Brevet FR2580266A1 — publié le 19861017

1. L'invention concerne un régulateur de déplacement d'une bande servant à éliminer, par réglage, des écarts latéraux d'une bande en déplacement par rapport à une posi- tion de consigne, du type comportant, à l'une de ses extrémités, un organe de renvoi, notamment un rouleau de renvoi, et un dispositif de guidage commandable, déviant latéralement la bande lors de son passage dans la voie de réglage et dont la commande est réalisée en fonction du décalage latéral de la bande dans la section de guidage qui se raccorde à la voie de réglage et dans laquelle la bande est déviée, par l'intermédiaire de l'organe essentiellement de 90 à partir de sa direction de déplacement dans la voie de réglage, et dans laquelle l'écart latéral de la bande est contrôlé par au moins une caméra vidéo détectant le bord ou une ligne de guidage de la bande et dont les signaux d'image peuvent être transformés par une logique de commutation en des instructions de commande pour le dispositif de guidage et dont l'axe optique d'enregistrement est approximativement parallèle à la bande dans la voie de réglage. Des régulateurs de déplacement d'une bande de ce type sont connus par exemple d'après l'article de littéra- ture "VDI-Nachrichten, 1980, n 23, page 16". Dans ce régu- lateur connu de déplacement d'une bande, la caméra vidéo est disposée, suivant la direction de déplacement de la bande, en arrière de l'organe de renvoi réalisé sous la forme d'un rouleau de renvoi et constituant simultanément le rouleau de commande servant à commander l'allure de la bande, de telle sorte que la longueur de la voie de réglage et la distance d'enregistrement de la caméra vidéo par rapport à la bande s'ajoutent et conduisent à des dimensions de construction globalement importantes. Il est prévu une caméra vidéo particulière pour chaque bord de la bande, et une source de lumière éclairant le bord de la bande en lumière réfléchie ou en lumière transmise peut servir à éclairer le champ d'image de la caméra vidéo. L'exploitation électronique de l'image forme, à partir des deux contenus d'images des caméras, une tension analogique correspondant à la position de la bande. Le régulateur commande, d'une manière proportionnelle à l'écart de réglage, une servovalve qui déclenche, par l'intermédiaire d'un cylindre de commande, un mouvement de basculement con- trôlé du rouleau de commande. Le mouvement de basculement conduit à un décalage latéral de la bande jusqu'à ce que la position centrée requise de la bande soit atteinte. L'invention a pour but de réaliser un régulateur de déplacement d'une bande du type indiqué plus haut afin qu'il soit possible d'une manière particulièrement simple, dans le cas d'une longueur hors tout globalement courte suivant la direction de la voie de réglage, de détec- ter en permanence la position même du dispositif de guidage et d'insérer la bande dans le processus de régulation et de commande. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la caméra vidéo est disposée suivant la direction de déplacement de la bande, en amont de l'organe de renvoi, à une distance d'enregistrement, par rapport à la bande, qui correspond essentiellement approximativement à la longueur de la voie de réglage, et que dans le champ d'image de la caméra d'image vidéo se trouve prévu un élé- ment de marquage se déplaçant avec la position réelle du dispositif de guidage, transversalement par rapport à la direction de guidage, et qui délivre des signaux d'image particuliers en plus des signaux d'images du bord ou de la ligne de guidage. Ceci crée la possibilité d'utiliser les signaux d'image particuliers de l'élément de marquage, dans la logique de commutation, pour détecter la position respective du dispositif de guidage de sorte qu'il est inutile d'uti- liser des transmetteurs de position qui sont, sinon, néces- saires en propre à cet effet. Par conséquent on obtient non seulement de façon particulièrement simple une identifica- tion de la position médiane et de la position finale pour les parties mobiles du dispositif de guidage, mais il est également possible d'influer sur le comportement de réglage du régulateur de la bande et de modifier ce comportement en fonction de la position respective du dispositif de guidage, ainsi que de produire par exemple un signal d'avertissement lorsque le