Brevet FR2672248A1 — publié le 19920807

La présente invention se rapporte à un mécanisme d'échange de la plume d'une machine à tracer automatique. Selon le mécanisme conventionnel pour changer les plumes dans une machine à tracer automatique montrée à la figure 4, un moyen respectif 2 de maintien d'un instrument d'écriture d'un moyen de stockage 1 se compose d'un bras stationnaire 3 et d'un bras rotatif 4 et un autre moyen de maintien 6 d'un instrument d'écriture d'une tête à dessiner se compose de deux bras supérieur et inférieur stationnaires 7 et 8 et d'un bras rotatif situé à mi-chemin entre les bras supérieur et inférieur stationnaires. Ces bras rotatifs 4 et 9 sont supportés afin de tourner autour d'axes perpendiculaires à une face sur laquelle s'effectuent les opérations de dessin et sont sollicités pour presser un instrument d'écriture 10 maintenu par les bras stationnaires 3,7 et 8 au moyen de ressorts (non représentés). Une opération de changement de plume ou opération de changement de l'instrument d'écriture 10 entre le moyen de maintien 2 de l'instrument d'écriture du moyen de stockage 1 et le moyen de maintien 6 de l'instrument d'écriture de la tête à dessiner 5 s'effectue automatiquement par des mouvements alternatifs de la tête 5 vers et au loin du moyen de maintien 6 le long de la direction de la flèche montrée sur la figure 4. On connait, par exemple, en détail, de la divulgation de la demande de brevet au JAPON No. 2-63083, le principe de l'échange conventionnel automatique des plumes. Il faut noter que la fonction de maintien de l'instrument d'écriture s'effectue à la portion de maintien de l'instrument d'écriture de la tête connue par un support en trois points de bras stationnaires et d'un bras rotatif 39. En conséquence, l'instrument d'écriture maintenu à la tête 5 par les bras stationnaires et un bras rotatif est instable et n'est pas sûr. Il est nécessaire d'augmenter la force du ressort installé pour le bras rotatif 39 afin de maintenir de manière stable l'instrument d'écriture.Cependant, lorsqu'on utilise un fort ressort pour le bras rotatif de la machine à tracer automatique conventionnelle du type à assise plate que l'on peut voir à la figure 5, le bras rotatif 39 de la tête à dessiner 34 presse fortement l'instrument d'écriture 38 et le frotte fortement lorsque la tête 34 est sur le point de prendre l'instrument d'écriture 38 maintenu par le bras stationnaire 36 et le bras rotatif 37, respectivement, du moyen de stockage 35 avec pour résultat la crainte d'endommager l'instrument d'écriture 38. De plus, on peut craindre de déformer le bras stationnaire 36 du moyen de stockage 35 du fait de la pression importante du bras rotatif 39 de la tête 34. Selon la machine à tracer automatique conventionnelle du type où le papier se déplace, dans laquelle des instruments d'écriture sont échangés entre un moyen de stockage 35 du type rotatif et une tête à dessiner 40 comme le montrent les figures 6 (A) et 6 (B), avant que le bras rotatif 42 de la tête 40 ayant un fort resssort ne serre l'instrument d'écriture 43 placé sur le moyen de stockage 35 afin d'échanger les instruments d'écriture, l'intrument d'écriture 43 est fortement pressé par la force du mouvement de la tête 40 comme le montre en particulier la figure 6 (B) avec pour résultat une rotation non voulue ou un déplacement du moyen de stockage 35 par rapport à sa position d'arrêt. La présente invention a pour but général de procurer un mécanisme pour échanger les plumes d'une machine à tracer automatique, permettant de maintenir l'instrument d'écriture au moyen d'un bras rotatif d'une tête à dessiner de façon stable ou fiable et d'échanger les instruments d'écriture entre la tête et un moyen de stockage d'une façon sûre et efficace. La présente invention a pour autre but de procurer un mécanisme d'échange de plumes d'une machine à tracer automatique permettant d'empêcher d'endommager les instruments d'écriture de déformer le bras stationnaire du moyen de stockage ou de déplacer la position de