FR2490807A1 - Appareil pour executer en cours de fabrication le calibrage d'une piece pendant son usinage par une machine-outil a commande numerique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL POUR EXECUTER EN COURS DE FABRICATION LE CALIBRAGE D'UNE PIECE PENDANT SON USINAGE PAR UNE MACHINE-OUTIL A COMMANDE NUMERIQUE. LEDIT APPAREIL COMPORTE UN DISPOSITIF DE CALIBRAGE ALIMENTE PAR BATTERIE D'ACCUMULATEURS ET ENFERME DANS UN BOITIER 200 A CONSERVER DANS UN MAGASIN A OUTILS DANS LEQUEL IL EST SELECTIONNE AUTOMATIQUEMENT SELON LE PROGRAMME DE COMMANDE NUMERIQUE. LE DISPOSITIF DE CALIBRAGE PEUT ETRE PLACE DANS UN PORTE-OUTIL, TEL QU'UNE BROCHE, DONT LE DEPLACEMENT EST DETERMINE PAR LE PROGRAMME POUR PLACER UN TRANSDUCTEUR DU DISPOSITIF DE CALIBRAGE AU CONTACT D'UNE PIECE POUR EN MESURER LES DIMENSIONS. LE DISPOSITIF DE CALIBRAGE CONVERTIT LE SIGNAL ELECTRIQUE D'UN TRANSDUCTEUR EN UN SIGNAL OPTIQUE MODULE EN FREQUENCE QUI EST TRANSMIS PAR RADIO A UN RECEPTEUR 300 RELIE A UNE UNITE DE COMMANDE 500 COMPRENANT UN MICROCALCULATEUR. APPLICATION AUX MACHINES-OUTILS A COMMANDE NUMERIQUE.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale les systèmes

électroniques de calibrage. Plus particulièrement,

l'invention concerne un appareil de calibrage en cours de fabrica-

tion qui est destiné à être utilisé avec des machines-outils à commande numérique, avec une transmission par radio ou par télémétrie des données de calibrage à une unité réceptrice

commandée par ordinateur.

Pour effectuer, en cours de fabrication, le cali-

brage dimensionnel de pièces qui sont usinées par une machine-

outil à commande numérique, il est nécessaire d'utiliser un

certain type de transmission radio des informations de calibra-

ge entre une unité de calibrage et une unité réceptrice. Cette nécessité est due au fait que l'unité de calibrage doit être configurée pour être conservée dans le magasin à-outils de la machine à commande numérique de la même manière que les outils de coupe réels qui y sont conservés. En outre, une telle

unité de calibrage doit pouvoir être sélectionnée automatique-

ment par le programme d'échange d'outils à commande numérique.

Par suite, une connexion par câblage de la sortie de l'unité de calibrage avec une unité de réception et d'affichage n'est

évidemment pas possible.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 118 871 décrit un mode antérieur de calibrage en cours de fabrication à un centre d'usinage à commande numérique, dans lequel un

signal haute fréquence est sensiblement atténué par le con-

tact d'une sonde de calibrage avec une pièce et des surfaces de référence pour indiquer indirectement la position de la broche de la machine-outil à commande numérique. Ce mode

indirect repose sur la précision du mouvement de la machine-

outil à commande numérique et il n'est pas fait appel à la

transmission directe de données de mesure à partir d'un trans-

ducteur de calibrage. De plus, le signal haute fréquence

utilisé est susceptible de subir une interférence électromagné-

tique et doit être utilisé sur une distance relativement courte

de transmission entre la tête de calibrage et un récepteur.

Un autre mode opératoire de la technique antérieure qui consiste à transmettre les données réelles de mesure du transducteur de calibrage par l'intermédiaire d'un signal

haute fréquence transmis par antenne, est décrit dans les bre-

vets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 670 243 et n0 4 130 941.

Ce mode opératoire n'est pas parvenu à résoudre le problème

susmentionné posé par les interférences.

