Brevet FR2002516A1 — publié le 19691017

La présente invention se rapporte à des dispositifs d'exploration de positions et, plus particulièrement,.à un dispo-, sitif électromécanique d'exploration pour mesurer et décrire la position d'un point dans l'espace par des coordonnées sphériques. 5 Un objet principal de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif perfectionné d'exploration pour mesurer et décrire la position d'un point dans l'espace, d'une manière reproductible avec précision, en employant des coordonnées sphériques pour définir la position du point, le dispositif impli-10 quant des composants relativement simples, étant faciles à mettre en fonctionnement et étant construits et agencés pour avoir une dépendance inhérente entre les axes pour ces indicateurs de position d'axe, afin de limiter et de minimiser l'erreur de position. 15 Un autre objet de la présente invention est de prévoir une. combinaison de dispositif d'exploration électrique et mécanique, pour mesurer et décrire la position d'un point dans l'espace par des coordonnées sphériques pour décrire des emplacements de point que l'on ne pouvait pas précédemment localiser, sauf par 20 l'utilisation de coordonnées cartésiennes, le dispositif employé impliquant un nombre relativement faible de parties, étant facile à fabriquer et étant facilement adaptable à l'utilisation dans un grand nombre d'applications comme dispositif de mesure à deux dimensions ou à trois dimensions, et comme dispositif 25 passif pour mesurer l'emplacement de point à titre d'inspection, ou comme partie active d'une machine, par exemple une machine de perçage ou de meulage, pour indiquer une position immédiate ou pour utiliser ces indications pour envoyer des signaux de réaction afin de contrôler le fonctionnement d'une machine. 30 Un autre objet encore de la présente invention est de pré voir un dispositif perfectionné électromécanique d'exploration de positions, utilisant des coordonnées sphériques pour définir des positions dans l'espace, le système minimisant des erreurs précédemment présentes dues à des voies, telles que celles uti-35 lisées dans les systèmes à coordonnées cartésiennes préalablement utilisées, le dispositif selon des caractéristiques de la présente invention employant des parties qui sont plus légères et plus précises que celles de dispositifs existant ou préalablement utilisés, et les éléments du système selon des caracté— 40 ristiques de la présente invention ayant une dépendance entre 69 04530 2 2002516 eux, en assurant ainsi la précision de l'emplacement de la position, indépendamment de la précision des voies, de ce fait, le dispositif selon des caractéristiques de la présente invention peut être fabriqué à un prix de revient relativement faible parce 5 qu'un usinage très précis n'est pas absolument essentiel. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront d'après la description suivante, en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1 est une vue en plan fragmentaire agrandie d'une 10 table de support de pièces, objets, ou articles pourvue d'un dispositif électromécanique d'exploration de positions, construit selon des caractéristiques de la présente invention. La figure 2 est une vue en élévation latérale de la table et du dispositif de la figure 1. 15 La figure 3 est une vue en coupe verticale transversale, prise sensiblement sur la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est un diagramme pour illustrer comment un point dans l'espace peut être défini par des coordonnées sphé- l riques, c'est-à-dire par des coordonnées d'angle et de distance. 20 La figure 5 est une vue en coupe verticale transversale fragmentaire agrandie, prise.sensiblement sur la ligne 5-5 de la figure 3. La figure 6 est un diagramme de câblage représentant un circuit typique de calcul électrique qui peut être employé en 25 relation avec le dispositif des figures 1 à 5, pour former un dispositif d'indication de position selon des caractéristiques de la présente invention, dans un environnement à deux dimensions. La figure 7 est une vue en élévation fragmentaire agrandie 30 d'une partie de la plaque de support de la barre de distance et de cette même' barre dans une forme modifiée de la présente invention. La figure 8 est une vue en coupe verticale transversale agrandie, prise sensiblement sur la ligne"8-8 de la figure 7, et 35 La figure 9 est un diagramme en bloc représentant un cir cuit de calcul qui peut être utilisé avec le dispositif selon des caractéristiques de la présente invention, pour former un dispositif d'indication de positions dans un environnement à trois dimensions. 