Brevet FR2464525A1 — publié le 19810306

i La présente invention concerne un procédé de con- trôle et d'identification de pièces ou similaires, con- ductrices de l'électricité, ainsi qu'un apparail des- tiné à la mise en oeuvre du procédé. Le procédé selon l'invention consiste essentielle- ment à mesurer l'effet de chaque pièce sur un champ magnétique produit par exemple au moyen de bobines, à comparer le résultat de la mesure obtenue de cette ma- nière avec une valeur de référence, à accepter la pièce si la valeur mesurée est suffisamment proche de la va- leur de référence et à déterminer la valeur de réfé- rence sur la base de l'effet produit par une pièce de référence prédéterminée sur un champ magnétique, de préférence de même amplitude que le champ magnétique de mesure. L'appareil destiné à la mise en oeuvre de ce pro- cédé comporte un dispositif qui produit un champ ma- gnétique de mesure, un dispositif qui guide les pièces à examiner dans la zone d'influence du champ magnétique de mesure, un dispositif qui produit un champ magnéti- que de référence dont l'amplitude est de préférence la même que celle du champ magnétique de mesure, un dis- positif qui compare le champ magnétique de mesure a- vec le champ magnétique de référence, et une pièce pré- déterminée positionnée dans le champ magnétique de ré- férence, cette pièce de référence étant de préférence identique aux pièces à identifier (ou à accepter). Dans le procédé de mesure selon la demande de brevet français no 80 08 092 déposée le 10 avril 1980 au nom de la Demanderesse, la position de la pièce mesurée n'est pas observée pendant que la mesure est faite. Par conséquent, étant donné que les résultats des mesures avec différentes pièces peuvent aussi se ressembler dans les cas o la pièce à mesurer n'est pas disposée de la même manière par rapport à l'élé- ment de mesure que la pièce de référence par rapport à l'élément de référence correspondant, la précision du procédé peut être améliorée en mettant en oeuvre un procédé de positionnement selon l'invention. Un objet de l'invention est donc d'améliorer le procédé et l'appareil selon la demande de brevet pré- citée afin d'obtenir une précision de sélection plus élevée. L'invention repose sur l'idée que, dans l'élément de mesure selon la demande de brevet précitée, il n'e- xiste de symétrie du champ magnétique de l'élément au milieu du canal de passage des pièces, par rapport au plan perpendiculaire a ce canal, que s'il n'y a pas de pièces dans la zone d'action de l'élément, ou si la pièce est en position symétrique par rapport au plan précité. Si une bobine est placée sur un côté du canal de passage des pièces, et si elle est positionnée dans le plan de symétrie ou à peu près, elle produit un si- gnal dans le cas d'une dissymétrie. Dans le procédé et l'appareil selon l'invention, un signal produit par la bobine de localisation posi- tionnée de la manière mentionnée ci-dessus est utilisé pour empacher l'acceptation d'une pièce mesurée si cette dernière n'est pas au milieu du canal de passage des pièces avec la précision voulue. Ainsi, et selon un aspect du procédé suivant l'in- vention, l'effet d'une pièce sur la symétrie d'un champ magnétique est mesuré, cette symétrie est exami- née au moyen d'une bobige de mesure placée dans le plan de symétrie.du champ magnétique, la symétrie est établie sur la base de l'amplitude du signal reçu de la bobine de mesure et, sur la base de la symétrie, un signal est produit et appliqué à un dispositif de me- sure tel que celui décrit dans la-demande de brevet précitée, de manière qu'une pièce ne soit acceptée quae dans le cas de symétrie. Plus particulièrement, le procédé selon l'inven- tion se caractérise principalement par le fait que l'amplitude du champ magnétique est mesurée dans deux directions, au moins à peu près perpendiculairesentre elles, de manière que, au moyen d'une bobine supplé- mentaire placée au moins à peu près dans le plan de symétrie du champ magnétique à mesurer, le moment de la mesure de la pièce soit déterminé sur la base de son effet sur la symétrie du champ magnétique de mesure, la mesure étant ainsi effectuée dans une position o il existe une valeur extrême localisée, en fonction de la position de la pièce, de l'amplitude du signal reçu de la bobine supplémentaire sous l'effet de la pièce. L'appareil selon l'invention comporte au moins une bobine de mesure supplémentaire disposée au moins à peu près dans le plan de symétrie du champ magnétique à mesurer, de manière à tenir compte de l'effet de la pièce sur la symétrie de ce champ magnétique. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels: La fig. 1 représente une première disposition des bo- bines selon l'invention, La fig. 2 représente une seconde disposition des bobines selon l'invention, La fig. 3 représente schématiquement un appareil selon l'invention, - La fig. 4 représente les formes d'ondes de signaux apparaissant dans le mode de réalisation de la fig. 1, La fig. 5 illustre graphiquement le fonctionnement du circuit de localisation de l'appareil selon l'in- vention. Au cours de la description qui va suivre, le terme "pièces" est utilisé pour désigner des pièces et dif- férents types de jetons métalliques, ainsi que d'autres objets qui peuvent être utilisés ou dont l'utilisation pourrait être tentée dans un appareil commandé par des pièces. L'appareil complémentaire selon l'invention fonc- tionne, par exemple, lorsqu'un dispositif à deux ou plusieurs bobines selon la fig. 3 de la demande de bre- vet précitée est utilisé, ces bobines destinées à me- surer la pièce à contr8ler comprenant de préférence une bobine de localisation 301 selon la fig. 1, positionnée symétriquement ou à peu près symétriquement par rapport aux plans a-a et b-b. Au passage dans le canal de me- sure, la pièce 1 produit un flux magnétique dans la bo- bine de localisation 301, par distorsion de la symétrie du champ magnétique dans le dispositif 40. Il est alors possible de déduire à partir de la phase du signal in- - duit dans la bobine 301 de quel côté du plan a-a se trouve la pièce à mesurer à chaque instant particulier. Si la pièce est positionnée symétriquement avec préci- sion par rapport au plan a-a, l'amplitude du signal re- çu de la bobine 301 approche de zéro. Une indication concernant cette position peut être transférée de pré- férence à l'indicateur de niveau 24 de la fig. 3 afin d'interdire l'acceptation de la pièce à moins que le résultat de la mesure montre que celle-ci se trouve, a- vec une précision appropriée, dans une position symé- trique par rapport au plan a-a. Si la bobine 301 est positionnée de manière qu'il existe un petit angle approprié-entre elle et le plan a-a, le circuit indicateur de niveau indique si la pièce est positionnée symétriquement par rapport au plan de symétrie a-a et si elle se trouve assez éloi- gnée de l'autre cté des bobines. Par contre, aucune indication n'est reçue lorsqu'aucune pièce se trouve à proximité de l'ensemble 40 des bobines de mesure. De plus, la seconde indication peut être utilisée pour déterminer le sens du mouvement de la pièce. La fig. 3 est un schéma simplifié du dispositif de localisation selon l'invention. Selon le procédé de localisation, le signal reçu de la bobine 301 est am- plifié par l'amplificateur 31 et appliqué à l'indica- teur 32. Le signal reçu de l'indicateur 32 est intégré dans l'intégrateur 33 dont le signal de sortie est examiné par l'indicateur de niveau 34 produisant le si- gnal de localisation précité destiné, par exemple comme le montre la fig. 3, à être utilisé conjointement avec l'indicateur de niveau 24 de manière qu'un signal ne puisse être reçu par le circuit multivibrateur mono- stable 25 que pendant la présence d'un signal de loca- lisation. Par ailleurs, le signal de localisation peut être utilisé séparément, par exemple conjointement avec un équipement complémentaire, éventuellement connecté aux autres circuits, par exemple un dispositif à micro- processeur entre autres, afin de produire des interrup- tions. Selon la disposition des bobines illustrée par la fig. 2, l'appareil complémentaire selon l'invention est connecté à un appareil selon la fig. 2 de la demande de brevet précitée. Dans ce cas, il est possible que la disposition soit symétrique par rapport au plan a-a, ou de placer la pièce de référence 2 légèrement décalée par rapport au plan de symétrie. Ainsi, le minimum du signal indicateur et celui du signal de localisation sont décalés en conséquence, de sorte que les valeurs minimales des signaux apparaissent quand la pièce 1 à mesurer se trouve dans la rmime position par rapport au plan a-a que la pièce de référence 2. Grâce à cette dissymétrie appropriée, il est possible d'éliminer le signal de localisation quand la pièce à mesurer n'est pas en toute proximité des bobines. Dans les deux cas, il est possible, grâce au circuit de localisation, et au moment voulu pour la mesure, de produire un signal selon la fig. 4 par exemple, pour verrouiller la mesure avec le dispositif de la fig. 3. La fig. 4 montre graphiquement les signaux qui ap- paraissent dans le mode de réalisation de l'invention illustré par la fig. 1 lorsqu'une pièce à contrôler se déplace dans le canal décrit, par exemple dans la de- mande de brevet précitée. Les valeurs sur l'axe horizon- tal sont les distances entre le centre de la pièce et le plan a-a. Dans ce mode de réalisation, le diamètre maximal des bobines des éléments de mesure est 40 mm. La courbe a représente l'amplitude du signal reçu par l'amplificateur 21. Le signal e peut être formé dans l'indicateur de niveau 24 à partir de ce signal a. V1 et V2 sont des niveaux de référence de l'indicateur de niveau 24 et la différence entre ces niveaux repré- sente l'hystérésis de l'indicateur 24. La courbe b représente l'amplitude