Mise au point d'un appareil à retomber dans le pas

[PUSSY]

Bonjour,

Pour bien comprendre le problème, un peu de théorie est utile :
L'appareil à retomber dans le pas
http://serge79.over-blog.com/article-33092126.html
utilise deux principes complémentaires :

1) Le système roue (le pignon de l'appareil) – vis sans fin (la vis mère).
2) Le système pignon (celui de l'appareil) – crémaillère (la vis mère).

Lorsque le trainard (l'appareil) est immobile sur le banc du tour et que la vis mère tourne, l'appareil "compte" le nombre de tour fait par la vis mère (système 1). Si la vis mère fait 1 tour, le pignon tourne de 1/Z tour s'il à "Z" dents.
Lorsque le trainard se déplace sur le banc, que la vis mère tourne ou non, l'appareil corrige l'affichage du nombre de tour par le principe N°2. Si le trainard se déplace de 1 pas de vis mère, le pignon tourne de 1/Z tour.
Lorsque la vis mère est embrayée, l'appareil ne bouge pas (les deux principes agissant simultanément en sens opposé).
Réaliser un tel dispositif sur un tour qui n'est pas équipé d'origine du dispositif s'avère quelquefois impossible. De plus, pour les pas "exotiques", le nombre de tours à surveiller est trop grand et l'appareil "classique" ne convient pas.
Reproduire le fonctionnement de ce dispositif avec un système électronique me parait inutile et inutilement compliqué.
Le principe de base est que le numérateur du rapport "pas à faire/pas vis mère", réduit à sa plus simple expression, est le nombre de tours (X) que la vis mère doit faire entre chaque possibilité d'embrayage.
C'est sur cette base que j'ai "bricolé" mon système élémentaire, en imposant l'embrayage UNIQUEMENT lorsque le trainard est dans sa position initiale :

https://www.usinages.com/threads/appareil-a-retomber-dans-le-pas-pour-8-eur.69108/

Mais ce bricolage est à améliorer.

Mon système "compte" sans s'arrêter et oblige à "travailler" avec les multiples du nombre "X".
Il est plus judicieux de "décompter" à partir de ce nombre "X" et arrivé à "0", de recommencer.
Il est inutile (et trop compliqué) d'arrêter de décompter quand la vis mère est embrayée.
Il est trop compliqué de corriger l'affichage en fonction du déplacement du trainard.
Compte tenu des deux constats précédents, le dispositif "tournera" en permanence, mais l'affichage ne se fera que lorsque le trainard sera dans sa position initiale (butée de banc équipée d'un contact).
Lors de certain embrayages, il y a parfois des "rebonds" et un affichage erroné. Il s'en suit un décalage de l'outil au prochain embrayage.
Choisir un système disque à encoches (fentes) – capteur à fourche en lieu et place de l'aimant, basique, peu fiable et délicat à régler.
Choisir un nombre d'impulsions / tour de la vis mère supérieur à 1. Un décalage de quelques 1/10 ou 1/16 tr n'aura pas une grande influence !

J'imagine deux compteurs-décompteurs en cascade, le premier (compteur) pour compter le nombre d'impulsion/tour de vis mère (10 ou 16) et qui déclenchera à chaque bouclage un deuxième (décompteur) préprogrammé (réglage) pour la valeur "X".
(Une autre possibilité serait de "travailler" en comptant le nombre de tours de la broche, c'est-à-dire en utilisant le dénominateur de la fraction réduite).

D'autre part, il serait "bon" que le "0" indiquant la possibilité d'embrayer la vis mère apparaisse un peu AVANT le moment propice, par exemple en ajoutant un poussoir que l'on actionnerait le nombre voulu de fois, après l'initialisation du départ, pour créer l'avance qui convient bien.

Les souhaits étant posés, j'en appelle aux membres plus compétents que moi pour finaliser ce projet.
Dans l'intérêt de la communauté, je souhaite que toutes les questions liées à la définition des besoins et que les solutions apportées à ce projet soient faite dans ce post UNIQUEMENT et NON par "MP" !

Merci d'avance,
PUSSY.

 

[eternity78]

Salut,

je n'ai hélas pas les compétences pour te venir en aide sur ce sujet, cependant le sujet est intéressant et concerne je pense un grand nombre d'utilisateurs.

