Brevet FR2553222A1 — publié le 19850412

: -4/ 2553222 Dispositif de positionnement d'objets de faible masse, en particulier de têtes magnétiques L'invention vise un dispositif de positionnement d'objets de faible masse, en particulier de têtes magnéti5 ques sur des pistes magnétiques sélectionnées d'au moins un disque magnétique accouplable à un entrainement, au sein d'une mémoire à disques magnétiques, dans laquelle une plaque de guidage déplaçable dans la direction de l'axe du disque magnétique, porte au moins une tête magnétique, la plaque de guidage étant montée déplaçable longitudinalement, par l'intermédiaire d'un moteur d'entrainement, par rapport au châssis d'appareil au moyen d'éléments de guidage, les éléments de guidage appréhendant les bords longitudinaux de la plaque de guidage et 15 se composant d'une première paire de rouleaux d'appui, d'une deuxième paire de rouleaux exerçant la pression d'appui destinée à la plaque de guidage et d'une roue à bobiner en tant que support, la plaque de guidage étant reliée à la roue à bobiner par un ruban et pouvant donc 20 se déplacer longitudinalement. On connaît déjà un système de positionnement de ce type par EP-OS 71 083, dans lequel une première paire de rouleaux d'appui est montée fixe et dans lequel une deuxième paire de rouleaux d'appui est montée mobile 25 dans deux directions sur une tôle élastique, à savoir dans la direction verticale et dans la direction latérale. La roue à bobiner sert de second appui, ce qui n'a cependant pas permis d'éviter ni un appui en 4 points instable ni un contact indéfini et variable par rapport à la roue. 30 Ces inconvénients qui conduisent à un positionnement imprécis des têtes magnétiques, n'ont pas pu être réduits suffisamment même en recourant à une fabrication coûteuse des différentes pièces respectant des tolérances serrées. La présente invention se propose à la fois d'abaisser les coûts de fabrication et d'augmenter la fiabilité ainsi que la précision du positionnement en offrant une sécurité importante contre l'apparition de 5 défauts lors de la fabrication et du fonctionnement du système. Cette tâche est particulièrement bien assurée avec un dispositif du type décrit plus haut, dans lequel la première paire de rouleaux d'appui est montée mobile 10 latéralement en direction transversale par rapport à la direction de déplacement longitudinal de la plaque de guidage, ce qui assure un appui obligatoirement permanent de la plaque de guidage sur les différents appuis de la première paire de rouleaux et ce qui assure un appui 15 obligatoirement permanent de la plaque de guidage sur la roue à bobiner dans le sens d'un "appui en trois points" présentant toujours des zones de contact linéaires. Avec la solution conforme à l'invention, on 20 obtient les avantages suivants individuellement et/ou en groupe et/ou dans leur totalité: Grâce à l'appui en 3 points, on obtient un appui sûr de la plaque de guidage pour une faible usure par suite du contact exclusivement linéaire Des imprécisions affectant les différen25 tes pièces ne posent pas de problème, ce qui permet d'élargir les marges de tolérances De même, le montage des différentes pièces ne pose pas de problème et le risque d'endommagement des pièces est réduit Un basculement de-la tête pendant le fonctionnement du positionneur 30 est absolument impossible Grâce à un positionnement totalement exempt de gauchissement et libre, on peut augmenter la durée de vie, la précision et la rapidité de positionnement, ce qui permet de réaliser une plus grande densité d'enregistrement et de réduire le temps d'accès. Par rapport à la position de consigne de la plaque de guidage, il convient que la course de la mobilité latérale soit d'environ + 50 gm, de préférence comprise entre + 25 gm et 35 gm. Il est donc possible, par des erreurs angulaires, de compenser l'excentricité, à vacillement et/ou à coups en hauteur, de la roue solidaire d'un arbre moteur, ainsi que les erreurs dans la fixation du ruban sur la roue et/ou sur la plaque de guidage par rapport à leur axe longitudinal. En pratique, la première paire de rouleaux d'appui peut se composer d'un support et des différents rouleaux et le support peut reposer sur une aiguille d'appui de façon à pouvoir basculer transversalement par rapport au châssis de l'appareil. Cela permet de réaliser une réalisation d'appui 15 qui est simple au point de vue fabrication et au point de vue montage et qui peut être également intégrée ultérieurement dans des appareils finis. Vu depuis l'axe du disque magnétique, on voit se succéder la