Dispositif de commande électrique pour le réglage de la position d'un objet mobile mû par un moteur La présente invention a pour objet un dispositif de commande électrique de réglage de la position d'un objet mobile mû par un moteur, par exemple d'un arbre tournant, pour l'amener dans une position angulaire choisie par rapport à une position de réfé rence à l'aide de moyens commandés électriquement en réponse à une donnée prédéterminée qui peut être communiquée par un mécanisme de commutation électrique à commande manuelle à un dispositif de réglage situé soit à proximité, soit à distance de l'ar bre, ou par un mécanisme de commutation électri que équivalent commandé par des signaux électriques d'entrée émanant, par exemple,
d'un dispositif de programmation comportant un dispositif d'emmaga sinage de données du genre à cartes perforées, à ruban perforé ou à ruban magnétique. La gamme de réglage de la position angulaire d'un arbre peut s'éten dre soit sur la totalité ou sur une partie d'un arc de 36011, soit sur une distance angulaire égale à un cer tain nombre de tours complets plus un arc de moins de 3600.
De tels dispositifs sont utiles pour effectuer le réglage automatique de la position des vis-mères et organes analogues dans les machines-outils, les distributeurs rotatifs et les organes de commande de réglage d'accord dans les appareils radioélectriques et appareils électroniques analogues.
Un dispositif connu pour le réglage électrique de la position d'un arbre mû par un moteur comprend un premier organe rotatif garni de deux segments électriquement conducteurs et un second organe ro tatif coaxial au premier, coopérant avec lui et garni d'un contact frottant agencé pour parcourir les seg ments précités. Le premier et le second organe sont mécaniquement accouplés l'un à l'arbre dont la posi tion est à régler et l'autre à un élément rotatif, par exemple un arbre de réglage présentant une position angulaire de réglage indicatrice de la position à con férer à l'arbre à régler.
Une plage neutre ou isolée, de largeur au moins égale à celle du contact frottant, sépare les deux extrémités voisines des secteurs pré cités, incorporés chacun dans un circuit de com mande du moteur, ces circuits se fermant par l'inter médiaire du contact frottant et faisant tourner l'arbre à régler l'un dans le sens horaire, l'autre en sens in verse, de sorte que l'arbre tourne dans le sens voulu jusqu'à ce que le contact frottant se trouve en regard de la plage isolée. A cet instant, l'énergie du moteur est coupée, l'arbre à régler occupant la position dési rée. Pour modifier la position angulaire de cet arbre, on déplace l'élément tournant de réglage jusqu'à con férer à la plage isolée la nouvelle position voulue, le cycle décrit ci-dessus se renouvelant alors.
Dans un autre dispositif, semblable au précédent, destiné à entraîner automatiquement un organe rota tif, par exemple le condensateur d'accord d'un récep teur radiophonique, pour lui conférer un certain nombre de positions angulaires prédéterminées, par exemple points de syntonie avec des stations émettri ces sélectées, le contact frottant unique du précédent dispositif est remplacé par une série de contacts frot- tants dont la position est réglable, mais normalement fixe,
et dont l'un quelconque peut être incorporé sé lectivement au circuit de commande de l'énergie du moteur par manoeuvre d'un commutateur sélecteur, par exemple à boutons-poussoirs multiples. Le mode de fonctionnement est le même que dans le cas pré cédent, le circuit de commande de l'énergie, excité, faisant tourner l'arbre à régler, auquel est fixé le pre mier organe portant le secteur, jusqu'à ce que la plage isolée de ce dernier se place en regard du contact frottant excité.
Le dispositif de commande électrique pour le réglage de la position d'un objet mobile mû par un moteur, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif détecteur de position compor tant un premier commutateur qui présente un organe portant une série h de contacts électriques indépen dants et équidistants et un organe frotteur, ces deux organes étant mobiles l'un par rapport à l'autre, de sorte que ledit organe frotteur vient sélectivement en prise avec un desdits contacts équidistants,
un moyen reliant mécaniquement ledit objet mobile au premier ou au second desdits organes pour que la position dudit organe frotteur par rapport auxdits contacts équidistants soit déterminée par la position instanta- née dudit objet mobile, un dispositif de réglage de position comprenant un second commutateur présen tant une série identique n de positions, chacune de celles-ci déterminant une position de réglage diffé rente de l'objet mobile,
ledit second commutateur portant des contacts connectés avec les contacts équi distants dudit premier commutateur de sorte que les dits contacts équidistants soient reliés sous forme de deux groupes en parallèle disposés de part et d'autre d'une position de réglage déterminée dans laquelle l'objet mobile doit être amené, l'emplacement de la dite position de réglage déterminée et les positions desdits groupes de contacts équidistants reliés en parallèle étant différents pour chacune des n posi tions dudit second commutateur, et un dispositif de commande dudit moteur d'entraînement de l'objet mobile,
ledit dispositif de commande comprenant, d'une part, un circuit de commande dans le sens horaire agencé de manière qu'il soit fermé à travers un desdits groupes de contacts équidistants reliés en parallèle et ledit organe frotteur et, d'autre part, un circuit de commande dans le sens antihoraire agencé de manière qu'il soit fermé à travers l'autre desdits groupes de contacts équidistants reliés en parallèle et ledit organe frotteur, de manière à produire un dé placement dudit objet mobile vers une position dans laquelle ledit organe frotteur est aligné sur la position de réglage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 illustre, partiellement et sous une forme très schématique, une première forme d'exécution. La fig. 2 montre schématiquement un dispositif détecteur de position constituant une variante. La fig. 3 est un schéma de montage pratique. La fig. 4 est une vue en perspective d'un disposi tif détecteur de position comportant une série de balais frotteurs.
La fig. 5 montre, en élévation, une variante du dispositif détecteur de position.
