FR2658442A1 - Traceur a commande numerique tridimensionnel multifonction. - Google Patents

Traceur a commande numerique tridimensionnel multifonction. Download PDF

Info

Publication number
FR2658442A1
FR2658442A1 FR9102018A FR9102018A FR2658442A1 FR 2658442 A1 FR2658442 A1 FR 2658442A1 FR 9102018 A FR9102018 A FR 9102018A FR 9102018 A FR9102018 A FR 9102018A FR 2658442 A1 FR2658442 A1 FR 2658442A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
machine
file
dimensional
tracer
bus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9102018A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2658442B1 (fr
Inventor
Corsi Armando
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.)
Jobs SpA
Original Assignee
Jobs SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jobs SpA filed Critical Jobs SpA
Publication of FR2658442A1 publication Critical patent/FR2658442A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2658442B1 publication Critical patent/FR2658442B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33168Two bus, master bus and local servo bus
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33172Multibus
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34167Coarse fine, macro microinterpolation, preprocessor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35002Parametric machine control, direct control from cad data, no nc data
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50336Tool, probe offset for curves, surfaces, contouring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50353Tool, probe inclination, orientation to surface, posture, attitude
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Abstract

L'invention concerne un traceur tridimensionnel multifonction, comportant un support d'un outil gui peut se déplacer avec une grande précision en suivant une surface tridimensionnelle prédéterminée. La partie mobile de la machine comprend une tête multifonction 6, qui peut porter plusieurs dispositifs comme des dispositifs de mesure de distance, des sondes numériques et analogiques pour un levé et une conversion numérique d'une surface bidimensionnelle et/ou tridimensionnelle, ou des outils de différents types pour réaliser un modèle tridimensionnel à partir d'une surface définie par l'intermédiaire d'un système CAD. Il est prévu un sous-système matériel-logiciel, relié en parallèle à l'unité centrale de traitement de la machine, de façon à obtenir un système intégré permettant une liaison directe de la machine avec un système CAD, afin de permettre l'entrée des différents paramètres de travail directement dans le traceur en vue de leur conversion sous forme d'un fichier compatible avec les commandes numériques de la machine.