première et la seconde paire de rouleaux 20 puis la roue à bobiner. Dans cette réalisation, on considère comme favorable du point de vue pratique une plage d'angle-de basculement d'environ + 15 , de préférence + 5 , par rapport à la verticale. Des détails des dispositifs conformes à l'invention sont décrits ci-après à titre d'exemple et sont représentés sur les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une représentation d'une forme de réalisation de l'invention, le châssis de 30 l'appareil étant en coupe; la figure la est une représentation en perspective de la forme de réalisation; la figure 2 représente un porte-palier avec plaque de guidage, vue A-A de la figure 1; la figure 3, un étrier de palier avec plaque de guidage et tôle élastique, vue B-B de la figure 1; i la figure 4, une roue à bobiner avec plaque de guidage, vue C-C de la figure 1; la figure 5 représente la position moyenne de la plaque de guidage, parallèle au fond du châssis; 5 la figure 6, la position décalée latéralement de la plaque de guidage, parallèle au fond de châssis; la figure 7, la position oblique de la plaque de guidage, sans déviation latérale par rapport 10 à la position moyenne; la figure 8, est une vue de dessus de la plaque de guidage; la figure 9 a, est une vue latérale de la plaque de guidage avec roue à bobiner et ruban d'entrai15 nement; la figure 9 B, est une vue selon la flèche B de la figure 9 A. Un moteur 23, qui est bridé sur le châssis de l'appareil 4, porte sur son arbre moteur 8 une roue à 20 bobiner 3 qui peut être rendue solidaire de l'arbre 8 par la pièce de serrage 12 Un ruban d'acier 7 est entouré autour de la roue 3 et les deux extrémités de ce ruban sont fixées à la plaque de guidage 1 de l'unité à tête magnétique 22 D'une part, la plaque de guidage 1 s'appuie sur la périphérie de la roue 3 et d'autre part, elle s'appuie, par les surfaces obliques 10 a et 10 b sur les rouleaux d'appui 30 a et 30 b posés sur un support d'appui 31 qui, à son tour, repose sur un pied-support 32. Le pied-support 32 est muni d'une encoche médiane 33 dans 30 laquelle repose une aiguille d'appui 11 Dans la mesure o le support d'appui 31 possède également, à sa base, une entaille 34 et que le dimensionnement des entailles 33, 34 est calculé en fonction de l'épaisseur de l'aiguille d'appui, le support 31 peut basculer sur les 35 côtés à la manière d'une bascule, avec chacun des rouleaux 30 a et 30 b Une plage d'angle de basculement de environ + 15 par rapport à la verticale est suffisante en pratique, mais on peut choisir une autre plage, de préférence autour de + 5 , et la régler par des modifications de dimensionnement. Sous le pied-support 32, se trouve une tôle élastique 35 qui est fixée sur le châssis, avec le piedsupport 32, en une position précise par une vis de fixation 19 Des chevilles d'arrêt 20 assurent un arrêt latéral Lors du montage, on monte le pied-support 32 10 avec la tôle élastique 35, on place ensuite libre l'aiguille d'appui 11 dans son encoche et on dépose par dessus le support 31, toujours libre Au milieu de l'espace séparant la roue 3 et le support 31, est disposé un étrier support 6 qui est fixé sur l'extrémité libre 15 de la tôle élastique 35 Sur l'étrier 6, des galets supports 9 a et 9 b sont montés rotatifs sur des axes de rotation qui reposent en haut sur les bords de la plaque de guidage 1 La force de pression exercée sur la plaque de guidage 1 par les galets 9 a et 9 b est produite par une 20 contrainte de la tôle élastique 35, la pression de serrage devant être située dans une plage d'environ 1,5 à 2,5 kgf. Après montage, la plaque de guidage 1 est donc enserrée dans un appui à trois axes entre les paires de galets 30 a et 30 b, 9 a et 9 b et la roue 3 La pression 25 d'appui de la plaque 1 sur la roue 3 atteint environ 1 kgf De cette façon et du fait de la disposition, conforme à l'invention, des différents appuis par rapport à la direction de mouvement de la plaque 1, on obtient un contact linéaire entre la plaque 1, les 30 galets 30 a et 30 b et la roue 3 Toutes les erreurs d'appareil qui peuvent agir transversalement par rapport à la direction du mouvement de la plaque sont compensées par le support 31 agencé en bascule Les figures 2 à 5 présentent la position idéale de la plaque de guidage 1 selon les vues AA, B-B et C-C Dans les figures 9 A et 9 B, la plaque est dans la position de consigne. Dans la réalisation du dispositif imaginé de la figure 5, et qui ne peut bouger latéralement, un déport de la plaque 1 peut certes être compensé par l'angle de basculement propre des appuis 30 a et 30 b (qui est généralement situé entre l'anneau extérieur et l'anneau intérieur pour un déport de 4 à 10 4 Nm environ), mais l'importance de cette compensation ne suffit aucunement à empêcher la plaque 1 de se soulever unilatéralement de la roue 3, ce qui conduit immanquablement au 10 basculement de la tête que l'on souhaite éviter. Sur les figures 6 à 8, sont présentés les écarts par rapport à la position idéale ou position de consigne de la figure 5, ces écarts pouvant résulter de différentes causes, comme cela est expliqué ci-après. 