WO2022123186A1 - Système d'usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant - Google Patents

Système d'usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant Download PDF

Info

Publication number
WO2022123186A1
WO2022123186A1 PCT/FR2021/052273 FR2021052273W WO2022123186A1 WO 2022123186 A1 WO2022123186 A1 WO 2022123186A1 FR 2021052273 W FR2021052273 W FR 2021052273W WO 2022123186 A1 WO2022123186 A1 WO 2022123186A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool holder
data
control
power
sensor
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/052273
Other languages
English (en)
Inventor
Ugo Masciantonio
George Moraru
Original Assignee
Centre Technique des Industries Mécaniques
École Nationale Supérieure D'arts Et Métiers (Ensam)
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 Centre Technique des Industries Mécaniques, École Nationale Supérieure D'arts Et Métiers (Ensam) filed Critical Centre Technique des Industries Mécaniques
Priority to EP21851968.4A priority Critical patent/EP4259368A1/fr
Publication of WO2022123186A1 publication Critical patent/WO2022123186A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/12—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using record carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/108—Piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B47/00—Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/34—Arrangements for removing chips out of the holes made; Chip- breaking arrangements attached to the tool
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36371—Barcode reader
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45129—Boring, drilling
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49302—Part, workpiece, code, tool identification

Definitions

  • Machining system comprising a tool holder capable of integrating sensors and/or actuators in rotating reference
  • the invention relates to the field of machine tools, in particular numerically controlled machine tools. It relates more particularly to a machining system comprising a spindle or an electrospindle capable of being powered and controlled by means of at least one power electronic circuit, at least one tool holder capable of being mounted at one end of said electrospindle, the tool holder being arranged to receive a machining tool and being suitable for integrating at least one actuator and/or at least one sensor, and a data acquisition and control device suitable for carrying out the acquisition of data coming from said at least one sensor and the control of said at least one actuator.
  • Machining processes such as, for example, drilling or milling
  • the vibratory drilling method is part of the pursuit of these objectives, in that it makes it possible to split the chips and thus facilitate their evacuation.
  • being able to modify the amplitude and/or the frequency of the axial oscillations in real time in order to adapt the drilling process to the actual operating conditions of the machine, requires the use of methods which involve the use of sensors and actuators.
  • active methods used to adjust the dynamic characteristics of machining according to a response from the system, are therefore implemented through a mechatronic system integrated into the machining chain (sensor, controller, actuator) .
  • This mechatronic tool holder solution can advantageously be broken down into several ranges of tool holders, adapted to the specific objectives and tasks that can be proposed to be implemented, such as vibratory drilling, monitoring of wear, active vibration control, etc.
  • the invention relates to a machining system comprising an electrospindle capable of being powered and controlled by means of at least one power electronic circuit, at least one tool holder capable of being mounted on one end of said electrospindle, the tool holder being arranged to receive a machining tool and being adapted to integrate at least one actuator and/or at least one sensor, and a data acquisition and control device adapted to produce the acquisition of data coming from said at least one sensor by at least one signal conditioning circuit and the control of said at least one actuator by said at least one power electronic circuit, through a connection of said tool holder capable of cooperating with complementary connectors of data and power transmission means connected to said at least one conditioning circuit and to said at least one power electronics circuit, said system being characterized in that it comprises a switching matrix comprising a plurality of outputs connected to respective input channels of the data and power transmission means, and a plurality of inputs connected to respective power and data channels of said at least one power electronic circuit and said at least one conditioning circuit, said system comprising
  • part of said input channels is assigned to controlling the actuator and another part is assigned to acquiring sensor data.
  • said tool holder comprises identification means in the form of an electronic tag storing said unique identification information, able to be read remotely by a reader associated with said data acquisition and control device. .
  • said data acquisition and control unit comprises a memory storing a plurality of software services associated with a respective plurality of tool holders able to be mounted on said electrospindle.
  • said data acquisition and control unit is adapted to select the software service associated with the identified tool holder according to the unique identification information, and is adapted to load said selected software service into said control module, the execution of said software service in said control module making it possible to control the acquisition of data originating from said at least one sensor and the piloting of said at least one actuator according to the configured switching arrangement.
  • said data and power transmission means comprise a slip ring comprising a conductive ring on which the brushes are supported establishing the connections with said input channels, said slip ring connecting said at least one sensor and said at least one actuator using electrical connections and transmitting the received signals to said input channels.
  • control module is suitable for controlling the disengagement of the brush or brushes corresponding to the unused input channels according to said configured switching arrangement.
  • FIG. 1 is a block diagram of the machining system according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 schematically illustrates a machining system according to one embodiment of the invention, intended to ensure active control of machining, namely vibratory drilling according to the example of Figure 1 , with a mechatronic tool holder PO1 provided for this type of operation, intended to be mounted on the shaft of an electrospindle 10 of the tool holder system, using example of a standard mechanical interface, modified to provide the necessary electrical connections.
  • the tool holder PO1 carries a machining tool, here a drilling tool 11, intended to be driven in rotation about the Z axis of the shaft assembly of the electrospindle-tool holder PO1.
  • the PO1 tool holder incorporates a piezoelectric actuator (not shown), housed in the PO1 tool holder, so as to allow the transmission of an axial oscillation movement to the tool along the Z axis.
  • a piezoelectric actuator housed in the PO1 tool holder, so as to allow the transmission of an axial oscillation movement to the tool along the Z axis.
  • these axial oscillations make it possible to vary the thickness of the chips, thus allowing their fragmentation and their evacuation.
  • the tool holder PO1 intended for the vibratory drilling operation, is thus capable of providing an action of axial oscillations of the machining tool thanks to the integrated piezoelectric actuator.
  • the tool holder PO1 is designed to also integrate sensors (not shown), namely, according to the example, a force sensor, intended to measure the force in the axial direction Z and a thermocouple.
  • the tool holder system of the invention is intended to receive a plurality of mechatronic tool holders such as the PO1 tool holder, in this case three according to the example of Figure 1.
  • a second PO2 mechatronic tool holder called monitoring
  • this second PO2 monitoring tool holder incorporates, on the one hand, a force sensor, intended to measure the forces on the tool as close as possible to the machining zone, preferably in the two radial directions X , Y and in the axial direction Z, and, on the other hand, a thermocouple.
  • Another PO3 monitoring tool holder can also be provided to be mounted on T electrospindle 10.
  • This PO3 tool holder is more specifically intended to characterize disturbances that may occur during the drilling operation, here vibrations undergone by the tool preferentially in the two radial directions and in the axial direction.
  • the invention can be applied to any mechatronic tool holder integrating sensors to characterize disturbances or monitor phenomena during the machining operation and actuators in order to apply a force, for example of correction, on the structure.
