Brevet FR2494428A1 — publié le 19820521

PLATINE DE MESURE A GRAND DEBATTEP1ENT ET TRES HAUTE SENSIBILITE ET pPEClSTON DESTINEE A LA MESURE DE LONGUEUROU DE DEPLACENENT La présente invention concerne les appareils de mesure de longueurs (une, deux ou trois dimensions) nécessitant soit un microscope fixe et une platine mobile, soit un microscope mobile et une platine fixe. Dans les dispositifs connus de ce genre, la platine glisse ou roule sur des rails selon une ou plusieurs dimensions. Le mouvement de cette platine est en général obtenu par des vis motorisées qui poussent ou tirent la platine selon les con!posantes du mouvement. La mesure uéri.que de ces déplacements est obtenue, soit par défilement de règles gravees devant des cellules photoélectriques, soit par interférométrie laser. Les inconvénients de tels dispositifs apparaissent dans les applications où les distances a mesurer sont grandes (mètre, centimètre) alors que la précision demandée est inférieure au micromètre (10 6 mètres). Ces inconvénients sont dus aux limites de la mécanique utilisée qui ne peut réaliser ni des glissières de précision suffisantes, ni des systemes d'entraînement de sensibilité suffisante. La platine proposée et son environnement permet selon l'invention d'éviter ces inconvénients. I1 devent possible en effet de la deplacer sur de grande distances et d'ajuster sa position en absence de tout frottement mécanique solide avec une sensibilité quasi-infinie et cella quelle que soit la masse déplacée. La configuration de principe se décrit comme suit a) une platine flotte sur un liquide libre de toute liaison solide. b) les déplacements de cette platine sont commandés par des champs électromagnétiques. c) les déplacements sont suivis en permanence par l'organe de mesure qui est ici sur chaque dimension un interféromètre à laser (précision de 0,2 m. d) le dispositif platine flottante et bassin est lui-meme porté par une platine classique sur rails et motorisee de sensibilité et de précision médiocre (0,1 al mm) ; cette platine étant destinée a permettre les grands déplacements. e) les mouvements verticaux de la platine peuvent être obtenus simplement en contrôlant le volume de liquide dans le bassin. f) un microprocesseur centralise les informations de commande (opérateur) et de mesures (laser) et donne les ordres d'action (tension moteur et aimants). Le microprocesseur permet en particulier d'asservir les tensions moteur et aimant aux vitesses réelles et aux commandes. Le mode de positionnement, à l'initiative de l'opérateur, peut être seconde par un mode automatiqun où le microprocesseur pilote la platine en des coordon nees precises. Le dessin annexe illustre à titresd'exemple un mode de réalisation rju dispositif conforne à la présente invention. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte une grande platine classique (1) à grand débattement 12 cm x 20 cm entraînée par des moteurs (ti) à courant continu avec une sensibilité qui est de 200 pm. Cette première platine (1) porte un bassin (2) ici constitué par une gouttière (3) d'trin périmètre rectangulaire et contenant du mercure. Une platine flottante (4) portée par le mercure subit les actions des champs électromagnétiques (5) sur les composantes du mouvement. Un couple supplémentaire et indépendant des forces électromagnétiques (6), optiquement resservi maintient l'équipage flottant dans une direction fixe. La platine flottante porte des miroirs (7) de renvoi des faisceaux laser de l'interféromètre (8). Ne sont pas représentés sur cette figure le moniteur de télévision dont la camera (9) est branchée sur le microscope (10), le palonier da commande, le microprocesseur avec ses annexes, console de visualisation et clavier de commande. Le dispositif objet de l'invention peut être utilise en métrologie dans tous les cas où les mesures sont des mesures de distance ou de déplacement de l'ordre ou inférieur au mètre et qùe la précision exigee est de l'ordre ou inférieur au micron. I1 permet en effet de déplacer des équipages imposants en très haute sensibilité et précision. I1 peut être utilise pour la lecture des clichés photographiquesen astrononie, physique des particules, photographie aérienne, gravure microscopique. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant d'obtenir un ensemble de mesure à grand debattement avec des conditions de tres haute sensibilité et précision caracterise par le fait qu'il comporte en plus d'un plateau classique (2) un plateau flottant (4) sur milieu liquide. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les déplacements et la stabilité de ce plateau flottant sont obtenus par l'action directe de champs électromagnétiques (5). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les champs électromagnétiques sont asservis à la position, à la vitesse réelle et aux commandes grace à un microprocesseur.