40 Un objet principal de la présente invention est de prévoir 69 0'V5:Û 3 2002516 un dispositif utilisant un équipement électrique classique ou disponible dans le commerce, avec des parties mécaniques relativement simples et facilement construites, pour mesurer et décrire la position d'un point dans l'espace par aes coordonnées 5 sphériques et pour éviter les difficultés sérieuses rencontrées jusqu'à présent dans la construction d'un dispositif employant des coordonnées cartésiennes, par exemple en employant des "tables YX" en combinaison avec des dispositifs pour mesurer la coordonnée Z, afin de définir un point par ses coordonnées 10 XYZ. Les principales difficultés avec ces dispositifs de mesure de coordonnées cartésiennes tels que les tables XY et des dispositifs semblables, basés sur le système cartésien, est l'indépendance des divers indicateurs de position de coordonnées les uns par rapport aux autres. Par exemple, supposons que l'indi-15 cateur de position de l'axe X soit verrouillé avec l'entraîneur d'axe X (tel qu'une vis mère ou analogues), et le chariot du dispositif doit se déplacer le long d'une ligne droite parallèle à l'axe X. Au point de vue mathématique, ceci est décrit par Y = K, X = constante. K représente la valeur de la coordonnée Y 20 à n'importe quel point particulier. Par suite de son impossibilité pratique de créer des voies parfaitement rectilignes, il est impossible pour le chariot de suivre le chemin désiré sans avoir une certaine légère déviation de sa valeur de coordonnée X. Cependant, cette déviation n'est pas mesurable parce que 25 l'indicateur de position d'axe X est verrouillé à sa valeur normale. Par suite de cette limitation d'indépendance, de grands soins et beaucoup de dépenses sont impliqués dans l'effort exigé pour limiter et minimiser ces erreurs de position non intentionnelles. Le but de la présente invention est de prévoir l'explo-30 ration de position avec une dépendance inhérente entre axe de ces indicateurs de positions d'axes. Ainsi, dans les systèmes antérieurs employant des coordonnées cartésiennes, une erreur non détectable dans le Travail le long de Y, par exemple, peut être introduite dans la mesure le long de X etc... puisque les 35 trois mesures de coordonnées sont indépendantes. Dans le dispositif selon des caractéristiques de la présente invention, on utilise des mesures de fonction d'angle aouble et de distance pour obtenir les coordonnées de position, les mesures étant couplées entre elles, si bien que tout écart d'une mesure pro-40 duira un effet sensiblement compensateur sur les autres mesures, 69 04530 4 2002516 tous les dispositifs étant excités simultanément et étant simultanément fixes, de sorte que les résultats de lecture sont simultanément obtenus sans occasion d'erreurs qui peuvent être présentes dans les systèmes employant une séquence de lectures, 5 comme dans les systèmes de coordonnées cartésiennes employés dans le passé. En se référant aux dessins, 11 désigne généralement un exemple typique d'un dispositif électromécanique de localisation de position à trois dimensions, construit selon des caractéris-10 tiques de la présente invention. Le dispositif 11 comprend une table horizontale 12, employée comme surface de référence sur laquelle devra être supporté un objet sur lequel un point doit être placé et pour lequel des données de localisation reproductibles doivent être obtenues. La table 12 est pourvue d'une 15 entaille 13 et les bras respectifs verticaux de support de balancier 14 et 15 sont rigidement fixés à la table sur des côtés opposés de l'entaille. TJne console de balancier, désignée généralement par 16, a des bras latéraux respectifs 17 et 18 qui pivotent vers les parties supérieures des bras verticaux 14 et 20 15 sur un axe horizontal commun, ayant les arbres de pivot respectifs 19 et 20. Le bras vertical 14 est pourvu d'une vis horizontale à aile 61 engagée par filetage dedans, pouvant être engagée pour un verrouillage dans un évidement 62 prévu dans le bras latéral 17 pour verrouiller, par moment, la console de 25 balancier 16 dans une première position avec son axe vertical, dans un but qu'on décrira maintenant. Un élément de console 21 est fixé au bras vertical 15 et on y monte une unité classique de calcul ou de résolution dont l'arbre de fonctionnement est rigidement connecté coaxialement 30 à un élément d'arbre 20, associé à la console de balancier 16 ; de ce fait, 1*'unité de résolution 22 est agencée pour former un effet electrique mesurable, tel qu'une variation de résistance, d'impédance, d'angle de phase ou analogues, selon la rotation angulaire de la console de balancier 16 autour de l'axe hori-35 zontal défini par les éléments d'arbre 20 et 19. Comme on l'indiquera ultérieurement, le dispositif de résolution peut être d'un type classique fournissant des effets électriques correspondant aux fonctions sinusoïdale et cosinusoïdale de l'angle associé de rotation. A titre d'indication, l'angle représentant 40 la rotation autour de l'axe horizontal défini par les éléments 69 0"530 5 2002516 d'arbres 20 et 19 est désigné par la lettre grecque 8 et en conséquence ce symbole est appliqué au dispositif de résolution 22 sur la figure 3. Le dispositif 22 est de construction classique et peut avoir n'importe quelle forme convenable, la forme la 5 plus simple étant probablement celle utilisant des potentiomètres avec des contacts glissants couplés en tandem, semblables à celui illustré schématiauement sur la figure 6, qu'on expliquera maintenant plus en détails. La console de balancier 16 est pourvue de la partie de 10 corps principal dépendante 25, généralement cylindrique, dans laquelle est tourillonné axialement un arbre de balancier 26 qui est perpendiculaire à l'arbre horizontal défini par les éléments 20, 19» et dont l'axe