La fig. 6 est un schéma de montage partiel, illus trant une variante du montage montré sur la fig. 3, agencée de manière que l'arrivée en position de réglage ait toujours lieu dans un sens donné et que la vitesse de rotation de l'arbre mobile soit modifiée aux différents stades du déplacement vers cette position.
La fig. 7 montre schématiquement un dispositif correcteur d'écarts.
La fig. 8 est un schéma de montage partiel illus trant une variante du montage montré sur la fig. 3, qui présente un autre mode de fonctionnement.
La fi-. 9 est un schéma de montage partiel ana logue à celui de la fig. 8, mais correspondant à encore un autre mode de fonctionnement.
Si l'on considère tout d'abord la fig. 1, on voit en As un premier dispositif détecteur de position, formé d'une plaque de montage fixe 10 en matière isolante, sur laquelle sont montées dix plaquettes en forme de secteurs 11 égaux entre eux, répartis autour d'une broche circulaire 13. A ce dispositif détecteur est associé un premier dispositif de réglage de position, indiqué en Ac, comprenant un commutateur rotatif à dix positions garni d'un bouton de réglage 14 accouplé à un arbre de commutation 15, ce dernier portant une plaque tournante isolante 16 sur laquelle sont montées deux plaquettes de contact incurvées 17 et 18.
Ces dernières coopèrent avec dix contacts fixes équidistants 19, reliés chacun par un conduc teur 20 à l'un des secteurs 11 qui lui est associé. En principe, les deux plaquettes de contact 17, 18 de vraient relier entre eux
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des contacts 19, mais dans l'exemple choïsï, où n=10, on fait en sorte que l'une d'elles, 17, relie entre eux quatre des contacts 19, l'autre plaquette, 18, reliant entre eux cinq des contacts 19, ce qui laisse une plage neutre ou isolée 21 en regard de l'un des contacts 19 pour n'importe laquelle des dix positions de réglage du bouton 14.
La plaquette de contact 17 est connecte, au moyen d'un conducteur 22, de manière à exciter, dans un dispositif de commande d'un moteur sché matiquement indiqué en 50, les éléments voulus pour que le moteur, représenté sous la forme d'un moteur électrique 51 et accouplé à la broche 13 par un train d'engrenages 52, fasse tourner cette broche dans un sens (antihoraire) et, de même, la plaquette de con tact 18 est reliée par un conducteur 23 aux éléments voulus du dispositif de commande 50 du moteur pour faire tourner la broche 13 dans le sens inverse (ho raire) de manière qu'un frotteur 12 atteigne le sec teur 11 correspondant à la plage isolée 21 par le plus court chemin possible.
Les circuits desservant le dispositif de commande se ferment par l'intermédiaire d'un conducteur 24 qui part du frotteur 12.
Pendant le fonctionnement de cet agencement, qui est le plus simple, un circuit de commande du dispositif de commande 50 s'établit, par le conduc teur 24 et le frotteur 12, jusqu'au secteur 11 sur lequel repose le frotteur et atteint, par le contact fixe 19 associé, l'une ou l'autre des plaquettes de contact 17, 18, suivant la position du bouton de ré glage 14, pour exciter l'un des conducteurs 22, 23. Le dispositif de commande du moteur, ainsi excité, fait tourner la broche 13 dans le sens voulu pour rapprocher le frotteur 12 du secteur 11 particulier (neutre) qui est relié au contact fixe 19 situé en regard de la plage neutre 21 prévue sur la plaque tournante 16.
Quand le frotteur 12 atteint ce sec teur de contact 11 particulier, le circuit d'excitation du dispositif de commande se trouve interrompu et la broche 13 s'arrête dans la position angulaire défi nie par la position conférée au bouton de réglage 14. Avec cet agencement le plus simple, et bien qu'on ne l'ait pas indiqué sur le dessin, il faut que la surface de contact du frotteur 12 ait, angulairement, une lar geur égale à celle de chacun des secteurs de contact 11 s'il est nécessaire que les positions finales d'arrêt obtenues après une rotation finale opérée dans l'un ou l'autre sens coïncident ;
même s'il en est ainsi, il est clair que le nombre de positions de réglage sépa rées dont on dispose est limité à un nombre n, qui est le nombre de secteurs de contact 11 prévu sur le dis positif détecteur de position As. Dans l'exemple re présenté, où n=10, les diverses positions de réglage sont réparties à 361, d'intervalle sur un seul tour de la broche 13.
Pour accroître le nombre de positions de réglage séparées et, par conséquent, la précision finalement apportée au réglage de la position de l'objet mobile, tel qu'arbre accouplé au dispositif, on ajoute d'autres dispositifs détecteurs de position et de réglage de po sition, tels que ceux représentés en<I>Ils</I> et Bc, Cs et <I>Cc,
</I> Ds et Dc. La broche 13 du dispositif détecteur de position As est accouplée à la broche l3b du dispo sitif détecteur Bs par l'intermédiaire d'un train d'en grenages réducteur 25 dont le rapport de démulti plication est, dans l'agencement à numération déci male représenté, égal à 10.
Le dispositif détecteur de position Bs est de même accouplé au dispositif détecteur de position Cs par un autre train d'engre nages de rapport de démultiplication égal à 10, con tenu dans un carter 26, le dispositif détecteur de po sition Cs étant encore accouplé au dispositif détec teur de position Ds par un train d'engrenages réduc teurs de rapport égal à 10.
Il est prévu un montage électrique, que l'on décrira plus loin, grâce auquel la commande du moteur 51, par le dispositif 50, est d'abord confiée aux dispositifs de détection et de réglage d'ordre D, jusqu'à ce que leur frotteur 12 atteigne le secteur de contact 11 rendu neutre par réglage, la commande se transmettant ensuite aux dis positifs de détection et de réglage d'ordre C jusqu'à ce que leur frotteur 12 atteigne le secteur de contact 11 rendu neutre par réglage. La commande se trans met encore de manière analogue aux dispositifs de détection et de réglage d'ordre B, par lesquels elle est finalement transmise aux dispositifs de détection et de réglage d'ordre A.
