Brevet FR2307313A1 — publié le 19761105

La présente invention concerne un appareil indicateur de programme pour des buts de commande ou de régulation, destiné à produire un signal de sortie, du type dans lequel un tracé de piste de programme formant contraste, sur une bande de programme déplacée vers 11 avant dans un dispositif d'avancement, est palpé au moyen d'une tete de palpage photoélectrique, mobile transversalement à la direction d'avancement, qui est guidée le long de ce tracé de programme par ses signaux de palpage, au moyen dtun moteur de réglage de position, un signal de sortie étant produit en dépendance de la position de la tête de palpage par rapport au tracé de programme. Des indicateurs de programme destinés à des buts de commande et de réglage contiennent habituellement des plateaux à cames, qui sont découpés en correspondance avec le programme désiré, exécutent un mouvement de rotation lent et sont explorés par un palpeur de cames. La confection de tels plateaux à cames est conteuse et la précision de déclenchement du programme est limitée. En conséquence, des essais ont déjà été faits pour représenter un programme sous la forme d'un tracé de programme formant contraste sur une bande de programme se déplaçant en direction d'avancement, ce tracé étant parcouru et suivi au moyen d'une tête de palpage photoélectrique. Le déplacement de la tête de palpage peut alors être converti en un signal de sortie correspondant.Une telle opération consistant à suivre un tracé de programme offre cependant des difficultés pour maintenir en permanence la tête de palpage sur la piste du tracé et assurer que la tete de palpage ne quitte pas le tracé, par exemple, lors de variations du programme par changements brusques. Ces problèmes proviennent du fait que la piste de tracé de programme est très fine et mince par rapport à ses changements de position sur la bande de programme, et elle doit être explorée avec une tête de palpage d'une finesse de construction correspondante, tandis que, d'autre part, les organes suiveurs de mouvement usuels sont doués d'une inertie considérable. Des difficultés peuvent également se produire par des influences de frottement, qui ont pour résultat que la tête de palpage ne se déplace que par à-coups, ce qui augmente également le risque dune perte de la trace de la piste. On connais des appareils de commande de courbes qui sont ca pables de suivre avec une tête de palpage photoélectrique, une ligne, par exemple, sur un dessin, et de commander alors, en dépendance du déplacement de la tête de palpage, une machine d'usinage, ou analogue, par exemple, une machine à découper par oxy-coupage au chalumeau. Les têtes de palpage utilisées dans de tels palpeurs de cour bes, qui palpent la direction de la tangente à la courbe et sont entraînées en deux directions de coordonnées, par l'intermédiaire de générateurs sinus-cosinus, sont extraordinairement coûteuses et ne conviennent pas pour un appareil indicateur de programmes du type en question ici. La présente invention a pour but de créer un appareil indicateur de programme du type mentionné plus haut, qui soit en mesure de suivre le tracé de la piste de programme sans risques de la perdre, même dans le cas de changements rapides de position. Dans ce but, l'appareil de l'invention est caractérisé en ce que le moteur de réglage est constitué par un moteur linéaire à courant continu, s'étendant transversalement à la direction d'avancement. Grâce à un tel moteur linéaire à courant continu, la tête de palpage relativement légère peut suivre, avec un très faible retard, un changement de position de la piste de tracé de programme. On constate que, de cette manière, il est possible d'obtenir, avec une tete de palpage photoélectrique relativement simple, un palpage impeccable d'un tracé de programme formateur de contrastes. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le moteur linéaire à courant continu est commandé par des impulsions de polarités opposées, dont le rapport de largeur d'impulsion est dépendant de la position de la tête de palpage par rapport au tracé de programme exploré. De cette manière, le moteur linéaire à courant continu est chargé en permanence avec des impulsions de polarités opposées, de sorte qu'il exécute également à l'état d'équilibre, un mouvement d'oscillation, même si ce dernier est à peine perceptible. Il en résulte que sont évités les frottements à l'état de repos qui pourraient provoquer un déplacement par à-coups de la tête de palpage. Dans le cas d'un écart de la tête de palpage par rapport à la piste de tracé de programme, le rapport de largeur d'impulsion des impul sions qui sont amenées au moteur linéaire à courant continu se trouve modifié dans un sens tel, que les impulsions dirigées sur la position de correction d'écart sont prédominantes, de sorte que la tête de palpage est ramenée dans la position correcte corrigée. La constitution décrite ci-dessus du moteur de réglage de position permet une construction particulièrement simple de la tête de palpage, qui consiste alors en ce que la tête est disposée très près au-dessus du tracé de programme exploré, et elle contient, l'un derrière l'autre, en direction de l'avancement de la bande de programme, un émetteur de lumière dirigé sur la bande et un récepteur photoélectrique répondant à la lumière réfléchie. La variation du rapport des largeurs dtimpulsions en dépendance de la position de la tête de palpage par rapport au tracé de programme peut être obtenue de telle manière qu'un modulateur de largeur dtimpulsion soit commandé par l'intensité du signal du récepteur photoélectrique pour la production des impulsions connectées au moteur linéaire à courant continu. Pour repousser les influences de lumière parasite ou de si gnaux à la fréquence du réseau, il est préférable de prévoir que l'émetteur de lumière soit constitué par une diode luminescente qui est alimentée avec une tension alternative de haute fréquence, et que le récepteur de lumière soit suivi d'un filtre passe-haut laissant passer la fréquence en question, ainsi que par un redresseur, le rapport de largeur d'impulsion du modulateur de largeurs d'impulsions étant commandé par la tension continue de sortie du redresseur. La tête de palpage peut être reliée à un indicateur de parcours qui délivre un signal proportionnel à la position, qui est connecté par l'intermédiaire d'un amplificateur, comme signal de sortie, sur une sortie. En vue d'assurer, pour le cas où la tête de palpage perdrait le tracé de programme, une récupération automatique du tracé par la tête, le signal de l'indicateur de parcours mentionné ci-dessus peut être connecté sur un étage basculant, doué d'hystérésis et répondant à une valeur prédéterminée du signal, dont la sortie agit sur le modulateur de largeurs d'impulsions dans le sens d'un retour de la tête de palpage dans sa position d'écart nul par rapport au tracé de programme. Dans le cas où la tête de palpage s' écarte du tracé de progrume et perd celui-ci, elle reçoit le même signal que lorsqu'elle se trouve au-dessous" du tracé. Be rapport de largeurs de pulsations est alors modifié, de telle sorte que les impulsions agissant en direction de la "position zéro" s'éteignent, et que le moteur linéaire à courant continu tend à ramener la tête de palpage dans une position extrême supérieure. En correspondance, le signal de l'indicateur de parcours se trouve également modifié.Lors d'un dépassement d'une valeur déterminée de ce signal, qui peut se trouver audessus du domaine de valeurs utilisé, l'étage basculant répond et il envoie un ordre contraire sur le modulateur de largeurs dtimpul- sions, et ainsi sur le moteur linéaire à courant continu par lequel la tête de palpage est ramenée dans sa position d'écart nul par rapport au tracé. Grâce à l'hystérésis de étage basculant, il est empêché que la direction de déplacement de la tête de palpage se trouve déjà inversée, avant l'atteinte de la position d'écart nul, en raison de la variation correspondante du signal de l'indicateur de parcours. En conséquence, la tête de palpage est ramenée dans la position d'écart nul, ou sensiblement dans cette position, et le tracé de la piste de programme est exploré à nouveau. En outre, il est avantageux de prévoir que le signal de l'indicateur de parcours est connecté à ltétat différencié sur ltentrée du modulateur de largeurs d'impulsions. Grâce à ce montage d'un signal essentiellement proportionnel à la vitesse de déplacement de la tête de palpage, on obtient un amortissement du mouvement de la tête qui s'oppose à une surrégulation. Une solution constructive avantageuse consiste à prévoir que la bande