FR2645661A1 - Dispositif pour commander un arbre - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend un agencement pour la conversion du temps en nombre, où un diviseur 16 procède à une division avec l'emploi d'une vitesse impulsionnelle provenant d'une mémoire 15, et le circuit 18 d'attaque de l'arbre est mis en oeuvre par la sortie du diviseur et est donc commandé par l'emploi de la donnée stockée dans la mémoire. Simultanément, en introduisant les sorties d'un compteur 13 indiquant le marquage du temps dans les adresses d'un secteur de mémoire, ce secteur est agencé pour sortir une donnée sur une vitesse variable qui correspond à la donnée du marquage du temps. Ainsi, les actions de suivi de l'arbre pour qu'il y ait tracé d'un lieu donné sont déterminées par les données stockées dans la mémoire, ce qui permet une commande complexe en temps réel grâce au dispositif de l'invention, dans lequel on effectue un changement de la spécification de commande en modifiant simplement la donnée dans la mémoire.

Description

La présente invention concerne un système informatisé pour commander une

multitude d'arbres de travail, en particulier dans le cas o un arbre doit être commandé au moyen d'un dispositif destiné à une multitude virtuelle d'arbres. la présente invention concerne plus particulièrement, un dispositif informatisé pour commander au moins un arbre avec l'utilisation d'une donnée de vitesse qui a été précédemment stockée dans une section de la mémoire du

dispositif.

Dans la commande des opérations d'un tour automatique à broches multiples, ou dans la commande des opérations d'une machine pour tricoter des filets de pêche, on sait qu'il faut suivre un lieu spatial complexe pour exécuter, sur la base d'un temps réel, la commande simultanée d'un certain nombre d'arbres, o des calculs à haute vitesse effectués par un ordinateur sont nécessaires pour faire face à de telles opérations; il est par conséquent classique que les calculs soient effectuée par une multitude de microprocesseurs. Dans le cas de la commande d'arbres dans laquelle il est nécessaire de procéder à d'autres calculs complexes, pour lesquels il est difficile de faire appel à des microprocesseurs, on a employé des circuits imprimés complémentaires qui sont destinés à n'exécuter que des calculs à haute vitesse, ou l'on a fait un emploi

simultané de cames ayant des formes appropriées.

Cependant, les solutions classiques soulèvent la difficulté que les dispositifs de commande pour service en temps réel sont passés à une échelle telle que, pour satisfaire les calculs à haute vitesse nécessaires, la complexité augmente suivant une série géométrique. D'autre part, l'emploi de cames uniques implique la difficulté de les reconcevoir pour satisfaire d'autres conditions, dans lesquelles une opération nécessite une forme de came, situation qui

n'évite pas les difficultés existantes.

La présente invention a pour objet de résoudre les difficultés mentionnées ci-dessus de la technique antérieure et de proposer un dispositif de commande simple ayant l'avantage d'offrir de la souplesse dans des conditions opérationnelles variables et de permettre l'exécution de commandes complexes sur

la base du temps réel.

Selon la présente invention, un dispositif pour commander un arbre comprend: - un compteur auquel sont appliqués des signaux d'horloge pour fonctionner en minutage de référence pour des actions se produisant en aval, - un secteur de mémoire, disposé par rapport à chaque arbre devant être commandé, ayant des adresses auxquelles la sortie du compteur peut accéder; - un diviseur correspondant au secteur de mémoire et pouvant diviser les signaux d'horloge avec l'utilisation de la sortie du secteur de mémoire; - un circuit d'attaque d'arbre pour commander un arbre avec une certaine vitesse par rapport à la sortie du diviseur, - o dans le secteur de mémoire est stockée préalablement une donnée sur la vitesse relative à

l'arbre devant être commandé.

Le compteur émet des signaux d'horloge de comptage pour agir en minutage de référence pour des actions se produisant en aval, signaux qui forment des données pour indiquer les marquages de position sur

l'axe du temps.