rotation d'un moyen rotatif de stockage lorsque les instruments d'écriture ou plumes sont échangés entre la tête et le moyen de stockage, même lorsque la force du ressort du bras rotatif de la tête à dessiner, laquelle force maintien l'instrument d'écriture, est importante. Selon la présente invention, le moyen de maintien de l'instrument d'écriture de la machine à dessiner est formé d'un bras stationnaire et d'un bras rotatif et le moyen de maintien de l'instrument d'écriture de la tête à dessiner est formé d'un bras stationnaire et de deux bras rotatifs. Un bras en extension est fixé à l'un des deux bras rotatifs de la tête à dessiner et un organe stationnaire de la machine à dessiner se trouve dans le parcours du mouvement du bras en extension. Pendant l'échange des instruments d'écriture ou plumes entre le moyen de stockage et la tête à dessiner, la tête s'approche du moyen de maintien de l'instrument d'écriture, à une position prédéterminée, choisie par le moyen de stockage quand le bras en extension atteint l'organe stationnaire.Alors, le bras rotatif pourvu du bras en extension s'ouvre vers l'extérieur du fait de la force du mouvement de la tête qui résiste à une force importante de sollicitation appliquée au bras rotatif. Quand la tête à dessiner avance et recule par rapport au moyen de stockage, le bras rotatif se ferme le long d'une direction de sollicitation vers l'intérieur. Un autre bras rotatif de la tête à dessiner et le bras correspondant du moyen de stockage viennent en engagement l'un avec l'autre et se dégagent l'un de l'autre lorsque la tête se déplace de manière alternative relativement au moyen de stockage, comme cela est montré par une flèche sur la figure 1. En conséquence, il faut noter que les instruments d'écriture sont automatiquement échangés entre le moyen de maintien et l'instrument d'écriture de la tête à dessiner et un autre moyen de maintien de l'instrument d'écriture du moyen de stockage. On comprendra que le bras rotatif du mécanisme d'échange selon la présente invention a son bras en extension et un ressort important de maintien d'instrument d'écriture servant à presser le bras rotatif vers l'intérieur et le bras rotatif est placé en une position plus basse que l'autre bras rotatif qui est séparé d'une face de la feuille et de papier. Grâce à l'agencement particulier des deux bras rotatifs, il est possible, au moyen de maintien de l'instrument d'écriture de la tête à dessiner, de maintenir de manière stable un instrument d'écriture qui reçoit la pression ou l'effet de la feuille de papier lors d'un tracé. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'explication de la machine à tracer automatique selon un premier mode de réalisation de la présente invention - la figure 2 est une vue en plan d'explication du mécanisme d'échange des plumes de la machine à tracer automatique - la figure 3 est une vue en perspective d'explication de la machine à tracer automatique selon une second mode de réalisation - la figure 4 est une vue en perspective d'explication de la machine à tracer automatique conventionnelle - la figure 5 est une vue en plan d'explication du mécanisme conventionnel d'échange des plumes ; et - les figures 6 (A) et 6 (B) montrent une autre vue en plan des mécanismes conventionnels d'échange des plumes. La construction du mécanisme d'échange des plumes des modes de réalisation selon la présente invention sera expliquée en se référant aux dessins joints. Comme le montre la figure 1, la tête à dessiner 11 de la machine à tracer automatique du type à assise plate est fixée afin de se déplacer le long d'un rail Y (non représenté). Le rail Y est supporté sur la machine à tracer afin de se déplacer le long de la direction de l'axe X parallèlement à une table de montage (non représentée) qui est fixée à la machine à tracer. La tête 11 est construite afin de se déplacer en toute position sur la table de montage du fait du fonctionnement combiné du mouvement de la tête à dessiner 11 le long de la direction de l'axe X du rail