coupe l'axe de l'arbre horizontal en un point central désigné par 0 sur la figure 3. L'axe de l'arbre 15 de balancier 26 est verrouillé en position verticale quand la vis de serrage 61 est engagée en étant bien serrée dans l'évide-ment 62, tel que mentionné ci-dessus. Un disque de recouvrement 17, rigidement fixé à l'extrémité de fond de l'élément de corps 25, sur lequel est monté un dis-20 positif classique de résolution 28, semblable au dispositif 22, est agencé pour fournir des variations électriques correspondant aux fonctions de l'angle de rotation de l'arbre de balancier 26 autour de son axe, cet angle étant désigné par la lettre grecque sur la figure 5. Ainsi, le dispositif de résolution 28 25 peut comprendre des potentiomètres ayant des enroulements respectifs 23 et 30 montés rigidement par rapport au disque de recouvrement 27 et engagés par des contacts respectifs mobiles 24 et 31, mécaniquement couplés à l'élément d'arbre opératoire 29 du dispositif de résolution, le contact glissant 24 étant 30 agencé pour fournir une lecture selon le cosinus de l'angle rf, et le contact glissant 31 étant agencé pour fournir une lecture selon le sinus de l'angle tel qu'expliqué à présent. Des dispositifs convenables de lecture d'information peuvent être employés avec le potentiomètre des dispositifs de 35 résolution respectifs, par exemple, chaque dispositif de résolution peut être pourvu de dispositifs de mesure respectifs Vc et V connectés sur les contacts mobiles et les bornes d'extrémité s des potentiomètres associés das. dispositifs de résolution. Par exemple, comme on le représente sur la figure 6, un dispositif 40 de mesure Vc de lecture de cosinus est connecté sur le contact 69 0-530 6 2002516 mobile 24 et la borne d'extrémité 33 associée à l'enroulement de potentiomètre 23 et le dispositif de mesure V de mesure de sinus est connecté sur le contact mobile 31 et la borne a'extrémité 34 de l'enroulement de potentiomètre 30. 5 Le dispositif de calcul ou de résolution 22 peut être pour vu de dispositifs de lecture semblables à ceux associés aux dispositifs de résolution 28, comme cela est illustré schématique-ment sur la figure 9. Une plaque de support est rigidement fixée à l'extrémité 10 supérieure de l'arbre de balancier 26 et s'étend perpendiculairement à cet arbre. La plaque 36, dans une position verticale normale de l'arbre de balancier 26, à savoir lorsque .la vis 61 s'engage dans l'évidement 62 en provoquant un verrouillage, s'étend horizontalement, c'est-à-dire parallèlement à la table 15 principale de support 12. Une barre de distance 37 est supportée pour pouvoir coulisser sur la plaque 36 en vue d'un mouvement longitudinal parallèle par rapport à cette plaque, par exemple en étant supporté de manière à pouvoir coulisser dans des ensembles respectifs ae paliers à'rouleaux 38 et 39 à double V, 20 prévus sur la plaque 36, et étant espacés sur les côtés opposés du point zéro 0, tel que représenté sur la figure 5. La barre de distance 37 peut avoir n'importe quelle section convenable et peut être convenablement pourvue de moyens pour empêcher sa rotation autour de son propre axe, par exanpte ëfle peut avoir une 25 section transversale circulaire et peut être pourvue d'une rainure de clavette longitudinale de fond 40, recevant un ou plusieurs éléments de rouleaux 41 tourillonnés sur la plaque 36, tel que représenté sur la figure 5. Un agencement à titre de variantes est illustré en détail sur les figures 7 et 8 où la 30 barre de distance, désignée en 37', est pourvue de quatre méplats longitudinaux 70 a espacement égal, par exemple, deux méplats latéraux 70, 70 diamétralement opposés, s'étendant verticalement, et deux méplats supérieur et -inférieur 70, 70 diamétralement opposés et s'étendant horizontalement. La barre 35 de distance est supportée dans plusieurs ensembles de paliers à rouleaux désignés généralement par 38', chaque ensemble comprenant une charpente rectangulaire inclinée 71 rigidement fixée sur la plaque de support, désignée par 38'. Des paires respectives d'éléments de rouleaux en V 42', 42' ayant des 40 surfaces tronconiques intérieures de rouleaux 73 s'engageant 69 0-1530 7 2002516 en formant support avec les méplats longitudinaux 70, comme on le représente sur la figure 8, sont tourillonnées dans chaque charpente 71 sur des faces opposées de la barre de distance 37' . Comme on peut le voir d'après la figure 8, les surfaces de rou-5 leaux tronc oni que s de chaque élément de rouleau 42' s'engagent respectivement dans un méplat vertical et dans un méplat horizontal de la barre de distance 37', de sorte que les rouleaux fournissent respectivement des surfaces opposées de contact par roulement sur les faces opposées de la barre de distance 37', 10 ainsi que sur leur sommet et leur fond. L'agencement représenté sur les figures 7 et 8 assure ainsi le maximum de stabilité et de régularité de fonctionnement de la barre de distance dans ces unités de palier de support. Comme on le représente sur la figure 7, les charpentes 71 15 peuvent être montées de manière à pivoter sur des blocs de support 75 de manière à permettre leur réglage par rotation autour des axes, tels que l'axe 76 représenté sur la figure 8, parallèles