Brevet FR2495309A1 — publié le 19820604

L'invention concerne une méthode et un schéma électrique et électronique de cablage adaptés pour l'utilisation des codeurs potentiométriques dans la mesure des déplacements pour les machines-outils et la mesure des angles dans les diviseurs L'utilisation des codeurs actuels en bout d'une vis-mère est assez délicate car les méthodes employées sont malgré tout sensibles aux in- pulsions parasites et c'est pour cela que les fabricants préfèrent l'utilisation de codeurs linéaires qui donnent directement la côte sans risque d'erreur .Cependant dans tous les cas ces systèmes sont actuellement très chers et leur utilisation est donc difficilement envisageable à grande échelle L'invention permet l'utilisation des codeurs potentiométriques et l'ensemble, système de codage-codeurs potentiométriques , étant d'un prix de revient très abordable permettrait d'evisager son application à grande échelle La figure 1 représente deux codeurs potentiométriques selon la demande de brevet Européen NO 80400543.7 placés sur le mtme axe 1.Mous voyons le collecteur 4 commun aux deux codeurs , les deux collecteurs 3 et 6 . butes les sorties 12 sur lesquelles viennent frotter les deux crrseurs 8 et 10 sont réparties sur la périphérie des flasques 2 et 5 an fond des entailles créées par les dents0 Les curseurs peuvent toucher les brins 12 car on crée une gorge 0 sur la périphérie des flasques 2 et 5 Pour le schéma électrique et électronique de la figure 7 , le curseur 8 du potentiomètre 2 touche toujours au moins un brin 12 comme indiqué sur la figure 4 ( c'est-à-dire qu'avant de quitter un brin 12 il touche le suivant et donc en touche deux ), le curseur 1 0 du potentiomètre 5 comme indiqué sur la figure 5 , ne touche par contre qu'un seul brin 12 à la fois et sa forme en pointe permet d'obtenir une finesse dans la mes ure des angles . la figure 6 montre dans le cas du potentiomètre 2 que si on applique une tension constante Vo entre les collecteurs 3 et 4 qui aboutissent aux extrémités du potentiomètre 2 , que l'on capte la tension V entre les curseurs 8 et 9 et que l'on fait tourner le potentiomètre à une vitesse constante on constate que la tension au curseur 8 varie en dents de scie, une dent de scie correspondant à un tour du potentiomètre ( on néglige les créneaux dds au passage du curseur 8 d'un brin 12 à l'autre .). Le schéma électrique et électronique objet de l'invention est donné par la figure 7 : il est coa?osé d'un ensemble 13 donnant une tension continue filtrée au système et isolée du secteur , un limiteur de cou- rant 14 qui aboutit au collecteur 3 du potentiomètre 2 , un limiteur de courant 19 et un régulateur de tension 20 en série etqui aboutissent au collecteur 6 . Le curseur 8 aboutit aux éiectroaimants de comptage et de décomptage placés en parallèle du compteur électromécanique 15 ; les deux autres sorties de ces électroaimants aboutissent à deux diodes 16 et 17 , l'autre sortie de ces diodes aboutit au pôle plus du condensateur 18 .La masse (ou poule moins ) du condensateur 18 est reliée au point 4 . Le curseur 10 du potentiomètre 5 aboutit d'une part à un volt (numérique) mètre digital 21 et d'autre part à un système 22 dont l'impédance d'entrée est élevée et qui commandera le système de blanking du voltmètre digital 21 quand le curseur 8 aboutit au point 3 en quittant le point 4 la diode 16 permet une charge rapide du condensateur 18 (il va de soi qu'elle doit entre placée dans le sens convenable ) et le courant de charge qui apparait est suffisamment fort pour enclencher l'électroaimant de comptage .Quand le curseur 8 aboutit au point 4 en quittant le point 3 la diode 17 permet une décharge rapide du condensateur 18 ce qui donne une impulsion suffisante pour actionner l'électroaimant de décomptage . Dans tout autre cas le courant de charge et de décharge du condensateur 18 est insuffisant pour influencer les bobines de comptage et de décomptage ( Nous nous trouvons devant un véritable filtre passe-haut .) La figure 8 montre deux résistances 23 et 24 remplaçant dans le schéma précédant les électroaimants de comptage et de décomptage , la tension aux bornes de ces résistances servira a commander un compteur électronique 25 qui permettra de compter plus vite et aussi d'utiliser des mémoires 26 (figure 9) ce qui est très pratique pour réaliser un seul compteur pour plusieurs axes de fonctionnement (trois axes pour une fraiseuse et donc trois mémoires .) .Cependant cela éxige , quand on éteint la machine de vider ces mémoires dans des compteurs du type 15 à électroaimants grâce à un système 27 qui crée des impulsions qui seront comptées par le système 15 mais décompteront le compteur 25 , sinon les données seront perdues . Le lendemain à la remise en route on rechargera les mémoires 2@, des données stockées dans les systèmes 15 , en procédant d'une manière analogue . Dans le système qui est présenté il faut que les potentiomètres 2 et 5 aient la même position relative c'est-à-dire