Brevet FR2618920A1 — publié le 19890203

"Dispositif de recopie d'un mouvement pour la conservation du couplage entre deux axes mobiles dans un plan." La présente invention concerne un dispositif pour la recopie du mouvement d'un organe orienté suivant un premier axe Al et mobile autour d'un second axe A2 par un moyen de visée orienté suivant un troisième axe A3 et mobile autour d'un quatrième axe A4, les premier et troisième axes Al et A3 étant couplés mécaniquement dans leur mouvement angulaire dans un même plan, au moyen d'un système de type parallélogramme déformable, alors que le mouvement est obtenu par l'intermédiaire de moyens de commande associés à des moyens de calcul. Pour résoudre le problème de la recopie d'un mouvement en conservant le couplage entre deux axes mobiles dans un plan, il est couramment fait appel à une solution mécanique du type à parallélogramme déformable. Un dispositif pour lequel est mise en oeuvre une telle solution est généralement simple, fiable et peu onéreux et offre de plus un excellent comportement inertiel relativement aux chocs et aux vibrations. Cependant, lorsqu'il est recherché une grande précision, par exemple de l'ordre du dixième de mrad, un tel dispositif présente des inconvénients.En effet la présence des jeux d'articulation limite la précision de recopie des mouvements d'une valeur qui dans le veilleur des cas est de l'ordre de 0,3 à 0,4 mrad, de plus l'usure des rotules dans le temps entraine une dégradation progressive de la recopie des mouvements. Enfin lorsqu'un tel dispositif est utilisé dans un environnement hostile, d'une part chocs et vibrations en accélérent l'usure et d'autre part les variations de température engendrent des dilatations différentielles entre parties fixes et parties mobiles entrainant des désharmonisations. La présente invention propose un dispositif du genre précité qui ne présente pas les inconvénients du dispoSitif. connu. Pour cela le dispositif de recopie d'un mouvement pour la conservation du couplage entre deux axes mobiles dans un plan mentionné dans le préambule est remarquable en ce qu'il comporte, en outre, un système additionnel de correction, par action différentielle, de la recopie du mouvement pour la conservation et l'amélioration de la précision du couplage entre les deux axes Al et A3 mobiles angulairement dans un même plan, système de correction par action différentielle coopérant directement avec les moyens de calcul et de commande. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, le système additionnel est constitué de deux capteurs angulaires équivalents pour mesurer les variations angulaires des axes A2 et A4 et d'un circuit comparateur, les signaux de sortie des capteurs angulaires étant appliqués au circuit comparateur fournissant à sa sortie un signal de différence qui est le signal d'erreur de recopie, signal d'erreur directement appliqué aux moyens de calcul et de commande pour la correction différentielle sur l'axe A3. Ainsi le système additionnel de correction permet d'améliorer la précision du dispositif tout en conservant les avantages d'une solution simple et fiable et peut se monter sans difficulté sur le dispositif connu. Le surcoût entraîné par une telle correction est minime puisque se limitant à deux capteurs angulaires et à un circuit comparateur. La description suivante en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique représente de manière schématique un dispositif connu muni du système additionnel selon l'invention. Un organe (non représenté) orienté suivant l'axe Al est mobile dans un plan P par exemple vertical autour d'un axe A2 sensiblement perpendiculaire à l'axe AI. Un moyen de visée (partiellement représenté) est orienté suivant un axe A3 et mobile dans un plan parallèle ou confondu avec le plan P autour d'un axe A4 sensiblement perpendiculaire à l'axe A3, alors que les axes A2 et A4 sont parallèles.Afin que le mouvement de l'axe A3 recopie le mouvement de l'axe Al, ce qui signifie que l'axe A3 doit de manière idéale rester parallèle à l'axe Al, lesdits axes AI et A3 sont mécaniquement couplés dans leur mouvement angulaire dans un meme plan au moyen d'un système du type parallélogramme déformable composé sur le dessin, et de manière non limitative, de deux manivelles CR1 et CR2 solidaires, à l'une de leurs extrémités respectivement de l'axe A2 et d'un axe A'4 idéalement parallèle à l'axe A4 et à l'autre de leurs extrémités à une bielle R0. Ainsi la variation angulaire autour de l'axe A2 est imposée, à la précision du système près, à l'axe A'4.La variation angulaire de l'axe A'4 est à son tour imposée dans un rapport moitié à l'axe A4 et donc au moyen de visée par l'intermédiaire d'une roue BP1 solidaire de l'axe A'4, d'une roue BP2 solidaire de l'axe A4 de diamètre deux fois supérieur au diamètre de la roue BP1 et d'une courtoise BE reliant les roues BP1 et BP2. Sur l'axe de la roue BP2 est fixé un miroir plan M, mobile ainsi autour de l'axe A4 et assujetti à suivre dans le rapport b le mouvement angulaire de l'axe A'4 et donc de l'axe A2.Le rapport 4 est bien entendu choisi pour compenser la déviation 2 d'un miroir mobile incliné d'un angle a. Le moyen de visée comporte un réticule dont le déplacement permet