Dans le cas où l'arbre S à régler est, comme repré senté, accouplé directement à la broche 13 du pre- mier dispositif détecteur As, les positions de réglage des dispositifs commutateurs de réglage de position Dc, <I>Cc,</I> Bc,at Ac définissent respectivement des rota tions de 100 tours,<B>10</B> tours, 1 tour et 0,1 tour de l'ar bre par rapport à une position de référence donnée correspondant .au zéro.
Ainsi si les positions conférées par réglage à ces dispositifs commutateurs de réglage sont respectivement 1, 0, 0, 0 et qu'on transforme par réglage cette combinaison en 2, 0, 0, 0, l'arbre à régler S décrit 100 tours, à une précision non infé rieure à 0,1 tour, pour ramener tous les frotteurs 12 des dispositifs détecteurs de position sur les secteurs de contact neutres.
Il est clair que, pour qu'on obtienne un fonction nement correct, il faut que le frotteur 12 du dispositif détecteur de position Cs soit à une distance angulaire inférieure à 1800 de sa position finale avant que la commande du moteur ne lui soit transférée par le précédent dispositif détecteur Ds ; s'il en était autre ment, le sens de rotation de la broche 13c associée (et de l'arbre S qui lui est accouplé) vers le secteur neutre risquerait d'être incorrect ;
par exemple, si la position de réglage à conférer au dispositif de réglage de position associé au dispositif détecteur de position Cs est d'ordre 9 et si la broche 13d du dispositif dé tecteur de position Ds tourne dans le sens positif à partir d'une valeur plus faible, le frotteur 12 du dis positif détecteur de position Cs risque de tourner, non dans le sens positif de la position d'ordre 3, par exemple, aux positions d'ordre 4, 5, 6, 7 et 8 pour atteindre le secteur neutre d'ordre 9, mais en sens inverse, de la position d'ordre 3 aux positions d'ordre 2, 1,
0 pour atteindre le secteur neutre d'ordre 9. Le mouvement simultané de retour du frotteur 12 du dispositif détecteur de position Ds de son secteur de contact neutre à son secteur de contact d'ordre immé diatement inférieur n'a plus d'importance, puisque ce dispositif a maintenant abandonné la commande. Même si le montage est tel qu'il puisse reprendre la commande, il en résultera une instabilité, avec trans ferts répétés de la commande entre les dispositifs de détection et de réglage de position d'ordre D et C.
De même, il faut que le frotteur 12 du dispositif dé tecteur Bs soit à une distance angulaire inférieure à 1800 de sa position finale avant que le dispositif détecteur Cs ne lui transmette la commande, et le frotteur du dispositif détecteur As, à une distance angulaire inférieure à 180,, de sa position finale avant que le dispositif détecteur Bs ne lui transmette la commande.
Avec les trains d'engrenages de rapport égal à 10 utilisés dans le présent exemple, cette condition im plique que le transfert de la commande de l'un quel conque des dispositifs détecteurs à celui d'ordre im médiatement voisin ne saurait avoir lieu tant que le frotteur du dispositif détecteur qui agit momentané ment n'est pas à une distance angulaire inférieure à 180 de la position correcte de réglage final. Si l'on prévoit une marge convenable pour les tolérances d'usinage et le jeu de retour des engrenages et organes analogues, il est bon de prévoir une précision supé rieure à 100.
Dans l'agencement à dix secteurs présentement décrit, chaque secteur de contact 11 couvre une dis tance angulaire de 36,1 ; si on utilise un frotteur étroit et si le transfert a lieu dès que ce dernier atteint le secteur de contact neutre, l'écart minimum sur la position à l'instant du transfert est 180.
On peut réduire cet écart en utilisant un frotteur couvrant une plus grande distance angulaire, par exemple un arc de 160, ou deux frotteurs étroits montés en parallèle et séparés par cette distance angulaire de 160. On ramène ainsi l'écart à la valeur voulue de 100.
Toutefois, on ne peut obtenir cette précision sur le réglage que pour des positions de réglage de DCBA correspondant à 0000, 1000, 2000 ... 9000. Pour des positions de réglage intermédiaires, correspondant, par exemple, à 1700, l'écart à l'instant du transfert de la commande des dispositifs d'ordre D aux dispositifs d'ordre C est très supérieur à la valeur désirée de 100 ou même à l'écart maximum admissible de 180.
On évite cette difficulté en prévoyant un certain nombre de frotteurs à balais ou de jeux de deux balais couvrant une grande distance angulaire et convenablement décalés angulairement l'un par rap port à l'autre et en choisissant alors un frotteur à balais ou un jeu de deux balais propre à assurer le fonctionnement, compte tenu de la position de ré glage du commutateur de réglage du dispositif de réglage de position immédiatement suivant.
Ainsi, si on prévoit dix frotteurs à balais ou jeux de deux balais indépendants, correspondant chacun à un angle au centre relativement grand, par exemple de 16o ou même de 350, chaque frotteur est décalé d'un angle de 3,60 par rapport au précédent.
La fig. 2 du dessin annexé montre schématique ment une variante des dispositifs détecteurs de position Ds, <I>Cs et</I> Bs destinés à être utilisés dans un tel agen cement et dans lesquels chacun des frotteurs uniques 12 prévus dans le dispositif précédemment décrit est remplacé par un frotteur à balais 12 comportant dix paires de balais :
<I>a</I> et al,<I>b</I> et b1 <I>... j</I>et j1, les deux balais de chaque paire étant montés en parallèle et chaque paire étant reliée à l'un des contacts d'un commutateur sélecteur à dix plots 30, dont le bras de commutation réglable est connecté au commutateur de réglage de position du dispositif de réglage immé diatement suivant pour fonctionner conjointement avec lui. Chaque paire de balais, telle que a-al, couvre un arc à peine inférieur à 360 et les paires successives présentent entre elles un décalage angu laire de 3,60.