dispositif de guidage a atteint ses positions d'extrémité admissibles ou des positions situées légèrement en amont de ces positions d'extrémité admissibles. De façon appropriée l'élément de marquage comporte un émetteur de lumière particulier qui permet de le faire ressortir nettement du point de vue optique par rapport à son environnement. De même l'émetteur de lumière peut être commandé de façon pulsée dans le temps et la logique de com- mutation peut comporter un dispositif pour identifier le si- gnal d'image, pulsé de façon correspondante, de l'émetteur de lumière, pour pouvoir établir une distinction sans erreur entre le signal d'image de l'élément de marquage et des si- gnaux d'image, qui proviennent de son environnement. L'axe d'enregistrement de la caméra vidéo devrait s'étendre aussi près que possible de l'organe de renvoi cons- tituant l'extrémité de la voie de réglage, et ce en tout cas dans le cas de vitesses élevées de la bande, lorsqu'il importe par conséquent d'avoir des cycles courts de réglage et, à cet effet, une détection rapide de décalages latéraux de la bande directement en aval de l'organe de renvoi. La caméra vidéo peut être réalisée sous la forme d'une caméra type matrice, mais peut être réalisée, dans sa forme de réalisation préférée en raison de sa simplicité, sous la forme d'une caméra type ligne, auquel cas la caméra vidéo possède, conformément à l'invention, un détecteur d'images à semiconducteurs réalisé sous la forme d'une bande à dispositif CCD alignée transversalement par rapport à l'image optique du bord ou de la ligne de guidage. La bande à dispositif CCD est lue par voie électronique d'une manière connue en soi et au sujet de laquelle on ne donnera pas d'explications complémentaires et le flux du signal d'image correspondant est introduit dans la logique de commutation. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une vue en élévation latérale d'un régulateur de déplacement d'une bande. La figure 2 représente une vue en plan du régulateur de la figure 1. La figure 3 représente une autre forme de réalisation du régulateur de la figure 1, dans une représentation correspondant à celle de la figure 1. Le régulateur de déplacement d'une bande, représenté sur le dessin et qui est prévu pour une bande désignée d'une manière générale par la référence 1, possède des rouleaux de renvoi 3.1, 3.2, pouvant tourner librement autour d'axes parallèles 2 et sur la surface enveloppe desquels circule la bande 1. Les rouleaux de renvoi 3.1, 3.2 sont disposés dans un cadre tournant 4 qui est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe 6 sur un châssis fixe 5 et est réglable autour de cet axe 6 au moyen d'un servomoteur 7. Le servomoteur 7 est commandé en fonction du décalage laté- ral de la bande, en aval du rouleau de renvoi 3.2, qui est le second disposé dans le cadre tournant 4, au moyen d'un capteur qui réagit au décalage latéral du bord de la bande et est réalisé sous la forme d'une caméra vidéo 8, d'une manière qui sera encore expliquée de façon plus détaillée. En amont et en aval du premier et du second rouleaux de renvoi 3.1, 3.2 du cadre tournant 4 se trouve disposé au moins un autre rouleau de renvoi 9 possédant un axe de rota- tion fixe. Ces rouleaux de renvoi 9 ne participent par con- séquent pas aux déplacements de réglage du cadre tournant 4. Ils dévient la bande i au-delà des rouleaux de renvoi 3.1, 3.2 du cadre tournant 4, dans une direction perpendicu- laire au plan de la bande entre les deux rouleaux de renvoi 3.1,3.2 du cadre tournant 4. Il en résulte que les deux rouleaux de renvoi 3.1, 3.2 du cadre tournant 4 forment entre eux une voie de réglage A traversée par la bande 1 et à l'intérieur de laquelle le cadre tournant 4 utilisé en tant que dispositif de guidage pouvant être commandé, peut dévier latéralement la bande 1, auquel cas la commande est réalisée en fonction du décalage latéral de la bande 1 dans la section de guidage B, qui se raccorde à la voie de réglage A et est disposée entre le rouleau de renvoi 3.2 du cadre tournant 4 et le rouleau de renvoi 9, qui succède au précédent et possède un axe fixe, et dans laquelle par conséquent la bande 1 est déviée, sur le second rouleau de renvoi 3.2 du cadre tournant 4, essentiellement de 90 à partir de sa direction de déplacement dans la voie de réglage A et dans laquelle la caméra vidéo 