Brevet FR2317192A1 — publié le 19770204

La présente invention concerne les systèmes de commande autoBatique de transport continu, et a notamment pour bet un dispositif de coi.ande de convoyeur. L'invention peut trouver des applications dans la commande du transport de charges unitaires à l'aide de convoyeurs aérien porteurs et pousseurs, de voies monorails, de convoyeurs et transporteur au sol, ainsi que dans la commande de déplacemént du transport par rail. Dans des dispositifs électromagnétiques de commande de convoyeur qui comportent un support d'informations, un bloc d'enregistrement des informations et un bloc de lecture des informations, on utilise largement, à l'heure actuelle, des supports d'informations magnétiques. Ils permettent un enregistrement relativement simple et sûr des informations et leur lecture sans contact. Le support magnétique d'informations a conditionné le choix d'un élément de lecture sensible au champ magnétique. En tant qu'éléments de lecture, on utilise des contacts à lames en ampoule scellée, des bobines d'inductance, des cellules de Hll, des magnétodiodes et des magnétorésistances. Lors de l'étude de tels dispositifs, se pose le problème de l'augmentation de l'espacement entre les blocs en interaction en élevant simultanément leur sensibilité et immunité aux bruits. I1 existe un dispositif de commande de convoyeur qui comporte un support d'informations, un bloc d'enregistrement des informations et un bloc de lecture des informations. Le support d'informations se présente sous forme d'aimants permanents disposés à des distances déterminées le long ducorps du support d'informations. Le bloc d'enregistrment des informations est réalisé sous forme d'un électroaimant, tandis qu'un aimant permanent suspendu à un ressort sert de bloc de lecture des informations. L'aimant permanent du support d'informations passe à proximité immédiate du p81e de l'électroaimant du bloc d'enregistrement des informations, dont l'enroulement est parcouru par des impulsions de courant. Le champ magnétique de l'électroaimant aimante l'aimant permanent du support d'informations en fonction de la valeur et de la polarité des impulsions de courant passant à ce moment par l'enroulement de l'électriaimant Lors de la lecture des informations, le champ magnétique de l'aimant permanent du support d'informations se trouve en interaction avec le champ de l'aimant permanent du bloc de lecture des informations, suspendu au ressort. L'aimant permanent du bloo de lecture des informations dévie, le sens de déviation étant déterminé par la polarité d'aimantation du support d'informations, et ferme les contacts respectifs d'un ensemble de sortie. Ll existe un autre dispositif de commande de convoyeur qui comporte un support,d'informations se déplaçant suivant le trajet du convoyeur, un bloc d'enregistrement des informations et un bloc de lecture des informations disposés sur le trajet du convoyeur. Le corps du support d'informations fabriqué sn un matériau non-magnétique porte des aimants permanents de stockage des informations, placés à des distances déterminées. Le bloc d'enregistrement de l'information comprend un nombre déterminé de circuits magnétiques en V. Une culasse de chaque circuit magnétique porte des bobines d'aimantation.Le bloc de lecture des informations comporte un capteur de champ magnétique, un décodeur d'impulsions de polarité différente, une source de tension alternative et un ensemble de sortie. En tant que capteur de champ magnétique on utilise une cellule de Hs11 dont les électrodes d'entrée sont reliées, à travers des résistances additionnelles mises en parallèles, à une source de tension. Les électrodes de sortie de la cellule de Hall sont reliées au décodeur d'impulsions de polarité différente, ce dernier se présentant sous forme d'amplificateurs discriminateurs de phase à plusieurs étages branchée sur l'ensemble de sortie. L'enregistrement des informations se fait au moment du passage du support d'informations à proximité immédiate des circuits magnétiques du bloc d'enregistrement des informations, les bobines d'aimantation étant attaquées par un courant à une alternance . Le champ magnétique engendré aimante les aimants permanents du support d'informations. Les champs résiduels des aimants perma@ents stockent les iformations données. Lorsque le support d'informations passe près du bloc de lecture des informations, son champ magnétique agit sur la cellule de Hall. Quand ses électrodes d'entrée sont.attaquées par un courant, ses électrodes de sortie fournissent une force électromotrice, qui sert de signal de sortie. Pais le signal est amené à l'entrée des amplificateurs sensibles- à la polarité des signaux d'entrée et est ensuite renvoyé à l'ensemble de sortie. Les dispositifs connus exigent un espacement minimal entre les blocs en interaction. Les aimants permanents du support