En ajustant convenablement l'engrène ment des trains d'engrenages accouplés, tels que re présentés en 25 sur la fig. 1, on peut faire en sorte que la paire de balais particulière actionnée sélecti vement par le commutateur sélecteur 30 occupe une position telle que le frotteur à balais associé se trouve au repos dans une position pour laquelle le frotteur accouplé 12 du dispositif détecteur immédiatement suivant soit au voisinage immédiat du secteur de con tact particulier rendu neutre par réglage du dispositif de réglage associé,
c'est-à-dire celui auquel le com mutateur 30 est connecté et asservi.
En prévoyant sur le dernier dispositif détecteur de position As (fig. 1) un frotteur 12 à balais multiples tel que décrit à propos de la fig. 2, on accroît la pré cision obtenue sur le réglage de position final à l'aide du commutateur sélecteur associé 30, qui devient alors un commutateur de réglage indépendant assu rant la subdivision des positions successives, étalées chacune sur 360, de la broche 13 en dix positions successives couvrant chacune 3,6,1.
L'agencement modifié que montre la fig. 2 per met aussi d'obtenir d'une manière simplifiée un ré glage fin de position à l'aide d'un seul jeu de deux dispositifs de détection et de réglage auxquels on ajoute un nouveau commutateur sélecteur 30.
La précision obtenue sur le réglage de position à l'aide de dix frotteurs à balais ou jeux de deux balais angulairement étalés tels que représentés sur la fig. 2 est supérieure à celle qu'il est normalement néces saire d'obtenir et on peut simplifier beaucoup l'agen cement considéré en prévoyant, par exemple, sept frotteurs indépendants angulairement espacés, par exemple, de 7,2 , et en faisant alors en sorte que le sélecteur 30 associé au dispositif suivant de réglage de position opère, parmi ces sept frotteurs,
le choix voulu pour exciter une paire de balais occupant la position voulue par rapport à la broche 13, 13a, 13b ou 13c qui porte les balais.
On voit un agencement de ce genre sur la fig. 3, qui représente aussi un montage que l'on peut prévoir dans le dispositif de commande 50 du moteur pour faire passer la commande d'un jeu de dispositifs dé tecteur et de réglage au jeu suivant pendant l'amenée progressive de l'arbre à régler dans la position angu laire voulue.
Tel que représenté sur la fig. 3, le dispositif com mutateur détecteur de position Ds présente un frot- teur à balais 12x comprenant sept balais étroits indé pendants, angulairement espacés de 7,2o les uns des autres, de sorte qu'ils couvrent un angle de 43,20.
Les secteurs de contacts coopérants 11 sont connectés, de la manière indiquée sur la fig. 1, au dispositif com mutateur de réglage de position Dc associé, bien que le dispositif de commutation de ce dernier soit légè rement différent, étant formé de quatre plaquettes de contact en forme générale de quadrants, reliées deux à deux diamétralement et coopérant avec dix contacts fixes groupés suivant un arc de 1800.
Les sept balais du dispositif détecteur Ds sont reliés chacun à l'une des paires de contacts, voisines et indépendantes, d'un sélecteur 30c à quatorze contacts et à dix positions, mécaniquement accouplé à la broche de manoeuvre 13c du dispositif commutateur Cc de réglage de posi tion. L'organe de commutation rotatif du sélecteur 30c présente deux contacts angulairement espacés propres à relier entre eux les balais de toute paire de balais alternés pris dans les sept balais prévus sur le frotteur 12x du dispositif détecteur de position Ds et qui jouent le rôle d'un balai unique relié à un con ducteur 24.
On peut ainsi utiliser les paires de balais 1 et 3, 2 et 4, 3 et 5, 4 et 6, ou 5 et 7, respectivement agencées pour être utilisées pour les positions d'ordre 0 et 1, 2 et 3, 4 et 5, 6 et 7 et 8 et 9 du dispositif de réglage de position Cc, à raison d'une paire de balais pour deux positions de réglage d'ordres immédiate ment voisins. Les dispositifs détecteurs de position correspondants, Cs, Bs et As, comprennent de même des frotteurs 12x formés de sept balais angulairement espacés.
Les balais des dispositifs détecteurs de posi tion Cs et Bs sont reliés à des sélecteurs analogues, 30b et 30a, à plots multiples, respectivement associés aux dispositifs de réglage de position d'ordre immé diatement inférieur Bc et Ac, tandis que les balais du frotteur 12x prévu dans le dernier dispositif détecteur de position As sont reliés à un sélecteur supplémen taire 30 à plots multiples, indépendant, qui permet d'apporter un supplément de précision au réglage.
Le dispositif commutateur détecteur de position As permet de déterminer la position finale de l'arbre avec une précision de 0,1 tour, soit 36 , un écart de transfert de
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c'est-à-dire 10,8 au maximum. Grâce au sélecteur supplémentaire 30, on peut toutefois multiplier par 5 la précision apportée au réglage par le choix conve nable de la paire qui agit parmi les balais du frotteur 12x du dispositif détecteur de position As.
Les circuits représentés comprennent des relais de commande D/2, C/2, B/2 et A/2 interposés sur les conducteurs 24 qui vont rejoindre la masse à partir de chacun des sélecteurs à balais 30c, 30b, 30a et 30, respectivement, tandis que les conducteurs 22 et 23 partant de chacun des dispositifs de réglage de posi tion<B>De,</B> Cc, Bc et Ac sont connectés à une ligne d'amenée du courant de commande SUP à travers des résistances individuelles, R2 et R1 respectivement. Deux commutateurs dl et d2 associés au relais D/2 assurent respectivement la connexion à d'autres relais E/1 et F/1 soit de deux conducteurs 33 et 32 quand le relais D/2 est désexcité, soit des conducteurs préci tés 23 et 22 quand ce relais D/2 est excité.