  • the tool holders PO1, PO2, PO3 are each intended to be mounted on the head of the electrospindle 10 via a standardized interface, for example an HSK-type interface, adapted to allow the transmission of data and power via a tool holder connector, specific to each tool holder, for the acquisition of data from the sensor(s) integrated into the tool holder and the supply and control of the actuator(s) integrated into the toolbox.
  • a standardized interface for example an HSK-type interface
  • each tool holder PO1, PO2, PO3 is provided with a specific connector 12 capable of cooperating with a complementary connector II re- linked to data and power transmission means 20 secured to the electrospindle 10.
  • the connection of the tool holder PO1 comprises a power path, consisting of two power ports (positive port and negative port) for the actuator, designed to be connected to a circuit of power electronics of the system to receive the power signals, a path consisting of two ports (positive port and negative port) for the force sensor, adapted to connect to a first signal conditioning circuit of the system to transmit the signals of sensor measurement and a channel consisting of two ports (positive port and negative port) for the thermocouple, designed to connect to a second system signal conditioning circuit to transmit the thermocouple measurement signals.
  • connection of the PO2 tool holder comprises three channels consisting of six ports for the force sensor, designed to be connected to a first signal conditioning circuit of the system to transmit the measurement signals from the sensor, respectively according to the three axes, and one channel consisting of two thermocouple ports, designed to connect to a second system signal conditioning circuit to transmit thermocouple measurement signals.
  • connection of the PO3 tool holder has three channels consisting of six ports for the vibration sensor, designed to be connected to a signal conditioning circuit of the system to transmit the measurement signals from the sensor, respectively according to the three axes.
  • the additional connectors of the data and power transmission means 20 of the electrospindle 10 must be able to adapt to the specific connectors of each mechatronic tool holder intended to be mounted on the electrospindle.
  • the data and power transmission means 20, respectively for the acquisition of the sensor data and for the supply and control of the actuators can be made by a slip ring.
  • the slip ring comprises one or more conductive rings on which the brushes rest establishing the connections with the slip ring input ports.
  • the transmission of data and power between, on the one hand, the conditioning and power electronics circuits of the system and the tool holder mounted on the electrospindle, is carried out through the slip ring.
  • the latter must be able to transmit the appropriate signals from and to the various ports of the tool holder according to the configuration of the connectors of the tool holder.
  • each tool holder is preferably provided with a label electronic or an RFID tag or any other device of this type storing unique identification information of the tool holder, and which can be read remotely by an appropriate reader associated for example with the digital control 30 of the system or, alternatively, with a dedicated controller communicating with the numerical controls.
  • an appropriate reader associated for example with the digital control 30 of the system or, alternatively, with a dedicated controller communicating with the numerical controls.
  • the tag is activated and provides the stored unique identification information.
  • This unique identification information of the tool holder can thus be easily obtained via the reader associated with the digital control 30 of the system, when changing the tool holder.
  • This unique identification information of the tool holder makes it possible to provide the configuration of the connectors of the tool holder, since the configuration associated with this tool holder has been previously entered in a database constituted for this purpose.
  • the embodiment described with reference to FIG. 1 relates to an embodiment where the numerical control of the machining system is provided to carry out the acquisition of the data coming from the sensors and the piloting of the actuators integrated into the door. -tool.
  • these actions are not necessarily devolved to the numerical control.
  • the acquisition of data from the sensors and the control of the actuators integrated in the tool holder are carried out by a data acquisition and control unit, this unit data acquisition and control which can be directly the numerical control or an independent dedicated controller, communicating with the numerical control.
  • the digital control 30 cooperates with a control module 31 of the conditioning circuits and power electronics of the system.
  • the system comprises two power electronic circuits, respectively a first circuit EP I, comprising three power output channels intended to drive the actuators integrated in the mechatronic tool holders (in this example brushless direct current motors) and a second circuit EP_2, comprising two power output channels also intended to drive the actuators integrated in the mechatronic tool holders (in this example, a high voltage piezoelectric actuator).
  • the system also comprises according to the example four signal conditioning circuits, Acq_1 to Acq_4, each comprising two data channels for acquiring the data from the sensors integrated in the mechatronic tool holders.
  • the number of power and data channels will depend on the types of actuators and sensors likely to be integrated into the mechatronic tool holders intended to be used in the system.
  • one of the ports of the slip ring may be reserved for ensuring the formation of a common ground (zero potential).
  • the module control 31, which controls these circuits, is preferably not integrated into the digital control 30 of the system, but must communicate with the digital control 30. Also, the control module 31 is for example connected to the digital control by the via a field bus.
  • the control of the integrated actuator and the acquisition of data from the integrated sensors require the connection, through the slip ring, of the specific connectors of the ports of the tool holder. to the power and data channels suitable for this connection, power and conditioning electronic circuits.
  • the power and data channels of the power electronic circuits EP I and EP_2 and conditioning circuits Acq_1 to Acq_4 are connected to the input channels of the rotary collector 20 via a matrix switching matrix 40.
  • the switching matrix 40 comprises a plurality of outputs, if to s12 according to the example, connected to the respective input channels of the slip ring 20, and a plurality of inputs, el to el3 according to the example, connected to the respective power and data channels of the power electronic circuits EP I and EP_2 and of the conditioning circuits Acq_1 to Acq_4.
  • the number of outputs of the switching matrix 40 is thus imposed by the electrospindle and more precisely by the number of input channels of the slip ring 20 of the electrospindle 10, equal to 12 according to the example of the figure 1.
  • the number of entries in the matrix depends on the type of actuators and sensors in the mechatronic tool holders used.
  • the switching matrix is advantageously scalable. Also, it must be possible to add input/output lines according to the needs and if a new type of actuator or sensor will have to be integrated.
  • the switching matrix 40 is preferably associated with an auxiliary control module 50, which is driven by the control module 31, to selectively couple the power and data channels to the input channels of the rotary collector for configure a matrix switching arrangement to adapt the slip ring to the connectors of the tool holder mounted on the electrospindle.
  • a switching arrangement of the switching cells of the matrix it is possible to selectively connect the inputs ei of the plurality of inputs of the matrix to the outputs sj of the plurality of outputs of the matrix and hence, selectively connect the channels power and data from the power electronics and conditioning circuits to the slip ring input channels.
  • the switching arrangement of the ma- trice will be configured according to the unique identification information of the tool holder which was obtained during a tool holder change.
  • the numerical control of the system communicates this information to the control module 31, which will control the control module 50 of the switching matrix 40 to configure the desired switching arrangement of the switching cells, corresponding to the specific connection of the tool holder.
  • the switching matrix control module can be controlled either by a digital communication bus or by using a number of dedicated input/output lines equal to the number of cells in the matrix. In this way, the control module 31 switches the switching cells of the matrix in accordance with the unique identification information of the tool holder obtained during the tool holder change.