d'informations n'ont pas d'axe d'aimantation accentué et leurs flux magnétiques sont répartis dans l'espace d'une façon pratiquement homogène, ce qui aboutit à l'action de champs magnétiques extérieurs sur le support d'information. Lo conception du bloc d'enregistrement des informations ne permet pas de diriger tout le flux magnétique à travers le circuit magnétique vers l'entrefer utile, et on observe des champs importants de dissipation. Le fabrication des amants permanents en matériaux à grande force coercitive, qui permettent de bien stocker les informations n'est pas rationnelle parce qu'il faut augmenter notablement la force d'aimantation dont la plus grande partie va aux champs de dissipation.Le branchement direct du capteur de champ magnétique sur la source de tension limite l'amplitude du courant d'alimentation (par suite de la surchauffe du capteur) et, par conséquent, l'amplitude du signal de sortie du capteur de champ magnétique, ce qui exige l'amplification du signal de sortie dans plusieurs étages. Les inconvénients mentionnés entrainent une diminution de l'immunité aux bruits, de la fiabilité et de la sensibilité. Le but de l'invention est d*llier les inconvénients indiqués. L'invention a pour but de mettre au point un dispositif de commande de convoyeur qui permettrait d'augmenter l'espacement entre les blocs en interaction et d'élever la sensibilité, l'immunité aux bruits, de diminuer l'influence des champs magnétiques extérieurs. Ce problème est résolu du fait que dans un dispositif de commande, de convoyeur, du type placé sur le trajet du convoyeur et comportant un support d'informations déplacé suivant le trajet du convoyeur, servant à capter et à stocker lés informations et réalisé sous la forme d'aimants permanents montés sou. pression.dans un support non-magnétique et disposés à des distances déterminées l'un de l'autre ; un bloc d'enregistrement des informations, servant à enregistrer les informations sur le support d'informations et comprenant des bobines d'aimantation fixées à un circuitmagnétique dans l'entrefer duquel sont reparties des lignes de forces magnétiques, le circuit magnétique étant constitué par une culasse et des épanouissements polaires à proximité immédiate desquels se trouve le support d'informations se déplaçant suivant le trajet du convoyeur s un bloc de lecture des informations, placé sur le trajet du convoyeur et comportant un capteur de champ magnétique, servant à capter la valeur et le sens du champ magnétique engendré par le support d'informations se déplaçant suivant le trajet du convoyeur, un décodeur d'impulsions de polarité différente séparant les signaux de polarité différente, dont l'entrée est reliée à des électrodes de sortie du capteur de champ magnétique, un ensemble de sortie servant à fournir un signal et relié au décodeur d'impulsions de polarité différente, ainsi qu'une source de tension en interaction avec le capteur de champ magnétique, suivant l'invention les axes d'aimantation des aimants permanents du support d'informations sont parallèles aux lignes de force magnetiques dans l'entrefer du bloc d'enregistrement des informations, dont la aulaase du circuit magnétique est commune à tous les épanouissements polaires disposés par paires, distants les uns des autres et portant des bobines d'aimantation, les gales opposés de chaque paire d'épanouissements étant dirigés l'un à l'encontre de l'autre et le support d'informations qui se déplace suivant le trajet du convoyeur étant disposé entre les épanouissements polaires, ledit bloc de lecture des informations comportant un circuit d'excitation non-lintaire qui permet de diminuer la durée des impulsions de courant aux électrodes d'entrée du capteur de champ magnétique et d'obtenir à ses électrodes de sortie des impulsions suffisantes au fonctionnement de l'ensemble de sortie dont l'entrée est reliée à une source de tension, et la sortie, à l'une des dleetrodes d'entrée du capteur de champ magnétique, ledit décodeur étant réalisé sous la forme d'un pont à diodes qui relie les dlectrodes de sortie du capteur de champ magnétique à l'ensemble de sortie. Il est avantageux que le bloc de lecture des informations comporte un ensemble de compensation du champ magnétique terrestre, mis en parallèle avee capteur de champ magnétique. IR est préférable que le capteur de champ magnétique possède deux électrodes supplémentaires dont chacune est reliée à l'ensemble de sortie à travers une diode. Le dispositif de commande de convoyeur permetd'enregistrer, de stocker et de lire les informations par un procédé sans contact, avec une porte sensibilité et avec une immunitd aux bruits élevée. L'invention ressortira mieux de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessin. annexés, sur lesquels : la figure 1 montre la disposition mutuelle du support d'informations et du bloc d'enregistrement des