Brevet FR2136970A1 — publié le 19721229

71. 16866 1 2136970 la présente invention concerne un dispositif de codage réparti de mobiles du type à proximité, associant un porte-code à écriture variable solidaire du mobile à des postes de lecture situés aux endroits du parcours des charges où il est nécessaire de connaître 5 leur identité et leur adresse. Les exigences de la production et de la distribution font que des éléments mobiles porteurs de charges doivent être repérés, identifiés, les uns par rapport aux autres ou par rapport à des adresses situées le long de leur parcours. O'est le cas notamment pour les 10 chaînes de transfert et plus particulièrement pour les convoyeurs sélectifs à aiguillages du type "Power and free". On utilise le plus généralement deux techniques ; la sélection dite centralisée qui assure, depuis un dispositif indépendant du convoyeur proprement dit, le suivi des charges mobiles et l'émission des signaux appro-15 priés, donnant aux organes à commander les ordres préenregistrés au moment de l'opération de codage des charges. L'autre technique du type dit "réparti" ou à sélecteur mobile embarqué fait appel à des dispositifs adaptés aux éléments mobiles porteurs des charges, généralement appelés chariots ou balancelles. 20 Ces sélecteurs ont pour propriété de pouvoir recevoir un code donné parmi un certain nombre, de le garder en mémoire, jusqu'à ce qu'un lecteur disposé le long du circuit et accordé sur le môme code le détecte et assure l'émission d'un signal électrique utilisable pour commander une fonction quelconque d'aiguillage, de basculement, d'é-25 jection, d'arrêt, etc. L'écriture du code sur le sélecteur peut s'effectuer par commande à distance agissant sur le poste d'écriture qui transmet le code à la mémoire du sélecteur ou au contraire par une action manuelle directe sur le sélecteur mobile. L'objet de la présente invention appartient à cette dernière 30 catégorie de sélecteur embarqué à commande d'indexation manuelle et lecture automatique de code. Toutefois, une commande à distance des commutateurs dudit sélecteur étant parfaitement réalisable par des moyens connus autres que manuels, l'invention s'étend également à \ ce mode de commande du sélecteur. 35 L'intérêt de la commande manuelle réside dans la possibilité de ** pouvoir coder le mobile par son sélecteur en n'importe quel point du y 71 16866 2 2136970 circuit alors que la commande à distance exige un ou plusieurs postes de commande forcément coûteux et souvent limitatifs flana de nombreuses applications. Il existe actuellement de nombreux sélecteurs mobiles du type 5 embarqué à commande manuelle. Les qualités recherchées varient selon les applications. La présente invention vise essentiellement les qualités suivantes : - capacité de mémoire élevée sous un volume et un encombrement réduits, 10 - dosage de cette capacité par adaptation de modules (à décades par exemple) sans limitation pratique, - aptitude à la lecture automatique à vitesse élevée, - facilité d'affichage du code par action manuelle sur commutateurs, à décades par exemple, 15 . facilité de la lecture en clair du code inscrit, sous des angles différents, - grande fiabilité des lectures de code par l'élimination des risques d'interférence des détecteurs à proximité et une étanchéité totale aux poussières. 20 - grande fiabilité due à la suppression du contact mécanique entre sélecteurs et poste de lecture, -faible prix de revient en égard aux performances obtenues. Le dispositif de sélection de mobiles selon l'invention,.du type à détecteurs à proximité à interrupteurs à lames souples sen-25 sibles à un champ magnétique et comportant un sélecteur mobile embarqué coopérant avec un lecteur de code fixe, est essentiellement caractérisé par le fait que le sélecteur comporte au moins un aimant permanent mobile solidaire d'un cadran tournant de sélection et dont un pôle est disposé de façon à faire face au lecteur de code, ledit 30 lecteur de code'comportant une pluralité d'interrupteurs à lames