De même, deux commutateurs cl et c2 commandés par le relais C/2 assurent la connexion des conducteurs 33 et 32, soit aux conducteurs 23 et 22 arrivant du dispositif détecteur de position Cs, quand le relais C/2 est ex cité, soit à d'autres conducteurs 35 et 34, quand ce relais C/2 est désexcité.
Deux autres commutateurs <I>b 1 et b2</I> commandés par le relais B/2 assurent, d'une manière analogue, la connexion des conducteurs pré cités 35 et 34, soit aux conducteurs 22 et 23 arrivant du dispositif détecteur de position Ils, quand le relais B/2 est excité, soit, quand ce dernier est désexcité, à d'autres conducteurs 37 et 36 aboutissant à deux com mutateurs al et a2, commandés par le relais A/2, qui établissent ou interrompent leurs connexions res pectives avec les conducteurs 22 et 23 du dispositif détecteur de position As. Les relais E/1 et F/2 com mandent respectivement les contacts e1 et<B>f l.</B>
Le contact el détermine l'envoi de courant de commande, à partir de la ligne d'amenée SUP, à un conjoncteur 54 qui applique au moteur d'entraîne ment 51 un courant provoquant sa rotation dans le sens horaire,
le contact f 1 déterminant de même l'en voi de courant de commande de la ligne d'amenée SUP à un conjoncteur 55 qui provoque la rotation du moteur 51 dans le sens antihoraire. Ainsi, selon que c'est l'un ou l'autre des relais E/1 et F/1 qui s'ex cite, le moteur 51 entraîne les arbres à régler soit dans le sens horaire, soit dans le sens antihoraire.
Le fonctionnement de ce dispositif, après toute amenée des dispositifs de réglage de position à une nouvelle combinaison de réglage, est le suivant : à l'origine, les relais D/2, C/2, B/2 et A/2 sont excités par le courant qui passe de la ligne d'amenée SUP à la masse en traversant les dispositifs associés de réglage et détecteurs de position<I>De,</I> Ds, <I>Cc, Cs, Bc,</I> <I>Ils</I> et Ac, As, ainsi que les sélecteurs 30c, 30b, 30a et 30.
La commutation résultante des commutateurs <I>dl, d2</I> provoque l'excitation de l'un ou l'autre - sui vant la position précédemment occupée par le frotteur 12x du dispositif détecteur de position Ds - des re lais E/1, F/1, qui détermine elle-même la rotation de l'arbre S dans le sens horaire (direct) ou antihoraire (inversé), accompagnée du déplacement dudit frotteur 12x vers le secteur de contact 11 sélectivement rendu neutre.
Quand la paire de balais choisie sur le frotteur 12x du dispositif détecteur de position Ds atteint ce secteur de contact neutre 11, le relais D/2 relâche et les circuits commandés par les relais E/1 et F/1 sont connectés, par commutation des commutateurs dl et d2, aux dispositifs de détection et de réglage de position Cs et Cc, le cycle se répétant de manière sensiblement.
analogue pour transférer la commande aux dispositifs suivants de détection et de réglage de position, Bs et Bc, et ainsi de suite, jusqu'au transfert ultérieur de la commande aux dispositifs As et Ac de détection et de réglage de position.
Quand le frotteur 12x du dernier dispositif détecteur de position As s'arrête, la paire de balais sélectée reposant sur le sec teur de contact neutre 11, l'arbre S occupe la position définie par la position conférée par réglage aux qua tre dispositifs de réglage de position<I>De, Cc, Bc, Ac</I> et par le réglage fin du sélecteur 30.
Le déplacement excédentaire imprimé par le mo teur d'entraînement 51 vient normalement se déduire de l'écart sur le transfert. Dans de nombreux cas, il peut être désirable que le dernier stade du déplace ment de l'objet mobile vers la position voulue ait tou jours lieu dans le même sens, car on peut alors com penser l'effet de la course excédentaire imprimée par le moteur et l'écart résultant de ce que le balai- frotteur ou le jeu de deux balais actionné ne s'étend pas sur la totalité du secteur de contact neutre,
ce qui accroît encore la précision d'ensemble obtenue sur le réglage final. Il est également désirable que le dépla cement final ait toujours lieu dans le même sens quand le dispositif est associé à un objet mobile tel qu'une vis-mère, car le jeu de retour de la vis-mère elle-même se trouve alors toujours absorbé dans le même sens.
On peut faire en sorte que ce déplace ment final ait toujours lieu dans le même sens en prévoyant à dessein une course excédentaire quand le déplacement s'effectue dans le sens inverse, de manière qu'une rotation en sens opposé, c'est-à-dire dans le sens choisi pour le déplacement final, soit toujours nécessaire pour parvenir à la position finale de réglage.
Une manière simple de parvenir à ce résultat est illustrée par la fig. 6, qui montre une variante du montage associé aux derniers dispositifs de détection et de réglage de position montrés sur la fig. 3.
Dans cette variante, le dispositif commutateur de réglage de position Ac présente deux plaquettes de contact supplémentaires 56, diamétralement opposées et re liées entre elles, assurant la connexion du secteur de contact choisi pour constituer finalement le secteur neutre au conducteur 22, ceci par l'intermédiaire d'un conducteur 57 et d'un contact normalement ouvert f2, prévu en supplément sur le relais E/1.
Le fonctionnement de cette variante, au cours du stade final du mouvement de réglage est le suivant le sens choisi pour le déplacement final est le sens horaire ou direct.