Quitte à s'engager dans une réalisation plus tournée électronique que mécanique, ne serait-il pas judicieux de partir sur un montage à base d'ARDUINO pour la gestion des "impulsions" et autres informations utiles ?
=> Un peu sur le principe des "DRO" à base de Kit Arduino
Le "faible" coût et les possibilité offerte par ces kit serait une bonne base (pour qui maitrise l’électronique )

En tout cas je suivrais avec intérêt ce topic

 

[PUSSY]

Bonjour,

Je suis ouvert à toute proposition et suis prêt à faire tous les essais nécessaires, si l'on m'aide dans la partie "électronique" .

Cordialement,
PUSSY.

 

[lion10]

Bonjour

J'avais vu sur le forum qu'il existe une technique dite de filetage au repère qui permet de retomber dans le pas.

Si cette méthode conduit aussi à réussir des filetages et qu'elle est aussi polyvalente il faudrait voir s'il est plus judicieux de partir sur telle ou telle solution.

D'après ce que j'en ai lu la limite c'est qu'il faut avoir accès à la vis mère. Ensuite se pose peut être la rapidité d'une solution selon la longueur de la pièce à fileter.


cdlt lion10

 

[lion10]

Bonjour

D'après ce que je comprends de l'appareil mécanique :

Le pignon tourne lorsque la vis mère est embrayée et il tourne aussi lorsque l'on avance le trainard.

En terme de capteur ou information il faut donc :
-détecter la rotation de la vis mère et calculer la rotation de la vis mère,
-détecter la translation du trainard et calculer l'avancée du trainard.

Le premier point se fait donc par un capteur style roue percée sur la vis mère ou vis d'avance et filetage pour les petits tours.
Le deuxième point se fait par un système de pignon comme sur l'appareil mécanique.

Pour distinguer ce qui fait tourner l'appareil à retomber dans le pas électronique le logiciel aura donc l'information sur la vis mère tourne-t-elle ou pas.

En terme d'interface homme machine :
-Un bouton poussoir pour sélectionner la rapidité à laquelle l'opérateur veut être averti avant l'échéance de l'instant "embrayer la vis mère",
-Un affichage à led pour indiquer les informations sur l'arrivée de cet instant d'embrayage,
-Un buzzer émettant un son de plus en plus rapproché avant l'instant d'embrayage,
-Un rotacteur pour sélectionner le pas de filetage,
-Un rotacteur pour choisir l'option vis multi filets,
-L'utilité d'un afficheur lcd avec un bouton poussoir pour sélectionner le pas est à voir, sachant que des roues codeuses ou rotacteur le permettrait. Tout dépend le nombre de pas. mais aussi des paramètres à configurer selon le tour.
-Un bouton arrêt marche du son du buzzer,
-Un bouton pour préciser si le pas est à gauche ou à droite (si c'est nécessaire)
-Un bouton on/off.

En terme de connectique :
-alimentation externe s'il ne s'agit pas d'une pile,
-un connecteur pour déporter un affichage simplifié de quelques voyants affichant le décomptage dans le champs visuel de l'opérateur , par exemple proche de sa dro s'il en a une.
-connecteur de liaison vers le détecteur de rotation de la vis mère, roue percée en bout de vis mère,
-connecteur de liaison au détecteur de translation du trainard, pignon comme à l'origine sur l'appareil mécanique.
Cette connectique permettra à chacun de d'adapter la mécanique des capteurs tel qu'il l'entend et en fonction de la place sur sa machine.
-connecteur de programmation du micro controleur.

Fonctionnalités particulières :
-Une fonction de diagnostic pour aider l'utilisateur qui installera son appareil pour lui indiquer la défaillance d'un ou plusieurs capteurs,
-Une fonction de surveillance pour signaler toute panne de connectique de l'équipement. En effet des copeaux pourraient trouver plusieurs façons pour alterer le fonctionement,
-Le logiciel pourrait éventuellement permettre l'affichage du moment opportun d'embrayage pour faire des vis à plusieurs filets.

Environnement, contraintes particulières :
-Un point à considérer , un logiciel "durci" compte tenu de l'environnement électrique certains utilisateurs ayant des variateurs de fréquence,
-Des signaux différentiels pour les capteurs permettant de les éloigner de l'appareil , certains tours étant assez large,
-Une électronique faite de composant facilement approvionnable, privilégiant l'intégration afin de limiter autant que possible le nombre de circuit intégré,
-Une électronique utilisant des composants à piquer ou éventuellement CMS mais facilement soudable pour chacun,
-Un codage en langage C classique qui pourra être transcrit par ceux qui le désire dans des langages moins universels , caducs,
-Une modularité permettant de mettre en évidence les fonctions matérielles dépendantes du micro-contrôleur afin de laisser à chacun la possibilité d'adapter facilement même s'il n'est pas habitué à des plateforme avec surcouche style "xxnuo".

