Brevet FR2792574A1 — publié le 20001027

i "Machine de reproduction d'écriture" L'invention se rapporte à une machine de reproduction d'écriture destinée à apporter au courrier automatisé une personnalisation particulière en assurant la reproduction avec un stylographe à encre, par exemple, de signatures, paraphes, voire de formules de politesse. L'invention concerne plus particulièrement une machine de reproduction d'écriture à pantographe et vise un perfectionnement du système de commande de ce pantographe. On connaît plusieurs machines de reproduction d'écriture à pantographe. Un tel système est généralement considéré comme préférable, pour cet usage, à celui d'une table traçante fonctionnant en X-Y, relativement lent lorsqu'il s 'agit de reproduire des courbes irrégulières telles que celles qu'on rencontre dans une écriture manuscrite et/ou une signature. Dans le domaine des machines de ce genre, le brevet français N 78.08626 décrit un pantographe à deux branches comportant chacune deux éléments articulés bout-à-bout et se rejoignant par une articulation au voisinage de laquelle se trouve rattaché l'élément traceur qui peut être constitué par un simple stylo à encre. Le mécanisme est pourvu de palpeurs agencés pour suivre les bords d'un ruban souple sans fin qui constitue une sorte de came de commande pour l'exécution des signatures. Le défilement de la bande conditionne le déplacement de chaque palpeur et par conséquent de chaque branche du pantographe. Dans d'autres systèmes connus, le ruban sans fin est remplacé par un plateau circulaire en bois dont le contour est ouvragé pour commander les mouvements des deux branches du pantographe et par conséquent le trajet de l'élément traceur. Bien entendu, le ruban ou le plateau circulaire ou plus généralement l'élément constituant la came de commande est représentatif d'une signature donnée. L'élaboration d'un tel élément nécessite des opérations compliquées et coûteuses. De plus, on peut difficilement envisager avec un tel système de reproduire autre chose qu'une simple signature, comme par exemple une formule de politesse adéquate. Notamment, selon la nature du courrier, la formule d'accompagnement qui convient peut changer, ce qui, pour une même signature, peut nécessiter d'élaborer une pluralité de cames. L'invention permet de résoudre tous ces problèmes en proposant une motorisation du pantographe. Plus particulièrement, I'invention concerne une machine de reproduction d'écriture, notamment de signature, du type comportant un pantographe portant un élément traceur tel qu'un stylographe ou analogue, caractérisée en ce que deux branches dudit pantographe sont respectivement munies d'axes de manceuvre couplés à des moyens d'entraînement en rotation respectifs, commandés électriquement et en ce qu'elle comporte en outre des moyens de pilotage desdits moyens d'entraînement, aptes à délivrer des informations électriques représentatives d'un tracé manuscrit prédéterminé. Le pantographe peut comporter deux branches à deux éléments articulés se rejoignant par une articulation au voisinage de laquelle se trouve rattaché ledit élément traceur. Les deux extrémités de ces deux branches sont respectivement pourvues des axes de manceuvre précités, entraînés par deux moteurs électriques. De préférence, on utilise des moteurs pas-à-pas commandés en boucle ouverte. Cependant, on peut aussi utiliser des moteurs à courant continu asservis en position par codeur optique ou analogue ou encore des moteurs sans contact asservis de la même manière. De préférence, chaque moteur est couplé à un axe de manceuvre correspondant du pantographe par un mécanisme réducteur. Ce mécanisme réducteur peut par exemple être constitué d'une vis sans fin fixé à l'arbre du moteur et d'un pignon ou secteur denté solidaire de l'axe de manoeuvre. D'autres réducteurs peuvent être utilisés, par exemple à courroies crantées ou engrenages, cette liste n'étant pas limitative. On peut aussi envisager de supprimer les réducteurs en utilisant des moteurs à grand couple, en prise directe sur chaque axe de manoeuvre. Les moyens de pilotage comportent avantageusement une mémoire dans laquelle sont enregistrées les informations représentatives de déplacements synchronisés des deux moteurs. C'est la lecture et le décodage