souples polarisés répartis sur une circonférence et dont les pôles destinés à faire face audit sélecteur sont alternés, ledit sélecteur comportant en outre un dispositif d'éclipsage d'aimant mobile. Suivant d'autres caractéristiques : 35 - le dispositif d'éclipsage du sélecteur comporte deux aimants permanents dont les pôles disposés de façon à faire face au lecteur 71 16866 2136970 3 de code sont opposés, solidaires d'an support oscillant à commande par-l'axe d'an encliquetage solidaire d'un cadran rotatif à repères extérieur, - 1'encliqâetage comporte un guide en étoile du support oscil-5 lant, tel que les "branches opposées dudit support, munies chacune d'un aimant, occupent alternativement une position périphérique active ou une position centrale non active, - l'encliquetage peut être à dix positions, constituant une décade de sélection, 10 - le sélecteur comporte au moins un encliquetage à une décade tel que défini ci-dessus, chaque décade supplémentaire multipliant par un facteur 10 les possibilités de sélection, - le lecteur de code comporte autant de groupes d'interrupteurs a la*es que de décades du sélecteur. 15 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention assor tiront mieux de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 représente un interrupteur à lame souple polarisé 20 et un aimant mobile permettant de l'actionnerj la figure 2 représente la zone d'action de l'aimant peimanent mobile sur l'interrupteur à lame souple par une vue de dessus de la figure 1 ; la figure 3 représente un poste de lecture à une décade ; 25 la figure 4 représente le dispositif des deux aimants permanents N et S d'un sélecteur associé à un poste de lecture selon la figure 3 la figure 5 représente un schéma illustratif de processus connu de synchronisation ; la figure 6 représente un diagramme des interactions des aimants 30 selon la figure 5 ? la figure 7 représente une vue en plan d'un sélecteur à dispositif mécanique à éclipsage selon l'invention ; la figure 8 représente une vue en élévation partiellement en coupe du dispositif selon la figure 7 ; 35 la figure 9 représente une vue en élévation d'un exemple du dispositif porte-code selon l'invention à trois décades ; 71 16866 4 2136970 la figure 10 représente un eohéma en plan de l'approohe d'un porte-code vers un poste de lecture, conformément à l'invention ; et la figure 11 représente un schéma de la vue en bout d'une installation sur la voie d'un convoyeur. 5 Dans son principe, l'invention fait appel aux propriétés con juguées de générateurs mobiles de champ magnétique constituées par les masses polaires d'aimants permanents et de contacts sensibles à l'action dudit champ magnétique dans des conditions bien déterminées. L'un et l'autre de ces éléments sont bieqfeonnus et déjà employés 10 pour la détection par proximité dans des sélecteurs du type objet de l'invention. Les contacts sensibles au champ magnétique sont communément désignés sous le nom d'interrupteurs à lames souples (dits ci-après "ILS" en abrégé) ou de "reed-switches". Dans la présente invention, l'ILS 1 représenté sur la figure 1 15 est polarisé par un aimant peimanent 2 collé contre sa paroi, l'ensemble étant avantageusement enfermé dans une capsule protectrice 3. Cet aimant de polarisation 2 a un champ insuffisant pour fermer l'ILS 1 ou pour le maintenir fermé. La fermeture de l'ILS 1 est obtenue par le passage d'un aimant 20 permanent mobile 4 orienté N-S comme indiqué sur la figure 1. Le champ de cet aimant 4 s'ajoute au champ produit par l'aimant de polarisation 2 et permet la fermeture de l'ILS 1 tant que l'aimant 4 se trouve dans une zone bien déterminée en fonction des ampères-tours relatifs des aimants 2 et 4 et de la sensibilité de l'ILS 1. Le con-25 tour de cette zone est représenté en 5 sur la figure 2. Tout aimant 4 extérieur à ce contour 5 ne peut fermer l'ILS 1 mais tout aimant 4 situé à l'intérieur de ce contour 5 maintient l'ILS fermé. On comprend qu'un aimant mobile orienté dans le sens contraire de