Brevet FR2090038A1 — publié le 19720114

invention concerne un dispositif de positionnement automatique d'un élément mobile sur une trajectoire donnée. Un tel dispositif peut #tre en particulier utilisé dans le système de positionnemfnt automatiçue decrit dans la demande ue brevet fran çais 70 05741 du ih f vrier 1970 "Dispositif de positionnerent automatique suivant deux coordonnes notamment pour tachine à cablern au nom de la Demanderesse. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir l'indication qu'un élément mobile tel qu'un chariot occupe une position déterminée sur une trajectoire par exemple rectiligne. L'invention permet d'obtenir cette information de manière simple et sans risque d'erreur. Selon l'invention, le dispositif de repérage de la position d'un élément mobile sur une trajectoire est caractérisé par le fait 'une roulette isolante supportant des lamelles coduc- trices est placée sur la trajectoire précitée et que l'élément mobile supporte un organe réalisant un court-circuit entre deux lamelles consécutives lorsque l'élément mobile est dans la position désirée. Selon une autre caractéristique de l'invention, des inter-connexions sont réalises entre les différentes lamelles de manière à réaliser un circuit préalable simplifiant notaml::ent le codage. Selon un mode de réalisation de l'invention, les lamelles précitées font saillie sur la réglette et l'organe précité est constitué par une roulette dont au moins la surface de roulement est conductrice et qui se déplace sur la réglette. L'invention sera décrite ci-après en détail en se réfé- rant au dessin ci-annexé sur lequel - la figure 1 représente l'interconnexion des lamelles dans un mode de réalisation de l'invention. - la figure 2 représente la roulette court-circuitant deux lamelles consécutives. - la figure 3 représente sché. > latiquement l'interconnexion des lamelles selon un autre mode de réalisation de l'invention. - la figure 4 représente schématiquement l'interconnexion des lamelles selon encore un autre mode de réalisation de l'invention et, - la figure 5 est une représentation schématique partielle d'un circuit logique corresnondant au mode de réalisation de la figure 4. Selon l'invention une réglette isolante 31 est disposée sur la trajectoire suivie par l'élément mobile constituée par exemple par un des chariots de guidage de la demande de brevet français précitée de la Demanderesse. Sur cette réglette sont disposées n + 1 lamelles conductrices repérées de O à n perpendiculairement à la trajectoire, Un organe solidaire du chariot mobile dont on veut re ##rer la position réalise le court-circuit entre deux lamelles consécutives lorsque le chariot est dans une position donnée. Il existe donc n positions possibles. les différentes lamelles sont reliées à un circuit logiaue fournissant un signal lorsque deux lamelles consécutives sont en court-circuit. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les lamelles précitées font saillie sur la réglette et l'organe est constitué par une roulette 32 solidaire du chariot mobile, ai roule sur la réglette et dont au moins la surface de roulement est conductrice. Le rayon de la roulette est calculé en fonction de la distance séparant deux lamelles consécutives déterminant une position à repérer. Ce rayon est choisi de telle manière que, même après usure des arêtes des lamelles, la roulette ne s'appuie que sur les lamelles et pas sur la réglette isolante. Il est avantageux de donner un certain jeu à l'axe ae la roulette de manière à obtenir un court-circuitage des deux lamelles consécutives binent un temps suffisamriient long même lorsque ltélément mobile se déplace à grande vitesse. Ceci permet d'obtenir Jar exemple un signal de positionnement ayant une forme de créneau avec un front de montée et un front de descente bien nets pour pouvoir commander l'arrêt du déplacement ou le d#placement en sens inverse comre indiqué dans la demande de brevet français précitée de la Demanderesse. Selon un mode de réalisation de l'invention, la réglet- te isolante est munie de lamelle suivant la technique des circuits imprimés Selon l'invention, les différentes lamelles sont interconnectées entre elles de manière à réaliser un circuit préalable pour simplifier la bique d'élaboration du signal et diminuer le nombre de connexions entre le système de lamelles et le circuit logique Il est avantageux de réaliser ce circuit préalable par inter-connexion des lamelles sur la plaquette isolante elle-mèwe. Ceci peut être obtenu, par exemple, de lla manière représentée fifre 1 où les différentes lamelles sont assemblées selon deux peignes se faisant face et imbriqués l'un dans l'autre, les dents de chaque peigne étant encadrées chacune par aeux lamelles isolées. On voit sur la figure (n + 1) lamelles permettant de détecter n positions et repérées par les chiffres 0. 