des informations inscrites dans cette mémoire, dans un ordre prédéterminé et au rythme d'une horloge, qui commande le déplacement des deux moteurs et par conséquent le mouvement du stylographe porté par l'extrémité du pantographe. La mémoire remplace donc avantageusement le système de came utilisé antérieurement. La mémoire peut être une mémoire morte préprogrammée et renfermer des informations permettant de reconstituer, par exemple, à la fois une signature et une formule d'accompagnement appropriée. Le conditionnement sous forme d'une mémoire morte est avantageux dans la mesure o celle-ci peut facilement être intégrée à un module amovible susceptible d'être remplacé par un autre module semblable renfermant des informations représentatives d'un autre tracé prédéterminé, à savoir une autre signature et/ou une autre formule. La mémoire renferme aussi des informations permettant de commander le soulèvement du pantographe pour que le stylo ne soit pas toujours en contact avec la feuille de papier, si cela est nécessaire pour la reproduction désirée. En effet, selon une autre caractéristique avantageuse, le pantographe comporte un levier de soulèvement constitué de plusieurs éléments articulés, le levier étant commandé par un actionneur électrique tel qu'un moteur ou un électro-aimant associé à une came. La came actionne le levier, lequel est rattaché aux deux branches précitées du pantographe, de préférence au point d'articulation de ces deux branches. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'une machine de reproduction d'écriture conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue générale de la machine dans laquelle les éléments mécaniques de celle-ci sont représentés vus de dessus, les composants électroniques étant représentés sous forme d'un schéma bloc; - la figure 2 est une coupe 11-11 de la figure 1, le pantographe en position de fonctionnement; - la figure 3 est une coupe 111-111 de la figure 1, et - la figure 4 est une coupe IV-IV de la figure 1, le stylographe étant relevé. La machine de reproduction d'écriture 11 illustrée sur les dessins comporte un pantographe 13 portant un élément traceur 14 en l'occurrence un stylographe. Ce pantographe évolue au-dessus d'une surface plane 15 sur laquelle on peut poser une feuille de papier 16. Des mécanismes de traitement de feuilles connues peuvent être adaptés pour présenter successivement les documents à parapher sur cette surface. Ces mécanismes ne font pas partie de l'invention et ne seront donc pas décrits en détail. Le pantographe ici représenté est un pantographe à deux branches 19a, 19b, muni en outre d'un levier de soulèvement 22. Chaque branche comporte deux éléments rectilignes articulés bout-à-bout. Ainsi, la branche 19a comporte un premier élément 23a connecté par une articulation 24a à un second élément a qui porte à son autre extrémité un support 29 susceptible de recevoir le stylographe 14. L'autre branche comporte un premier élément 23b semblable à celui (23a) de la branche 19a et un second élément 25b connecté au premier élément 23b, par une articulation 24b. L'autre extrémité du second élément 25b est reliée au second élément 25a de la branche 19a par une articulation 28 située à proximité du support de stylographe 29. Ainsi, les deux branches 19a, 19b se rejoignent par l'articulation 28, laquelle se trouve au voisinage de l'élément traceur 14. Chaque branche est en outre munie d'un axe de manoeuvre 30a, 30b, plus particulièrement un axe s'étendant perpendiculairement à la branche correspondante et solidaire de l'extrémité du premier élément 23a ou 23b opposé à l'articulation 24a ou 24b. Ces axes de manoeuvre sont respectivement couplés à des moyens d'entraînement en rotation séparés 32a, 32b, commandés électriquement. La machine est complétée par des moyens de pilotage 33 de ces moyens d'entraînement, aptes à délivrer des informations électriques représentatives d'un tracé manuscrit prédéterminé. Plus précisément, les moyens d'entraînement comportent deux moteurs électriques 34a, 34b respectivement mécaniquement couplés aux deux axes de manoeuvre 30a, 30b précités par l'intermédiaire, dans l'exemple décrit, d'un mécanisme réducteur 35a, 35b correspondant. Un tel mécanisme réducteur comprend ici une vis sans fin 36 fixée à l'extrémité