Y et du mouvement de la tête à dessiner 11 dans la direction de l'axe Y le long du rail Y. La tête 11 contient un mécanisme d'entranement en élévation qui se compose d'une bobine connue de déplacement et autres pièces nécessaires. Deux bras stationnaires 12 et 13 sont placés et fixés en position supérieure et en position inférieure, respectivement, d'une face latérale d'un élévateur (non représenté) qui est connecté à un mécanisme d'entrainement en élévation. Sur le bras stationnaire supérieur 12 est formée une gorge 12a de façon à recevoir coulissante une partie d'un bord ou d'un rebord de l'instrument d'écriture 10 et de restreindre ou d'empêcher tout mouvement vertical de cet instrument 10. Sur une autre face latérale de l'élévateur, il y a deux bras rotatifs 14 et 15. Le premier bras 14, comme le montre la figure 1, est placé à mi-chemin entre les bras stationnaires 12 et 13 et le bras 15 est placé de manière à correspondre au bras stationnaire 13. Ces bras rotatifs 14 et 15 sont tourillonnés rotatifs avec un arbre 16 autour d'un axe perpendiculaire à une face de la table de montage ou à une face à dessiner. Ces bras rotatifs 14 et 15 sont adaptés à avoir tendance à tourner vers les bras stationnaires 12 et 13 au moyen de ressorts respectifs 17. La force de ressort du bras inférieur 15 est plus forte que celle du bras supérieur 14. La force de ressort appliquée au bras 15 est déterminée pour être suffisante pour maintenir de façon stable l'instrument d'écriture 10 sans aucun déplacement de la position de cet instrument 10 du fait d'une force extérieure. Une extrémité du bras en extension 18 est fixée à une portion extrême du bras rotatif 15, laquelle portion est tourillonnée à l'arbre 16 et le bras en extension 18 part dans un plan parallèle à la table de montage vers l'extérieur du bras rotatif 15, à un angle qui est sensiblement un angle droit relativement au bras rotatif 15. Le moyen de maintien 23 de l'instrument d'écriture est formé des bras stationnaires 12 et 13 et des bras rotatifs 14 et 15. Le moyen de stockage 19 est placé d'un côté de la table de montage le long de la direction du mouvement du rail Y ou de la direction de l'axe X et il a un certain nombre de moyens connus 22 de maintien d'instrument d'écriture consistant en un bras stationnaire 20 et un bras rotatif 21 chaque moyen de mantien étant placé sur le moyen 19 à des intervalles réguliers. Chaque moyen de maintien 22 d'intruments d'écritures ouvre vers le parcours du mouvement du rail Y. Quand le rail Y se déplace le long de la direction de l'axe X, la portion de maintien 23 de l'instrument d'écriture de la tête à dessiner 11 peut se déplacer à une position qui se trouve face à la portion de maintien 22 de l'instrument d'écriture souhaité sur la ligne de l'axe Y. La tête à dessiner 11 se déplace ou avance de sa position prédéterminée d'attente faisant face à un moyen sélectionné de maintien d'instrument d'écriture 22, comme le montre la figure 1, le long de l'axe Y vers une autre position fonctionnelle sur le rail, position fonctionnelle à laquelle le moyen de maintien 23 de l'instrument d'écriture est inséré dans un espace ouvert du moyen de maintien 22 de l'instrument d'écriture. Alors, la tête à dessiner 11 recule à sa position d'attente ci-dessus décrite, donc l'instrument d'écriture 10 peut automatiquement être échangé entre la portion de maintien 23 de la tête à dessiner 11 et un autre moyen de maintien de l'instrument d'écriture 22 du moyen choisi de stockage 19. Un organe de fixation 24 est fixé au moyen de stockage 19 attaché à la machine à dessiner pour chaque moyen de maintien d'instrument d'écriture 22 et il est placé sur le parcours du mouvement du bras en extension 18 pendant l'opération d'échange des instruments d'écriture. Une extrémité de base du bras rotatif 21 est tourillonnée au moyen de stockage 19 afin de tourner autour d'un axe 33 qui est perpendiculaire à la table de montage. Le bras rotatif 21 est sollicité par un ressort 25 afin de forcer une extrémité supérieure du