de modifier la position de l'organe orienté suivant l'axe Al, le mouvement du réticule est contrôlé par des moyens de commande associés à des moyens de calcul CCM. Le réticule qui doit coïncider avec l'objet visé est déplacé par exemple par l'intermédiaire d'un moteur (non représenté sur la figure par souci de clarté.) porté par l'axe A4 commandant la rotation du miroir M, le moteur était luimême commandé par un signal S fourni par les moyens CCM, signal S calculé et délivré à partir d'un signal d'ajustage du réticule FS appliqué aux moyens CCM. Le moteur peut tout aussi bien être remplacé par un dispositif électronique connu en soi, dispositif permettant directement de modifier la position du réticule. Les moyens CCM sont par exemple élaborés autour d'un microprocesseur et existent déjà dans le dispositif de départ à améliorer. Conformément à l'idée de l'invention pour améliorer de façon simple efficace et peu onéreuse la précision du dispositif de recopie, ledit dispositif comporte avantageusement un système additionnel de correction par action différentielle de la recopie du mouvement pour la conservation et l'amélioration de la précision du couplage entre les deux axes Al et A3 mobiles angulairement dans un même plan, système de correction par action différentielle coopérant directement avec les moyens- de calcul et de commande. Le système additionnel est représenté sur la figure en traits pointillés. Il est constitué de deux capteurs angulaires équivalents AS1 pour mesurer les variations angulaires de l'axe A2 et AS2 pour mesurer les variations angulaires de l'axe A'4 et donc de l'axe A4 et d'un circuit comparateur COM.Les signaux de sortie OS1 du capteur angulaire AS1 et 0S2 du capteur angulaire AS2 sont appliqués aux entrées du circuit comparateur COM qui fournit à sa sortie un signal de différence DS qui est le signal d'erreur de recopie. Le signal d'erreur de recopie DS est appliqué aux moyens de calcul et de commande CCM pour la correction différentielle sur l'axe A3. Les moyens CCM calculent et introduisent alors un signal a fonction de DS corrigeant le mouvement du réticule du moyen de visée. Le signal est en fait ajouté par exemple au moyen d'un sommateur AD au signal déjà présent S contrôlant la position du réticule pour corriger ladite position du réticule et ainsi améliorer la précision de recopie du mouvement de l'axe Al relativement à l'axe A3. Le sommateur AD est en principe inclus dans les moyens CCM, cependant pour mieux faire ressortir l'idée de l'invention qui est d'ajouter un signal de correction ,, au signal déjà existant S, il est représenté à l'extérieure des moyens CCM. De même, il est bien évident que le capteur AS2 peut etre placé directement sur A4, il faut alors, soit tenir compte de la multiplication par 2 à effectuer sur le signal de sortie du capteur avant de le comparer au signal de sortie OS1 du capteur AS1, soit diviser par 2 la valeur du signal OS1 pour la comparer au signal de sortie du capteur AS2 ainsi placé sur l'axe A4. Une telle mesure de variation angulaire directement réalisée sur le capteur porté par l'axe A4 améliore encore la précision de la recopie des mouvements. Enfin, il apparaît à l'évidence que le nombre d'éléments "bielle-manivelle" peut être augmenté et que la précision est alors indépendante du nombre de ces éléments, les variations angulaires étant mesuréés aux deux extrémités d'une telle chaine d'éléments. Les jeux mécaniques et les dérives angulaires sont alors compensés avec plus de précision et la fidélité de recopie est augmentée sans passer par des systèmes d'asservissement compliqués et coûteux. Un tel système confère de plus au dispositif une importante stabilité dans le temps REVENDICATIONS : 1. Dispositif pour la recopie du mouvement d'un organe orienté suivant un premier axe Al et mobile autour d'un second axe A2 par un moyen de visée orienté suivant un troisième axe A3 et mobile autour d'un quatrième axe A4, les premier et troisième axes AI et A3 étant couplés mécaniquement dans leur mouvement angulaire dans un même plan au moyen d'un système de type parallélogramme déformable alors que le mouvement est obtenu par l'intermédiaire de moyens de commande associés à des moyens de calcul, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, un système additionnel de correction, par action différentielle, de la recopie du mouvement pour la conservation et l'amélioration de la précision du couplage entre les deux axes Al et A3 mobiles angulairement dans un même plan, système de correction par action différentielle coopérant directement avec les moyens de calcul et de commande. 2. Dispositif pour la recopie d'un mouvement pour la conservation du couplage entre deux axes mobiles dans un plan selon la revendication I caractérisé en ce que le système additionnel est constitué de deux capteurs angulaires équivalents pour mesurer les variations angulaires des axes A2 et A4 et d'un circuit comparateur, les signaux de sortie des capteurs angulaires étant appliqués au circuit comparateur fournissant à sa sortie un signal de différence qui est le signal d'erreur de recopie, signal d'erreur directement appliqué aux moyens de calcul et de commande pour la correction différentielle sur l'axe A3.