Selon la présente invention, un système de calibrage

en cours de fabrication pour une machine-outil à commande numé-

rique, comprend une unité de calibrage alimentée par batterie

d'accumulateurs, une tête réceptrice, une unité réceptrice prin-

cipale et une unité de traitement et de commande d'affichage.

L'unité de calibrage est enfermée dans un boîtier ayant une configuration analogue à celle des supports des outils réels de la machine à commande numérique et est conservée dans le magasin à outils de ladite machine lorsqu'elle n'est pas en service, Lorsque ladite unité de calibrage est sélectionnée pour une opération de calibrage, elle transforme un signal électrique de son transducteur en un signal optique modulé en fréquence dans l'infrarouge pour une transmission radio à une tête réceptrice. Cette dernière filtre le signal optique, convertit le signal optique en un signal électrique reçu et

applique le signal électrique reçu à l'unité réceptrice prin-

cipale. Celle-ci convertit le signal électrique reçu à modu-

lation de fréquence en un signal numérique destiné à être traité par une unité de traitement et de commande d'affichage comportant un microcalculateur et qui transforme à son tour le signal numérique en signaux de commande convenant pour

provoquer un affichage visible des données de mesure du calibre.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 représente un système de calibrage général associé à une machine-outil à commande numérique, selon la présente invention; la figure 2 représente un schéma synoptique de montage d'une unité ou dispositif de calibrage convenant pour être utilisé pour être utilisé avec le système de l'invention;

la figure 3 représente un schéma synoptique de mon-

tage d'une tête réceptrice convenant pour être utilisée avec l'invention; la figure, 4 est un schéma synoptique de montage d'une unité réceptrice principale selon la présente invention; et la figure 5 est un schéma synoptique d'une unité de traitement et de commande d'affichage comportant un microcal-

culateur et destinée à être utilisée selon la présente invention.

On va examiner la figure 1 qui représente un cen-

tre d'usinage 100 à commande numérique avec un dispositif de

calibrage 200 alimenté par batterie d'accumulateurs et main-

tenu en vue d'un déplacement sous commande numérique dans une

monture 110 de la broche ou analogue. Le dispositif de cali-

brage est normalement conservé dans le magasin à outils de la machine (non représenté) lorsqu'il n'est pas utilisé pour

mesurer diverses dimensions d'une pièce 120.

Les données de mesure engendrées par un transduc-

teur du dispositif de calibrage 200 sont transmises par radio

par l'intermédiaire d'un réseau 215 de diodes électrolumi-

nescentes sous la forme de signaux optiques infrarouges 104

modulés en fréquence vers une tête réceptrice 300 qui conver-

tit le signal optique en un signal électrique amplifié pour être transmis sur un parcours 105 vers un récepteur principal 400. Ce dernier convertit le signal électrique amplifié en un signal numérique destiné à être transmis à une unité de traitement et de commande d'affichage 500. Cette unité de commande 500 peut être éventuellement connectée en un mode de commande par réaction ou adaptive par un omnibus 101. Il est

également possible de prévoir des têtes réceptrices éven-

tuelles 300A et 300B dans les cas o un calibrage multi-axe est souhaitable. Chaque axe transmettrait des données de calibrage dans une bande de fréquences optiques qui lui est réservée. Une autre caractéristique facultative illustrée sur la figure 1 est un terminal intelligent 600 situé à distance qui est relié à l'unité de commande par une ligne 106 et qui, par exemple, pourrait comporter un équipement de transmission

de données normalisé du ty.pe RS232.

Comme le montre la figure 1, l'unité de commande numérique 700 de la machine-outil 100 est reliée à la machine

par un omnibus de commande 102.