l'aimant 4 ne peut en aucun cas actionner l'ILS 1 pour autant que le 30 champ résultant de cet aimant et de l'aimant de polarisation 2 soit inférieur au champ de fermeture de l'ILS 1. Les ILS utilisés sont de construction telle que le différentiel : ampère-tours de fermeture -ampère-tours d'ouverture soit faible, si bien que pour un sens de déplacement de l'aimant mobile de la gauche vers la droite, le contour 35 de la zone d'ouverture 6 de l'ILS soit peu différent du contour 5« Cette particularité de construction est couverte par l'invention et 71 16866 5 2136970 permet à la fois un encombrement réduit du dispositif de sélection et une fiabilité accrue de la lecture, comme ce sera décrit ci-après. la figure 3 représente un poste de lecture à une décade permettant de lire des mobiles dans le code décimal qui peut être un nom-5 bre compris entre 0 et 9. Les dix ILS polarisés 7 sont disposés sur une circonférence 8 de telle sorte que deux ILS adjacents soient actionnés par deux aimants mobiles de polarité inverse. Ainsi l'ILS lisant le code 1 est appelé "Sud" et est fermé par le passage d'un aimant mobile dont le pôle S est en regard de cet ILS et l'ILS lisant 10 le code 6 est appelé "Nord" et est actionné par un aimant mobile dont le pôle N est en regard de cet ILS. On comprend que pour ce faire les deux ILS ont des aimants de polarisation de champ opposé. La figure 4 représente la disposition des deux aimants permanents N et S d'un sélecteur associé au poste de lecture décrit ci-dessus. 15 Les ILS 7 du poste de lecture sont séparés l'un de l'autre par une distance angulaire de 36°,tandis que les aimants permanents Nord 9 et Sud 10 du sélecteur sont séparés par une distance angulaire de 144° et situés sur une circonférence.11 de même diamètre que la circonférence 8. Ainsi, quand poste de lecture et sélecteur sont exacte-20 ment superposés l'un sur l'autre, si un aimant Nord 9 voit un ILS 7 polarisé "Nord", l'aimant "Sud" 10 verra un ILS 7 polarisé "Nord" et vice versa. Cette disposition est donc telle que seul un aimant du sélecteur soit actif et un seul. Cependant,dans le déplacement du sélecteur de gauche à droite 25 vers le poste de lecture, on comprend que l'aimant Nord 9 actionnera successivement les ILS de code 8 et 0 et que l'aimant Sud 10 actionnera successivement les ILS de code 3 et ensuite 1. Dans la disposition respective des éléments de lecture de la figure 3 et du sélecteur de la figure 4, le code à lire est le code 2 quand les deux 30 éléments : poste de lecture et sélecteur sont superposés. Afin de ne pas prendre en compte les lectures parasites, un dispositif de synchronisation représenté sur la figure 5 permet de ne prendre en considération que la lecture correspondant à la superposition du poste de lecture et du sélecteur. Ce dispositif, bien connu, utilise 35 deux ILS 12 et 13 solidaires du poste de lecture et. deux aimants permanents 14 et 15 solidaires du sélecteur. Les deux ILS 12 et 13 71 16866 6 2136970 sont avantageusement du type polarisé, afin d'avoir une plus grande précision des tops de fermeture et d'ouverture, et les deux aimants mobiles ont un entr'axe légèrement plus faible que l'entr'axe des deux ILS 12 et 13 de synchronisation et sont positionnés de telle 5 sorte que l'information de lecture n'est prise en compte que dans une zone géographiquement limitée à volonté par le décalage de l'entr1 axe des aimants 14 et 15 par rapport à l'entr'axe des ILS 12 et 13 ainsi qu'il est indiqué sur la figure 6, où l'axe 16 représente l'axe des centres des deux circonférences 8 et 11 quand poste de lecture 10 et sélecteur sont superposés, où la ligne 17 indique la zone d'action de l'aimant 14 sur l'ILS 12, où la ligne 18 indique la zone d'action de l'aimant 15 sur l'ILS 13 et où la ligne 19 indique la zone d'action plus, réduite pendant laquelle les ILS 12 et 13 en série permettent de prendre en compte la lecture du code. 1 5 La disposition des différents éléments décrits ci-dessus et l'utilisation d'une synchronisation permettent