  • a possible configuration of the switching matrix for the tool holder PO1 consists in controlling the switching cells C44, Cs,2, Ce, 5, C?,6, in the closed state. Ci2, n, and 613.12 and to control all the other cells in the open state.
  • the two input channels of slip ring 20 corresponding to the outputs s1 and s2 of the matrix, provided to supply the power ports of the tool holder PO1 are connected through the cells switching C44, Cs,2 in the closed state to the two power output channels of the power electronics circuit EP_2 connected to the inputs e4 and e5 of the matrix.
  • the two input channels of the rotary collector 20 corresponding to the outputs s5 and s6 of the matrix, provided to be connected to the data acquisition ports of the force sensor of the tool holder PO1, are connected through the cells of switching Ce, 5, C7.6 in the closed state to the two data channels of the conditioning circuit Acq_l connected to the inputs e6 and e7 of the matrix.
  • the two input channels of the slip ring 20 corresponding to the outputs si 1 and s12 of the matrix, provided to be connected to the data acquisition ports of the thermocouple of the tool holder PO1, are connected through the switching cells Ci2,ii, and Ci3,i2 in the closed state to the two data channels of the conditioning circuit Acq_4 connected to the inputs el2 and el3 of the matrix.
  • Figure 1 illustrates this die switching arrangement configured for tool holder PO1.
  • this tool holder PO1 places the terminals of the integrated actuator in contact with the input terminals of the slip ring connected to the outputs si and s2 of the switching matrix , the terminals corresponding to the integrated force sensor in contact with the slip ring input terminals connected to the outputs s5 and s6 of the switching matrix and the terminals corresponding to the integrated temperature sensor in contact with the slip ring input terminals rotating connected at the outputs if 1 and sl2 of the switching matrix.
  • part of the slip ring 20 input channels is privileged for driving the actuator, while another part is privileged for communication with the sensors.
  • a first part of the input channels of slip ring 20 is assigned to the transmission of power signals for controlling the actuator integrated in the tool holder and a second part is assigned to the acquisition of data. of sensor.
  • the input channels connected to the outputs si and s2 are the preferred ones to control the piezoelectric actuator integrated in the tool holder.
  • the number of channels assigned to the sensors integrated in the tool holder can be reduced by multiplexing the channels on the tool holder side, then demultiplexing in the control module.
  • all the data from the on-board sensors can be transmitted over a single physical channel rather than several channels.
  • the control module 31 is also suitable for controlling the lifting of the brushes of the slip ring corresponding to the input channels not used in the arrangement. switching configured.
  • these are the input channels connected to the output lines s3, s4, s7, s8, s9 and slO of the switching matrix.
  • s3, s4, s7, s8, s9 and slO of the switching matrix In other words, here, we only have 6 tracks out of 12 used. It is therefore possible to lift the brushes of these unused tracks. This arrangement is particularly advantageous for increasing the life of the brushes of the rotary commutator.
  • control module 31 can control the disengagement of all the tracks of the slip ring to preserve the life of the brushes.
  • a possible configuration of the switching matrix for the tool holder PO2 consists in controlling the switching cells Cej, C7, 2, Ce, 5, C8, 3, in the closed state. Cg,4, Cio,5, Ci 1,6, Ci2,6 and Ci3,s and to control all the other cells in the open state.
  • a possible configuration of the switching matrix for the tool holder PO3 consists in ordering the switching cells C 6 ,i, C?,2, Ce, 5, C8,3, C in the closed state. ,4, Cio, 5, CH, 6, and to control all the other cells in the open state.
  • the numerical control of the system identifies the active tool holder thanks to the unique identification information stored for example in the RFID tag fitted to all the tool holders. This information is communicated to the control module 31 which will control, via the control module 40 of the switching matrix, the switching of the corresponding switching cells, according to the principles set out above.
  • the digital control is adapted to select the software service associated with the active tool holder identified according to the unique identification information and will command to load the software service associated with the active tool holder in the module of control.
  • the numerical control thus comprises a memory storing a plurality of software services associated with a respective plurality of tool holders able to be mounted on said electrospindle. The execution of the software service in the control module will then make it possible to implement the functionalities for which the tool holder was designed and in particular, will make it possible to control the acquisition of data from the sensor(s) and the control of the actuator according to the configured switching arrangement.
  • the system thus has the advantage of great flexibility, since a new mechatronic tool holder can be introduced into the system simply by loading a new program into the numerical control or the dedicated controller.
  • the system will be able to adapt to the specific connection required for the tool holder thanks to the switching matrix, controlled according to the unique identification information of the tool holder, whose switching arrangement will make it possible to selectively connecting the respective power and data channels of the power electronics and conditioning circuits to the identified tool holder.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système d'usinage comprenant une électrobroche (10) sur laquelle peuvent être montés des porte-outils (PO1,PO2,PO3) pouvant contenir plusieurs types d'actionneur et/ou de capteur, et un organe d'acquisition de donnée et de contrôle permettant de réaliser l'acquisition de données provenant des capteurs par au moins un circuit de conditionnement de signal (Acq_1 - Acq_4) et le pilotage des actionneurs par au moins un circuit d'électronique de puissance (EP_1, EP_2), ledit système étant caractérisé en ce qu'il comprend une matrice de commutation (40) et un module de contrôle (31) adapté à recevoir une information d'identification unique du porte-outil monté sur l'électrobroche et à configurer une disposition de commutation de la matrice permettant de relier de manière sélective des voies de puissance et de données respectives du circuit d'électronique de puissance et du circuit de conditionnement au porte-outil identifié

Description

Description
Titre de l’invention : Système d’usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant
[0001] L’invention concerne le domaine des machines-outils, en particulier les machines-outils à commande numérique. Elle concerne plus particulièrement un système d’usinage comprenant une broche ou une électrobroche apte à être alimentée et pilotée par intermédiaire d’au moins un circuit d’électronique de puissance, au moins un porte-outil apte à être monté à une extrémité de ladite électrobroche, le porte-outil étant agencé pour recevoir un outil d’usinage et étant adapté pour intégrer au moins un actionneur et/ou au moins un capteur, et un organe d’acquisition de donnée et de contrôle adapté pour réaliser l’acquisition de données provenant dudit au moins un capteur et le pilotage dudit au moins un actionneur.