Si, à l'instant où la commande cesse d'être assurée par les dispositifs Bs et Bc, les balais-frotteurs sélectés du frotteur 12x du dispositif détecteur de position reposent sur ceux des secteurs de contact 11 qui sont reliés, à travers le dispositif de réglage de position Ac, au conducteur 23,
le relais E/1 est excité et le déplacement final dans le sens direct choisi a lieu jusqu'à ce que ces balais-frotteurs reposent sur les plaquettes de contact 56.
Le relais F/1 n'étant pas excité, le contact f2 est ouvert et les plaquettes de contact 56 sont isolées, de sorte que la position finale d'équilibre ou de réglage se trouve atteinte exactement de la manière précédemment dé crite.
Par contre, si à l'instant du transfert de la com mande, les balais-frotteurs choisis reposent sur ceux des secteurs de contact 11 qui sont reliés, à travers le dispositif de réglage de position Ac, au conducteur 22, le relais F/1, excité, provoque le déplacement de l'arbre S dans le sens inverse ou antihoraire et ce dé placement se poursuit même quand les balais sélectés du frotteur 12x atteignent le secteur de contact 11 choisi pour constituer finalement le secteur neutre,
ceci du fait que le contact f2 est maintenant fermé. Le déplacement en sens inverse continue jusqu'à ce que les balais aient franchi le secteur de contact sé- lecté 11, le relais F/1 relâchant alors tandis que le relais E/1 s'excite.
Le déplacement en sens opposé, c'est-à-dire dans le sens direct ou horaire désiré, s'effectue alors jusqu'au retour au secteur de contact 11 sélecté, maintenant isolé du fait de l'ouverture du contact f2. Pour éviter que les deux relais E/1 et F/1 ne s'excitent ensemble quand les balais-frotteurs met tent à la fois à la masse les conducteurs 22 et 23, le conducteur 37 porte un interrupteur<B>f3,</B> normalement fermé,
également placé sous la dépendance du relais F/1. Quand ce dernier s'excite, l'interrupteur f3 s'ou vre et interdit l'excitation du relais E/l.
Un facteur ayant une influence sur le déplacement excédentaire imprimé par le moteur et par conséquent sur la précision du réglage final est la vitesse de dé placement final ; dans un agencement tel que décrit ci-dessus, comportant un certain nombre d'étages assurant l'amenée dans une position de plus en plus voisine de la position de réglage final, on peut faire en sorte que le transfert de la commande d'un dispositif détecteur au suivant assure simultanément une modi fication de la vitesse de l'arbre,
soit grâce à une com- mande électrique convenable du moteur d'entraîne ment, soit par sélection de rapports de démultiplica tion, entre le moteur et l'arbre, tels que la vitesse de déplacement final décroisse progressivement à me sure que l'on approche de la position de réglage final. Un agencement simple permettant d'atteindre ce résultat est également représenté sur la fig. 6, où l'on voit que le moteur 51 est accouplé à la broche 13 et à l'arbre S par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse 58 à trois vitesses.
Cette boîte de vitesse est agencée pour assurer une transmission normale à grande vi tesse, mais peut également assurer une transmission à vitesse moyenne par excitation d'un premier sélec teur de vitesse électromagnétique 59, ou encore une transmission à faible vitesse par excitation d'un se cond sélecteur de vitesse électromagnétique 60.
Le sélecteur de vitesse 60 est commandé par un circuit comportant un contact normalement ouvert a3 placé sous la dépendance du relais A/2 (fig. 3) et une con nexion établie en position normale par un commuta teur b3 commandé par le relais B/2 et les interrup teurs, normalement fermés<I>c3, d3</I> respectivement commandés par les relais C/2 et D/2 (fig. 3).
Le cir cuit de commande du sélecteur de vitesse 59 com prend une connexion établie par la commutation du commutateur b3 et les interrupteurs c3 et d3.
Pendant le fonctionnement de cet agencement, au cours d'un premier stade du réglage, le relais D/2 au moins est excité et en conséquence l'interrupteur d3 est ouvert: ni l'un ni l'autre des sélecteurs de vitesse 59 ou 60 ne peuvent fonctionner et la boîte de vitesse 58 assure la transmission à grande vitesse. De même, au cours du second stade, le relais C/2 au moins est excité, provoquant l'ouverture de l'interrup teur c3, de sorte que la transmission se fait encore à grande vitesse.
Par contre, quand le relais B/2 s'ex cite, il y a commutation du commutateur b3 et les relais D/2 et C/2 étant maintenant désexcités et, par conséquent, les interrupteurs c3, d3 fermés, le sélec teur de vitesse 59, excité, provoque la transmission par la boîte de vitesse 58 à une vitesse moyenne.
Quand le relais B/2 relâche et que le relais A/2 s'ex cite, au cours du stade final, les interrupteurs d3, c3 se ferment, le commutateur b3 reprend sa position nor male et le contact a3 se ferme, excitant alors le sélec- teur de vitesse 60, de sorte que la transmission a lieu à faible vitesse.
Si on le désire, on peut encore assurer une réduc tion progressive de la vitesse au cours du réglage de position d'un dispositif détecteur quelconque, au prix d'une complication supplémentaire, en faisant en sorte que la rotation imprimée par le moteur soit de moins en moins rapide à mesure que le balai-frotteur ou le jeu de deux balais approchent du secteur de contact neutre sélecté.
Un dispositif de commutation détecteur de posi tion comportant une série de balais ou frotteurs est représenté sur la fig. 4, où les frotteurs 12x, par exemple au nombre de sept répartis à intervalles de 7,2-, sont portés par un disque rotatif 40 en matière isolante, rigidement accouplé à la broche 13, ces frotteurs étant alignés de manière à parcourir les di vers secteurs de contact 11 montés sur le corps de support 10a,
fixe mais de préférence susceptible d'un léger réglage de position angulaire sur une plaque de montage 41, ceci grâce à des fentes 42 et à des vis 43. Les frotteurs 12x sont individuellement reliés à des bagues collectrices indépendantes 44 portées par un prolongement de la broche 13 et parcourues par des balais fixes 45, portés par une potence fixe 46 et individuellement connectés aux brins d'un câble de sortie 47 à conducteurs multiples.
