Brevet FR2245929A1 — publié le 19750425

L'invention concerne un système de visualisation numérique d'un déplacement détecté par un capteur de mesure angulaire ou linéaire aire Dans les problèmes de fraisage , une difficulté importante est de connaitre à chaque instant avec une grande précision la position d'un outil ou de la pièce à travailler Les moyens mécaniques connus sont d'une précision insuffisante et les moyens électroniques employés à ce jour utilisent généralement des signaux analogiques imposant des chaînes électro- niques lourdes et onéreuses . Un but de l'invention est de résoudre ce problème par des moyens électroniques utilisant des impulsions et permettant l'affichage en clair de la position exacte de l'outil ou de la pièce Il existe des capteurs de mesure angulaire ou linéaire , par exemple du type "revolver" fournissant comme signal de sortie un signal déphase par rapport à leur signal d'entres .Le déplacement angulaire ou linéaire détecté par ces capteurs est donc mesurable par l'intermédiairedu déphasage des deux signaux d'entrée et de sortie L'invention a pour objet un système de visualisation nu mérique d'un déplacement caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de mesure angulaire ou linéaire détectant ce déplacement et fournissant un déphasage comme signal de sortie , une horloge alimentant en impulsions d'une part le capteur , et d'autre part un modulateur de phase , les signaux de sortie du capteur et du modulateur étant appliqués à un comparateur , dont led signaux de sortie contrôlent l'action d'impulsions de 11 horloge sur le modulateur de phase en vue d'annuler le déphasage constaté par le comparateur, les impulsions d'horloge agissant sur le modulateur étant comptées dans un compteur qui affiche leur total D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui suit , faite en référence au dessin annexé sur lequel on peut voir un schéma symbolique du système numérique de visualisation d'un déplacement détecté par un capteur de mesure Sur la figure unique du dessin , une horloge 1 délivre des impulsions de fréquence déterminée à un capteur 2 de mesure angulaire par exemple s par l'intermfidkaire d'un réducteur de fréquence 3 . Le capteur 2 délivre un signal de meme fréquence que son signal d'entrée , mais dont la phase varie en fonction de la contrainte physique appliquée à son organe transducteur . Ce signal déphasé est appliqué à l'une des entrées d'un comparateur 4. Par ailleurs , l'horloge t alimente également un modulateur de phase 5 et deux circuits logiques 6 et 7 qui sont des portes électroniques de type ET . Le signal de sortie du modulateur de phase 5 est appliqué au comparateur 4 par l'intermédiaire d'un réducteur de fréquence 8 de meme rapport de réduction que le réducteur 3 . Le comparateur 4 a deux sorties , reliées chacune à l'entrez de l'une des portes 6 et 7 . L'une de ces sorties , par exemple celle marquée (+) délivre un signal lorsque le comparateur voit le signal du capteur 2 en retard par rapport au signal venant du réducteur 8 . La porte 7 laisse alors passer une ou plusieurs impulsions d'horloge qui agissent sur le modulateur pour retarder son signal de sortie jusqu'au moment où le comparateur constate la coincidence de phase des deux signaux qui lui sont appliqués .Les portes 6 et 7 se trouvent alors bloquées du fait de l'absence de signal de sortie du comparateur 4 . De même, dans le cas d'une avance de phase du signal du capteur , la sortie (-) délivre un signal qui ouvre la porte 6 , les impulsions d'horloge assurant alors le déphasage en avance du signal de sortie du modulateur de phase . Les impulsions d'horloge qui traversent les portes 6 et 7 sontaégalement appliquées à un compteur-décompteur 9 qui en assure la sommation , et qui affiche leur nombre , ctest-à-dire son état . On a donc a tout instant la visualisation numérique de l'avance ou du retard détecté au niveau du capteur Les réducteurs ont pour objet d'augmenter la sensibilité du dispositif . En effet , dans l'exemple décrit d'un capteur de mesure angulaire , on peut quantifier le déphasage correspondant à un tour complet sous forme d'un nombre de points .En supposant qu'un tour corresponde à 200 points , il suffit d'utiliser des réducteurs de fréquence de rapport t/200 pour disposer en 9 de l'af- fichage du nombre de points