L'appareillage contenu dans le boîtier 200 du dis-

positif de calibrage est représenté plus en détail sur la figure 2. L'énergie électrique nécessaire au dispositif de calibrage 200 est fournie par une batterie d'accumulateurs 216 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs interrupteurs à mercure 217 à des points de distribution de la tension proprement dite (Vl) de la batterie et et de deux niveaux supplémentaires de tension, +V2 et -V2, par l'intermédiaire d'un convertisseur courant continu-courant continu 201. Le convertisseur 201 peut comprendre, par exemple un circuit intégré modèle PM562 qui est vendu dans le commerce par la Société Power Products

Corp. Une prise 218 est placée de façon à constituer une sour-

ce extérieure de courant de charge pour la batterie 216 par

l'intermédiaire d'une résistance 219. Les interrupteurs à mer-

cure 217 sont fermés en réponse à une orientation physique pré-

déterminée de l'axe du bottier du dispositif de calibrage,afin

d'éviter un épuisement inutile de la batterie lorsque le dis-

positif de calibrage est au repos dans une position hors ser-

vice dans le magasin à outils de la machine à commande numé-

rique.

Le transducteur utilisé dans la forme de réalisa-

tion préférée est un transformateur différentiel à variation

linéaire 202 comportant une pièce polaire ou curseur 203 pou-

vant être déplacé par les points de contact et de calibrage du transducteur, et un enroulement 204 à prise centrale. Un transducteur du type transformateur différentiel à variation linéaire à utiliser est celui décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 75 573 déposée le 14 Septembre 1979. Un signal d'excitation du transducteur 202 est délivré par un démodulateur 208 par l'intermédiaire d'une résistance

221 et d'un transformateur séparateur 205 comportant un.enrou-

lement primaire 206 et un enroulement secondaire 207. Un con-

densateur 220 est connecté aux bornes de l'enroulement secon-

daire 207. Le signal de sortie du transducteur est appliqué à des fiches 3,5 et 4,6 du démodulateur 208 à circuit intégré qui, par exemple, pourrait être le modèle GPM 108, vendu dans le commerce par la Société Schaevitz Engineering of Camden,

New Jersey.

Le oetmodulateur 208 transforme le signal d'entrée

en courant alternatif délivré par le transducteur en une ten-

sion continue proportionnelle à sa fiche ou borne de sortie 12 qui est reliée par un potentiomètre 222 à la borne 1 d'un convertisseur tensionfréquence 210 à circuit intégré. Une résistance 223 relie la borne d'entrée 1 du convertisseur 210 à un circuit intégré 209 déterminant une tension de référence et de précision. La résistance 222 permet un réglage de la portée du signal, tandis que la résistance 223 assure un réglage du niveau zéro. Des exemples disponibles dans le commerce des circuits intégrés 209 et 210 sont respectivement le modèle AD581 de la Société Analog Devices et le modèle

VFC32 de la Société Burr-Brouin.

La borne de sortie 7 du convertisseur tension-fré-

quence 210 transmet à une borne d'entrée 3 d'un circuit inté-

gré 211 de division par deux un train de signaux sous forme d'impulsions à une fréquence proportionnelle à la sortie du démodulateur 208. Une résistance 225 relie également la sortie

du convertisseur 210 à la borne de tension +Vl de la batterie.

Le diviseur 211 pourrait consister, par exemple, en un circuit intégré du type MC14013 vendu dans le commerce par la Société Motorola. Le signal de sortie du diviseur 211 est appliqué par un potentiomètre 226 de réglage des écarts de modulation de fréquence à un filtre de fréquence 212 constitué par des résistances 227 et 230, un condensateur 231 et des bobines d'induction 228 et 229. Le filtre 212 est utilisé pour rendre plus étroites les bandes latérales d'un signal électrique

modulé en fréquence résultant qui sera décrit plus bas.

La sortie du filtre 212 est reliée par un réseau de couplage comprenant une résistance 232 et des condensateurs 233 et 234 à une borne d'entrée 2 d'un circuit intégré 213 qui constitue un oscillateur commandé par tension utilisé dans la présente invention comme oscillateur à fréquence porteuse modulée. Le circuit intégré 213 pourrait être, par

exemple, du type XR567, vendu dans le commerce sous la dénomi-

nation EXAR. En utilisant le signal de fréquence à sa borne 2 comme signal d'entrée et de modulation, l'oscillateur 213 délivre un signal électrique modulé sur une fréquence porteuse centrale à sa borne de sortie 5. La fréquence porteuse est ajustée par un potentiomètre 235 connecté entre des bornes 5

et 6 de l'oscillateur 213.

