoted 802.
- Memory 803 is a programmable read-only memory or pROM with a capacity of 4 kilobytes
- memory 804 is a direct access memory or RAM with a capacity of 2 kilobytes.
- a time counter 806 is also connected to the internal measurement acquisition bus 801, which receives the synchronization signals from the encoder device 510. This time counter 806 defines clock signals for the serial interface 807 which can transmit the quantities. measured to unit 600 in Figure 6.
- Figure 9 illustrates the two calibration bodies consisting of a central unit and a desk.
- the internal calibration bus is denoted 901, and is connected (on the right in the unit 900) to a calibration processor 902, associated with three memories 903, 904 and 905.
- Memory 903 is a programmable read only memory or pROM with a capacity of 10 kilobytes.
- the memory 904 is a direct access memory or RAM with a capacity of 4 kilobytes.
- the memory 905 is a direct access memory also RAM, with a capacity of 2 kilobytes, but saved, that is to say capable of retaining the information it contains when the device and the entire installation do not are not in operation. This RAM memory 905 is useful for storing the calibration data even when the machining installation is not working, taking into account the means used according to the present invention.
- the internal bus 901 is connected (in the right part) to a time counter 906, which defines clock information for the serial interface 907 which is connected on the one hand to the internal calibration bus 901 and on the other hand to the logical measurement unit 600 of FIG. 6.
- the links with the calibration console include 4 parallel interfaces 951 to 954, responsible respectively for ensuring the connections with the elements of the calibration console; Before examining these connections, the calibration console will be described with reference to Figure 10.
- buttons which are noted 971 to 981, and allow you to define a certain number of status information for the machining installation (see below). Each button is associated with an indicator light which indicates whether the state in question is validated or not. All these buttons are managed via the parallel interface 951.
- the calibration console also includes a keyboard 962, as well as switches 961, 963, 964 and 965.
- the keyboard and these switches are managed through the parallel interface 952 in FIG. 9.
- the calibration console includes a display block 995 for the displayed measurement data, as well as a display block 996 for indicating the extension number concerned by the display. These two digital displays are managed through the parallel interface 954 in FIG. 9.
- the 961 key is a calibration key. In the OFF position, it prohibits calibration and any modification of the data relating to it. In the EN position, it authorizes the passage to calibration. If during a calibration the key is returned to the OFF position, the calibration is instantly stopped.
- the rotary measurement selector 965 allows you to choose the dimension to be measured, from among those provided, and there are a maximum of 5. This selector is associated with the keys 979 (ON-BOARD STANDARD), 976 (MAX / MIN LIMIT), 978 (POST SIDE), 977 (DERIVATIVE), 975 (POST CORRECTION) and 974 (STANDARD DIMENSIONS).
- data visualization is associated with the switch 963, which indicates whether one chooses to display the minimum or maximum data, as well as the key 981, which requests a MODIFICATION OF VALUE.
- Table 1 below gives the combined actions allowed (YES) or prohibited (NO) on different keys and depending on the "calibration” or “production” status.
- Key 973 constitutes a switch for passing from measurements in millimeters to measurements in internal units, that is to say to the raw digital values obtained by converting the output voltages of the conditioners of the sensors. In production, this switch has no action, since it is coupled to the development commands (not shown, and intended for maintenance).
- the value modification key 981 allows you to start entering a new value using the keyboard 962.
- the clear key (EFF) on the keyboard allows you to erase the last number entered.
- the validation key (VAL) on the keyboard must be pressed to take into account the number entered by the electronic circuits, in which case the erase key no longer acts.
- the station selection keys (vertical arrows) of the keyboard 962 make it possible to increment or decrement the station numbers, in association with the display keys illustrated in table 1 above.
- Switch 963 is associated with keys 974 (CALIBRATION SIDE), 976 (MAX / MIN LIMIT), and 979 (ON-BOARD CALIBRATION) and 977 (DRIFT).
- switch 964 turns on all the LEDs on the display panel. Otherwise, the operator immediately identifies the faulty diodes. And the SIGN (-) key on the keyboard is to be used to modify the corrections.
- FIG. 12 illustrates by way of example the diagram of one of the LEVEL 1 units, which are denoted 511 to 513 in FIG. 11.
- Each unit comprises, around an internal bus 505, a central processing unit 501, a program memory 502 (PROM, 8 kilobytes) and a working memory 503 (RAM, 8 kilobytes).
- PROM program memory
- RAM working memory
- parallel interfaces 504A and 504B in addition, optional 507, which go, through an optically isolated coupling, to the module concerned.
- a time counter 506 and a parallel interface such as 508 are provided, in communication via a homologous interface such as 524, with the LEVEL II system control bus, noted 525. (For hardware reasons, the interface 524 is installed on the same card as its associated interface 508 of LEVEL 1).
- FIG. 13 illustrates the LEVEL II diagram.
- the heart of the LEVEL It is the central processing unit 520, associated with a program memory 522 (PROM, 10 kilobytes) and a working memory 523 (RAM 6 kilobytes).
- PROM program memory
- RAM working memory
- Two time counters 527A and 527B are also provided, as well as, preferably, two additional parallel interfaces 526A and 526B.
- bus 525 is connected through a serial interface 528, by asynchronous lines, on the one hand to the control console 521, and on the other hand to the logic unit of LEVEL III 530.
- the members 900 and 950 of FIG. 5 are denoted in abbreviation "calibration”.
- Organ 800 is denoted “acquisition”.
- the logical measurement unit 600 is denoted “LEVEL 0”.
- the elements 511 to 513 of FIG. 11 are generally noted “LEVEL I”.
- the Level 0 electronics receives, each time the machine advances by one step, the result of the measurements carried out by the acquisition card, i.e. a block of 5 data, in internal units, which represents the values ratings of the product present.
- the result of the measurements carried out by the acquisition card i.e. a block of 5 data
- internal units which represents the values ratings of the product present.
- To these dimensions can be added one or two additional, which are the dimensions in internal units of the fixed targets on board. For certain positions of the machine, these values can naturally be absent, since it is not always necessary to provide two fixed targets on board for each control station.
- Level 0 communications with the calibration unit consist in communicating to it the raw data coming from the acquisition unit.
- Level 0 of the electronics can also transmit Raw data to the Level, but in internal units, since the corrections and conversion coefficients already mentioned are not yet known.
- Level 0 In production phase, Level 0 essentially has the function of using the synchronization signals, in particular those which come from the encoder card 510 of FIG. 11, to assign to each of the 5 data coming from the acquisition unit the extension number on which the measurement took place, and the identity of the product concerned. Regarding the values of fixed on-board targets, Level 0 achieves a sliding average per target over the last 16 values (for example). These are the 5 raw measurements and the uncorrected moving averages and in internal unit which are therefore transmitted to the calibration unit.
- the calibration unit communicates the new conversion coefficients so as to take account of the slightest variations and drifts in the machine.
- the Level 0 unit now knows the values converted to microns of the measurements, and can sort them using the rejection ratings in micron issued at the end of calibration or at the start of production. The validity of the ratings is checked by simple comparison with the two limit values. All this converted data is transferred in microns to Level 1, assigned an indicator giving the result of the odds check, namely GOOD, above the maximum, or below the minimum.
- Level 1 for each of the elements of the machine, namely for the control module, as well as for the work module and the power module.
- the information which has just been indicated is in fact used by the level unit 1513 to trigger the ejection of the product if a rejection is necessary. This ejection could for example be done at the level of the normal rejection station noted MC141 in FIG. 3.
- the devices of the present invention allow physical control of parts in production. To this end, it is possible to verify in particular the operation of the control module, by introducing one or more standard pieces on the fly at the level of the station MC110 in FIG. 3, and by controlling the display of the dimensions of these standards in the appropriate manner using the console 650. The standards will then not need to go through the recycling loop, and may come out through the special rejection MC142.
- the feed and machining modules can create parts rejects by themselves (incorrect part position, for example). But most of the releases take place on a control module, as previously described.
- LEVEL (S) II All the corresponding information passes through LEVEL (S) II, where it is formatted to be centralized by LEVEL III.
- Exchanges between LEVEL (X) II and LEVEL III are done by asynchronous lines in full duplex (full duplex), at a speed of 9600 bits / second, and in an 11 bit format: 1 bit start, 8 bits data , 2 stop bits.
- any exchange consists of a set of 3 blocks:
- a block of this type is issued by Level II each time the machine advances from one position.
- the data describes the state of the outgoing position, which can be empty or filled with a product.
- the block consists of two separate parts: a fixed part, whose structure does not depend on the machine and a variable part describing the product.
- rejection code examples are given below:
- variable part of the data depends on the type of machine, but not on the state of the position. (It even exists when there is no product).
- LEVEL III thus has complete information on installation operations.
- Level III receives a Level II data block each time the machine advances from one position.
- the data describes the state of the outgoing position which can be empty or full. The full details of this data block have been given above.
- Level III calculates production yields, rejection rates, tool wear curves, in particular. By means of display screens and printers, it can view and edit the results at any time at the operator's request.
- Level III performs the following accounts:
- Level III ensures the acquisition and backup after processing of all data from machines via Level II.
- data metrological data and events.
- Level III receives a data block in which all the characteristics of the position exiting the machine are recorded: workstation and control number, values of measured dimensions that the product is good or not and in the latter case, the reason for rejection.
- the arithmetic means and standard deviations are calculated for each dimension, all positions combined, to further characterize a batch of parts.
- the filtered means and standard deviations are evaluated item by item for each rating.
- the application of filtering has the advantage of involving time in the calculations in such a way that each sample is assigned a weighting coefficient, this is maximum for the most recent value and decreases up to the oldest value.
- This means is very useful for carrying out precise monitoring of each of the positions, because any anomaly can be detected very quickly, which makes it possible to trigger the safety devices as soon as possible.
- Level III In the case where the position exiting the machine is empty, the data block received by Level III contains the reason for the absence of the socket: either there was no power supply at the input of the machine, or the product was rejected during an inspection; in all cases Level III can determine the module that rejected the product and the exact reason for the rejection.
- a sudden fault on a station can be detected very quickly. (The required reaction speed cannot be achieved even by filtered average monitoring). Also, the system monitors the rejection sequences on each station. Appropriate action is taken if a predetermined number of consecutive releases is exceeded.
- the user In order to detect progressive wear of the tools, the user has the possibility of defining a set of limit dimensions, internal to the discharge dimensions used by the control modules. It is thus possible for the system to intervene and provide for operator intervention.
- Level III can be: alarm only on display console, alarm plus inhibition of station or alarm plus machine stop.
Abstract
Description
L'invention concerne les installations d'usinage en cinématique continue ; elle s'applique en particulier, mais non exclusivement, aux chaînes de fabrication de munitions d'armes légères.The invention relates to machining installations in continuous kinematics; it applies in particular, but not exclusively, to small arms ammunition production lines.