à et placés entre les axes des éléments de rouleaux 42', 42', chaque axe 76 coupant l'axe longitudinal de la barre de 20 distance 37' perpendiculairement. Les charpentes ou bâtis 71 peuvent être pourvues de parties de base circulaires 77 ayant de fentes concentriques en arc 78 à travers lesquelles sont engagées des vis de serrage 79 engagées par filetage dans les blocs associés 75 pour serrer ces charpentes 71 en positions 25 réglées en maintenant les contacts positifs de leurs surfaces de rouleaux tronconiques 73 avec les méplats 70 de la base de distance 37". Comme cela apparaîtra d'après la figure 8, l'axe 76 est à 45° sur l'horizontale, correspondant à l'inclinaison de 45° de 30 la plaque de base circulaire 77 de la charpente de rouleau associée 71 . îî'importe quel nombre convenable d'ensembles de paliers de. support 38 ou 38' peut être employé pour la barre de distance 37 ou 37'> suffisant pour maintenir la barre de distance 35 parallèle. avec précision à la plaque 36 ou 36' à tout moment, c'est-à-dire pour maintenir la barre de distance perpendiculaire avec précision à l'axe de l'élément d'arbre de balancier 26, le point zéro 0 étant placé sur l'axe central de la barre de distance. Ainsi, dans l'exemple de réalisation 40 typique illustré sur les figures 1 à 5, les ensembles 38 et 39 69 045*0 8 2002516 peuvent être placés symétriquement sur des faces opposées du point central 0, comme on le représente sur la figure 5, le rouleau de clavetage auxiliaire 41 étant placé à une distance substantielle en avant de l'ensemble 39» c'est-à-dire dans la 5 direction de prolongement de la barre de distance, le rouleau 41 étant intimement reçu dans la rainure 40 mais étant libre de rouler en réponse à des mouvements longitudinaux de la barre de distance. Les ensembles de rouleaux 38 et 39 à double V peuvent 10 comprendre des charpentes convenables de support, généralement rectangulaires, dans lesquelles sont tourillonnés des rouleaux en V opposés 42, 42 ayant des surfaces tronconiques, s'engageant dans les arbres, qui sont engagées par la barre de distance 37 avec un contact intime par roulement pour empêcher sensiblement 15 la déviation de la barre 37 à partir d'un chemin de déplacement, dans lequel son axe est toujours maintenu perpendiculaire à l'axe de l'élément d'arbre de balancier 26. Un dispositif de résolution classique 43 est monté sur l'ensemble de rouleaux en V 39» son élément opératoire 44 étant couplé à la barre de dis-20 tance 37. Ainsi, l'élément opératoire 44 peut comprendre un engrenage d'angle qui s'engrène avec des dents 45 d'engrenage d'angle prévues à la surface supérieure de la barre de distance 37» de sorte que l'élément opératoire 44 est mis en rotation selon les mouvements longitudinaux de la barre de distance. Le 25 dispositif de résolution 43 peut être de n'importe quel type convenable, fournissant un changement d'une condition électrique selon le degré de rotation de l'élément 44. Le dispositif de résolution 43, désigné par le symbole supplémentaire R sur la figure 5, peut, par exemple, comprendre un transformateur 36 30 ayant un enroulement primaire 47 et un enroulement secondaire 48, cet enroulement secondaire étant pourvu d'une prise coulissante 49. La prise coulissante peut être couplée mécaniquement à l'engrenage conique 44 afin d'être entraînée par celui-ci, c'est-à-dire en même temps que la rotation de l'enroulement 35 secondaire 48 sensible à la rotation de l'engrenage conique 44. Si on le désire, un dispositif de mesure convenable de lecture, désigné par VR sur la figure 6, peut être connecté sur l'élément de contact mobile 49 et une borne d'extrémité 50 de l'enroulement secondaire 48. 40 Dans la modification illustrée sur les figures 7 et 8, un 69 04530 9 2002516 dispositif de résolution 43 peut être convenablement monté sur n'importe laquelle des charpentes 71 et peut être couplé, par entraînement, à la barre de distance 37' de la même manière qu'on l'a décrit ci-dessus, en relation avec le dispositif de 5 résolution 43 représenté sur la figure 5. La figure 6 illustre un circuit électrique typique, qui peut être utilisé avec le dispositif quand la tige 61 est serrée, afin de s'engager avec verrouillage dans l'évidement 62, pour verrouiller la console de balancier 16 dans une position où 10 l'axe de l'arbre 26 est vertical et la barre de distance 37 (ou 37') est forcée de tourner dans un plan horizontal. Dans le circuit de la figure 6, une source convenable de signaux alternatifs Vg est connectée au réenroulement d'amorçage 47 du transformateur 46. L'enroulement de résistance 23 du dispositif de 15 résolution d'angle fi et l'enroulement de résistance 30 du dispositif de résolution d'angle sont connectés dans un circuit en série qui est connecté sur le contact coulissant 49 et la borne 50 associés à l'enroulement secondaire 48 du transformateur 46. On verra ainsi que l'entrée de tension de signaux au 20 circuit de calculateur, comprenant les enroulements de résistance 23 et 30 associés au dispositif de résolution 28, sur la figure 8, varie selon la distance, c'est-à-dire le mouvement longitudinal de la barre de distance 37 (ou 37'). Cette tension de signaux d'entrée est désignée par sur la figure 6 et