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"Dispositif photomécanique automatique pour la production de sculptures sur modèle".
On a déjà entrepris de mombreux essais pour la production semi-automatique de sculptures sun module de personne ou d'objets. Des sculptures produites par des procèdes mécaniques sont avant tout moins coûteuses que celles produises manuellement, Elles se prêtent ainsi plus aisément à une utilisation à grande échelle et sont en outre particulièrement appropriées en criminologie. Les dispositifs semi-automatiques proposés jusqu'ici à cet effet présentent
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cependant tous le défaut que leur manipulation exige de la pratique ainsi qu'une grande expérience manuelle. Pour ces raisons, de tels dispositifs ne sont pas utilisés à une grande échelle, étant donné que leur travail n'est ni assez rapide ni exempt d'erreurs et par conséquent pas économique.
La présente invention vise à rendre la sculpture entièrement automatique, rapide et exempte d'erreurs,
Le dispositif conforme à l'invention est consti- tué, comme les dispositifs connus, par deux dispositifs indépendants, dont l'un (unité de photographie) prend une photographie de l'objet, tandis que l'autre sert à tailler la sculpture. Ce dernier dispositif est désigné par "unité de sculpture".
" L'unité de photographie est constituée de façon connue pax les éléments suivants: un siège tournant servant '% la, mise en place de l'objet, une source lumi- neuse (ou projecteur) placée en face de ce siège et servant à illuminer une moitié de cet objet, des éléments pour synchroniser l'avance intermittente (pas à pas) du film avec la rotation intermittente du siège tournant.
Jusqu'ici ces éléments étaient constituéspar des éléments mécaniques actionnés par un moteur d'entraînement commun et il était: relativement difficile et embarrassant de modifier la position de la camera par rapport à l'objet.
En vue d'éliminer ce défaut, la présente invention propose d'utiliser deux moteurs synchrones sé- parés avec un seul commutateur commun pour la commande du siège tournant et de la position de la caméra, respec- tivement,
Les organes principaux de l'unité de sculpture du dispositif photomécanique automatique conforme à
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l'invention sont 1,,;j suivtànis: un chariot déplaçable en va-et-vier.-. sur un cadre vn :o.u.e d'une paire .le rails de .
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guidage; un chariot supérieur déplucahle en va-ut-vient ; perpendiculairement â la airection de d':'placement du premier , chariot; un projecteur monté au-dessus du chariot supérieur et projetant de façon intermittente des séries d'images
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prises par l'unité de phoiornaphie sur un écran récepteur monté sur le chariot inférieur;
un élôI1em:: pllotoélectriqu..: par exemple une cellule photoélectrique montée entre le projecteur et l'écran récepteur sur le chariot supérieur
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et maintenst la pointe de routa de sculpture sur la cir- . conférence de la sculpture à produire à partir d'un bloc
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de matériau; des moteurs électriques séparés pour l' entratm- ment des chariots supérieur et inférieur, ainsi que le oloc de matériau et l'outil'de sculpture et pour action-
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ner le projecteur, des inter1.'uJ./...euJ.'s et des contacts commandés par les déplacements des éléments mobiles men- tionnés.
D'autres détails de l'invention sero@@ décrits ci-dessous dans la description et le dessin annexé.
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Les dessins représentent sChématiquement un mode de réalisation non limitatif du dispositif de sculpture conforme à l'invention., Les éléments considérés comme non essentiels ,our la compréhension de l'opération, .insi
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que certains autres éléments, ont été ou,, ;>1,,;.,, =ur le docsin poux ,li:v àc clarté La .'3.;,..
J. eat nno vue .:11 .. 'octive de l'unité de ptiotoi".Iui,lliué La fiL;# 4 esu une vue du decsus de l'unité de sculpture.
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La fi:.;. 3 est une vue en éluvation de l'unité 'Le sculpture;
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La fig. 4 représente une élévation latérale du mécanisme de déplacement longitudinal, considérée dans la direction de la flèche N de la fig. 2 ;
La fig. 5 représente trois images accouplées produites sur le film.