Le choix du coeur micro-contôleur pourrait ne pas faire conscensus, mais il n'est pas la priorité. Il pourrait être envisageable de réaliser plusieurs versions .

En terme de paramétrage utilisateur, "paramètre usine " de l'appareil à retomber dans le pas :
-pas de la vis mère,
-nombre de dent du pignon de l'indicateur,
-nombre de trou de la roue percée en bout de vis mère.

cdlt lion10

 

[PUSSY]

Bonjour,
Voilà à peut près résumé ce qu'il faut, SAUF que la détection du déplacement du trainard n'est pas utile si l'on
s'astreint à embrayer lorsque le trainard est dans sa position de départ, c'est pourquoi je préconise une butée de banc avec
un contact et l'affichage SI le trainard est en butée ! Mon prototype montre l'inutilité de ce contrôle.
Le pas de la vis mère n'a aucune importance car il suffit de "rentrer" le numérateur de la fraction simplifié, à charge pour
l'utilisateur de faire le calcul en fonction du pas à faire et de celui de sa vis mère.
Pour les vis à plusieurs filets, il faut peut-être privilégier le décalage avec le petit chariot.
Pas à gauche ou à droite, aucune importance !
Le buzzer me parait inutile.
Quand aux parasites causés par les variateurs, je n'y avais pas pensé.

Je vais chercher les nombres dont je peux avoir besoin pour un premier schéma-essai, quitte à évoluer ensuite en ajoutant des fonctionnalités.

Cordialement,
PUSSY.

 

[PUSSY]

Bonjour à tous,

Alors, personne pour mettre au point un appareil à retomber dans le pas pour
TOUS les filetages et SANS roues dentées ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[PUSSY]

Bonjour,

L'ARDUINO ne parait pas si complexe que cela, mais vu le niveau où je suis, il me faudra du
temps pour arriver à quelque chose de valable.
N'y aurait-il pas un gentil membre pour me dépanner ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[lion10]

Bonsoir

En relisant le principe à savoir ne compter que le numérateur correspondant au nombre de tour que la vis mère doit faire je ne comprends pas :
-Pourquoi on n'a pas besoin de connaître la position du mandrin comme dans le filetage aux repères ?
-En comptant le numérateur on prends pour hypothèse que le pas effectué est supérieur au pas de la vis mère . Comment fait on dans le cas contraire ?
-Le rapport n'est pas forcément entier et peut en généralisant s'exprimer sous la forme X / Y et pas seulement 1/Y ou X, il doit manquer donc une chose ?

Si la pièce à fileter est longue et prend tout l'espace entrepointe la butée ne peut pas être fixée à droite du banc faute de place, ne doit-on pas gérer une butée avec contact à gauche et non à droite donc ?
De même si le filetage est à gauche c'est normalement la butée de gauche qui est utilisée.
Dans ces 2 cas les capteurs (broche et vis mère ) verraient des disques tourner dans le sens contraire au cas de base mais ils délivreraient quand même des impulsions.

Il faudrait donc prévoir peut être 2 butées avec chacune un contact et selon la taille de la pièce ou le sens du filetage prendre en considération que la bonne butée et son contact dédié ?

Enfin en parcourant des doc on parle pour retomber dans le pas d'une méthode dite "à la longueur" basée sur le ppcm et "aux repères". Ces 2 méthodes sont à peu près claires pour moi et exposées aussi sur le forum (pas la peine de revenir dessus) , mais la méthode proposée ici je ne vois pas quel nom porte -t-elle et je n'en trouve pas trace clairement dans la littérature (ne compter que le numérateur...) ?

Est elle donc bien polyvalente ou est elle restreinte à des pas de filetages basiques excluant de fait des pas en pouces ou en multiple de PI dit pour vis sans fin ?

cdlt lion10

 

[PUSSY]

Bonsoir
En relisant le principe à savoir ne compter que le numérateur correspondant au nombre de tour que la vis mère doit faire je ne comprends pas :
-Pourquoi on n'a pas besoin de connaître la position du mandrin comme dans le filetage aux repères ?

Dans le "filetage au repères", on tient compte de la position du mandrin car on ne compte pas les nombres de tours de la vis
mère, mais on se réfère UNIQUEMENT à sa position angulaire (/ banc). Il faut donc AUSSI vérifier la position angulaire du mandrin pour être sûr de la synchronisation !

