Brevet FR2826724A1 — publié le 20030103

La mesure de déplacement entre 2 mobiles, tels que marqueurs de position, par exemple, se fait généralement en équipant l'un des mobiles d'un capteur à émission et réception d'impulsions d'onde, ultrason, lumière ou autre, le second mobile étant muni d'un réflecteur de l'onde. Ce dispositif mesure finalement le temps d'aller retour d'une onde entre capteur et réflecteur, méthode restant sujette à des vieillissements de composants utilisés aux limites de leur vitesse de commutation. D'autre part, cette mesure réflectomètrique n'est possible que si emet- - teur eiréflecteur restent toujours alignés, elle est impossible quand les mobiles se déplacent sur des axes ou dans des plans différents ou des 2 cotés d'une paroi qui les sépare. Elle n'est pas utilisable dans une ambiance polluée par des copeaux, de la sciure, des poussières, des projections de liquide, qui perturberaient la transmission et qui saliraient les surfaces d'émission et de réflection. Une autre méthode permet la mesure d'intervalle entre 2 mobiles non alignés, en équipant chacun des mobiles d'un capteur de déplacement autonome et en retirant la mesure d'écart par des moyens différentiels électroniques, ce qui est forcément 2 fois plus couteux et compliqué. Le but de la présente invention est d'éviter ces différents limitations en utilisant q'un seul capteur et en élargissant la compatibilité à la plupart des capteurs de mouvement. dont il est bon de rappeler que, tous ces capteurs traduisent en information électrique le déplacement relatif des 2 éléments majeurs qui les composent : Iwi Le premier élément est une référence comporte l'information de déplace- -ment, comme une échelle de mesure, un disque codé, une piste résistive, un réflecteur ou tout autre référence stable par construction. Le second élément est un détecteur situé en regard de la référence et qui traduit en valeurs électriques les déplacements relatifs entre lui et la référence. L'invention utilisant ce type de capteur qst, un transmetteur mécanique de mouvement ob ! i geant l'un des mobiles à déplacer la référence et l'autre mobile à déplacer le détecteur pour fournir une mesure différentielle avec un seul capteur. Ce transmetteur n'utilise qu'un lien souple tel que courroie, cable, chaînette ou autre, maintenu dans un arrange- -ment fixe de renvois d'angles tels que poulies, patins anti-friction ou autres, ce lien étant disposé en boucle fermée entre au moins 4 renvois d'angle. Le principe de fonctionnement est simple, l'un des mobiles déplace directement le détecteur par rapport à la référence du capteur, l'autre mobile déplace la référence par rapport au détecteur, indirec- - tement par l'intermédiaire du lien mobile et souple. L'arrangement des renvois assure l'asservissement du mouvement relatif et bien adapté du détecteur par rapport à la référence et ainsi le dispositif n'utilise qu'un seul capteur ce que les figures vont expli- - quer plus en détail : Fig 1-Dispositif utilisant 1 encodeur linéaire à règle souple. Fig 2 - Utilisation avec un capteur rotatif. Fig 3, 4, 5, 6-Variantes de montage du dispositif. Fig 7-Montrant une application industrielle avantageuse. La figure 1 montre le transmetteur 6 maintenu entre 4 renvois 5 et dont une partie 3 est constituée par l'échelle souple d'un encodeur linéaire des plus traditionnels. Le premier mobile 1 comporte et déplace le détecteur d'impulsions 3 en regard de l'échelle de mesure 4. Quand le mobile 1 se déplace vers la droite son détecteur 3 produit des informations de déplacement posi- -tives et, déplacé à gauche, il produit des informations négatives-v. Le mobile 2 étant fixé à la transmission en boucle à movement croisé, il entraine le déplacement de l'échelle de mesure 4 en regard du détecteur 3. En rapprochant les mobiles 1 et 2 on provoque le même mouvement relatif produisant une information négative du détecteur 3 et l'infordevient positive quand on les éloigne l'un de l'autre. Complété par un système d'affichage réinitialisé quand les 2 mobiles sont à la même longitude ou lorsqu'ils se touchent, on dispose ainsi d'un dispositif complet de mesure d'écart, n'utilisant qu'un seul capteur donnai une mesure automatiquement différentiel le, permanente et simple à réaliser. La Figure 2 montre le dispositif utilisant un capteur rotatif non représenté, mais utilisant un convertisseur de mouvement linéaire en mouvement rotatif, par crémaillère et pignon, bien connu pour permet- - tre des mesures de translation avec ce type de capteur (non représenté). Le premier mobile 1 comporte un capteur rotatif entrainé par le pignon 8, lui-même engrèné dans les crans de la courroie 7. Quand le mobile 1 se rapproche du mobile 2 le pignon tourne dans le sens anti-horaire produisant une information négative de la part du capteur rotatif entrainé et inversement si on éloigne les mobiles. Quand le mobile 2 solidaire du transmetteur 6 se rapproche du mobile 1, il entraine aussi le pignon 8 dans le sens anti-horaire produisant une information négative et inversement. La même fonction de mesure d'écart réalisée avec le même transmetteur montre bien que le dispositif s'applique aussi à tous les capteurs rotatifs, qu'ils soient numériques ou a-nalogiques. La figure 3 montre une autre variante où ni échelle souple ni courroie crantée ne sont intègrées dans le transmetteur de mouvement. En effet le capteur de mouvement pourrait aussi bien être associé parallèlement ou latéralement et en dehors du