La fig. 5 montre une variante de dispositif de commutation détecteur de position propre à consti tuer les dispositifs Ds, Cs, Bs et As et qui comprend un corps 10a, fixe ou susceptible d'un léger réglage de position, sur lequel est monté le groupe circulaire de secteurs de contact 11. Ces derniers entourent un groupe de sept bagues collectrices, circulaires et con centriques 61 d'où partent des connexions allant au commutateur sélecteur 30 associé. Le frotteur coopé rant 62 présente un groupe de sept éléments frotteurs indépendants 12x, reliés chacun à l'intérieur du frot- teur 62,à un balai individuel 63.
Ces divers balais 63 parcourent chacun l'une des bagues collectrices 61. Une telle structure est relativement simple et peut s'obtenir par la technique des circuits imprimés.
Des moyens peuvent aussi permettre de compen ser les faibles écarts introduits par les pièces mécani ques qui assurent le réglage de position. Par exemple, si l'arbre S est une vis-mère, de faibles écarts suscep tibles d'apparaitre entre les différents tronçons de sa longueur peuvent être compensés de manière qu'on obtienne dans l'ensemble, sur la position de l'objet manoeuvré par la vis-mère, une précision comparable à celle que permettent d'obtenir des dispositifs beau coup plus complexes impliquant la mise en #uvre de normes de mesure indépendantes.
L'un des dispositifs permettant d'obtenir cette compensation des écarts dans l'objet 27 à régler comprend une came manoeu- vrée par la broche du dispositif décelant la position de réglage le plus grossier, par exemple du dispositif Ds, le soulèvement assuré par cette came faisant tourner d'un angle faible la partie normalement fixe du dispositif décelant la position de réglage le plus fin, à savoir le dispositif As.
Ainsi, dans le cas où l'organe à régler est une vis-mère d'un, pas de 2,5 mm, un déplacement angulaire de 3,6c, imprimé à la pièce normalement fixe du dispositif détecteur de position As assure automatiquement une correction de 0,025 millimètre. Il est facile d'obtenir un tel déplacement de 3,6 de la pièce fixe du dispositif détecteur par 2,5 mm de soulèvement de la came et,
étant donné qu'un tour complet de la broche du dispositif détec teur de position Ds correspond à la course totale de l'objet à régler sur la vis-mère, cette broche peut pré senter une came de profil propre à compenser tout écart présenté par la vis-mère sur sa longueur.
Sui vant la position de la came et, par conséquent, suivant le tronçon de la vis-mère actionné à un instant donné, on ajuste ainsi légèrement la position de la pièce nor malement fixe du premier dispositif détecteur As pour compenser toute erreur connue introduite par la vis-mère.
La fig. 7 montre schématiquement un agencement correcteur d'écart du genre précité. Le support 10a sur lequel sont montés les secteurs de contact 11 du dispositif de commutation détecteur de position As est agencé pour pouvoir subir un léger déplacement angulaire autour de l'axe de la broche associée 13 portant les frotteurs et il présente une oreille sail lante 65.
La broche 13d associée au dispositif détec teur de position Ds porte un disque présentant un profil de came 66 que parcourt un galet palpeur 67 monté à l'une des extrémités d'un levier articulé 68. L'autre extrémité du levier 68 est accouplée par une tringle 69 à l'oreille 65. Un ressort 70 maintient le galet 67 appliqué sur le profil de came 66.
A mesure que la came 66 tourne pendant la ro tation de la broche 13 et de l'arbre mené S qui lui est accouplé, des tronçons différents du profil de came se présentent ainsi au galet palpeur 67. En donnant à ce profil de came une forme convenable, on peut faire en sorte qu'il imprime au corps 10a le déplace ment angulaire voulu pour corriger tout écart sur la position conférée par le réglage.
Un autre dispositif de correction comprend des moyens pour régler la position angulaire de la paire de balais frotteurs actionnés dans le dernier dispo sitif détecteur de position As en fonction de la posi tion du dispositif de réglage grossier de position, tel que<B>De.</B> 11 est évident que ce dispositif est moins sou ple que le précédent qui comprend une came.
Bien que, dans les agencements décrits jusqu'à présent, le point de réglage ou d'équilibre de chaque dispositif détecteur de position soit défini par la posi tion sélective d'un secteur de contact neutre ou isolé parmi la série de tels secteurs de contact balayés par des frotteurs mobiles par rapport à eux, on pourrait prévoir d'autres agencements, entre autres ceux re présentés sur les fig. 8 et 9.
La fig. 8 montre une variante du montage asso cié aux derniers dispositifs détecteurs de position As et de réglage de position Ac, représenté sur la fig. 3. Les autres étages sont modifiés d'une manière analo gue, qui apparaîtra avec évidence.
Suivant cette variante, on agence le dispositif com mutateur de réglage de position de manière qu'il n'y ait pas de secteur de contact 11 neutre ou isolé dans le dispositif détecteur de position associé As, les sec teurs 11 de ce dernier étant montés en deux groupes de cinq, l'une des séparations entre ces deux groupes (suivant le sens de rotation assigné au dispositif de commande du moteur) représentant la position d'équi libre voulue.
Les relais de commande du moteur E/1 et F/1 (fia. 3) peuvent être reliés comme précédem ment, par des conducteurs 23 et 22 respectivement, chacun à un groupe de secteurs de contact, tandis que le sélecteur associé 30 est agencé pour relier sélecti vement deux balais frotteurs à la masse, à travers les enroulements respectifs d'un relais différentiel A/2. Dans ce cas, on actionne, comme représenté, deux balais frotteurs voisins.