de l'arbre du moteur et un secteur denté 37, formant pignon, solidaire de l'axe de manoeuvre. Dans l'exemple, l'axe de rotation du secteur denté est confondu avec l'axe de manoeuvre précité. Les deux moteurs sont ici avantageusement des moteurs pas-à-pas qui présentent l'avantage de pouvoir être commandés en boucle ouverte dans un sens ou dans l'autre avec une grande précision en position et déplacement. Un ressort de traction 39 est monté avec précontrainte entre les éléments 23a, 23b, pour le rattrapage de jeu. Le levier de soulèvement 22 comporte plusieurs éléments rectilignes articulés bout-à-bout. L'élément 40 est monté sur un pivot 41 de façon à pouvoir basculer dans un plan perpendiculaire à la surface plane 15 sur laquelle on pose la feuille de papier. L'une de ses extrémités est en contact avec une came 42 entraînée par un moteur 43. Celui-ci tourne d'un demi-tour chaque fois qu'il reçoit une impulsion de commande, ce qui a pour effet de placer la came dans deux positions possibles et par conséquent de faire basculer l'élément 40 vers l'une ou l'autre de deux positions possibles. L'autre extrémité de cet élément est connectée par une articulation 44 à un second élément rectiligne 45, lui-même relié par une articulation 46 à un troisième élément rectiligne 47. L'extrémité opposée de ce dernier est rattachée aux deux branches 19a, 19b du pantographe au point de jonction des deux éléments 25a, 25b situé près du support 29 de stylographe. Cet agencement a pour but de soutenir les branches du pantographe et par conséquent le stylographe en maintenant ce dernier à une certaine hauteur au-dessus de la surface plane en cas de non écriture et en le laissant reposer sur celle-ci, et par conséquent sur la surface de papier en cas d'écriture. Les articulations 44 et 46 comportent des tourillons perpendiculaires aux éléments 40, 45 et 47 constituant le levier de soulèvement 22. Les figures 2 à 4 montrent mieux la structure des branches, les articulations entre leurs éléments, leur rattachement et leur jonction avec le levier de soulèvement 22. On voit que l'articulation 24a qui relie les éléments 23a et 25a est une articulation à bille. La bille 50a est retenue dans un trou traversant de l'élément 25a et est partiellement engagée dans un trou plus petit de l'élément 23a en étant sollicitée en appui sur le périmètre de ce trou par un ressort à lame 52a fixé à une colonnette solidaire de l'élément 23a. Le ressort comporte lui-même un trou dans lequel la bille 52a est partiellement engagée. Le montage est le même pour l'articulation 24b qui relie les éléments 23b et 25b. 11 s'agit d'une articulation à bille dans laquelle la bille 50b est retenue dans un trou traversant de l'élément 25b et est partiellement engagée dans un trou plus petit de l'élément 23b en étant sollicitée en appui sur le périmètre de ce trou par un ressort à lame 52b fixé à une colonnette solidaire de l'élément 23b. Le ressort comporte un trou dans lequel la bille est partiellement engagée. Les éléments 25a et 25b se rejoignent au niveau de l'articulation 28 constituée de deux bagues tubulaires de coulissement 54, 55, épaulées, coaxiales. Les bagues sont de diamètres différents et engagées l'une dans l'autre. La bague 55 de plus grand diamètre est montée dans un trou de l'élément 25a tandis que la bague 54 de plus petit diamètre est montée dans un trou de l'élément 25b. Les deux bagues sont assemblées par une vis 56 traversant axialement la bague 54 et faisant saillie vers le haut. Un écrou 57 et une rondelle 58 maintiennent les deux bagues l'une dans l'autre autour de la vis. Par ailleurs, un ressort à lame est monté entre un support 62 et l'articulation 28. Le support 62 est lui-même installé sur l'élément 23a par l'intermédiaire d'un petit roulement à billes 64. Le ressort se termine, du côté de l'articulation 28, par une fourche qui prend appui sur la rondelle 58. La force que le ressort est susceptible d'exercer sur l'articulation 28 (en sollicitant ainsi le stylographe vers la feuille de papier) est réglée par une vis à bouton de manceuvre 66 montée sur le support 62 et dont l'extrémité prend appui sur le ressort. La partie supérieure de la vis de montage 56 est entourée d'un manchon 68 en matériau électriquement isolant. Ce manchon est surmonté d'un