[0002] Les processus d’usinage, tels que, à titre d’exemple, le perçage ou le fraisage, sont largement utilisés pour obtenir des pièces de forme complexe. Dans le contexte industriel, on cherche constamment à augmenter la productivité, la précision et la qualité des surfaces des pièces usinées. Par exemple, la méthode de perçage vibratoire s’inscrit dans la poursuite de ces objectifs, en ce qu’elle permet de fractionner les copeaux et ainsi faciliter leur évacuation. A cet égard, pouvoir modifier l’amplitude et/ou la fréquence des oscillations axiales en temps réel, afin d’adapter le processus de perçage aux conditions réelles de fonctionnement de la machine, nécessite d’avoir recours à des méthodes qui impliquent l’utilisation de capteurs et d’ actionneurs. Ces méthodes dites actives, utilisées pour régler les caractéristiques dynamiques de l’usinage en fonction d’une réponse du système, sont donc mises en œuvre à travers d’un système mécatronique intégré à la chaîne d’usinage (capteur, contrôleur, actionneur).
[0003] Ces méthodes de pilotage de processus d’usinage peuvent également être employées dans le cas du fraisage, où les vibrations peuvent entraîner une diminution de la durée de vie des outils de coupe et/ou de la machine, en plus de la dégradation de la qualité des surfaces générées. Aussi, des systèmes ont été développés pour répondre au besoin de détecter et combattre ces vibrations, à l’aide de capteurs et actionneurs intégrés dans un porte-outil spécialement conçu à cet effet, afin de satisfaire aux exigences industrielles précitées.
[0004] Cependant, on s’est rendu compte que le pilotage de processus d’usinage, pour s’avérer totalement efficace, nécessite de placer les capteurs et les actionneurs aussi près que possible du processus de coupe. D’où l’idée de placer des actionneurs et des capteurs en repère tournant au plus près de la zone de coupe en les intégrant au sein de porte-outils spéciaux, dits porte-outils mécatroniques. Du fait du placement des capteurs et des actionneurs en repère tournant, on prévoit des moyens de transmission de données et de puissance spéciaux, respectivement pour l’acquisition des données capteurs et pour l’alimentation et le pilotage des actionneurs, qui peuvent être réalisés par un collecteur tournant à une ou plusieurs voies.
[0005] Cette solution de porte-outils mécatroniques peut avantageusement se décliner en plusieurs gammes de porte-outils, adaptées aux objectifs et aux tâches particulières que l’on peut se proposer de mettre en œuvre, tels que le perçage vibratoire, la surveillance d’usure, le contrôle actif de vibrations, etc.
[0006] Toutefois, lors du changement d’un tel porte-outil, se pose le problème du pilotage des actionneurs intégrés et de l’acquisition des données des capteurs intégrés, ces éléments pouvant remplir des fonctionnalités très différentes d’un porte-outil à l’autre. Aussi, les moyens de transmission de données et de puissance de la machine, respectivement pour l’acquisition des données capteurs et pour l’alimentation et le pilotage des actionneurs embarqués, doivent être configurés de manière à s’adapter à la configuration interne propre à chaque porte- outil mécatronique suivant les fonctionnalités pour lesquelles il a été conçu.
[0007] Dans ce contexte, il existe un besoin pour pouvoir réaliser une telle configuration de manière optimisée et automatisée, tout en assurant la possibilité de connecter un nombre important de technologies de capteurs et d’ actionneurs, qui pourrait même évoluer dans le temps.
[0008] A cette fin, l’invention concerne un système d’usinage comprenant une électrobroche apte à être alimentée et pilotée par intermédiaire d’au moins un circuit d’électronique de puissance, au moins un porte-outil apte à être monté à une extrémité de ladite électrobroche, le porte-outil étant agencé pour recevoir un outil d’usinage et étant adapté pour intégrer au moins un actionneur et/ou au moins un capteur, et un organe d’acquisition de donnée et de contrôle adapté pour réaliser l’acquisition de données provenant dudit au moins un capteur par au moins un circuit de conditionnement de signal et le pilotage dudit au moins un actionneur par ledit au moins un circuit d’électronique de puissance, au travers d’une connectique dudit porte-outil apte à coopérer avec une connectique complémentaire de moyens de transmission de données et de puissance reliés audit au moins un circuit de conditionnement et audit au moins un circuit d’électronique de puissance, ledit système étant caractérisé en ce qu’il comprend une matrice de commutation comportant une pluralité de sorties reliées à des voies d’entrée respectives des moyens de transmission de données et de puissance, et une pluralité d’entrées reliées à des voies de puissance et de données respectives dudit au moins un circuit d’électronique de puissance et dudit au moins un circuit de conditionnement, ledit système comprenant un module de contrôle adapté à recevoir une information d’identification unique dudit porte-outil monté sur l’ électrobroche et à configurer une disposition de commutation de la matrice permettant de coupler de manière sélective lesdites voies de puissance et de données auxdites voies d’entrée pour adapter les moyens de transmission de données et de puissance à la connectique du porte- outil identifié.
[0009] Avantageusement, une partie desdites voies d’entrée est affectée au pilotage de l’actionneur et une autre partie est affectée à l’acquisition des données de capteur.
[0010] Avantageusement, ledit porte-outil comprend des moyens d’identification sous forme d’une étiquette électronique stockant ladite information d’identification unique, apte à être lue à distance par un lecteur associé audit organe d’acquisition de donnée et de contrôle.
[0011] Avantageusement, ledit organe d’acquisition de donnée et de contrôle comprend une mémoire stockant une pluralité de services logiciels associés à une pluralité respective de porte-outils aptes à être montés sur ladite électrobroche.
[0012] Avantageusement, ledit organe d’acquisition de donnée et de contrôle est adapté à sélectionner le service logiciel associé au porte-outil identifié en fonction de l’information d’identification unique, et est adapté à charger ledit service logiciel sélectionné dans ledit module de contrôle, l’exécution dudit service logiciel dans ledit module de contrôle permettant de contrôler l’acquisition des données provenant dudit au moins un capteur et le pilotage dudit au moins un actionneur selon la disposition de commutation configurée.
[0013] Avantageusement, lesdits moyens de transmission de données et de puissance comportent un collecteur tournant comprenant une bague conductrice sur laquelle s’appuient des balais établissant les connexions avec lesdites voies d’entrée, ledit collecteur tournant connectant ledit au moins un capteur et ledit au moins un actionneur à l’aide de connexions électriques et transmettant les signaux reçus auxdites voies d’entrée.
[0014] Avantageusement, le module de contrôle est adapté à piloter le débrayage du ou des balais correspondant aux voies d’entrée non utilisées selon ladite disposition de commutation configurée.
[0015] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[0016] [Fig. 1] est un schéma synoptique du système d’usinage selon un mode de réalisation de l’invention.