peut 25 être lue sur le dispositif de mesure désigné en 51 sur la figure 6. En conséquence, la distance a son analogue electrique dans la valeur de tension d'entrée V^. La barre de distance 37 (ou 37') est pourvue à son extrémité antérieure d'une tige de palpage réglable 52, ayant une 30 extrémité pointue 53. Des moyens de palier convenables, tels que les ensembles,de palier espacés 54 et 55, peuvent être prévus sur une plaque de support 56 rigidement fixée et s'étendant perpendiculairement à l'extrémité antérieure de la barre de distance 37 (.ou 37'), les unités de palier 54 et 55 étant de 35 préférence semblables aux unités 38 et 39 (ou 71), préalablement décrites. La tige de palpage 52 peut être pourvue de moyens pour empêcher sa rotation autour de son propre axe ; par exemple, elle peut être pourvue d'une rainure longitudinale dans laquelle s'engage un rouleau 57 tourillonné sur la plaque de support 56 40 et étant intimement reçue dans la rainure comme dans le cas 69 04530 10 2002516 du rouleau 4-1 et de sa rainure associée 40, le rouleau 57 étant placé sensiblement à mi-chemin entre les ensembles de palier 54 et 55» tels que représentés sur la figure 2. A titre de variante l'agencement semblable à celui prévu sur les figures 7 et 8, 5 peut être fourni. L'agencement fournit le réglage de la tige de palpage 52 dans une direction perpendiculaire à l'axe de la barre de distance 37. Tout moyen convenable peut être employé pour verrouiller la tige de palpage 52 dans une position réglée spécifique, 10 dans laquelle elle est ensuite solidaire de la barre de distance 37. On peut prévoir sur la tige de palpage 52 des marquages convenables qui peuvent être employés en relation avec les parties fixées sur les plaques 56 pour reproduire n'importe quel réglage désiré ou préalablement utilisé de la tige de palpage 15 52 dans les unités de palier 54 et 55. Comme cela apparaîtra facilement, la tige de palpage 52 étant verrouillée dans une position fixe par rapport à la barre de distance 37, les mouvements longitudinaux de la barre 37 changent la position de l'élément de contact coulissant 49 et 20 ainsi font varier la tension de signaux de distance V^. La pointe de contact 53 s'engageant dans un point particulier, et la tige de palpage 52 étant ainsi verrouillée, une valeur particulière de signaux de distance sera lue sur le dispositif de mesure 51, correspondant à la coordonnée de distance de la 25 pointe de palpage 53. Comme cela apparaîtra d'après la figure 6, la chute de tension sur la composante de résistance Rq entre l'élément de contact mobile 24 et la borne 33 apparaîtra sur le dispositif de mesure de lecture V^. C'est l'analogue de la valeur de 30 R cos fi mécaniquement calculée par le circuit en série. De la même manière,' la chute de tension sur le segment de résistance Rg entre l'élément de contact mobile 31 et la borne 34 correspondra à la valeur de R sin fi et sera lue sur le dispositif de mesure Vg. Comme on l'expliquera à présent, il est possible de 35 spécifier la position de n'importe quel point sur un objet placé sur la table 12 en fonction de coordonnées qui sont des fonctions respectives de la distance (VR), de & (dans ce cas, à 90°) et de fi (.dont les valeurs de sinus et cosinus sont déterminées par le dispositif de résolution 28), en supposant 40 que la pointe de palpage 53 s'engage dans le point considéré. 69 0 -151G 11 2002516 La figure 4 illustre la transformation bien connue des coordonnées cartésiennes dans un système à trois dimensions en coordonnées polaires. Ainsi, les valeurs de X, Y et Z des coordonnées dans le système normal de coordonnées cartésiennes peuvent être 5 exprimées en fonction des valeurs de R, de © et de 6 du système de coordonnées polaires. On verra sur la figure 4 que Q est l'angle entre la ligne de distance R et l'axe OZ. L'angle $ est celui entre le plan vertical contenant la ligne de distance R et l'axe OX. Par simple.analyse trigonométrique, bien connue des 10 personnes expérimentées dans la technique de la transformation des coordonnées polaires, on peut montrer que les coordonnées cartésiennes du point P à l'extrémité de la ligne de distance R peuvent être données par X = R sin 0 cos Y = R sin 0 sin 4, et Z = R cos 6. 15 On notera que chacune des valeurs de coordonnées cartésien nes est directement proportionnelle à la valeur de R, de la même manière que le courant dans le circuit de calcul de la figure 6 est directement proportionnel à la valeur de signal de distance V 20 On notera en outre que les valeurs de X et Y en coordonnées cartésiennes sont des fonctions des trois variables de coordonnées sphériques R, © et , et que la valeur de Z est une fonction de R et de 0 . Dans le système de lecture X - Y utilisant le circuit de la figure 6, l'angle -Q est de 90° et, de ce fait, 25 la valeur de Z est nulle. La valeur de sin© est l'unité et, de ce fait, d'après l'équation indiquée ci-dessus X = R cos pi et Y = R sin jzf. L'information de lecture de coordonnées est fournie par les dispositifs de mesure respectifs et Vg, tels qu'illustrés sur la figure 6. En conséquence, les lectures observées 30 pour spécifier uniquement la position de n'importe quel point dans le plan X - Y, dans lequel la pointe