écrou métallique 70 (vissé sur la vis 56) formant butée de contact électrique à positionnement réglable. L'extrémité de l'élément 47 du levier de soulèvement comporte un trou par lequel il est rattaché à l'articulation 28. Plus particulièrement, la vis 56 et le manchon 68 traversent le trou; un jeu annulaire suffisant est prévu pour permettre au levier d'occuper deux positions possibles par rapport au pantographe. Les éléments du levier et ceux du pantographe sont en matériau électriquement conducteur (typiquement métallique) à l'exception du manchon 68. Par ailleurs le pantographe est électriquement isolé du reste de la machine de sorte qu'un contact électrique entre ledit levier et ledit pantographe est ou non établi selon la position du levier 22. Ainsi, sur la figure 2, le stylographe (non représenté) est supposé en contact avec la feuille de papier tandis que l'élément 47 occupe une position intermédiaire le long du manchon isolant. Aucun contact électrique n'est établi entre le levier et le pantographe. En revanche (figure 4) lorsque le levier 22 est en position haute pour relever la plume du stylographe, un contact électrique s'établit entre l'élément 47 et l'écrou 70. Un tel contact électrique est donc représentatif d'une levée de plume et exploité comme tel. Comme on le verra plus loin, lorsque le levier rabaisse le pantographe pour mettre la plume en contact avec le papier, le contact électrique disparaît au moment o la plume prend appui sur la feuille de papier, ce qui permet de synchroniser le mouvement ou la reprise du mouvement du pantographe avec la prise de contact effective de la plume sur le papier. En raison des articulations 44, 46 qui se succèdent le long du levier de soulèvement, I'extrémité de l'élément 47 n'a d'autre influence sur le pantographe que celle de soulever le stylographe dans certaines circonstances. Notamment, lorsque la machine est en attente, le pantographe place le stylographe dans une position prédéterminée en regard de la surface plane et le levier de soulèvement maintient le stylographe au-dessus de cette surface plane, sans contact avec le papier. A la fin de chaque écriture, une procédure de réinitialisation est mise en oeuvre pour repositionner le pantographe dans cette position prédéterminée après soulèvement du stylographe 14. Pour ce faire, un programme de déplacement des moteurs est mis en oeuvre jusqu'à ce qu'une butée optique ou mécanique soit atteinte, indiquant que le pantographe est en position pour effectuer une nouvelle écriture. Dans l'exemple représenté, les moyens de pilotage 33 comportent une mémoire M dans laquelle sont enregistrées des informations représentatives de déplacements synchronisés des deux moteurs 34a, 34b et également des informations représentatives de l'actionnement du moteur 43. Avantageusement, cette mémoire M est une mémoire morte préprogrammée. Elle fait ici partie d'un module amovible 75 susceptible d'être connecté aux autres circuits des moyens de pilotage 33, par l'intermédiaire d'un connecteur 76 approprié. Ainsi, un module 75 donné renfermant des informations représentatives d'une signature particulière, éventuellement accompagnée d'un message manuscrit adapté, peut être rapidement et à tout moment remplacé par un autre module semblable renfermant des informations représentatives d'un autre tracé prédéterminé constitué par exemple d'une autre signature et/ou d'une autre formule manuscrite adaptée. Les moyens de pilotage 33 comportent, en liaison avec cette mémoire M, des moyens de lecture et de décodage symbolisés ici par un processeur 78 associé à sa mémoire-programme Mp, pour lire et décoder des informations inscrites dans la mémoire morte, dans un ordre prédéterminé et au rythme d'une horloge H. Le processeur est agencé pour délivrer trois signaux de commande, respectivement appliqués aux entrées de trois amplificateurs 80, 81, 82 dont les sorties sont respectivement reliées aux moteurs 34a, 34b et 43. Dans l'exemple de l'utilisation de moteurs pas-à-pas (et d'un moteur demi- tour pour ce qui concerne l'actionnement du levier de soulèvement), les signaux délivrés par le processeur aux différents amplificateurs sont de simples impulsions, positives ou négatives, apparaissant à des moments prédéterminés, les unes par rapport aux