d'éviter l'interférence de deux codes pendant un top de synchronisation pour un encombrement réduit du dispositif de sélection. Toutefois, afin de pouvoir réduire encore davantage le diamètre 20 des circonférences 8 et 11, ce qui implique de devoir rapprocher encore les dix ILS 7, une amélioration, faisant partie de la présente invention, consiste à rapprocher du centre de la circonférence 11 l'aimant non actif du sélecteur, en ne conservant que 1' .aimant actif sur le pourtour de la circonférence 11. Un exemple de solution méca-25 nique d'éclipsage d'un aimant sur deux est schématisé sur la figure 7 à titre d'exemple non limitatif, et sera décrit ci-après. En se référant aux figures 7 et 8, le dispositif est réalisé autour d'un encliquetage du commerce 20b à dix positions éauidistantes. BAD ORIGINAL 71 16866 7 2136970 Deux barreaux cylindriques 21 et 22 sont orientés, l'un 21 Hord-Sud, de façon que la face en regard d'un "reed" de lecture soit le pôle N, l'autre, 22, Sud-Nord, de façon que la face en regard d'un reed de lecture soit le pôle Sud. En outre, ces deux ai-5 mants 21 et 22 sont disposés d'une façon telle qu'alternativement un aimant soit actif, c'est-à-dire situé sur la circonférence repère 8 (figure 3) et que l'autre soit passif, c'est-à-dire à l'intérieur de cette circonférence, en dehors de la zone d'action des reeds. Dans la position angulaire de la figure 7, l'aimant 21 est 10 actif et l'aimant 22, dégagé vers le centre, présente ses pôles à demi-encastrés dans deux pièces polaires 23, refermant ainsi ses lignes de force par l'extrémité de l'axe de 1'encliquetage 20a. Les deux aimants ci-dessus sont encastrés dans un support oscillant 24 entraîné par l'axe de 1'encliquetage et par l'intermé-15 diaire de deux bras 25. Une lumière oblongue L permet le libre passage de l'axe de 1'encliquetage au travers du support oscillant 24. Afin qu'à chacune des dix positions angulaires possibles du dispositif, chacun des aimants se présente alternativement sur la circonférence active 8 (figure 3), deux étoiles à cinq branches 27 20 et 28 déterminent un chemin de guidage d'une broche 26 solidaire du support oscillant 24. Une particularité réside dans l'exécution alternée d'une zone de guidage curviligne sur l'étoile extérieure 28 afin de permettre la même possibilité et douceur de manoeuvre dans les deux sens de 25 rotation de l'organe de commande. Les positions angulaires de 1'encliquetage sont également renforcées par l'attraction relative de l'aimant dégagé et des deux pièces polaires 23. L'axe extérieur de 1'encliquetage est équipé d'un bouton de manoeuvre 8 du commerce, équipé de préférence d'une embase inclinée 30 et gravée 29. Les différentes gravures se présentent dans le sens croissant de zéro à neuf et leur orientation est fonction de la position géométrique du poste-code sur chaque installation. Chacune des dix positions se trouve validée par un index fixe 30. L'ensemble du mécanisme est fixé sur un support 31 par l'inter-35 médiaire d'une douille filetée et d'un écrou. Une plaque de fermeture 32 située côté face active du dispositif 71 16866 8 2136970 retient l'ensemble mobile constitué par les pièces 21, 22, 23, 24, 25. Toutes les pièces, exceptées les pièces 20 et 23 doivent être réalisées en matériau non magnétisable (AU4G, laiton, matière plastique , etc.) 5 La combinaison angulaire judicieuse du mécanisme ci-dessus et du poste de lecture schématisé sur la figure 3 est telle que : - l'aimant "Nord" est situé extérieurement et actif au-dessus des cinq positions paires 0, 2, 4, 6, 8. - l'aimant "Sud" est situé extérieurement et actif au-dessus 10 des cinq positions impaires : 1, 3, 5, 7, 9. Dans la description ci-dessus, à titre d'exemple non limitatif, il n'a été fait mention que d'une décade. On comprend qu'il est tout à fait possible d'associer plusieurs décades, par exemple trois qui permettront de lire 999 codes, la-première décade servant à la lec-15 ture des unités, la seconde à la lecture des dizaines, la troisième à la