Dans l'exemple représenté, l'opération à effectuer consiste à reproduire la tête d'un homme en sculpture. Le modèle P (fig. 1) est assis sur le siège 1 tournant monté sur l'arbre vertical 2 portant une roue 3 à vis, roue qui se trouve en prise avec une vis sans fin 5 montée sur l'arbre d'un moteur 4 synchrone. Une moitié du champ du projecteur 6 (source lumineuse) placé en face de la personne P est cachée par un écran. De cette manière, la tête de la personne est illuminée par la moitié du cône lumineux éclairant l'un des côtés du plan vertical A B C. La circonférence ou bien la ligne extérieure commune des moitiés illuminées et non illumi- nées de la tête sont filmées au moyen de la camera montée à côté du projecteur 6. La rotation de la camera est produite au moyen d'un moteur $ synchrone.
Conformé- ment a l'invention, les moteurs synchrones 4,8 ont un commutateur K commun. Le nombre d'images prises pendant une rotation entière du siège 1 tournant s'élève avan- tageusement à 200 à 360. La roue 3 à vis présente le même nombre de dents. Le cône lumineux éclaire également un disque 9 monté sur une colonne prolongée vers le haut à partir de l'arrière du siège 1 tournant. L'axe de ce disque 9 coincide avec la ligne centrale et longitudinale correspondant à la nuque de la personne, La ligne exté- rieure ainsi obtenue présente une importance capitale pour l'unité de sculpture lors de la mise au point de la caméra.
Les images une fois prises, le film, dont trois
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images consécutives sont représentées sur la fig. 5. est développé de façon usuelle, ce qui permet d'obtenir une série de lignes circonférentielles représentant des , sections partielles de la tte de la personne P.
L'unité de sculpture de l'appareil sera 'décrite ci-dessous en se référant aux fig. 2 à 4,
Un cadre 10 tubulaire est monté sur un support (non re- présenté) posé à même le sol. Deux côtés longitudinaux opposés du cadre 10 constituent une paire de rails de guidage sur lesquels un chariot 11 inférieur et sur celui- ci un chariot 12 supérieur peuvent être déplacés sur trois rouleaux, respectivement. Le chariot 11 inférieur se déplace en direction de l'axe de rotation d'un dlec de matériau T à partir duquel la sculpture S doit être formée, tandis que lechariot supérieur se déplace perpendiculaire- ment a la direction de déplacement du chariot 11 inférieur-,
Le chariot 11 por.te dans le- bas un écran .13 de réception sur lequel le contour photographié sur le film est projeté par la projecteur. Un arbre 15 est monté dans une fourche
14 fixée sur le chariot 12 supérieur et porte une cellule photoélectrique ou d' autres éléments 16 bote-électriques ainsi qu'un noyau 17 en fer: Un ressort 18 à boudin monté . sur l'arbre 15 actionne la cellule 16 poto-électrique ainsi que-la-fourche 14. Le noyau 17 en fer se trouve en face d'un électro-aimant 19. Un moteur 20 électrique ainsi que l'outil 2 de sculpture monté sur son arbre sont égale- ment fixés sur le chariot 12 supérieur. La pointe de l'outil 21 de sculpture est située. en dessous de la cellule 16 photo-électrique.
Le chariot 12 supérieur porte égale- mént une demi-noix 22 qui se trouve en prise avec une broche 23 filetée montée sur le chariot 11. Cette broche filetée est entraînée par un moteur électrique 24 au moyen
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d'une Courroie et d'une poulie. Le moteur 24 est du type à renversement de marche rapide. Le renversement du moteur est commandé par la cellule 16 photoélectrique au moyen d'un relais 25 raccordé électriquement à cette cellule. Cette connexion n'est pas représentée.
Un arbr 27 portant le bloc de matériau T . est monté de façon à pouvoir tourner sur le cadre 10 fixe, Une roue 28 à vis, montée sur l'arbre 27 se trouve en prise avec la vis sans fin 29, sur l'arbre de laquelle une roue 30 à vis est engagée dans la vis 32 sans fin d'un moteur 31 électrique. Un disque 33 est également monté sur 1 arbre 26. de la vis sans fin 32.
Le disque 33 comporte une encoche à sa circonférence dans laquelle l'armature 34' d'un électro-aimant 34 peut s'engager sous l'action d'un ressort 35 de compression. ün contact 36 monté à l'autre extrémité de cet électro- aimant 34 peut coopérer avec le contact 37. Un amplificateur
36 représenté schématiquement et servant à amplifier le courant de la cellule 16 photo-électrique est également monté sur le cadre 10, tout comme un commutateur-inverseur
39. Une poulie de renvoi 40 articulée sur le cadre 10 supporte un câble dont une des extrémités porte un contre- poids 41, tandis que l'autre extrémité de ce câble est fixée au chariot inférieur Il.