autres, au fur et à mesure de la lecture de la mémoire morte M au rythme de l'horloge. Ces impulsions se traduisent par le déplacement de l'extrémité du pantographe portant le stylographe pour reproduire la formule et/ou la signature souhaitée. Chaque fois qu'un ordre de soulèvement de plume est élaboré par le processeur 78 traduisant les informations contenues dans la mémoire M, le moteur 43 est commandé et la plume se soulève en même temps que le contact électrique s'établit entre l'élément 47 et l'écrou 70. Cette information de contact électrique est prise en compte et "surveillée" par le processeur pendant que le pantographe déplace le stylographe vers une nouvelle position de reprise d'écriture. Cette position est par exemple lue dans la mémoire M. Ensuite, le moteur 43 est à nouveau commandé pour abaisser le levier mais le processeur ne recommence à lire les informations contenues dans la mémoire M au rythme de l'horloge H qu'au moment o le contact électrique disparaît, indiquant que la plume est effectivement en contact avec le papier. Des capteurs optiques 81, 82, 83 respectivement en regard de parties détectables des secteurs 37 et du levier 40 permettent de rendre compte des positions effectives des branches du pantographe et du levier. La programmation d'une mémoire morte intégrée à un module 75 susceptible d'être mis en place sur le connecteur 76 peut s'effectuer de la façon suivante. On utilise un pantographe en tout point identique à celui qui vient d'être décrit mais dépourvu de moyens d'entraînement. Autrement dit, les axes de manoeuvre 30a, 30b ne sont plus reliés à des moteurs mais à des codeurs optiques de grande résolution. Un système électronique numérique enregistre les signaux aux sorties des deux codeurs. Il s'agit, pour chaque codeur, de deux signaux carrés déphasés de 90 permettant de connaître le déplacement en amplitude, en vitesse et en sens de rotation. Des moyens d'encodage traduisent ces informations en données numériques. Ces informations sont stockées dans une mémoire vive dont l'adressage est confié à un compteur piloté par une horloge de même fréquence que l'horloge utilisée dans le dispositif décrit ci- dessus. Un module contenant une mémoire morte programmable est alors connecté à ce dispositif de saisie des données et les informations sont transférées de la mémoire vive vers la mémoire morte qui est prête à être utilisée. En variante, on peut utiliser un système faisant appel à un scanner pour numériser l'écriture et positionner cette dernière dans un espace correspondant aux dimensions réelles du pantographe. L'écriture est analysée point par point et transformée en données numériques qui sont mémorisées puis transférées de la même façon vers une mémoire morte exploitable. Si la mémoire morte n'est pas amovible, on peut utiliser une mémoire morte reprogrammable. D'autres variantes sont encore possibles. Par exemple, la machine peut être simplifiée. Le levier de soulèvement peut être supprimé si on fait en sorte que l'ensemble du châssis soit monté avec possibilité de basculement autour d'un axe passant sensiblement par le centre de gravité du dispositif. Dans ces conditions, c'est l'ensemble du dispositif qui pivote pour soulever ou abaisser le stylographe lorsqu'on désire écrire. De même, le levier peut être supprimé si on transforme le support 29 pour qu'il comporte des moyens permettant de soulever ou d'abaisser le stylographe par rapport aux deux branches du pantographe. Un dispositif coulissant ou "ascenseur" est monté à l'extrémité du pantographe et actionné par un moteur électrique de petite taille muni d'une démultiplication appropriée pour assurer le mouvement de montée ou de descente du stylographe. Selon encore une autre variante possible, un long bras monté en balancier peut être appuyé sur le dessous des éléments 25a, 25b du pantographe, le bras étant muni à son extrémité d'une tige rigide perpendiculaire de longueur suffisante pour couvrir la valeur de déplacement moyenne d'un pantographe. A l'autre extrémité, il suffit de déplacer le bras par un moteur électrique muni d'une came, d'une vis ou de tout autre système qui transforme un mouvement rotatif en mouvement rectiligne. Par ce moyen, on peut soulever le pantographe à tout moment quel que soit l'emplacement du stylographe. REVENDICATIONS 1- Machine de reproduction d'écriture, notamment de signature, du type comportant un pantographe (13) portant un élément traceur tel qu'un stylographe ou analogue, caractérisée en ce que deux branches dudit pantographe sont respectivement munies d'axes de manoeuvre (30a, 30b) couplés à des moyens d'entraînement en rotation respectifs (32a, 32b), commandés électriquement et en ce qu'elle comporte en outre des moyens de pilotage (33) desdits moyens d'entraînement, aptes à délivrer des informations électriques représentatives d'un tracé manuscrit prédéterminé. 