lecture des centaines. En fonction du nombre d'ILS utilisés et du schéma électrique adopté, il sera possible à partir d'un seul poste de lecture de lire un ou plusieurs codes. Un exemple de réalisation possible à trois décades appliquée 20 à l'utilisation sur convoyeur est illustré sur les figures 9, 10 et 11. La figure 9 schématise un porte-code où l'on retrouve le support 31, trois boutons de manoeuvre 29 et trois index de validation 30. Deux pans inclinés sur le support 31 permettent l'accumulation in-25 terne en courbe sur une distance la plus rapprochée possible compatible avec le bon fonctionnement du dispositif. La figure 10 schématise un porte-code 31 s'approchant d'un poste de lecture 34. Dans cette réalisation, la plaque de fermeture 32 déborde légèrement du support 31 afin de servir d'élément de gui-30 dage. Lors de l'opération "d'accostage", cette plaque 32 rencontre préalablement deux pièces 37 assurant le centrage horizontal du poste de lecture vis-à-vis du porte code. Ensuite, le déplacement se poursuivant, cette même plaque 32 rencontre deux pièces 38 assu-35 rant alors le centrage vertical par soulèvement du poste de lecture 34. Une suspension de ce poste de lecture par deux pitons 35 à oeil 71 16866 9 2136970 ovale autorise ce léger déplacement. La figure 11 complète cette description en schématisant la vue en bout (appelée coupe courante) d1 installation sur la voie V du convoyeur. Un ëupport 36 maintient le poste de lecture 34 à hauteur et distance convenable par rapport à l'axe 33 de la voie V. L'intérêt d'un tel système réside dans l'utilisation, non limitative par ailleurs, du système décimal, par la possibilité de lec-turç&irecte du code du mobile par la disposition particulière des boutons de commande des commutateurs du sélecteur. En outre, les vitesses de lecture sont élevées, dans la limite des vitesses normalement utilisées dans les circuits de manutention. Ainsi pour un top de synchronisation de 15 mm, et avec un relais dont le temps de montée est de 10 ms, la vitesse limite serait de 1,5 ms. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, qui est défini dans les revendications annexées. 71 16866 10 2136970 REVENDICATIONS 1. Dispositif de sélection de mobiles, du type à détecteurs à proximité à interrupteurs à lames souples sensibles à un champ magnétique et comportant un sélecteur mobile embarqué coopérant avec un lecteur de code fixe, caractérisé par le fait que le sélecteur comporte au moins un aimant permanent mobile solidaire d'un cadran tournant de sélection et dont un pôle est disposé de façon à faire face au lecteur de code, ledit lecteur de code comportant une pluralité d'interrupteurs à lames souples polarisés répartis sur une circonférence et dont les pôles destinés à faire face audit sélecteur sont alternés, ledit sélecteur comportant en outre un dispositif d'éclipsage d'aimant mobile. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'éclipsage du sélecteur comporte deux aimants permanents dont les pôles disposés de façon à faire face au lecteur de code sont de polarités opposées, solidaires d'un support oscillant à commande par l'axe d'un encliquetage solidaire d'un cadran rotatif à repères extérieur. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel 1'encliquetage comporte un guide en étoile du support oscillant, tel que les branches opposées dudit support, munies chacune d'un aimant, occupent alternativement une position périphérique active ou une position centrale non active. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel 1'encliquetage peut être à dix positions, constituant une décade de sélection. 5. Dispositif selon l'une quelconque revendications 1 à 4, dans lequel le sélecteur comporte au moins un encliquetage à une décade, chaque,décade supplémentaire multipliant par un facteur 10 les possibilités de sélection. 6. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel le lecteur de code comporte autant de groupes d'interrupteurs à lames souples que de décades du sélecteur.