[0017] La figure 1 illustre schématiquement un système d’usinage selon un mode de réalisation de l’invention, destiné à permettre d’assurer un pilotage actif de l’usinage, à savoir du perçage vibratoire selon l’exemple de la figure 1, avec un porte outil mécatronique PO1 prévu pour ce type d’opération, destiné à être monté sur l’arbre d’une électrobroche 10 du système de porte-outil, à l’aide par exemple d’une interface mécanique standard, modifiée afin d’assurer les connexions électriques nécessaires. Le porte-outil PO1 porte un outil d’usinage, ici un outil de perçage 11, destiné à être entraîné en rotation autour de l’axe Z de l’ensemble arbre de l’électrobroche-porte-outil PO1. Le porte-outil PO1 intègre un actionneur piézoélectrique (non représenté), logé dans le porte-outil PO1, de façon à autoriser la transmission d’un mouvement d’oscillations axiales à l’outil suivant l’axe Z. Typiquement, lors de l’avance de l’outil de perçage selon Taxe Z au cours de l’usinage, ces oscillations axiales permettent de faire varier l’épaisseur des copeaux, permettant de ce fait leur fragmentation et leur évacuation. Le porte-outil PO1, destiné à l’opération de perçage vibratoire, est ainsi capable de procurer une action d’oscillations axiales de l’outil d’usinage grâce à l’actionneur piézoélectrique intégré. Le porte-outil PO1 est conçu pour intégrer également des capteurs (non représentés), à savoir, selon l’exemple, un capteur de force, destiné à mesurer la force dans la direction axiale Z et un thermocouple.
[0018] Le système de porte-outil de l’invention est destiné à recevoir une pluralité de porte-outils mécatroniques tels que le porte-outil PO1, en l’occurrence trois selon l’exemple de la figure 1. Aussi, un deuxième porte outil mécatronique PO2, dit de surveillance, est destiné à un simple perçage, non vibratoire, et intègre uniquement des capteurs pour la surveillance de l’opération d’usinage. Selon cet exemple, ce deuxième porte-outil de surveillance PO2 intègre d’une part, un capteur d’effort, destiné à mesurer les efforts sur l’outil au plus près de la zone d’usinage, préférentiellement dans les deux directions radiales X, Y et dans la direction axiale Z, et, d’autre part, un thermocouple.
[0019] Un autre porte-outil PO3 de surveillance peut également être prévu pour être monté sur T électrobroche 10. Ce porte-outil PO3 est plus précisément destiné à caractériser des perturbations pouvant se produire pendant l’opération de perçage, ici des vibrations subies par l’outil préférentiellement dans les deux directions radiales et dans la direction axiale.
[0020] De façon générale, l’invention peut s’appliquer pour tout porte-outil mécatronique intégrant des capteurs pour caractériser des perturbations ou surveiller des phénomènes lors de l’opération d’usinage et des actionneurs afin d’appliquer une force, par exemple de correction, sur la structure.
[0021] Les portes-outils PO1, PO2, PO3 sont chacun destinés à être montés sur la tête de l’électrobroche 10 par l’intermédiaire d’une interface normalisée, par exemple une interface de type HSK, adaptée pour permettre la transmission de données et de puissance au travers d’une connectique du porte-outil, spécifique à chaque porte-outil, pour l’acquisition des données du ou des capteurs intégrés au porte-outil et l’alimentation et le pilotage du ou des actionneurs intégrés au porte-outil. Ainsi, chaque porte-outil PO1, PO2, PO3 est pourvu d’une connectique spécifique 12 apte à coopérer avec une connectique complémentaire II re- liée à des moyens de transmission de données et de puissance 20 solidaires de l’ électrobroche 10.
[0022] Ainsi, selon l’exemple, la connectique du porte-outil PO1 comporte une voie de puissance, constituée par deux ports de puissance (port positif et port négatif) pour l’actionneur, conçus pour se raccorder à un circuit d’électronique de puissance du système pour recevoir les signaux de puissance, une voie constituée de deux ports (port positif et port négatif) pour le capteur de force, conçus pour se raccorder à un premier circuit de conditionnement de signal du système pour transmettre les signaux de mesure du capteur et une voie constituée de deux ports (port positif et port négatif) pour le thermocouple, conçus pour se raccorder à un deuxième circuit de conditionnement de signal du système pour transmettre les signaux de mesure du thermocouple.
[0023] La connectique du porte-outil PO2 comporte trois voies constituées de six ports pour le capteur d’effort, conçus pour se raccorder à un premier circuit de conditionnement de signal du système pour transmettre les signaux de mesure du capteur, respectivement suivant les trois axes, et une voie constituée de deux ports pour le thermocouple, conçus pour se raccorder à un deuxième circuit de conditionnement de signal du système pour transmettre les signaux de mesure du thermocouple.
[0024] La connectique du porte-outil PO3 comporte quant à elle trois voies constituées de six ports pour le capteur de vibration, conçus pour se raccorder à un circuit de conditionnement de signal du système pour transmettre les signaux de mesure du capteur, respectivement suivant les trois axes.
[0025] Aussi, la connectique complémentaire des moyens de transmission de données et de puissance 20 de l’électrobroche 10 doit pouvoir s’adapter à la connectique spécifique de chaque porte-outil mécatronique destiné à être monté sur l’électrobroche.
[0026] Du fait du placement des capteurs et des actionneurs en repère tournant, les moyens de transmission de données et de puissance 20, respectivement pour l’acquisition des données capteurs et pour l’alimentation et le pilotage des actionneurs, peuvent être réalisés par un collecteur tournant. Le collecteur tournant comprend une ou plusieurs bagues conductrices sur laquelle s’appuient des balais établissant les connexions avec des ports d’entrée du collecteur tournant.
[0027] Aussi, la transmission de donnée et de puissance entre d’une part, les circuits de conditionnement et d’électronique de puissance du système et le porte-outil monté sur l’électrobroche, est effectuée au travers du collecteur tournant. Ce dernier doit pouvoir transmettre les signaux adéquats depuis et vers les différents ports du porte-outil en fonction de la configuration de la connectique du porte-outil.
[0028] Pour ce faire, chaque porte-outil est préférentiellement pourvu d’une étiquette électronique ou d’un tag RFID ou de tout autre dispositif de ce type stockant une information d’identification unique du porte-outil, et qui peut être lu à distance par un lecteur approprié associé par exemple à la commande numérique 30 du système ou, en variante, avec un contrôleur dédié communiquant avec les commande numérique. Ainsi, lorsque le tag RFID du porte-outil se trouve dans le rayon d’action du lecteur, le tag est activé et fournit l’information d’identification unique stockée. Cette information d’identification unique du porte-outil peut ainsi être obtenue aisément via le lecteur associé à la commande numérique 30 du système, lors du changement de porte-outil. Cette information d’identification unique du porte-outil permet de fournir la configuration de la connectique du porte-outil, dès lors que la configuration associée à ce porte-outil a été préalablement renseignée dans une base de données constituée à cet effet.
