Brevet FR2613666A1 — publié le 19881014

Tête d'écriture pour machine à dessiner La présente invention concerne une tête d'écriture pour machine à dessiner, et plus particulièrement une tête d'écriture du type comportant un corps de tête mobile par rapport à un support d'écriture afin de produire un tracé sur celui-ci par déplacement relatif entre la tête et le support d'écriture, des moyens de fixation d'un outil d'écriture sur le corps de tête, et des moyens d'actionnement pour déplacer l'outil d'écriture entre une position de repos dans laquelle il n'est pas en contact avec le support d'écriture et une position de travail dans laquelle il est en contact avec le support d'écriture. Des machines à dessiner, ou traçeurs, de ce type sont bien connus. En général, la tête d'écriture est fixée sur une pièce de support tel qu'un chariot mobile en translation suivant une première direction (Y) par rapport au support d'écriture, tandis que ce dernier est en prise avec des moyens d'entraînement pour etre déplacé dans une deuxième direction (X) perpendiculaire à la première. Un tracé désiré est produit sur le support d'écriture par une combinaison appropriée des mouvements de la tête d'écriture et du support d'écriture dans les directions respectives Y et X. L'obtention de tracés rapides et précis demande des déplacements rapides de l'outil d'écriture entre ses positions relevée (repos) et abaissée (travail) et un guidage de l'outil d'écriture au moins lorsqu'il vient en position abaissée au contact du support d'écriture. Dans de nombreuses machines, ces déplacements s'effectuent verticalement par rapport à un support d'écriture (papier) positionné sur une enclume horizontale. C'est pourquoi, dans ce qui suit, il sera par commodité fait mention de mouvements verticaux pour désigner les déplacements de l'outil d'écriture entre position de repos et position de travail. Dans certaines machines connues, l'outil d'écriture est fixé sur Le corps de la tête d'écriture et c'est ce corps, portant l'outil, qui est mobile par rapport à une pièce de support pour assurer les déplacements verticaux de l'outil. Dans d'autres machines connues, afin de réduire au minimum la masse à mettre en mouvement au cours de ces déplacements verticaux, seul l'outil d'écriture est mobile verticalement en étant guidé sur le corps de la tête. La présente invention a pour but de fournir une structure de tête d'écriture simplifiée autorisant les déplacements verticaux de l'outil d'écriture avec la rapidité et la précision souhaitées. Ce but est atteint au moyen d'une tête d'écriture du type défini en tête de la présente description et dans laquelle, conformément à l'invention, le déplacement de l'outil d'écriture entre ses positions relevée et abaissée est réalisé par déformation réversible du corps de tête. A cet effet, le corps de la tête d'écriture forme de préférence un parallélogramme déformable ayant un premier côté fixé sur un support de tête d'écriture parallèlement à la direction générale de déplacement de l'outil entre ses positions de repos et de travail, un deuxième côté parallèle au premier et solidaire de moyens de fixation de l'outil d'écriture, deux bras parallèles reliant le premier et le deuxième coté, et des parties de liaison formant charnières entre les bras et les côtés. Avantageusement, le corps de la tête d'écriture est en une seule pièce et est réalisé par moulage d'une matière plastique, chaque bras présentant, au voisinage de chaque extrémité, une partie amincie déformable formant charnière. Cette réalisation présente en premier lieu l'avantage de la simplicité et d'un coût de fabrication pouvant être très bas. De plus, les charnières ne présentent ni jeu, ni frottement sec et ne sont pas sensibles aux salissures. Cette réalisation présente également l'avantage de la légèreté, ce qui est important au regard des temps de réponse de Levee et d'abaissement de l'outil d'écriture. Il est encore à noter que la simplicité de la structure de tête d'écriture proposée permet de réduire au minimum les opérations de montage. Le guidage de l'outil entre positions de repos et de travail est assuré par son maintien parallèle au premier côté du parallélogramme qui est fixé sur le support de tête, les déplacements de l'outil entre ces positions étant commandés par des moyens d'actionnement de type quelconque, par exemple mécanique ou électromagnétique, comprenant un organe mobile agissant sur l'outil ou sur le corps de la tête d'écriture pour déformer ce dernier. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'une partie d'une machine à dessiner d'une tête d'écriture selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la figure 1. L'ensemble représenté sur les figures 1 à 3 comprend essentiellement un chariot 10 formant support de tête d'écriture et mobile en translation le long d'un rail 12, un corps de tête d'écriture 20 fixé sur le chariot, un outil d'écriture 30 porté par le corps 20 et un actionneur 40 agissant sur le corps de tête 20 pour commander des déplacements verticaux de l'outil d'écriture entre une position relevée (repos) et une position abaissée (travail). En position de travail, comme représenté sur les figures 1 et 3, L'outil d'écriture 30 est en contact avec un support d'écriture tel qu'une feuille de papier 14. Un tracé déterminé est reproduit sur la feuille 14 par combinaison du mouvement du chariot 10 en translation Le long du rail 12 (direction Y) et du mouvement de la feuille 14 (direction X) mue par un tambour 16 entraîné en rotation autour d'un axe parallèle à La direction Y. Le déplacement du chariot 10 en direction Y peut être commandé par tout moyen approprié, par exemple par câble ou chaîne sans fin ou encore par moteur linéaire comme décrit dans le brevet 2 6 13666 français No 86 07 743. L'entraînement de la feuille 14 au moyen du tambour 16 en direction X perpendiculaire à Y est réalisé par des picots portés par le tambour et pénétrant dans des perforations formées sur deux côtés parallèles de la feuille, ou par friction, la feuille étant appliquée contre le tambour au moyen de galets presseurs, par exemple comme décrit dans le brevet français No 86 00 637. Conformément à l'invention, les déplacements verticaux de l'outil d'écriture sont réalisés par déformation du corps 20 de la tête d'écriture. En effet, le corps 20 présente une structure de parallélogramme déformable avec une partie arrière ou montant 21 fixé au chariot, par exemple au moyen de vis 29, une partie avant 22 sur laquelle l'outil d'écriture est fixé verticalement et deux bras parallèles 23, 24 respectivement inférieur et supérieur reliant les parties 21 et 22. La partie arrière 21 s'étend parallèlement à la direction, ici verticale, de déplacement de l'outil d'écriture 30 entre positions de repos et de travail. Les bras 23, 24 présentent chacun un amincissement, respectivement 23a, 24a au voisinage de leur extrémité reliée à la partie arrière 21, et un amincissement, respectivement 23b, 24b au voisinage de leur extrémité reliée à la partie avant 22. Les amincissements 23a, 24a forment des charnières fixes par rapport au chariot autorisant un pivotement des bras autour de deux axes horizontaux parallèles, tandis que les amincissements 23b, 24b forment des charnières mobiles par rapport au chariot autorisant un pivotement autour d'axes également horizontaux, parallèles aux précédents. Grâce à cette structure en parallélogramme déformable, la partie avant 22 du corps 20 de la tête d'écriture et l'outil d'écriture qui y est fixé peuvent se déplacer, par déformation du corps 20, dans une direction constamment verticale, parallèle à la partie arrière ou montant 21. Le corps 20 de la tête d'écriture est avantageusement réalisé par moulage en une seule pièce d'une matière plastique telle qu'un polypropylene. L'outil d'écriture 30 a un corps cylindrique qui s'appuie 2613 6 6 6 sur des parois verticales formées sur la partie avant 22 du corps de tête. La fixation de l'outil d'écriture sur le corps 20 peut etre réalisée par différents moyens magnétiques ou mécaniques. De préférence, on utilise des moyens de fixation autorisant la séparation de l'outil d'écriture par simple traction horizontale afin de permettre un changement automatique d'outil. Dans l'exemple illustré, les moyens de fixation comportent une pince 31 ayant une mâchoire fixe 32 et une mâchoire mobile 33. La mâchoire fixe 32 est solidaire du corps de tête 20, par exemple formée d'une seule pièce avec lui et définit un logement à section en V avec deux surfaces verticales 32a, 32b, formant surfaces d'appui pour le corps cylindrique de l'outil d'écriture. La mâchoire mobile 33 est articulée sur le corps de tête 20 autour d'un axe vertical. La mâchoire mobile 33 applique le corps de l'outil d'écriture contre les surfaces verticales 32a, 32b sous l'action d'un ressort 34 qui agit sur la mâchoire mobile 33 en prenant appui sur la mâchoire fixe 32. L'actionneur 40 comprend une partie mobile 42 agissant sur un bras 25 faisant partie du corps 20 de la tête d'écriture, la partie mobile 42 étant fixée au bras 25. Comme le montre la figure 1, le bras 25 s'étend parallèlement au bras supérieur 24 du parallélogramme, au-dessus de celuici, et se raccorde au reste du corps 20 à la partie avant 22 de celui-ci. Un ressort de traction 46 ayant ses extrémités fixées au chariot 10 et au corps 20, à l'avant de celui-ci, exerce une force de rappel sur le corps 20 pour ramener l'outil d'écriture en position de repos lorsque la machine n'est pas sous tension (actionneur non activé). Le ressort 46 est choisi pour juste équilibrer le poids de la tête d'écriture portant l'outil, et ne pas agir de façon sensible en cours d'écriture. L'actionneur 40 peut être de tout type mécanique, électromécanique ou électromagnétique, par exemple un électroaimant, un dispositif à noyau plongeur ou un dispositif à bobine mobile dans un champ, avec une partie fixe solidaire du chariot et une partie mobile solidaire du corps de la tête d'écriture. Dans l'exemple illustré, l'actionneur 40 est de type électromagnétique avec un ensemble 44 porté par le