Si je dois usiner une vis au pas "p" avec une vis mère au pas "P" :

- l'outil doit avancer de "p" mm pour un tour de broche.
- la vis mère doit donc tourner de "p/P" tour.
J'ai la synchronisation si la broche fait "P" tours (déplacement de l'outil de "p x P" mm) et si la vis mère a fait "p" tours
("rot n / tour de broche x nb tour de broche x pas vis mère" = "(p/P) x P x P" = "p x P" mm !) (CQFD).

Si la broche fait "p" tours complets et si la vis mère fait "P" tours complets, je me retrouverai dans la configuration du départ.

La méthode donnée avec l'appareil à retomber dans le pas dit "la fraction pas à faire / pas vis mère", réduite à sa plus simple expression (donc irréductible ET en nombres ENTIERS) est "Nombre de tours faits par la vis mère / nombre de tours faits par la broche" durant le même temps (on à bien "p/P" ou la fraction réduite équivalente !).
L'appareil à retomber dans le pas "COMPTE" le nombre de tours faits par le vis mère et ne se préoccupe pas donc pas de la position du mandrin, tout comme mon prototype !

-En comptant le numérateur on prends pour hypothèse que le pas effectué est supérieur au pas de la vis mère . Comment fait on dans le cas contraire ?
-Le rapport n'est pas forcément entier et peut en généralisant s'exprimer sous la forme X / Y et pas seulement 1/Y ou X, il doit manquer donc une chose ?

Ceci est faux : prenons l'exemple d'un pas de 0,6mm / V.M. au pas de 3 mm.
0,6/3 = 0,1/0,5 = 1/5. Je peux donc embrayer tous les 1 tour de vis mère !

Si la pièce à fileter est longue et prend tout l'espace entre-pointe la butée ne peut pas être fixée à droite du banc faute de place, ne doit-on pas gérer une butée avec contact à gauche et non à droite donc ?

La buté se fixant sur les guidages du trainard, elle peut très bien cohabiter A COTÉ de la contre-pointe qui utilise d'autres guidages !
A la limite (cas où le trainard possède deux prolongements qui viennent de chaque coté de la contre-pointe, il suffit d'équiper la contre pointe d'un contact et de s'en servir de butée !

De même si le filetage est à gauche c'est normalement la butée de gauche qui est utilisée.
Dans ces 2 cas les capteurs (broche et vis mère ) verraient des disques tourner dans le sens contraire au cas de base mais ils délivreraient quand même des impulsions.

La butée (dans mon cas, car l'appareil "classique" n'en a pas besoin) doit de situer AU DÉPART du filetage !
Donc soit à droite, soit à gauche selon de sens où l'on usine (et non le sens du filetage !.
L'appareil (classique ou le mien) compte les nombres de tours faits par la vis mère, quelque soit le sens de rotation !

Il faudrait donc prévoir peut être 2 butées avec chacune un contact et selon la taille de la pièce ou le sens du filetage prendre en considération que la bonne butée et son contact dédié ?

La même peut servir en changeant le sens du doigt de butée, à chacun de voir selon ses préférences.

Enfin en parcourant des doc on parle pour retomber dans le pas d'une méthode dite "à la longueur" basée sur le PPCM et "aux repères". Ces 2 méthodes sont à peu près claires pour moi et exposées aussi sur le forum (pas la peine de revenir dessus) , mais la méthode proposée ici je ne vois pas quel nom porte -t-elle et je n'en trouve pas trace clairement dans la littérature (ne compter que le numérateur...) ?

Ma méthode dérive de la méthode décrite dans "utilisation de l'appareil à retomber dans le pas" (où l'on ne tient compte QUE du numérateur de la fraction, soit dit en passant) à la différence que, comme je ne dispose pas du système "pignon-crémaillère" (qui corrige l'affichage du nombre de tour en fonction de la place du trainard sur le banc) je doit assigner une position de référence au trainard, d'où la butée.

Est elle donc bien polyvalente ou est elle restreinte à des pas de filetages basiques excluant de fait des pas en pouces ou en multiple de PI dit pour vis sans fin ?
cdlt lion10

Sur les vidéos, j'ai fais l'essai avec un filetage de 36 filets au pouce puis avec un filetage au pas 0,75 module.
L'avantage de mon système est qu'il n'a pas besoin de roues pour fonctionner et qu'il pourra à l'avenir, se placer n'importe où l'opérateur voudra le placer !

En espérant avoir été suffisamment clair,
cordialement,
PUSSY.