Brevet FR2471586A2 — publié le 19810619

FR 2471586 A2 19810619 FR 8025798 A 19801204 "Dispositif de mesure incrémentale comportant des repères de référence librement sélectionnables." La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure incrémentale, selon le brevet principal n0 76 26893 du 7 septembre 1976, comportant une rangée de repères de ré- férence portés le long de la graduation d'une règle à des distances réciproques déterminées dès la fabrication de cette dernière, repères au moyen desquels sont produites, en coo- pération avec un organe de lecture, des impulsions reproduc- tibles dont la position absolue par rapport à la graduation de la règle est fixée et qui déclenchent des opérations de commande dans le compteur électronique du dispositif de me- sure, au moins un organe de commutation électrique étant placé sur la règle elle-même ou à proximité de celle-ci pour sélectionner un ou plusieurs repères de référence et le ou les faire coopérer avec l'organe de commutation. Dans un tel dispositif de mesure, les impulsions de commande peuvent être exploitées de différentes façons, par exemple pour la détermination de la position zéro du comp- teur, pour l'amener à une position déterminée pour le com- mencement de la mbsure et pour le contrôle d'impulsions parasites. Sur les dispositifs de mesure incrémentale de type connu, le nombre et la position des repères de référence portés sur la règle graduée lors de la fabrication de cette dernière sont fixés d'avance en fonction des besoins de l'utilisateur. Il n'est donc pas possible de changer ulté- rieurement, lors de la mise en oeuvre du dispositif de mesu- re, le nombre et la position des impulsions de commande. Pour remédier à ces inconvénients, le brevet principal français n0 76 26 893 propose de prévoir une rangée de re- pères de référence portés à des distances déterminées les uns des autres sur la règle graduée lors de la fabrication de cette dernière et d'installer au moins un organe de com- mutation sur la règle elle-même ou dans son voisinage im- médiat, un ou plusieurs repères de référence pouvant être sélectionné(s) et amené(s) respectivement à coopérer avec l'organe de commutation par le fait qu'à chaque repère de référence qui doit intervenir lors de la mesure, est asso- cié un aimant qui, lorsque la tête de lecture passe devant lui, agit sur un contacteur électrique monté sur la tête de lecture, contacteur dont la sortie électrique est raccordée, de même que la sortie électrique de la tête de lecture, à une unité électronique conçue de telle sorte que l'impulsion de commande ne soit délivrée à-sa sortie que lorsque, en même temps, un signal électrique est présent à la sortie de la tête de lecture et à la sortie du contacteur. L'invention a pour objet de perfectionner encore un dispositif de mesure incrémentale du type précité avec re- pères de référence librement sélectionnables. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que dans la tête de lecture un élément photo-électrique est raccordé aux deux entrées d'un étage formeur d'impulsions et balaye la rangée de repères de référence et que parallèle- ment à l'élément photo-électrique est monté un autre élément photo-électrique qui, sous le contrôle de l'organe de commu- tation, est ou n'est pas éclairé. Les avantages obtenus par l'invention résident en particulier dans le fait que les repères de référence uti- lisés et non utilisés peuvent à volonté être rendus actifs et inactifs en les associant respectivement à un aimant de sorte que le composant électronique nécessaire dans le bre- vet principal peut être supprimé. Dans un mode de réalisation préconisé par l'invention, l!éclairage de l'élément photo-électrique est assuré par une diode luminescente. Selon une autre particularité avantageuse de l'inven- tion, un optocoupleur peut être monté parallèlement à l'élé- ment photo-électrique. Dans le dispositif de mesure incrémentale selon l'in- vention, à chaque repère de référence qui doit intervenir ou non lors de la mesure est associé un aimant qui, lorsque la tête de lecture passe devant lui, agit sur un contacteur électrique placé sur la tête de lecture et monté en parallèle ou en série avec la diode luminescente. Selon l'invention, le contacteur placé sur la tête de lecture est de préférence un relais à lames souples de type usuel (dit relais "Reed") actionné magnétiquement. Dans un autre mode de réalisation-avantagéux selon l'invention, le contacteur sur la tête de lecture est une plaque magnétorésistante. Selon une autre particularité avantageuse de l'inven- tion, les aimants sont montés réglables dans le sens du dé- placement de la tête de lecture de façon à pouvoir être asso- ciés respectivement aux repères de référence utilisés ou non utilisés. Dans un dispositif de mesure dont la règle et la tête de lecture sont logées dans un corps creux rigide à la fle- xion pour les protéger contre les influences extérieures, il est préférable selon l'invention que les aimants associés aux repères de référence soient installés dans ce corps creux. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, l'organe de commutation est formé par au moins un diaphragme. Dans ce mode de réalisation, les diaphragmes peuvent avantageusement être déplacés manuellement ou par télécomman- de le long de la graduation de façon à pouvoir être associés respectivement aux repères de référence utilisés ou non utilisés. L'invention sera mieux comprise à l'aide de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et il- lustrés par le dessin annexé, sur lequel: - la figure l représente schématiquement un dispositif de mesure incrémentale; - la figure 2a est une vue en plan de la règle; - la figure 2b est une vue en plan de la règle avec commande par diaphragmes; - - la figure 2c est une coupe du dispositif de mesure selon la figure 2b; les figures 3 à 5 représentent différents schémas de montage selon l'invention. L'exemple de réalisation représenté se rapporte à un -2471586 dispositif photo-électrique de mesure incrémentale, compre- nant une règle 1 et une tête de lecture 2. Sur la règle 1 métallique est portée une graduation 3 par traits, (figure 2a) explorée sans contact par voie photo-électrique, suivant le principe de réflexion. Le long du bord de la graduation 3 est prévue une rangée de repères de référence 4 constitués chacun par un groupe de traits. Les signaux électriques pro- duits à partir de la graduation 3 sont, après amplification et conversion en signaux rectangulaires T1/T2 dans la tête de lecture 2, transmis par des lignes électriques 5/6 à un compteur électronique 7 qui affiche les valeurs mesurées sous forme numérique. Le signal produit à partir des repè- res de référence 4 est amplifié dans la tête de lecture 2 et, sous forme de signal rectangulaire SB, envoyé, par l'inter- médiaire d'une ligne 8, au compteur 7 pour le mettre par exemple à zéro. Des dispositifs de mesure incrémentale avec des repères de référence sont connus et sont décrits par exemple dans le prospectus de la société Dr. Johannes Heidenhain, Traunreut, "LIDA 55.12", en particulier figure 2, 2ème édition, mars 1971. La sélection parmi les repères de référence 4, de ceux qui doivent intervenir au cours de l'opération de me- sure, s'effectue à l'aide d'aimants 9 qui sont avantageuse- ment réglables en position suivant la direction de mesure et dont le champ magnétique commande, à l'approche de la tête de lecture 2, un relais à lames souples 10 monté sur cette tête. Dans la tête de lecture 2 sont prévus deux éléments photo-électriques 12, 13 (figures 3-5) qui, montés tête-bê- che l'un par rapport à l'autre, sont raccordés aux deux entrées d'un amplificateur 14 qui est relié à un multivibra- teur bistable 15. Le premier élément photo-électrique 12 balaye la rangée des repères de référence 4 et délivre un si- gnal qui, après une amplification dans l'amplificateur 14 apparait sous forme de signal rectangulaire SB à la sortie du multivibrateur bistable 15 commandant le compteur 7 par l'intermédiaire de la ligne 8. Le second élément photo-élec- trique 13 qui reçoit la même lumière sert à positionner la ligne zéro du signal délivré par le premier élément photo- électrique 12. Selon l'invention, à l'élément photo-électrique 12 se raccorde un élément photo-électrique 16 monté tête-bêche avec lui et qui est éclairé par une diode luminescente 17. Sur la figure 3, parallèlement à la diode luminescente 17, qui, par l'intermédiaire d'une résistance 20, est alimentée par une.tension UL - de préférence la tension d'alimentation de la lampe d'éclairage pour la règle 1 - est monté un re- lais à lames souples 10 actionné par voie magnétique. Le relais à lames souples 10 n'est pas actionné par les repè- res de référence 4 balayés par l'élément photo-électrique 12 qui ne doivent pas intervenir et auxquels aucun aimant 9 n'est donc associé, de sorte que l'élément photo-électrique 16 est éclairé par la diode luminescente 17 et que les si- gnaux de l'élément photo-électrique 12 sont décalés par ces repères de référence 4 de façon que leurs pointes ne puis- sent pas dépasser le seuil du multivibrateur bistable 15. A ces repères de référence 14, il n'apparalt donc à la sortie du multivibrateur bistable 15 aucun signal rectangulaire SB pour la commande du compteur 7. Aux repères de référence 4 qui doivent intervenir sont par contre associés des aimants 9 qui actionnent respectivement le relais à lames souples de façon que l'élément photo-électrique 16 ne soit pas ou que faiblement éclairé par la diode luminescente 17; les signaux produits par l'élément photo-électrique 12 au niveau de ces repères de référence 4 parviennent sous forme de si- gnaux rectangulaires SB au compteur 7. Ce schéma de montage convient en particulier pour le cas o sur la rangée des repères de référence prévus sur la règle 1, seuls quelques- uns doivent intervenir. Si la majeure partie des repères de référence 4 prévus sur cette rangée doivent intervenir, il est recommandé d'utiliser le schéma de montage selon la figure 4, dans lequel aux quelques repères de référence 4 non utilisés est respec- tivement associé un-aimant 9 qui actionne le relais à lames souples 10 raccordé en série à la diode luminescente 17 de façon que celle-ci éclaire l'élément photo-électrique et par conséquent ne laisse pas ces repères de référence 4 de- venir actifs. 