porteuse de programme est montée, comme bande sans fin, dans une cassette pourvue de rouleaux, qui est introduite par glissement dans un carter de l'appareil, au-dessous de la tête de palpage et du moteur linéaire. Par un choix de la longeur de la bande sans fin, on peut alors modifier la longueur du programme, sans qu'il soit nécessaire de modifier la vitesse d'avancement de la bande. Cette bande est introduite dans la cassette, ce qui peut s'effectuer sans difficultés extérieurement à l'appareil, et ensuite, la cassette pourvue de la bande est glissée dans le carter de l'appareil. Un mode de construction avantageux de la cassette consiste en ce qui elle présente à son extrémité antérieure, une paire de rouleaux superposés, l'un au moins de ceux-ci, se trouvant accouplé à un entrainement lors de l'introduction de la cassette dans l'appareil, de sorte que la bande porteuse de programme, constituée comme une bande sans fin, est passée autour de ces rouleaux, et, de chaque côté de ceux-ci, entre des rouleaux de contre-pression amovibles, qui s'appuient contre les rouleaux de guidage avec interposition de la bande de programme, et assurent un guidage avec tension de celleci sur les rouleaux, la boucle de bande de programme formée derrière les rouleaux de contre-pression étant reçue sans tension dans la partie postérieure de la cassette L'entrainement peut comporter un moteur synchrone dispose dans le carter de ltappareil, ainsi qu'un mécanisme pouvant être commuté. Une autre possibilité consiste en ce que l'entraînement comprend un moteur pas à pas, sur lequel peut être connectée, au choix, l'une de plusieurs fréquences de pulsations prédéterminées, qui sont de préférence dérivées de la fréquence du réseau. L'entrainement peut être commuté, à partir de l'extérieur de l'appareil, sur une vitesse rapide, en vue du réglage rapide du début du programme. Suivant une autre forme de réalisation de l'indicateur de programme de l'invention, il peut être prévu au moins une autre tête de palpage photoélectrique, montée dans l'appareil, par laquelle peut être palpée une piste de tracé de commande s'étendant en direction longitudinale de la bande porteuse de programme. Par ce tracé de commande, peuvent autre déclenchées, par l'intermédiaire de relais de sortie, aussi bien d'autres opérations de mise en connexion, qu'également des commutations dans 11 indicateur de programme, par exemple, sur une autre vitesse d'avancement de la bande.Lorsque sont prévues plusieurs autres têtes de palpage photoélectriques de ce genre, avec un nombre correspondant de pistes de tracés de commande, il est possible de déclencher, avec un codage approprié des si gnaux de sortie, un nombre relativement important de processus de connexion différents. La description ci-après se rapporte à un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un indicateur de programme conforme à l'invention la figure 2 montre la tête de palpage photoélectrique, vue du bas dans la figure 1, et indique son mode de fonctionnement la figure 3 montre individuellement la cassette avec la bande porteuse de programme disposée à l'intérieur, et la figure 4 est un schéma par blocs d'un indicateur de programme conforme à l'invention. Le carter d'appareil 10 représenté comporte deux parois latérales 12 et 14 qui présentent, dans leur moitié inférieure, une portion 16 découpée qui s'étend'vers l'arrière à partir du bord antérieur. Dans ces parties découpées 16 peut être engagée par glissement une cassette 18. Entre les parois latérales 12 et 14, s'étend un moteur linéaire à courant continu 20. Ce moteur comprend un noyau cylindrique 22 et une barrette magnétique 24, de sorte qu'un champ magnétique radial est créé dans la fente d'air comprise entre le noyau 22 et la barrette magnétique 24. Sur le noyau 22 est montée, comme rotor du moteur linéaire, une bobine 26, à laquelle est reliée une tête de palpage photoélectrique 28. Parallèlement au moteur linéaire à courant continu, s'étend un potentiomètre 30. La tête de palpage 28 est guidée en ligne droite sur une barre 32, qui s'étend parallèlement au noyau 22 du moteur.Une autre tête de palpage photoélectrique 34 est disposée à poste fixe sur la paroi latérale 12. Derrière une cloison séparatrice 36, qui sépare la partie antérieure du carter d'appareil contenant le moteur linéaire, de