Brevet FR2002379A1 — publié le 19691017

i 2002379 L'invention est relative a un dispositif .l'exploration photoélectrique rour nachines Je cannage h chalumeau et dans lequel le l'ouvenent de l'arbre d'exploration est obtenu h partir d'un moteur d'entraînement, le dit dispositif étant -uni. er outre, d'un géné-5 rateur pour la production de la tension d'affaiblissement et d'un rësolveur nour la commande, dépendant de la position, de l'entraînement des coordonnées de la machine de coupage. On connaît différents procédés nour explorer des lignes ou gabarits au moyen d'cEments de commutation sensibles à la lumière, 10 dénommés ci-après récepteurs de lumière . Oans de nopibreuses installations, la liene ou le bord du gabarit, contrastant autant que possible du fond, est reproduit sur le récepteur de lumière car l'intermédiaire d'une optique. ^ans une installation connue pour l'exploration de lignes, le récepteur de lumière est consti-15 tué, par exemple, par deux résistances variables, sensibles à la lumière, dont chacune forme la branche d'un nont électrique. Ce pont est équilibré lorsque les deux résistances sont de grandeur identique, c'est-à-dire lorsque les résistances sont illuminées identiquement. Dans ce cas, la ligne à explorer se situe exacte-20 ment dans le sens de l'axe des résistances sensibles à la lumière. Afin de maintenir cet état, la combinaison de résistances est mécaniquement accouplée à un moteur dont le signal du déplacement est dérivé de la tension diagonale du pont. Afin d'empêcher toute suroscillation du moteur, un affaiblissement est indispensable. La 25 tension, nécessaire à cet affaiblissement, est engendrée par un moteur-générateur tachymétrique de construction courante, .«généralement directement couplé à l'axe du moteur. Suivant le type de la tension alimentant le pont, on utilise un moteur à courant alternatif, de préférence un moteur Ferrari, ou bien un moteur en 30 dérivation a courant continu. Les caractéristiques déterminantes de ces moteurs résident en un moment de rotation initial élevé et en une accélération élevée. Le moment de rotation initial élevé est nécessaire pour surmonter rapidement la friction au repos et l'inertie de masse de l'arbre portant le récepteur de lumière et 35 des pièces le l'engrenage situé entre le dit arbre et le moteur-crënérateur tachymétrique. Une accélération élevée est nécessaire afin de pouvoir explorer impeccablement également des courbes à angle droit ou des angles aigus lors d'un rayon d'arrondissement minimum et une vitesse d'avancement élevée. 40 Les temps d'accélération à pleine vitesse typiques des rao- 69 03571 2 2002379 teurs d'entraînement courants, y compris des moteurs-générateurs tachymétriques, pour les dispositifs d'exploration photoélectriques, se situent entre environ 50 et 120 ms. Dans les réalisations connues, le temps d'accélération à pleine vitesse de l'arbre d'ex-5 ploration, portant les récepteurs de lumière, est cenendant deux fois aussi élevé, et ce, en raison de l'inertie de masse des engrenages, nécessaires pour l'accroissement du moment de rotation entœ le moteur et l'arbre d'exploration, et dont le rapport de réduction est d'environ 20 : 1. Au moyen d'un tel dispositif et lors d' 10 une vitesse d'exploration de,6 m/min qui est obtenue, par exemple, lors du coupage au plasma, il est possible de contourner des rayons de ^ 35 mm. Cependant, à la vitesse citée plus haut, un rayon minimum d'une telle grandeur est fréquemment peu souhaitable pour des raisons de construction ou d'économie. En outre, il est 15 souhaitable d'obtenir, même à des vitesses élevées, une exploration aussi fidèle que possible de la ligne ou du gabarit. L'invention vise à procurer un entraînement pour les dispositifs d'exploration photoélectriques, connus en soi, pour les machines de coupage à chalumeau qui sont munies d'un moteur d'en-20 traînement pour l'arbre d'exploration et d'un générateur pour la production de la tension d'affaiblissement, et qui permet, même à vitesse de coupage élevée, de contourner de très petits rayons. Conformément à l'invention, ceci est obtenu du fait que pour le moteur d'entraînement et le générateur on utilise, chaque fois, un 25 moteur à rotor à disque. Un développement avantageux de l'invention propose, en outre, que l'engrenage, nécessaire entre le moteur d'entraînement et l'arbre d'exploration, soit remplacé par un actionnement à courroie dentée. L'avantage de l'invention réside dans le fait que les temps 30 d'accélération â pleine vitesse du moteur d'entraînement et du générateur sont considérablement réduits, étant donné que les moteurs à rotor à disque présentent une constante de temps mécanique extrêmement faible. I:n outre, lors de l'utilisation de moteurs à rotor à disque, le rapport de réduction entre le moteur d'entraî-35 nement et l'arbre d'exploration peut être réduit à une valeur inférieure à 10 : 1. La dimension des masses inertes, à mettre en mouvement, de l'engrenage est donc réduite et les temps d'accélération à pleine vitesse sont réduits davantage. Dans une forme d' exécution avantageuse de l'invention, l'engrenage est remplacé par 40 une courroie dentée. Cette forme d'exécution est particulièrement 69 03571 3 2002379 avantageuse lors de l'utilisation d'un résolveur pour la commande dépendant de la position, de l'entraînement des coordonnées de la machine de coupage, étant donné qu'à l'aide d'une courroie dentée, la coordination des mouvements de rotation de l'arbre d'entraîne-5 ment, de l'arbre d'exploration et de l'arbre du résolveur r>eut être obtenue avec beaucoup de précision. Deux formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées au dessin annexe, dans lequel : La fig. 1 est une coupe verticale d'une installation d'explo-10 ration photoélectrique munie d'un actionnement à courroie dentée entre le moteur d'entraînement et l'arbre d'exploration. La fig. 2 est une vue en plan d'une installation d'exploration photoélectrique munie d'un actionneinent à courroie dentée et d'un résolveur. 