Brevet FR2602381A1 — publié le 19880205

Appareil codeur incrémental ou absolue pour la conversion d'un déplacement de disque encodeur en information directement exploitable. Il est destiné à permettre par un déplacement physique une conversion en une valeur binaire directement compréhensible par un ordinateur ou similaire (ou tout dispositif logique). Dans les dispositifs de ce genre on utilisait généralement des roues encodeuses en utilisant des composants dans le but de satisfaire certaines applications dans les domaines scientifiqueset robotiques, mais on n'avait pas intégré l'interface dans le composant mécanique ni incorporé à un circuit imprimé le dispositif d'émission, réception ce qui entraînait des difficultés de montage et d'exploitation. Le dispositif suivant l'invention supprime des inconvénients et permet par son interface électronique d ' avoir accès par un connecteur norrnalisé à divers paramètres conséquents au déplacement du disque étant précisé que les caractéristiques électriques de cet interface le rendent immédiatement compatible avec n 'importe quel micro processeur ou tout autre robot pro grammable, la précision du récepteur par rapport à l'émission du flux de rayons étant obtenu par la réflexion de la plage lumineuse par la paroi supérieure du carter ; Enfin le composant obtenu à moindre coût intégre l'interface 'électronique assurant le dialogue avec un système externe micro-processeur. Il est constitué par la combinaison d'abord d'un disque encodeur rotatif, ensuite d'un circuit imprimé statique porteur d'un ou plusieurs émetteurs et d'un ou plusieurs récepteurs de rayons infra-rouges, et enfin d'un boîtier protecteur avec paroi interne supérieure réfléchissante assurant l'alignement des rayons lumineux sur les récepteurs. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: La figure 1 est une vue en élévation et en coupe du potentiomètre digital, axial. La figure 2 montre le même objet vu en perspective avec le positionnement fonctionnel des éléments. La figure 3 représente vu en élévation le potentiomètre orbital planétaire. L'appareil, figures 1 et 2 est constitué par la combinaison d'un circuit imprimé 1 sur lequel sont placés un émetteur infra-rouge 2 et des récepteurs 3, 4, 5. Ce plateau est percé en sa partie axiale pour le passage du palier de l'arbre vertical 6 porteur du disque codeur interchangeable 7 rotatif. Le carter fixe 8 comporte une face interne 9 réflèchissante renvoyant un faisceau de rayons 10 répartis sans solution de continuité sur les récepteurs capteurs 3, 4, 5. L'entraînement de l'arbre moteur 6 peut être mécanique ou manuel. Le résultat recherché avec l'appareil, figure 1 et 2, est de permettre de réaliser un dispositif en grande série industrielle et à prix de revient extrêmement réduit tout en augmentant la fiabilité de l'ensemble. Ce codage est de type optique par interposition entre une source lumineuse 10 et des capteurs spécifiques 3, 4, 5, auto-positionnés avec une précision maximale un disque 7 sur lequel on définit des pistes ayant une séquence calculée (zone masquée et zone active) en fonction de la quantification choisie (précision sur un tour de rotation). La détection des informations lues sur le disque 7 se fait en quadrature. Le composant est réalisé par trois parties distinctes à savoir : un arbre 6 traversant l'ensemble et portant le disque encodeur 7, ensuite le circuit imprimé 1 porteur de l'électronique de détection et de traitement, et du palier de l ' arbore 6, enfin le boîtier 8 protégeant l'ensemble avec palier supérieur 11 et crapaudine 12 fixée sur le fond 13, alors que la paroi supérieure 9 est réfléchissante. Le dispositif orbital, figure 3, comporte un principe de codage et de traitement général identique à celui décrit sur les figures 1 et 2, seul son mode d'entraînement du disque encodeur varie. Il est constitué par un afficheur multiple 14 solidaire d'un support 15 formant moyeu traversant un capotage 16 formant tunnel annulaire réflèchissant par sa face interne. Dans l'axe de ce tunnel est monté le disque à masque optique de décomptage 17 repcsant sur l'anneau de glissement 18 le séparant suivant un espacement déterminé du circuit microélectronique 19 servant de support de base avec émetteurs de rayons infra-rouges 23 et récepteurs photo-électrique 2L. Un capot de protection inférieur 20 avec palier vertical axial est relié au circuit 17 par des pins de fixation 21, 22. Le dispositif orbital planétaire, figure 3, permet de réunir dans un même appareil, d'abord la notion de détection d'un mouvement à partir d'un circuit imprimé qui définit tous les paramètres dimentionnels et qui supporte l'électronique de détection et d 'interfaçage. Ensuite une notion de manipulateur mécanique : en effet le composant se présente sous la forme d'un bouton de commande 16, c'est l'action sur la couronne moletée qui entraîne le disque 17 encodeur qui est en fait une couronne encodeuse et qui est solidaire de cette partie mobile du manipulateur. Enfin une notion de visualisation et de dialogue interactif avec effet pratique obtenu par la partie supérieure du manipulateur sur laquelle est fixé le cabochon 15 et qui porte en son centre 14 un afficheur alfanumérique à plusieurs digits (leds électro-luminescent ou cristaux liquides). Les informations à visualiser par l'afficheur sont de deux types découlant d'abord de la valeur du déplacement du manipulateur numérique, ensuite de l'indication en clair du type de paramètre manipulé (alfa). La programmation du déplacement affiche ainsi que l'information du type de paramètre en cours de manipulation étant totalement accessibles et programmables par l'utilisation au moyen des~ différents registres adressables disponibles sur 1' interface électronique. Toutefois les formes, dimensions et agencements secondaires des différents éléments pourront varier dans la limite des équivalents comme d ' ailleurs les matières utilisées pour leur fabrication, sans changer pour cela, la conception générale de l'inven- tion qui vient d'être décrite. REVENDICATIONS 10 Appareil codeur incrémental ou absolue permettant la conversion d'un déplacement d'un disqueen informations numé riques directement exploitables par un ordinateur ou similaire avec inter face électronique incorporée dans le composant mécanique et au circuit imprimé avec auto-alignement des- émetteurs et récepteurs lumineux se caractérisant par la combinaison d'abord d'un circuit imprimé (1) fixe comportant un émetteur (2) et des récepteurs (3, 4, 5), ensuite d'un disque codeur rotatif (7) interchangeable et d'un carter de protection (8) dont la paroi supérieure interne (9) est réfléchissante de façon à aligner le faisceau lumineux (10) sur les récepteurs '(3, L, 5). 20 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que suivant une variante d'exécution, l'ensemble du dispositif est constitué par un multiple afficheur numérique (14), un support d'afficheur (15i servant de moyeu, un capotage formant tunnel annulaire réfléchissant (16), un disque à masque optique de décomptage (17) un anneau de glissement et de fixation (18) du disque (17), un circuit n-.icro-électronique fixe (19) servant de support de base et comporte une cu plusieurs diodes d'émissions (23j et un ou plusieurs capteurs (24), un capot inférieur (20) avec palier vertical axial relié au circuit (17) par des pins de fixation (21, 22).