Le chariot inférieur 11 roulant sur.le cadre
10 est entraîné par les éléments suivants, représentés sur les fig. 2 et 4. Un bras 42 basculant monté sur le cadre 10 est relié par un ressort 43 de tension à un arbre
44 du support monté également sur le cadre. L'arbre 47 d'une vis sans fin 45 est logé dans un palier 42' monté
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sur l'aro-'e 42 mentionne et 1$ vis sans fin 45 est en prise avec une roue à vis 26' d'un tambour 46 de câble.
Gne poulie 48 à courroie, montée sur l'arbre 47 à vis sans fin 45 est entraînée par la poulie' 50' à aurroie d'un moteur électrique 49 au uoyen d'une courroie ayant
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une section en orL:e de f. Lle7tréai-ué du bras 44 de support est 1.'ecourb,.;.u et raor:4 un ëlactro-aiymnt ;1. Le bras 44- porte également lE piston u'un cy1ilL.re .2..le freinage chargé jar un co.,itre-,,oidE> 53. L'extrémité libre . du câble ast fixée 1. ce cylindre de freinage.
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Le ch.riot ip'0rieur 11 , ortie éRle .nt un bras f4 de butée et n contact 5:,, es deux é1éLlents étant opposés à un co.utaeur 56 et Ltn con... Cïï 7. L'appareil deprojection est fixe sur le chariot inférieur du dis- positif et il est agence au-dessus de l'écran 13 de ré- '
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ception çfi4.;). Le dispositif 5b o:,içue esv constitué par un miroir 70 collecteur, une source 71 lumineuse, une lentille 72 collectrice et une lentille 75 formant
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l'objectif. Le film ,/4 i>ris -Èae l'unité de pi utorapliie conforme à la fie,. 1 se replace de façon in,.0ruittente au-dessus d'une grille 6o entre les Gltsmts 72 et 73.
Une roue à vis 61 est entraînée par un moteur électrique 59 au moyen d'une vis sans fin 60. L'arbre de la roue 61 à vis porte également un disque 75 qui présente de façon analogue au disque 33 une encoche à sa circonférence, ainsi qu'un excentrique 62. Ce aernier actionne une commande 6 à rochet connue, servant à l'avance du film.
L'extraite libre a levier .ivotant 64 à un seul bras porte !.:ne lancette 76 se trouvant en prise avec l'encoche du disque 75 et un contact 66 qui coopère avec le contact 67 fixe. L'armature 77 d'un électro-aimant 65 est agencée
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au centre du levier 64 pivotant. Cette armature est entourée d'un ressort 69 de compression dont l'une des extrémités est en contact avec l'électro-aimant 65 et l'autre avec le levier 64 pivotant.
Le dispositif de sculpture fonctionne de la façon suivante;
La première image du film est projetée sur l'écran 13 de réception de manière que l'arbre 9' du disque 9 du siège 1 tournant (fig. 1), qui est visible sur chaque image fig.5), recouvre .:'axe de rotation 27 du bloc de matériau T (fig. 2). Le bord de l'ombre visible sur l'image du disque 9 facilite la mise au point précise du contour de la sculpture. Le moteur 24 qui actionne le chariot 12 supérieur est alors mis en marche.
Au même instant, la cellule; 16 photo-électrique reçoit de la lumière a partir de la source 71 lumineuse à travers le dispositif 56 optique et la grille 68 (fig. 3) par suite de quoi un courant électrique est engendré et amplifié par l'amplificateur 38 (fig. 2) .
Le circuit est fermé par le relais 25 et le moteur 24 effectue une révolution dans le sens qui déplace le chariot 12 supérieur avec la cellule 16 photo-électrique et l'ouver- ture de la cellule photo-électrique vient se placer dans la zone d'ombre du contour de la sculpture. A cet instant, le relais 25 renverse le sens de rotation du moteur 24 de' sorte que le chariot est déplacé dans le sens opposé et que l'ouverture de la cellule photo-électrique revient dans la zone illuminée. Te moteur est alors à nouveau renversé.
En raison de la répétition fréquente de ce jeu, l'ouverture de la cellule photo-électrique oscille de part et d'autre de la li@ne extérieure du contour, c'est-à-dire qu'elle ne peut, longer cette ligne extérieure que lorsque le chariot
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inférieur se trouve en mouvement.