Description

La présente invention concerne un traceur tridimensionnel, c'est-à-dire
une machine dans laquelle un support d'outils, en particulier une tête de travail sur laquelle peuvent être montés des outils de types différents, peut se déplacer en suivant une surface tridimensionnelle définie par l'intermédiaire d'un système de conception assistée par ordinateur (CAD) ou bien détectée et convertie numériquement directement
par la machine par l'intermédiaire d'instruments appro-
priés qui sont également agencés pour être montés sur
le support mobile précité.
Le logiciel de commande de la machine comporte
également un système de fabrication assistée par ordina-
teur (CAM) et un processeur secondaire, afin de permettre une liaison directe entre le traceur et un système CAD, pour éviter l'intervention de dispositifs qui effectuent les traitements intermédiaires du fichier
de surface établi par ce système.
Cette caractéristique rend l'utilisation de la machine très simple et aisée même pour du personnel
qui n'est pas très expert.
Conformément à l'invention, le traceur est un système capable d'effectuer de nombreuses opérations de mise en oeuvre, comme des dessins, des levés, des analyses, des conversions numériques, des fraisages, etc, et il est très utile dans des bureaux d'études et de conception o, après le dessin d'une structure, il est nécessaire de réaliser un modèle en vraie grandeur à la fois pour vérifier l'aspect et pour effectuer des tests, apporter des modifications, etc. Par exemple ce besoin se fait sentir dans différents services de conception, comme des services o des surfaces compliquées, telles que des caisses de
voitures, sont étudiées et conçues.
Dans des cas tels que celui indiqué dans l'exemple, il est nécessaire, une fois que le dessin est prêt, d'effectuer une réalisation rapide et peu coûteuse du modèle pour voir comment il est réellement et ensuite, après avoir apporté toutes les modifications nécessaires, il est nécessaire de l'adapter à la surface CAD pour les phases ultérieures de production et de fabrication de matrices, etc. Il est clair que, dans des situations analogues
à celle mentionnée ci-dessus, l'utilisation des instru-
ments traditionnels crée de sérieuses difficultés.
En fait, il est très difficile de réaliser avec précision le dessin d'un modèle auquel une série de modifications
ont été apportées manuellement.
Il existe déjà plusieurs appareillages utilisés
pour effectuer l'une ou l'autre des opérations individuel-
les mentionnées ci-dessus.
Par exemple, il existe des dispositifs capables d'analyser des surfaces et dans lesquels une sonde
se déplace le long de la surface en prenant les coordon-
nées de chaque point et en produisant une série de signaux permettant l'adaptation mathématique ultérieure
et le traitement des données par ordinateur.
En outre il existe des machines, par exemple des traceurs bidimensionnels, capables de reproduire le dessin ainsi que des machines-outils capables de reproduire le modèle à partir du dessin, ou mieux à partir d'un fichier contenant toutes les données
se rapportant à ce dessin une fois qu'il a été correcte-
ment traité.
Tous ces dispositifs ne conviennent pas pour être utilisés dans un service technique du fait qu'ils ont souvent de très grandes dimensions et du fait qu'il est nécessaire de disposer de différentes
machines et que leur utilisation est assez compliquée.
En relation avec les techniques connues
un système CAD-CAM capable de créer un modèle mathémati-
que de la surface tridimensionnelle est nécessaire
ainsi qu'un système capable de traiter ce modèle mathéma-
tique au moyen d'un processeur de fraisage, tout cela parce que les systèmes CAD-CAM créent des trajets d'ou- tils ayant des formats indépendants du format de la machine. Pour mieux comprendre le processus utilisé pour la réalisation des modèles avec les moyens maintenant disponibles, on peut se référer à la figure 1 qui indique le schéma à blocs concernant le processus de traitement et d'adaptation des données engendrées par le système
CAD en vue de la réalisation du modèle tridimensionnel.
Le système CAD établit un fichier de surface qui doit être introduit dans un système CAM ou envoyé à celui-ci certaines entrées non retardables, par exemple les profils d'outils et les tolérances dimensionnelles
doivent ensuite être fournis à ce système CAM.
Sur la base desdites données, le système CAM définit, à partir du fichier de surface, une série
de trajets d'outils, ou " fichier CL".
Cependant ce fichier CL n'est pas compatible avec le format du fichier CNC et en conséquence il est nécessaire d'effectuer un autre traitement au moyen
d'un deuxième processeur, ou " processeur secondaire".
Il est également nécessaire de fournir au
système d'autres directives de guidage pour la programma-
tion au point correspondant au pivot d'outil, par exemple la longueur d'outil, les tolérances de linéarisation, la commande d'avance au centre d'outil, etc Le processeur secondaire produit à sa sortie un fichier appelé " fichier NC", habituellement enregistré sur un support magnétique.
Toutes ces opérations sont effectuées usuelle-
ment dans le centre de traitement de données tandis que les opérations suivantes sont effectuées dans
l'atelier o la machine-outil est installée.