1 2 n. Les lamelles de rang impair sont isolées ; les lamelles de rang pair de la forme 2p, (p étant un nombre pair) à savoir 0, 4, 8, 12, etc.... sont reliées à une barre conductrice longitudinale 33 de manière à former un premier peigne 34 ; les lamelles de rang pair de la forme 2 (p + 1) à savoir 2, 6, 10, etc....sont reliées à une deuxième barre conductrice 35 de manière à former le deuxième peigne 36. On voit oue dans ce cas le nombre de connexions sortant de la réglette est éçal à np + 2. Ces connexions sont reliées à un circuit logique qui, en fonction de la position désirée, détermine la lamelle isolée et un des peignes dont le court-circuitage indique aue la position est obtenue, Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on réduit au raximum le nombre de connexions extérieures de la réglette. Ce nombre inimal est donné par la relation n = 2 c (c-1) c étant le nombre des connexions de sortie. le nombre de positions maximal corresnond au nombre des combinaisons des c connexions extérieures prises deux à deux. les inter-connexions des lamelles nécessaires pour obtenir ce circuit préalable feulent être obtenues de la manière suivante : on réalise une réglette comportant deux supports iselants sur le premier desquels sonr disposés des conducteurs parallèles corres7iondant aux lamelles ; sur le deuxième support sont disposés des conducteurs parallèles perpendiculaires à ceux du premier support et correspondant aux différentes connexions extérieures. les connexions nécessaires sont réalisées entre un conducteur du premier support et un conducteur du deuxième per pendiculairement à ces supports de manière analorue à une matrice de programmation. La Demanderesse donne ci-après à titre d'exemple une manière de réaliser ces connexions. Ceci est représenté figure 3 où l'on voit en colonne 22 lamelles permettant de repérer 21 positions ce qui correspond à un nombre de connexions extérieures (représentées en lignes) c égal à 7 ; les connexions extérieures sont repérées en chiffres romains. les connexions sont schématisées par aes points à l'intersection de la ligne et de la colonne correspondante à la lamelle et à la connexion considérées. On réalise tout d'abord la liaison des sept barres de connexion aux sept premières lamelles (connexion O-I, 1-II..... 6-VII) ; puis on relie les sept lamelles suivantes de nouveau aux sept barres de connexion en prenant une barre sur deux et en opérant de manière cyclique (les connexions réalisées sont alors 7-I, 8-III, 9-1V - 13-VI). On continue en prenant une barre de connexion sur trois puis en reliant la dernière lamelle à la barre I. On a ainsi réalisé toutes les combinaisons de lamelles et de connexions sans répétition ni omission. D'une manière générale, si le nombre de connexions c-1 est c, les lamelles seront au nombre de c ( 2 ) + 1. Si c est un nombre premier, on relie les barres de connexions aux c premières lamelles (repérées de O à (c - 1). Puis on relie les c lamelles suivantes aux barres de connexions en en sautant une sur deux et en opérant de manière cyclique. Ensuite on relie les c lamelles suivantes aux barres de connexions en en prenant une sur trois et ainsi de suite jusque la série de connexions réalise c-i sée en prenant une barre de connexion sur c~2~1 et on complète en reliant la dernière lamelle qui porte le numéro c (--p---) à la première barrede connexion. Le circuit logique détermine les deux connexions à surveiller lorsque l'on désire une position donnée ; on peut par exemple appliquer une tension sur l'anedes connexions et recueillir cette tension sur l'autre connexion lorsaue le chariot est dans la position désirée. Cette détermination se fait de la manière suivante : si les positions sont repérées Dar un nombre P compris entre O et c (c~ ~1)~ 1 , les numéros des connexions correspondant à une position donnée sont fournis par les relations. Dans ces formule le signe int signifie "partie entière de", a et b sont finis par les relations suivantes b = P - ac Selon une autre variante de l'invention, le circuit préalable au niveau de la réglette correspond à un codage classique tel qu'un codage binaire codé décimal. Ceci permet d'utiliser un circuit logique de type connu. Un tel circuit est représenté figure 4 sur laquelle on retrouve les lamelles numérotées de O à n. On voit que les lamelles d'ordre pair, à l'exception des lamelles extrêmes, 2, 4, 6, 8 sont constituées par deux demi-lamelles isolées l'une de l'autre, telles que 42 et 42', 44 et 44' 48 et 48", 410 et 410'.... etc...... les lamelles d'ordre impair sont reliées entre elles par groupe de cinq consécutives. les cinq premières lamelles impaires 1 à 9 constituent un premier groupe appelé décade 0, les lamelles il à 19 un deuxième groupe appelé décade 1.... etc. Comme dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté figure 3, la réglette isolante est constituée de deux supports isolants dont le premier supporte les lamelles isolantes et leurs connexions par groupes. Un deuxième support isolant comporte dix connexions de sortie représentées en colonne sur la figure 4 et correspondant aux chiffres des unités soit Ol 9. De manière analogue au circuit de la figure 3, on réalise des interconnexions entre les lamelles et les connexions extérieures précitées, les deux supports isolants comportant des conducteurs croisés reliés chacun à une lamelle ou demi-lamelle d'ordre pair ou à une connexion précitée. les interconnexions réalisées sont les suivantes. On relie les dix connexions d'unités aux dix premières lamelles (liaisons a-o, 1-42, 2-42', 3-44, 4-44' 8-48', 9-410) puis on relie les connexions d'unités aux dix lamelles paires suivantes et ainsi de suite. On voit qu'une position de l'organe de court-circuitage est repérée par le court-circuitage d'une connexion d'unité et d'une connexion de décade. Avec cette réalisation, on peut repé rer un nombre de positions supérieur à 99 en utilisant des décades "10", "11".... etc. Ainsi