Brevet FR2698135A1 — publié le 19940520

DISPOSITIF DE D FIXATION ET DE ZOOS L'invention est relative à un dispositif de fixation et de positionnement. L'invention est particulierement utile pour la mise en place et le positionnement de dispositifs optiques de projection, d'appareils de surveillance du type caméra, d'émetteurs ou de récepteurs de faisceaux optiques. Une application particulière de l'invention est le positionnement précis d'un émetteur de réseaux optiques destines à visualiser ou a repérer des parties d'un corps humain devant etre soumis à un rayonnement X ou gamma dans le cadre d'un traitement médical. On connaît des appareils à déplacement et positionnement contrôlés, constitués par l'association de tables de déplacement en translation à mouvements orthogonaux et de dispositifs d'orientation angulaires ces appareils, occupent toutefois un volume important et nécessitent des moyens de commande manuelle ou électrique couteux. l'invention a pour but de réduire le volume occupé par les dispositifs de déplacement connus, trace à une disposition simple et une fabrication économique permettant notamment de supprimer les jeux mécaniques des apDarei,s connus de l'art antérieur L'invention a pour objet un dispositif de fixation et de positionnement, comportant au moins une plaque de base apte à etre rendue solidaire d'une surface de référence telle qu'un mur, caractérisé en ce que le dispositif comporte en combinaison un module de translation appliqué magnétiquement contre la ou les plaque(s) de base et déplaçable selon un mouvement plan sur plan sous l'action d'une force extérieure, ledit module de translation étant en outre solidaire d'une conformation d'articulation sphérique ou cylindrique propre à recevoir un élément de support. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'élément de support présente une conformation cylindrique concave apte à recevoir une forme cylindrique avec réglage et positionnement en rotation autour de l'axe de ladite forme cylindrique, - l'application et le positionnement à frottement des éléments du dispositif provient d'au moins un aimant, - l'élément de support comporte un moyen de retenue axiale, tel qu'un téton ou une gorge, - a forme cylindrique comporte une conformation complémentaire audit moyen de retenue axiale, - le dispositif comporte trois petits plots ou patins de contact plan sur plan, - les trois petits plots ou patins de contact plan sur plan sont solidaires du module de translation, - le rayon de l'élément de support est légèrement supérieur au rayon de la partie solidaire du module de translation, - l'élément de support est sphérique et constitue un moyen d'emission optique, - le dispositif présente un centre optique sensiblement confondu avec le centre de l'articulation. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective éclatée d'un premier mode de réalisation du dispositif selon ltinvention. La figure 2 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention similaire à celui de la figure 1. La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 4 représente une vue en perspective éclatée d'un dispositif similaire à celui de la figure 3. En référence aux figures 1 et 2, un dispositif selon l'invention comporte une plaque de base 1 destinée à être fixée à un mur ou une surface quelconque de support par chevillage ou par collage. La plaque de base 1 constituée en matériau ferromagnétique, est d'épaisseur suffisante pour que la plaque 1 ne soit pas saturée magnétiquement, présente une bonne rigidité et ne se déforme pas. Un module de translation 2 est appliqué sans jeu selon un contact plan sur plan sur une surface plane de la plaque de base 1, du fait que le module de translation comporte une couronne aimantée 3 ou moyen d'attraction magnétique équivalent appliquant fermement le module de translation 2 sur la plaque de base 1 fixe. Avantageusement, selon l'invention, le module de translation 2, est essentiellement constitué en un matériau amagnétique tel que de l'aluminium ou un alliage d'aluminium dans lequel on a prevu trois plots de contact 4a, 4b, 4c de préférence en position sensiblement symétrique et radialement extérieure par rapport à 1 'aimant permanent 3 en forme de couronne, de manière à assurer un contact géométrique defini par l'application de trois points 4a, 4b, 4c sur le plan 1. De préférence selon l'invention, on prevoit en position radialement intérieure à la couronne 3 un cylindre 5 de fer doux ou matériau équivalent à bonne perméabilité magnétique séparé de la couronne 3 par un entrefer matérialisé par une couronne cylindrique 6 en aluminium ou matériau amagnétique équivalent : cette disposition permet de concentrer les lignes de force 7 (représentées en traits pointilles) du champ magnétique en position centrale. Ainsi, selon l'invention, le module de translation 2 est apte à se déplacer sous l'effet d'une action extérieure notable, sans jeu, sur la surface 1, de préférence au moyen de trois plots 4a, 4b, 4c, selon un mouvement plan sur plan d'amplitude. et d'orientation limitées uniquement par la surface de la plaque de base 1. En l'absence d'action exterieure, le module reste fixé dans la position