de palpage 53 est placée, c'est-à-dire pour spécifier uniquement la position de n'importe quel point engagé par la pointe de palpage 53 avec la tige de palpage 52 verrouillée dans une position spécifiée 35 par rapport à la barre de distance 37. Il apparaîtra, en outre, que les coordonnées Z peuvent être lues ou spécifiées directement en utilisant les marquages d'échelle prévus sur la tige de palpage 52 pour reproduire n'importe quel réglage désiré ou spécifié de la tige de palpage 40 52 dans les unités de palier 54 et 55t comme on l'a mentionné 69 04 530 2002516 ci-dessus. Cependant, les coordonnées X, Y ex Z peuvent être déterminées électriquement et simultanément par l'utilisation d'un circuit ae calculateur, correspondant à celui de la figure 6, mais agencé pour calculer les valeurs de X, Y et Z à partir des 5 équations données ci-dessus en utilisant R et les fonctions des angles © et . Un tel circuit de calcul de coordonnées est illustré schématiquement sous forme de bloc sur la figure 9. Haas ce circuit de calcul, les dispositifs de résolution 22 et 28, qui sont semblables et qui peuvent être semblables au dispositif 10 de résolution 28 de la figure 6, sont connectés afin d'alimenter leurs sorties à des multiplicateurs qui reçoivent également des sorties provenant du dispositif 43 de résolution de distance. Ainsi, le dispositif 43, le composant sin 6 du dispositif de résolution 22 et le composant sin du dispositif de résolution 15 28 envoient des signaux d'entrée respectifs à un premier dispositif de multiplication 80, de nature classique, qui fournit une sortie correspondant à la valeur de coordonnée Y, à savoir R sin © sin jé. Le composant cos /£>du dispositif de résolution. 28, le composant sin Q- du dispositif de résolution 22 et le disposi-20 tif de résolution de distance 43 envoient des signaux d'entrée à un second multiplicateur classique 81, qui fournit un signal de sortie correspondant à la valeur de coordonnée X, à savoir R sin 6 cos ]6. Le composant cos © du dispositif de résolution 22 et le dispositif 43 de résolution de distance envoient des 25 signaux d'entrée respectifs à un troisième multiplicateur classique 82 qui fournit un signal de sortie correspondant, à la valeur de coordonnée Z, à savoir R cos ©. Les multiplicateurs 80, 81, 82, tels que mentionnés ci-dessus, sont de construction classique et peuvent être par exémple semblables à/ou des combi-30 naisons du multiplicateur/diviseur magnétique à l'état solide, modèle n° 444.081 fabriqué par la société dite : Leeds & Northrup Company, 4907 Stenton Avenue, Philadelphie, 44, Pennsylvanie. On comprendra que l'agencement illustré par le système de 35 la figure 9 est celui dans lequel la console de balancier 16 est libre d'osciller par rapport aux bras verticaux 14 et 15, à savoir la vis 61 étant libérée. D'après la discussion détaillée ci-dessus, il apparaîtra que le dispositif selon des caractéristiques de la présente 40 invention fournit la détermination directe des coordonnées 69 01530 13 2002516 nécessaires d'un point sur la table 12 engagés par la pointe 53, les coordonnées de localisation étant dérivées de la distance et des valeurs de sinus et de cosinus de l'angle 6 et de l'angle / . Puisque les mesures sont réduites à leur plus simple forme, 5 le dispositif implique un nombre minimum de parties et, en conséquence, il est plus léger et potentiellement à fonctionnement plus précis que les systèmes de la technique antérieure précédemment employés. Le dispositif peut être employé comme dispositif passif pour mesurer la position dans des buts d'ins-10 pection, ou comme partie active d'une machine-outil telle qu'une machine à percer ou une machine à meuler, en étant fixé d'une manière à indiquer la position de l'élément, de coupe de l'outil. Les signaux fournis par les parties de lecture du dispositif peuvent être employés comme moyens de réaction pour contrôler 15 le placement de l'élément de coupe de la machine. . Puisque les coordonnées de position sont dérivées d'un circuit de calculateur commun et sont simultanément observés, i]s ont, de par leur nature, une dépendance entre eux et, de ce fait, la précision de l'emplacement de la position est obtenue 20 indépendamment de la précision de la voie. Ceci s'oppose aux exigences des dispositifs de localisation de positions basés sur le système cartésien, dans lequel les vis mères et les chariots destinés à se déplacer le long de lignes droites sont exigés. Dans ce dispositif, par suite de l'impossibilité pra-25 tique de créer des voies parfaitement rectilignes, il est impossible pour un chariot de suivre son chemin exigé sans avoir une certaine déviation produisant une erreur dans la mesure d'une coordonnée reliée. Cette déviation n'est d'ordinaire pas mesurable parce que les mesures de coordonnées sont faites 30 indépendamment, c'est-à-dire que tous les indicateurs sont verrouillés sauf celui associé à la coordonnée à mesurer. Par suite de cette limitation d'indépendance dans ce dispositif, beaucoup de soin et des dépenses importantes doivent être appliqués pour limiter et minimiser les erreurs de position non 35 indiquées. Les inconvénients indiqués ci-dessus sont surmontés par le dispositif décrit ici, dans