informations, conformément à l'invention - la figure 2 montre la disposition des lignes de force magnétique. dans l'entrefer du circuit magnétique du bloc d'enregistrement des informations et des axes d'aimantation des aimants permanents du support d'informations, conformément à l'invention 1 - la figure3 montre la disposition mutuelle du support d'informations et du bloc de lecture des informations, conforment à l'invention - la figure 4 est un schéma synoptique du bloc de lecture des informations, conformément à l'invention - la figure 5 est un schéma électrique de principe du bloc de lecture des informations, conformément à l'invention ; - la figure 6 représente une variante d'exécution du capteur de champ magnétique, conformément à l'invention. Le dispositif de commande de convoyeur disposé sur le trajet 1 (figure i) du convoyeur comporte un support 2 d'informations sous la forme d'aimants permanents 3 montés à la presse dans un support non magnétique 4. Le support d'informations 2 est fixéà une charge 5 transportée suivant le trajet 1 du convoyeur (le convoyeur-n'est pas montré sur les figures). Le dispositif de commande de convoyeur comporte ausi un bloc d'enregistrement d'informations 6 placé sur le trajet 1 du convoyeur à l'aide d'un support 7. Le bloc d'enregistrement des informations 6 comprend un circuit magnétique 8 comportant une culasse commune 9 et des paires d'épanouissements polaires 10 distantes l'une de l'autre'. Dans cet exemple d'exécution de l'invention sont montrées deux paires d'épanouissements polaires 10. Chaque paire d'épanouissements polaires 10 porte des bobines d'aimantation 11. Les pôles opposés 12 de chaque paire d'épanouissements polaire s 10 sont dirigés l'un à l'encontre de l'autre. Sur la figure 2 est montrée la disposition des lignes de force magnétiques 13 du circuit magnétique 8 et des axes d'aimantation 14 des aimants permanents 3. Le dispositif de commande de convoyeur comporte aussi un bloc de lecture des informations 15 (figure 3) placé sur le trajet 1 du convoyeur à l'aide d'un support 16. Le bloc de lecture d'informations 15 comporte un capteur de champ magnétique 17 dont une éleetrode d'entrée 18 est reliée à une source de tension alternative 19. Une autre électrode d'entrée, 20, du capteur de champ magnétique 17 est reliée à un circuit d'excitation non linéaires 21 branché sur la m8me source de tension 19. Des électrodes de sortie 22 et 23 du capteur de champ magnétique 17 sont reliées à un décodeur d'impulsions de polarité différente ?4, qui est relié à son tour à un ensemble de sortie 25.. Le bloc de lecture des informations 15 comporte un ensemble de compensation du champ magnétique terrestre 26 (figure 4) relié au circuit d'excitation non linéaire 21 et mis en parallèle avec le capteur de champ magnétique 17. La figure 5 représente un schéma électrique de principe du bloc de lecture des informations 15 qui utilise en tant que capteur de champ magnétique 17 une cellule de Hall. Une électrode d'entrée 18 du capteur de champ magnétique 17 est reliée à la source 19 de tension alternative. L'autre électrode-d'entrée 20 du capteur de champ magnétique 17 est reliée au circuit d'excitation non linéaire 21 constitué par une diode commande 27 mise en série avec un circuit parallèle : résistance 28 capacité 29.Les électrodes de sortie 22 et 23 du capteur de champ magnétique 17 sont reliées au décodeur d'impulsions de polarité différente 24, se présentant sous la forme d'un pont a diodes relié à l'ensemble de sortie à relais 25, ce dernier étant réglé à un seuil de fonctionnement déterminé. Ensemble de compensation du champ magnétique terrestre 26 relié au circuit d'excitation non-linéaire 21 et mis en parallèle avec le capteur de champ magnétique 17 comporte une bobine d'inductance 30, une résistance variable 31 et un commutateur 32. Swr la figure 6 on voit une variante d'exécution du capteur de champ magnétique 17 avec deux électrodes de sortie supplémentaires 33 et 34, ainsi que du décodeur d'impulsions de polaritd différente 24 réalisé sous la forme de deux diodes 35 et 36 à travers lesquelles les électrodes de sortie 33 et 34 du capteur de champ magnétique 17 sont reliées à l'ensemble de sortie 25. Le fonctionnement du dispositif de commande de convoyeur commence à partir du moment d'enregistrement d'une nouvelle information sur le support d'informations 2 (figure 1). L'enregistrement de l'information a lieu lors du passage du support 2 par l'entrefer du circuit magnétique 8 du bloc d'enregistrement des informations 6. La codification des informations se fait en un système ternaire, en utilisant trois états de l'aimant permanent 3 du support dJinformations 2 X état d'aimantation négative, état d'aimantation positive et état non aimanté. L'aimantation des aimants permanents 3 se fait de la façon suivante. On fait passer par les bobines d'aimantation 11 un