correspondant au réglage souhaité. Le module de translation 2 comporte ainsi une surface inférieure 2a sensiblement plane permettant le déplacement plan sur plan precité et une autre surface 2b présentant une conformation sphérique située à l'oppose de la surface plane 2a. Du fait que les lignes de force 7 du champ magnétique s'étendent également dans la concavité intérieure à la conformation sphérique 2b, on réalise également l'attraction et l'application sans jeu d'un module 8 d'articulation sphérique permettant une orientation angulaire autour d'un ou plusieurs des trois axes X, Y, Z de la figure 1, de manière à permettre un positionnement angulaire, en direction d'un axe désiré matérialisé par exemple par un axe coaxial à un téton 9 du module 8. A cet effet, on prévoit de préférence selon l'invention que la surface inférieure 8a soit de forme sensiblement sphérique correspondant à la forme sphérique de la surface 2b, ou de forme cylindrique suffisamment voisine de la forme sphérique 8a; et que la surface supérieure 8b soit sensiblement cylindrique. Avantageusement, selon l'invention, on prévoit de renforcer les effets d'application magnétique par une couronne additionnelle 3a de matériau ferromagnétique coopérant avec une couronne correspondante 10 ou un encadrement ferromagnétique équivalent d'un noyau central 11 tenu dans une douille 12 en aluminium ou matériau amagnétique équivalent. De préférence, le téton 9 est prisonnier dans le noyau central ferromagnétique il ; ce téton 9 coopère avec une lumière 13 permettant l'orientation cylindrique d'un ensemble optique 14 autour d'un axe parallèle à l'axe X de la surface 8b. L'ensemble optique 14 est par exemple un ensemble d'émission laser émettant un reseau de raies lumineuses selon des directions planes orthogonales. Grâce à l'invention, en prévoyant avantageusement une surface extérieure 15 de l'ensemble cylindrique 14 en matériau ferromagnétique, on fixe et on positionne respectivement l'un par rapport à 1 'autre et par rapport à la plaque de base 1 par un réglage manuel simple, les directions spatiales d'émission lumineuse d'un ensemble optique 14 présentant une surface extérieure cylindrique. On dispose ainsi grâce à l'invention d'un grand nombre de degrés de liberté en translation et en rotation. Les déplacements correspondant à ces degrés de liberté en translation et à ces degrés de liberté en rotation sont limités uniquement par les dimensions des conformations cooperantes aux diverses surfaces ou emplacements de contact. Dans ce premier mode de réalisation, le réglage et le positionnement précis souhaité nécessite uniquement un seul aimant 3 ou couronne magnétique analogue, dont l'effet est éventuellement renforcé par des masses voisines en matériau ferromagnétique : invention procure ainsi un réglage et un positionnement facile moyennant une construction économique et sans nécessiter aucune source d'energie extérieure. En référence aux figures 3 et 4, un dispositif selon l'invention comporte une plaque de base 21 fixée à demeure sur un mur 20 ou surface de référence analogue. Un module de translation 22 comporte un aimant permanent en couronne 23 dans lequel est enchâssé un anneau amagnétique 24 maintenant en position centrale un aimant 25. L'aimant permanent 23 est enchâssé dans un bloc amagnêtique exterieur 26, qui se déplace en coulissant sur au moins une rainure 27 selon un premier sens correspondant à un axe Y-Y. La ou les rainures 27 sont réalisées dans une plaque mince 28 coulissant sur des rainures 29 de la plaque de base 21 dans un deuxième sens correspondant à un axe X-X. De manière connue en soi, le coulissement suivant les axes perpendiculaires X-X et Y-Y s'effectue au moyen de tétons coulissant dans les rainures 27, 29 précités l'invention couvre également tout autre mode de coulissements successifs suivant plusieurs axes perpendiculaires ou non. Avantageusement, selon l'invention, la plaque mince 28 présente un évidement central plus large que la base 25a de l'aimant central 25, de manière à ce que le bloc 26 puisse pivoter autour de 1 'aimant central 25 lorsque celui-ci coulisse dans la gorge 27 au moyen de sa base 25a. De préférence, selon l'inventions la base 25a de 1 'aimant central 25 dépasse d'une hauteur inférieure à l'épaisseur de la plaque 28 de manière à constituer un entrefer de faibles dimensions entre l'aimant central 25a et la plaque de base 21. Cet entrefer est avantageusement rempli d'une graisse ou d'une colle à contact suivant la nature du montage : déplaçable ou définitif. Dans le cas ou la plaque mince 28 est en matériau ferromagnétique, on réalise des découpes ou perforations dans cette plaque mince 28 pour assurer le passage des lignes de force à travers la plaque de base 21. Ces découpes ou perforations sont constituées dans cet exemple par les deux rainures 27 situées de part et d'autre de la rainure 27 centrale coopérant avec la base 25a de 1 'aimant central 25. On peut également prévoir dans ce mode de realisation de localiser le contact plan sur plan à trois petits patins (non représentés) du bloc 26 pour définir le plan géométrique de contact : Cette disposition assure ainsi un parfait aplomb même en cas de