Les circuits d'excitation res pectifs des conjoncteurs 54 de marche directe et 55 de marche inversée comportent maintenant un inter- rupteur normalement fermé fx et une connexion éta blie par le commutateur el, respectivement comman- dés par les relais F/1 et E/1, ainsi qu'un contact f l et une connexion normalement établie par le com mutateur el.
En fonctionnement, le relais E/1 fonctionne seul pour provoquer la rotation en sens direct de l'arbre S quand les deux balais frotteurs actionnés reposent sur le groupe de secteurs de contact 11 qui est relié à tra vers le dispositif de réglage de position Ac au conduc teur 23. De même, le relais F/1 s'excite seul pour pro voquer la rotation en sens inverse de l'arbre S quand les deux éléments frotteurs actionnés reposent sur le groupe de secteurs de contact 11 qui est relié au conducteur 22.
Quand le frotteur 12x atteint la posi tion de réglage pour laquelle seul un balai frotteur repose sur un groupe de secteurs de contact 11, l'au tre balai frotteur reposant sur l'autre groupe de sec teurs de contact 11, les deux relais E/1 et F/1 s'exci tent, les deux conjoncteurs 54 et 55, alors désexcités, arrêtant la transmission du mouvement. Dans ces conditions, le relais A/2, qui ne fonctionne que quand l'un seulement de ses enroulements est excité, relâche et les contacts al, a2 s'ouvrent.
La fig. 9 montre une autre variante du montage des derniers dispositifs détecteur de position As et de réglage de position Ac. Comme dans le cas de la fig. 8, les autres étages, non représentés, subissent la même modification.
Suivant cette variante, les secteurs de contact 11 sont encore répartis en deux groupes de cinq, dont un groupe est incorporé dans le circuit de com mande, l'autre demeurant déconnecté ; l'une des séparations entre les deux groupes représente la posi tion de réglage ou d'équilibre désirée.
Le dispositif de réglage de position Ac est, comme représenté, agencé pour réaliser une connexion avec la masse à travers l'un des enroulements d'un relais différentiel A/2 dont l'autre enroulement reçoit en permanence un courant égal à la moitié seulement de celui par venant aux relais E/1 ou F/1, ceci à travers une ré sistance Rx et à partir de la ligne d'amenée SUP. Les balais séparés réglables du sélecteur 30 sont maintenant reliés aux conducteurs 22, 23.
Pendant le fonctionnement de ce montage, la pré sence de l'un et l'autre des balais frotteurs sélectés sur le groupe de secteurs de contact 11 mis à la masse par le conducteur 24, à travers le relais A/2, fait s'exciter les deux relais E/1 et F/1. De ce fait, les contacts el et f 1 se ferment, excitant le conjoneteur 54 qui provoque la marche directe du moteur 51. Etant donné que l'enroulement de gauche du relais A/2 reçoit maintenant un courant de valeur double des deux relais excités E/1 et F/1, il se met à fonc tionner aussi.
Si les deux balais frotteurs sélectés repo sent sur l'autre groupe de secteurs de contact 11, qui est déconnecté, les deux relais E/1 et F/1 relâchent, ce qui provoque l'excitation du conjoncteur de mar che inversée 55 par les contacts ex et f 1.
Le relais A/2 demeure excité du fait qu'il reçoit du courant à travers la résistance Rx. Quand les balais frotteurs sélectés reposent l'un sur le groupe de secteurs de contact 11 mis à la masse et l'autre sur le groupe déconnecté, l'un des relais E/1, F/1 s'excite et l'autre relâche, de sorte que ni l'un ni l'autre des conjoneteurs 54 et 55 ne reçoit de courant et que le moteur 51 s'arrête. Le relais A/2, recevant maintenant des courants égaux dans ses deux enroulements différentiels, relâche aussi et les contacts al, a2 s'ouvrent.
Bien qu'on ait décrit le dispositif en se référant en particulier à un système de numération décimale, il est évident qu'on peut concevoir des variantes uti lisant d'autres systèmes de numération et de réglage. De même, on pourra utiliser le dispositif décrit pour régler la position d'objets autres que des éléments tournants, par exemple des arbres. On pourra régler la position linéaire d'un objet sur une trajectoire don née à l'aide de dispositifs du genre décrit, en pré voyant une tringlerie de transmission convenable.
De même, bien que dans les dispositifs décrits, on prévoie des frotteurs tournants et des secteurs fixes, on pourra aussi bien utiliser des secteurs tournants et des frot- teurs fixes et diverses autres combinaisons assurant des connexions électriques analogues.
Le dispositif décrit peut être utilisé pour régler automatiquement les cotes données de la position d'une table de travail sous une tête de forage. Dans une telle application, on prévoit deux dispositifs com plets du genre décrit pour régler la position de deux vis-mères qui commandent la position de la table de travail dans deux sens perpendiculaires. Les arbres 15 des divers dispositifs commutateurs assurant le réglage de position peuvent être accouplés à des moteurs d'un genre connu, à action échelonnée suivant des impul sions reçues par ces moteurs, qui recherchent auto matiquement une position particulière indiquée par un signal d'excitation déterminé appliqué à leur en trée.
En variante, on peut obtenir les connexions né cessaires en reliant entre eux les contacts de groupes de relais, dont différentes combinaisons de fonction nement prescrites correspondent aux positions de ré glage voulues. Dans un tel agencement, les connexions entre contacts remplacent les connexions desservant les moteurs actionnant les commutateurs de réglage rotatifs. Les tensions de commande à appliquer à ces moteurs ou relais peuvent être dérivées d'un pro gramme, par exemple d'un ruban perforé dont l'avance, d'étage à étage, est assurée automatiquement à mesure que s'accomplit chaque opération de forage.