Le signal électrique modulé en fréquence est con-

verti en un signal optique infrarouge modulé en fréquence par

le réseau 215 de diodes électroluminescentes 215A,215B... 215N.

Le signal électrique modulé en fréquence est transmis par une

résistance 236 à la grille d'un transistor MOS (métal-oxyde-

semi-conducteur) à effet de champ 214 qui commande la lumière produisant la conduction de courant à travers le réseau de diodes électroluminescentes en fonction de la fréquence du signal électrique qui est converti. La grille du transistor

214 est également mise à la masse par l'intermédiaire du cir-

cuit collecteur-émetteur d'un transistor 241 limiteur d'in-

tensité. Ce transistor 241 constitue une source de courant

constant de conduction pour le réseau 215 et pour le transis-

tor à effet de champ 214. Le drain 239 est relié au réseau 215 de diodes électroluminescentes, tandis que la source 238 est reliée à la masse par une résistance de charge 237. La base du transistor 241 est reliée à la source du transistor à effet de champ 214. Le réseau 215 peut être avantageusement disposé sur 360 degrés autour de la périphérie du boîtier du dispositif de calibrage pour permettre de placer une tête réceptrice dans n'importe quelle direction sur la ligne de

visée du dispositif de calibrage.

L'agencement de la tête réceptrice 300 est représen-

tée plus en détail sur la figure 3. Les signaux infrarouges

modulés en fréquence émis par le réseau de diodes électrolu-

minescentes du dispositif de calibrage sont filtrés optique-

ment par une plaque filtrante infrarouge 301. Les signaux filtrés sont ensuite dirigés sur une photodiode 302 qui, par exemple, pourrait être une diode disponible dans le commerce

du type BP W34 PIN.

Un circuit bouchon consitué par le montage en

parallèle d'une bobine d'induction variable 306 et d'un conden-

sateur 307, est accordé sur la fréquence centrale du signal reçu modulé en fréquence afin de protéger la tête-réceptrice du bruit basse fréquence. Le circuit bouchon est connecté entre les potentiels de masse et la borne cathodique de la photodiode 302. Cette dernière transforme le signal optique incident en un signal électrique appliqué à un amplificateur d'entrée accordé comprenant un transistor à effet de champ 303, un transistor 304 et des éléments passifs associés com-

prenant des résistances 309,310,320,312 et 313 et des conden-

sateurs 308, 319 et 311.

L'anode de la diode 302 est connectée à une première borne d'une résistance 309 et au potentiel de masse par le condensateur 308. La cathode de la diode 302 est connectée en

outre à la grille du transistor à effet de champ 303. L'ampli-

ficateur d'entrée accordé est relié à une source de tension

+V3 à la jonction des résistances 309, 310 et 313. Un conden-

sateur de filtrage 316 est connecté entre la source +V3 et

le potentiel de masse.

Un signal électrique amplifié modulé en fréquence

est transmis de la sortie de l'amplificateur accordé à un cir-

cuit de commande de ligne à charge d'émetteur comprenant un

transistor 305, une résistance 314 et un condensateur de cou-

plage de sortie 315. La sortie de l'amplificateur par le col-

lecteur du transistor 304 est connectée à la base du transis-

tor 305 de commande de ligne. Le collecteur du transistor 305 est connecté à la source +V3, tandis que l'émetteur de ce transistor 305 est connecté par une résistance de charge 314 au potentiel de la masse et à la ligne de sortie 318 de la

tête réceptrice par le condensateur de couplage 315.

Le signal électrique modulé en fréquence transmis par la ligne 318 est appliqué à un récepteur principal qui est représenté plus en détail sur la figure 4. La ligne 318 est reliée par un condensateur 412 à une borne d'entrée 12 d'un amplificateur limiteur 401 qui, par exemple, pourrait être constitué par un circuit intégré du type UA 757, vendu

dans le commerce par la Société Fairchild Semiconductor.

L'amplificateur 401 est destiné à minimiser la distorsion

harmonique du signal d'entrée modulé en fréquence.