La « cinématique continue » signifie que les pièces à traiter se déplacent une à une, en séquence continue, sur des roues alvéolées et des postes de travail convenablement aménagés pour se passer lesdites pièces les uns aux autres. De manière connue, une roue alvéolée prend une pièce dans l'un de ses alvéoles, en un point déterminé de sa rotation. En un autre point, elle transfère la pièce à une autre roue alvéolée, ou à un poste de travail, de même, une pièce sortira d'un poste de travail par une roue alvéolée, pour aller vers un autre poste de travail ou vers un réceptacle. L'avantage essentiel de la cinématique continue est d'accroitre les cadences de fabrication, tout en réduisant les coûts de production. En revanche, du fait du mouvement permanent des pièces, se posent de délicats problèmes de surveillance de l'installation, ainsi que de métrologie.“Continuous kinematics” means that the parts to be treated move one by one, in continuous sequence, on dimpled wheels and work stations suitably arranged to pass said parts to each other. In known manner, a cellular wheel takes a part in one of its cells, at a determined point of its rotation. At another point, it transfers the part to another honeycomb wheel, or to a workstation, similarly, a part will leave a workstation by a honeycomb wheel, to go to another workstation or to a receptacle. The essential advantage of continuous kinematics is to increase production rates, while reducing production costs. On the other hand, due to the permanent movement of the parts, there are delicate problems of monitoring the installation, as well as metrology.
La présente invention vient apporter une solution pour assurer une métrologie, un contrôle et surtout une j surveillance d'ensemble satisfaisants dans une installation d'usinage de pièces en cinématique continue. L'installation en question comporte :
- - un module alimenteur apte à recevoir dans un bac un stock de pièces d'usinage, et à les placer en position prédéterminée sur une roue alvéolée débitrice,
- - au moins un module de travail, apte à définir une cinématique continue des pièces entre une roue alvéolée amont, coopérant avec la roue alvéolée débitrice, et une roue alvéolée aval, au moins un barillet de travail étant prévu entre les roues alvéolées amont et aval, et ce barillet de travail étant apte à effectuer au moins une opération d'usinage sur les pièces tandis qu'elles transitent par lui,
- - au moins un module de contrôle apte à définir une cinématique continue des pièces entre une roue alvéolée d'entrée, coopérant avec la roue alvéolée précédente, et sa roue alvéolée de sortie, au moins un barillet de contrôle étant prévu entre les roues alvéolées d'entrée et de sortie pour permettre au moins une opération de mesure en relation avec l'opération d'usinage précitée, et
- - des moyens logiques de commande aptes à superviser et coordonner l'action des modules consécutifs comptetenu de la cinématique continue des pièces, tout en effectant en temps réel des mesures sur chaque pièce et en éjectant celles dont une mesure se trouve hors tolérance.
- - a feeder module capable of receiving a stock of machining parts in a tray, and of placing them in a predetermined position on a debiting honeycomb wheel,
- - At least one working module, capable of defining a continuous kinematics of the parts between an upstream honeycomb wheel, cooperating with the feed honeycomb wheel, and a downstream honeycomb wheel, at least one work barrel being provided between the upstream and downstream honeycomb wheels , and this work barrel being able to carry out at least one machining operation on the parts while they pass through it,
- - At least one control module capable of defining a continuous kinematics of the parts between an input honeycomb wheel, cooperating with the previous honeycomb wheel, and its output honeycomb wheel, at least one control barrel being provided between the honeycomb wheels d input and output to allow at least one measurement operation in relation to the aforementioned machining operation, and
- - logic control means capable of supervising and coordinating the action of consecutive modules taking into account the continuous kinematics of the parts, while carrying out measurements in real time on each part and ejecting those for which a measurement is out of tolerance.
Selon la présente invention, le nombre de postes (p) du barillet de travail est supérieur au nombre de postes (q) du barillet de contrôle, ces deux nombres n'étant pas multiples l'un de l'autre (bien que, comme on le verra plus loin, on puisse choisir p = 10 et q = 8, ces deux nombres seraient avantageusement premiers entre eux).According to the present invention, the number of stations (p) in the work barrel is greater than the number of stations (q) in the control barrel, these two numbers not being multiple of one another (although, as we will see later, we can choose p = 10 and q = 8, these two numbers would be advantageously prime between them).
De leur côté, les moyens logiques de commande comprennent un dispositif logique de base apte aux fonctions d'acquisition des mesures, d'étalonnage et de correction des mesures en fonction de l'étalonnage, en interaction avec le module de contrôle, ainsi qu'un dispositif logique d'exploitation, en interaction avec les modules d'alimentation, de travail, et de contrôle, pour surveiller l'ensemble de l'installation.For their part, the logic control means comprise a basic logic device suitable for the functions of acquisition of the measurements, calibration and correction of the measurements as a function of the calibration, in interaction with the control module, as well as a logical operating device, in interaction with the power, work, and control modules, to monitor the entire installation.
Le dispositif logique d'exploitation comprend tout d'abord un dispositif logique de premier niveau, qui comporte une unité logique pour chacun des modules, l'unité logique associée au module de contrôle étant connectée au dispositif logique de base, tout en étant agencée pour commander l'éjection au rebut des pièces dont la mesure n'est pas comprise entre lesdites mesures maximale et minimale. Ensuite, le dispositif logique d'exploitation comporte une unité logique de second niveau, interconnectée aux unités logiques de premier niveau, ainsi qu'à un pupitre de commande générale. Cette unité de second niveau centralise l'ensemble des données disponibles au niveau de l'installation, dont des données « produit » émises à chaque fois que la cinématique continue progresse d'une position, ces données « produit » comportant une partie d'identification avec au moins un numéro modulo p et un numéro modulo q, l'indication d'un rejet éventuel, et des mesures effectuées, ce qui permet d'établir en temps réel et d'une manière simple une statistique de production.The operating logic device firstly comprises a first level logic device, which comprises a logic unit for each of the modules, the logic unit associated with the control module being connected to the basic logic device, while being arranged for order the discarded ejection of parts whose measurement is not between said maximum and minimum measurements. Next, the logic operating device comprises a second level logic unit, interconnected with the first level logic units, as well as with a general control console. This second level unit centralizes all of the data available at the installation level, including “product” data sent each time the kinematics continues to progress by one position, this “product” data comprising an identification part. with at least a modulo p number and a modulo q number, the indication of a possible rejection, and of the measurements carried out, which makes it possible to establish in real time and in a simple manner a production statistic.
Dans ce qui précède, on a considéré une installation avec un module alimenteur suivi d'au moins un module de travail, puis d'au moins un module de contrôle. En pratique, on utilise souvent des stockages intermédiaires de pièces reconnues bonnes, et l'on repart d'un tel stockage avec un nouveau module alimenteur. A côté de cela, les modules de travail et de contrôle sont prévus dans une séquence adaptée, avec les éventuels stockages et modules alimenteurs intermédiaires, comptetenu des opérations d'usinage à effectuer. On appellera alors « tronçon d'installation la suite constituée d'un module alimenteur, et d'un ou plusieurs modules de travail et/ou un ou plusieurs modules de contrôle combinés dans l'ordre convenable.In the foregoing, an installation has been considered with a feeder module followed by at least one working module, then at least one control module. In practice, intermediate storage of parts recognized as good is often used, and such storage is started again with a new feeder module. In addition to this, the work and control modules are provided in a suitable sequence, with any storage and intermediate feeder modules, taking into account the machining operations to be carried out. The series consisting of a feeder module, and one or more working modules and / or one or more control modules combined in the appropriate order will therefore be called “installation section”.
Dans ces conditions, et selon un autre aspect de l'invention, différentes unités de second niveau associées à différents tronçons (indice i) de cinématique continue sont reliées à une même unité logique de troisième niveau, qui en reçoit au moins les données « produit », et est agencée pour les stocker, ainsi que pour :
- - compter (QE.) le nombre de données produit reçues, qui correspond au nombre de position dont a avancé la cinématique continue,
- - compter (QF.) le nombre de produits sortis de l'alimenteur,
- - compter (QD.) le nombre de produits alimentés à l'endroit,
- - compter (QS.') le nombre de produits bons sortis normalement de la machine, et
- - compter (QR' ) le nombre total de rejets sur le tronçon i, sur le poste j pour le motif k, et pour déterminer des rendements correspondants.
- - count (QE.) the number of product data received, which corresponds to the number of positions advanced by continuous kinematics,
- - count (QF.) the number of products taken out of the feeder,
- - count (QD.) the number of products supplied at the location,
- - count (QS. ') the number of good products normally removed from the machine, and
- - count (QR ') the total number of rejections on section i, on station j for the reason k, and to determine the corresponding yields.
De préférence, l'unité de troisième niveau compte en outre :
- - le nombre total (QM.) de rejets sur module de contrôle,
- - le nombre (ûL.) d'échantillons prélevés,
- - les nombres (dV.) et (GA.) de produits prélevés et ajoutés respectivement au stock aval, et
- - le nombre (QI de pièces d'un stock aval ou intermédiaire entre deux tronçons.
- - the total number (QM.) of releases on the control module,
- - the number (ûL.) of samples taken,
- - the numbers (dV.) and (GA.) of products taken and added respectively to the downstream stock, and
- - the number (IQ of parts of a downstream or intermediate stock between two sections.
Très avantageusement, l'unité de troisième niveau est agencée pour établir poste par poste, pour chaque mesure, des informations de moyenne filtrée, écart-type filtré, comptage de rejets et pourcentage de rejets par motifs, ainsi que pour établir, sans distinction de poste pour chaque mesure, une moyenne arithmétique, et un écart-type arithmétique.Very advantageously, the third level unit is arranged to establish item by item, for each measurement, information of filtered average, filtered standard deviation, count of rejections and percentage of rejections by reasons, as well as to establish, without distinction of item for each measurement, an arithmetic mean, and an arithmetic standard deviation.
Il est également avantageux que l'unité de troisième niveau conserve en accès rapide un nombre choisi des dernières valeurs de mesure pour chaque poste au choix.It is also advantageous for the third-level unit to keep a selected number of the last measured values for quick access for each station of choice.
Selon d'autres caractéristiques additionnelles de l'invention :
- - l'unité logique de troisième niveau surveille les suites de rejets sur chaque poste et leur arrivée à un nombre préétabli de rejets consécutifs,
- - l'unité logique de troisième niveau surveille les pourcentages de rejets pour chaque type de défaut et les compare à des limites préétablies,
- - l'unité logique de troisième niveau compare les valeurs de mesure à des valeurs limites comprises entre les valeurs de rejets, ce qui permet une surveillance de l'usure des outils.
- - the third level logic unit monitors the series of rejections on each station and their arrival at a predetermined number of consecutive rejections,
- - the third level logic unit monitors the rejection percentages for each type of fault and compares them to pre-established limits,
- - the third level logic unit compares the measurement values with limit values between the reject values, which allows monitoring of tool wear.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, ainsi qu'à l'examen des dessins annexés, sur lesquels :
- - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques, respectivement en élévation et de dessus, d'un groupe de modules constituant une section d'une installation d'usinage selon la présente invention, et comprenant un module alimenteur, un module de travail et un module de contrôle ;
- - la figure 3 est une vue partiellement détaillée du module de contrôle MC représenté sur les figures 1 et 2 ;
- - la figure 4 est une vue (détaillée d'une autre manière) d'une partie du même module de contrôle ;
- - la figure 5 est un diagramme schématique donnant la structure générale des moyens électroniques incorporés à l'installation de la présente invention ;
- - la figure 6 est un schéma électrique plus détaillé de l'unité logique de mesure 600 de la figure 5 ;
- - la figure 7 est un schéma partiellement détaillé montrant la captation des informations de mesure, et la première étape de leur traitement ;
- - la figure 8 est un schéma électrique plus général montrant le rassemblement des informations de mesure captées dans le dispositif d'acquisition 800 de la figure 5 ;
- - la figure 9 est le schéma partiellement détaillé de l'unité centrale d'étalonnage et du pupitre d'étalonnage notés respectivement 900
et 950 sur la figure 5 ; - - la figure 10 est le schéma de la face avant du pupitre d'étalonnage 950 ;
- - la figure 11 est le schéma général du système logique d'exploitation 500 de la figure 5 ;
- - la figure 12 est le schéma électrique détaillé d'une unité logique de premier niveau ;
- - la figure 13 est le schéma électrique détaillé du dispositif logique de second et troisième niveaux ; et
- - la figure 14 illustre le format des échanges de données entre le niveau Il de mise en forme des informations et le niveau 111 où les informations sont centralisées.