bras rotatif 21 à se rapprocher du bras stationnaire 20. Quand la tête à dessiner 11 s'approche de la portion de maintien 22 de l'instrument d'écriture du moyen de stockage 19, les bras stationnaires 12 et 13 de la tête 11 et le bras stationnaire 20 du moyen de stockage 19 se croisent sans entrer en collision parce qu'il y a une différence de hauteur entre ces positions du bras stationnaire 20 et de la paire de bras stationnaires 12 et 13. Le fonctionnement du mécanisme de changement de plume de la machine à tracer selon le premier mode de réalisation de la présente invention sera maintenant expliqué. L'instrument d'écriture 10 maintenu par les deux bras stationnaires 12 et 13 et une autre paire de bras stationnaires 14 et 15, respectivement, de la tête à dessiner 11, s'adapte dans la gorge 12a qui est formée sur le bras stationnaire 12, par l'intermédiaire du rebord de l'instrument d'écriture 10. En conséquence, l'instrument d'écriture 10 est pressé sur deux points sur une surface périphérique par les deux bras rotatifs 14 et 15 et donc une autre surface périphérique opposée de l'instrument 10 est pressée contre les bras stationnaires 12 et 13. En effet, il faut noter que l'instrument d'écriture 10 est fermement maintenu par quatre points de support des quatre bras stationnaires 12 et 13 et bras rotatifs 14 et 15 et de plus par la force importante de sollicitation du bras rotatif 15. Quand le moyen de maintien 23 de l'instrument d'écriture de la tête à dessiner 11 est maintenu à sa condition maintenant l'instrument d'écriture 10 et, comme le montre la figure 1, quand le moyen de maintien 23 passe de la position prédéterminée d'attente à une position prédéterminée d'échange de plume vers la portion de maintien de l'instrument d'écriture choisi 22 du moyen de stockage 19 le long de l'axe Y comme le montre la flèche, le bras rotatif 21 entre dans l'espace à l'intérieur du bras rotatif 14 de la tête 11, le bras rotatif 14 est pressé vers l'extérieur contre la force du ressort 17, le bras en extension 18 frappe l'organe stationnaire 24 et en résultat le bras rotatif 15 est pressé vers l'extérieur contre la force du ressort 17. Les bras rotatifs 14 et 15, étant pressés vers l'extérieur, libèrent la force de maintien de l'instrument d'écriture par les bras stationnaires 12 et 13 et les bras rotatifs 14 et 15, ensuite l'instrument d'écriture 10 est alternativement maintenu par le bras stationnaire 20 et le bras rotatif 21 du moyen de stockage 19. Ensuite, quand la tête 11 se retire à la position prédéterminée d'attente ou se déplace le long de la direction opposée à la flèche montrée et s'éloigne du moyen de stockage 19, l'instrument d'écriture 10 est laissé à sa condition maintenue par le moyen de maintien 22 du moyen de stockage 19 et le moyen de maintien 23 de l'instrument d'écriture de la tête 11 est laissé à sa condition sans instrument d'écriture 10. Quand la tête 11 sans instrument d'écriture 10, comme le montre la figure 2, passe à la portion 22 de maintien de l'instrument d'écriture du moyen de stockage 19 ayant un instrument d'écriture 10, le bras rotatif 14 de la tête 11 passe à sa position d'échange de plume et entre dans l'espace à l'intérieur du bras rotatif 21 du moyen de maintien 22 de l'instrument d'écriture, s'opposant à l'étape mentionnée ci-dessus, et presse le bras rotatif 21 vers l'extérieur afin de libérer une force de maintien de l'instrument d'écriture du bras stationnaire 20 et du bras rotatif 21. Alors, l'instrument d'écriture 10 dans le moyen de maintien 22 est maintenu par les bras stationnaires 12 et 13 et le bras rotatif 14. Un retrait de la tête à dessiner 11 transfère l'instrument d'écriture 10 du moyen de stockage 19 à la tête à dessiner 11 et l'instrument d'écriture 10 y est maintenu. Quand le bras rotatif 15 de la tête 11 s'approche du moyen de stockage 19, le bras rotatif 15 se trouve pressé vers l'extérieur, en une position devant la position d'échange de plume par l'organe stationnaire 24, ainsi toute collision d'une extrémité avant du