Une fois que le fichier NC de la machine-outil a été chargé, les paramètres de vérification des libertés restantes ( compensation, diamètre et longueur d'outil, modification d'avance et vitesse de broche, symétrie, fente de pièce, etc) doivent être établis; après
ces opérations, l'usinage peut être commencé.
Il est clair que l'exécution des opérations mentionnées ci-dessus coûte de l'argent et prend du temps. Différents équipements et ouvriers spécialisés sont nécessaires et les temps d'usinage deviennent
également très longs.
Cela explique pourquoi, dans ce domaine, on a besoin d'une machine, c'està-dire un genre de
traceur tridimensionnel, capable d'effectuer automatique-
ment toutes les opérations précitées.
Une machine de ce genre, qui devra être utilisée dans un service technique, doit avoir des dimensions limitées mais devra avoir un rapport entre le volume de la pièce à usiner et le volume extérieur de la machine qui permette la production de modèles ayant des dimensions qui ne soient pas trop limitées mais qui soient cependant comparables avec les dimensions réelles En outre, la machine devra être d'une utilisation facile afin qu'elle puisse être utilisée également par des techniciens n'ayant pas subi un entraînement spécifique dans ce domaine, et néanmoins elle devra être capable d'effectuer tous types d'usinages nécessaires avec une grande précision afin de permettre l'utilisation du produit, qui peut être au modèle ou un fichier de surface, même pour une production de série et sans
l'obligation d'effectuer d'autres opérations, des retrai-
tements de données, etc. En conséquence il est clair que la réalisation d'une machine du type précité permettra de résoudre
certains problèmes techniques sérieux lors de la réalisa-
tion à la fois de la partie mécanique et de la partie électronique de la machine. La machine devra être capable d'effectuer des usinages avec des tolérances de quelques centièmes
de millimètre, ce qui nécessite la création d'une structu-
re rigide capable d'absorber sans déformations -
les réactions transmises par l'outil en cours d'usinage et d'absorber les fortes accélérations (jusqu'à 0,5 g) qui sont engendrées dans le support d'outil
pendant ses déplacements.
Cette caractéristique ne contribue pas à satisfaire à l'obligation d'installer une structure légère et solide dans un bureau en même temps que les
accessoires et le système d'isolation phonique nécessaire.
En outre, l'insertion des pièces devra être réalisée aisément, même lorsque l'espace disponible
est réduit.
En outre la machine, pour être réellement d'une utilisation pratique, devra permettre sa conduite même par du personnel non spécialisé, afin d'éviter plusieurs opérations intermédiaires dans le traitement du fichier de surface, qui nécessite maintenant la
participation de techniciens spécialisés.
Même en ce qui concerne des paramètres à fournir à la machine pendant les phases différentes du cycle de traitement, il est nécessaire que cette
opération soit aussi simple que possible.
Le problème est alors rendu plus difficile
par le fait que, à la différence des traceurs bidimen-
sionnels o la position de l'outil dans ce cas une pointe de plume est définie seulement à l'aide de deux coordonnées cartésiennes, il est nécessaire dans un traceur tridimensionnel de définir à la fois la position de l'outil dans l'espace au moyen de trois coordonnées cartésiennes et son orientation au moyen des cosinus des angles d'orientation de la normale à la surface. En dehors des paramètres précités, il existe également d'autres paramètres intervenant en fonction du type d'usinage à effectuer et de l'outil utilisé; ces paramètres seront définis ultérieurement de façon
spécifique lors de la description de la partie électroni-
que de la machine.
Il résulte de ce qui a été précisé ci-dessus
que le problème est assez compliqué.
Ce problème, et d'autres, peut être résolu avec le traceur conforme à l'invention, qui va maintenant être décrit en détail en relation avec un exemple non limitatif et en référence aux dessins ci-joints dans lesquels: -la figure 2 est une vue d'ensemble du traceur conforme à l'invention; la figure 3 est une vue de face et en partie en coupe du traceur de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe latérale partielle de la machine; la figure 5 représente à échelle agrandie un détail de la figure 4; la figure 6 est une vue en plan du traceur la figure 7 est une vue en coupe du traceur; la figure 8 est une vue en coupe en référence à un plan perpendiculaire à celui de la figure 7; la figure 9 est une vue en coupe horizontale de la base de la machine; la figure 10 est un schéma à blocs des dispositifs de commande de la machine; les figures 11 et 12 sont des schémas à blocs montrant la structure matérielle du traceur les figures 13 à 15 représentent des organigrammes concernant l'interpolation linéaire, la boucle de commande
et l'unité CPU de commande d'axes.
En référence à la figure 2, le traceur conforme à l'invention comprend une base 1 sur laquelle sont disposées deux structures portantes ou poutres parallèles 2 et 2 ' supportées par quatre montants 3 placés dans
les coins de la machine.
Un support transversal 4 d'un manchon 5
s'appuie sur les deux poutres et glisse sur elles.
A l'extrémité inférieure du manchon 5, qui
coulisse verticalement à l'intérieur du support transver'-
sal, il est prévu une tête 6 ayant 2 degrés de liberté.