8 détecte au moins l'un des bords de la ban- de ou une ligne de guidage disposée sur la bande 1. Les signaux d'image électriques de la caméra vidéo sont envoyés à une logique de commutation 10, dans laquelle ils sont con- vertis en des instructions de commande pour le dispositif de guidage, c'est-à-dire dans l'exemple de réalisation pour le servomoteur 7 du cadre tournant 4. Si la caméra vidéo 8 enregistre un décalage latéral du bord de la bande, le servo- moteur 7 fait pivoter le cadre tournant 4 de telle sorte que le second rouleau de renvoi 3.2 du cadre tournant 4 est légèrement basculé en sens inverse de sorte que la bande 1 est ramenée à nouveau dans sa position de consigne, dans la section de guidage B entre les rouleaux de renvoi 3.2 et 9. La caméra vidéo 8 est alignée, au moyen de son axe optique d'enregistrement 11, approximativement parallèlement à la bande 1 dans la section de réglage A entre les rouleaux de renvoi 3.1-, 3.2. Elle est disposée, dans la direction de déplacement de la bande, en amont du rouleau de renvoi 3.2 à une distance d'enregistrement par rapport à la bande 1, qui correspond essentiellement à la longueur de la voie de réglage A. Il en résulte que, dans le cas de cet agencement, la longueur nécessaire pour la voie de réglage A est utili- sée complètement en tant que distance d'enregistrement de la caméra vidéo 8, de sorte que l'on peut obtenir une dis- tance d'enregistrement importante sans besoin en place sup- plémentaire. Cette distance d'enregistrement importante four- nit un grand champ d'image correspondant pour la caméra vidéo 8, dans le plan de la bande 1, dans la section de gui- dage B située entre le rouleau de renvoi 3.2 et le rouleau de renvoi 9. Dans l'exemple de réalisation, la caméra vidéo 8 est réalisée sous la forme d'une caméra type ligne. Elle possède à cet effet un détecteur d'images à semiconducteurs non représenté de façon détaillée et réalisé sous la forme d'une bande à dispositif CCD alignée transversalement par rapport à l'image optique du bord ou de la ligne de guidage et pouvant être vue dans la logique de commutation 10. Le bord 13, ou la ligne de guidage devant être enregistrée par la caméra vidéo 8, est éclairé, et à cet effet, dans le présent exemple de réalisation, on utilise une lumière trans- mise délivrée par une source de lumière 12 située en arrière de la bande 1, lorsqu'on regarde à partir de la caméra vidéo, et qui s'étend sur toute la largeur du champ d'image de cette dernière et réalise par conséquent un éclairage sur cette largeur du champ d'image. Mais en principe il est également possible de disposer de la source de lumière 12 au voisinage de la caméra vidéo 8 et d'utiliser une lumière de la source de lumière 12, qui est réfléchie sur la bande 1. Dans l'exemple de réalisation, on a représenté le cas d'une bande très large 1, pour laquelle le champ d'image d'une seule caméra vidéo 8 ne s'étend pas sur l'ensemble de la largeur de la bande. C'est pourquoi on a prévu pour les deux bords 13 de la bande des caméras vidéo respectives 8 dont les signaux d'image sont envoyés à- la logique de commutation commune 10. Naturellement il est possible - ce qui:assurément n'est pas représenté sur le dessin - que les champs d'image des deux caméras 8 se superposent au milieu de la bande de sorte qu'une détection de toute la largeur de la bande 1 est possible, sans aucune discontinuité. Dans le champ d'image de la caméra vidéo 8, qui est représentée en position supérieure sur la figure 2, il est prévu un élément de marquage 14 se déplaçant avec la position réelle du cadre tournant 4 transversalement par rapport à la direction de guidage et qui est relié rigide- ment au cadre tournant 4 et délivre, en plus des signaux d'image du bord 13 de la bande ou de la ligne de guidage, des signaux d'image particuliers indiquant la position respective du cadre tournant 4. Cet élément de marquage 14 peut porter un émetteur de lumière particulier, par exemple une diode à luminescence, qui peut être en outre pulsé dans le temps, dans le cas o la logique de commutation 10 com- porte un dispositif permettant d'identifier le signal d'image pulsé correspondant de l'émetteur de lumière, afin que l'élément de marquage 14 se distingue nettement de son environnement et que son signal d'image puisse être distin- gué de ceux des points environnants. Il en