EP0102277A1 - Installation d'usinage en cinématique continue avec contrôle dimensionnel perfectionné - Google Patents

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EP0102277A1
EP0102277A1 EP83401563A EP83401563A EP0102277A1 EP 0102277 A1 EP0102277 A1 EP 0102277A1 EP 83401563 A EP83401563 A EP 83401563A EP 83401563 A EP83401563 A EP 83401563A EP 0102277 A1 EP0102277 A1 EP 0102277A1
Authority
EP
European Patent Office
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calibration
control
measurement
parts
logic
Prior art date
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Granted
Application number
EP83401563A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0102277B1 (fr
Inventor
Pierre Edelbruck
Régis Marmonier
Georges Melzac
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Manufacture de Machines du Haut Rhin SA MANURHIN
Original Assignee
Manufacture de Machines du Haut Rhin SA MANURHIN
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Filing date
Publication date
Application filed by Manufacture de Machines du Haut Rhin SA MANURHIN filed Critical Manufacture de Machines du Haut Rhin SA MANURHIN
Priority to AT83401563T priority Critical patent/ATE17530T1/de
Publication of EP0102277A1 publication Critical patent/EP0102277A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0102277B1 publication Critical patent/EP0102277B1/fr
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    • 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 dimpled wheel takes a part in one of its dimples, at a determined point in 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 present invention provides a solution for ensuring satisfactory metrology, control and also overall monitoring in an installation for machining parts in continuous kinematics.
  • the parts are assumed to be pre-machined, at least in part.
  • at least one working module is provided between the feeder module and the control module, capable of defining a continuous kinematics of the parts between an upstream honeycomb wheel, cooperating with the supplying 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 perform at least one machining operation on the parts while they pass through it.
  • This arrangement makes it possible to quickly and safely carry out the calibration necessary for checking the parts.
  • a plurality of pairs of standards are provided respectively maximum and minimum (in each pair), at the rate of at least one pair of standards for each dimensional measurement to be carried out.
  • control module comprises means allowing the introduction on command of parts into the input wheel, as well as means allowing the output on command of parts of the output honeycomb wheel. This can allow, during the calibration phase, the automatic insertion and extraction of standards. In the production phase, after creation of suitable gaps, the insertion of reference parts, with known dimensions, makes it possible to verify the proper functioning of the control module (on operator command).
  • control barrel has at least one fixed on-board target (relative to this barrel) for each measurement to be carried out, preferably two fixed on-board targets for each measurement. This makes it possible to take into account in real time the response of the electronic measurement means, and the drift of the mechanical means.
  • the installation also includes a control and calibration console, and the logic control means are arranged to allow, for each station, and each type of measurement, the display of the value measured in arbitrary internal units, as well as in millimeters, taking into account the calibration.
  • the logic control means comprise a basic logic device suitable for the functions of measurement acquisition, calibration and correction of measurements as a function of calibration, in interaction with the module control, and a logic device 'operating in interaction with the power modules, work, and control, to supervise the entire system.
  • the basic logic device is also able to update the conversion coefficients of the measurements into metric values, as well as to determine the drift of the machining operations.
  • the basic logic device comprises a saved memory, allowing the conservation of the calibration data.
  • the operating logic device comprises a first level logic structure comprising a logic unit for each of the modules, and the logic unit associated with the control module is connected to the basic logic device, while being arranged to control ejection at the reject parts whose measurement is not between said maximum and minimum rejection values.
  • the operating logic device can also comprise a second level logic unit, interconnected with the first level logic units, as well as with a general control console.
  • the present invention allows first of all to carry out a complete calibration of the machine, starting from a pair of standards respectively, maximum and minimum for each measurement to be carried out, it being observed that the number of measurements carried out can be greater than the number of sensors present: each sensor can, by successively cooperating with several targets associated with each control station, measure successively more. several physical quantities.
  • 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 capable of defining a continuous kinematics of the parts between a honeycomb input wheel MC11 and a honeycomb output wheel MC14.
  • the MC11 wheel cooperates with the honeycomb downstream 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 cooperates with a measuring member MC13 in a manner which will be detailed below with reference to FIG. 4.
  • the control module has other MC15, MC16 and MC17 wheels, which are placed between the output honeycomb wheel MC14 and the input honeycomb wheel MC11.
  • variable qualifiers have been added for "honeycomb wheels", for example supplying alveolate wheel for the feeder module, upstream and downstream alveolate wheels for the working module and input and output alveolate wheels for the control module.
  • the feeder module can be produced in the manner described in one of the patent publications 2,346,072, 2,356,464, 2,379,335 or 2,376,049 already cited.
  • this can for example be one of the machines described in the publications 2 333 412, 2 330 476, or even 2 475 946.
  • 'It is a machine for cutting tubular parts such as cartridge cases, this operation, simple, facilitating description, and this machine could be, for example, that of publication 2 333 412.
  • FIG. 3 schematically illustrates the structure on a larger scale.
  • the MC11 wheel 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. Note that the.
  • wheel MC14 also has 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 a desired rejection operation has been carried out 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 patent publication 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.
  • control module 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 carry out recycling, it will suffice to move the switches provided between the wheels MC15 and MC13 and the wheels MC11 and MC14.
  • 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 a standard piece to be released so that it fits into the cell.
  • FIG. 4 describes in a more particular way how the measurement is carried out at the level of the control barrel M C12, of which only one station is shown here.
  • the post in question is placed next to the device.
  • sensor generally noted 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 requesting the left part of part 1208 with rotation 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 HC13 body, despite its rotation.
  • the senor 1300 is an eddy current probe, such as the probe sold by the company VIBRO-METER under the designation VIBRAX TQ102.
  • 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 measurements are acquired and minimum relating to these standards as 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 among 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 dis positive recycling, as well as the distance at the control barrel between the location 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 is provided. of standards 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 logic 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 inside the dashed line).
  • This device firstly comprises a digital encoder block or "encoder” connected to one or more incremental encoders generally noted by 00, 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 I).
  • the MA power supply module is associated with a Level I logic block denoted 511
  • the MT work module is associated with a Level I logic block denoted 512
  • the control module MC is associated with a Level I logic block denoted 513.
  • Block 600 reports the operations it performs, directly to Level 1 logic block 513 being 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 indeed 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 indeed 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 synchronization 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, being observed that the same sensor can successively carry out measurements of a different nature).
  • Level 0 ⁇ 600 unit also dialogues, still by asynchronous lines, with a calibration unit 900 which is in charge of the calibration operations, and of annex operations.
  • the unit 900 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 FIG. 8.
  • the clock for line A is defined by the time counter 605, which receives the synchronization signals coming 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 unit 0 ⁇ in FIG. 6 is able to receive 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 conform to 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 input 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 sensor. second is then connected to the input located at the bottom left of Figure 7, the inverter 8314 therefore being in the other position.
  • the measurement acquisition processor noted 802 first appears.
  • Two memories 803 and 804 are associated with it.
  • the memory 803 is a programmable read-only memory or pROM with a capacity of 4 kilobytes, while the 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 towards the unit 600 of FIG. 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 capacity 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 that is contained when the device and the entire installation do not are not in operation. This RAM 905 is useful for storing 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 I 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 combination with the display keys illustrated in table I above.
  • Switch 963 is associated with keys 974 (CALIBRATION SIDE), 976 (HAX / MIN LIMIT), and 979 (EMBEDDED CALIBRATION) and 977 (DERI V E).
  • 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.
  • the measured values that are. relating to targets actually measuring the size of a room are noted DATA 1-5.
  • Numberers 1 to 5 indicate that up to 5 different measured values can be obtained for each room and each station of the control module).
  • the measured values which relate to fixed on-board targets are denoted DATA 6 and 7. These data relate to the variations in time of the physical law of movement of the barrel of the control module.
  • FIGS. 8A and 8B relate to the acquisition of the measurements.