[0029] Le mode de réalisation décrit en référence à la figure 1 concerne un mode de réalisation où la commande numérique du système d’usinage est prévue pour réaliser l’acquisition des données provenant des capteurs et le pilotage des ac- tionneurs intégrés au porte-outil. Cependant, ces actions ne sont pas nécessairement dévolues à la commande numérique. Ainsi, de façon plus générale et sans sortir du cadre de la présente invention, l’acquisition des données provenant des capteurs et le pilotage des actionneurs intégrés au porte-outil sont réalisés par un organe d’acquisition de donnée et de contrôle, cet organe d’acquisition de donnée et de contrôle pouvant être directement la commande numérique ou un contrôleur dédié indépendant, communiquant avec la commande numérique.
[0030] Selon le mode de réalisation de la figure 1, la commande numérique 30 coopère avec un module de contrôle 31 des circuits de conditionnement et d’électronique de puissance du système. Selon l’exemple de la figure 1, le système comprend deux circuits d’électronique de puissance, respectivement un premier circuit EP I, comprenant trois voies de sortie de puissance destinées à piloter les actionneurs intégrés aux porte-outils mécatroniques (dans cet exemple des moteurs à courant continu sans balais) et un second circuit EP_2, comprenant deux voies de sortie de puissance également destinées à piloter les actionneurs intégrés aux porte-outils mécatroniques (dans cet exemple, un ac- tionneur piézoélectrique haute tension). Le système comprend également selon l’exemple quatre circuits de conditionnement de signal, Acq_l à Acq_4, comprenant chacun deux voies de données pour acquérir les données des capteurs intégrés aux porte-outils mécatroniques. Le nombre de voies de puissance et de données va dépendre des types d’actionneurs et de capteurs susceptibles d’être intégrés dans les porte-outils mécatroniques destinés à être utilisés dans le système. Préférentiellement, un des ports du collecteur tournant pourra être réservé à assurer la constitution d’une masse commune (potentiel zéro). Le module de contrôle 31, qui pilote ces circuits, n’est préférentiellement pas intégré à la commande numérique 30 du système, mais doit communiquer avec la commande numérique 30. Aussi, le module de contrôle 31 est par exemple relié à la commande numérique par l’intermédiaire d’un bus de terrain.
[0031] En fonction du porte-outil monté sur l’électrobroche, le pilotage de l’actionneur intégré et l’acquisition des données des capteurs intégrés nécessitent de relier, au travers du collecteur tournant, la connectique spécifique des ports du porte-outil aux voies de puissance et de données appropriées à cette connectique, des circuits d’électronique de puissance et de conditionnement.
[0032] Pour ce faire, les voies de puissance et de données des circuits d’électronique de puissance EP I et EP_2 et de conditionnement Acq_l à Acq_4 sont reliées aux voies d’entrée du collecteur tournant 20 par l’intermédiaire d’une matrice de commutation 40. La matrice de commutation 40 comporte une pluralité de sorties, si à sl2 selon l’exemple, reliées aux voies d’entrée respectives du collecteur tournant 20, et une pluralité d’entrées, el à el3 selon l’exemple, reliées aux voies de puissance et de données respectives des circuits d’électronique de puissance EP I et EP_2 et de conditionnement Acq_l à Acq_4.
[0033] Le nombre de sorties de la matrice de commutation 40 est ainsi imposé par l’électrobroche et plus précisément par le nombre de voies d’entrée du collecteur tournant 20 de l’électrobroche 10, égal à 12 selon l’exemple de la figure 1. Comme indiqué plus haut, le nombre d’entrées de la matrice dépend quant à lui du type d’actionneurs et de capteurs dans les porte-outils mécatroniques utilisés.
[0034] La matrice de commutation est avantageusement évolutive. Aussi, on doit pouvoir rajouter des lignes d’entrée/sortie en fonction des besoins et si un nouveau type d’actionneur ou de capteur devra être intégré.
[0035] La matrice de commutation 40 est préférentiellement associée à un module auxiliaire de commande 50, qui est piloté par le module de contrôle 31, pour coupler de manière sélective les voies de puissance et de données aux voies d’entrée du collecteur tournant pour configurer une disposition de commutation de la matrice permettant d’adapter le collecteur tournant à la connectique du porte-outil monté sur l’électrobroche.
[0036] La matrice de commutation 40 est composée d’une pluralité de cellules de commutation {Cij}i=i...m, j=i...n, m=13 et n=12 dans l’exemple de la figure 1, formées chacune d’un interrupteur, par exemple un transistor fonctionnant en mode de commutation. Ainsi, en configurant une disposition de commutation des cellules de commutation de la matrice, on peut sélectivement relier les entrées ei de la pluralité d’entrée de la matrice aux sorties sj de la pluralité de sortie de la matrice et partant, relier sélectivement les voies de puissance et de données des circuits d’électronique de puissance et de conditionnement aux voies d’entrée du collecteur tournant. La disposition de commutation de la ma- trice va être configurée en fonction de l’information d’identification unique du porte-outil qui a été obtenue lors d’un changement de porte-outil.
[0037] Ainsi, à la réception de l’information d’identification unique du porte-outil lors du changement de porte-outil, la commande numérique du système communique cette information au module de contrôle 31 , lequel va piloter le module de commande 50 de la matrice de commutation 40 pour configurer la disposition de commutation souhaitée des cellules de commutation, correspondant à la connectique spécifique du porte-outil. Le pilotage du module de commande de la matrice de commutation peut être assuré soit par un bus numérique de communication, soit en utilisant un nombre de lignes d’entrées/sorties dédiées, égal au nombre de cellules de la matrice. De cette manière, le module de contrôle 31 fait commuter les cellules de commutation de la matrice en accord avec l’information d’identification unique du porte-outil obtenu lors du changement de porte-outil.
[0038] A titre d’exemple, une configuration possible de la matrice de commutation pour le porte-outil PO1 consiste à commander à l’état fermé les cellules de commutation C44, Cs,2, Ce, 5, C?,6, Ci2,n,et 613,12 et à commander à l’état ouvert toutes les autres cellules. Ainsi, selon cette disposition de commutation de la matrice, les deux voies d’entrée du collecteur tournant 20 correspondant aux sorties si et s2 de la matrice, prévues pour alimenter les ports de puissance du porte-outil PO1, sont reliées à travers les cellules de commutation C44, Cs,2 à l’état fermé aux deux voies de sortie de puissance du circuit d’électronique de puissance EP_2 reliées aux entrées e4 et e5 de la matrice. Également, les deux voies d’entrée du collecteur tournant 20 correspondant aux sorties s5 et s6 de la matrice, prévues pour être reliées aux ports d’acquisition de données du capteur de force du porte-outil PO1, sont reliées à travers les cellules de commutation Ce, 5, C7.6 à l’état fermé aux deux voies de données du circuit de conditionnement Acq_l reliées aux entrées e6 et e7 de la matrice. Enfin, les deux voies d’entrée du collecteur tournant 20 correspondant aux sorties si 1 et sl2 de la matrice, prévues pour être reliées aux ports d’acquisition de données du thermocouple du porte-outil PO1, sont reliées à travers les cellules de commutation Ci2,i i,et Ci3,i2 à l’état fermé aux deux voies de données du circuit de conditionnement Acq_4 reliées aux entrées el2 et el3 de la matrice. La figure 1 illustre cette disposition de commutation de la matrice configurée pour le porte- outil PO1. Il est supposé ici que la conception de ce porte-outil PO1, à travers son interface 12, place les bornes de l’actionneur intégré en contact avec les bornes d’entrée du collecteur tournant reliées aux sorties si et s2 de la matrice de commutation, les bornes correspondant au capteur de force intégré en contact avec les bornes d’entrée du collecteur tournant reliées aux sorties s5 et s6 de la matrice de commutation et les bornes correspondant au capteur de température intégré en contact avec les bornes d’entrée du collecteur tournant reliées aux sorties si 1 et sl2 de la matrice de commutation.