De cette manière, la tête 6 se déplace dans le plan XZ entre les montants 3 le long de l'axe X et entre les poutres 2 et une table 7 de maintien de pièce le long de l'axe Z. La table 7 de maintien de pièce se déplace dans une direction orthogonale aux axes X et Z ( axe Y), cet axe Y étant le dernier des trois axes orthogonaux
de mouvement.
En dehors des axes de travail X, Y et Z mentionnés ci-dessus, il est prévu des axes polaires A et C dont la tête 6 est pourvue, ce qui lui confère au total cinq degrés de liberté Cette configuration d'ensemble permet d'obtenir des avantages remarquables: du fait que la tête 6 peut coulisser dans l'espace existant entre deux poutres 2 et 2 ', il est possible de limiter les dimensions de la structure tout en obtenant
simultanément le maximum de rigidité.
En outre il est possible de placer le support de tête à une hauteur inférieure, en abaissant ainsi le point d'application des forces de réaction appliquées à la structure lorsque la machine travaille, avec une
diminution résultante des déformations.
Grâce aux caractéristiques mentionnées ci-des-
sus, il est possible d'obtenir une machine compacte ayant une zone intérieure d'usinage dont les dimensions sont proches de celles de la machine proprement dite. Cette structure très compacte est également obtenue du fait que la tête 6 est pourvue d'une broche montée en porte-àfaux au lieu d'être montée sur fourche,
ce qui permet de réduire encore l'espace nécessaire.
Sur la figure 4, la référence 6 ' désigne
une broche électrique montée sur la tête 6.
Les figures 7, 8 et 9 montrent la composition
de la structure du traceur.
Les montants 3 se composent d'un tube 8 de section circulaire et d'un tube 9 de section carrée qui sont reliés entre eux au moyen de goussets 10 par
des joints soudés ( figure 9).
Dans la partie supérieure ( figure 8) les tubes 8 sont reliés à des tubes semblables 11 et
11 ', qui constituent les bords des poutres 2 et 2 '.
Dans la partie inférieure, un chevalet, se composant de tubes carrés 12 soudés sur des barres 13 faisant partie de la base ( figure 7), sert de support pour la table mobile 7, qui glisse le long de guides à recirculation de billes sur un bâti 27 ( figure 3) fixé sur la base 1 par l'intermédiaire
des supports 14 ( figure 7).
Le chevalet définit les espaces de logement de la partie électronique et des systèmes de commande
de la machine ( figure 3).
Dans cette structure, le support transversal 4 se déplace le long des poutres 2 et 2 ' en glissant sur une paire de guides prismatiques à billes au moyen de nombreuses paires de blocs de glissement désignés respectivement par 15 et 16, les premiers étant placés
dans un plan vertical et les autres dans un plan horizon-
tal, en permettant ainsi un réglage plus facile du
support transversal, par exemple au moyen de vis micromé-
triques ou analogues.
Les déplacements du support 4, avec la tête 6, le long de l'axe X sont commandés par un moteur à courant continu 17 actionnant une vis à billes 18, qui est en prise avec un coulisseau 19 solidaire du support 4 ( figure 5) Un codeur, non représenté,
enregistre ces mouvements.
Egalement les mouvements des axes Y et Z ( table de maintien de pièce et manchon) de la machine sont produits par l'intermédiaire de vis à recirculation de billes et de moteurs et sont détectés par des codeurs
correspondants.
Sur la figure 4, la référence 20 désigne le moteur commandant les déplacements de la table 7 de maintien de pièce le long de l'axe Y, en transmettant le mouvement par l'intermédiaire d'une courroie 21 à une vis à recirculation de billes 22 qui est reliée
à la table 7.
La référence 23 désigne la cellule de détection qui est associée au moteur, une solution commune aux systèmes de détection des axes X, Y et C Une paire de cylindres pneumatiques 24 ( figure 2) est disposée à côté du manchon 5 de façon à exercer une poussée dirigée vers le haut pour contrebalancer le poids du manchon. Des orifices 225 d'aspiration de poussières
sont prévus dans la base à proximité du plan 7.
Du fait que les poutres 2 sont supportées par quatre montants placés dans les coins de la machine, il est possible d'entrer dans la machine par les quatre côtés, ce qui rend plus facile le chargement des pièces
à usiner, même lorsqu'elles ont de grandes dimensions.
Dans ce but, il est prévu des rouleaux 26
à proximité des bords du plan 7 et à la même hauteur.
Comme indiqué ci-dessus, dans le traceur conforme à l'invention, le processeur secondaire traitant le fichier de données provenant du système CAD est combiné avec d'autres dispositifs de commande électronique de la machine Ce sujet nécessitera une explication
plus précise.
Usuellement, il est prévu en aval du système CAD un système CAM produisant un fichier ( fichier CL) qui est ensuite converti par un processeur secondaire de manière à obtenir un fichier de travail ( fichier -NC) Ce fichier, une fois qu'il a été transféré dans
la machine-outil, commande son fonctionnement.
Une fois que le système CAM a une surface disponible ( qui provient par exemple du systèrne CAD en utilisant les Poles de Bezier ou les coefficients multinomiaux, etc), il est nécessaire de définir le
processus de génération des trajets d'outil.