Le signal de sortie de l'amplificateur 401 apparais-

sant à la borne 7 est délivré par l'intermédiaire d'un conden-

sateur 413 à la borne d'entrée 1 d'un détecteur à modulation de fréquence 402 qui, par exemple, pourrait consister en un circuit intégré du type LM3075, vendu dans le commerce par la Société National Semiconductor. Un circuit bouchon constitué par le montage en parallèle d'une bobine d'induction variable 414 et d'un condensateur 415 est accordé sur la fréquence centrale du signal modulé en fréquence et est connecté entre les bornes 3 et 10 du détecteur 402. Fondamentalement, le détecteur 402 est un convertisseur fréquence-tension destiné à présenter une tension sensiblement nulle à sa borne de sortie 12 chaque fois que la fréquence du signal d'entrée est égale à la fréquence centrale de la plage de modulations de fréquence utilisée.

La sortie du détecteur 402 est connectée par un-con-

densateur 416 à la masse et par l'intermédiaire d'un conden-

sateur 417 à un filtre passe-bas quadripolaire 403 qui sépare le signal de fréquence porteuse supérieure des composants de modulation de fréquence afin de présenter à sa sortie un signal électrique ayant une fréquen'ce sensiblement égale à celle du signal apparaissant à la sortie du circuit diviseur

211 du dispositif de calibrage (figure 2).

Ce signal électrique analogique de sortie du filtre passe-bas 403 est appliqué à un amplificateur opérationnel 404 par l'intermédiaire d'une résistance 418. Cette dernière est connectée à une entrée inverseuse de l'amplificateur 404. Une résistance

419 est connectée entre le potentiel de masse et l'entrée non inverseuse-

de l'amplificateur 404. L'entrée non inverseuse est reliée en outre par une résistance 420 à la sortie de l'amplificateur 404. Ce dernier pourrait être constitué, par exemple, par un amplificateur opérationnel du type TL084C,

vendu dans le commerce par la Société Texas Instruments.

Le signal analogique amplifié et écrêté apparais-

sant à la sortie de l'amplificateur 404 est transmis à la sortie 42, du récepteur principal par l'intermédiaire d'une résistance 421 et d'un amplificateur.inverseur conformateur d'impulsions 405 qui, par exemple, pourrait être une bascule Schmidt, modèle 4584, vendue dans le commerce par la Société Motorola. Par suite, un signal numérique constitué d'un train d'impulsions à une fréquence correspondant à celle du signal initial de mesure du transducteur du dispositif de calibrage est appliqué à la sortie du récepteur principal pour le

transmettre à une unité de traitement et de commande d'affi-

chage qui sera décrite plus loin dans le présent mémoire.

En se référant encore à la figure 4, le signal de

sortie du détecteur 402 est appliqué également par l'inter-

médiaire du condensateur 417 à un circuit détecteur de para- sites et indicateur de la qualité du signal constitué d'une façon générale par la combinaison d'un amplificateur du

rapport signal/bruit et d'un filtre comprenant des amplifi-

cateurs opérationnals 406 et 407, un circuit détecteur de

crête constitué de diodes 433 et 434 et un comparateur uti-

lisant un amplificateur 408, une diode électroluminescente 411 indiquant la présence d'une porteuse et un amplificateur

409 conformateur du signal de sortie.

Les amplificateurs 406 et 407 et les éléments passifs associés constitués par des résistances 423, 426, 427, 428 et 431 et par des condensateurs 424, 425, 429, 430 et 432 forment essentiellement un filtre passe-haut à double section (quadripolaire) accordé sur une faible fréquence de coupure

bien supérieure à la fréquence des signaux de mesure démodu-

lés valables apparaissant à la sortie du démodulateur 402.