  • the acquisition flowchart begins with step 850, which is followed by initialization operations (step 851).
  • a test 852 examines whether the measurement acquisitions have been completed, otherwise we loop this step 852.
  • the acquisition of the measured values is carried out on interruption, in a manner known to those skilled in the art of microprocessors.
  • This interruption is illustrated in Figure 8B.
  • the starting point of the interruption is a step 860 which indicates that the position of the machine is correct for the acquisition of measured values.
  • this means that the measuring station MC13 is located opposite either a target of the control barrel which is in relation to a part (standard or part in production), or a fixed target on board the control barrel.
  • Step 861 of the interrupt triggers, in rapid sequence, a predetermined number of measurements of the same physical magnitude (by one of the 5 sensors in FIG. 8).
  • Step 862 establishes that these acquisitions have been completed, and leads to the end of the interruption.
  • test 852 is then YES.
  • Step 853 then calculates the average of the measurements which have just been made. Finally, step 854 stores this average (memory 804) at the same time as it transmits it to the Level unit ⁇ 600.
  • Step 911 includes the display of a number of passes, using the console 950. This number of passes (or passages) of the standards is defined using the 980 key and the keyboard, the switch 961 being in position "EN". In the absence of a definition of the number of passes by the user, the calibration unit will set arbitrarily the number of passes to 20.
  • the number of passes thus defined is displayed on display 995, during step 911 already mentioned.
  • the calibration flow chart includes a test 912 which examines whether calibration data is stored in the stored memory (memory 905). If such data is not available, step 913 inhibits the production mode, therefore forcing the user to perform a calibration and flashes the diode 991.
  • step 914 authorizes the transition to production mode, and step 915 sends the calibration data (thus found in memory 905) at Level 0 already mentioned.
  • step 916 examines whether the console 950 is actuated by the operator, and performs corresponding displays if necessary.
  • the operator can request the production mode (key 971) or the calibration mode (key 972).
  • step 917 test examines whether the operator has requested production mode. If so, step 918 examines whether this production mode is authorized. If yes, step 920 updates the display on the console 950, and informs the ⁇ Level of this transition to production mode. After that, the electronic calibration device goes into information reception mode from Level ⁇ . When such information is received (in production mode), step 922 calculates the drifts, and the coefficients, and returns them to the Level ⁇ . These calculations will be described below.
  • step 922 we pass to 923 for the test: "does the operator request a calibration?” (key 972 and key 961 EN). In the absence of such a request, we return to step 916, which normally results in a loopback on operations 920 to 922.
  • step 919 displays an error (switching on of 992). Then we go to test 923. Looping then occurs, until the operator performs a calibration mode.
  • test 917 determines if the operator is performing the calibration mode. A loop occurs through step 916 and tests 917 and 923 as long as the operator does not request any of the calibration and production modes.
  • test 923 goes to a new test 924 examining whether this constitutes a mode change and extinguishes the diode 991. If yes, step 925 informs the Level ⁇ . And we then go to the reception of the measurements relating to the calibration (made by the acquisition unit, and passing through the ⁇ level to come to the calibration unit). As long as test 927 indicates that the reception of the calibration measurements is not complete, we return (in a loop) through step 916 and step 926 (output not).
  • step 929 produces the storage thereof, in memory 904. We return to 916.
  • step 928 calculates the calibration data, and stores it in saved memory (905).
  • step 930 authorizes the transition to production mode. And we return to step 916.
  • corrections are. carried out item by item on the measured values.
  • a visualization of these corrections can be obtained by pressing the button 975 and the switch 965, to define the type of measurement chosen.
  • the desired station is obtained by pressing the station selection keys (arrow up or down) on the keyboard 962.
  • control module positions are displayed by pressing the 978 key, even if there is no socket at the user-defined position.
  • the drift represents the difference between the measurements made at the start (during the last calibration) on the on-board fixed targets and the measurements made at the present time on the on-board fixed targets. To obtain this difference, we select the measurement chosen by the switch 965, and the minimum or maximum target by the key 963. We also press the drift key noted 977.
  • index i to the positions of the control barrel, i varying from 1 to 8.
  • index j to the different measures, which we indicated previously that they can range from 1 to 5.
  • the calibration unit calculates minimum and maximum averages for each of the calibrated sockets, as follows:
  • the calibration unit then has values corrected
  • the data from the five measurements are corrected using Cij corrections, then converted to microns with the coefficients aj and ⁇ j.
  • the data of the on-board standard targets are corrected (Cej correction), and converted into microns (coefficients ⁇ j and ⁇ j) by the calibration unit.
  • the dimensions of the initial fixed on-board targets are the values calculated during the previous calibration. They correspond to the starting values of the fixed fixed on-board targets.
  • the current odds for fixed on-board targets are the moving averages of the measurements of minimum and maximum corrected fixed on-board targets. These sliding averages are carried out, over the last 16 measurements, by the Level ⁇ , and constitute an image of the mechanical drift of the module.
  • the minimum drift is equal to the difference between the target odds. fixed on-board minimum current (moving average) and the minimum fixed-target target dimension measured initially during the previous calibration.
  • the maximum drift is equal to the difference between the maximum current on-board fixed target dimension on a sliding average and the fixed on-board target dimension mzximum measured initially during the previous calibration.
  • the current fixed target odds on a sliding average are used as a basis for calculating and updating the conversion coefficients aj and ⁇ j at each turn of the control barrel.
  • the values of the dimensions in microns will be faithful due to the taking into account of the drift of the module.
  • the flow diagram of FIG. 6A constitutes a main monitor or program of the Level ⁇ unit.
  • the introduction step 610 is followed by an initialization step 611. After that, we simply loop around test 612, which determines whether the reception of information from the calibration unit is complete. If not, we go back to test 612. If yes, we go to step 613 which is the decoding of the current function, after which, this function being performed, we go back upstream of test 612.
  • the function decoding operation 613 introduces a series of steps illustrated in FIG. 6B.
  • test 614 which examines whether calibration data (corrections, coefficients) have just been received from the calibration unit. If so, step 615 stores this data in the memory 604 of Level ⁇ , and we go directly to step 622 of Return ending the flowchart of "Function Decoding". If not, test step 616 examines whether the calibration function is requested at the level of the calibration unit. On a yes answer, step 640 effectively establishes the calibration mode (see the description of FIG. 6C below).
  • step 618 examines whether the calibration data has been received. If this is the case, the transition to production mode is established in 670 which will also be described later with reference to FIG. 6D. If, on the other hand, the calibration data have not been received, we go directly to return 622, awaiting this data during a subsequent cycle.
  • test 619 examines whether the coefficients already mentioned (aj; ⁇ j etc) have been properly received by the Level ⁇ unit. If not, we go directly to the return to 622 while waiting for these coefficients. If so, we examine in 620 if the production mode is in progress (having been requested during a previous cycle). The production mode not being in progress, we again go back to 622. On the other hand, if the production mode is in progress, we go to step 621 which consists in storing these coefficients for later use, after which we returns to return step 622.
  • the steady state therefore goes through steps 614, 616, 617 and 618.
  • new values of the coefficients ⁇ j and ⁇ j are received, and then stored in step 621, by the path 614, 616, 617, 619, 620.
  • step 642 searches for the presence of the standard sockets, examines whether they are correctly placed consecutively and in the correct number. Test 643 then determines whether this examination revealed an error. If yes, step 644 sends an error code to the calibration unit (LED 992), and step 645 requests a return to the monitor of FIG. 6A.
  • test 646 determines whether the reception from the acquisition unit 800 of the measurement information acquired on the standard values has ended. If not, it is determined in test 947 whether a complete set of information has been received from the calibration unit 900. If not, we return to 646. If so, we go to step 648 of function decoding, which covers all the operations of FIG. 6B, then we return to 646 (except change of mode).