D'autre part, à l'er.n-rée d'adresse d'un secteur de la mémoire dans lequel est stockée une donnée pour l'exécution de la commande envisagée, il y a accès de la sortie du compteur, agencement qui introduit une position de synchronisation à chaque instant dans le

secteur de mémoire, o la donnée sur la vitesse, c'est-

à-dire la donnée stockée antérieurement pour la commande envisagée, est validée pour pouvoir être lue en correspondance avec chaque instant, et cette donnée sur la vitesse est introduite dans un diviseur en aval ou diviseur secondaire qui procède à la division ou à la démultiplication de la donnée sur la vitesse afin d'obtenir la donnée de commande qui est appliquée à un dispositif d'attaque d'un arbre. Par essence, le dispositif d'attaque de l'arbre fonctionne à la suite de la donnée sur la vitesse qui est stockée dans le secteur de mémoire et qui est accessible par l'indication du numéro d'adresse, ce numéro d'adresse étant indiqué par le résultat de la conyersion temps en numéro (ou comptage) et la donnée sur la vitesse est lue en correspondance avec le numéro

de l'adresse.

La présente invention sera bien comprise

lors de la description suivante faite en liaison avec

les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est un schéma sous forme de blocs pour représenter l'agencement électrique d'un mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est un diagramme permettant d'expliquer un exemple d'un lieu devant être tracé ou suivi par le dispositif de commande; La figure 3 est un schéma avec des blocs d'un autre mode de réalisation du générateur de signaux d'horloge; La figure 4 est un schéma avec des blocs d'un autre mode de réalisation du dispositif d'attaque

d'un arbre.

En figure 1, on a représenté un schéma d'un mode de réalisation de l'invention sous forme de blocs

et de lignes de connexion.

Dans cette figure, la référence 11 est un générateur de signaux d'horloge qui produit des impulsions d'horloge de référence d'origine, dont la sortie est appliquée à un diviseur primaire ou démultiplicateur 12 qui établit un marquage de référence du comptage du temps, et le diviseur 12 sort des signaux d'horloge sur une ligne 12a pour un compteur 13 qui transmet les comptages résultants sur une ligne 13a à

l'une de deux entrées d'un multiplexeur d'adresse 14.

La sortie du multiplexeur d'adresse 14 est appliquée en pyramide par l'intermédiaire d'une ligne 14a pour cinq adresses d'entrée 151a à 151e, à cinq secteurs de mémoire, 15a à 15e, qui comprennent des mémoires vives comme éléments de mémoire, respectivement. Chacun des cinq secteurs 15a à 15e sort une donnée pour chaque diviseur secondaire 16a à 16e, auxquels les impulsions d'horloge d'origine sont également appliquées via une autre ligne lla provenant

du générateur d'impulsions 11.

On remarquera ici qu'un numéro de référence pour représenter une ligne est quelquefois utilisé pour indiquer des signaux électriques ou des sorties qui

passent par la même ligne.

Chacun des diviseurs secondaires 16a à 16e sort une donnée sur chacune de lignes 161a à 161e pour chaque moteur à impulsions ou dispositif 17a à l7e d'attaque de moteur, qui définit un circuit pour

attaquer chaque arbre 18a à 18e.

D'autre part, une mémoire 20 qui comprend un dispositif à disque dur sort une donnée pour un secteur 19 de commande de donnée à partir duquel la donnée d'adresse est appliquée au multiplexeur 14 via une ligne l9a et la donnée de commande est appliquée aux secteurs

de mémoire, 15a à 15e, via une ligne l9aa.

On traitera maintenant des opérations

impliquées dans le dispositif précédent.

Avant de passer aux opérations permettant, selon la présente invention, de commander des arbres multiples d'entraînement, le secteur 19 de commande de donnée lit dans la mémoire 20 la donnée nécessaire pour exécuter la tâche, et à l'aide du multiplexeur d'adresse 14 pour spécifier les adresses, la donnée lue pour indiquer les adresses et la donnée pour l'instruction des opérations de commande sont envoyées aux secteurs de

mémoire 15a à 15e et stockées dans leurs mémoires vives.

Alors, le multiplexeur 14 commute pour former le trajet de réception de la donnée entre le compteur 13 et les

secteurs de mémoire 15a à 15e.

On remarquera ici que la figure 1 représente le dispositif pour une commande simultanée ou en coopération par cinq arbres d'entraînement 18a, à 18e, mais dans un but de simplification, on ne traitera qu'une commande à deux dimensions par les deux arbres

18a et 18b, en liaison avec la figure 2.

