Brevet FR2264274A1 — publié le 19751010

La présente invention concerne une installation pour ltéquilibrage de corps tournants, en particulier de roues de véhicules automobiles, à l'aide d'un dispositif pour la mesure des balourds en position angulaire et éventuellement en grandeur et drun dispositif de positionnement pour mettre le corps tournant dans une position où une correction du balourd puisse avoir lieu. Du brevet en République Fédérale Allemande 2.213.449, il ressort que pour équilibrer des corps tournants, notam ment des roues de véhicules automobiles, on doit, après avoir -effectué la mesure permettant de déterminer le-balouri-en grandeur et position, mettre le corps tournant dans la position où le dés équilibre peut être corrigé, cette orientation étant effectuée à laide de signaux lumineux. Pour cette installation connue, il est nécessaire de faire tourner le corps à la main jusqu'à la position de cor rection, dans laquelle les masses d'équilibrage peuvent être fixées. L'invention vise une installation pour équilibrer des corps tournants, dans laquelle l'orientation du corps en posi tion > dans laquelle peut être réalisée la correction, s'effectue automatiquement, le corps tournant pouvant rester fixé au morne arbre, que celui autour duquel il a tourné pendant la mesure. Dans l'installation suivant l'invention du type précité, il est prévu, tant pour 11 opération de mesure que pour le posltionnement, un moteur courant continu qui, à l'aide d'un com mutateur inverseur, disposé sur son branchement à la source d'ali- mentation, peut être branché, au cours de la mesure, sur un dis positif de freinage et lorsqu'on atteint une vitesse de rotation plus faible déterminée, sur un regulatar de la posit-ion du disposi tif de positionnement, le regSiteur de position étant commande, aussi bien par le dispositif de mesure du balourd, quten fonction de la position angulaire du balourd, ou encore de la vitesse de rotation du moteur à courant continu. Il en résulte une grande simplification de la ma chine d'équilibrage en ce sens que, pour la commande du régleur de position en fonction do la vitesse de rotation, la f.c.e.m est prise en compte par le moteur à courant continu et appliquée à nouveau au régulateur de position, de sorte que lors du positionne ment le circuit de régulation se trouve fermé sans utilisation d'un générateur tachymetTique, ou d'un générateur de phases De façon judicieuse, leréateur de positionttt:re constitué par un circuit de comparaison qui, en fonction de la comparaison entre le signal-délivré par le dispositif de mesure du balourd et la f.c.e.m. du moteur à courant continu fournit un signal de commande au moteur à courant continu.Comme moteur à courant continu, on utilise, de préférence, un moteur électrique en dérivation. I1 est avantageux d'alimenter le réatpr de pos-ition par l'intermédiaire d'un transformateur de séparation de sorte que le potentiel ne soit pas imposé dans le circuit de réglage de position. I1 est ainsi possible que la puissance nécessaire pour le régleur de position soit très petite, du fait que, pour le positionnement, il ne faut vaincre que des forces de frottement. Lors du processus de positionnement, le disposi tif de mesure du balourd fournit, de façon avantageuse, au régulateur de position un signal de positionnement de consigne, dont la polarité, dans l'une des étendues angulaires de 1800 est positive et dans l'autre étendue de 1800 est négative, le passage à zéro de ce signal indiquant la position angulaire du balourd. I1 en résulte que, pendant le positionnement, le moteur est arrêté à l'endroit où le régiStur de position ne lui fournit plus de tension, c'est-àdire à l'endroit où se trouve le balourd. Suivant l'invention, après que la mesure a été effectuée la succession des commutations suit un cours obligé. A l'aide d'un commutateur sélecteur, on peut distinguer entre les fonctions "équilibrer" et "positionner". Lorsqu'il est sur position "équilibrer" le moteur à courant continu est alimenté à une valeur de consigne par l'intermédiaire d'un régulateur de vitesse de rotation. La détermination du balourd, en grandeur et en position angulaire, a lieu suivant des modalités connues. Pour le positionnement, le moteur est freiné, et ceci après être arrivé à une vitesse réduite constatée par un dispositif de surveillance, pour ensuite être branché sur le réatur de position.Comme valeur de positionnement de consigne, on se sert d'un signal provenant du dispositif électronique, la détermination pouvant avoir lieu con formémentàla demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 2 213 449. Les avantages qui résultent de l'invention, résident dans le fait qu'il n'est pas nécessaire de se servir d'une technicité poussée, les moyens de commande pouvant être fixés sur la machine ou à l'intérieur de la machine. Audessin annexé, donné uniquement.