  • Step 649 processes the so-called 1-5 data, that is to say the data relating to the targets which are effectively integral with the relative mobile members. at a control barrel station.
  • step 650 performs another processing, relating to the targets which are fixed relative to the control barrel (Data 6 and 7).
  • step 651 starts the transmission of the measurement information to the calibration unit, by step 654, at the same time as it authorizes their transmission to Level I (unit 513), this time at step 655. And we return to 646.
  • test 651 results in another test 652 which examines whether complete information for a station has been obtained from the calibration unit 900. If no, we go to step 651. If yes, we go to the operation 653 for decoding a function which includes the operations of FIG. 6B, after which we return to test 651 to see if the examination of the position is complete (except change of mode requested during 653).
  • the Level 0 unit is content to closely monitor the acquisition of the measurement information as well as their use by the calibration unit, without ver ritably intervene in detail other than in processing operations 649 and 650.
  • test 672 examines whether the reception of the information acquired on the station under measurement is complete. If not, we will. loop on this test 672. If yes, go to test 673 which examines whether the reception of information from the calibration unit has ended. If not, we still loop on step 672. If yes, we go to step 674 of function decoding. Again, this is what has been described in connection with Figure 6B.
  • step 675 performs a processing of the Data 1 to 5 already defined, by correcting this data taking into account the calibration information, by converting them into microns, and by making tests and checks on the dimensions with respect to the established limit values.
  • step 676 processes the so-called Data 6 and 7, that is to say which relate to the fixed targets on board the control barrel.
  • the processing of these data allows, in the manner already indicated, the calculation of a sliding average, as well as the drift of the physical characteristics of the movement of the control barrel.
  • test 677 examines whether the current position has been completely analyzed. If not, we look at 678 if the reception of information in pro the calibration unit is finished. If not, we go to step 677. If yes, we go to step 679 for decoding the function.
  • step 680 starts the transmission of the information of the Level ⁇ towards the calibration unit, for the purposes for these of calculating the updates. necessary days as previously indicated.
  • step 681 authorizes the transmission of the measured information to level 1 of the electronics. After that, we return to step 672.
  • the Level ⁇ 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 on-board standard targets. For certain positions of the machine, these values can naturally be absent, since it is not always necessary to provide two on-board standard targets for each control station.
  • the communications of the ⁇ level with the calibration unit consist in communicating to the latter the raw data coming from the acquisition unit.
  • the Level ⁇ of the electronics can also transmit to Level 1 the raw data, but in internal units, since the corrections and the conversion coefficients already mentioned are not yet known.
  • 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 position number on which the measurement took place, and the identity of the product concerned.
  • the Level ⁇ 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 ⁇ unit therefore now knows the values converted into microns of the measurements, and can proceed with sorting 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 to microns at Level 1, assigned an indicator giving the result of the odds check, ie GOOD, above the maximum, or below the minimum.
  • Level ⁇ which is close to acquisition (800) and calibration (900)
  • the structure which is illustrated in Figure 11 proceeds differently.
  • the information which has just been indicated is in fact used by the level I unit 513 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 flight pieces 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 will be able to come out through the special rejection HC142.

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Abstract

Dans une installation d'usinage en cinématique continue, on prévoit un module de contrôle comportant une roue d'entrée (MC11), un barillet de contrôle (MC12) avec un dispositif capteur dimensionnel (MC13) et une roue de sortie (MC14). De manière commandée, une boucle de recyclage d'étalons est obtenue par mise en oeuvre d'un circuit constitué de trois autres roues (MC15 à MC17). Il est alors possible de faire circuler des étalons un nombre élevé de fois à l'intérieur du barillet de contrôle, puis d'effectuer une moyenne sur un nombre élevé de valeurs de mesures relatives à chaque étalon. Le nombre de postes du barillet de contrôle et le nombre de pas de la boucle de recyclage étant premiers, chaque étalon passe par chaque poste du barillet de contrôle.

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.
  • 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 roué 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'accroître 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.
  • La présente invention vient apporter une solution pour assurer une métrologie, un contrôle et aussi une 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,
    • - 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, et
    • - des moyens logiques de commande aptes à superviser et coordonner l'action des modules consécutifs compte-tenu de la cinématique continue des pièces.
  • Dans cette structure, les pièces sont supposées préalablement usinées, au moins en partie. Très souvent, on prévoit, entre le module alimenteur et le module de contrôle, 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.
  • Selon une caractéristique très générale de l'invention, les moyens logiques de commande sont agencés pour :
    • a) dans une phase d'étalonnage, admettre des lacunes dans la cinématique continue, en amont du module de contrôle, pour permettre l'insertion d'au moins un étalon minimal et un étalon maximal dans deux desdites lacunes, acquérir les mesures maximale et minimale relatives à ces étalons, pour définir des valeurs de rejet, lesdits étalons étant ensuite enlevés, et
    • b) par la suite, en production, commander 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.
  • Cette disposition permet de réaliser de manière rapide et sûre l'étalonnage nécessaire pour le contrôle des pièces.
  • De préférence, mais non nécessairement, on prévoit une pluralité de paires d'étalons respectivement maximal et minimal (dans chaque paire), à raison d'au moins une paire d'étalons pour chaque mesure dimensionnelle à effectuer.
  • Selon un aspect plus développé de la présente invention, chaque poste du barillet de contrôle comporte au moins un intermédiaire de mesure tel qu'une cible liée en position à une dimension à mesurer, tandis que lesdits intermédiaires passent lors du mouvement du barillet en relation opérationnelle avec au moins un capteur tel qu'une sonde à courants de Foucault. Le module de contrôle comporte aussi un dispositif de recyclage à roues alvéolées apte à renvoyer sur commande les pièces de la roue alvéolée de sortie à la roue alvéolée d'entrée. En ce cas, le nombre de pas du dispositif de recyclage et le nombre de postes du barillet de travail sont choisis premiers entre eux. Et, de leur côté, les moyens logiques de commande sont agencés pour :
    • a) en phase étalonnage, admettre un nombre de lacunes supérieur au produit de ces deux nombres, les deux étalons étant insérés dans deux lacunes consécutives, acquérir 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, les étalons étant finalement enlevés, et
    • b) par la suite, en phase production, commander 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 correspondant au poste de contrôle par lequel est passée chaque pièce.
  • Selon une caractéristique intéressante mais non impérative de l'invention, le module de contrôle comporte des moyens permettant l'introduction sur commande de pièces dans la roue d'entrée, ainsi que des moyens permettant la sortie sur commande de pièces de la roue alvéolée de sortie. Cela peut permettre en phase d'étalonnage, l'insertion et l'extraction automatique des étalons. En phase de production, après création de lacunes convenables, l'insertion de pièces de référence, aux cotes connues, permet de vérifier le bon fonctionnement du module de contrôle (sur commande de l'opérateur).
  • Très avantageusement, le barillet de contrôie possède au moins une cible embarquée fixe (par rapport à ce barillet) pour chaque mesure à effectuer, de préférence deux cibles fixes embarquées pour chaque mesure. Ceci permet de prendre en compte en temps réel la réponse des moyens électroniques de mesures, et la dérive des moyens mécaniques.
  • De préférence, l'installation comporte aussi un pupitre de commande et d'étalonnage, et les moyens logiques de commande sont agencés pour permettre, pour chaque poste, et chaque type de mesure, l'affichage de la valeur mesurée en unités internes arbitraires, ainsi qu'en millimètres, compte-tenu de l'étalonnage.
  • Selon un autre aspect encore de l'invention, 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.
  • De préférence, le dispositif logique de base est également apte à mettre à jour des coefficients de conversion des mesures en valeurs métriques, ainsi qu'à déterminer la dérive des opérations d'usinage.
  • Très avantageusement, le dispositif logique de base comporte une mémoire sauvegardée, permettant la conservation des données d'étalonnage.
