Brevet FR2060173A1 — publié le 19710618

Le secteur technique de l'invention est celui des moteurs et dans ce secteur technique l'invention se rapporte plus particulièrement à un procédé et à des dispositifs permettant I'entraPnement d'un élément mobile en vue de l'amener à occuper une position prédéterminée. Dans les appareillages et les machines modernes, on rencontre très fréquemment le besoin de mettre en position un élément mobile avec précision et rapidité, en correspondance avec une référence, qutil s'agisse d'un mouvement linéaire ou curviligne, circulaire, par exemple. A cet effet, les mécanismes connus font utilisation de moteurs travaillant en rotationoui façon coulissante. Dans le cas d'utilisation du courant électrique, ces moteurs peuvent être pourvus d'un stator et d'un rotor alors que pour des déplacements sensiblement rectilignes, on peut prévoir l'usage d'électro-aimants dans lesquels une bobine coopère avec un noyau. Quel que soit le genre du moteur utilisé, l'inconvé- nient majeur des systèmes connus est que, si le moteur en cause développe sa puissance pendant la période d'approche d'une nouvelle position, celle-ci est dépassée et le sens d'actionnement doit alors être inversé. La position voulue est généralement atteinte après une série d t inversions de marche que l'on souhaite présenter des amplitudes décroissantes. Le temps nécessaire à l'atteinte de cette position est finalement assez long. Certaines améliorations peuvent être apportées en introduisant des corrections qui peuvent porter, dans le cas d'un agencement électrique, sur des modifications infligées à une tension de commande en fonction de l'approche, par exemple, ou encore porter, sur un plan mécanique, sur l'introduction d'un freinage, l'action d'un ressort ou l'intervention d'un blocage mécanique. Des solutions de cette nature offrent des inconvénients affectant généralement la précision de la position atteinte, le temps nécessaire à l'exécution de déplacement, ou bien en core sur la longévité des pièces utilisées pour l'obtentioel dium freinage ou d'un blocage. Plusieurs d'entre eux peuvent également être ressentis ensemble. La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus mentionnés des agencements connuS en conduisant par ailleurs à des réalisations simples, robustes, dont le ,onetionneBent est rapide et sûr. L'invention comprend un procédé d'entrainement d'un élément mobile vers une position prédéterminée, selon lequel, en fonction d'une information traduisant un écart entre la position d'un mobile et une position de référence, on actionne alternativement deux moteurs d'actions opposées, liés ensemble au mobile à déplacer, en les alimentant de façon réversible l'un à pleine puissance et l'autre à puissance réduite, chacun par les deux al nances successives d'une énergie alternative, le moteur alimenté à pleine puissance étant choisi en fonction du signe dudit écart, 1'arrêt quasi instantané en étant obtenu dès 1'annulation de ladite information et par consdquent dès la coupure de l'alimentation de ces deux moteurs. L'invention comprend également les mécanismes qui permettent la mise en oeuvre d'un tel procédé et, dans une forme d'exécution particulière, un tel mécanisme comprend une paire d'4lectro-aimants liés tous deux par leurs noyaux plongeurs au mobile à déplacer, cette paire d'dlectro-aimants étant associée à un bloc d'alimentation en courant alternatif électrique, dépour vu d'organes de filtrage susceptibles d'amoindrir l'ampleurs des alternances, ledit bloc offrant un pont de redresseurs et deux paires de commutateurs. Dans chaque paire de commutateurs, l'un d'entre eux est directement relié à une bobine d'électro-aimant et l'autre à la mamie bobine par l'intermédiaire d'une résistance, qui est de préférence réglable. Ces commutateurs sont alimentés à branchements croisés par les secondaires de deux transformateurs dont les primaires sont liés à une source alternative par des interrupteurs placés sous la dépendance de l'information d'écart de position prS- citée. Il est avantageux d'utiliser des éléments statiques et notamment, pour les commutateurs, des thyristors, de simples diodes faisant fonction de redresseurs. Les applications de ce procédé et de ces agencements s'étendent d tous les domaines précités de mise en position d'un mobile mécaniaae quelconque. Tout particulièrement, de tels agencements sont avantageusement utilisés dans la sélection de earaetères d'emboutissage de plaques-adresses où chaque gain de temps dans cette sélection pr8cise et sûre augmente le rendement des mfaehines qui en assurent la confection. D'autre sources d'4nergie peuvent être utilisées, notamment des fluides sous pression, avec des organes moteurs, interrupteurs et inverseurs correspondants. La description qui va suivre d'un dispositif de commande de mise en position d'un mobile, donnée à titre d'exemple non limitatif, permettra, en regard du dessin annexé, de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente un schéma d'un tel dispositif. La figure 2 montre une variante de commande d'un mouvement rotatif. La figure 3 montre le schéma de montage électrique d'alimentation des bobines d'électro-aimants des figures 1 et 2. Comme on le voit sur la figure 1, l'agencement d'entra1nement comprend une paire d'électro-aimants 1 et 2 dont les noyaux plongeurs 3 et 4 actionnent par des bielles 5, 6 un bras basculant 7 solidaire d'un pignon d'engrenage 8. Les bielles 5 et 6 sont liées de façon articulée aux noyaux 3 et 4 et au bras 7. Le pignon 8 engrène avec une crémaillère 9 solidaire d'un mobile 10 déplaçable en coulissement sur un rail 11. Dans la forme