bras rotatif 15 et de l'instrument d'écriture 10 maintenu par le moyen de stockage 19 peut être évitée. Le mécanisme pour changer de plume selon le second mode de réalisation de la présente invention peut s'appliquer à un moyen de stockage 26 du type rotatif et à une tête 11 de la machine à tracer automatique, du type où la feuille est entraînée, montrée à la figure 3. I1 est apparent sur la figure 3 que le moyen de stockage du type rotatif 26 ou un carrousel connecté détachable à un arbre de sortie d'un moteur installé sur la machine à dessiner 27 a un certain nombre de moyens 28 de maintien d'instrument d'écriture qui sont agencés sur la circonférence du carrousel rond 26 à intervalles réguliers. Chacun des moyens de maintien d'instrument d'écriture 28 se compose d'un bras stationnaire 20 et d'un bras rotatif 21. Le principe de construction du moyen de maintien 28 est sensiblement le même que celui du moyen de maintien 22 montré à la figure 1. Un rouleau à tracer 30 est placé rotatif dans une fente d'un plateau (plaque de montage de la feuille). Un rail Y (non représenté) de la machine à dessiner 27 est placé au-dessus du rouleau à tracer 30 et est parallèle à ce rouleau 30. Sur le rail Y est installée mobile la tête à dessiner 11. La tête 11 est connectée à une bande d'acier 31 en engagement avec un moteur en sens Y. Une feuille de papier placée sur le plateau 29 est prise en sandwich entre un rouleau de pression et un rouleau d'entranement qui est connecté à un moteur en sens X, une rotation réversible ou alternative du rouleau d'entranement déplaçant la feuille de papier sur le plateau dans une direction perpendiculaire ou à angle droit (axe X) par rapport à la direction longitudinale du rail Y ou du rouleau à dessiner 30, selon celui qui est longitudinal. La construction du moyen 32 de maintien d'instrument d'écriture de la tête 11 est sensiblement identique à celle du moyen de maintien 23 que l'on peut voir à la figure 1. En ce qui concerne une petite différence, selon le premier mode de réalisation montré à la figure 1, le bras en extension 18 est attaché au bras rotatif inférieur 15. Au contraire, dans le cas de la figure 3, le bras en extension 18 est attaché au bras rotatif supérieur 14. En conséquence, l'organe de fixation 24 est fixé en une position sur la machine à tracer 27 afin de s'opposer au bras en extension 18 du second mode de réalisation. Un schéma prédéterminé ou souhaité est tracé sur la feuille de papier par un mouvement alternatif dans la direction de l'axe Y le long du rail en sens Y de la tête à dessiner 11, un mouvement alternatif dans la direction de l'axe X de la feuille de papier le long du plateau 29 et un mouvement d'élévation et d'abaissement du corps élévateur de la tête à dessiner 11. Pendant une opération de dessin, une pointe de plume de l'instrument d'écriture 10 maintenu par la tête 11 vient en contact avec et s'éloigne de la feuille sur le rouleau 30 et de plus, l'instrument d'écriture 10 se déplace le long des axes XY relativement à la feuille de papier. L'organe stationnaire 24 est adapté à entrer en collision avec le bras en extension 18 de la tête 11, lors d'une opération d'échange des instruments d'écriture 10 entre la tête à dessiner 11 et le moyen de stockage 26 quand la tête 11 s'approche de la portion de maintien 28 de l'instrument d'écriture du moyen de stockage 26. Comme le moyen de stockage 26 de la machine à tracer automatique du type où la feuille est entraînée est d'un type rotatif, il n'est pas toujours nécessaire d'installer un organe stationnaire 24 à chaque moyen de maintien d'instrument d'écriture 28 du moyen de stockage 26. Il est suffisant d'installer un organe stationnaire 24 sur un côté stationnaire de la machine à dessiner. Selon le second mode de réalisation de la présente invention, le côté ouvert de la portion de maintien de l'instrument d'écriture souhaité 28 est mis face au moyen 32 de maintien de l'instrument d'écriture de la tête à dessiner 11 dans la direction de l'axe Y. Quand la tête 11 