- FIGS. 1 and 2 are schematic views, respectively in elevation and from above, of a group of modules constituting a section of a machining installation according to the present invention, and comprising a feeder module, a work module and a control module;
- - Figure 3 is a partially detailed view of the MC control module shown in Figures 1 and 2;
- - Figure 4 is a view (detailed in another way) of a part of the same control module;
- - Figure 5 is a schematic diagram giving the general structure of the electronic means incorporated in the installation of the present invention;
- - Figure 6 is a more detailed electrical diagram of the
logic measurement unit 600 of Figure 5; - - Figure 7 is a partially detailed diagram showing the capture of measurement information, and the first step of their processing;
- - Figure 8 is a more general electrical diagram showing the collection of measurement information captured in the
acquisition device 800 of Figure 5; - - Figure 9 is the partially detailed diagram of the central calibration unit and the calibration desk denoted 900 and 950 respectively in Figure 5;
- - Figure 10 is the diagram of the front face of the
calibration console 950; - - Figure 11 is the general diagram of the
operating logic system 500 of Figure 5; - - Figure 12 is the detailed electrical diagram of a first level logic unit;
- - Figure 13 is the detailed electrical diagram of the logic device of second and third levels; and
- - Figure 14 illustrates the format of data exchange between level II of information shaping and level 111 where the information is centralized.
Comme précédemment indiqué, la présente invention concerne des installations d'usinage en cinématique continue, et plus particulièrement les chaînes de fabrication de munitions d'armes légères.As previously indicated, the present invention relates to machining installations in continuous kinematics, and more particularly the production lines for small arms ammunition.
Dans ce domaine, différents moyens ont déjà été décrits, dans les publications-brevets suivantes : FR-A-2 346 072, FR-A-2 356 464, FR-A-2 379 335, FR-A-2 376 049, FR-A-2 333 412, FR-A-2 330 476, FR-A-2 475 946, FR-A-2 459 196 et FR-A-2 463 081. Ces descriptions antérieures pourront permettre de mieux comprendre certains des éléments de la présente description détaillée.In this field, various means have already been described in the following patent publications: FR-A-2,346,072, FR-A-2,356,464, FR-A-2,379,335, FR-A-2,376,049, FR-A-2 333 412, FR-A-2 330 476, FR-A-2 475 946, FR-A-2 459 196 and FR-A-2 463 081. These previous descriptions may help to better understand some of the elements of this detailed description.
Pour une plus simple descpription des moyens de mesure des pièces, et d'étalonnage, il est fait référence à la demande de brevet déposée ce jour au nom de la demanderesse, sous le numéro EP-A-0 102 277 et intitulée « Installation d'usinage en cinématique continue avec contrôle dimensionnel perfectionné ».For a simpler description of the means for measuring the parts and for calibrating, reference is made to the patent application filed today in the name of the applicant, under the number EP-A-0 102 277 and entitled "Installation of 'machining in continuous kinematics with improved dimensional control'.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 1 et 2, une section d'une installation d'usinage en cinématique continue comporte :
- - un module alimenteur MA, apte à recevoir dans un bac MA10 un stock de pièces à usiner, et à les placer en position prédéterminée sur une roue alvéolée débitrice MA13. Entre le bac MA10 et la roue MA13 peuvent intervenir d'autres roues de transfert telles que MA11, ou chargées d'une opération particulière telle que MA12. La roue MA12 servira par exemple à la fonction de vérification que la pièce, par exemple l'ébauche d'une douille de cartouche, a été prélevée dans le bon sens par la chaîne de cinématique continue.
- - au moins un module de travail MT, apte à définir lui aussi une cinématique continue des pièces entre une roue alvéolée amont MT11, coopérant avec la roue alvéolée débitrice MA13, et une roue alvéolée aval MT16. Au moins un barillet de travail MT14 est prévu entre les roues alvéolées amont MT11 et aval MT16. Et ce barillet de travail possède dix postes de travail aptes chacun à effectuer au moins une opération d'usinage (la même) sur les pièces tandis qu'elles transitent par eux. D'autres roues telles que MT12, MT13 et MT15 sont utilisées dans le module de travail pour assurer le transfert des pièces entre son entrée et sa sortie. On notera également que dans la plupart des cas, un module de travail réalisant une opération d'usinage fera subir aux pièces un changement de niveau, que l'on voit particulièrement sur la figure 1 où les roues MT12 et MT13 sont placées à un niveau plus élevé que les roues MT15 et MT16.
- - A feeder module MA, capable of receiving a stock of workpieces in a tray MA10, and of placing them in a predetermined position on a debiting honeycomb wheel MA13. Between the container MA10 and the wheel MA13 may intervene other transfer wheels such as MA11, or charged with a particular operation such as MA12. The wheel MA12 will be used for example for the function of verification that the part, for example the blank of a cartridge case, has been removed in the right direction by the continuous kinematic chain.
- at least one working module MT, which is also capable of defining a continuous kinematics of the parts between an upstream honeycomb wheel MT11, cooperating with the debiting honeycomb wheel MA13, and a downstream honeycomb wheel MT16. At least one MT14 work barrel is provided between the upstream honeycomb wheels MT11 and downstream MT16. And this work cylinder has ten work stations each capable of performing at least one machining operation (the same) on the parts while they pass through them. Other wheels such as MT12, MT13 and MT15 are used in the work module to ensure the transfer of parts between its input and its output. It will also be noted that in most cases, a work module carrying out a machining operation will subject the parts to a level change, which is seen particularly in FIG. 1 where the wheels MT12 and MT13 are placed at a level higher than MT15 and MT16 wheels.
Enfin, les figures 1 et 2 montrent un module de contrôle, qui est lui aussi apte à définir une cinématique continue des pièces entre une roue alvéolée d'entrée MC11 et une roue alvéolée de sortie MC14. La roue MC11 coopère avec la roue alvéolée aval MT16 du module de travail. Et au moins un barillet de contrôle MC12 est prévue entre les roues alvéolées d'entrée MC11 et de sortie MC14, pour permettre au moins une opération de mesure en relation avec l'opération d'usinage précitée qui a été effectuée dans le barillet de travail. Le barillet de contrôle MC12 qui possède huit postes coopère avec un organe de mesure MC13 d'une manière que l'on détaillera plus loin en référence à la figure 4. Enfin, et selon un aspect particulier de la présente invention, le module de contrôle présente d'autres roues MC15, MC16 et MC17, qui sont placées entre la roue alvéolée de sortie MC14 et la roue alvéolée d'entrée MC11.Finally, Figures 1 and 2 show a control module, which is also able to define kinematics continuous parts between an input honeycomb wheel MC11 and an output honeycomb wheel MC14. The wheel MC11 cooperates with the downstream honeycomb wheel MT16 of the working module. And at least one control barrel MC12 is provided between the dimpled input wheels MC11 and exit MC14, to allow at least one measurement operation in relation to the aforementioned machining operation which was carried out in the work barrel . The control barrel MC12 which has eight stations cooperates with a measuring member MC13 in a manner which will be detailed below with reference to FIG. 4. Finally, and according to a particular aspect of the present invention, the control module has other wheels MC15, MC16 and MC17, which are placed between the output honeycomb wheel MC14 and the honeycomb input wheel MC11.
Dans ce qui précède, on a ajouté des qualificatifs variables pour les « roues alvéolées », par exemple roue alvéolée débitrice pour le module alimenteur, roues alvéolées amont et aval pour le module de travail et roues alvéolées d'entrée et de sortie pour le module de contrôle. L'homme de l'art comprendra que cette terminologie variée n'est utilisée que pour permettre une reconnaissance plus facile des éléments, étant donné que ces roues peuvent être de structure rigoureusement identique.In the foregoing, variable qualifiers have been added for “honeycomb wheels”, for example debit honeycomb wheel for the feeder module, upstream and downstream honeycomb wheels for the working module and inlet and outlet honeycomb wheels for the module control. Those skilled in the art will understand that this varied terminology is only used to allow easier recognition of the elements, since these wheels can be of strictly identical structure.
A titre d'exemple, le module alimenteur peut être réalisé de la manière décrite dans l'une des publications-brevets FR-A-2 346 072, FR-A-2 356 464, FR-A-2 379 335 ou FR-A-2 376 049 déjà citées.By way of example, the feeder module can be produced in the manner described in one of the patent publications FR-A-2,346,072, FR-A-2,356,464, FR-A-2,379,335 or FR- A-2 376 049 already cited.
Au passage, on notera que le dispositif décrit particulièrement dans le fascicule FR-A-2 379 335 permet l'éjection commandée de pièces. Cela est intéressant en particulier pour la mise en oeuvre de l'invention, comme on le verra plus loin, de façon à créer des manques dans la succession de pièces relatives à la cinématique continue. Une autre manière de créer des manques est décrite dans la publication FR-A-2 459 196.In passing, it will be noted that the device described particularly in the booklet FR-A-2,379,335 allows the controlled ejection of parts. This is interesting in particular for the implementation of the invention, as will be seen below, so as to create gaps in the succession of parts relating to the continuous kinematics. Another way of creating gaps is described in the publication FR-A-2 459 196.
En ce qui concerne le module de travail, celui-ci peut être par exemple l'une des machines décrites dans les publications FR-A-2 333 412, FR-A-2 330 476, ou encore FR-A-2 475 946. Dans la description détaillée qui va suivre, on supporsera qu'il s'agit d'une machine de coupe de pièces tubulaires telles que des douilles de cartouche, cette opération, simple, facilitant la description, et cette machine pourra être par exemple celle de la publication FR-A-2 333 412.As regards the working module, this can for example be one of the machines described in the publications FR-A-2 333 412, FR-A-2 330 476, or also FR-A-2 475 946 In the detailed description which follows, it will be assumed that it is a machine for cutting tubular parts such as cartridge cases, this operation, simple, facilitating the description, and this machine could for example be that of publication FR-A-2 333 412.