On suppose que l'arbre 18a procédera à une commande dans le sens de l'axe Y, alors que pour l'arbre 18b, il s'agira de l'axe X, de sorte que les deux arbres 18a et 18b procéderont, en synthèse, à la poursuite, au tracé ou au balayage du lieu d'un demi-cercle 91 comme représenté, et que le point initial de poursuite se trouve en P1 lorsque la sortie du compteur 13 est le comptage O, et que P2 et P3 sont représentés lorsque le compteur 13 sort respectivement 100 et 200. Par conséquent, dans la cellule d'adresse ayant pour numéro O du secteur de mémoire 15a, la donnée pour une vitesse impulsionnelle est stockée qui est proportionnelle à la

longueur du vecteur Vl à Pi suivant l'axe Y, c'est-à-

dire représentative d'une vitesse de déplacement de l'arbre 18a, o le vecteur Vl n'a réellement qu'une composante dans l'axe Y. D'autre part, dans la cellule d'adresse de numéro zéro du secteur de mémoire 15b, la donnée pour une vitesse impulsionnelle est stockée qui est proportionnelle à la longueur du vecteur V1 en P1 dans le sens de l'axe X, c'est-à-dire représentative d'une vitesse de course de l'arbre 18b, o le vecteur V1 ne comporte réellement aucune composante dans l'axe X et la donnée pour la vitesse impulsionnelle est obtenue en rendant le bit de niveau haut pour arrêter l'application

de la sortie divisée 161b.

Alors, dans les cellules d'adresses numérotées 100 (pour P2 et V2) des deux secteurs de mémoire 15a et 15b, sont respectivement stockées les

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donnée pour la vitesse impulsionnelle indiquant la composante V2Y suivant l'axe Y et celle indiquant la composante V2X suivant l'axe X. Des agencements similaires sont préparés pour P3 et V3 etc. En outre, la même chose s'applique aux adresses intermédiaires entre O et 100. En gros, on suppose que chaque adresse stocke la donnée pour une vitesse impulsionnelle qui donnera une composante vectorielle au point de suivi de l'adresse. Lorsque le compteur 13 commence à compter à partir de son état de remise à zéro, la donnée representant le vecteur V1 est appliquée à partir des secteurs de mémoire 15a et 15b, aux diviseurs secondaires en aval 16a et 16b, et la donnée du secteur Vl sort sur les fils 161a et 161b vers l'aval jusqu'aux circuits 17a et 17b d'attaque d'arbre. Comme on l'a noté ci-dessus, V1 n'a aucun effet sur l'axe X et alors seul * l'arbre de commande 18a est actionné par le moteur impulsionnel, c'est-à- dire le circuit d'attaque 17a, avec une vitesse assez grande qui correspond aux

impulsions à cycle court définies par la sortie 161a.

Par ailleurs, la sortie 161b du diviseur 16b est inexistante, ce qui provoque le non-fonctionnement du moteur impulsionnel correspondant au circuit d'attaque 17b. Alors que le comptage par le compteur 13 progresse, la vitesse de déplacement de l'arbre 18a se ralentit pas par pas, alors que l'arbre 18b, par contraste, commence à se déplacer avec une vitesse de

course croissante.

Lorsque le compteur 13 sort le numéro 100, le secteur de mémoire 15a sort la donnée pour la composante vectorielle V2Y et le secteur de mémoire 15b donne la donnée pour la composante vectorielle V2X, qui provoque le déplacemènt de l'arbre 18a avec une vitesse correspondant à V2Y et simultanément de l'arbre 18b avec

une vitesse correspondant à V2X.

Après que les mêmes actions se soient répétées tour à tour pour tracer le demi-cercle, lorsque le point de poursuite atteint le point P4, la sortie du diviseur 16a s'arrête et il en est de même à partir du diviseur 16b pour le vecteur V4, d'o il résulte le déplacement correspondant de l'arbre 18b, c'est-à-dire l'inversion du sens de déplacement avec une vitesse assez élevée comme on le voit en figure 2. Par conséquent, l'action de suivi tend à se poursuivre sur la ligne L pour revenir au point Pl, et alors revenir à

la remise à zéro.

Selon des principes similaires, dans le cas de- cinq arbres, les secteurs de mémoire 15a à 15e reçoivent la donnée pour la commande des arbres 18a à 18e. La figure 3 est un autre mode de réalisation

du générateur 11 d'impulsions d'horloge.

On suppose dans ce mode de réalisation que le moteur 31 est un moteur affecté au déplacement d'une table avec sur son dessus une masse de matériau, qui par conséquent n'est pas à même de changer de vitesse d'une façon aussi rapide. Compte-tenu de ces conditions de travail, les positions de rotation de l'arbre du moteur 31 sont employées comme référence pour toutes les

actions se produisant en aval.