[0039] Avantageusement, une partie des voies d’entrée du collecteur tournant 20 est privilégiée pour piloter l’actionneur, tandis qu’une autre partie est privilégiée pour la communication avec les capteurs. Ainsi, une première partie des voies d’entrée du collecteur tournant 20 est affectée à la transmission des signaux de puissance pour le pilotage de l’actionneur intégré au porte-outil et une seconde partie est quant à elle affectée à l’acquisition des données de capteur. Selon l’exemple, les voies d’entrée reliées aux sorties si et s2 sont celles privilégiées pour piloter l’actionneur piézoélectrique intégré au porte-outil.
[0040] Selon un mode de réalisation particulier, le nombre de voies affectées aux capteurs intégrés au porte-outil peut être réduit par multiplexage des voies côté porte-outil, puis démultiplexage dans le module de contrôle. Ainsi, par exemple, on peut transmettre toutes les données issues des capteurs embarqués sur une seule voie physique plutôt que plusieurs voies.
[0041] Dans la mesure où le collecteur tournant est doté de la capacité à débrayer piste par piste, le module de contrôle 31 est en outre adapté à piloter le soulèvement des balais du collecteur tournant correspondant aux voies d’entrée non utilisées dans la disposition de commutation configurée. En l’occurrence, pour le porte- outil PO1, il s’agit des voies d’entrée reliées aux lignes de sortie s3, s4, s7, s8, s9 et slO de la matrice de commutation. Autrement dit, ici, on a seulement 6 pistes sur 12 utilisées. On peut donc soulever les balais de ces pistes non utilisées. Cette disposition est particulièrement avantageuse pour augmenter la durée de vie des balais du collecteur tournant. Selon un mode de réalisation particulier, dans un cas où on utilise un porte-outil classique monté sur l’électrobroche, n’intégrant ni capteurs, ni actionneurs, ou bien encore si le porte-outil mécatronique monté sur l’électrobroche n’utilise pas la fonction mécatronique, le module de contrôle 31 pourra commander le débrayage de toutes les pistes du collecteur tournant pour préserver la durée de vie des balais.
[0042] Toujours à titre d’exemple, une configuration possible de la matrice de commutation pour le porte-outil PO2 consiste à commander à l’état fermé les cellules de commutation Cej, C7 ,2, Ce, 5, C8,3, Cg,4, Cio, 5, Ci 1,6, Ci2,6 et Ci3,s et à commander à l’état ouvert toutes les autres cellules.
[0043] Enfin, une configuration possible de la matrice de commutation pour le porte- outil PO3 consiste à commander à l’état fermé les cellules de commutation C6,i, C?,2, Ce, 5, C8,3, C ,4, Cio, 5, CH, 6, et à commander à l’état ouvert toutes les autres cellules.
[0044] Ainsi, lors d’un changement de porte-outil, la commande numérique du système identifie le porte-outil actif grâce à l’information d’identification unique stockée par exemple dans le tag RFID équipant tous les porte-outils. Cette information est communiquée au module de contrôle 31 qui va piloter, via le module de commande 40 de la matrice de commutation, la commutation des cellules de commutation correspondantes, selon les principes exposés ci- dessus.
[0045] Également, la commande numérique est adaptée à sélectionner le service logiciel associé au porte-outil actif identifié en fonction de l’information d’identification unique et va commander de charger le service logiciel associé au porte-outil actif dans le module de contrôle. La commande numérique comprend ainsi une mémoire stockant une pluralité de services logiciels associés à une pluralité respective de porte-outils aptes à être montés sur ladite électrobroche. L’exécution du service logiciel dans le module de contrôle va alors permettre d’implémenter les fonctionnalités pour lesquelles le porte-outil a été conçu et en particulier, va permettre de contrôler l’acquisition des données provenant du ou des capteurs et le pilotage de 1’ actio nneur selon la disposition de commutation configurée.
[0046] Le système présente ainsi l’avantage d’une grande souplesse, puisqu’un nouveau porte-outil mécatronique peut être introduit dans le système simplement en chargeant un nouveau programme dans la commande numérique ou le contrôleur dédié. De surcroît, le système pourra s’adapter à la connectique spécifique requise pour le porte-outil grâce à la matrice de commutation, commandée en fonction de l’information d’identification unique du porte-outil, dont la disposition de commutation va permettre de relier de manière sélective les voies de puissance et de données respectives des circuits d’électronique de puissance et de conditionnement au porte-outil identifié.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Système d’usinage comprenant une électrobroche (10) apte à être alimentée et pilotée par intermédiaire d’au moins un circuit d’électronique de puissance, au moins un porte-outil (PO1, PO2, PO3) apte à être monté à une extrémité de ladite électrobroche, le porte-outil étant agencé pour recevoir un outil d’usinage et étant adapté pour intégrer au moins un actionneur et/ou au moins un capteur, et un organe d’acquisition de donnée et de contrôle adapté pour réaliser l’acquisition de données provenant dudit au moins un capteur par au moins un circuit de conditionnement de signal (Acq_l - Acq_4) et le pilotage dudit au moins un actionneur par ledit au moins un circuit d’électronique de puissance (EP 1, EP 2), au travers d’une connectique (12) dudit porte-outil apte à coopérer avec une connectique complémentaire (II) de moyens de transmission de données et de puissance (20) reliés audit au moins un circuit de conditionnement et audit au moins un circuit d’électronique de puissance, ledit système étant caractérisé en ce qu’il comprend une matrice de commutation (40) comportant une pluralité de sorties (sl- sl2) reliées à des voies d’entrée respectives des moyens de transmission de données et de puissance (20), et une pluralité d’entrées (el-el3) reliées à des voies de puissance et de données respectives dudit au moins un circuit d’électronique de puissance (EP I, EP_2) et dudit au moins un circuit de conditionnement (Acq_l-Acq_4), ledit système comprenant un module de contrôle (31) adapté à recevoir une information d’identification unique dudit porte-outil monté sur l’électrobroche et à configurer une disposition de commutation de la matrice (40) permettant de coupler de manière sélective lesdites voies de puissance et de données auxdites voies d’entrée pour adapter les moyens de transmission de données et de puissance à la connectique du porte-outil identifié.