d'exécution de la figure 2, le pignon 8 attelé de même aux noyaux plongeurs des électro-aimants, engrène avec une roue 12. La première forme d'exécution est destinée à la mise en position du mobile 10 dans un mouvement de translation, alors que la seconde forme est destinée à la mise en position d'un mobile solidaire de la roue 12 dans un mouvement de rotation. Pour l'alimentation des électro-aimants 1 et 2, on prévoit, comme on le voit sur la figure 3, de relier une extrémité de leur bobine en parallèle à l'un des sommets d'un pont de redresseurs 13 par un conducteur 14. Les autres sommets connexes sont reliés aux extrémités du secondaire d'un transformateur 15 dont le primaire est lie à deux conducteurs 16 et 17 d'alimentation en courant alternatif industriel. A l'opposé du somnet où aboutit le conducteur 14, est branché un conducteur 18 sur lequel sont montées en parallèle deux paires de thyristors 19, 20 et 21 et 22 et les points milieux des secondaires de deux transformateurs ci-après décrits. Les bases de ces thyristors 19 et 21 sont direetement liées aux extrémités correspondantes des bobines 1 et 2, alors que les bases desthyristors 20 et 22 sont reliées aux mêmes extrémités desdites bobines par des résistances réglables 23 et 24. Les électrodes d'excitation des thyristors 19 et 22 sont reliées chacune à une extrémité du secondaire d'un transformateur 25. Les mêmes électrodes des thyristors 20 et 21 sont également reliées de façon analogue aux extrémités du secondaire d'un transformateur 26 identique au transformateur 25. Les primaires de ces deux transformateurs sont montés en parallèle sur les conducteurs 16 et 17, chacun avec interposition d'un interrupteur 27 et 28. Ces interrupteurs sont individuellement commandés à partir d'un relais 29 d'actionnement qui est influencé par un détecteur 30 d'information, cette dernière correspondant à la valeur de l'écart et au signe de celui-ci entre la position du mobile 10, par exemple, et une position de référence. Le fonctionnement de l'agencement ainsiconQu~est le suivant Pour un écart de position d'un premier sens constaté par le détecteur 30, le relais 29 ferme l'interrupteur 27. Pour une première demi-onde du courant d'alimentation, le secondaire du transformateur 25 excite le thyristor 19 seul, qui deviént conducteur et permet au courant redressé du pont 13 d'alimenter à pleine puissance la bobine 1. Pour la demi-onde suivante, le thyristor 22 est seul excité et la bobine 2 est alimentée par une puissance réduite en fonction du réglage donné à la résistance 24. Dans ces conditions, pour une demi-onde, l'électro- aimant 1 agit en moteur, que l'électro-aimant 2 contrôle en freinage modéré à la demi-onde suivante, de manière sensiblement continue, ne serait-ce que sous l'effet des inerties des parties mobiles actionnées. Lorsque le mobile 10 en cause a atteint la position voulue, le détecteur 30 signale la disparition de l'écart, de sorte que l'interrupteur 27 s'ouvre et que ce mobile 10 est immédi- tement arrêté, sans dépassement de la position de référence. I1 est évident que pour un écart inverse, les thyristors 20 et 21 agissent réciproquement sur les bobines 1 et 2, la bobine 2 devenaftmotrice et la bobine 1 agissant au freinage, dès la fermeture de l'interrupteur 28. Les valeurs données aux résistances 2 et 24 permettent d'affiner le réglage des actions mécaniques aux valeurs correctes. I1 va de soi que sans sortir du cadre de l'invention on peut apporter des modifications aux formes dtexéoution qui viennent d'être décrites. - REVENDICATIONS 1.- Procédé d'entraînement d'un élément mobile vers une position prédéterminée, caractérisé par le fait qu'on actionne alternativement, en fonction d'une information traduisant un écart entre la position d'un-mobile et une position de référence, deux moteurs d'effets opposés, liés ensemble au mobile à déplacer, en les alimentant de façoéversible l'un à pleine puissance et l'autre à puissance réduite, chacun par les deux alternances successives d'une énergie alternative, le moteur alimenté à pleine puissance étant choisi en fonction du signe dudit écart, l'arrat quasi instantané en étant obtenu dès l'annulation de ladite information et par conséquent dès la coupure de l'alimentation desdits moteurs. 2.- Mécanisme permettant la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, attelés ensemble à un mobile, deux moteurs d'actions opposées, l'un d'entre eux étant alimenté à pleine puissance et l'autre à puissance réduite, par branchement sur une source d1 énergie alternative. 3.- Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé par des moteurs électriques alimentés en courant alternatif par un jeu de commutateurs eux-mêSes actionnés en fonction de l'écart existant entre ledit mobile et une position de référence. 4.- Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé par une alimentation de moteurs comprenant un pont de redresseurs et en interposition entre l'un des sommets du pont et deux bornes homologues desdits moteurs, de deux paires de commutateurs, l'un des commutateurs de chaque paire étant relié directement au moteur et l'autre avec interposition d'une résistance de valeur réglable, lesdits commutateurs comportant un système d'actionnement fonction de l'écart et de son signe. 5.- Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le jeu de commutateurs est constitué par quatre thyristors dont les électrodes d'excitation sont liées par branche- ments croisés des secondaires de deux transformateurs dont les primaires sont commandés par des interrupteurs eux-m8mes liés par un relais de commande placé sous la dépendance d'un détecteur d'écart.