Pour ce qui est du module de contrôle, la figure 3 en illustre schématiquement la structure à plus grande échelle. On retrouve la roue alvéolée d'entrée MC11, suivie du barillet de contrôle MC12 coopérant avec le dispositif capteur MC13, puis de la roue alvéolée de sortie MC14. La roue MC11 va donc prendre des pièces d'un module précédent qui est normalemnt un module de travail. Ces pièces vont transiter par le barillet de contrôle où elles sont vérifiées en particulier au niveau du dispositif capteur MC13. Enfin, lesdites pièces sont reprises par la roue alvéolée de sortie qui va soit les transférer à un module suivant (module de travail ou de contrôle), soit les entreposer dans un dispositif de stockage. On notera que la roue MC14 comporte encore une position de rejet normal MC141, position qui est précédée d'un poste de rejet spécial MC142, et suivie d'un test de présence normale MC140, qui permet de s'assurer qu'une opération de rejet désirée a bien été effectuée, et par là même du fait que les pièces transférées en aval sont acceptées. Les dispositifs de rejet peuvent être réalisés de la manière décrite dans la publication FR-A-2 379 335 déjà citée.As for the control module, Figure 3 schematically illustrates the structure on a larger scale. We find the dimpled input wheel MC11, followed by the control barrel MC12 cooperating with the sensor device MC13, then the dimpled output wheel MC14. The wheel MC11 will therefore take parts from a previous module which is normally a working module. These parts will pass through the control barrel where they are checked in particular at the level of the sensor device MC13. Finally, said parts are taken up by the output honeycomb wheel which will either transfer them to a next module (working or control module), or store them in a storage device. It will be noted that the wheel MC14 also comprises a normal rejection position MC141, a position which is preceded by a special rejection station MC142, and followed by a normal presence test MC140, which makes it possible to ensure that an operation of desired rejection has been carried out, and by the same token of the fact that the documents transferred downstream are accepted. The rejection devices can be produced in the manner described in the publication FR-A-2 379 335 already cited.
En amont de ces dispositifs MC140 à MC142, les emplacéments de la roue alvéolée de sortie MC14 vont venir en coopération avec une roue de transfert MC15, suivie d'une autre roue alvéolée de transfert MC16, et d'une troisième roue alvéolée de transfert MC17, qui est alors apte à ramener les pièces sur la roue alvéolée d'entrée MC11.Upstream of these devices MC140 to MC142, the locations of the output honeycomb wheel MC14 will come in cooperation with a transfer wheel MC15, followed by another honeycomb transfer wheel MC16, and a third honeycomb transfer wheel MC17 , which is then able to bring the parts back onto the dimpled input wheel MC11.
Ainsi, dans le module de contrôle se trouve défini un dispositif de recyclage à roues alvéolées MC15 à MC17, aptes à renvoyer sur commande les pièces de la roue alvéolée de sortie MC14 à la roue alvéolée d'entrée MC11. Pour réaliser effectivement le recyclage, il suffira de déplacer des aiguillages prévus entre les roues MC15 et MC13 et les roues MC11 et MC14.Thus, in the control module is defined a recycling device with dimpled wheels MC15 to MC17, capable of returning on command the parts of the dimpled output wheel MC14 to the dimpled input wheel MC11. To effectively carry out recycling, it will suffice to move switches provided between the wheels MC15 and MC13 and the wheels MC11 and MC14.
Enfin, on notera que la roue alvéolée d'entrée MC11 possède un emplacement d'insertion d'étalons noté MC110. L'insertion d'étalons peut se faire par exemple à l'aide d'une cheminée, placée tangentiellement au-dessus de la trajectoire des alvéoles, et permettant de relâcher une pièce étalon de façon qu'elle vienne s'insérer dans l'alvéole.Finally, it should be noted that the dimpled input wheel MC11 has a standard insertion location denoted MC110. The insertion of standards can be done for example using a chimney, placed tangentially above the trajectory of the cells, and allowing to release a standard piece so that it comes to fit into the alveolus.
On se référera maintenant à la figure 4 qui décrit d'une manière plus particulière la façon dont est effectuée la mesure au niveau du barillet de contrôle MC12, dont seul un poste se trouve représenté ici. Le poste en question est placé en regard du dispositif capteur noté généralement MC13 sur la figure 4.Reference will now be made to FIG. 4 which describes in a more particular manner the manner in which the measurement is carried out at the level of the control barrel MC12, of which only one station is shown here. The post in question is placed opposite the sensor device generally denoted MC13 in FIG. 4.
Donc, le poste en question du barillet MC12 comporte un bâti-support en fonte, en deux pièces 1205 et 1210, reposant sur le corps de barillet, qui apparaît en partie basse. La pièce 1205 est munie d'un alésage traversant vertical, à travers lequel coulisse un manchon cylindrique à décrochement 1204. Le manchon est muni d'une tête d'extrémité 1202, apte à venir insérer une douille de cartouche 1200 contre une pièce support 1201. Transversalement, de part et d'autre de la douille 1200 peuvent être placés des organes de préhension en saillie tels que 1203. La pièce coulissante 1204 se retrouve en partie haute notée 1206, et elle est alors munie d'un galet de couplage 1207 avec une tige 1208 articulée à rotation en 1209 sur le bâti 1210. A son autre extrémité, la tige 1208 vient à nouveau s'articuler à rotation sur le galet 1211 d'un ensemble 1212 et 1213, qui forment un organe apte à solliciter la partie gauche de la pièce 1208 à rotation vers le haut. Au cours de la rotation du barillet, une came non représentée, va solliciter le dispositif de façon que l'arbre 1204-1206 aille vers le bas, et vienne donc enserrer sous un effort prédéterminé la douille 1200 dont il y a lieu de mesurer la hauteur, après l'opération de découpe déjà citée (ceci lorsqu'on arrive au droit du poste de mesure MC13).Therefore, the station in question of the MC12 barrel comprises a cast iron support frame, in two
Pour la mesure, la pièce 1206 se complète en partie supérieure d'une équerre 1220, sur laquelle on fixe de manière prédéterminée une cible 1225, de forme préétablie et d'usinage soigné, de préférence un disque en acier à faces parallèles rectifiées.For measurement, the
De manière fixe par rapport au module de contrôle, l'organe de mesure MC13 comporte un bâti 1303, dont la partie supérieure 1302 vient supporter un dispositif de mesure 1301 comportant une cage cylindrique de format comparable à la périphérie de la cible 1225, cage qui vient loger intérieurement un capteur 1300, qui va mesurer sa distance à l'égard de la cible 1225. Le capteur 1300 est relié par une liaison électrique 1305 au reste de la structure.Fixedly with respect to the control module, the measurement member MC13 comprises a
On voit que la position de la cible 1225 est reliée mécaniquement à la position verticale de la pièce 1204, et par conséquent au niveau haut de la douille 1200, le niveau bas étant fixe par rapport au bâti du barillet MC12, que l'on suppose à son tour demeurer en position verticale stable par rapport au corps MC13, en dépit de sa rotation.We see that the position of the
Dans un mode de réalisation préférentiel, le capteur 1300 est une sonde à courant de Foucault, telle que la sonde commercialisée par la société VIBRO-METER sous la désignation VIBRAXTQ102. Cette sonde 1300 est reliée par le câble 1305 à un boîtier conditionneur, qui peut être celui vendu par la même société sous la désignation IQS603.In a preferred embodiment, the
De cette manière, la sonde 1300 va mesurer sa distance à l'égard de la cible 1225.In this way, the
Il reste un problème majeur, à savoir tenir compte d'une part des possibilités de composantes verticales existant dans le mouvement de rotation du barillet MC12, ainsi que de ses variations, et d'autre part des fluctuations qui peuvent résulter dans l'indication mesurée en fonction de la température notamment, et d'autres paramètres qui peuvent intervenir.There remains a major problem, namely to take into account on the one hand the possibilities of vertical components existing in the rotational movement of the barrel MC12, as well as its variations, and on the other hand the fluctuations which can result in the measured indication. as a function of the temperature in particular, and of other parameters which may intervene.
Pour cela, la présente invention prévoit une combinaison de moyens dont certains ont déjà été décrits.For this, the present invention provides a combination of means, some of which have already been described.
En outre, on prévoit sur le barillet de contrôle pour chaque mesure au moins une, de préférence deux cibles embarquées « fixes » (non représentées). Ces cibles son montées comme la cible 1225, mais sur un support 1220 qui serait solidaire du barillet.In addition, at least one, preferably two “fixed” on-board targets (not shown) are provided on the control barrel for each measurement. These targets are mounted like the
Interviennent aussi les moyens logiques de commande notés généralement 500 et 600 sur la figure 5, avec leurs compléments 800, 900 et 950.Also involved are the logic control means generally denoted 500 and 600 in FIG. 5, with their
On se rappellera maintenant que les publications-brevets FR-A-2 379 335 ainsi que FR-A-2 459 196 enseignent comment créer des manques dans la succession de pièces sortant du module alimenteur, ou encore de l'un des modules de travail placés en amont du module de contrôle MC.We will now remember that patent publications FR-A-2,379,335 as well as FR-A-2,459,196 teach how to create gaps in the succession of parts leaving the feeder module, or even one of the work modules. placed upstream of the MC control module.
Ces enseignements peuvent être utilisés selon la présente invention, afin de créer des lacunes dans la cinématique continue en amont du module de contrôle. Dans l'hypothèse ou ces lacunes sont crées au niveau du module d'alimentation, l'organe logique concerné est le bloc 511 de la figure 11, comme on le verra plus loin. Une variante simple consiste à vider complètement de pièces tous les modules de l'installation, et arrêter l'alimentation, si nécessaire.These lessons can be used according to the present invention, in order to create gaps in the continuous kinematics upstream of the control module. In the event that these gaps are created at the level of the power supply module, the logic member concerned is block 511 of FIG. 11, as will be seen below. A simple variant consists in completely emptying all the modules of the installation with parts, and stopping the supply, if necessary.
Le reste des opérations intéresse essentiellement le module de contrôle. L'opération suivante consiste à réaliser l'insertion d'au moins un étalon minimal et un étalon maximal dans deux, de préférence consécutives, des lacunes ainsi créés dans la cinématique continue (opération manuelle ou automatique).The rest of the operations mainly concern the control module. The following operation consists in inserting at least one minimum standard and one maximum standard in two, preferably consecutive, gaps thus created in the continuous kinematics (manual or automatic operation).
Après cela, à l'aide de l'organe capteur 1300 de la figure 4, on acquiert les mesures maximale et minimale relatives à ces étalons pour définir des valeurs de rejet. L'acquisition des mesures en question comporte leur transport jusqu'au dispositif d'acquisition 800 que l'on décrira ci-après en référence à la figure 5.After that, using the
Tout cela s'effectue dans une phase d'étalonnage de l'installation d'usinage.All this is done in a calibration phase of the machining installation.