Pour obtenir les mouvements du centre d'outil, il est nécessaire de définir au préalable des trajets obligatoires sur la surface ( par exemple des lignes isoparamétriques) pour le point de tangence entre l'outil et la pièce et ensuite, en tenant compte de l'orientation d'axe d'outil, le positionnement est complètement déterminé par la condition de tangence; en variante, il est possible de fixer directement et de façon partielle le mouvement du centre d'outil en conservant un degré résiduel de liberté permettant d'établir la condition de tangence en un point non défini entre un outil et une pièce ( comme dans le
cas d'un fraisage de plans parallèles).
Ensuite, il est nécessaire de coder au
moyen d'un transducteur approprié (processeur secondaire)-
les trajets calculés dans un format qui soit compréhensi-
blé pour le système de commande de la machine.
Le présent procédé de calcul des trajets d'usinage dans un système CAM rend nécessaire de revenir au centre de traitement de données pour la correction des programmes qui font ressortir des erreurs de programmation NC dans la machine Il en résulte un transfert bidirectionnel d'informations désavantageux entre deux
systèmes qui sont séparés logiquement et physiquement.
La souplesse de segmentation des trajets est insuffisante puisqu'un programme concernant la production d'une
pièce standard est lié de façon indissoluble à l'utilisa-
tion d'un outil particulier et à la précision dimension-
nelle exigée par le système CAM Enfin la quantité
d'informations contenues dans un fichier NC est usuelle-
ment bien supérieure à ce qui est suffisant pour définir la surface usinée Toutes ces circonstances empêchent la création d'archives de programmes de pièces dans
la machine.
Dans le traceur conforme à l'invention,
un sous-système local est prévu et comporte un interpola-
teur non-linéaire pour créer des déplacements et des trajets avec compensation des dimensions d'outil, en vue d'un usinage des surfaces dans un format standard en tenant compte d'un ensemble de directives de guidage simples qui sont définies au moment de l'exécution et qui commandent directement les adresses des axes
de la machine.
En conséquence des étapes de traitement du système CAM, le traitement par le processeur secondaire et l'interprétation du fichier-NC sont collectés en
seulement une phase par le système de commande de la ma-
chine. Il est possible de consulter les archives d'informations compactes et souples pour l'exécution immédiate de pièces en inventaire et en outre d'apporter des modifications, de définir des paramètres géométriques, etc, au moyen de programmes d'exploitation qui sont
conservés dans la machine.
Le système est capable de traiter des fichiers NC traditionnels, qui peuvent même être produits sur place en vue d'une exécution ultérieure lorsque les performances de l'ensemble du système de commande de la machine peuvent être complètement exploitées par
élimination de calculs compliqués en temps réel.
Il suffit au technicien de transférer le fichier de surface qui a été établi par le système CAD prévu dans le traceur tridimensionnel conforme à l'invention et de régler dans la machine les valeurs
nécessaires pour obtenir le modèle.
Les figures 11 et 12 représentent les schémas à blocs concernant la structure matérielle de l'unité
de commande de la machine.
Le composant caractéristique du système est le bus multiple standard MULTIBUS II, qui correspond à une architecture de bus indépendante du processeur et qui comprend un BUS 32 bits de système en parallèle, un BUS de mémorisation locale et un BUS d'expansion
I/O ( entrée/sortie).
Cette structure à BUS multiples présente l'avantage que chaque BUS est optimisé pour une fonction spécifique et des BUS différents peuvent effectuer des opérations en parallèle, ce qui augmente la vitesse
de traitement.
Les connexions C Ol C 06 permettent l'accès au MULTIBUS d'un nombre correspondant d'unités CPU,
en vue de l'exécution des activités indiquées.
En particulier le BUS d'expansion I/O relie les cartes d'interface avec les capteurs et les organes d'actionnement existant dans la machine La connexion entre le BUS d'EXPANSION I/O et l'unité CPU DE COMMANDE
D'AXES est représentée en détail sur la figure 12.
La référence 28 désigne la carte comportant l'unité CPU DE COMMANDE D'AXES, se composant d'une interface de connexion avec le MULTIBUS II et d'un BUS local reliant ladite interface avec l'unité CPU de traitement et avec une interface I/O MIX ( mélange entrée/sortie). L'interface I/O MIX est reliée à une interface I/O MIX semblable se trouvant sur une carte 29 et reliée à un TRANSMETTEUR DE DONNEES, à une LOGIQUE DE COMMANDE
et à une mémoire 30.
Le TRANSMETTEUR DE DONNEES est constitué d'une série de portes logiques pour un découplage du traitement de signaux provenant de l'interface I/O
MIX, avec le BUS LOCAL DE TRANSFERT.
La LOGIQUE DE COMMANDE est une logique de commande de transmetteurs de données et du BUS LOCAL DE TRANSFERT; elle définit le minutage de synchronisation entre les signaux créés par le BUS I/O MIX et envoyé
au BUS LOCAL DE TRANSFERT.
La mémoire 30 est une mémoire rémanente
RAM contenant des informations concernant la personnalisa-
tion de configuration des cartes d'interface.
L'unité CPU DE COMMANDE D'AXE obtient en provenance du fichier temporaire créé par l'unité CPU de traitement secondaire les blocs de mouvements qui sont définis en référence aux coordonnées du centre d'outil de fraisage et de l'orientation de la tête de travail Au moyen des informations mentionnées ci-des sus, l'interpolateur linéaire est dirigé de façon à