par#exemple, avec vingt connexions de décades repérées de O à 19 et dix connexions d'unités, donc trente connexions, on peut reDérer 199 positions. Pour obtenir un signal de positionnement, on peut envoyer au royen d'un circuit logique un signal sur la décade cor redondante et recueillir l'impulsion créée par le court-circuitage sur la connexion d'unité; Ainsi pour la position 191, on envoie un signal sur la connexion de décaue 19 et on recueille le signal sur la co#nnexion d'unité 1. La figure 5 représente schématiquement un circuit logique de commande permettant d'obtenir le signal de positionnement. Il comporte trois convertisseurs binaire décimal 51, 52 et 53 correspondant aux centaines, dizaines et unités. les sorties décimales des convertisseurs de centaines et de dizaines sont combinées de manière à obtenir des sorties correstondant aux décades de la figure 4. Cette combinaison est réalisée au moyen de circuits logiques ET tels que 54, 55 et 56 à deux entrées reliées l'une à une sortie du convertisseur 51 et l'autre à une sortie du convertisseur 52. le circuit ET 56 correspond par exemple à la "décade" 19 les sorties des différents circuits ET sont reliées chacune à la connexion de décade correspondante de la réglette isolante de la figure 4. les connexions d'unités de cette réglette sont reliées par ailleurs chacune à l'entrée d'un circuit ET tel que 57, 58' et 59 dont la deuxième entrée est reliée à la sortie correspondante du convertisseur 53. les sorties des circuits 57, 58, 59 sont reliées chacune à un circuit OU 60. le fonctionnement du circuit qui vient d'être décrit est le suivant. Lorsqu'une position a été choisie, les sorties décimales correspondantes des convertisseurs 51, 52 et 53 sont alimentées. le circuit ET 54, 55 ou 56 correspondant à la centaine et à'la dizaine est débloqué et alimente la connexion de décade correspondante. lorsque le court-circuit correspondant à la position désirée est obtenue, le circuit ET correspondant 57, 58 ou 59 est débloqué et le circuit logique OU fournit le signal de positionnement. R E V E i'4 D I C L T I O N S 1 - Dispositif de repérage de la position d'un élément mobile sur une trajectoire, caractérisé par le fait qu'une réglette isolante supportant des lamelles conductrices est placée sur la trajectoire précitée et que 11 élément mobile supporte un organe réalisant un court-circuit entre deux lamelles consécutives lorsque l'élément mobile est dans la position désirée. 2 - Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les lamelles font saillie sur la réglet- te et que l'organe grécité est constitué Par une roulette dont au moins la surface de roulement est conductrice et qui se déplace sur la réglette. 3 - Dispositif de repérage selon la revendication 2, caractérisé nr le fait que le rayon de la roulette est calculé en fonction de l'espace séparant deux lamelles consécutives de manière que, même en cas d'usure des arêtes de contact des lamelles, la roulette ne soit en contact qu'avec les lamelles, mais pas avec la réglette isolante. 4 - Dispositif de repérage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'axe de la roulette présente un certain jeu. 5 - Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les lamelles sont séparées par une matière photoconductrice et que l'organe précité est constitué par une source de lumière émettant un faisceau de faible largeur. 6 - Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé par le fait aue des interconnexions sont réalisées entre les différentes lamelles de manière à réaliser un circuit préalable simtlifiant notamlént le codage. 7 - Dispositif de repérage selon la revendication 6, caractérisé par le fit aue certaines lamelles sont interconnectées entre elles de manière à former deux peignes imbriqués l'un dans l'autre et disposés face à face, chaque lamelle constituant une dent des teignes précits étant disposés entre deux lamelles iso lées. 8 - Dispositif de repérage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, les interconnexions correspondent à un codage de type connu, tel qu'un codage binaire codé décimal. 9 - Dispositif de repérage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que, les lamelles étant repérées à partir du numro zéro, les lamelles d'ordre pair sont constituées par deux demi-lamelles isolées l'une de l'autre, par le fait les lamelles d'ordre pair sont reliées par groupe de cinq consécutives à des connexions de sorties dites de "décade" et par le fait que la lamelle repérée O et les demi-lamelles précitées sont connectées à dix connexions de sorties dites d'unité en relient la première lamelle ou demi-lamelle à la première connexion d'unité, puis la deuxième lamelle ou demi-lamelle à la deuxième connexion d'unité en opérant de manière périodique. 10 - Dispositif de repérage selon une des revendications 6, 8 ou 9, caractérisé par le fait que la réglette est constituée par deux plaques isolantes disposées parallèlement l'une à l'autre, la première plaque comportant des barres conductrices parallèles reliées chacune à une lamelle de manière biunivoque et la deuxième plaque comportant des barres conductrices parallèles disposées perpendiculairement aux barres de la première plaaue et reliées chacune à une connexion de sortie, les interconnexions entre une barre d'une plaaue et une barre de l'autre plaque étant réalisées au moyen de conducteurs rerpendiculaires aux deux plaques.