Par la suite, en phase de production, on commandera au niveau de la roue alvéolée de sortie l'éjection au rebut des pièces dont la mesure n'est pas comprise entre les valeurs de rejet maximale et minimale. Cette commande s'effectue logiquement par l'intermédiaire de l'organe 513 de la figure 11, qui est responsable du module de contrôle MC. Matériellement, le rejet se fait au niveau de l'organe MC141 de la figure 3.Thereafter, during the production phase, the scrap ejection of parts whose measurement is not between the maximum and minimum rejection values will be controlled at the output honeycomb wheel. This command is carried out logically by means of the
Pour la mise en oeuvre qui vient d'être décrite, il suffit de deux étalons par mesure, qui vont transiter par deux postes successifs du barillet de contrôle MC12, et être mesurés successivement par l'intermédiaire de leur cible respective 1225, par le même capteur 1300. Cette disposition peut suffire dans certaines applications, mais la demanderesse a observé que des fluctuations pouvaient intervenir dans les mesures entre les divers postes du barillet de contrôle. Ceci est particulièrement vrai lorsque la grandeur à mesurer est relayée par un dispositif du type décrit à propos de la figure 4, et comportant un intermédiaire de mesure tel qu'une cible 1225.For the implementation which has just been described, two standards per measurement are sufficient, which will pass through two successive positions of the control barrel MC12, and be measured successively via their
Dans ce cas, il est souhaitable d'utiliser un dispositif de recyclage comme décrit à propos de la figure 3, en prévoyant que le nombre de postes du barillet de contrôle MC12 et le nombre de pas du dispositif de recyclage constitué par les roues MC15 à MC17 soient premiers entre eux. Par exemple, le barillet de contrôle MC12 comporte 8 postes, alors que le nombre de pas du dispositif de recyclage est égal à 13. Ce nombre de pas est à calculer compte-tenu de la partie des roues alvéolées de sortie et d'entrée qui intervient dans le dispositif de recyclage, ainsi que de la distance au niveau du barillet de contrôle entre l'emplacement d'introduction des pièces et l'emplacement de leur retrait. Tout ceci intervient en effet dans la définition de la « boucle de recyclage ».In this case, it is desirable to use a recycling device as described with reference to FIG. 3, providing that the number of stations of the control barrel MC12 and the number of steps of the recycling device constituted by the wheels MC15 to MC17 be first between them. For example, the MC12 control barrel has 8 stations, while the number of steps of the recycling device is equal to 13. This number of steps is to be calculated taking into account the part of the alveolate output and input wheels which intervenes in the recycling device, as well as the distance at the level of the control barrel between the place of introduction of the parts and the location of their removal. All this comes into play in the definition of the “recycling loop”.
Dans ces conditions, les moyens logiques de commande 500 et 600 sont agencés pour effectuer les opérations suivantes :
- a) en phase d'étalonnage
- - admettre un nombre de lacunes supérieur au produit du nombre de pas du dispositif de recyclage et du nombre de postes du barillet de travail. (En effet, un nombre de pas égal à ce produit suffit pour un étalon. Compte-tenu du fait qu'on utilise à chaque fois un étalon maximal et un étalon minimal, il est souhaitable que le nombre de lacunes soit supérieur au produit des deux nombres précités). Ensuite, les deux étalons sont placés consécutivement dans les deux première lacunes. Après cela,
l'unité 600 acquiert à travers les organes qui coopèrent avec elle les mesures maximale et minimale relatives aux deux étalons pour définir des valeurs de rejet pour chaque poste du barillet de contrôle, chaque étalon changeant de poste après être passé par la boucle de recyclage. (Cela tient compte du fait que les deux nombres précités sont premiers entre eux). Enfin, les étalons sont enlevés manuellement, ou automatiquement, par exemple au rejet spécial MC142.
- - admettre un nombre de lacunes supérieur au produit du nombre de pas du dispositif de recyclage et du nombre de postes du barillet de travail. (En effet, un nombre de pas égal à ce produit suffit pour un étalon. Compte-tenu du fait qu'on utilise à chaque fois un étalon maximal et un étalon minimal, il est souhaitable que le nombre de lacunes soit supérieur au produit des deux nombres précités). Ensuite, les deux étalons sont placés consécutivement dans les deux première lacunes. Après cela,
- b) Par la suite, en production le système électronique commande au niveau de la roue alvéolée de sortie l'éjection au rebut des pièces dont la mesure n'est pas comprise entre lesdites valeurs de rejet maximale et minimale qui correspondent au poste de contrôle par lequel est passée chaque pièce.
- a) during the calibration phase
- - admit a number of gaps greater than the product of the number of steps of the recycling device and the number of work barrel positions. (Indeed, a number of steps equal to this product is sufficient for a standard. Given the fact that each time a maximum standard and a minimum standard are used, it is desirable that the number of gaps is greater than the product of two aforementioned numbers). Then, the two standards are placed consecutively in the first two gaps. After that, the
unit 600 acquires through the organs which cooperate with it the maximum and minimum measurements relating to the two standards to define rejection values for each station of the control barrel, each standard changing station after having passed through the loop recycling. (This takes into account the fact that the two aforementioned numbers are prime to each other). Finally, the standards are removed manually, or automatically, for example at the special MC142 rejection.
- - admit a number of gaps greater than the product of the number of steps of the recycling device and the number of work barrel positions. (Indeed, a number of steps equal to this product is sufficient for a standard. Given the fact that each time a maximum standard and a minimum standard are used, it is desirable that the number of gaps is greater than the product of two aforementioned numbers). Then, the two standards are placed consecutively in the first two gaps. After that, the
- b) Thereafter, in production, the electronic system controls at the level of the output honeycomb wheel the ejection of discarded parts whose measurement is not between said maximum and minimum rejection values which correspond to the control station by which passed each piece.
On prévoit de préférence une pluralité de paires d'étalons qui sont respectivement maximal et minimal dans chaque paire, de façon qu'une paire d'étalons corresponde par exemple à une grandeur à mesurer.A plurality of pairs of standards are preferably provided which are respectively maximum and minimum in each pair, so that a pair of standards corresponds for example to a quantity to be measured.
On décrira maintenant plus en détail le système électronique, dont la structure générale est donnée sur la figure 5.The electronic system will now be described in more detail, the general structure of which is given in FIG. 5.
Ce système comporte tout d'abord un système logique d'exploitation désigné généralement par 500, et qui sera décrit plus en détail ci-après à propos de la figure 11. (Sur cette figure 11, on retrouve la structure générale du dispositif 500 à l'intérieur du cadre en trait tireté).This system firstly comprises a logical operating system generally designated by 500, and which will be described in more detail below with reference to FIG. 11. (In this FIG. 11, we find the general structure of the
Ce dispositif comporte tout d'abord un bloc codeur numérique ou « encodeur » relié à un ou plusieurs codeurs incrémentaux notés généralement par CO, et ayant pour fonction de déterminer la position machine permettant de détecter la présence de pièces en divers points de l'installation, de façon que l'électronique puisse à tout moment déterminer la position des pièces dans la cinématique continue.This device firstly comprises a digital encoder block or “encoder” connected to one or more incremental encoders generally denoted by CO, and having the function of determining the machine position making it possible to detect the presence of parts at various points in the installation , so that the electronics can at any time determine the position of the parts in the continuous kinematics.
Dans un mode de réalisation particulier, chaque bloc encodeur comporte trois sorties. La première délivre un index à chaque tour du barillet associé. La seconde délivre des impulsions à raison de 180 par poste du barillet, en marche avant. La troisième fait de même, mais en marche arrière.In a particular embodiment, each encoder block has three outputs. The first delivers an index to each round of the associated barrel. The second delivers pulses at the rate of 180 per barrel position, in forward gear. The third does the same, but in reverse.
A côté de cela, à chacun des modules de l'installation est associé un bloc logique de premier niveau (NIVEAU 1). Par exemple, le module d'alimentation MA est associé à un bloc logique de Niveau noté 511 ; le module de travail MT est associé à un bloc logique de Niveau 1 noté 512 ; et le module de contrôle MC est associé à un bloc logique de Niveau 1 noté 513. On remarque également sur la figure 11 que l'ensemble des opérations d'acquisition d'étalonnage et de mesures est réalisé par un bloc 600, en interaction avec le module de contrôle. Le bloc 600 rend compte des opérations qu'il effectue, directement au bloc logique de Niveau 1513 se trouvant précisément associé au module de contrôle.Besides this, each module of the installation is associated with a first level logic block (LEVEL 1). For example, the power supply module MA is associated with a Level logic block denoted 511; the MT work module is associated with a
Les différents blocs 510 à 513 sont en interaction par des liaisons parallèles à 8 bits avec un dispositif logique de second niveau (NIVEAU II) noté 520. Celui-ci est de préférence associé par une liaison asynchrone à un pupitre de commande générale 521 de l'installation, que l'on ne décrira pas plus en détail ici.The
Enfin, le bloc logique 520 de Niveau Il est optionnellement associé à un bloc logique de troisième Niveau 530, qui peut être chargé par exemple de contrôler non seulement la section de l'installation d'usinage que l'on décrit ici, mais bien tout l'ensemble de l'installation, qui effectue des opérations conjointes sur le même produit. À cet effet, il est relié à d'autres blocs logiques de second niveau par des liaisons série asynchrones illustrées sur la figure 11. Par exemple, en admettant que l'installation d'usinage décrite concerne la découpe des douilles, d'autres installations d'usinage placées après celle-ci viendront réaliser les opérations ultérieures de matriçage en continu, ainsi que de rétreint et de calibrage, par exemple. Ce bloc logique de Niveau III noté 530 réalise des opérations de surveillance générale qui ne seront pas décrites plus en détail dans le cadre de la présente demande de brevet.Finally, the
Si l'on revient maintenant à la figure 5, on voit que le système togique d'exploitation noté globalement 500 va se trouver en liaison par l'intermédiaire de son élément de NIVEAU 1 513 avec le bloc 600, illustré plus en détail sur la figure 6. Ce bloc 600 constitue une unité logique de mesure, ou unité de Niveau 0. L'unité 600 dialogue par des lignes asynchrones avec une unité d'acquisition des mesures 800 décrit plus en détail à propos de la figure 8. Des signaux de synchronisation sont également transmis par l'unité de Niveau 0 600 à l'unité d'acquisition 800, qui reçoit par ailleurs des entrées analogiques de signaux de mesures (par exemple, 5 entrées analogiques pour 5 capteurs donc au moins 5 grandeurs à mesurer, étant observé que le même capteur peut effectuer successivement des mesures de nature différente).Returning now to FIG. 5, it can be seen that the operating system marked globally 500 will be in connection via its LEVEL 1,513 element with
Enfin, l'unité de Niveau 0 600 dialogue également, toujours par des lignes asynchrones, avec une unité d'étalonnage 900 qui est en propre chargée des opérations d'étalonnage, et d'opérations annexes. L'unité 900 se trouve associée par la ligne bus 901 au pupitre de commande d'étalonnage 950. L'unité 900 et le pupitre 950 sont illustrés plus en détail sur la figure 9.Finally, the Level 0
La figure 6 fait apparaître la structure particulière de l'unité de niveau 0 600. Celle-ci comporte un bus interne 601, sur lequel est connecté un processeur de mesure 602, ainsi que des mémoires 603 et 604. La mémoire 603 est une mémoire morte programmable ou pROM, de capacité 8 kilooctets, par exemple, tandis que la mémoire 604 est une mémoire à accès direct ou mémoire RAM, de capacité 4 kilooctets.FIG. 6 shows the particular structure of the level 0
Le bus 601 est également connecté à l'interface parallèle 608, possédant un port A et un port B, chargés respectivement des informations arrivant du système d'exploitation 500, et des informations qui vont aller vers lui.The
Un autre interface parallèle 609 est prévu, en option, pour 16 entrées-sorties disponibles à des fins définissables par l'utilisateur.Another
En haut et à droite de la figure 6, sont également prévus un interface série 607, ainsi que deux compteurs-temps 605 et 606. L'interface série 607 est en intercommunication avec le bus 601, et possède deux jeux de sorties notés respectivement ligne A, qui va vers l'unité d'étalonnage de la figure 9, et ligne B qui va vers l'unité d'acquisition de la figure 8. L'horloge pour la ligne A est définie par le compteur-temps 605, qui reçoit les signaux de synchronisation provenant du dispositif encodeur 510. L'horloge pour la ligne B est définie par le compteur- temps 606, qui n'est relié qu'à l'interface série 607.In the upper right corner of FIG. 6, a
Il ressort de cette description que l'unité de niveau 0 de la figure 6 est apte à recevoir toutes les informations brutes de mesure provenant de l'unité d'acquisition 800, ainsi qu'à dialoguer avec l'unité d'étalonnage 900 et le pupitre de commande d'étalonnage 950 qui s'y trouve associé. Cette unité 600 de la figure 6 va donc se charger d'établir l'étalonnage, puis ensuite d'en tenir compte sur les mesures réelles effectuées sur les produits en cours de fabrication.It emerges from this description that the level 0 unit of FIG. 6 is capable of receiving all the raw measurement information coming from the
Par l'interface parallèle 608, l'unité 600 de la figure 6 pourra enfin rendre compte de ses interventions à l'ensemble 500 de la figure 5 et de la figure 11, en même temps que solliciter celui-ci pour réaliser l'éjection convenable des pièces en cours de fabrication qui ne seront pas conformes aux données d'étalonnage, à travers l'unité logique 513 de premier niveau, à laquelle se trouve directement relié le dispositif 600.Via the
On se référera maintenant aux figures 7 et 8, qui représentent l'acquisition des informations disponibles au niveau des capteurs.Reference will now be made to FIGS. 7 and 8, which represent the acquisition of the information available at the level of the sensors.