15 Par rapport à la figure 5, la figure 6 présente une plaque de guidage 1 qui est décalée latéralement et de façon parallèle Le support 31 a basculé vers la gauche d'un -angle a qui, dans ce cas, dépasse légèrement 20 Le support 31 a donc utilisé le basculement pour s'adapter 20 au déport latéral parallèle de la plaque 1 Cependant, sans le montage à basculement du support 31, une compensation suffisante du déport latéral n'est pas possible en pratique La position des appuis individuels 9 a et 9 b sur l'étrier de palier 6 demeure inchangée. Dans la position compensée obtenue conformément à l'invention, le positionneur demeure en état de fonctionner avec la précision nécessaire et on est certain d'obtenir un positionnement libre dépourvu de gauchissement. Sur la figure 7, la plaque de guidage 1 a subi un déplacement angulaire par rapport au fond de châssis 4, c'est-à-dire qu'elle a tourné autour de son axe longitudinal. Pour la compensation, il se produit cette fois un basculement de l'étrier d'appui 6 par mouvement de torsion du ressort à lame 35 et donc adaptation des appuis individuels 9 a et 9 b à la position oblique de la plaque 1 Cela vaut également pour 1 e support 31 et les appuis 30 a et 30 b L'étrier 6 demeure dans sa position normale, c'est-à-dire non basculée Les influences nuisibles entraînées par la rotation angulaire de la plaque 1 sont de nouveau empêchées Comme dans le cas de la figure 6, un déport latéral a ne joue aucun rôle lors du positionnement car il demeure inchangé. La figure 8 présente maintenant un déport 10 latéral d de la plaque 1 dans le plan horizontal (plaque 1 '), la partie antérieure de la plaque 1 étant déviée d'un anglet Dans ce cas, on constate un basculement du support 31, l'étrier 6 n'effectuant aucun mouvement de bascule. Il convient de constater que les écarts, par exemple par rapport à l'axe médian longitudinal de la plaque 1 (voir figure 8), se-situent dans une plage de quelques dizaines de gm, par exemple + 30 à 35 gm, et que l'on a des écarts angulaires qui sont d'un ordre de 20 grandeur correspondant. La mobilité latérale doit être prévue avantageusement dans une plage de + 50 Um, de préférence entre + 25 et + 35 gm. La figure 8 présente le déport angulaire qui 25 peut être provoqué par une fixation de ruban qui n'est pas à angle droit sur la roue 3 et/ou'sur la plaque 1 ou qui peut résulter d'une erreur angulaire de l'arbre moteur dans le plan horizontal Naturellement, il peut y avoir en outre une erreur angulaire de l'arbre moteur 30 dans le plan vertical, ce qui n'est pourtant pas identifiable dans cette représentation Sans la mobilité de basculement du support 31, la plaque 1 ne pourrait pas dévier latéralement, ce qui conduirait à des gauchissements et donc entraverait la plaque'de guidage Dans les 35 cas extrêmes, il en résulterait un appui unilatéral sur la roue 3, provoquant ainsi des basculements de la tête et des écarts de positionnement. Les erreurs d'angle, de vacillement et d'àcoup en hauteur de la roue 3 sont prises en compte par la plaque-de guidage 1 (voir par exemple la plaque 1 ' 5 indiquée en pointillés) grâce au support basculant 31 conforme à l'invention, ce qui fait que les écarts au cours du processus de positionnement ne peuvent se manifester sous forme d'imprécision ou d'erreur de positionnement. Comme indiqué plus haut, l'étrier 6 sert d'abord à maintenir la pression de la plaque 1 sur la roue 3 et sur les appuis 30 a et 30 b Ce n'est qu'au second chef que les galets individuels 9 a et 9 b jouent également le rôle d'appui à-rouleaux Il serait égale15 ment concevable de mettre en oeuvre la pression au moyen d'un rouleau de pression séparé et de réaliser l'appui par un ou plusieurs rouleaux Il faudrait en tout cas prévoir une mobilité transversale également pour cette réalisation, afin que les erreurs-selon la figure 7 20 puissent être compensées S'il ne devait cependant apparaître que des erreurs selon la figure 6 (déport -latéral parallèle de la plaque 1), il serait possible de