s'approche et se sépare du moyen de maintien 28 du moyen de stockage sélectionné 26, il est possible, comme on l'a mentionné ci-dessus, d'effectuer un échange sûr des instruments d'écriture 10 ou plumes de la machine à tracer entre le moyen 32 de maintien de l'instrument d'écriture de la tête 11 et un autre moyen de maintien de l'instrument d'écriture 28 du moyen de stockage 26. Cette opération d'échange d'instruments d'écriture du second mode de réalisation est identique à celle du cas de la machine à tracer automatique du type à assise plate du premier mode de réalisation. Selon la machine à tracer automatique du type où la feuille est entraînée du second mode de réalisation, seul le bras rotatif 21 et un bras rotatif 15 qui lui correspond fonctionnent, et il n'y a plus la construction dans laquelle deux paires de bras rotatifs du moyen de stockage 26 et de la tête à dessiner 11 viennent en engagement pour ouvrir et fermer les bras rotatifs. En conséquence, cela est avantageux pour alléger la charge d'un moteur (non représenté) pour maintenir le moyen de stockage du type rotatif 26 à l'état stable. Par ailleurs, dans les modes de réalisation ci-dessus décrits de l'invention, le système de maintien de l'instrument d'écriture par la tête à dessiner 11 n'est pas restreint à un moyen de maintien à quatre bras, il est possible d'employer un système de maintien à trois bras en utilisant un bras stationnaire et deux bras rotatifs, les bras rotatifs étant respectivement placés face à face à des positions supérieure et inférieure. REVENDICATIONS 1. Mécanisme pour changer la plume d'une machine à tracer automatique, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de maintien d'instrument d'écriture (22 ou 28) d'un moyen de stockage installé sur la machine à tracer, lequel moyen a un bras stationnaire (20) et un bras rotatif (21) maintenant l'instrument d'écriture qui n'est pas en utilisation en coopération avec le bras stationnaire (20), un moyen (23 ou 32) de maintien de l'instrument d'écriture d'une tête à dessiner (11) installé sur un corps élévateur de la tête (11), lequel moyen a des bras stationnaires et des bras rotatifs et un moyen d'entraînement de la tête à dessiner (11), ledit moyen de maintien (23 ou 32) de la tête (11) consistant en deux bras stationnaires (12 et 13), respectivement fixés d'un côté du corps élévateur de la tête (11) et une autre paire de bras rotatifs (14 et 15) tourillonnés rotatifs à la tête (11), respectivement fixés de l'autre côté du corps élévateur de la tête (11), afin d'être sollicités au moyen de ressorts dans le sens du maintien de l'instrument d'écriture, un bras de la paire de bras rotatifs (14 et 15) étant placé en une position dans laquelle il vient en engagement avec le bras rotatif (21) du moyen (22 ou 28) de maintien de l'instrument d'écriture du moyen de stockage, l'autre bras rotatif de la paire (14 et 15) ayant un bras en extension (18) qui lui est fixé, un bras rotatif venant en engagement coopératif avec le bras en extension (18) et un organe fixe- (24) est prévu pour presser l'instrument d'écriture vers sa direction de libération pendant l'échange des instruments d'écriture ou plumes, le mouvement alternatif de la tête (11) relativement au moyen de maintien d'instrument d'écriture (22 ou 28) du moyen de stockage effectuant l'échange mutuel des instruments d'écriture entre le moyen de maintien (23 ou 32) sur la tête et le moyen de maintien (22 ou 28) sur le moyen de stockage. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force de ressort du bras rotatif qui coopère avec le bras en extension (18), lequel bras rotatif ests'un des deux bras rotatifs (14 et 15), ladite force de ressort servant à maintenir un instrument d'écriture, est plus importante que celle de l'autre bras rotatif (15 ou 14.). 3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras rotatif de la paire (14 et 15) qui coopère avec le bras en extension (18) est agencé en une position plus proche de la face de dessin que l'autre bras rotatif (14 ou 15).