courant à une alternance en provenance d'une source extérieure (non représentée). Le flux magnétique engendré dans l'entrefer du circuit magnétique 8 a une valeur et un sens qui dépendent de la valeur et de la polarité des impulsions de courant.Le flux magnétique agit sur les aimants permanents 3 du support d'informations 2 et change leurs états magnétiques. Le champ magnétique est réparti de façon à rendre parallèles les lignes de force magnétiques 13 (figure 2) du circuit magnétique 8 et les axes 14 d'aimantation des aimants permanents 3. L'état magnétique obtenu lors de l'enregistrement reste mémorisé dans les aimants permanents 3, grace à leur magnétisme rémanent, après leur passage par l'entrefer du circuit magnétique .8. La désaimantation a lieu lorsqu'on applique aux bobines d'aimantation 11 (figure -1) correspondantes un courant alternatif. Alors l'aimant permanent 3 se trouvant dans l'entrefer entre ces bobines se trouve sous l'action d'un champ magnétique décroissant dans le sens du mouvement du support d'informations 2. Ainsi, après le passage du support d'informations 2 par l'entrefer du circuit magnétique 8, l'enregistrement de l'informati on se termine et les champs résiduels des aimants permanents 3 mémorisent l'information donnée en combinaisons déterminées. Le nombre de ces combinaisons est calculé suivant la formule t N = 3n -1 (11) où n est le nombre d'aimants permanents 3 dans le support 2 d'informations 3 est le nombre d'états d'un aimant permanent 3. La lecture des informations a lieu lors du passage du support d'information 2 (figure 3) suivant le trajet 1 de convoyeur devant le bloc de lecture des informations 15. Le fonctionnement du bloc 15 de lecture des informations commence au moment de l'application d'une tension alternative issue de la source de tension alternative 19 (figure 5) au circuit d'excitation non-lindaire 21. La tension commence à crottre sur la diode commandée 27 qui devient conductrice lorsque la valeur de tension devient égale à la tension de déblocage. Par la diode commandée 27, mise en série avec le circuit parallèle t résistance 28 - capacité 29 , ainsi que par le capteur de champ magnétique 17, passe une impulsion de courant.L'amplitude de cette impulsion au moment du déblocage - de la diode commandée n'est déterminée que par la résistance interne du capteur de champ magnétique 17 et la ésistance directe de la diode commandée 27, parce que la résistance de la capacité 29 à ce moment est proche de zéro. Aux moments consécutifs, l'intensi;té de l'impulsion de courant diminue parce que la résistance de la capacité 29 croit brusquement, car la capacité se charge et bloque la diode commandée 27 lorsque le courant atteint la valeur de blocage. Puis, la capacité 29 se décharge à travers la résistance 28.Les paramètres du circuit d'excitation non linéaire 21 sont choisis de telle façon que la diode commandée 27 ne fonctionne qu'une fois pendant une alternance positive de la tension issue de la source de tension alternative 19. Durant l'alternance négative, la diode commandée 27 est bloquée. Ainsi, la paire d'électrodes d'entrée 18 et 20 du capteur de champ magnétique 17 se trouve attaquée par une impulsion de courant dont l'amplitude dépasse de plusieurs fois celleaRmissible lorsque le capteur de champ magnétique 17 est directement branché sur la source de tension alternative 19.L'augmentation de l'amplitude du courant-dralimentation entrasse l'élévation de la sensibilité du capteur de champ magnétique 17 sans changer son régime thermique de fonctionnement. En tant que capteur de champ magnétique 17, on utilise une cellule de Hall à deux paires d'electrodes. La paire d'électrodes d'entrée 18 et 20 sert à appliquer au capteur 17 une impulsion de courant obtenu à l'aide du circuit d'excitation non linéaire 21. Lorsque le champ magnétique du support d'informations 2 (figure 3) agit sur la cellule de Hall, sur sa paire d'électrodes de sortie 22 et 23 apparat une force électromotrice dont la valeur et la polarité varient en fonction de la valeur et du sens du champ magnétique du support d'informations 2. Le signal issu du capteur de champ magnétique 17 est appliqué au décodeur d'impulsions de polarité différente 24 qui sépare les signaux de polarité différente et les dirige dans les voies respectives. Ces signaux sont fournis à l'ensemble de sortie 25 à relais qui fonctionne à un niveau et à une polarité déterminée du signal, alors que la polarité détermine le réglage du bloc de lecture des informations 15. ;'introduction du circuit d'excitation non-lindaire 21 a permis d'augmenter l'amplitude des impulsions sur les électrodes d'entrée 18 et 20 du capteur de champ magnétique 17 et d'obtenir sur ses électrodes de sortie 22 et 23 des impulsions suffisantes au fonctionnement de l'ensemble de sortie 25. Simultanément, les impulsions de courant issues du circuit