2- Machine de reproduction selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit pantographe comporte deux branches (19a, 19b) à deux éléments articulés se rejoignant par une articulation (28) au voisinage de laquelle se trouve rattaché ledit élément traceur et en ce que deux extrémités de ces deux branches sont respectivement pourvues desdits axes de manoeuvre. 3- Machine de reproduction selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens d'entraînement comportent deux moteurs électriques (34a, 34b) respectivement mécaniquement couplés aux deux axes de manceuvre (30a, 30b) précités. 4- Machine de reproduction selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moteurs (34a, 34b) sont des moteurs pas-à-pas. 5- Machine de reproduction selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que chaque moteur est couplé à un axe de manoeuvre par un mécanisme réducteur (35a, 35b). 6- Machine de reproduction selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un tel mécanisme réducteur comprend une vis sans fin (36) fixée à l'arbre du moteur et un pignon ou secteur denté (37) couplé à l'axe de manoeuvre. 7- Machine de reproduction selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de pilotage comportent une mémoire (M) dans laquelle sont enregistrées des informations représentatives de déplacements synchronisés des deux moteurs. 8- Machine de reproduction selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite mémoire (M) est une mémoire morte préprogrammée. 9- Machine de reproduction selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite mémoire morte fait partie d'un module amovible (75), susceptible d'être remplacé par un autre module semblable renfermant des informations représentatives d'un autre tracé prédéterminé. - Machine de reproduction selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que lesdits moyens de pilotage comportent des moyens de lecture et de décodage (78, Mp) des informations inscrites dans ladite mémoire (M), dans un ordre prédéterminé et au rythme d'une horloge (H). 11- Machine de reproduction selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit pantographe comporte un levier de soulèvement (22) constitué de plusieurs éléments (40, 45, 47) articulés, ledit levier étant commandé par un actionneur électrique tel qu'un moteur (43) ou un électro- aimant et en ce qu'une extrémité de ce levier est rattachée aux deux branches précitees. 12- Machine de reproduction selon l'ensemble des revendications 2 et 11, caractérisée en ce que ledit levier est rattaché au point d'articulation (28) des deux branches. 13- Machine de reproduction selon la revendication 1 1 ou 12 et la revendication 7, caractérisée en ce que ladite mémoire (M) contient aussi des informations représentatives de l'état dudit levier de soulèvement (22). 14- Machine de reproduction selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que ledit levier de soulèvement (22) et ledit pantographe (13) sont agencés pour établir entre eux un contact électrique représentatif d'une levée de plume et exploité comme tel. - Machine de reproduction selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'extrémité du levier rattachée au pantographe est engagée sur un manchon en matériau isolant et coopère avec une butée de contact électrique (70) portée par le pantographe et en ce qu'au moins un élément de celui-ci est sollicité vers une surface plane (15) sur laquelle on peut poser une feuille de papier. 16- Machine de reproduction selon l'une des revendications 2 à 15, caractérisée en ce que chaque branche (19a, 19b) du pantographe comporte deux éléments (23a-25a, 23b-25b) reliés entre eux par une articulation à bille (24a, 24b).