que quand le curseur 8 @@@@tit a@ p@@rt 4 @e curseur 10 aboutit aussi au point 4 . Il est pos sible de s'arranger alors , du point de vue mécanique , pour qu'un tour de potentiomètre corresponde à un millimètre de déplacement ou à un degré de rotation . Si le potentiomètre 5 comporte 100 dents et si on donne à la tension de régulation Vo une valeur de 9,9 Volt,par exemple, alors 0,1 Volt correspondra à un centième de millimètre de déplacement Si le potentiomètre comporte 60 dents et si on donne à la tension de régulatior. Vo une valeur de 5,9 Volt , par exemple , 0,1 Volt correspondra à une minute d'angle de rotation Il va de soi que toute personne qualifiée pourra toujours trouver des cas particuliers de cette invention , mieux adaptés à son problème, et même procéder à divers changements sans pour cela s'écarter de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine Revendications 1. Système de comptage caractérisé par le fait qu'il utilise un ou plu- sieurs codeurs potentiométriques liés entr'eux dans leur rotation et dont l'enroulement résistant est tel que les parties 12 des brins sur lesquelles vient frotter le curseur intermédiaire sont régulièrement réparties sur la périphérie d'un disque en matière isolante et placées au fond d'encoches , une entaille O sur la périphérie du disque permettant au curseur intermédiaire de venir toucher les parties 12 des brins sans être gêné par les dents . 2. Système de comptage selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'utilisant deux codeurs potentiométriques s l'alimentation qui aboutit à l'un des codeurs potentiométriques est protégée par un limiteur de courant 14 et que celle qui aboutit à l'autre est protégde par un limiteur de courant et régulée en tension par un régulateur 20 3.Système de comptage selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le curseur intermédiaire du codeur potentiométrique 5 dont l'alimentation qui y aboutit est régulée en tension ne touche qu'un brin à la fois , que le curseur intermédiaire de l'autre touche toujours au moins un brin et que les deux curseurs intermédiaires ont la meme position relative par rapport aux enroulements résistants des deux codeurs potentiométriques 4.Système de comptage selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le curseur du codeur potentiométrique 2 aboutit aux éiectroaimants de comptage et de comptage du compteur électromécanique , les autres sorties de ces électroaimants aboutissant au pole plus du condensateur 1.8 à travers des diodes de redressement 16 et 17 , le ptle moins de ce même condensateur aboutissant à l'une des extrémités du codeur 2 , le sens de la diode 16 permet la charge du condensateur 18 et le sens de la diode 17 permet sa décharge 5.Système de comptage selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le curseur intermédiaire du codeur 5 aboutit d'une part à un voltmètre numérique et d'autre part à un système 22 qui commandera l'éxtinc- tion des chiffres quand le curseur ne touche aucun brin 6. Système de comptage selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le curseur du codeur potentiométrique 2 aboutit à deux résistances électriques 23 et 24, les autres sorties de ces résistances aboutissant au psle plus du condensateur 18 à travers des diodes de redressement 16 et 17 le pSle moins de ce meme condensateur aboutissant à l'une des extrémités du codeur potentiométrique 2 , le sens de la diode 16 permet la charge du condensateur 18 et le sens de la diode 17 permet sa décharge , les bornes des deux résistances 23 et 24 aboutissant aux entrées du compteur décompteur électronique , l'une d'elles servant au comptage et l'autre servant au décomptage . 7. Système de comptage selon la revendication 6 caractérisé par le fait qu'à la mise à l'arrêt le contenu du compteur électronique 25 ou ses mémoires 26 se déchargent dans des compteurs électromécaniques et que à la remise en marche le contenu des compteurs électromécaniques se décharge dans le compteur électronique ou ses mémoires 8.Système de comptage selon les revendications 4 , 5 et 6 caractérisé par le fait que la valeur de la tension régulée , le nombre de brins que le curseur intermédiaire 10 peut toucher les uns après les autres et le système mécanique d'entrainement doivent être tels qu'un tour des codeurs potentiométriques correspond à l'unité de déplacement choisie , soit , par exemple , un millimètre en déplacement ou un degré en rotation , le compteur décompteur donnant la valeur entière (millimètres ou degrés ) et le voltmètre numérique donnant,par exemple , les centièmes de millimètre en déplacement ou les minutes en rotation 9. Système de comptage selon la revendication 8 caractérisé par le fait qu'un seul cadran visualise le déplacement en millimètres et centièmes de millimètre ou la rotation en degrés et minutes 10. Système de comptage selon la revendication 8 caractérisé par le fait que le seul codeur potentiométrique 2 fait les fonctions des deux codeurs potentiométriques 2 et 5