Brevet FR2848665A1 — publié le 20040618

DESCRIPTION La présente invention concerne la construction des dispositifs de mesure et de contrôle électromécanique généralement mis en oeuvre dans le domaine de la robotique, dans l'équipement des moteurs et des machines outils, notamment les codeurs incrémentaux avec ou sans voies de 5 commutation, et a pour objet un tel codeur incrémental pourvu d'un moyen de paramétrage de la résolution des signaux de sortie. Les codeurs de ce type sont destinés à la détermination d'une position, d'une vitesse, d'une accélération et/ou d'un sens de déplacement et permettent un suivi des mouvements particulièrement précis. Un codeur incrémental standard est essentiellement constitué par un disque mobile gradué présentant une certaine résolution et couplé à un axe rotatif. Les graduations du disque sont lues par l'intermédiaire d'un bloc d'émission optique et d'un bloc de réception optique fixés de part et d'autre du disque. La rotation du disque génère sur le récepteur des zones 15 d'ombre ou de lumière. Les signaux issus de la lecture du disque se décomposent généralement suivant trois voies, à savoir une première voie appelée A, une deuxième voie appelée B qui est déphasée de 90 par rapport à la voie A et un signal dit de référence ou "Top Zéro" et notée O. Dans un disque présentant une résolution "n" points dans le 20 tour, on dispose de "n" signaux carrés A, "n" signaux carrés B et d'un ou de plusieurs signaux O dans le tour. Comme la résolution correspond au nombre de traits physiquement gradués sur le disque, ladite résolution est figée et ne peut pas être modifiée par l'utilisateur du codeur. Pour obvier à cet inconvénient, il a été proposé des codeurs dits 25 paramétrables ou programmables ou configurables, qui permettent de modifier la résolution de sortie dudit codeur, mais qui sont d'une grande complexité, car il est nécessaire de mettre en oeuvre des moyens logiciels ou des circuits électroniques externes au codeur. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en 30 proposant un codeur incrémental avec ou sans voies de commutation pourvu d'un moyen de paramétrage de la résolution des signaux de sortie permettant d'intervenir de manière simple et rapide sur le paramétrage des signaux de sortie par modification de la résolution du codeur. - 2 A cet effet, le codeur incrémental conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un moyen de changement de la résolution de sortie des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation présentant au moins deux choix. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma par blocs d'un codeur conforme à 10 l'invention; la figure 2 est une vue par l'arrière d'un codeur équipé du moyen conforme à l'invention; la figure 3 est un graphique des signaux analogiques générés dans le codeur; la figure 4 est un graphique représentant les variations de la résolution de sortie, et la figure 5 représente deux graphiques des signaux complets disponibles à l'entrée du circuit utilisateur, respectivement pour les voies incrémentales et de commutation. Les figures 1 et 2 des dessins annexés représentent schématiquement un codeur incrémental avec ou sans voies de commutation pourvu d'un dispositif 1 générant en interne des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation relatifs à une position absolue ou relative, angulaire ou linéaire ou à une vitesse, ainsi 25 qu'éventuellement d'un étage de sortie 2 délivrant des signaux incrémentaux A, B, O; , B, È et éventuellement des signaux de commutation U, V, W et UV, W à un circuit utilisateur 3. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1 des dessins annexés, le codeur est pourvu de deux étages de sortie 2. Conformément à l'invention, ce codeur incrémental est muni d'au moins un moyen 4 de changement de la résolution de sortie des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation présentant au moins deux choix. De préférence, le moyen 4 de changement de la résolution de sortie est relié à un circuit d'interpolation 5 générant lesdits 35 signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation. Ce dernier circuit réalise la multiplication de la résolution de sortie en réalisant une subdivision "m" fois la période de chaque signal - 3 sinusodal ou analogique, de manière à obtenir à la sortie du circuit 5 des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation carrés A, B, W, comme dans le cas d'un codeur standard. Le moyen 4 de changement de la résolution de sortie des 5 signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation est préférentiellement sous forme d'un commutateur ou interrupteur linéaire ou rotatif monté dans ou sur le boîtier 6 du codeur. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2 des dessins annexés, le moyen 4 est logé dans le boîtier 6 du codeur et est accessible à travers une ouverture pouvant être 10 fermée par l'intermédiaire d'un bouchon 7 à vis ou analogue. Cependant, il est également possible de monter le moyen 4 sur le boîtier 6, extérieurement aux circuits renfermés par ce dernier, le moyen 4 étant alors éventuellement pourvu d'un capot amovible de protection. Selon une variante de réalisation, non représentée aux dessins 15 annexés, le moyen 4 peut également être constitué par un ensemble émetteur-récepteur, dont le récepteur est logé dans ou sur le boîtier 6 du codeur et dont l'émetteur peut, par exemple, être disposé sur ou dans une armoire de commande à distance ou encore dans une télécommande. Le moyen 4 permet de choisir la résolution de sortie par 20 intervention directe, par l'utilisateur sur le commutateur ou interrupteur le formant, de sorte que le coefficient de multiplication du circuit d'interpolation 5 peut être paramétré. Il en résulte qu'à chaque combinaison ou position du commutateur ou interrupteur correspond un facteur de multiplication par "k" fois la résolution de base du codeur optique. Le codeur conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante: Lors de la lecture analogique le codeur doit générer, pour pouvoir réaliser l'interpolation sur trois voies, des signaux analogiques, qui sont les images d'un mouvement linéaire ou angulaire, relatif et/ou absolu 30 de l'axe codeur. Les signaux analogiques sont, d'une part, un signal quasi sinusodal noté S, d'autre part un signal quasi cosinusoidal noté C (déphasé de 900 par rapport à S) et, enfin, un ou plusieurs signaux de référence dans le tour notés Z (figure 3). Le procédé spécifique de génération de signaux sinusodaux est connu et n'est pas décrit plus en détail. Dans l'étage de lecture des signaux analogiques, qui est composé d'une partie émission, d'un disque mobile gradué fixé sur l'axe codeur et d'un récepteur, la rotation de la partie mobile ou disque gradué - 4 engendre les signaux analogiques sinusodaux S et C et le signal analogique référence Z (figure 5). Ces signaux de base sont captés par le récepteur, puis amplifiés. Dans un disque de résolution "n" dans le tour, on a "n" signaux analogiques S, "n" signaux analogiques C et un ou plusieurs signaux 5 analogiques Z dans le tour. Le nombre "n" est la résolution de base. Ainsi, la figure 4 représente plus particulièrement les signaux de sortie obtenus avec des facteurs de multiplication de k = 1 et k = 16. Les signaux incrémentaux carrés A, B, ... W issus du circuit d'interpolation peuvent être envoyés directement sur les lignes de 10 transmission entre codeurs et interfaces clients ou circuits utilisateurs 3, ou bien passer par un étage tampon 2 permettant de générer les signaux inverses à A, B, ... W, pour une communication en différentiel sur les lignes de transmission entre codeur et circuit utilisateur 3. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un codeur 15 incrémental avec ou sans voies de commutation, dont les paramètres de résolution peuvent facilement être réglés directement par l'utilisateur, de manière simple, sans logiciel ou circuit électronique extérieur au codeur. A cet effet, il est fait usage du moyen 4 de changement de la résolution de sortie des signaux incrémentaux et/ou des voies de commutation qui est 20 monté dans ou sur le boîtier du codeur de manière particulièrement accessible. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers 25 éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Codeur incrémental avec ou sans voies de commutation pourvu d'un dispositif (1) générant en interne des signaux sinusodaux et/ou analogiques relatifs à une position absolue ou relative, angulaire ou linéaire ou à une vitesse, ainsi qu'éventuellement d'un étage de sortie (2) délivrant 5 des signaux incrémentaux et éventuellement des signaux de commutation à un circuit utilisateur (3), caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un moyen (4) de changement de la résolution de sortie des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation présentant au moins deux choix. 2. Codeur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (4) de changement de la résolution de sortie des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation est relié à un circuit d'interpolation (5) générant lesdits signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation. 3. Codeur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (4) de changement de la résolution de sortie des signaux incrémentaux avec ou sans voies de commutation est sous forme d'un commutateur ou interrupteur linéaire ou rotatif monté dans ou sur un boîtier (6) du codeur. 4. Codeur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen (4) est logé dans le boîtier (6) du codeur et est accessible à travers une ouverture pouvant être fermée par l'intermédiaire d'un bouchon (7) à vis ou analogue. 5. Codeur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, 25 caractérisé en ce que le moyen (4) est monté sur le boîtier (6), extérieurement aux circuits renfermés par ce dernier. 6. Codeur, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (4) est pourvu d'un capot amovible de protection. 7. Codeur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le 30 moyen (4) est constitué par un ensemble émetteur-récepteur, dont le récepteur est logé dans ou sur le boîtier (6) du codeur et dont l'émetteur est disposé sur ou dans une armoire de commande à distance ou encore dans une télécommande.