  • D'autres aspects de l'invention concernent la structure, décentralisée, du dispositif logique d'exploitation.
  • Le dispositif logique d'exploitation comporte une structure logique de premier niveau comportant une unité logique pour chacun des modules, et l'unité logique associée au module de contrôle est 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 valeurs de rejet maximale et minimale.
  • En outre, le dispositif logique d'exploitation peut comporter aussi une unité logique de second niveau, interconnectée aux unités logiques de premier niveau, ainsi qu'à un pupitre de commande générale.
  • Ceci permet une grande efficacité non seulement dans la métrologie et le contrôle des pièces, mais aussi dans la surveillance d'ensemble de la machine.
  • En effet, la présente invention permet tout d'abord d'effectuer un étalonnage complet de la machine, en partant d'une paire d'étalons respectivement, maximal et minimal pour chaque mesure à effectuer, étant observé que le nombre de mesures effectué peut être supérieur au nombre de capteurs présents : chaque capteur peut, en coopérant successivement avec plusieurs cibles associées à chaque poste de contrôle, mesurer successivement plu- . sieurs grandeurs physiques.
  • Après cette phase d'étalonnage intervient la phase de production. A ce niveau, les cibles embarquées fixes permettent de suivre avec précision les sources d'erreurs éventuelles, qui pourraient intervenir en raison de variations dans la réponse des moyens électroniques de mesure, et surtout en raison de la dérive des moyens mécaniques (usure des paliers, et des outils, notamment).
  • En complément, il est possible, toujours en phase de production, d'introduire sur commande des pièces de référence de cotes données, ainsi que d'extraire sur commande des pièces qui peuvent être soit des pièces usinées, soit les pièces de référence précitées. L'opérateur dispose ainsi d'un moyen permanent et souple de surveillance du processus d'usinage et de contrôle dimensionnel.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détail lée 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 tandis que les figures 6A à 6D illustrent des organigrammes associés ;
    • - 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, tandis que les figures 8A et 8B illustrent des organigrammes associés ;
    • - 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; tandis que la figure 9A illustre un organigramme associé;
    • - la figure 10 est le schéma de la face avant du pupitre d'étalonnage 950; et
    • - la figure 11 est le schéma général du système logique d'exploitation 500 de la figure 5.
  • 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.
  • Dans ce domaine, différents moyens ont déjà été décrits, dans les publications-brevets suivantes : 2 346 072, 2 356 464, 2 379 335, 2 376 049, 2 333 412, 2 330 476, 2 475 946, 2 459 196, et 2 463 081. Ces descriptions antérieures pourront permettre de mieux comprendre certains des éléments de la présente description détaillée.
    • Eléments mécaniques
  • 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, pu 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 YT, 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 est apte à effectuer au moins une opération d'usinage sur les pièces tandis qu'elles transitent par lui. D'autres roues telles que HT12, 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.
  • 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 prévu 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 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.
  • 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.
  • A titre d'exemple, le module alimenteur peut être réalisé de la manière décrite dans l'une des publications-brevets 2 346 072, 2 356 464, 2 379 335 ou 2 376 049 déjà citées.
  • Au passage, on notera que le dispositif décrit particulièrement dans le fascicule 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 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 2 333 412, 2 330 476, ou encore 2 475 946. Dans la description détaillée qui va suivre, on supposera 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 2 333 412.
    • Descriution particulière du module de contrôle
  • 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 normalement 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-brevet 2 379 335 déjà citée.
  • En amont de ces dispositifs MC140 à MC142, les emplacements 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.
  • 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 effectiverent le recyclage, il suffira de déplacer des aiguillages prévus entre les roues MC15 et MC13 et les roues MC11 et 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 tangentiellenent au-dessus de la trajectoire des alvéoles, et permettant de relâcher une pièce étalon de façon qu'elle vienne s'insérer dans l'alvéole.
    • Dispositif de mesure
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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 HC13, en dépit de sa rotation.
  • 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 VIBRAX TQ102. 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.
  • De cette manière, la sonde 1300 va mesurer sa distance à l'égard de la cible 1225.
  • 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.
  • Pour cela, la présente invention prévoit une combinaison de moyens dont certains ont déjà été décrits.
  • 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 sont montées comme la cible 1225, mais sur un support .1220 qui serait solidaire du barillet.
  • Interviennent aussi les moyens logiques de commande notés généralement 500 et 600 sur la figure 5, avec leurs compléments 800, 900 et 950.
  • On se rappellera maintenant que les publications-brevets 2 379 335 ainsi que 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.
    • Fonctionnement général
  • 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.
  • 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 créées dans la cinématique continue (opération manuelle ou automatique).
  • 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 en tant que 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.
  • Tout cela s'effectue dans une phase d'étalonnage de l'installation d'usinage.
  • 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.
  • 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.
  • 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 contrôleMC12 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".
  • 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 premières lacunes. Après cela, l'unité 600 acquiert à travers les organes qui coopèrent avec elle les mesures maximale et minimale relatives aux deux étalons en tant que 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.
    • 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.
  • Selon un autre aspect préférentiel de la présente invention, on prévoit 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.
    • Eléments électroniques - Description détaillée
  • On décrira maintenant plus en détail le système électronique, dont la structure générale est donnée sur la figure 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).
  • Ce dispositif comporte tout d'abord un bloc codeur numérique ou "encodeur" relié à un ou plusieurs codeurs incrémentaux notés généralement par 00, 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.
  • 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.
  • A côté de cela, à chacun des modules de l'installation est associé un bloc logique de premier niveau (NIVEAU I). Par exemple, le module.d'alimentation MA est associé à un bloc logique de Niveau I noté 511 ; le module de travail MT est associé à un bloc logique de Niveau I noté 512 ; et le module de contrôle MC est associé à un bloc logique de Niveau I 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 1 513 se trouvant précisément associé au module de contrôle.
  • 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.
  • Enfin, le bloc logique 520 de Niveau II 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. A 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.
  • Si l'on revient maintenant à la figure 5, on voit que le système logique 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).
  • Enfin, l'unité de Niveau 0̸ 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.
    • Description détaillée de l'unité 600 (Niveau 0̸)
  • 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.
  • 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.
  • Un autre interface parallèle 609 est prévu, en option, pour 16 entrées-sorties disponibles à des fins définissables par l'utilisateur.
  • 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.
  • Il ressort de cette description que l'unité de niveau 0̸ 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.
  • 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.
    • Unité d'acquisition 800
  • On se référera maintenant aux figures 7 et 8, qui représentent l'acquisition des informations disponibles au niveau des capteurs.
  • 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 entrée inverseuse est aussi reliée à la sortie à travers une résistance ajustable 8311.
  • 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.
  • 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.
  • 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, cui 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 dr bloc 821 à l'interface parallèle 811. Celui-ci acquiert alors les 12 bits de conversion disponibles sur le.; sorties parallèles du convertisseur, pour les transmettre sur le bus interne de l'acquisition 801 (données de mesure brutes, en unités internes).
  • 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 plusiears cibles du même poste de contrôle, sur lesquelles i's font des mesures en séquence rapide. Cela est très avantageux, en particulier compte-tenu de la place prise par la potence associée à chaque capteur (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.
  • 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 compteur-temps 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.
  • On voit immédiatement que toutes les opérations d'acquisition de mesures sont réalisées par les organes illustrés sur la figure 8.
    • Unité d'étalonnage 900 et pupitre 950
  • La figure 9 illustre les deux organes d'étalonnage constitués d'une unité centrale et d'un pupitre.
  • 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'êae 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
    • Commandes du pupitre 950
  • 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 données 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:
  • 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).
  • 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.
  • Le tableau I ci-après donne les actions combinées permises (OUI) ou interdites (NON) sur différentes touches et en fonction de l'état "étalonnage" ou "production".