[Revendication 2] Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’une partie desdites voies d’entrée est affectée au pilotage de l’ actionneur et une autre partie est affectée à l’acquisition des données de capteur.
[Revendication 3] Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit porte-outil comprend des moyens d’identification sous forme d’une étiquette électronique stockant ladite information d’identification unique, apte à être lue à distance par un lecteur associé audit organe d’acquisition de donnée et de contrôle.
[Revendication 4] Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe d’acquisition de donnée et de contrôle comprend une mémoire stockant une pluralité de services logiciels associés à une pluralité respective de porte-outils aptes à être montés sur ladite électrobroche.
[Revendication 5] Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit organe d’acquisition de donnée et de contrôle est adapté à sélectionner le service logiciel associé au porte-outil identifié en fonction de l’information d’identification unique, et est adapté à charger ledit service logiciel sélectionné dans ledit module de contrôle, l’exécution dudit service logiciel dans ledit module de contrôle permettant de contrôler l’acquisition des données provenant dudit au moins un capteur et le pilotage dudit au moins un actionneur selon la disposition de commutation configurée.
[Revendication 6] Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission de données et de puissance comportent un collecteur tournant comprenant une bague conductrice sur laquelle s’appuient des balais établissant les connexions avec lesdites voies d’entrée, ledit collecteur tournant connectant ledit au moins un capteur et ledit au moins un actionneur à l’aide de connexions électriques et transmettant les signaux reçus auxdites voies d’entrée.
[Revendication 7] Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module de contrôle (31) est adapté à piloter le débrayage du ou des balais correspondant aux voies d’entrée non utilisées selon ladite disposition de commutation configurée.
PCT/FR2021/052273 2020-12-10 2021-12-10 Système d'usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant WO2022123186A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21851968.4A EP4259368A1 (fr) 2020-12-10 2021-12-10 Système d'usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2012959 2020-12-10
FR2012959A FR3117391A1 (fr) 2020-12-10 2020-12-10 Système d’usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022123186A1 true WO2022123186A1 (fr) 2022-06-16

Family

ID=74592186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2021/052273 WO2022123186A1 (fr) 2020-12-10 2021-12-10 Système d'usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4259368A1 (fr)
FR (1) FR3117391A1 (fr)
WO (1) WO2022123186A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05154732A (ja) * 1991-11-30 1993-06-22 Nippei Toyama Mechatronics:Kk 工具交換機構を備えた加工装置
JP2003025176A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Incs Inc 工具管理システム
DE202006002269U1 (de) * 2006-02-14 2007-03-29 Pokolm, Franz-Josef Werkzeugaufnahme, Werkzeughalter o.dgl. für CNC-gesteuerte Bearbeitungsmaschinen
WO2020002368A1 (fr) * 2018-06-28 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Outil électrique et connexion de données d'accessoire d'outil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05154732A (ja) * 1991-11-30 1993-06-22 Nippei Toyama Mechatronics:Kk 工具交換機構を備えた加工装置
JP2003025176A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Incs Inc 工具管理システム
DE202006002269U1 (de) * 2006-02-14 2007-03-29 Pokolm, Franz-Josef Werkzeugaufnahme, Werkzeughalter o.dgl. für CNC-gesteuerte Bearbeitungsmaschinen
WO2020002368A1 (fr) * 2018-06-28 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Outil électrique et connexion de données d'accessoire d'outil

Also Published As

Publication number Publication date
EP4259368A1 (fr) 2023-10-18
FR3117391A1 (fr) 2022-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1954447B1 (fr) Outil de vissage a tete d'angle, incluant un capteur de couple monte sur l'arbre de sortie, et module de transmission correspondant
EP1844230A1 (fr) Gestion du fonctionnement d'un alterno-demarreur de vehicule automobile
EP1851008A1 (fr) Outillage comprenant au moins un organe rotatif et des moyens de mesure de frequences vibratoires dudit organe en vue de determiner son etat d'usure, unite de controle et procede correspondants
WO2022123186A1 (fr) Système d'usinage comportant un porte-outil apte à intégrer des capteurs et/ou des actionneurs en repère tournant
EP1590713B1 (fr) Robot multi-axes equipe d'un systeme de commande
EP1139556A1 (fr) Dispositif, procédé et programme de commande de moteur électrique
CH714887B1 (fr) Broche d'usinage.
EP3835889B1 (fr) Dispositif automatique de remontage de montre a mouvement rotatif
EP1917514A1 (fr) Procédé et montage d'alimentation électrique d'un composant actif autonome
WO2009024713A1 (fr) Dispositif de generation de plasma radiofrequence
EP3376823B1 (fr) Dispositif de communication
FR2974653A1 (fr) Batterie de traction equipee d'un dispositif de gestion de batterie
WO2010000859A1 (fr) Ensemble de commutation pour haut de colonne de direction de véhicule automobile, ensemble et procédé de commande correspondants
FR3098908A1 (fr) Capteur sans contact pour véhicule automobile
EP3623827A1 (fr) Puce électronique à entrées/sorties analogiques comprenant des moyens d'auto-diagnostic
EP4346090A1 (fr) Dispositif de gestion de moteur et système de démarrage et de protection de moteur comprenant un tel dispositif de gestion de moteur
EP1231563A1 (fr) Alimentation asservie pour liaison serie, de type maitre esclave
WO2006059008A1 (fr) Gestion du fonctionnement d'un alterno-demarreur de vehicule automobile
WO2013029954A1 (fr) Systeme de supervision embarque d'une machine a partir d'un terminal portable
FR2894505A1 (fr) Ensemble d'outillage comprenant au moins un outil et un bloc de controle de l outil, relies par une liaison cablee assurant le transfert d'alimentation et de donnees
EP3531138B1 (fr) Procédé d'échange de données dans un équipement électronique, équipement électronique, véhicule ferroviaire et installation ferroviaire associés
WO2024074798A2 (fr) Systeme de travail de piece comprenant une machine-outil, et procede de travail correspondant
WO1998036340A1 (fr) Circuit d'alimentation d'un composant electronique dans une machine de tests
FR3132804A1 (fr) Moteur electrique a codeur de rotation
CN114342207A (zh) 用于控制和调节可充电电池的方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21851968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021851968

Country of ref document: EP

Effective date: 20230710