produire les données à fournir à la Boucle de Commande.
La tâche de l'interpolateur linéaire consiste à établir, pour chaque intervalle d'échantillonnage, l'augmentation d'espace et la vitesse correspondante, en se basant sur des positions initiales et finales et sur des orientations de la tête de travail, de façon à pouvoir commander les " combinaisons réciproques d'axes " de la machine Le programme de fonctionnement
de l'interpolateur linéaire est défini dans les organigram-
mes indiqués sur la figure 12 L'interpolateur linéaire est activé dans chaque intervalle d'échantillonnage du système et, après calcul de la nouvelle position
et également de la nouvelle vitesse, il assure l'activa-
tion de la BOUCLE DE COMMANDE.
La tâche de la BOUCLE DE COMMANDE consiste à maintenir la position réelle de la machine aussi proche que possible de la position théorique établie
par l'interpolateur.
Dans ce but, après chaque intervalle d'échan-
tillonnage de système, les valeurs d'axes sont lues et comparées avec la valeur de position théorique calculée par l'interpolateur Le résultat de cette comparaison, converti en un signal analogique, est appliqué aux éléments de combinaison réciproques des axes Le schéma
opératoire est indiqué sur la figure 13.
L'unité CPU DE COMMANDE D'AXES reçoit le fichier contenant les blocs linéaires établis par l'unité
CPU D'EXPLOITATION DE SURFACES et elle assure son trans-
fert, en commandant simultanément les axes de la machine,
en correspondance au schéma indiqué sur la figure 14.
Un technicien expert dans ce domaine sera alors capable de concevoir différentes modifications et variantes, qui devront être considérées comme rentrant
dans le cadre de cette invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1 Traceur tridimensionnel du type comprenant une tête de travail, avec un outil interchangeable monté sur un support ayant plusieurs degrés de liberté et des dispositifs électroniques commandant les déplace- ments de ladite tête et dudit support, caractérisé en ce qu'il est prévu une unité de traitement secondaire intégrée dans les dispositifs électroniques de commande mentionnés ci-dessus et qui est capable de traiter un fichier de surface CAD en produisant un fichier NC. 2 Traceur tridimensionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un interpolateur nonlinéraire pour traiter les fichiers de surface et pour produire un fichier NC, ainsi qu'un interpolateur linéaire recevant ledit fichier NC et commandant les
axes de la machine.
3 Traceur tridimensionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une unité centrale de traitement CPU séparée pour l'exploitation des surfaces CAD et CAM, le traitement secondaire, la commande des disques et la commande des axes, l'unité CPU précitée étant reliée à un BUS DE SYSTEME EN PARALLELE tandis que l'unité CPU pour la commande des axes est reliée aux capteurs et aux organes d'actionnement prévus dans
la machine par l'intermédiaire d'un BUS d'EXPANSION.
4 Traceur tridimensionnel selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité CPU DE COMMANDE D'AXES
précitée est reliée au BUS D'EXPANSION I/O par l'intermé-
diaire d'une unité comportant une interface I/O MIX, un TRANSMETTEUR DE DONNE Es pour le découplage des siqnaux de traitement avec le BUS D'EXPANSION I/O, et une LOGIQUE DE COMMANDE définissant le minutage de synchronisation
des signaux de commande parvenant audit BUS D'EXPANSION.
Traceur tridimensionnel selon la revendication 5 1, caractérisé en ce que ladite tête de travail ( 6) est montée sur un manchon ( 5) se déplaçant dans une direction verticale et monté sur un support ( 4) se déplaçant sur un guide horizontal, constitué par deux poutres ( 2, 2 ') situées à la partie supérieure du bâti
de la machine, lesdites poutres ( 2, 2 ') étant parallè-
les et espacées, l'intervale d'espacement existant entre lesdites poutres ( 2, 2 ') permettant le passage
de la tête de travail ( 6) précitée.
lo 6 Traceur tridimensionnel selon une quelconque
des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les
déplacements le long de l'axe Y sont effectués par
déplacement du plan de support ( 7) de la pièce à usiner.
7 Traceur tridimensionnel selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support transversal ( 4) coulisse le long de deux guides ( 8, 9), dont l'un
comporte une face verticale et l'autre une face horizonta-
le.
8 Traceur tridimensionnel selon une des revendi-
cations 1 ou 3, caractérisé en ce que les poutres ( 2,2 ') de support du manchon ( 5) et de la tête de travail ( 6) sont installées sur deux montants ( 3, 3 ') qui sont chacun placés dans les coins de la machine de telle sorte que des pièces à usiner puissent pénétrer par
chaque côté.
9 Traceur tridimensionnel selon une quelconque
des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il a
une structure de support en forme de caisson.
FR9102018A 1990-02-22 1991-02-20 Traceur a commande numerique tridimensionnel multifonction. Expired - Fee Related FR2658442B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT04480490A IT1247585B (it) 1990-02-22 1990-02-22 Plotter multifunzione tridimensionale
CH02293/91A CH687278A5 (it) 1990-02-22 1991-07-31 Macchina utensile polifunzionale.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2658442A1 true FR2658442A1 (fr) 1991-08-23
FR2658442B1 FR2658442B1 (fr) 1994-02-04