    Figure imgb0001
  • On décrira maintenant l'utilisation de diverses autres touches..
  • 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.
  • Les touches de sélection de poste (flèches verticales) du clavier 962 permettent d'incrémenter ou décrémenter les numéros de poste, en association avec les touches de visualisation illustrées dans le tableau I ci-dessus.
  • Le commutateur 963 est associé aux touches 974 (COTE ETALON), 976 (LIMITE HAX/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.
    • DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT DE L'INSTALLATION
  • On décrira maintenant plus en détail le fonctionnement de l'élément d'installation selon l'invention, en référence aux organigrammes donnés dans les figures.
  • Au préalable, on notera que 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 Ø". Enfin, les éléments 510 à 513 de la figure 11 sont notés généralement "NIVEAU I". En pratique, la référence au niveau I concernera surtout l'élément 513 associé au module de contrôle MC.
  • Par ailleurs, les valeurs mesurées qui sont. relatives aux cibles mesurant effectivement la dimension d'une pièce, comme le montre la figure 4, sont notées DONNEES 1-5.(Les chiffres 1 à 5 indiquent que jusqu'à 5 valeurs mesurées différentes peuvent être obtenues pour chaque pièce et chaque poste du module de contrôle). Au contraire, les valeurs mesurées qui sont relatives à des cibles embarquées fixes sont notées DONNEES 6 et 7. Ces données sont relatives aux variations dans le temps de la loi physique de mouvement du barillet du module de contrôle.
    • Unité d'Acquisition des mesures
  • Pour faciliter la compréhension, oncommencera par les figures 8A et 8B qui concernent l'acquisition des mesures. Sur la figure 8A, l'organigramme d'acquisition commence par l'étape 850, qui est suivie d'opérations d'initialisation (étape 851). Ensuite, un test 852 examine si les acquisitions de mesure sont terminées, faute de quoi on boucle sur cette étape 852.
  • L'acquisition des valeurs mesurées est effectuée sur interruption, d'une manière connue de l'homme de l'art des microprocesseurs. Cette interruption est illustrée sur la figure 8B. Le point de départ de l'interruption est une étape 860 qui indique que la position de la machine est correcte pour l'acquisition de valeurs mesurées. En pratique, si on se réfère à la figure 4, cela signifie que le poste de mesure MC13 se trouve en regard soit d'une cible du barillet de contrôle qui est en relation avec une pièce (étalon ou pièce en production), soit d'une cible fixe embarquée sur le barillet de contrôle.
  • L'étape 861 de l'interruption déclenche, en séquence rapide, un nombre prédéterminé de mesures de la même grandeur physique (par l'un des 5 capteurs de la figure 8). L'étape 862 établit que ces acquisitions sont terminées, et mène à la fin de l'interruption.
  • Si l'on revient à la figure 8A, la sortie du test 852 est alors OUI.
  • L'étape 853 calcule alors la moyenne des mesures qui viennent d'être faites. Enfin l'étape 854 stocke cette moyenne (mémoire 804) en même temps qu'elle la transmet à l'unité de Niveau Ø 600.
  • On retourne alors au test 852, dans l'attente d'un nouveau jeu de mesures (soit pour le capteur suivant, soit pour la position suivante du barillet de contrôle).
  • On notera que toutes les informations de mesures acquises, qu'il s'agisse de données d'étalonnage ou de données en production, sont transmises directement au Niveau Ø, qui se charge à son tour de les répercuter, en particulier vers les moyens d'étalonnage 900. Ceux-ci seront maintenant décrits en référence à l'organigramme de la figure 9A.
    • Unité d'Etalonnage
  • La première étape 910 démarre cet organigramme, et est suivie d'une étape 911 d'initialisation. L'étape 911 comprend l'affichage d'un nombre de passes, à l'aide du pupitre 950. Ce nombre de passes (ou de passages) des étalons est défini à l'aide de la touche 980 et du clavier, le commutateur 961 étant en position "EN". A défaut d'une définition du nombre de passes par l'utilisateur, l'unité d'étalonnage va fixer arbitrairement le nombre de passes à 20.
  • La définition générale de l'invention donnée plus haut ne parle pas de plusieurs passes des étalons au niveau du barillet de contrôle. Une seule passe pourrait suffire pour obtenir déjà des informations utiles à l'étalonnage. Cependant, la demanderesse a observé qu'il est nettement préférable d'effectuer un nombre assez élevé de passes, et de faire la moyenne des différentes valeurs obtenues. Le mot "nombre de passes". est utilisé ici comme définissant le nombre de passes de chaque étalon à chaque poste particulier du barillet de contrôle.
  • Le nombre de passes ainsi défini est affiché sur la visualisation 995, lors de l'étape 911 déjà citée.
  • Ensuite, l'organigramme d'étalonnage comprend un test 912 qui examine si des données d'étalonnage figurent en mémoire sauvegardée (mémoire 905). Si de telles données ne sont pas disponibles, l'étape 913 inhibe le mode production, obligeant donc l'utilisateur à effectuer un étalonnage et fait clignoter la diode 991.
  • Inversement, si des données d'étalonnage sont disponibles de manière complète, l'étape 914 autorise le passage au mode production, et l'étape 915 envoie les données d'étalonnage (ainsi retrouvées en mémoire 905) au Niveau 0 déjà cité.
  • Après cela, l'étape 916 examine si le pupitre 950 est actionné par l'opérateur, et effectue des affichages correspondants le cas échéant. En particulier, l'opérateur peut demander le mode production (touche 971) ou le mode étalonnage (touche 972).
  • Donc, le test 917 examine-si l'opérateur a demandé le mode production. Si oui, l'étape 918 examine si ce mode production est autorisé. Si oui, l'étape 920 effectue une mise à jour de l'affichage au pupitre 950, et informe le Niveau Ø de ce passage en mode production. Après cela, le dispositif électronique d'étalonnage passe en mode de réception d'information en provenance du Niveau Ø. Lorsque de telles informations sont reçues (en mode production), l'étape 922 calcule les dérives, et les coefficients, et les renvoie au Niveau Ø. Ces calculs seront décrits ci-après.
  • Après l'étape 922, on passe en 923 au test : "l'opérateur demande-t-il un étalonnage ?" (touche 972 et clef 961 EN). En l'absence d'une telle demande, on retourne à l'étape 916, ce qui se traduit normalement par un bouclage sur les opérations 920 à 922.
  • Si le mode production demandé (test 917) n'est pas autorisé (test 918), l'étape 919 affiche une erreur (allumage de 992). Puis on passe au test 923. Il se produit alors un bouclage, jusqu'à ce que l'opérateur effectue un mode étalonnage.
  • Enfin, si la sortie du test 917 est non, on passe directement au test 923, pour déterminer si l'opérateur effectue le mode étalonnage. Une boucle se produit par l'étape 916 et les tests 917 et 923 tant que l'opérateur ne demande aucun des modes étalonnage et production.
  • Sur demande d'étalonnage, la sortie oui du test 923 va vers un nouveau test 924 examinant si cela constitue un changement de mode et éteint la diode 991. Si oui l'étape 925 en informe le Niveau Ø. Et l'on passe alors à la réception des mesures relatives à l'étalonnage (faites par l'unité d'acquisition, et transitant par le niveau Ø pour venir à l'unité d'étalonnage). Tant que le test 927 indique que la réception des mesures d'étalonnage n'est pas complète, on revient (en boucle) par l'étape 916 et l'étape 926 (sortie non).
  • Lorsque toutes les mesures d'étalonnage sont faites, l'étape 929 en produit le stockage, en mémoire 904. On retourne en 916.
  • Dans ce cas, on passe à la sortie oui du test 926 (fin de toutes les passes d'étalonnage). D'une manière décrite ci-après, l'étape 928 calcule les données d'étalonnage, et les met en mémoire sauvegardée (905). Enfin l'étape 930 autorise le passage au mode production. Et l'on revient à l'étape 916.