Le signal de sortie du filtre apparaissant à la sortie de l'amplificateur 407 est sensiblement nul tant qu'un signal modulé en fréquence relativement exempt de parasites et de

bonne qualité est reçu. La valeur maximale du signal indi-

cateur de parasites, à la sortie de l'amplificateur 407, est donnée par les diodes 433 et 434et apparaît aux bornes d'un condensateur 439 qui est monté entre la borne cathodique de la diode 434 et la masse. Cette valeur maximale est comparée avec un potentiel de référence proportionnel à -V3 qui est appliqué par l'intermédiaire d'un potentiomètre 435 à l'entrée

inverseuse de l'amplificateur comparateur 408.

-L'apparition d'un potentiel de polarité négative à la sortie de l'amplificateur 408 indique "la présence de la

porteuse" ou d'une bonne qualité du signal. Le signal de pola-

rité négative provoque alors la circulation du courant géné-

rateur de lumière dans la diode électroluminescente 411 dont la cathode est reliée au comparateur de sortie 408 par une résistance 436 et dont l'anode est reliée à la masse. Un signal

indicateur de qualité est appliqué à la sortie 438 du récep-

teur par l'intermédiaire d'une résistance 437 et d'une bas-

cule de Schmidt 409 pour le transmettre à l'unité de traite-

ment et de commande de la figure 5.

En se référant à la figure 5, l'unité de traitement

et de commande d'affichage est une unité fondée sur un micro-

processeur qui reçoit le signal numérique et le signal indi-

cateur de qualité du récepteur principal et, tant que le signal indicateur de qualité est présent, convertit le signal numérique sous la commande programmée du microprocesseur en signaux de commande à utiliser pour déclencher l'affichage

visible des données de calibrage transmises depuis le dispo-

sitif de calibrage. L'unité de commande a en outre la possibilité de traiter le signal numérique reçu et converti de façon à retransférer les données voulues de commande et d'information à l'unité de commande de la machine à commande numérique par l'intermédiaire de l'omnibus facultatif 101

représenté sur la figure 1.

Conjointement à une conversion du signal numérique, un circuit de comptage et de minutage programmable relié au microprocesseur effectue le comptage du nombre des impulsions

du signal numérique apparaissant en une période prédéterminée.

Si au cours d'une conversion, un signal numérique devient bruyant, le signal indicateur de qualité change de polarité, ce qui informe le microprocesseur que l'affichage doit être annulé.

Selon une caractéristique supplémentaire du micro-

processeur, ce dernier peut remplir une fonction de mise à zéro automatique pour laquelle, lorsqu'il est activé, la valeur suivante du signal numérique converti est soustraite, par l'intermédiaire du programme, des conversions ultérieures de signaux. Si la fonction de mise à zéro automatique est demandée lorsque la sonde du dispositif de calibrage est déviée d'une distance supérieure à un pourcentage donné d'une échelle globale, le processeur doit faire en sorte que l'affichage clignote, de manière à indiquer un état de

"dépassement de plage".

On dispose de deux limites symétriques de points de réglage sur le dispositif d'affichage sous la forme de il commutateurs à molette dont les sorties sont connectées de

façon à alimenter le microprocesseur.

En se référant à la figure 5, les principaux élé-

ments de l'unité de traitement et de commande d'affichage 500 comprennent un microcalculateur 501, une minuterie program- mable 502, un adaptateur 503 d'interface périphérique, une unité de multiplexage et de verrouillage 504, une unité d'affichage 505 et une unité 506 d'entrée du commutateur à molette. Le microcalculateur 501 pourrait comprendre, par exemple, un microprocesseur du type Motorola MC6802 et les mémoires fixes effaçables associées-du type MCM2716. La minuterie programmable 502 pourrait être, par exemple, une minuterie programmable du type Motorola MC6840. L'adaptateur 503 d'interface périphérique est constitué, par exemple,

par un ou plusieurs dispositifs du type MC6821 qui sont éga-

lement vendus dans le commerce-par la Société Motorola.