la partie postérieure dudit carter, sont disposées des plaques conductrices 38 avec les éléments constitutifs électroniques de l'indicateur de programme. Dans la partie postérieure du carter d'appareil, est monté un mécanisme à roues dentées commutable 40, dont l'arbre d'entraînement est relié à un moteur synchrone 42. Des relais de sortie 44 sont prévus pour la production d'ordres de connexion numé risques. La cassette à insérer 18, représentée dans la figure 3, comporte deux parois latérales 46, 48 qui peuvent s'engager par coulissement dans les évidements 16 des parois latérales 12 et 14 du carter d'appareil, et ont dans ce but, une forme complémentaire de celles-ci. Entre les parties antérieures des parois latérales 46, 48 de la cas sette sont supportés des rouleaux 50, 52. Après insertion de la cassette 18 dans le carter de l'appareil 10, le rouleau 52 se trouve accouplé avec l'arbre de sortie du mécanisme 4C, par l'intermédiaire d'organes d'entraînement non représentés. Autour des rouleaux 50, 52 est enroulée une bande porteuse de programme 54, constituée comme une bande sans fin. Cette bande de programme 54 est maintenue à enroulement avec tension autour des rouleaux 50, 52, au moyen de rouleaux de contre-pression démontables 56, 58, qui sont appliqués après mise en place de la bande autour des rouleaux 50, 52, de sorte qu'une position impeccable de la bande de programme est assurée dans ce domaine.La boucle formée dans la bande de programme 54 derrière les rouleaux de contre-pression 56, 58, qui peut avoir, suivant les circonstances exigées, des longueurs différentes, est reçue à l'état libre non tendu, dans la partie postérieure de la cassette 18. Au- dessous de la tête de palpage photoélectrique 28 se trouve, lorsque la cassette a été insérée en place, une partie rigidement tendue de la bande porteuse de programme. Sur la bande porteuse de programme, est marqué à l'encre de chine, un tracé de programme 60 formant contraste, qui reproduit l'allure dans le temps désirée dtune grandeur de mesure. La tête de palpage 28 suit, d'une manière qui sera décrite dans la suite, l'al luré du tracé de programme, par des déplacements latéraux le long de la barre 32, lorsque la bande de programme 54 est déplacée dans la direction d'avancement indiquée par la flèche 62. Dans ce déplacement, un curseur 64 relié à la tête de palpage 28 glisse sur le potentiomètre 30 qui sert d'indicateur de parcours. Sur le curseur 64, est prélevé un signal qui dépend ainsi de la position de la tête de palpage 28 et, par conséquent, de l'allure du profil du tracé de program me. Sur le bord de la bande porteuse de programme 54, sont prévus plusieurs tracés de commande 66 qui sont formés par des traits formant contraste avec le fond de la bande, et qui sont palpés par les têtes de palpage fixes 34. Bes signaux obtenus par ces têtes de palpage servent à connecter des relais de sortie 44 vers des opérations appropriées. Comme le montre la figure 2, la tête de palpage consiste en une diode 68 servant d'émetteur de lumière, et en un phototransistor 70 servant comme récepteur de lumière. Ces deux éléments sont disposés très près au-dessus de la face supérieure de la bande porteuse de programme 54. La diode 68 produit une tache claire sur la surface de la bande de programme 54, et la lumière réfléchie est captée par le phototransistor 70. Lorsque la tête de palpage 28 est dans la position représentée dans la figure 2, à moitié au-dessus du tracé de programme sombre 60, et à moitié au-dessus du fond clair, le phototransistor 70 reçoit un courant de lumière d'intensité moyenne. Si la tête de palpage 28 se déplace vers la gauche (figure 2), le courant lumineux est plus intense, tandis qu'il est plus faible si la tête de palpage se déplace vers la droite. Comme le montre la figure 4, la diode luminescente 68 est alimentée à partir d'une source 72, avec une tension alternative à haute fréquence, et elle délivre, en conséquence, une lumière alternative. Ie phototransistor 70 fournit un signal en courant alternatif correspondant, à haute fréquence, dont l'amplitude dépend de l'intensité du courant lumineux. Be signal de sortie du phototransistor 70 est dirigé à travers un filtre passe-haut 74, qui refoule les composantes produites par la lumière perturbatrice ou par la fréquence du réseau, mais qui