15 Dans le dispositif d'exploration suivant la fig. 1, le repère 1 désigne la coupe de la ligne à explorer, orientée perpendiculairement au plan du dessin. L'image de cette ligne est reproduite sur les récepteurs de lumière 5 et 6 au moyen de l'optique, tournant dans le palier 2 et fermement reliée à l'arbre d'exploration 20 3. La tension fournie par les récepteurs de lumière, est transmise à l'amplificateur 7. Lorsque la position de la ligne à explorer est modifiée, l'amplificateur 7 transmet au moteur à rotor à disque 8 un signal tel que ce dernier exécute un mouvement de rotation de compensation par l'intermédiaire de son pignon entraîné 9, 25 la courroie dentée 10 armée de métal et la roue dentée à chaîne 11, fermement reliée à l'arbre d'exploration 3. Conformément à 1' invention, le générateur 12, produisant la tension d'affaiblissement, est constitué également par un moteur à rotor à disque et est directement accouplé au moteur 8. Les moteurs à rotor à disque 30 sont appropriés pour être utilisés comme générateurs non seulement en raison du moment d'inertie de masse très faible, mais également en raison du nombre de secteurs très élevé de ^ 100 et qui ne peut être obtenu que dans ce type de moteur à courant continu en raison des faibles ondulations qui en découlent de la tension 35 produite lors de leur emploi comme générateur. De ce fait il est possible d'amener la tension sans élimination, à savoir sans constante de temps supplémentaire, à l'amplificateur de réglage 7. Etant donné que les moteurs à rotors à disque présentent un diamètre relativement élevé et que le moment de masse de toutes les 40 pièces mobiles doit être réduit au minimum afin de réduire au mi 69 03571 4 2002379 nimum le temps d'accélération à pleine vitesse l'engrenage usuel est remplacé par un actionnement à courroie dentée muni de roues à courroie dentée constituées par des métaux légers ou leurs alliages. Plus particulièrement lors de l'utilisation d'une cour-5 roie dentée armée d'acier, un tel raccord de force pour la transmission pratiquement exempte d'hystérésis des moments de rotation initiaux très élevés est, en raison des angles élevés embrassés, mieux approprié qu'une démultiplication à roues dentées. La fig. 2 représente une vue en plan schématique d'une dispo-10 sition particulièrement avantageuse des éléments d'entraînement et entraînés, prévus dans la tête de commande d'une machine de coupage à chalumeau. Le repère 60 désigne le pignon denté relié à l'arbre du moteur et à partir duquel la roue à courroie dentée 20 est entraînée par l'intermédiaire de la courroie dentée 30. Sur 15 l'axe 40 du dessin est située une autre roue à courroie dentée 50 (même nombre de dents que la roue 20) servant à l'entraînement du résolveur qui tourne pratiquement sans capacité et qui sert à la commande, dépendant de la position, de l'entraînement des coordonnées de la machine de coupage. 20 Au moyen d'une installation d'exploration photoélectrique con forme à la fig. 2 et munie d'un moteur à rotor à disque, d'un résolveur et d'un actionnement à courroie dentée, il est possible d'obtenir des temps d'accélération à pleine vitesse inférieurs à 40 ms. 69 0357T 5 2002379 2JLX y. K p. _i c _at ion 1.- Dispositif d'exploration Photoélectrique pour machines de counage à chalumeau munies d'un moteur d'entraînement pour l'arbre S d'exploration et d'un générateur nour la production de la tension d'affaiblissement, caractérisé en ce que tant le moteur d'entraînement que le Générateur sont formes nar chaque fois un moteur à rotor à disque. 2.- Dispositif d'exploration photoélectrique suivant la re- 10 vendication 1, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement et le générateur sont fermement couplés l'un â l'autre. 3.- Dispositif d'exploration photoélectrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le couplage ferme entre le moteur d'entraînement et le générateur est obtenu nar l'intermé- 15 diaire d'un arbre commm. 4.- Dispositif d'exploration photoélectrique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la transmission de force du moteur d'entraînement à 1:arbre d'exploration est obtenue nar une courroie dentée. 20 5.- Dispositif d'exploration photoélectrique suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif d' exploration est muni d'un résolveur servant à la commande, dépendant de la position, de l'entraînement des coordonnées de la machine de coupage. 25 6.- Dispositif d'exploration nhotoélectrique suivant les re vendications 4 et 5, caractérisé en ce que les axes du moteur, du résolveur et de l'arbre d'exploration se situent dans un même plan et sont entraînés en commun par le pignon denté de l'arbre du moteur, par l'intermédiaire d'une courroie dentée et de roues à cour- 30 roie dentée. 35