résulte que, grâce à une réalisation corres- pondante de la logique de commutation 10, il est possible de guider la bande 1 au choix uniquement au niveau de l'un de ses bords 13 au niveau de sa ligne de guidage ou bien par rapport à son milieu en utilisant les positions des deux bords 13 de la bande pour déterminer la position médiane de la bande 1. Simultanément la largeur de la bande peut être contrôlée ou affichée. Des décalages de la caméra vidéo 8 en fonction de la largeur respective de la bande sont inu- tiles en raison de la zone étendue de contrôle de la caméra vidéo 8. Simultanément la position respective du cadre tournant 4 est détectée par l'intermédiaire de l'élément de marquage 14 et son angle de basculement peut être déterminé et un signal d'avertissement peut être produit lorsque le cadre tournant 4 atteint ses positions d'extrémité admissi- bles ou des positions situées juste en deçà de ces positions d'extrémité admissibles. Il est recommandé de disposer la caméra vidéo 8 par rapport au cadre tournant 4 dans le châssis fixe 5 de manière qu'elle esoit située dans la zone du premier rouleau de renvoi 3.1 et que son axe d'enregistrement 11 s'étende à proximité directe et au-dessous du second rouleau de ren- voi 3.2 du cadre tournant 4, qui constitue l'extrémité de la voie de réglage A, de sorte que la position latérale de la bande 1 est détectée directement lorsque la bande quitte ce rouleau en renvoi 3.2. Ceci est réalisé par exemple dans le cas de la figure 3. REVENDICATIONS 1. Régulateur de déplacement d'une bande servant à éliminer, par réglage, des écarts latéraux d'une bande (1) en déplacement par rapport à une position de consigne, du type comportant une voie de réglage (A) traversée par la bande (1) et comportant, à l'une de ses extrémités, un organe de renvoi, notamment un rouleau de renvoi (3.2), et un dis- positif de guidage commandable, déviant latéralement la bande (1) lors de son passage dans la voie de réglage (A) et dont la commande est réalisée en fonction du décalage latéral de la bande (1) dans la section de guidage (B) qui se raccorde à la voie de réglage (A) et dans laquelle la bande (1) est déviée, par l'intermédiaire de l'organe (3.2), essentielle- ment de 90 à partir de sa direction de déplacement dans la voie de réglage (A), et dans laquelle l'écart latéral de la bande (1) est contr8ôlé par au moins une caméra vidéo (8) détectant le bord (13) ou une ligne de guidage de la bande (1) et dont les signaux d'image peuvent être transformés par une logique de commutation (10) en des instructions de com- mande pour le dispositif de guidage et dont l'axe optique d'enregistrement (11) est approximativement parallèle à la bande dans la voie de réglage (A), caractérisé par le fait que la caméra vidéo (8) est disposée suivant la direction de déplacement de la bande (1), en amont de l'organe de renvoi (3.2), à une distance d'enregistrement, par rapport à la bande (1), qui correspond essentiellement approximative- ment à la longueur de la voie de réglage (A), et que dans le champ d'image de la caméra d'image vidéo (8) se trouve prévu un élément de marquage (14) se déplaçant avec la position réelle du dispositif de guidage, transversalement par rapport à la direction de guidage, et qui délivre des signaux d'image particuliers en plus des signaux d'image du bord (13) ou de la ligne de guidage. 2. Régulateur de déplacement d'une bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de marquage (14) porte un émetteur de lumière particulier. 3. Régulateur de déplacement d'une bande selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur de lumière est pulsé dans le temps et que la logique de commutation (10) comporte un dispositif permettant d'identifier le si- gnal d'image, pulsé de façon correspondante, de l'émetteur de lumière. 4. Régulateur de déplacement d'une bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe d'enregistrement (11) de la caméra vidéo (8) passe à proximité immédiate de l'organe de renvoi (3.2) constituant l'extrémité de la voie de réglage (A). 5. Régulateur de déplacement d'une bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la caméra vidéo (8) possède un capteur d'images à semiconduc- teurs réalisé sous la forme d'une bande à dispositif CCD alignée transversalement par rapport à l'image optique du bord (13) ou de la ligne de guidage.