d'excitation non linéaires 21 attaquent l'ensemble de compensation du champ magnétique terrestre 26 (figure 5) mis en parallèle avec ie capteur de champ magnétique 17. L'impulsion de courant passe par le circuit t commutateur 32 résistance variable 31 - bobine d'inductance 30 -commutateur 32. La résistance variable 31 règle la valeur, et le commutateur 32, le sens de l'impulsion de courant alimentant la1bobine d'inductance 30. Le flux magnétique engendré par la bobine d'inductance 30 compense le champ magnétique terrestre ou les champs magnétiques dus aux source éloignées extérieures qui agissent sur le capteur de champ magnétique 17. Ceci permet de rendre stables ces caractéristiques et d'augmenter l'immunité aux bruits du bloc de lecture des informations 15. L'emploi du capteur de champ magnétique 17 (figure 6) à deux électrodes de sortie supplémentaires 33 et 34 a permis de simplifier le décodeur d'impulsions de polarité différente 24. Dans c. cas, les signaux issus des électrodes de sortie correspondates 22, 23, 33, 34 arrivent, à travers les diodes 35 et 36 du décodeur d'impulsions de polarité différente 24, sur l'ensemble de sortie 25 à relais. Ceci a permis de réduire la résistance directe du décodeur d'impulsions de polarité différente 24 et, par conséquent, d'élever la sensibilité du bloc de lecture des informations 15 (figure 5). Le dispositif de commande de convoyeur considéré permet d'enregistrer, de stocker et de lire les informations par un procédé sans contact, avec de grands espacements entre les blocs en interaction, une haute sensibilité et une stabilité élevée aux bruit 3ien entendu, l'îiention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalonts techniques des moyens décrits ain@i que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esp@it et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. RSYENDICATIONS 1. Dispositif de commande de convoyeur, du type placé sur le trajet du convoyeur et comportant : un support d'informations, déplacé suivant le trajet du convoyeur, servant à recevoir et à stocker les informations et réalisé sous forme d'aimants permanents montés à la presse dans un support non magnétique et disposés à une distance déterminée l'un de l'autre t un bloc d'enregistrement d'informations, servant à enregistrer les informations sur le support d'informations et comprenant des bobines d'aimantation fixées à un circuit magnétique dans un entrefer duquel sont réparties des lignes de force magnétiques, ledit circuit magnétique comprenant une culasse et des épanouissements polaires à proximité immédiate desquels est disposé le support d'informations déplacé suivant le trajet du convoyeur ; un bloc de lecture d'informations fixé sur le trajet du convoyeur et comportant un capteur de champ magnétique servant à déterminer la valeur et le sens du champ magnétique engendré par le support d'informations se déplaçant suivant le trajet du convoyeur ; un décodeur d'impulsions de polarités différentes destiné à séparer les signaux de polarités différe ret dont l'entrée est reliée aux électrodes de sortie du capteur du champ magnétique ; un ensemble de sortie fournissant un signal et relié au décodeur d'ikpulsions de polarités différentes, ainsi qu'une source de tension en interaction avec le capteur dechaap magnétique, caractérisé en ce que les axes d'aimantation des aimants permanents du support d'informations sont parallèles aux lignes de force magnétiques dans l'entrefer du bloc d'enregistrement des informations dont la culasse du circuit magnétique est commune à tous les épanouissements polaires qui sont distants par paires les uns des autres et portent des bobines d'aimantation, les piles opposés de chaque paire d'épanouissements étant dirigés l'un vers l'autre et le support d'informations déplacé suivant le trajet du convoyeur étant disposé entre lesdits épanouissements polaires, le bloc de lecture des informations comprenant un circuit dtexcitation non-linéaire qui permet d'augmenter l'amplitude des impulsions de courant aux électrodes d'entrée du capteur de champ magnétique et d'obtenir à ses électrodes de sortie des impulsions suffisantes pour le fonctionnement dudit ensemble de sortie dont l'entrée est reliée à une source de tension, et la sortie, à l'une des électrodes d'entrée du capteur de champ magnétique, le décodeur précité étant réalisé sous forme d'un pont à diodes qui relie les électrodes de sortie du capteur de champ magnétique audit ensemble de sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en cé que le bloc de lecture des informations comporte un ensemble de compensation du champ magnétique terrestre, mls en parallèle avec le capteur de champ magnétique. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique comporte deux dlectrodes de sortie supplémentaires dont chacune est reliée par l'intermédiaire d'une diode audit ensemble de sortie.