chariot 10 et formé d'une pièce polaire en acier doux sur laquelle sont fixés deux aimants permanents, et une bobine 42 mobile verticalement dans le champ créé par l'ensemble 44 en réponse à l'établissement d'un courant dans la bobine 42, la bobine 42 étant déplacée vers le haut ou vers le bas selon le sens du courant qui la parcourt. Lorsque la bobine 42 est alimentée pour être déplacée vers le bas, elle provoque une déformation du corps de tête 20 pour amener l'outil d'écriture 30 en position de travail. L'outil 30 reste en position de travail tant que la bobine reste ainsi alimentée. Le retour de l'outil 30 en position de repos est commandé par inversion du sens du courant dans la bobine 42. Dans la mesure o le ressort 46 est choisi juste suffisant pour équilibrer le poids de la tete d'écriture, il est nécessaire d'utiliser l'actionneur pour ramener l'outil d'écriture en position de repos afin d'assurer un relevage rapide et précis de l'outil. Par ailleurs, la déformation du corps de tête lors du passage de l'une des positions de repos et de travail à l'autre position peut être à caractère élastique. Dans l'exemple illustré, le corps de tête està l'état non déformé lorsque l'outil d'écriture est en position de travail, et n'exerce ainsi aucune action sur l'outil au cours de l'écriture comme ce serait le cas si le corps de tête était déformé élastiquement. On pourrra bien entendu prévoir que la forme au repos du corps de la tête d'écriture corresponde à toute autre position de l'outil d'écriture. REVENDICATIONS 1. Tête d'écriture pour machine à dessiner, comportant un corps de tête (20) mobile par rapport à un support d'écriture (14) afin de produire un tracé sur celui-ci par déplacement relatif entre la tête et le support d'écriture, des moyens de fixation d'un outil d'écriture (30) sur le corps de tête, et des moyens d'actionnement (40) pour déplacer l'outil d'écriture entre une position de repos dans laquelle il n'est pas en contact avec le support d'écriture et une position de travail dans laquelle il est en contact avec le support d'écriture, caractérisée en ce que le déplacement de l'outil d'écriture (30) d'une de ses positions de repos et de travail à l'autre desdites positions est réalisé par déformation réversible du corps de tête (20). 2. Tête d'écriture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de tête (20) est réalisé en une seule pièce. 3. Tête d'écriture selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisée en ce que le corps de tête (20) est réalisé par moulage d'une matière plastique en une seule pièce. 4. Tête d'écriture selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisée en ce que le corps de tête (20) comprend une première partie (21) fixée sur un support de tête (10), une deuxième partie (22) solidaire de moyens de fixation de l'outil d'écriture (30) et une partie de liaison (23, 24) déformable reliant la première partie à la deuxième partie. 5. Tête d'écriture selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie de liaison présente au moins un amincissement localisé déformable (23a, 23b, 24a, 24b) formant charnière. 6. Tête d'écriture pour machine à dessiner, comportant un corps de tête (20) mobile par rapport à un support-d'écriture (14) afin de produire un tracé sur celui-ci par déplacement relatif entre la tête et le support d'écriture, des moyens de fixation d'un outil d'écriture (30) sur le corps de la tête, et des moyens d'actionnement (40) pour déplacer l'outil d'écriture entre une position de repos dans laquelle il n'est pas en contact avec le 2613 6 6 6 support d'écriture et une position de travail dans laquelle il est en contact avec le support d'écriture, caractérisée en ce que le corps de tête forme un parallélogramme déformable ayant un premier côté (21) fixé sur le support de tête (10) parallèlement à la direction générale de déplacement de l'outil entre ses positions de repos et de travail, un deuxième côté (22) opposé au premier solidaire des moyens de fixation de l'outil d'écriture (30), deux bras parallèles (23, 24) reliant le premier et le deuxième côté, et des parties de liaison formant charnières entre les bras et les cotés, le déplacement de l'outil d'écriture (30) d'une de ses positions de repos et de travail à l'autre desdites positions étant réalisé par déformation réversible du corps de tête. 7. Tête d'écriture selon la revendication 6, caractérisée en ce que le corps de tête (20) est réalisé en une seule pièce. 8. Tête d'écriture selon la revendication 7, caractérisée en ce que le corps de tête (20) est réalise par moulage d'une matière plastique en une seule pièce. 9. Tête d'écriture selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que chaque bras présente, au voisinage de chaque extrémité, une partie amincie déformable (23a, 23b, 24a, 24b) formant charnière. 10. Tête d'écriture selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement comprennent une pièce (42) mobile par rapport à un support (10) du corps de tête et agissant directement sur le corps de tête pour le déformer.