renoncer à la mobilité latérale du système de pression En fonction de la position, par rapport à la 25 plaque de guidage, de l'objet à positionner, il serait également concevable de modifier l'ordre de succession des éléments d'appui. Le système de positionnement qui vient d'être décrit a été soumis aux essais avec succès dans des mémoires à disques magnétiques possédant des largeurs de piste de 35 Dam pour un écart entre pistes de 50 Dm. Grâce aux possibilités de compensation mécanique offertes par l'invention, il est possible de réduire encore les largeurs de pistes. Pour résumer, on a'la possibilité d'augmenter d'un facteur 2 environ les tolérances pour les différentes pièces, ce qui autorise une importante économie en matière de coûts Une erreur angulaire admissible de l'arbre moteur de 35 gm, valeur maximale admise en prati5 que quand on n'utilise pas l'invention, peut être portée à plus 50 Nm par exemple, si on fait appel à la présente invention Cet élargissement des tolérances se traduit par une réduction du rebut de fabrication des moteurs, qui passe d'une valeur de 50 % à environ 1 à 2 %. Un système de positionnement pour systèmes de balayage a été décrit précédemment et fait l'objet, ciaprès, de revendications Il est clair que toute utilisation semblable, par exemple sur des robots, o il s'agit d'obtenir une rapidité et une précision du dispositif de 15 mouvement, même dans le cas de processus de mouvements identiques ou semblables et répétés en continu, du dispositif conforme à l'invention ou d'une variante entrant dans le cadre des connaissances techniques, doit être incluse. Ainsi et d'une façon générale, les utilisations sont possibles dans les systèmes d'enregistrement et de reproduction de signaux, dans les systèmes de mémorisation de signaux, dans les systèmes de positionnement spatial, pour tout type d'enregistrement/reproduction/ 25 mémorisation de signaux de, par exemple, signaux vidéo, signaux de données, signaux audio et signaux de commande. :: k: REVENDICATIONS 1 Dispositif de positionnement d'objets de faible masse, en particulier de têtes magnétiques ( 22) sur des pistes magnétiques sélectionnées d'au moins un 5 disque magnétique, accouplable à un entraiînement, dans une mémoire à disques magnétiques dans laquelle une plaque de guidage ( 1), déplaçable dans la direction de l'axe du disque magnétique, porte au moins une tête magnétique ( 22), la plaque de guidage ( 1)' étant montée 10 déplaçable, par un moteur d'entraînement ( 23), longitudinalement par rapport au châssis d'appareil ( 4) au moyen d'éléments de guidage, ces derniers appréhendant les bords longitudinaux de la plaque de guidage ( 1) , et se composant d'une première paire de rouleaux d'appui, 15 d'une deuxième paire de rouleaux d'appui ( 9 a, 9 b) exerçant la pression d'appui par la plaque de guidage ( 1) et d'une roue à bobiner ( 3) servant d'appui, la plaque de guidage étant reliée à la roue par l'intermédiaire d'un ruban ( 7) et pouvant être déplacée longitu20 dinalement, caractérisé par le fait que la première paire de rouleaux d'appui est montée mobile latéralement en direction transversale par rapport à la direction de déplacement longitudinale-de la plaque de guidage ( 1), ce qui garantit obligatoirement un appui permanent de la 25 plaque de guidage ( 1) sur les différents appuis de la première paire de rouleaux et ce qui garantit obligatoirement également un appui permanent de la plaque de guidage ( 1) sur une roue ( 3) dans le sens d'un "appui en trois points" avec zones de contact linéaires. 2 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la course du déplacement latéral, rapportée -à la position de consigne de la plaque de guidage ( 1) est d'environ + 50 am, de préférence de + 25 tm à + 35 gm. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, 35 dans lequel la première paire d'appuis à-rouleaux se compose d'un support ( 31) et de rouleaux individuels 1 1 ( 30 a et 30 b) et le support ( 31) repose sur une aiguille d'appui ( 11) de façon à pouvoir basculer transversalement par rapport au châssis de l'appareil ( 4). 4 Dispositif selon la revendication 3, dans 5 lequel la plage de l'angle de basculement par rapport à la verticale atteint environ + 15 , de préférence + 5 . Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, vu à partir de l'axe de disque magnétique en direction du mouvement longitudinal de la plaque 10 de guidage, on voit se succéder la première paire de rouleaux d'appui ( 30 a, 30 b) mobile latéralement, la seconde paire de rouleaux de pression ( 9 a, 9 b) et la roue à bobiner.