Un omnibus 507 de sélection d'adresse et de micro-

plaquettes relie le microcalculateur 501 à une unité de minu-

tage et de comptage programmable 502 et à l'adapteur 503 d'interface périphérique. Un omnibus bidirectionnel 508 de transmission de données et de commandes diverses relie également le microcalculateur 501, l'unité de comptage et de minutage programmable 502 et l'adapteur 503 d'interface périphérique. Les signaux d'entrée en 506 des commutateurs

à molette sont transmis par un omnibus 511, par l'intermé-

diaire de l'unité de multiplexage 504, puis par un omnibus 509 à l'adaptateur 503 d'interface périphériquepour être lusultérieurement par le microcalculateur 501 en utilisant

l'omnibus 507 sélecteur d'entrée et l'omnibus 508 de trans-

mission de données. D'une façon analogue, des signaux de commande sont transmis entre l'adaptateur 503 d'interface périphérique et l'unité d'affichage 505 par un omnibus 510 L'unité de minutage et de comptage programmable - 502 comprend un premier compteur d'entrée série connecté pour recevoir le signal numérique transmis par la ligne 422 et un compteur supplémentaire auquel est appliquée une valeur initiale par le microcalculateur 501 par l'intermédiaire de l'omnibus 508 de transmission de données. Le compteur

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supplémentaire décompte de façon autonome jusqu'à-zéro et à ce moment, un signal de demande d'interruption est transmis par la voie 519 à l'entrée IRQ du microcalculateur 501, qui contraint ce dernier à lire le contenu du premier compteur de l'unité programmable 502, en complétant ainsi la conver-

sion du signal numérique apparaissant sur la voie 422.

Un signal indiquant la qualité du signal apparais-

sant sur la ligne 438 est lu périodiquement au niveau de

l'adaptateur 503 de l'interface périphérique par le micro-

calculateur 501 par l'intermédiaire de l'omnibus 508 de transmission des données. Si ce signal n'est pas présent, le microcalculateur 501 provoque l'effacement de l'affichage par l'intermédiaire de signaux de commande transmis à l'unité d'affichage 505 par l'intermédiaire de l'omnibus 508, de

sortiesde l'adaptateur 503 et de l'omnibus 510.

Bien que le système de calibrage par télémétrie décrit dans le présent mémoire utilise de préférence une transmission des données optiques en infrarouges, il est facilement adaptable pour l'utilisation éventuelle d'une transmission de données à fréquence radio par couplage d'antenne dans les applications dans lesquelles il n'est pas possible de placer une tête réceptrice sur la ligne de visée

de l'émetteur de la tête de calibrage. Par exemple, le rem-

placement des éléments de montage 214, 241, 237 et 215 de la figure 2 par une antenne émettrice à la jonction 240, ainsi

que le remplacement du filtre optique 301 et de la photodio-

de 302 de la figure 3 par une antenne réceptrice, adapterait facilement le système décrit pour l'utilisation d'une

transmission de données à haute fréquence.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour exécuter en cours de fabrication

le calibrage d'une pièce pendant son usinage par une machine-

outil à commande numérique, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de calibrage présentant un boîtier

(200) destiné à être logé d'une façon amovible dans un maga-

sin à outils de la machine (100) à commande numérique et

à être sélectionné automatiquement dans le magasin et intro-

duit dans un porte-outil mobile par rapport à la pièce sous commande numérique, le dispositif de calibrage comportant un transducteur (202) destiné à engendrer un signal électrique proportionnel au déplacement du transducteur provoqué par une caractéristique physique de la pièce, et un dispositif (215) destiné à convertir le signal électrique en un signal

optique en infrarouges de fréquence prédéterminée; un dis-

positif (300) destiné à recevoir à distance par transmission

radio et à convertir le signal optique en un signal numé-

rique en rapport avec le déplacement du transducteur; et un dispositif de commande (500) sensible au signal numérique

pour en donner un affichage lisible.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une batterie d'accumulateurs

(216) placée dans le boîtier (200) du dispositif de calibra-

ge, et un moyen reliant la batterie au dispositif de cali-

brage, qui comprend des interrupteurs (217) sensibles à l'orientation du boîtier (200) dans le magasin à outils pour débrancher électriquement la batterie (216) du dispositif de calibrage et sensibles à une orientation du boîtier (200) lorsqu'il est introduit dans le porte-outil mobile pour connecter