Sur la figure 7, on voit en haut et à gauche une ligne qui provient du capteur 1300 de la figure 4, ou plus précisément du conditionneur de signaux qui lui est connecté. Cette ligne est amenée à travers une résistance 8310 sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 831. Cette entrées inverseuse est aussi reliée à la sortie à travers une résistance ajustable 8311.In FIG. 7, we see at the top left a line which comes from the
L'entrée non-inverseuse du même amplificateur 831 est reliée d'une part à la masse à travers une résistance ajustable 8312, et d'autre part à une résistance 8313 qui va vers un inverseur 8314.The non-inverting input of the
Lorsqu'une mesure intéresse un seul capteur, l'inverseur 8314 est dans la position représentée, pour relier l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur 831 à la masse. Lorsqu'au contraire une mesure fait intervenir deux capteurs, en mode différentiel, le capteur second se trouve alors relié à l'entrée située en bas et à gauche de la figure 7, l'inverseur 8314 étant donc dans l'autre position.When a measurement concerns a single sensor, the
Dans les deux cas, on retrouve l'information de mesure des capteurs en sortie de l'amplificateur 831. Cette information est amenée sur l'entrée analogique d'un convertisseur analogique numérique 821, qui reçoit un ordre de déclenchement d'acquisition en provenance du processeur d'acquisition 802, à travers le bus interne 801 (liaison non représentée sur la figure 8). Lorsque la conversion en numérique d'un échantillon d'entrée est achevée, la fin de conversion est indiquée par la sortie située en bas et à droite du bloc 821 à l'interface parallèle 811. Celui-ci acquiert alors les 12 bits de conversion disponibles sur les sorties parallèles du convertisseur, pour les transmettre sur le bus interne de l'acquisition 801 (données de mesure brutes, en unités internes).In both cases, we find the measurement information from the sensors at the output of the
Cette structure se trouve généralisée sur la figure 8 au cas de 5 capteurs. On observera au passage que ces 5 capteurs peuvent faire bien plus de 5 mesures, en coopérant chacun avec plusieurs cibles du même poste de contrôle, sur lesquelles ils font des mesures en séquence rapide. Cela est très avantageux, en particulier comptetenu de la place prise par la potence associée à chaque capteur (figure 4).This structure is generalized in FIG. 8 in the case of 5 sensors. It will be observed in passing that these 5 sensors can make much more than 5 measurements, each cooperating with several targets from the same control station, on which they make measurements in rapid sequence. This is very advantageous, in particular given the space taken up by the bracket associated with each sensor (Figure 4).
Pour les 5 capteurs, on retrouve donc 5 amplificateurs différentiels 831 à 835, suivis de 5 convertisseurs analogiques-numériques 821 à 825, puis de 5 interfaces parallèles 811 à 815, respectivement. Tous les interfaces parallèles sont en communication avec le bus interne d'acquisition 801.For the 5 sensors, there are therefore 5
En partie haute de la figure 8,:apparaît tout d'abord le processeur d'acquisition des mesures noté 802. Lui sont associées deux mémoires 803 et 804. La mémoire 803 est une mémoire morte programmable ou pROM de capacité 4 kilooctets, tandis que la mémoire 804 est une mémoire à accès direct ou RAM de capacité 2 kilooctets. Au bus interne d'acquisition des mesures 801 est également relié un compteur de temps 806, qui reçoit les signaux de synchronisation provenant du dispositif encodeur 510. Ce compteurtemps 806 définit des signaux d'horloge pour l'interface série 807 qui pourra transmettre les grandeurs mesurées vers l'unité 600 de la figure 6.In the upper part of FIG. 8,: first appears the measurement acquisition processor denoted 802. There are associated therewith two
On voit immédiatement que toutes les opérations d'acquisition de mesures sont réalisées par les organes illustrés sur la figure 8.We can immediately see that all the measurement acquisition operations are carried out by the members illustrated in FIG. 8.
La figure 9 illustre les deux organes d'étalonnage constitués d'une unité centrale et d'un pupitre.Figure 9 illustrates the two calibration bodies consisting of a central unit and a desk.
Le bus interne d'étalonnage est noté 901, et se trouve relié (à droite dans l'unité 900) à un processeur d'étalonnage 902, associé à trois mémoires 903, 904 et 905. La mémoire 903 est une mémoire morte programmable ou pROM de capacité 10 kilooctets. La mémoire 904 est une mémoire à accès direct ou RAM de capacité 4 kilooctets. Enfin, la mémoire 905 est une mémoire à accès direct également RAM, de capacité 2 kilooctets, mais sauvegardée, c'est-à-dire capable de conserver les informations qu'elle contient lorsque le dispositif et l'ensemble de l'installation ne sont pas en fonctionnement. Cette mémoire RAM 905 est utile pour conserver les données d'étalonnage même lorsque l'installation d'usinage ne travaille pas, compte-tenu des moyens utilisés selon la présente invention.The internal calibration bus is denoted 901, and is connected (on the right in the unit 900) to a
Enfin, le bus interne 901 est relié (en partie droite) à un compteur de temps 906, qui définit des informations d'horloge pour interface série 907 lequel est relié d'une part au bus interne d'étalonnage 901 et d'autre part à l'unité logique de mesure 600 de la figure 6.Finally, the
Sur la gauche de la figure 9, les liaisons avec le pupitre d'étalonnage comportent 4 interfaces parallèles 951 à 954, chargées respectivement d'assurer les connexions avec les éléments du pupitre d'étalonnage ; Avant d'examiner ces connexions, on décrira le pupitre d'étalonnage en référence à la figure 10.On the left of FIG. 9, the links with the calibration console include 4
Celui-ci comporte tout d'abord des boutons qui sont notés 971 à 981, et permettent de définir un certain nombre d'informations d'état pour l'installation d'usinage (voir plus loin). Chaque bouton est associé à un voyant qui indique si l'état en question se trouve validé ou non. Tous ces boutons sont gérés par l'intermédiaire de l'interface parallèle 951.This first includes buttons which are noted 971 to 981, and allow you to define a certain number of status information for the machining installation (see below). Each button is associated with an indicator light which indicates whether the state in question is validated or not. All these buttons are managed via the
Le pupitre d'étalonnage comporte également un clavier 962, ainsi que des commutateurs 961, 963, 964 et 965. Le clavier et ces commutateurs sont gérés à travers l'interface parallèle 952 de la figure 9.The calibration console also includes a
L'ensemble des diodes d'affichage associées aux boutons, ainsi que d'autres diodes notées 991 à 994 sont gérées à travers l'interface parallèle 953 de la figure 9.All the display diodes associated with the buttons, as well as other diodes denoted 991 to 994 are managed through the
Enfin, le pupitre d'étalonnage comporte un bloc d'affichage 995 pour les données de mesures affichées, ainsi qu'un bloc d'affichage 996 pour indiquer le numéro de poste concerné par l'affichage. Ces deux afficheurs numériques sont gérés à travers l'interface parallèle 954 de la figure 9.Finally, the calibration console includes a
Comme précédemment indiqué, deux modes opératoires sont prévus, à savoir respectivement la production (touche 971), et l'étalonnage (touche 972). La clé 961 est une clé d'étalonnage. En position HORS, elle interdit l'étalonnage et toute modification des donnés qui s'y rapportent. En position EN, elle autorise le passage en étalonnage. Si durant un étalonnage la clé est remise en position HORS, l'étalonnage est instantanément stoppé.As previously indicated, two operating modes are provided, namely production (key 971) and calibration (key 972) respectively. The 961 key is a calibration key. In the OFF position, it prohibits calibration and any modification of the data relating to it. In the EN position, it authorizes the passage to calibration. If during a calibration the key is returned to the OFF position, the calibration is instantly stopped.
Le sélecteur rotatif de mesure 965 permet de choisir la cote à mesurer, parmi celles qui sont prévues, et sont au maximum au nombre de 5. Ce sélecteur est associé aux touches 979 (ETALON EMBARQUE), 976 (LIMITE MAX/ MIN), 978 (COTE POSTE), 977 (DERIVE), 975 (CORRECTION DE POSTE) et 974 (COTES ETALONS).The
De son côté, la visualisation des données est associée au commutateur 963, qui indique si on choisit d'afficher la donnée minimale ou maximale, ainsi qu'à la touche 981, qui demande une MODIFICATION DE VALEUR.For its part, data visualization is associated with the
Le tableau 1 ci-après donne les actions combinées permises (OUI) ou interdites (NON) sur différentes touches et en fonction de l'état « étalonnage » ou « production ».
On décrira maintenant l'utilisation de diverses autres touches.We will now describe the use of various other keys.
La touche 973 constitue un commutateur pour le passage des mesures en millimètres aux mesures en unités internes, c'est-à-dire aux valeurs numériques brutes obtenues par conversion des tensions de sortie des conditionneurs des capteurs. En production, ce commutateur n'a pas d'action, étant donné qu'il est couplé aux commandes de mise au point (non représentées, et destinées à la maintenance).
La touche de modification de valeur 981 permet de commencer à entrer une nouvelle valeur au clavier 962. La touche effacement (EFF) du clavier permet d'effacer le dernier nombre rentré. La touche validation (VAL) du clavier est à presser impérativement pour la prise en compte du nombre rentré par les circuits électroniques, auquel cas la touche effacement n'agit plus.The
Les touches de sélection de poste (fléches verticales) du clavier 962 permettent d'incrémenter ou décrémenter les numéros de poste, en association avec les touchés de visualisation illustrées dans le tableau 1 ci-dessus.The station selection keys (vertical arrows) of the
Le commutateur 963 est associé aux touches 974 (COTE ETALON), 976 (LIMITE MAX/MIN), et 979 (ETALON EMBARQUE) et 977 (DERIVE).