    • Interventions de l'opérateur
  • Matériellement, les transitions entre le mode étalonnage et le mode production supposent un certain nombre d'interventions de l'opérateur. Pour le passage en mode étalonnage, l'opérateur doit :
    • 1°) mettre les aiguillages de pièces en position convenable pour que les étalons puissent passer par la boucle de recyclage définie par les roues MC15 à MC17 (figure 3), et placer manuellement les étalons dans les alvéoles de la boucle de recyclage, consécutivement en n'importe quel point, mais dans l'ordre des mesures à effectuer. Dans l'hypothèse de 5 mesures, on placera les étalons par paires, à savoir successivement l'étalon minimum et l'étalon maximum pour la première mesure, puis l'étalon minimum et l'étalon maximum pour la seconde mesure, et ainsi de suite jusqu'à la cinquième mesure. Dans chaque paire d'étalons l'usinage est soigné pour les surfaces intervenant dans la définition de la mesure à laquelle est affectée cette paire. Par exemple, pour la découpe des douilles en longueur, les deux étalons de la paire seront très précisément usinés sur leurs deux faces d'extrémité. Si la deuxième mesure consistait par exemple en une mesure de diamètre, ce serait alors l'usinage cylindrique périphérique de l'étalon qui serait important.
    • 2°) Introduire les cotes des étalons au niveau du pupitre 950 de la figure 10. Pour cela, l'opérateur va d'abord sélectionner la mesure choisie à l'aide du commutateur 965, puis presser la touche 974, placer le commutateur 963 sur MIN, presser la touche 981 de modification de valeur, et introduire au clavier la valeur numérique associée à l'étalon minimum pour la mesure concernée, en millimètres. La procédure est la même pour la valeur maximum, après avoir bien entendu placé le commutateur 963 sur MAX. Et cette procédure est également répétée pour toutes les mesures relatives à tous les étalons que l'on introduit dans la machine.
    • 3°) De la même manière, l'opérateur va pouvoir introduire les cotes de rejet en millimètres, c'est-à-dire les cotes au-delà et en deça desquelles on n'acceptera pas les pièces, en production. La procédure est la même que pour les cotes d'étalon, sous réserve de presser la touche 976, au lieu de la touche 974.
    • 4°) Pour réaliser l'étalonnage proprement dit, l'opérateur va presser la touche 972, et faire tourner la machine. Durant l'opération d'étalonnage, la machine visualise le nombre de passes qui reste à exécuter. Ensuite, elle peut visualiser sur demande les valeurs limites maximum et minimum. En fin d'étalonnage, il est possible d'obtenir une visualisation des valeurs de mesures obtenues pour les cibles fixes en millimètres puisque les coefficients de conversion sont connus, c'est-à-dire celles qui sont directement solidaires du barillet d'étalonnage. A cet effet, on presse la touche 979, et on sélectionne le type de mesure désiré par le commutateur 965.
  • En phase de production, aucune manipulation n'est en principe nécessaire au niveau du pupitre 950. Cependant, il est possible de visualiser certaines informations :
    • - valeurs initiales mesurées sur les cibles fixes
    • - cotes des étalons
    • - cotes de rejet
    • - valeur des corrections
    • - dérive
    • - cotes relatives aux postes du module de contrôle.
  • On verra plus loin que des corrections sont. effectuées poste par poste sur les valeurs mesurées. Une visualisation de ces corrections peut être obtenue en agissant sur la touche 975 et sur le commutateur 965, pour définir le type de mesure choisi. Le poste désiré est obtenu en actionnant les touches sélection de postes (flèche vers le haut ou.vers le bas) du clavier 962.
  • Après un étalonnage, il demeure possible à tout moment de modifier les valeurs de correction utilisées par le circuit électronique, en plaçant la clé 961 sur la position EN, en sélectionnant la mesure choisie par le commutateur 965, en pressant la touche 981 de modification de valeur, en introduisant la nouvelle correction au clavier, en millimètres, et en pressant la touche de validation du clavier.
  • Les cotes des postes du module de contrôle sont visualisées en agissant sur la touche 978, même s'il n'y a pas de douille au poste défini par l'utilisateur.
  • La dérive représente la différence entre les mesures faites au départ (lors du dernier étalonnage) sur les cibles fixes embarquées et les mesures effectuées à l'instant présent sur les cibles fixes embarquées. Pour obtenir cette différence, on sélectionne la mesure choisie par le commutateur 965, et la cible minimum ou maximum par la clé 963. On presse aussi la touche dérive notée 977.
  • Comme annoncé précédemment, on décrira maintenant plus en détail les calculs effectués par l'unité d'étalonnage. Ces calculs sont différents suivant que l'on est en mode d'étalonnage ou en mode production.
    • Unité d'étalonnage en mode étalonnage
  • En mode étalonnage, les calculs sont ceux appelés à l'étape 928 de la figure 9A
  • On donne l'indice i aux postes du barillet de contrôle, i variant de 1 à 8. On donne l'indice j aux différentes mesures, dont on a indiqué précédemment qu'elles peuvent aller de 1 à 5.
  • On adoptera également les notations suivantes :
    • VijM : mesure j sur poste i pour étalon maxi
    • Vijm : mesure j sur poste i pour étalon . mini
    • EjM : mesure j sur cible fixe embarquée maxi
    • Ejm : mesure j sur cible fixe embarquée mini.
  • L'unité d'étalonnage calcule des moyennes mini et maxi pour chacune des douilles calibrées, comme suit :
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
  • Ceci permet d'ajuster toutes les valeurs par rapport à ces moyennes au moyen des corrections par poste :
    Figure imgb0004
    d'où la correction moyenne par poste
    Figure imgb0005
  • De même pour les cibles fixes embarquées on a les corrections suivantes : .
    Figure imgb0006
  • L'unité d'étalonnage dispose alors de valeurs corrigées
    Figure imgb0007
  • Par ailleurs, on suppose que les capteurs à courants de Foucault précédemment décrits ont une réponse linéaire, et à l'aide d'un étalon maximum et d'un étalon minimum, on pourra déterminer précisément cette caractéristique.
  • On note maintenant :
    • XjM et Xjm les valeurs maximale et minimale respectivement, en microns des douilles calibrées correspondantes, BjM et Bjm les valeurs en unités internes des moyennes calculées pour ces douilles. On peut alors en déduire simplement les caractéristiques de la réponse linéaire du capteur à courants de Foucault, à savoir la pente αj et l'ordonnée à l'origine βj, qui s'exprime par les relations suivantes :
      Figure imgb0008
  • Il vient alors pour une valeur quelconque sur la droite la relation linéaire suivante :
    Figure imgb0009
    où
    • Xj : valeur des mesures en microns
    • Vj : valeur des mesures en unités internes.
  • Etant donné que c'est le Niveau 0 qui réalise lui-même la correction et la conversion des données avant de les transmettre aux autres unités logiques de niveau supérieur, l'unité d'étalonnage doit lui donner les moyens nécessaires à ses calculs. A la fin de la procédure d'étalonnage, les valeurs suivantes sont donc émises en direction du Niveau Ø :
    • - Coefficients de conversion : aj et βj
    • - Corrections par poste en unités internes : Cij
    • - Corrections des cibles étalons fixes embarquées en unités internes : Cc j
    • - Cibles étalons embarquées en unités internes
    • - Barres de rejet en microns
    • - Cotes cibles fixes embarquées en microns.
  • Parallèlement, toutes ces valeurs sont stockées dans la mémoire sauvegardée 905 de la figure 9. Elles permettront ainsi le passage immédiat en mode production à la mise sous tension sans nécessiter un étalonnage, dans la mesure où les informations sauvegardées sont aussitôt transmises dès le lancement du mode de production. Cela a déjà été décrit au niveau général en référence à la figure 9A, en ses étapes 912 et 915.