laisse passer la fréquence de la source 72. Le signal à courant alternatif ainsi obtenu est redressé au moyen d'un redresseur 76. Be signal à courant continu obtenu par le redressement commande un modulateur de largeurs d'impulsions 78.Ce dernier est constitué de telle manière que, pour le courant de lumière moyen mentionné plus haut, lorsque la tête de palpage est à moitié sur le tracé de programme sombre et à moitié sur le fond clair de la bande, il délivre des impulsions de polarités opposées, avec un rapport de largeurs d'impulsions égal à 1. Dans le cas où le courant lumineux devient plus faible, les impulsions qui tendent à déplacer la tête de palpage 28 vers la gauche dans la figure 2, sont plus larges que celles qui tendent à déplacer la tête vers la droite. Inversement, si le courant lumineux est plus intense, les impulsions qui tendent à déplacer la tête de palpage vers la droite sont prédominantes. Dans le cas oU la tête de palpage 28 se trouve complètement à côté du tracé de programme, il se produit à la sortie du modulateur de largeurs d'impulsions 78, de préférence, un signal continu durable dans un sens déplaçant la tête 28 vers la droite. Bes signaux de sortie du modulateur de largeurs d'impulsions 78 sont connectés par l'intermédiaire d'un amplificateur 80, sur le moteur linéaire à courant continu 20, qui déplace la tête de palpage 28 de manière correspondante.La tête de palpage 28 exécute ainsi en permanence, un léger déplacement d'oscillation, ce qui évite les frottements à l'arrêt, et permet à la tête de palpage de suivre le tracé rapidement et sans à-coups. Avec la tête de palpage 28, se déplace le courant 64 sur le potentiomètre 30, sur lequel est prélevé un signal proportionnel à la position. Ce signal délivre à son tour, par l'intermédiaire d'un amplificateur 82, un signal de sortie à une sortie 84, de préférence sous la forme d'un courant soumis à impressions. Le signal obtenu au curseur est, en outre, délivré à un montage basculant 86 pourvu d'hystérésis. Ce montage basculant répond lors d'une valeur prédéterminée du signal, de préférence audessous du domaine de mesure prévu, et il délivre alors une tension sur ltentrée du redresseur 76. Cette tension bloque le redresseur et produit ainsi, à l'entrée du modulateur de largeurs d'impulsions, une information "sombre", de sorte que le modulateur déplace la tête de palpage 28 vers la gauche de la figure 2, pour la ramener à sa position d'écart nul. En raison de l'hystérésis du montage basculant 86, ce déplacement de retour à zéro n'est pas interrompu par l'abaissement de la tension au curseur 64 qui en résulte.Cette tension au curseur 64 du potentiomètre 30 est, en outre, différenciée au moyen d'un organe différentiateur 88. Be signal ainsi obtenu, qui est essentiellement proportionnel à la vitesse de déplacement de la tête 28 dans son retour à l'écart nul, est fourni à l'entrée du modulateur de largeurs d'impulsions 78, où il produit un amortissement du mouvement de la tête de palpage, ce qui évite tout battement de régulation, qui serait autrement possible. Dans la partie supérieure de la figure 4, est représenté le montage de connexion des autres têtes de palpage 34. Bes diodes luminescentes 90 de ces tûtes de palpage 34 sont également alimentées par la source 72 avec une tension alternative à haute fréquence. Be signal de sortie des transistors photoélectriques 92 est transmis, à travers un filtre passe-haut 94, sur un redresseur 96. Be signal de sortie à courant continu du redresseur 96 charge un étage de connexion 98 qui excite à son tour, un relais de sortie 44. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Diverses variantes et modifications restent possibles, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS 1. Appareil indicateur de programme pour des buts de commande ou de régulation, destiné à produire un signal de sortie dJune fonction prédéterminée du temps, du type dans lequel un tracé de piste de programme formant contraste sur une bande de programme déplacée vers l'avant dans un dispositif d'avancement, est palpé au moyen d'une tête de palpage photoélectrique, mobile transversalement à la direction d'avancement, qui est guidée le long du tracé de programme par ses signaux de palpage, au moyen d'un moteur de réglage de position, un signal de sortie étant produit en dépendance de la position de la tête de palpage par rapport au tracé de programme, caractérisé en ce que le moteur de réglage de position est constitué par un moteur linéaire à courant continu, ou s'étend transversalement à la direction d'avancement de la bande de programme. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur linéaire à courant continu est commandé par des impulsions de polarités opposées, dont le rapport de largeurs dtim- pulsions dépend de la position de la tête de palpage par rapport au tracé de programme. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la tête de palpage est disposée très près du tracé de programme, et elle contient, l'un derrière l'autre, en direction de l'avancement de la bande de programme, un émetteur de lumière dirigé sur la bande de programme, et un récepteur photoélectrique répondant à la lumière réfléchie par la bande. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un modulateur de largeurs dtimpulsions est commandé par l'intensité du signal du récepteur pour produire les impulsions connectées au moteur linéaire à courant continu. 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'émetteur de lumière est constitué par une diode luminescente qui est alimentée avec une tension alternative à haute fréquence, le récepteur photoélectrique étant suivi par un filtre passe-haut, qui laisse passer la fréquence en question, ainsi que par un re dresseur, le rapport de largeurs d'impulsions du modulateur de largeurs d'impulsions étant commandé par la tension continue de sortie du redresseur. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé par un indicateur de parcours relié à la tête de palpage, qui délivre un signal proportionnel à la position, qui est connecté, par l'intermédiaire d'un amplificateur, comme signal de sortie, à une sortie de l'appareil. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le signal de l'indicateur de parcours est connecté à un étage basculant pourvu d'hystérésis, répondant à une valeur prédéterminée du signal, et dont la sortie agit sur le modulateur de largeurs d'impulsions dans le sans d'un retour de la tête de palpage à sa position d'écart nul par rapport au tracé de programme. 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le signal de l'indicateur de parcours est connecté, sous forme différenciée, à l'entrée du modulateur de largeurs d'impulsions. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la bandé porteuse de programme est constituée comme une bande sans fin, montée dans une cassette pourvue de rouleaux, qui est insérée à glissement dans un carter d'appareil audessous de la tête de palpage et du moteur linéaire. 10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la cassette présente, à son extrémité antérieure, une paire de rouleaux superposés, dont au moins l'un est accouplé à un entraine- ment lors de l'insertion de la cassette, la bande de programme sans fin étant enroulée autour des rouleaux et passée de chaque côté entre des rouleaux de contre-pression démontables, qui s'appliquent contre les premiers rouleaux avec interposition de la bande de programme en vue d'assurer un guidage avec tension de celle-ci par les rouleaux, la boucle formée par la bande derrière les rouleaux de contrepression étant reçue sans tension, dans la partie arrière de la cassette. 11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que 11 entraînement présente un moteur synchrone disposé dans le carter de l'appareil, ainsi qu'un mécanisme à engrenages commutable. 12. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'entraînement comprend un moteur pas à pas sur lequel peut être connectés au choix, une de plusieurs fréquences dtimpulsions données. 13. Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les fréquences d'impulsions prédéterminées sont dérivées de la fréquence du réseau. 14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que I'entrainement peut être commuté à partir de l'extérieur, sur un déroulement plus rapide de la bande, en vue d'un positionnement rapide du début du programme. 15. Appareil suivant l'une quelconque des revendications I à 14, caractérisé en ce qu'au moins l'une des têtes de palpage est montée à poste fixe, tête par laquelle peut être palpée une piste de tracé de commande s'étendant longitudinalement à la bande porteuse de programme.