lequel il y a une dépendance entre une coordonnée et l'autre» Par suite de cette dépendance, la nécessité d'une précision élevée dans l'usinage des diverses 40 parties du dispositif est considérablement réduite, par rapport 69 04 530 14 2002516 à des exigences correspondantes dans les systèmes précédemment utilisés. On doit comprendre qu'alors que la barre de distance 37 a été spécifiquement illustrée comme ayant une section transver-5 sale sensiblement circulaire, la barre de distance peut avoir n'importe quelle forme souhaitable en coupe transversale, par exemple peut être non circulaire telle que carrée ou n'importe quelle autre forme géométrique souhaitable. Dans une telle conception, les moyens de palier sur le support de distance 36 10 seront pourvus de manière appropriée de rouleaux ayant des formes recevant de manière correspondante la barre de distance. L'avantage de pourvoir la barre de distance d'une forme non circulaire et de rouleaux la recevant en conformité, tel que mentionné ci-dessus, est qu'aucun moyen spécial complémentaire 15 n'a besoin d'être prévu pour empêcher la rotation de la barre de distance. En outre, en utilisant une barre de distance non circulaire 37, la nécessité de fournir une voie ou rainure de clavette longitudinale et un roul'eau associé 41 est éliminée. Une autre alternative serait de pctrvoir la barre de distance 20 d'une forme à section transversale à queue d'aronde et d'un moyen de voie de guidage correspondant en queue d'aronde sur le support 36 de barre de guidage, semblable aux voies à queue d'aronde employées sur des tours et d'autres machines-outils. Evidemment, la barre de distance peut être de n'importe quelle 25 forme en coupe transversale pratique ou économiquement souhaitable, tel que mentionné ci-dessus. La barre de distance peut être carrée ou peut être ronde avec quatre méplats longitudinaux à espacement égal, tel que représenté sur les figures 7 et 8, les rouleaux de la barre de distance étant pourvus de parties 30 tronconiques 73 s'engageant dans les méplats longitudinaux de la barre de distance afin de guider celle-ci, tout en empêchant en même temps sa rotation autour de son axe propre. Tel que mentionné ci-dessus, avec cette modification, la rainure 40 et le rouleau 41 peuvent être supprimés. 35 On doit comprendre que les dispositifs de résolution 22, 28 et 43 décrits ci-dessus sont simplement illustrés sous forme simplifiée dans laquelle les dispositifs de résolution 22 et 28 comprennent des paires de potentiomètres ayant des prises coulissantes fournissant des chutes de tension sur les enroulements 40 de potentiomètres, qui sont les analogues des sinus et des 69 04530 15 2002516 cosinus des angles respectifs ■© et / et dans lesquels le dispositif de résolution 43 comprend une prise coulissante sur le secondaire d'un transformateur, de ce fait, la tension est l'analogue de la distance. Evidemment, on peut employer des 5 types beaucoup plus compliqués de dispositifs de résolution, par exemple ceux du type à induction, tels que le modèle N° CJO 0585100 et des unités semblables fabriquées par la société dite Kearfott Products Division, General Précision, Incorporated, Little Palis, New Jersey. 10 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 69 04530 16 2002516 REVENDICATIONS 1 - Dispositif indicateur et explorateur de positions, notamment pour mesurer un point dans l'espace caractérisé en ce*qu'il comprend une console de balancier, un élément de balan-5 cier qu'on fait pivoter vers la console de balancier en vue d'une rotation sur un axe de référence, des moyens de palier sur l'élément de balancier définissant une voie de guidage linéaire, une barre de distance engagée dans la voie de guidage et contrainte de se déplacer tout le long, des moyens s'enga-10 géant dans le point sur la barre de distance, des moyens d'exploration "de distance actionnés par la barre de distance, des moyens d'exploration d'angle actionnés par l'élément de balancier, explorant le mouvement angulaire de l'élément de balancier autour de l'axe de référence, et les moyens indiquant simultané-15 ment les réponses' des moyens d'exploration des distances et des moyens d'exploration d'angle". • 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un support de travail adjacent à la barre de distance et perpendiculaire à l'axe de référence. 20 3 - Dispositif' selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie de guidage linéaire coupe cet axe de référence à angle droit et définit un point de référence zéro. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce ' que le'moyen d'engagement de point comprend un élément du genre 25 tige, perpendiculaire à l'extrémité de la barre de distance, des moyens de palier'à l'extrémité"de la barre de distance supportant l'élément du genre tige en vue d'un réglage longitudinal et des moyens pour serrer l'élément du genre tige dans une position choisie de réglage longitudinal dans les moyens de 30 palier. • 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lé moyen indiquant lés réponses du moyen d'exploration de distance et du moyen d'exploration d'angle comprend un circuit électrique comprenant des moyens pour combiner électriquement 35 les réponses. 