    • Unité d'étalonnage en mode production
  • On décrira maintenant les calculs effectués par l'unité d'étalonnage en mode production, consécutivement à l'étape 922 de la figure 9A.
  • Après réception depuis le Niveau Ø des cinq mesures et des cotes des cibles étalons embarquées, ces données sont traitées pour pouvoir transmettre en retour au Niveau Ø les coefficients de conversion et les données de l'étalonnage.
  • Dès réception, les données des cinq mesures sont corrigées au moyen des corrections Cij, puis converties en microns avec les coefficients aj et βj. De même, les données des cibles étalons embarquées sont corrigées (correction Cej), et converties en microns (coefficients αj et βj) par l'unité d'étalonnage.
  • Pour le calcul de la dérive, deux grandeurs importantes sont utilisées : les valeurs initiales mesurées sur les cibles fixes embarquées, et les valeurs courantes mesurées sur les cibles embarquées fixes.
  • Les cotes des cibles embarquées fixes initiales sont les valeurs calculées durant l'étalonnage précédent. Elles correspondent aux valeurs de départ des cibles embarquées fixes corrigées.
  • Les cotes courantes des cibles fixes embarquées sont les moyennes glissantes des mesures des cibles fixes embarquées corrigées minimum et maximum. Ces moyennes glissantes sont effectuées, sur les 16 dernières mesures, par le Niveau Ø, et constituent une image de la dérive mécanique du module.
  • La dérive minimum est égale à la différence entre la cote de cible. fixe embarquée courante minimum (en moyenne glissante) et la cote de cible fixe embarquée minimum mesurée initialement lors de l'étalonnage précédent. La dérive maximum est égale à la différence entre la cote de cible fixe embarquée courante maximum en moyenne glissante et la cote de cible fixe embarquée mzximum mesurée initialement lors de l'étalonnage précédent.
  • Par ailleurs, les cotes de cibles fixes embarquées courantes en moyenne glissante servent de base de calcul et de mise à jour des coefficients de conversion aj et βj à chaque tour du barillet de contrôle. Ainsi, les valeurs des cotes en microns seront fidèles du fait de la prise en compte de la dérive du module.
  • Ce sont ces coefficients aj et βj réactualisés qui sont envoyés au Niveau 0 à chaque tour de barillet de façon à lui permettre des calculs corrects.
  • Connaissant maintenant dans le détail les opérations effectuées au niveau de l'unité d'étalonnage et de l'unité d'acquisition, on va décrire les organigrammes illustrés sur les figures 6A à 6D.
    • Unité électronique du Niveau 0
  • L'organigramme de la figure 6A constitue un moniteur ou programme principal de l'unité de Niveau Ø.
  • L'étape d'introduction 610 est suivie d'une étape 611 d'initialisation. Après cela, on réalise simplement une boucle autour du test 612, qui détermine si la réception des informations en provenance de l'unité d'étalonnage est terminée. Si non, on revient sur le test 612. Si oui, on passe à l'étape 613 qui est le décodage de la fonction en cours, après quoi, cette fonction étant effectuée, on revient en amont du test 612.
  • L'opération 613 de décodage de fonction introduit une suite d'étapes illustrées sur la figure 6B.
  • La première opération est le test 614 qui examine si des données d'étalonnage (corrections, coefficients) viennent d'être reçues de l'unité d'étalonnage. Si oui, l'étape 615 stocke ces données dans la mémoire 604 du Niveau Ø, et l'on passe directement à l'étape 622 de Retour terminant l'organigramme de "Décodage Fonction". Si non, l'étape de test 616 examine si la fonction d'étalonnage est demandée au niveau de l'unité d'étalonnage. Sur réponse oui, l'étape 640 établit effectivement le mode étalonnage (voir ci-après la description de la figure 6C).
  • En l'absence de demande de la fonction d'étalonnage, on passe au test 617 qui examine si la fonction production a été demandée par l'unité d'étalonnage et son pupitre (touche 971). Si oui, l'étape 618 examine si les données d'étalonnage ont été reçues.'Si c'est le cas, on établit en 670 le passage au mode production qui sera également décrit plus loin en référence à la figure 6D. Si au contraire les données d'étalonnage n'ont pas été reçues, on passe directement au retour 622, dans l'attente de ces données au cours d'un cycle ultérieur.
  • Si la fonction de production n'était pas demandée au test 617, le test 619 examine si les coefficients déjà cités (aj ; βj etc) ont été convenablement reçus par l'unité de Niveau Ø. Si non, on passe directement au retour en 622 dans l'attente de ces coefficients. Si oui, on examine en 620 si le mode production est en cours (ayant été demandé au cours d'un cycle antérieur). Le mode production n'étant pas en cours, on va encore une fois au retour 622. Par contre, si le mode production est en cours, on passe à l'étape 621 qui consiste à stocker ces coefficients pour usage ultérieur, après quoi on retourne à l'étape de retour 622.
  • En mode production établi, le régime permanent passe donc par les étapes 614, 616, 617 et 618 . A chaque tour du barillet de contrôle, de nouvelles valeurs des coefficients αj et βj sont reçues, et alors mises en mémoire à l'étape 621, par le cheminement 614, 616, 617, 619, 620.
    • Unité 600 de Niveau Ø en Mode étalonnage
  • On décrit donc maintenant les opérations effectuées par le Niveau Ø pendant l'étalonnage, en référence à la figure 6C.
  • Après l'étape initiale 640, intervient une étape 641 d'initialisation. Après cela, l'étape 642 recherche la présence des douilles - étalons , examine si elles sont bien placées de manière consécutive et en nombre correct. Le test 643 détermine alors si cet examen a révélé une erreur. Si oui, l'étape 644 envoie un code d'erreur à l'unité d'étalonnage (voyant 992), et l'étape 645 demande un retour au moniteur de la figure 6A.
  • En l'absence d'erreur, le test 646 détermine si la réception depuis l'unité d'acquisition 800 des informations de mesures acquises sur les valeurs étalons est terminée. Si non, on détermine au test 947 si un jeu d'informations complet a été reçu de l'unité d'étalonnage 900. Si non, on retourne en 646. Si oui, on passe à l'étape 648 de décodage fonction, qui recouvre toutes les opérations de la figure 6B, puis on revient en 646 (sauf changement de mode).
  • Dans le cas ou le test 646 révèle que la réception d'un jeu complet d'informations de mesures de l'unité 800 est terminée, on passe à des opérations de traitement. L'étape 649 traite les données dites 1-5, c'est-à-dire les données relatives aux cibles qui sont effectivement solidaires des organes mobiles relatifs. a un poste du barillet de contrôle. Après cela, l'étape 650 effectue un autre traitement, relatif aux cibles qui sont fixes par rapport au barillet de contrôle (Données 6 et 7).
  • Comme précédemment indiqué, ceci s'effectue poste par poste, au niveau du barillet de contrôle. Lorsque l'examen relatif au poste en cours est terminé, la sortie OUI de l'étape 651 démarre l'émission des informations de mesure vers l'unité d'étalonnage, par l'étape 654, en même temps qu'elle autorise leur transmission au Niveau I (unité 513), cette fois à l'étape 655. Et l'on revient en 646.
  • Si au contraire les informations disponibles pour le poste en cours ne sont pas complètes, la sortie NON du test 651 aboutit à un autre test 652 qui examine si des informations complètes pour un poste ont été obtenues de l'unité d'étalonnage 900. Si non, on boucle sur l'étape 651. Si oui, on passe à l'opération 653 de décodage fonction qui comprend les opérations de la figure 6B, après quoi on revient au test 651 pour voir si l'examen du poste est terminé (sauf changement de mode demandé lors de 653).