électriquement la batterie au dispositif de calibrage.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le transducteur comprend un transformateur diffé-

rentiel à variation linéaire (202), un démodulateur (208) dont une entrée est reliée à la sortie du transformateur et qui est destinée à engendrer à sa sortie un signal de tension

proportionnel au signal de sortie du transformateur, un con-

vertisseur tension-fréquence (210) dont l'entrée est reliée à la sortie du démodulateur et qui est destiné à engendrer un signal de sortie dont la fréquence est proportionnelle à la

tension du signal d'entrée du convertisseur, et un oscilla-

teur (213) à fréquence porteuse modulée dont l'entrée est reliée à la sortie du convertisseur et qui est destiné à engendrer un signal modulé en fréquence à sa sortie, la modulation étant proportionnelle à la fréquence du signal

reçu par le convertisseur tension-fréquence (210).

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le dispositif destiné à convertir le signal élec-

trique en un signal optique en infrarouge comprend un dis-

positif de connexion dont une entrée de commande est reliée

à la sortie du transducteur et plusieurs diodes électro-

luminescentes (2l5A,215B,215N) connectées-au dispositif de connexion, ce dernier, lorsqu'il est conducteur, étant

susceptible de permettre la conduction du courant généra-

teur de lumière dans les diverses diodes électroluminescen-

tes en fonction du signal électrique appliqué à l'entrée de commande. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes (215A,215B,215N) sont placées autour de la périphérie du boîtier (200) du dispositif de calibrage, de manière à assurer l'émission d'un signal optique sensiblement selon une configuration de 360 degrés dans un plan sensiblement perpendiculaire à un axe

du bottier.

6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif destiné à recevoir à distance par transmission radio et à convertir le signal optique comprend un filtre infrarouge (310) placé de manière à recevoir le signal optique, une photodiode (302) connectée pour recevoir le signal de sortie du filtre optique afin d'engendrer un signal électrique proportionnel au signal optique, et un détecteur à modulation de fréquence (402) connecté de façon à recevoir le signal électrique pour engendrer le signal

numérique.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un détecteur de niveau de bruit connecté à une sortie du détecteur à modulation de fréquence pour engendrer un signal indicateur de qualité de polarité

prédéterminée chaque fois qu'un signal de bruit d'une amplitu-

de inférieure à une valeur prédéterminée est présent à la

sortie du détecteur à modulation de fréquence.

S. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de commande (500) comprend une unité de minutage et de comptage programmable (502) connectée pour

recevoir et accumuler le signal numérique; un microcalcula-

teur (501) relié pour transmettre des données à l'unité de minutage et de comptage programmable (502); une interface périphérique (503) reliée au microcalculateur (501) pour assurer une transmission de données entre eux et connecté pour recevoir le signal indicateur de qualité, une unité d'affichage (505) reliée à l'interface périphérique (503); l'unité de comptage et de minutage programmable (502) étant

destinée à provoquer une interruption dans le microcalcula-

teur (501) à la fin d'un intervalle de temps prédéterminé pour faire en sorte que le microcalculateur lise le signal

numérique accumulé dans ladite unité -de minutage et de comp-

tage-programmable (502); le microcalculateur (501) compor-

tant en outre un moyen sensible au signal numérique lu pour transmettre les signaux à l'unité d'affichage (505) par l'intermédiaire del'interface périphérique (503) de manière que l'unité d'affichage donne une indication lisible de la

valeur du signal numérique.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le microcalculateur (501) comporte en 'outre un moyen sensible à une absence du signal indicateur de qualité à l'interface périphérique (503), afin d'inhiber l'unité d'affichage (505) pendant la durée de l'absence, au moyen d'un signal d'effacement appliqué à l'unité d'affichage (505)

par l'intermédiaire de l'interface périphérique (503).

10. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le microcalculateur (501) comporte de plus un moyen permettant de déterminer si la valeur du signal numérique accumulé doit être soustraite des valeurs ultérieures des signaux numériques accumulés dans l'unité de minutage et de comptage programmable (502), de manière à demander l'exécution

d'une fonction de mise à zéro automatique.