Enfin, l'interrupteur 964 permet d'allumer toutes les diodes du panneau d'affichage. Dans le cas contraire, l'opérateur identifie immédiatement les diodes défectueuses. Et la touche SIGNE (-) du clavier est à utiliser pour modifier les corrections.Finally, switch 964 turns on all the LEDs on the display panel. Otherwise, the operator immediately identifies the faulty diodes. And the SIGN (-) key on the keyboard is to be used to modify the corrections.
La figure 12 illustre à titre d'exemple le schéma de l'une des unités de NIVEAU 1, qui sont notées 511 à 513 sur la figure 11.FIG. 12 illustrates by way of example the diagram of one of the
Chaque unité comprend, autour d'un bus interne 505, une unité centrale de traitement 501, une mémoire de programme 502 (PROM, 8 kilooctets) et une mémoire de travail 503 (RAM, 8 kilooctets). Il s'y ajoute les interfaces parallèles 504A et 504B (en plus, en option 507), qui vont, à travers un couplage à isolation optique, vers le module concerné. En plus on prévoit un compteur-temps 506, et un interface parallèle tel que 508, en communication via un interface homologue tel que 524, avec le bus de contrôle système du NIVEAU II, noté 525. (Pour des raisons matérielles, l'interface 524 est implanté sur la même carte que son interface associé 508 du NIVEAU 1).Each unit comprises, around an
La figure 13 illustre le schéma du NIVEAU II. On y retrouve le bus 525 et pour mémoire, des interfaces 524A, 524B etc. associés aux différentes unités de NIVEAU 1 concernées. Le coeur du NIVEAU Il est l'unité centrale de traitement 520, associée à une mémoire de programme 522 (PROM, 10 kilooctets) et à une mémoire de travail 523 (RAM 6 kilooctets). Sont également prévus deux compteurs-temps 527A et 527B, ainsi que, de préférence, deux interfaces parallèles supplémentaires 526A et 526B.Figure 13 illustrates the LEVEL II diagram. We find there the
Enfin, et surtout, le bus 525 est relié à travers un interface série 528, par lignes asynchrones, d'une part au pupitre de commande 521, et d'autre part à l'unité logique de NIVEAU III 530.Finally, and above all, the
L'unité de NIVEAU III 530 se compose de préférence d'un miniordinateur, tel que le calculateur ECLIPSE S140 de Data General, comprenant :
- - une capacité mémoire de 192 kilomots de 16 bits
- - une unité de disque : 12,5 mégaoctets fixe ou disque fixe + cartouche amovible 2 x 5 mégaoctets
- - une imprimante rapide
- - 1 à 21 consoles de visualisation.
- - a memory capacity of 192 kilometers of 16 bits
- - a disk drive: 12.5 megabytes fixed or fixed disk + removable cartridge 2 x 5 megabytes
- - a fast printer
- - 1 to 21 display consoles.
Cela permet de gérer jusqu'à deux chaînes modulaires composées chacune de dix modules.This allows you to manage up to two modular chains, each made up of ten modules.
Dans la suite les organes 900 et 950 de la figure 5 sont notés en abrégé « étalonnage ». L'organe 800 est noté « acquisition ». L'unité logique de mesure 600 est notée « NIVEAU 0 ». Enfin, les éléments 511 à 513 de la figure 11 sont notés généralement « NIVEAU I ».In the following, the
En bref, l'électronique de Niveau 0 reçoit, toutes les fois que la machine progresse d'un pas, le résultat des mesures réalisées par la carte d'acquisition, soit un bloc de 5 données, en unités internes, qui représente les valeurs des cotes du produit présent. À ces cotes peuvent s'en ajouter une ou deux supplémentaires, qui sont les cotes en unités internes des cibles fixes embarquées. Pour certaines positions de la machine, ces valeurs peuvent naturellement être absentes, car il n'est pas toujours nécessaire de prévoir deux cibles fixes embarquées pour chaque poste de contrôle.In short, the Level 0 electronics receives, each time the machine advances by one step, the result of the measurements carried out by the acquisition card, i.e. a block of 5 data, in internal units, which represents the values ratings of the product present. To these dimensions can be added one or two additional, which are the dimensions in internal units of the fixed targets on board. For certain positions of the machine, these values can naturally be absent, since it is not always necessary to provide two fixed targets on board for each control station.
En résumé, en phase étalonnage, les communications du Niveau 0 avec l'unité d'étalonnage consistent à communiquer à celle-ci les données brutes en provenant de l'unité d'acquisition. Dans ce cas, le Niveau 0 de l'électronique peut également transmettre au Niveau lies données brutes, mais en unités internes, puisque les corrections et les coefficients de conversion déjà mentionnés ne sont pas encore connus.In summary, in the calibration phase, Level 0 communications with the calibration unit consist in communicating to it the raw data coming from the acquisition unit. In this case, Level 0 of the electronics can also transmit Raw data to the Level, but in internal units, since the corrections and conversion coefficients already mentioned are not yet known.
En phase production, le Niveau 0 a essentiellement pour fonction d'utiliser les signaux de synchronisation, en particulier ceux qui proviennent de la carte encodeur 510 de la figure 11, pour affecter à chacune des 5 données en provenance de l'unité d'acquisition le numéro de poste sur lequel a eu lieu la mesure, et l'identité du produit concerné. En ce qui concerne les valeurs de cibles fixes embarqués, le Niveau 0 réalise par cible une moyenne glissante sur les 16 dernières valeurs (par exemple). Ce sont les 5 mesures brutes et les moyennes glissantes non corrigées et en unité interne qui sont donc transmises à l'unité d'étalonnage.In production phase, Level 0 essentially has the function of using the synchronization signals, in particular those which come from the
Réciproquement, à chaque tour du barillet en mode production, l'unité d'étalonnage communique les nouveaux coefficients de conversion de façon à tenir compte des moindres variations et dérives de la machine.Conversely, at each revolution of the barrel in production mode, the calibration unit communicates the new conversion coefficients so as to take account of the slightest variations and drifts in the machine.
Lors de la phase de production, l'unité de Niveau 0 connaît donc maintenant les valeurs converties en microns des mesures, et peut procéder au tri au moyen des cotes de rejet en micron émises en fin d'étalonnage ou en début de production. La validité des cotes est vérifiée par simple comparaison avec les deux valeurs limites. Toutes ces données converties sont transférés en microns au Niveau 1, affectées d'un indicateur donnant le résultat du contrôle des cotes, à savoir BON, au-delà du maximum, ou en deçà du minimum.During the production phase, the Level 0 unit now knows the values converted to microns of the measurements, and can sort them using the rejection ratings in micron issued at the end of calibration or at the start of production. The validity of the ratings is checked by simple comparison with the two limit values. All this converted data is transferred in microns to
Bien que la décision de rejet d'une pièce en production puisse être exécutée dans le Niveau 0, qui est proche de l'acquisition (800) et de l'étalonnage (900), la structure qui est illustrée sur la figure 11 procède différemment : il existe un Niveau 1 pour chacun des éléments de la machine à savoir pour le module de contrôle, aussi bien que pour le module de travail et le module d'alimentation. Dans ces conditions, les informations qui viennent d'être indiquées sont utilisées en fait par l'unité de niveau 1513 pour déclencher l'éjection du produit si un rejet est nécessaire. Cette éjection pourra par exemple se faire au niveau du poste de rejet normal noté MC141 sur la figure 3.Although the decision to reject a production part can be executed in Level 0, which is close to acquisition (800) and calibration (900), the structure which is illustrated in Figure 11 proceeds differently. : there is a
L'homme de l'art comprendra maintenant que les dispositions précitées permettent d'obtenir une section d'installation d'usinage capable d'effectuer à cadence élevée les opérations d'usinage avec un contrôle extrêmement fiable quant à la précision de l'usinage effectué. Cela est important dans de nombreux domaines techniques, et en particulier pour la production de douilles de cartouches. On notera que l'opérateur n'a pratiquement à intervenir que pendant la phase d'étalonnage. Une fois que celle-ci est effectuée, la production peut se dérouler normalement sans aucune intervention humaine. Les organigrammes précédemment décrits montrent clairement que, sur un incident de production, la machine pourra s'arrêter d'elle-même, et demander à l'opérateur de réaliser l'intervention souhaitable qui peut être par exemple une nouvelle opération d'étalonnage.Those skilled in the art will now understand that the aforementioned provisions make it possible to obtain a machining installation section capable of performing machining operations at high speed with extremely reliable control as to the precision of the machining. performed. This is important in many technical fields, and in particular for the production of cartridge cases. Note that the operator practically only has to intervene during the calibration phase. Once this is done, production can proceed normally without any human intervention. The flow charts previously described clearly show that, on a production incident, the machine will be able to stop by itself, and ask the operator to carry out the desirable intervention which can be for example a new calibration operation.
Par ailleurs, et à titre complémentaire, les dispositifs de la présente invention permettent un contrôle physique des pièces en production. A cet effet, on peut verifier en particulier le fonctionnement du module de contrôle, en introduisant une ou plusieurs pièces étalons au vol au niveau du poste MC110 de la figure 3, et en commandant l'affichage des cotes de ces étalons de la manière convenable à l'aide du pupitre 650. Les étalons n'auront pas alors besoin de passer par la boucle de recyclage, et pourront ressortir par le rejet spécial MC142.Furthermore, and in addition, the devices of the present invention allow physical control of parts in production. To this end, it is possible to verify in particular the operation of the control module, by introducing one or more standard pieces on the fly at the level of the station MC110 in FIG. 3, and by controlling the display of the dimensions of these standards in the appropriate manner using the console 650. The standards will then not need to go through the recycling loop, and may come out through the special rejection MC142.
De même, il est possible de prélever au niveau du même rejet spécial MC142 des pièces en production, dont on connaît les valeurs mesurées par la machine, valeurs que l'on peut contrôler par des mesures effectuées manuellement ou de toute autre manière.Similarly, it is possible to take from the same special rejection MC142 parts in production, whose values measured by the machine are known, values which can be checked by measurements carried out manually or in any other way.
On s'intéressera maintenant à titre d'exemple au cas particulier de la fabrication de munitions qui peut faire intervenir, dans une même chaîne de fabrication, les modules suivants, donnés en regard d'un numéro d'identification en hexadécimal :
Les modules d'alimentation et d'usinage peuvent créer des rejets de pièces par eux-mêmes (position incorrecte de pièce, par exemple). Mais la plupart des rejets interviennent sur un module de contrôle, comme précédemment décrit.The feed and machining modules can create parts rejects by themselves (incorrect part position, for example). But most of the releases take place on a control module, as previously described.
Toutes les informations correspondantes passent par le ou les NIVEAUX Il, où elles sont mises en forme pour être centralisées par le NIVEAU III. Les échanges entre NIVEAU (X) II et NIVEAU III se font par des lignes asynchrones en duplex total (full duplex), à une vitesse de 9 600 bits/seconde, et sur un format de 11 bits : 1 bit départ, 8 bits données, 2 bits stop.All the corresponding information passes through LEVEL (S) II, where it is formatted to be centralized by LEVEL III. Exchanges between LEVEL (X) II and LEVEL III are done by asynchronous lines in full duplex (full duplex), at a speed of 9600 bits / second, and in an 11 bit format: 1 bit start, 8 bits data , 2 stop bits.
Comme le montre la figure 14, tout échange est constitué d'un ensemble de 3 blocs :
Plusieurs types de données sont échangés de cette maière ; le plus important (type dit NDE) concerne les données « produit ».Several types of data are exchanged in this way; the most important (type known as NDE) concerns “product” data.