représentant le déphasage constaté c'est-à-dire le déplacement mesuré par e capteur Pour l'application de l'invention , il est équivalent d'utiliser des capteurs de mesure angulaire ou linéaire fournissant une phase comme signal de sortie , ou tout transducteur capable de convertir une grandeur physique en une phase variable Pour la dé.termination de la position d'un outil ou de la pièce à travailler sur une fraiseuse , le capteur pourra être place sous le plateau porte-pièce pour en déterminer la position angulaire. , sur la tige filetée commandant les déplacements linéaires du chariot portant la pièce ou de la tête portant la broche . On peut également utiliser des capteurs linéaires mesurant le déplacement longitudinal d'un axe REVENDICATIONS t - Système de visualisation numérique d'un déplacement caractérisé en ce qu'il comporte : un capteur de mesure angulaire ou linéaire détectant ce déplacement et fournissant un déphasage comme signal de sortie , une horloge alimentant en impulsions d'une part le capteur et d'autre part un modulateur de phase , les signaux de sortie du capteur et du modulateur étant appliqués å un comparateur , dont les signaux-de sortie contrôlent l'action d'impulsions de l'horloge sur le modulateur de phase en vue d'annuler le déphasage constaté par le comparateur , les impulsions d'horlo- ge agissant sur le modulateur de phase étant comptées dans un comme teur qui affiche leur total, 2 - Système de visualisation numérique selon la revendication t caractérisé ence que le comparateur délivre deux signaux de sortie , suivant -le déphasage constaté entre ses deux signaux d'entrée est dans un sens ou dans l'autre 3 - Système selon la revendication 2 caractérisé en ce que les signaux de sortie du comparateur sont appliqués chacun a une porte électronique recevant par ailleurs les impulsions de l'horlo- ge , le signal de sortie de la porte électronique agissant sur le modulateur de phase 4 - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que les impulsions d'horloge sont appliquées au capteur par l'intermédiaire d'un réducteur de fréquence 5 - Système selon la revendication 4 caractérisé en ce que le signal de sortie du modulateur de phase est appliqué au comparateur par l'intermédiaire d'un autre réducteur de fréquence , de même rapport de réduction 6 - Système selon l'ensemble des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que le rapport de réduction définit un nombre de points correspondant à un tour d'un capteur de mesure angulaire le nombre d'impulsions comptées par le compteur correspondant à un nombre égal de points 7 - Système de visualisation numérique d'un déplacement caractérisé en ce qu'il comporte ; une horloge délivrant des impulsions à une fréquence déterminée , un capteur de déplacement alimenté par l'horloge et délivrant un signal déphasé en fonction du déplacement détecté ; un modulateur de phase alimenté par l'horloge ; un comparateur , recevant les signaux du capteur et du modu lateur et délivrant des signaux de sortie lorsque ses signaux d'en- très présentent un déphasage , ces signaux de sortie étant appliqués aux entrées de commande du modulateur de phase pour corriger son signal de sortie en vue d'annuler ledit déphasage ; et un compteur-décompteur , recevant les signaux appliqués aux entrées de commande du modulateur de phase et affichant un nombre correspondant au déplacement mesuré 8 - Fraiseuse équipée du système de visualisation numérique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le capteur est placé sous le plateau porte-pièce pour en déterminer la position angulaire 9 - Fraiseuse équipée du système de visualisation numérique selon l'une quelconque des revendications t à 7 caractérisé en ce que le capteur est placé en bout de la tige filetée commandent les déplacements du chariot portant la pièce pour en déterminer la position linéaire 10 - Fraiseuse équipée du système de visualisation numérique selon l'une quelconque des revendications t à 7 caractérisé en ce que le capteur est placé en bout de la tige filetée commandant les déplacements de la tête portant la broche pour en déterminer la position linéaire il - Fraiseuse caractérisée en ce qu'elle comporte le système de visualisation numérique d'un déplacement angulaire ou li néaire selon 11 une quelconque des revendications t à 7