déformation de la platine et permet notamment la fixation après réglage définitif des trois patins précités au moyen d'une colle de contact appliquée ponctuellement, de manière à permettre à volonté un arrachement du contact et un nettoyage à l'acétone ou analogue des patins de contact et de la surface de la plaque mince 28. De préférence, selon l'invention, un volume 30 en matériau ferromagnétique au moins partiellement cylindrique coopère avec le module de translation 22 de forme essentiellement plan concavo-cylindrique. On prévoit avantageusement que le rayon de la cavité cylindrique du module 22 soit légèrement inférieur au rayon de la partie cylindrique du volume 30, de manière à ce que le cylindre 30 repose en périphérie sur deux bandes de largeur faible. De ce fait, on réalise ainsi un espace ou une cavité entre les deux surfaces cylindriques en regard : cet espace est propre à servir de reserve de graisse ou de colle de contact, de manière à permettre un mouvement relatif régulier ou à immobiliser par collage les deux parties adjacentes. Cette disposition simplifie l'usinage, en évitant d'imposer des tolérances radiales très précises, d'exécution coûteuse. Le volume ferromagnétique 30 est monté sur un élément 31 en matériau amagnétique muni de deux petits aimants 32 et 33 d'attraction d'un cylindre d'émission 34 qui comporte une collerette de retenue 35 coopérant avec une gorge 36 de l'élément 31, de manière à permettre une rotation du cylindre 34 autour de son axe tout en restant maintenu en translation suivant cet axe par la collerette 35. Bien entendu, dans le cas d'un cylindre 34 d'émission optique, on réalisera le montage de maniere à ce que le centre d'emission optique 37 corresponde sensiblement à un point qui est à la fois situe sur l'axe du cylindre 34 et sur l'axe de la partie cylindrique 30, de manière à obtenir l'équivalent d'un réglage sphérique purement angulaire sans aucun décalage en translation. L'invention, decrite en rapport à deux modes de réalisation particuliers, n'y est nullement limitée, mais englobe au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et dans l'esprit de l'invention. En particulier, l'association d'un cylindre 34 avec un élément de support 31 porté par une surface cylindrique 30 peut être avantageusement remplacée par une sphère unique d'emission optique, au centre de laquelle est placée la source 37 d'émission optique. En outre, le nombre et la disposition de moyens d'attraction magnétique peut être quelconque, ainsi que le nombre d'éléments ainsi fixés relativement les uns aux autres : l'essentiel est que l'appareil selon l'invention soit reglable en translation ou en rotation par un moyen actionnable manuellement, par exemple du type dispositif vis/écrou à pas fin. L'invention est particulierement utile pour mettre en place et positionner avec précision des dispositifs de projection optique, notamment du type de ceux utilisés en radiothérapie. HE:'7E:Nt) T ONS 1) Dispositif de fixation et de positionnement, comportant au moins une plaque de base (1, 20, 21) apte à être rendue solidaire d'une surface de référence telle qu'un mur (19), caractérisé en ce que le dispositif comporte en combinaison un module de translation (2, 22) appliqué magnétiquement contre la ou les plaques de base (2, 20, 21) et déplaçable selon un mouvement plan sur plan sous l'action d'une force extérieure, ledit module (2, 22) de translation étant en outre solidaire d'une conformation d'articulation sphérique ou cylindrique (8, 27) propre à recevoir un élément de support (8, 28). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de support (8, 28) présente une conformation cylindrique concave (8b) apte à recevoir une forme cylindrique (14, 31) avec réglage et positionnement en rotation autour de l'axe de ladite forme cylindrique (14, 31 > . 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'application et le positionnement à frottement des éléments du dispositif provient d'au moins un aimant unique (3) en forme de couronne 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de support (8, 27) comporte un moyen de retenue axiale, tel qu'un teton (9) ou une gorge (33). 5) Dispositif selon la revendication 2 et la revendication 4, caractérisée en ce que la forme cylindrique (14, 31) comporte une conformation (13, 32) complémentaire audit moyen (9, 33) de retenue axiale, 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif comporte trois petits plots (4a, 4b, 4c) ou patins de contact plan sur plan. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisée en ce que les trois petits plots (4a, 4b, 4c) ou patins de contact pi an sur plan sont solidaires du module de translation t2, 22). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rayon de l'élément de support (8, 28) est légèrement supérieur au rayon de la partie solidaire du module de translation (2, 22). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de support (8, 28) est sphérique et constitue un moyen d'émission optique. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precédentes, présentant un centre optique, caractérisé en ce que le centre optique est sensiblement confondu avec le centre de l'articulation.