L'oscillation de la cellule photo-électrique peut être considérablement accélérée en fixant un arbre 15, se terminant par un noyau 17 en fer, sur la cellule photo-électrique. Le noyau en fer est engagé contre l'action du ressort 18 par l'électro-aimant 19 actionné par le relais 25 et il est à nouveau relâché lorsque le moteur est renversé. Lorsque l'oscillation est ainsi accélérée, le contour peut être suivi avec une précision accrue. Pendant une course du chariot inférieur 11, l'outil 21 de sculpture entraîné par le moteur 20 grave une partie du bloc T entre deux points extrêmes du contour de la sculpture S..
Le chariot 11 inférieur est actionné par le moteur 49 entraînant le câble qui est fixé sur le chariot 11 inférieur'et enroulé sur le tambour 46 de câble, au moyen des poulies 48, 50 de câblé, la vis sans fin 45 et la roue à vis du tambour 46 de câble. L'engagement entre la vis sans fin et la roue à vis est réalisé de manière que la vis sans fin 45, montée dans le palier 42' porté par le bras 42 pivotant, est pressée contre la roue 46 à vis au moyen du ressort 43 (fig.4).
A la position limite supérieure du chariot inférieur 11, le commutateur 56 est actionné par le bras 54 de butée (fig. 2) par suite de quoi ,le circuit de l'électro-aimant est fermé fig. 4), de sorte que l'aimant retire le bras 42 pivotant du tambour 46 de câble contre l'action du ressort 43; le tam- bour 46 de câble est débloqué et le contre-poids 41 (fig. 2) . pousse le chariot inférieur 11 dans la position limite inférieure, par l'intermédiaire du câble passant sur la poulie 40 de guidage. Le cylindre 52 de freinage rend ce mouvement uniforme, c'est-à-dire exempt d'accélé-
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ration. Dans la position limite inférieure, le bras 54 . de butée qui coopère avec lu chariot 11 inférieur actionne le commutateur 56.
Le circuit de l'électro-aimant 51 est ainsi interrompu (fig. 4), la vis sans fin 45 entre en prise avec la roue à vis 46, grâce à l'action du ressort 43, et le chariot 11 inférieur se déplace à nouveau vers le haut.
Au point mort supérieur du chariot inférieur, les circuits des moteurs 59 et 31, du projecteur et de l'arbre de sculpture, respectivement, sont simultanément fermer pur les contacts 55 et 57. Pendant la course de descente du chariot 11 inférieur, lorsque l'outil 21 ne travaille plus, le film continue à passer et l'axe de la sculpture est tourné au moyen ue ce moteur. Le film est avan@é de façon intermittente par le moteur 59. A cet effet, l'excentrique 62 doit effectuer une rotation pour actionner la commande 63 !rochet, afin que cette dernière entre en prise avec le film. Lorsque le circuit de l'électro-aimant 65 est fermé, ce dernier repousse la languette 76 du contact 64 fixé a l'armature 77, hors de l'encoche circonférentielle du disque 75, contre l'action du ressort 69 de compression.
Par suite du déplacement de l'armature, les contacts 66 et 67 sont simultanément fermés et mettent en marche le moteur 59. vendant un tour de rotation du disque 75, le ressort , 69 pousse le levier 64 pivotant contro la circonférence du disque 75 et le moteur est maintenu en marche de cette manière. Lorsque l'encoche circonférentielle du disque se trouve ensuite en face de la languette 76, cette dernière entre en prise avec l'encoche de sorte que la rotation du disque est arrêtée. Au même instant, les contacts 66 et
67 se séparent, en interrompant ainsi le circuit du moteur
59.
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Lorsque 7,'encoche circonférentielle du disque se trouve en face de l'armature 34', l'extrémité de cette dernière s'engage dans l'encoche et arrête la ro- tation de la roue à vis 29, de sorte que les contacts 36 et 37 se séparent et interrompent le circuit du moteur 31, L'opération de sculpture décrite ci-dessus es ensuite ré- pétée sur le contour de finissage de la sculpture.
Il est possible de calculer la durée nécessaire pour la finition de la sculpture tout entière et le dispo- sitif n'a pas besoin d'être surveillé pendant cette durée.
Des signaux acoustiques ou optiques connus peuvent être utilisés pour indiquer la fin de l'opération.