En ce cas, l'octet de « Fonction est 4, et le sens de transmission va du Niveau Il au Niveau III.In this case, the byte of "Function is 4, and the direction of transmission goes from Level II to Level III.
Un bloc de ce type est émis par le Niveau II à chaque fois que la machine progresse d'une position. Les données décrivent l'état de la position sortante, qui peut être vide ou garnie d'un produit.A block of this type is issued by Level II each time the machine advances from one position. The data describes the state of the outgoing position, which can be empty or filled with a product.
Le bloc est constitué de deux parties distinctes : une partie fixe, dont la structure ne dépend pas de la machine et une partie variable décrivant le produit.The block consists of two separate parts: a fixed part, whose structure does not depend on the machine and a variable part describing the product.
Des exemples de code de rejet sont donnés ci-après :
Des exemples de codes de mesures (identifiés plus haut par des X) sont donnés ci-après.
La partie variable des données dépend du type de machine, mais non de l'état de la position. (Elle existe même lorsqu'il n'y a pas de produit).The variable part of the data depends on the type of machine, but not on the state of the position. (It even exists when there is no product).
Elle est constituée de la suite des cotes et diagnostics effectués sur la machine.It consists of the following dimensions and diagnostics performed on the machine.
La structure d'une donnée « cote » est la suivante :
- 0 Cote cible fixe embarquée min0 Fixed target score on board min
- 1 Dérive cible fixe embarquée min1 Fixed onboard target drift min
- 2 Pente, poids fort A réel = (A reçu)/(2+19)2 Slope, most significant A real = (Received) / (2 +19 )
- 3 Pente, poids faible3 Slope, low weight
- 4 Cote, cible fixe embarquée max4 Dimension, fixed on-board target max
- 5 Dérive cible fixe5 Fixed target drift
- 6 Abscisse à l'origine partie haute B réel : B reçu6 Abscissa originally upper real B: B received
- 7 Abscisse à l'origine partie basse7 Abscissa originally lower part
La même structure permet sous une forme un peu différente, de transmettre les coefficients A (pente) et B (abscisse à l'origine) établis lors de l'étalonnage des capteurs de mesure.
Le NIVEAU III dispose ainsi d'informations complètes sur les opérations de l'installation.LEVEL III thus has complete information on installation operations.
D'autres échanges entre le NIVEAU III et le NIVEAU II peuvent intervenir, en particulier :
- provenant du NIVEAU Il :
- - événement, tels que démarrage, arrêt d'urgence, configuration de stockage ;
- - inhibition d'un poste de contrôle (modulo 8) ou d'un poste de travail (modulo 10);
- - demande d'insertion d'une pièce de référence ;
- - résultat des mesures sur la pièce de référence insérée ;
- - demande d'échantillonnage ;
- - défaut sur module.
- provenant du NIVEAU III :
- - demande d'inhibition de poste, modulo 8 ou modulo 10, suivant le cas ;
- - demande d'arrêt de la machine.
- from LEVEL II:
- - event, such as start, emergency stop, storage configuration;
- - inhibition of a control station (modulo 8) or a work station (modulo 10);
- - request for insertion of a reference document;
- - result of measurements on the inserted reference piece;
- - request for sampling;
- - fault on module.
- from LEVEL III:
- - request for station inhibition, modulo 8 or modulo 10, as the case may be;
- - request to stop the machine.
On décrira maintenant l'utilisation statistique des mesures.The statistical use of the measures will now be described.
Toutes les données issues du Niveau ⌀ transitent par le Niveau I vers le niveau II lequel les transmet au Niveau III pour réaliser des traitements statistiques.All data from Level ⌀ passes through Level I to Level II which transmits them to Level III for statistical processing.
Le Niveau III reçoit un bloc de données du Niveau II à chaque fois que la machine progresse d'une position. Les données décrivent l'état de la position sortante qui peut être vide ou pleine. Le détail complet de ce bloc de données a été donné plus haut.Level III receives a Level II data block each time the machine advances from one position. The data describes the state of the outgoing position which can be empty or full. The full details of this data block have been given above.
Pour toutes les réceptions, toutes les cotes sont sauvegardées poste par poste que la mesure soit bonne ou non. Le Niveau III établit alors :
- - poste par poste pour chaque cote :
- • moyenne filtrée
- • écart type filtré
- • pourcentage de rejet par motifs
- • comptage de rejets
- - sans distinction de poste pour chaque cote :
- • moyenne arithmétique
- • écart type arithmétique.
- - item by item for each rating:
- • filtered average
- • filtered standard deviation
- • percentage of rejection by reason
- • counting of rejects
- - without distinction of position for each dimension:
- • arithmetic average
- • arithmetic standard deviation.
En fin d'exercice, le Niveau III calcule les rendements de production, les taux de rejet, les courbes d'usure des outils, notamment. Au moyen d'écrans de visualisation et d'imprimantes il peut visualiser et éditer à tout moment les résultats sur demande de l'opérateur.At the end of the financial year, Level III calculates production yields, rejection rates, tool wear curves, in particular. By means of display screens and printers, it can view and edit the results at any time at the operator's request.
A cet effet, le Niveau III effectue les comptaqes suivants :
Le Niveau III calcule alors les rendements suivants:
Comme précédemment indiqué, le Niveau III assure l'acquisition et la sauvegarde après traitement de toutes les données issues des machines via les Niveaux II. Ces données sont de deux types : données métrologiques et événements.As previously indicated, Level III ensures the acquisition and backup after processing of all data from machines via Level II. There are two types of data: metrological data and events.
Toutes les fois qu'une machine progresse d'une position, le Niveau III reçoit un bloc de données dans lequel sont consignées toutes les caractéristiques de la position sortant de la machine : numéro de poste de travail et de contrôle, valeurs des cotes mesurées que le produit soit bon ou non et dans ce dernier cas, le motif du rejet.Whenever a machine progresses from a position, Level III receives a data block in which all the characteristics of the position exiting the machine are recorded: workstation and control number, values of measured dimensions that the product is good or not and in the latter case, the reason for rejection.
Toutes les cotes générées par les machines sont stockées en mémoire par poste de travail et par poste de contrôle de façon à permettre:
- - la visualisation des 20 dernières cotes sur un poste donné
- - le calcul de la moyenne et de l'écart type filtrés
- - le calcul de la moyenne et de l'écart type arithmétiques
- - la mise à jour des compteurs de produits.
- - the display of the last 20 odds on a given position
- - calculation of the filtered mean and standard deviation
- - the calculation of the arithmetic mean and standard deviation
- - updating product counters.
Les moyennes et écarts types arithmétiques sont calculés pour chaque cote, tous postes confondus, pour caractériser complément un lot de pièces.The arithmetic means and standard deviations are calculated for each dimension, all positions combined, to further characterize a batch of parts.
Les calculs sont les suivants :
Par contre, les moyennes et écarts types filtrés sont évalués poste par poste pour chaque cote. L'application du filtrage a pour avantage de faire intervenir le temps dans les calculs de telle façon que chaque échantillon se voit affecté d'un coefficient de pondération, celui-ci est maximum pour la valeur la plus récente et va en décroissant jusqu'à la plus ancienne valeur.On the other hand, the filtered means and standard deviations are evaluated item by item for each rating. The application of filtering has the advantage of involving time in the calculations in such a way that each sample is assigned a weighting coefficient, this is maximum for the most recent value and decreases up to the oldest value.
Ce moyen est très utile pour réaliser un suivi précis de chacun des postes, car toute anomalie peut être détectée très rapidement, ce qui permet de déclencher les sécurités au plus tôt.This means is very useful for carrying out precise monitoring of each of the positions, because any anomaly can be detected very quickly, which makes it possible to trigger the safety devices as soon as possible.
Les calculs sont les suivants:
Dans le cas où la position sortant de la machine est vide, le bloc de données reçu par le Niveau III contient la raison de l'absence de la douille : soit il n'y a pas eu d'alimentation à l'entrée de la machine, soit le produit a été rejeté lors d'un contrôle ; dans tous les cas le Niveau III peut déterminer le module qui a rejeté le produit et la raison exacte du rejet.In the case where the position exiting the machine is empty, the data block received by Level III contains the reason for the absence of the socket: either there was no power supply at the input of the machine, or the product was rejected during an inspection; in all cases Level III can determine the module that rejected the product and the exact reason for the rejection.
Ces informations de rejets sont sauvegardées en mémoire de la même manière que les cotes de façon à pouvoir disposer de 3 types de données :
- - pourcentage de rejets : permet une surveillance individuelle de chaque outillage et poste de contrôle.
- - rejets consécutifs : permet une détection rapide d'incident grave (casse d'outil). Les actions appropriées sont entreprises par le système en cas de dépassement d'un seuil prédéfini.
- - totaux de rejets : nombre total cumulé pour l'équipe d'opérateurs et le lot de produits par motif.
- - percentage of rejects: allows individual monitoring of each tool and control station.
- - consecutive rejections: allows rapid detection of a serious incident (tool breakage). The appropriate actions are taken by the system if a predefined threshold is exceeded.
- - total rejections: total number accumulated for the team of operators and the batch of products by reason.
Par la surveillance des rejets consécutifs, un défaut brutal sur un poste peut être détecté très rapidement. (La vitesse de réaction nécessaire ne peut être atteinte même par une surveillance de moyenne filtrée). Aussi, le système surveille les suites de rejets sur chaque poste. Une action appropriée est prise en cas de dépassement d'un nombre préétabli de rejets consécutifs.By monitoring consecutive discharges, a sudden fault on a station can be detected very quickly. (The required reaction speed cannot be achieved even by filtered average monitoring). Also, the system monitors the rejection sequences on each station. Appropriate action is taken if a predetermined number of consecutive releases is exceeded.
Par ailleurs, un pourcentage maximum de rejets est admis pour chaque type de défaut. Les pourcentages limites acceptables sont définis par l'utilisateur.In addition, a maximum percentage of rejections is allowed for each type of defect. Acceptable limit percentages are user defined.
Afin de détecter une usure progressive des outils, l'utilisateur a la possibilité de définir un jeu de cotes limites, intérieures aux cotes de rejets utilisées par les modules de contrôle. Il est ainsi possible au système d'intervenir et de prévoir une intervention de l'opérateur.In order to detect progressive wear of the tools, the user has the possibility of defining a set of limit dimensions, internal to the discharge dimensions used by the control modules. It is thus possible for the system to intervene and provide for operator intervention.
Les actions déclenchées par le Niveau III peuvent être, suivant l'option choisie : alarme seule sur console de visualisation, alarme plus inhibition de poste ou alarme plus arrêt machine.Depending on the option chosen, the actions triggered by Level III can be: alarm only on display console, alarm plus inhibition of station or alarm plus machine stop.
On voit ainsi que les choix des nombres de postes des modules de travail et de contrôle, en combinaison avec des moyens de mesure précise, et avec une hiérarchie particulière des moyens logiques de commande, permettent une surveillance centralisée particulièrement précise et efficace du fonctionnement d'ensemble de la machine.It can thus be seen that the choices of the numbers of stations of the work and control modules, in combination with precise measurement means, and with a particular hierarchy of logic control means, allow a particularly precise and effective centralized monitoring of the operation of whole machine.
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