du signal reçu de la bobine de localisation 301, en fonction de la po- sition de la pièce à mesurer. A partir de ce signal, le circuit de localisation 30 produit le signal de lo- calisation d. Les niveaux V'1 et V'2 sont des niveaux de référence de l'indicateur de niveau et,de préfé- rence, l'hystérésis entre ces niveaux est supérieur à celui entre les niveaux V1 et V2 car, étant donné la grande vitesse de variation de l'amplitude du signal b, la constante de temps de l'intégrateur 33 est inférieure à celle de l'intégrateur 23. Le signal d'acceptation f est produit pour'le circuit multivibrateur monostable à partir des signaux e et d dans l'indicateur 24. Lorsqu'un signal n'est souhaité que lorsque la pièce se trouve au milieu de la position de mesure, le signal peut être remis en forme par le circuit multivibrateur monostable 25 qui est excité sur le flanc arrière du signal de déclenchement t1-t2 et dont le nouveau dé- clenchement est évité juste à l'instant t4 (t4" t3). La fig. 5 illustre le fonctionnement du circuit de localisation 30 quand la bobine de localisation 301 fait un angle de 3,50 avec le plan a-a. Quand la pièce passe dans son canal, l'indicateur de niveau 34 produit deux impulsions différentes de localisation (signal g), l'une lorsque la pièce se trouve symétriquement par rapport au plan a-a et l'autre lorsqu'elle se trouve à peu près à la moitié de l'intérieur de l'élément de mesure. Cette seconde impulsion n'est reçue que sur un c8té de l'élément de sorte qu'elle peut être utili- sée pour détecter le sens de mouvement de la pièce. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif et au pro- cédé donnés uniquement à titre d'exemple nullement li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDIOCATIONS 1 - Procédé de contr6le et d'identification de pièces ou similaires, conductrices de l'électricité, selon lequel l'effet de chaque pièce (1) sur un champ magnétique produit par exemple par des bobines (101, 301) est mesuré, le résultat de la mesure obtenue de cette manière est comparé avec une valeur de référence, la pièce (1) est acceptée si la valeur mesurée est suf- fisamment proche de la valeur de référence et la valeur de référence est déterminée sur la base de l'effet pro- duit par une pièce de référence (2) prédéterminée sur un champ magnétique dont l'amplitude est de préférence la même Que celle du champ magnétique de mesure, procé- dé caractérisé en ce que l'amplitude du champ magnéti- que est mesurée dans deux directions au moins à peu près perpendiculaires entre elles, de manière que, au moyen d'une bobine supplémentaire (301) placée au moins à peu près dans le plan de symétrie a-a du champ ma- gnétique de mesure,. l'instant de la mesure de la pièce (1) soit déterminé sur la base de l'effet de cette pièce sur la symétrie du champ magnétique de mesure, la mesure étant ainsi effectuée dans une position o il existe une valeur extrême locale, dépendant de la position de la pièce, de l'amplitude du signal reçu de la bobine supplémentaire (301) sous l'effet de la pièce (1). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine supplémentaire (301) est positionnée de manière à faire un angle d'inclinaison de 1 à 15 a- vec le plan de-symétrie a-a. 3 - Procédé selon la revendication (2), caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison est de 2 à 100. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison est de l'ordre de 3 à 6 . -- Appareil destiné à la mise en oeuvre du procé- dé selon la revendication 1, pour contr8ler et identi- fier des pièces ou similaires, conductrices de l'élec- trieité, ledit appareil comprenant un dispositif (10, 11, 101) destiné à produire un champ magnétique de me- sure, un dispositif (6, 7, 8) destiné à guider les piè- ces (1) à examiner dans la zone d'influence du champ magnétique de mesure, un dispositif (10, 11, 102) des- tiné à produire un champ magnétique de référence, l'am- plitude de ce champ magnétique de référence étant de préférence la même que celle du champ magnétique de me- sure, un dispositif (20) destiné à comparer le champ magnétique de mesure avec le champ magnétique- de réfé- rence et une pièece (2) prédéterminée positionnée dans le champ magnétique de référence, cette pièce de réfé- rence (2) étant de préférence identique aux pièces (1) à identifier ou à accepter, appareil caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une bobine de mesure supplémentaire (301) disposée au moins à peu près dans le plan de symétrie a-a du champ magnétique de mesure afin de tenir compte de l'effet de la pièce (1) sur la symétrie du champ magnétique mesuré. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bobine supplémentaire (301) est inclinée de 1 à 150 par rapport au plan de symétrie a-a. 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison est de 2 à 10 . 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison est de l'ordre de 3 à 6 0.