6 - Dispositif selon la rèvendication 4, caractérisé en ce que le moyen d'exploration de distance comprend un dispositif de résolution électrique monté sur l'élément de balancier et étant couplé à la barre de distance. 40 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce 69 04530 17 2002516 que le moyen d'exploration d'angle comprend un dispositif électrique de résolution d'angle monté sur la console de balancier et couplé à l'élément de balancier. 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce 5 que le moyen d'exploration de distance comprend un dispositif électrique de résolution de distance, monté sur l'élément de balancier et étant couplé à la barre de distance, et le moyen d'exploration d'angle comprend un dispositif de résolution électrique monté sur la console de balancier et étant couplé à 10 l'élément de balancier. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen indiquant simultanément les réponses du moyen d'exploration de distance et du moyen d'exploration d'angle comprend des moyens de circuit interconnectant les dispositifs 15 de résolution, et des indicateurs électriques respectifs connectés aux dispositifs de résolution. 10 - Dispositif selon, la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif électrique de résolution angulaire a une partie dérivant les sinus et une partie dérivant les cosinus, et 20 le moyen d'indication comprend des moyens pour combiner respectivement les sorties des parties avec la sortie du dispositif ae résolution de distance, pour dériver des signaux respectifs de coordonnées Y et de coordonnées X. 11 - Dispositif selon la revendication 9» caractérisé en ce 25 que le moyen de sortie comprend un circuit en série, et une source de courant connectée au circuit à travers le dispositif de résolution de distance, ce dispositif comprenant des moyens pour régler la tension appliquée au circuit en série à partir de la source, selon la valeur du mouvement linéaire de la barre 30 de distance le long de la voie de guidage, le dispositif de résolution angulaire ayant cte inçéiances respectives de sinus et de cosinus comprises dans le circuit en série, et des moyens pour dériver des chutes de tension sur les impédances selon les valeurs de sinus et de cosinus ae l'angle de rotation de l'élé-35 ment de balancier, le moyen indiquant simultanément la réponse du moyen de distance et du moyen d'exploration d'angle comprenant des dispositifs de mesure respectifs connectés aux impédances afin de répondre aux chutes de tension. 12 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce 40 qu'il comprend des moyens montant à pivot la console de balancier 69 0/1530 18 2002516 pour tourner sur un second, axe de référence, perpendiculaire à la voie de guidage linéaire et au premier axe de référence indiqué et s'étendant à travers le point de référence zéro, le second moyen d'exploration d'angle actionné par la console de 5 balancier explorant le mouvement angulaire de la console autour du second axe de référence et des moyens indiquant la réponse du second moyen d'exploration d'angle en même temps que les réponses du moyen d'exploration de distance et du premier moyen d^exploration d'angle. 10 13 - Dispositif selon la revendication. 12, caractérisé en ce que le moyen d'exploration de distance comprend uil dispositif électrique de résolution de distance, monté sur l'élément de balancier et étant couplé à la barre de distance, et le premier et le second moyens d*exploration d'angle comprennent respecti-15 vement un premier dispositif de résolution électrique angulaire monté sur la console de balancier et étant couplé à l'élément de balancier et un second dispositif fixe électrique de résolution, couplé à la console de balancier. ■ 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en 20 ce que le moyen indiquant simultanément les réponses du moyen d'exploration de distance, du- premier moyen d'exploration d'angle et du second moyen d * exploration d'angle comprend des moyens de circuit de calculateur interconnectant les dispositifs de résolution et des dispositifs de résolution angulaire ayant 25 des parties respectives fournissant des sinus et des cosinus, ces moyens de circuit de calculateur1 comprenant des moyens pour combiner les sorties des parties avec la sortie du dispositif de résolution de distance. 15 - Dispositif selon la revendication: 14, caractérisé en 30 ce que le moyen pour combiner les sorties des parties avec la sortie du dispositif de résolution de distance comprend respectivement des moyens pour combiner les sorties des parties de sinus des dispositifs de résolution angulaire avec la sortie du dispositif de résolution de. distance pour obtenir un signal 35 de coordonnées Y, des moyens pour- combiner la sortie de la part.ie a cosinus du premier dispositif de résolution angulaire et la sortie de la partie à sinus du second dispositif de résolution angulaire avec la sortie du dispositif de résolution de distance, pour obtenir un signal de coordonnées X, et des moyens 4-0 pour combiner la sortie de la partie à cosinus du second dis- 69 04530 19 2002516 positif de résolution angulaire avec la sortie du dispositif de résolution de distance, pour obtenir un signal de coordonnées Z.