à titre d'exemple La figure 1 est un schéma-blocs d'une installation d'équilibrage, et et la figure 2 illustre 1a tension fournie comme valeur de positionnement de consigne par le dispositif de positionnement, cette tension étant appliquée au moteur à courant continu lors du positionnement. Pour alimenter les divers groupes composants, on dispose d'une source de tension continue stabilisée. Un redresseur 2, ayant une tension de -sortie fixe, sert à l'alimentation du champ du moteur à courant continu. La réalisation de la mesure ("equili- brage") et du positionnement a lieu en trois phases.On dispose > pour cela, d'un iéiiateur de la vitesse de rotation comprenant les amplificateurs 4, 3 de courant et de régulatiaisde vitesse de ro- tation, d'une unité d'allumage 5 et un circuit en pont à thyristors, semi-commandé avec en plus une diode 6, d'une unité de freinage 8 et d'un régulateur de position, comprenant un amplificateur 12 de réeulation de position et un pont redresseur 13 supplémentaire. L'amplificateur de ré de position 12 est un circuit commutateur intégré. A l'aide d'un commutateur secteur 7, on peut régler trois natures de fonctionnement, en ltoccurence, arrêts po sitionnement, équilibrage. En relation avec un dispositif de commutation 9, dont fait partie un moteur à courant continu 15, qui sert d-'entrainement pour ltequilibrage, comme pour le positionnement et par l'intermédiaire d'un dispositif 14 de surveillance, il se crée une séquence d'opérations obligatoire. En raison de cette séquence d'opérations, le moteur à courant continu 15, qui est un moteur shunt, est relié, pendant l'équilibrage, au régulateur de vitesse d'équilibrage et est alimenté en tension par l'intermédiaire de ce régulateur. La variation de la tension d'induit est provoquée par la commande de début de phases du circuit de pont à thyristor à semi-commande 6, avec diode supplémentaire libre. En modifiant l'angle allumage des thyristors, on peut régler continuement la tension de l'induit du moteur à courant continu. Pour l'allumage S, on utilise des impulsions lentes qui durent de l'instant d'allumage proprement dit jusqu'à la fin de la demi-onde du secteur. La synchronisation des impulsions d'allumage a lieu par un circuit particulier destiné à la suppression des impulsions parasites, qui empêche, de façon sûre, l'allumage des thyristors par des impulsions parasites provenant du secteur.On obtient le réglage de l'angle d'allumage par le signal de sortie des amplificateurs 3, 4 de réatxn de courant et de vitesse de rotation couplés en cascade. Comme amplificateur 4 de régulatte de courant, on utilise un circuit intégré. La comparaison entre la valeur de consigne et la valeur réelle est effectuée par mélange de résistances à ltentrée ne réalisant pas l'inversion. En limitant la valeur de consigne maximale, on obtient une limitation du courant de sortie maximum du pont à thyristors 6. On peut influencer le réglage par un circuit R-C. Pour déterminer la valeur du courant réel, on se sert d'un shunt que l'on monte côté courant redressé. I1 s'ensuit que le circuit de régulation est relié au potientiel du secteur.Comme amplificateur 3 de réathn de la vitesse de rotation on utilise de même un circuit intégré. Celui-ci compare la valeur de consigne obtenue à partir d'une tension stabilisée à une valeur réelle déduite de la vitesse de rotation et effectue, lorsqu''il se produit des variations, une correction de la vitesse de rotation par une modification de la valeur de consigne de courant. Le comportement de l'amplificateur 3 de réaticn de la vitesse de rotation peut être influencé par un circuit R-C. Pour les moteurs shunt, à courant continu - comme l'est le moteur à courant continu 15 - il existe une relation fixe entre la vitesse de rotation et la tension de l'induit. On peut donc arriver à réguler indirectement la vitesse de rotation en réglant la tension de l'induit. Comme la chute de tension proportionnelle au courant se trouvant à la résistance ohmique de l'induit, peut être déduite du courant débité par l'induit, il est possible de corriger la diminution de la vitesse de rotation qui en résulte, par une correction automatique de la valeur de consigne (correction I x R). A I'équilibrage, Ia grandeur et la position angulaire du balourd sont déterminées par un dispositif de mesure 10 et 11, et sont mémorisées. Par l'intermédiaire du commutateur sér lecteur 7, on choisit la nature de fonctionnement "positionner", ce qui entraîne le freinage du moteur à courant continu 15 par l'unité de freinage 8, prévue à cet effet. Pour cela, par le dispositif de commutation 9, l'induit du moteur shunt à courant continu 15, à excitation séparée est coupé de la tension d'alimentation, c'est à-dire du régulateur de la vitesse de rotation et est mis sur l'unité de freinage 8 qui est une résistance de charge.Le dispositif de surveillance 14, qui est un dispositif de mesure de la vitesse de rotation surveille ce