Family

ID=25690039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9102018A Expired - Fee Related FR2658442B1 (fr) 1990-02-22 1991-02-20 Traceur a commande numerique tridimensionnel multifonction.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5285579A (fr)
JP (1) JPH04216106A (fr)
CH (1) CH687278A5 (fr)
DE (1) DE4105314A1 (fr)
FR (1) FR2658442B1 (fr)
GB (1) GB2242543B (fr)
IT (1) IT1247585B (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0729005A1 (fr) * 1995-02-23 1996-08-28 Institut Für Fertigungstechnik Der Tu Graz Dispositif de mesure avec 6 degrés de liberté

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2265848B (en) * 1992-04-03 1995-11-22 Jobs Spa Mobile-structure machine tool for rapid machining of models in particular
US5644687A (en) * 1994-12-29 1997-07-01 International Business Machines Corporation Methods and system for thermal analysis of electronic packages
DE10018987A1 (de) 2000-04-17 2001-10-31 Envision Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten
DE10100156A1 (de) * 2001-01-03 2002-07-04 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Meßwerterfassung
US7135001B2 (en) * 2001-03-20 2006-11-14 Ric Investments, Llc Rebreathing methods including oscillating, substantially equal rebreathing and nonrebreathing periods
DE102004022606A1 (de) 2004-05-07 2005-12-15 Envisiontec Gmbh Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts mit verbesserter Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer Bauebene
DE102004022961B4 (de) 2004-05-10 2008-11-20 Envisiontec Gmbh Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts mit Auflösungsverbesserung mittels Pixel-Shift
WO2005110722A1 (fr) 2004-05-10 2005-11-24 Envisiontec Gmbh Procede de production d'un objet en trois dimensions a resolution amelioree par decalage de pixels
DE102006019963B4 (de) 2006-04-28 2023-12-07 Envisiontec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts durch schichtweises Verfestigen eines unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung verfestigbaren Materials mittels Maskenbelichtung
DE102006019964C5 (de) 2006-04-28 2021-08-26 Envisiontec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts mittels Maskenbelichtung
US7636610B2 (en) 2006-07-19 2009-12-22 Envisiontec Gmbh Method and device for producing a three-dimensional object, and computer and data carrier useful therefor
US7892474B2 (en) 2006-11-15 2011-02-22 Envisiontec Gmbh Continuous generative process for producing a three-dimensional object
US8003039B2 (en) 2007-01-17 2011-08-23 3D Systems, Inc. Method for tilting solid image build platform for reducing air entrainment and for build release
ATE553910T1 (de) 2007-07-04 2012-05-15 Envisiontec Gmbh Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts
EP2052693B2 (fr) 2007-10-26 2021-02-17 Envisiontec GmbH Procédé et système de fabrication de forme libre pour produire un objet tridimensionnel
ES2360545B1 (es) * 2008-12-19 2012-04-20 Santiago Ledesma Latorre M�?quina digitalizadora tridimensional por contacto.
JP5334701B2 (ja) * 2009-06-22 2013-11-06 株式会社ジェイテクト 最適工程決定装置および最適工程決定方法
US8372330B2 (en) 2009-10-19 2013-02-12 Global Filtration Systems Resin solidification substrate and assembly
JP5693011B2 (ja) * 2010-01-13 2015-04-01 ローランドディー.ジー.株式会社 打刻装置
FR2986064B1 (fr) * 2012-01-24 2014-09-26 Scantech Dispositif de mesure a balayage de caracteristiques d'un materiau en feuille
CN102672540B (zh) * 2012-05-11 2014-10-08 北京航空航天大学 一种基于dsp航空薄壁盘类件表面形貌测量与夹具加工系统
US9527244B2 (en) 2014-02-10 2016-12-27 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects from solidifiable paste
CN104626829B (zh) * 2014-12-08 2016-04-27 江西理工大学 一种凸轮轮廓线生成仪及生成方法
US10737479B2 (en) 2017-01-12 2020-08-11 Global Filtration Systems Method of making three-dimensional objects using both continuous and discontinuous solidification
USD863389S1 (en) * 2017-11-28 2019-10-15 Red Technology Co., Ltd. Portable dot peen marking machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3608438A1 (de) * 1985-03-13 1986-09-18 Toshiba Kikai K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zum berechnen von freien gekruemmten flaechen mittels computergestuetztem design cad und computergestuetzter herstellung cam und numerischer steuerung nc
EP0258897A2 (fr) * 1986-09-04 1988-03-09 Sony Corporation Méthode et système pour la génération automatique de données de la trajectoire de l'outil pour un centre d'usinage automatique