Par conséquent, un codeur rotatif 32 est monté sur l'arbre 311 du moteur et les impulsions 32a provenant du codeur 32 sont appliquées à un générateur 33 d'impulsions d'horloge équipé d'un circuit PLL (circuit à verrouillage de phase); la sortie du

générateur 33 forme des signaux d'horloge 33a et celle-

ci est appliquée au diviseur secondaire 16a à 16e et au

diviseur primaire 12.

La figure 4 est un autre mode de réalisation des circuits 17a à 17e d'attaque d'arbre comme cela est représenté dans le schéma sous forme de blocs. Dans l'agencement de la figure 1, les circuits d'attaque 17a à 17e sont définis par des moteurs impulsionnels et ceux-ci sont, dans le présent mode de réalisation, remplacés par un servo-moteur dont l'arbre de sortie est équipé d'un codeur rotatif 42. Le servo-moteur 41 est entraîné au moyen d'instructions provenant du circuit d'attaque 43 auquel sont appliquées la sortie du codeur 42 et la sortie 161a du diviseur secondaire 16a; le fonctionnement du servo-moteur 41 est commandé de façon que son arbre 411 tourne selon le même programme de temps à partir d'une impulsion dans la sortie 161a pour

une impulsion donnée par le codeur 41. Ainsi, le servo-

moteur 41 agit virtuellement en moteur à impulsions.

On ne doit pas limiter la présente invention aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Par exemple, la figure 1 représente le cas de cinq arbres 18a à 18e, mais le nombre d'arbres peut être différent, par exemple être de deux ou six, et en outre, la présente invention s'applique à un dispositif n'ayant qu'un arbre avec

possibilité de changement de la vitesse et de l'angle.

Dans les opérations d'accès aux secteurs de mémoire 15a à 15e, celles-ci proviennent de deux sources: le secteur 19 de commande de donnée et le compteur 13 et celles-ci peuvent être soumises à un système de partage du temps de sorte qu'un changement de la donnée stockée dans les secteurs 15a à 15e sera

permis pendant un partage du temps.

En outre, les secteurs de mémoire 15a à 15e sont représentés par une mémoire vive, mais ceux-ci peuvent être constitués d'une mémoire morte dans laquelle la donnée est stockée au préalable, et dans le cas d'une mémoire morte, le multiplexeur d'adresse 14, le secteur 19 de commande de donnée et le stockage en

mémoire 20 peuvent être supprimés.

Dans le cas de travaux basés sur un lieu non mathématique ou basé sur l'expérience sans base mathématique, en stockant la donnée pour suivre un tel

lieu dans la mémoire, cela peut être exécuté.

- Le dispositif de la présente invention pour la commande d'un arbre comprend un agencement pour une conversion temps - nombre, o un diviseur secondaire sert à une division avec l'utilisation d'une vitesse d'impulsion sortie par la mémoire, et le circuit d'attaque de l'arbre est mis en fonctionnement par la sortie d'un tel diviseur et est par conséquent commandé

avec l'emploi de la donnée stockée dans la mémoire.

Simultanément, en introduisant les sorties du compteur indiquant le marquage de temps dans les adresses d'un secteur de mémoire, ce secteur est agencé pour sortir des données de vitesse variable qui correspondent à la donnée de marquage du temps. Ainsi, les actions de poursuite de l'arbre sont déterminées par la donnée stockée dans la mémoire, ce qui permet la réalisation d'une commande complexe en temps réel grâce au dispositif de commande de la présente invention, dans lequel, selon nécessité, un changement de la spécification de commande est Simplement effectué par

une variation d'une donnée dans la mémoire.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de

variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

Claims (1)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour commander un arbre (18), caractérisé en ce qu'il comprend: - un compteur (13) alimenté avec des signaux d'horloge pour fonctionner en minutage de référence pour des actions se produisant en aval; - un secteur de mémoire (15) relatif à chaque arbre devant être commandé, ayant des adresses accessibles par la sortie du compteur; - un diviseur (16) disposé en correspondance avec le secteur de mémoire et pouvant diviser les signaux d'horloge avec l'emploi de la sortie du secteur de mémoire; - un circuit (17) d'attaque d'arbre pour commander un arbre avec une vitesse dépendant de la sortie du diviseur, o dans le secteur de mémoire on stocke au préalable une donnée sur la vitesse relative à l'arbre

devant être commandé.