  • De ce qui précède, on voit qu'en phase d'étalonnage l'unité de Niveau 0 se contente de suivre de près l'acquisition des informations de mesures ainsi que leur utilisation par l'unité d'étalonnage, sans véritablement intervenir dans le détail autrement qu'aux opérations de traitement 649 et 650.
    • Unité 600 de Niveau Ø en mode
  • On s'intéressera maintenant au comportement de l'unité de Niveau Ø pendant la phase de production, en référence à la figure 6D. Après les étapes initiales 670 d'introduction et 671 d'initialisation, le test 672 examine si la réception des informations acquises sur le poste en cours de mesure est complète. Si non, on . boucle sur ce test 672. Si oui on passe au test 673 qui examine si la réception des informations en provenance de l'unité d'étalonnage est terminée. Si non, on boucle encore sur l'étape 672. Si oui, on passe à l'étape 674 de décodage de fonction. Là encore, il s'agit de ce qui a été décrit à propos de la figure 6B.
  • Ensuite, l'étape 675 effectue un traitement des Données 1 à 5 déjà définies, en corrigeant ces données compte-tenu des informations d'étalonnage, en les convertissant en microns, et en faisant des tests et des contrôles sur les cotes par rapport aux valeurs limites établies.
  • C'est à cet endroit qu'est effectuée la détermination du fait qu'une pièce est ou n'est pas à l'intérieur de l'intervalle admis comme correct pour l'opération d'usinage effectuée.
  • Ensuite, l'étape 676 traite les Données dites 6 et 7, c'est-à-dire qui sont relatives aux cibles fixes embarquées sur le barillet de contrôle. Le traitement de ces données permet de la manière déjà indiquée le calcul d'une moyenne glissante, ainsi que de la dérive des caractéristiques physiques du mouvement du barillet de contrôle.
  • Après ces calculs, le test 677 examine si le poste en cours a été complètement analysé. Si non, on regarde en 678 si la réception des informations en provenance de l'unité d'étalonnage est terminée. Si non, on boucle vers l'étape 677. Si oui on passe a l'étape 679 de décodage fonction.
  • Si au contraire le test 677 a révélé que le poste en cours a été complètement examiné, l'étape 680 démarre l'émission des informations du Niveau Ø vers l'unité d'étalonnage, aux fins pour celles-ci de calculer les mises à jour nécessaires comme précédemment indiqué. Enfin, l'étape 681 autorise l'émission des informations mesurées vers le niveau 1 de l'électronique. Après cela, on revient sur l'étape 672.
  • En bref, l'électronique de Niveau Ø 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. A ces cotes peuvent s'en ajouter une ou deux supplémentaires, qui sont les cotes en unités internes des cibles-étalons embarquées. Pour certaines positions de la machine, ces valeurs peuvent naturellement être absentes, car il n'est pas toujours nécessaire de prévoir deux cibles-étalons embarquées pour chaque poste de contrôle.
  • En résumé, en phase étalonnage, les communications du niveau Ø 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 Ø de l'électronique peut également transmettre au Niveau 1 les données brutes, mais en unités internes, puisque les corrections et les coefficients de conversion déjà mentionnés ne sont pas encore connus.
  • 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 embarquées, le Niveau Ø 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.
  • 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.
  • Lors de la phase de production, l'unité de Niveau Ø 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 trans- .férées 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.
  • Bien que la décision de rejet d'une pièce en production puisse être exécutée dans le Niveau Ø, 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 I 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 I 513 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.
  • L'homme de l'art comprendra maintenant que les dispositions selon l'invention 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.
  • 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 vérifier 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 HC142.
  • 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.
  • Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toute variante inscrite dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (12)

1. Installation d'usinage en cinématique continue, du type comportant :
- un moule alimnteur (MA) apte à recevoir dans un bac un stock de pièces d'usinage, et à les placer en position prédéterminée sur une roue alvéolée débitrice,
- un module de contrôle (MC) 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, et
- des moyens logiques de commande (500) aptes à superviser et coordonner l'action des modules consécutifs compte-tenu de la cinématique continue des pièces, caractérisée par le fait que les moyens logiques de commande (500, 600) sont agencés pour :
a) dans une phase d'étalonnage, admettre des lacunes (511) dans la cinématique continue, en amont du module de contrôle, pour permettre l'insertion d'au moins un étalon minimal et un étalon maximal dans deux desdites lacunes, acquérir (600) les mesures maximale et minimale relatives à ces étalons pour définir des valeurs .de rejet,-lesdits étalons étant ensuite enlevés, et
b) par la suite, en production, commander (513) 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.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte, entre le module alimenteur (MA) et le module de contrôle (MC), au moins un module de travail (MT), 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.
3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que chaque poste du barillet de contrôle (MC12) comporte au moins un intermédiaire de mesure tel qu'une cible (1225) liée en position à une dimension à mesurer, tandis que lesdits intermédiaires passent lors du mouvement du barillet en relation opérationnelle avec au moins un capteur (1300) tel qu'une sonde à courant de Foucault, par le fait que le module de contrôle comporte un dispositif de recyclage à roues alvéolées (MC15 à MC17) apte à renvoyer sur commande les pièces de la roue alvéolée de sortie (MC14) à la roue alvéolée d'entrée (MC11), par le fait que le nombre de pas du dispositif de recyclage (MC15 à MC17) et le nombre de postes du barillet de travail (MC12) sont premiers entre eux, et par le fait que les moyens logiques de commande (500, 600) sont agencés pour :
a) en phase d'étalonnage, admettre (511) un nombre de lacunes supérieur au produit de ces deux nombres, les deux étalons étant insérés dans deux lacunes consécutives, acquérir (600) 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, les étalons étant finalement enlevés, et
b) par la suite, en phase production, commander (513) 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 correspondant au poste de contrôle par lequel est passée chaque pièce.
4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'est insérée une pluralité de paires d'étalons, respectivement maximal et minimal dans chaque paire.
5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le module de contrôle comprend des moyens (MC110) permettant l'introduction sur commande de pièces dans sa roue alvéolée d'entrée (MC11), ainsi que des moyens (MC141, MC142) permettant le rejet sur commande de pièces de la roue alvéolée de sortie (MC14).
6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte un pupitre (950) de commande et d'étalonnage, et que les moyens logiques de commande (900) sont agencés pour permettre, pour chaque poste, chaque capteur et chaque type de mesure, l'affichage de la valeur mesurée en unités internes arbitraires, ainsi qu'en millimètres, compte-tenu de l'étalonnage.
7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le barillet de contrôle (MC12) possède une cible fixe embarquée, ce qui permet de prendre en compte la réponse des moyens électroniques de mesure et les dérives mécaniques.
8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les moyens logiques de commande (500, 600) comprennent un dispositif logique de base (600) 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 (MC), ainsi qu'un dispositif logique d'exploitation (500), en interaction avec les modules d'alimentation (MA), de travail (MT), et de contrôle (MC), pour surveiller l'ensemble de l'installation.
9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le dispositif logique de base (600) est également apte à mettre à jour des coefficients de conversion des mesures en valeurs numériques, ainsi qu'à déterminer la dérive des opérations d'usinage.
10. Installation selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée par le fait que le dispositif logique de base comporte une mémoire sauvegardée (905), permettant la conservation des données d'étalonnage.
11. Installation selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée par le fait que le dispositif logique de premier niveau comporte une unité logique (511 à 513) pour chacun des modules, et que l'unité logique (513) associée au module de contrôle (MC) est connectée au dispositif logique de base (600), tout en étant agencée pour commander l'éjection au rebut des pièces dont la mesure n'est pas comprise entre lesdites valeurs de rejet maximale et minimale.
12. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le dispositif logique d'exploitation (500) comporte une unité logique de second niveau (520), interconnectée aux unités logiques de premier niveau (511 à 513), ainsi qu'à un pupitre de commande générale (521).
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