2471 586 Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux schémas de montage précités sont combinés selon la fi- gure 5 et peuvent être sélectionnés au moyen d'un commuta- teur bipolaire 18 au gré de l'utilisateur. A la place de l'élément photo-électrique 16 et de la diode luminescente 17, un optocoupleur intégré peut également être raccordé en parallèle à l'élément photo-électrique 12. Le relais à lames souples 10 peut par exemple être aussi rem- placé par une plaque magnétorésistante. Comme illustré sur les figures 2b et 2c, l'éclairage ou le non-éclairage de l'élément photo-électrique 16 par la diode luminescente 17 peut se faire non pas par l'organe de commutation 9,10, mais par voie mécano-optique au moyen des fenêtres ou des diaphrag- mes 21 qui, selon les besoins, peuvent être associés aux re- pères de référence 4 et avantageusement recevoir le flux lu- mineux de la lampe d'éclairage 22 pour la règle 1. Le dé- placement des diaphragmes peut s'effectuer manuellement ou par télécommande. La résistance 19 sert à maintenir à une valeur faible les tolérances du courant photo-électrique de l'élément photo-électrique 16 par suite de l'effet de satura- tion. La présente invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation représenté et l'on peut bien entendu envisager d'autres modes de réalisation sans sortir du cadre de cette invention. Ainsi, par exemple, dans les dispositifs de me- sure incrémentale sous blindage, tels qu'ils sont connus par le modèle d'utilité allemand 75 04 025, les aimants peuvent être logés dans le corps creux protégeant la règle contre les influences extérieures. 24715S R EV E NDIC AT IO0N S 1.- Dispositif, de mesure incrémentale selon la reven- dication 1 du brevet principal français NO 76 26 893 du 71. septembre 1976, comportant une rangée de repères de réfé- rence portés le long de la graduation d'une règle à des distances réciproques déterminées dès la fabrication de cet- te dernière, repères au moyen desquels sont produites, en coopération avec un organe de lecture, des impulsions repro- ductibles dont la position absolue par rapport à la gradua- tion de la règle est fixée et qui déclenchent des opérations de commande dans le compteur électronique du dispositif de mesure, au moins un organe de commutation électrique étant placé sur la règle elle-meme ou à proximité de celle-ci pour sélectionner un ou plusieurs repères de référence et le ou les faire coopérer avec l'organe de commutation, caracté- risé par le fait que dans la tête de lecture (2) un élément photoélectrique (12) est raccordé aux deux entrées d'un étage formeur d'impulsions (14, 15) et balaye la rangée des repères de référence et que parallèlement à l'élément photo- électrique (12) est monté un élément photo-électrique (16) qui, sous le contrôle de l'organe de commutation (9,10) est ou n'est pas éclairé. 2.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que l'éclairage de l'é- lément photo-électrique (16) est assuré par une diode lumi- nescente (17). 3.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait qu'un optocoupleur est monté parallèlement à l'élément photo-électrique (12). 4.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait qu'à chaque repère de ré- férence (4) qui doit intervenir ou non lors de la mesure, est associé un aimant (9) qui, lorsque la tête de lecture (2) passe devant lui, agit sur un contacteur électrique (10) placé sur la tête de lecture et monté en parallèle ou en série avec la diode luminescente (17). 5.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1 ou 4, caractérisé par le fait que le contacteur (10) placé sur la tête de lecture (2) est un relais à lames souples actionné par voie magnétique. 6.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1 ou 4, caractérisé par le fait que le contacteur (10) placé sur la tête de lecture (2) est une plaque magné- torésistante. 7.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1 ou 4, caractérisé par le fait que les aimants (9) sont montés réglables dans le sens du déplacement de la tête de lecture (2) de façon à pouvoir être associés.respective- ment aux repères de référence utilisés ou non utilisés. 8.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 1 ou 4, caractérisé par le fait que dans un dispo- sitif de mesure dont la règle et la tête de lecture sont lo- gées dans un corps creux rigide à la flexion pour les proté- ger contre les influences extérieures, les aimants associés auxrepères de référence sont installés dans ledit corps creux. 9.- Dispositif de mesure incrémentale selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que l'organe de commuta- tion (9,10> est formé par au moins un diaphragme (21). 10.- Dispositif de mesure incrémentale selon la reven- dication 9, caractérisé par le fait que les diaphragmes (21) peuvent être déplacés manuellement ou par télécommande le long de la graduation de façon à pouvoir être associés res- pectivement aux repères de référence utilisés ou non utili- sés.