transmetteur sans modifier l'invention. Une règle ou une crémaillere rigide pourrait se prêter parfaitement à l'adaptation, de même qu'un règle souple tendue par un ressort de rappel non représenté. On voit ainsi que la plupart des capteurs de déplacement s'adaptent au dispositif. Les figures 4,5 et 6 montrent que tout autre arrangement de renvoi du lien souple, de taille, de nombre différents, ou disposés dans des plans différents ne modifieraient en rien le principe du dispositif et entrerait dans le cadre de l'invention. En particulier la figure 4 montre un arrangement laissant librement défiler à l'intérieur du dispositif, par exemple quelque matériau produit en continu, les 2 mobiles étant ici par exemple munis de couteaux, molettes ou autre afin de régulariser la largeur dudit matériau. De même la figure 6 montre la présence d'un ressort toujours intercallé dans le lien transmetteur pour assurer une tension constante de celui-Ci. Ce réglage de tension'pourrait être aussi à l'extérieur du lien en agissant sur l'un des renvois d'angle. Cette figure 6 représente aussi une variante de renvois permettant de protéger la plus grande partie du dispositif à l'arrière ou bien sous une machine, en ne lais- -sant apparaitre sur le devant qu'une partie 6 bis du lien de transmission pour réduire l'exposition aux risques accidentels. La figure 7 représente le dispositif avec règle souple décrit dans la figure 1, et appliqué ici à une table de coupe des panneaux où, la poutre porte scie 1 et la butée mobile de référence de coupe 2 représentent les deux mobiles que l'utilisateur doit pouvoir positionlibrement. En effet, ces panneaux peuvent être très lourds et manipulés par une seule personne il serait difficile de les déplacer pendant toute une journée vers une butée fixe, sans compter les dommages occasionnées par la translation sur le champ des panneaux qui sont souvent recouvert par un revêtement décoratif ou qui peuvent l'être ultérieure- - ment. Dans cette application de mesure de coupe, c'est donc bien la butée qui doit être déplacée et qui va entrainer le lien 6b transmettant ainsi son mouvement à la règle 4. La poutre porte scie 1 comporte et déplace le détecteur 3 assurant la mesure différentielle d'écart entre butée et lame de scie évitant tout calculde coupe à l'utilisateur, en réduisant sa fatigue et ses erreurs possibles. Cette application du dispositif peut s'intègre sans modification de la machine car, les renvois de mouvement 5 peuvent être installés et maintenus par des pinces du type serre-joints. d'autre part, utilisant une disposition selon la figure 6, une seule partie du lien transmet- - teur 6b n'est exposé a l'avant de la machine, ou glissant dans une gouttière horizontale qui le protège sur toute la longueur de le machi- - ine, non représentée, le dispositif offre un degré de protection vraiment tres élevé. Dans cette application, le détecteur 3 et l'affichage de la mesure 9 sont fixés sur la poutre porte scie 1 et toute la partie électronique est réunie sur le même élément rigide. Ainsi on peut déplacer la poutre porte scie 1 sans qu'un seul raccordement électrique soit soumis à quelque effet de pliure, principale raison de rupture de conducteurs dans les autres systèmes à capteur mobile et pour permettre des raccordements courts do. nj. peu sensibles aux interférences, durables et rapides à effectuer. La règle souple 4 réalisée en alliage qualité ressort autorise plusieurs millions de passages sur ses renvois de mouvement 5 ayant un rayon de courbure suffisant. Le dispositif se prête donc bien à cette application de coupe d'objets lourds tels que panneaux, poutre métalliques, blocs de pierre, et à de nombreux asservissements industriels tels que par exemple la mise à bonne largeur de matériaux produits en continu. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour mesurer la distance entre 2 mobiles adapté aux capteurs de mouvement ayant un élément de référence et un élément détecteur et caractérisé en ce qu'il ne comporte qu'un seul capteur dont un élément est entraîné directement par un mobile, le second élément étant entraîné indirectement par l'autre mobile associé à un transmetteur de mouvement. 2) Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que le trans- - metteur mécanique de mouvement est un lien souple mobile maintenu entre au moins 4 renvois d'angle fixes. 3) Dispositif selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'arrangement des renvois d'angle permet au lien souple d'entrainer l'élément du capteur qui lui est attaché pour produire une diminution de la valeur mesurée lorsque les 2 mobiles se rapprochent. et inver- - sement. 4) Dispositif selon, l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'une partie du lien transmetteur esr consti- - tuée par une règle souple, une courroie crantée ou tout autre forme de référence flexible. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le capteur de mouvement ést poLs intègré dans + dans le lien de transmission mais associé en dehors ou latéralement à celui-ci. celui-ci. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes où l'élément détecteur du capteur, les moyens de lecture et de réini- -tialisation et toutes leurs interconnections sont réunis sur un seul des 2 mobiles. a 1) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes où lorsque seule une partie du lien est apparente, l'autre se trouvant à l'arrière d'une paroi de séparation, la partie apparente est protégée dans une gouttière.