freinage par résistance et,zlorsqutun vitesse de rotation réduite déterminée est atteinte, débranche la résistance de charge 8 par l'intèrmédiaire du dispositif de commutation 9. En même temps, le gréeur de position I2, 13, est branché sur le circuit d'induit du moteur à courant continu 15. Le régulateur de position est alimenté par l'inter- médiaire d'un transformateur de séparation 16, grâce auquel aucune tension n'est appliquée au circuit de régulation de position. La modification de la tension de l'induit s'obtient par exploitation d'un circuit à transis-tors avec un pont redresseur 43. En modifiant la tension-de commande, on peut régler en continu la ten- sion de l'induit dans le sens positif et négatif. Pour la régulation on utilise le signal de sortie de l'amplificateur 12 de régulation de position. Cet amplificateur 12 est constitué par un circuit de commutation intégré. Celui-ci compare. le signal de valeur de consigne délivré par l'électronique de mesure 10, 11 à une valeur réelle dérivée de la vitesse de rotation (f.c.e.m. du moteur) et effectue une correction de la vitesse de rotation, respectivement, du sens de la vitesse de rotation, lors d'une variation, en modifiant le signal de sortie. Avec une compensation I x Ret un circuit R-C, on modifieou on corrige aussi lue comportement de régula tion de l'amplificateur 1Z. Comme valeur de positionnement de consigne, on dispose d'une tension redressée, dont le changement de polarité correspond à la position angulaire, tel que le représente la figure 2. Cette tension redressée est positive dans une étendue an angulaire de 1800 et dans une autre étendue angulaire de1800 elle est négative. Le passage à zéro de cette tension redressée désigne la position angulaire du balourd. A la figure 2, le balourdoc- cuverait la position angulaire de 00. La forme de tension représentée est la même pour d'autres positions angulaire du balourd, la tension étant uniquement décalée sur les abscisses du nombre de degrés correspondant. Le positionnement se réalise de la façon suivante: le regulatsr de position 12, 13 est alimenté par- le signal de la va -leur de consigne, provenant du dispositifde mesure électronique, de façon que le moteur à courant continu 15 soit- entratné dans le sens allant vers la position angulaire du balourd. La valeur de consigne diminue jusqu'à zéro volt au moment de l'arrêt du moteur. REVENDICATIONS 1. Installation pour l'équilibrage de corps tour nanti, en particulier de roues de véhicules automobiles,-comprenant un dispositif de mesure du déséquilibre, pour mesurer le balourd en position angulaire et, éventuellement, en grandeur et un dispositif de positionnement pour mettre le corps tournant en une po sition, dans-laquelle la correction du balourd puisse avoir lieu, caractérisée par le fait qu'il est prévu, tant pour la mesure, que pour le positionnement, un moteur à courant continu (15) qui, au moyen-d'un commutateur inverseur (7 et 9) reut être debranchEt de la source d'alimentation en tension, pour être branché sur une unité de freinage (8) et, lorsqu'on atteint une vitesse de rotation réduite déterminée, être branché sur un régulateur de position (12, 13) du dispositif de positionnement, le S$platur de position étant commandé par le dispositif de mesure du balourd (10, 11)-ainsi qu'en fonction de la position angulaire du corps tournuant, ou de la vitesse de rotation du .moteur à courant continu. 2. Installation suivant la revendication 1, ca- ractérisée par le fait que le régulateur de position (12, 13) est alimenté par un transformateur (16) qui ne lui impose pas un poten tiel et est conçu pour une petite puissance. 3. Installation suivant la revendication 1, ca ractérisée par le fait que le régulateur de position (12, 13) est un circuit de comparaison et délivre un signal de commande au moteur à courant continu (15) en fonction de la comparaison du signal délivré par le dispositif de mesure (10, 11-) du balourd et du si gnal de commande, qui dépend de la position angulaire du rotor ou de la vitesse de rotation du moteur à courant continu. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le moteur à courant continu (15) est un moteur shunt. 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le régulateur de position est alimenté par l'intermédiaire d'un transformateur de séparation (16) 6. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le régulateur de position commande le moteur à courant continu (15) par l'intermédiaire d1un.pont re dresseur (13). 7. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le régulateur de position est un circuit de commutation intégré. 8. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le dispositif de mesure délivre un signal de positionnement-de consigne, dont la polarité est positive dans une étendue angulaire de 1800 et négative dans une autre étendue de 1800, le passage à zéro étant la position an-gulaire du balourd.