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6339680A (en) * 1979-10-02 1981-04-28 Daihatsu Motor Co. Ltd. Method of controlling numerical controlled machine tool
JPS5719809A (en) * 1980-07-10 1982-02-02 Fanuc Ltd Numerical control information generating system
JPS57146313A (en) * 1981-03-06 1982-09-09 Koichiro Kitamura Storage device for manual input data for numerical control machine tool
JPS5958505A (ja) * 1982-09-28 1984-04-04 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JPS5960506A (ja) * 1982-09-29 1984-04-06 Fanuc Ltd 数値制御システム
DE3590167T (de) * 1984-04-20 1986-05-15 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd., Tokio/Tokyo Koordinatenmeßgerät
US4621926A (en) * 1985-04-30 1986-11-11 Lasercon Corporation Interferometer system for controlling non-rectilinear movement of an object
JPS62121513A (ja) * 1985-11-22 1987-06-02 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
GB8614539D0 (en) * 1986-06-14 1986-07-23 Renishaw Plc Coordinate positioning apparatus
US4945501A (en) * 1987-01-20 1990-07-31 The Warner & Swasey Company Method for determining position within the measuring volume of a coordinate measuring machine and the like and system therefor
JPS6458505A (en) * 1987-08-31 1989-03-06 Hitachi Ltd Method for molding ceramics
FR2633748B1 (fr) * 1988-06-30 1992-03-06 Schlumberger Ind Sa Procede et dispositif d'identification d'outil d'ecriture
JP2691613B2 (ja) * 1989-05-08 1997-12-17 菱電工機エンジニアリング株式会社 Cad/cam装置
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
DE3936463A1 (de) * 1989-11-02 1991-05-08 Zeiss Carl Fa Koordinatenmessgeraet

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3608438A1 (de) * 1985-03-13 1986-09-18 Toshiba Kikai K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zum berechnen von freien gekruemmten flaechen mittels computergestuetztem design cad und computergestuetzter herstellung cam und numerischer steuerung nc
EP0258897A2 (fr) * 1986-09-04 1988-03-09 Sony Corporation Méthode et système pour la génération automatique de données de la trajectoire de l'outil pour un centre d'usinage automatique

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0729005A1 (fr) * 1995-02-23 1996-08-28 Institut Für Fertigungstechnik Der Tu Graz Dispositif de mesure avec 6 degrés de liberté
US5767380A (en) * 1995-02-23 1998-06-16 Insitut Fur Fertigungstechnik, Technische Universitat Graz Measuring arrangement and method for checking the geometric and dynamic accuracy of two machine elements displaceable with respect to one another

Also Published As

Publication number Publication date
IT9044804A1 (it) 1991-08-22
GB2242543B (en) 1994-02-02
FR2658442B1 (fr) 1994-02-04
GB2242543A (en) 1991-10-02
IT9044804A0 (it) 1990-02-22
GB9102418D0 (en) 1991-03-20
DE4105314A1 (de) 1991-08-29
US5285579A (en) 1994-02-15
JPH04216106A (ja) 1992-08-06
CH687278A5 (it) 1996-10-31
IT1247585B (it) 1994-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2658442A1 (fr) Traceur a commande numerique tridimensionnel multifonction.
US10295341B2 (en) High speed metrology with numerically controlled machines
US11561528B2 (en) Integrated CAD/CAM/CNC software machine tool and machine tool therewith
US6167634B1 (en) Measurement and compensation system for thermal errors in machine tools
FR2627872A1 (fr) Systeme graphique interactif pour la representation mathematique de modeles physiques par l'intermediaire de signaux pour detection d'une information relative a des points supplementaires sur un modele au moyen d'un robot ou analogue, et applique notamment a des machines-outils
FR2814565A1 (fr) Procede et systeme pour une analyse de mesure de fabrication assistee par ordinateur
CN102322796A (zh) 齿轮参数激光检测装置及方法
FR2720155A1 (fr) Mesure tridimensionnelle de la surface d'un objet de grande dimension.
FR2514912A1 (fr) Procede de commande numerique a calculateur pour deplacer dans une machine un element mobile selon un trajet predetermine
US20070088456A1 (en) System and method for tool point prediction using multi-component receptance coupling substructure analysis
CA2055657A1 (fr) Procede de controle de mesures dimensionnelles de pieces de fonderie
Tapoglou et al. 3-Dimensional kinematics simulation of face milling
CN107514979A (zh) 一种基于结构光的齿轮综合测量系统及其方法
CN100483071C (zh) 基于垂直位移扫描的非接触式表面形貌测量方法及测量仪
CN113405517B (zh) 一种航空发动机零件装配方法、装置、系统和工控机
WO2021204864A1 (fr) Ensemble et procédé de formation d'opérateurs sur un dispositif d'usinage à commande numérique, ensemble de production comprenant un tel ensemble de formation
JP3616187B2 (ja) 試料形状の測定検査方法およびそのための装置
EP0819279A1 (fr) Procede de saisie graphique d'application de traitement de signal
Tucci et al. Application of high resolution scanning systems for virtual moulds and replicas of sculptural works
Mehrabi et al. Improving machining accuracy in precision line boring
CN108646668A (zh) 四轴双台面加工空间控制系统及方法
JP2559113B2 (ja) 三次元測定機における測定情報生成方法
FR2471629A1 (fr) Procede de reperage de la position d'un organe mobile de machine ou d'appareil et applications a la commande de ces machines ou appareils
Li et al. Machined feature estimation and inspection for Internet-based manufacturing system
JPH03245207A (ja) 非真円形状データ作成装置

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse