Combinateur à programme La présente invention a pour objet un combina- teur à programme destiné à effectuer de manière déterminée des opérations de commutation élec triques de circuits électriques.
Un but de l'invention est de fournir un tel com- binateur de construction unitaire, comprenant une pièce de commande avec différentes pistes pour commander des commutateurs individuels connectés ou pouvant être connectés aux circuits externes.
Le combinateur faisant l'objet de la présente in vention est caractérisé en ce qu'il comprend des commutateurs électriques comportant des bornes connectées ou pouvant être connectées auxdits cir cuits, des dispositifs photosensibles capables, selon leur éclairage, de commuter les commutateurs indi viduellement, une pièce de commande d'éclairage programmée comportant des pistes associées cha cune avec un des dispositifs photosensibles, et des moyens d'entraînement de la pièce de commande pour commander l'éclairage des dispositifs photo sensibles de manière déterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution du combinateur selon l'in vention.
La fig. 1 est une vue en perspective de la pre mière forme d'exécution.
La fig.2 est un schéma général de cette forme d'exécution.
La fig.3 est une vue en plan d'un organe de commande représenté à la fig. 1.
Les fig.4 et 5 sont des schémas électriques de circuits que comprend cette forme d'exécution.
La fig.6 est une vue en perspective de la se conde forme d'exécution. La fig.7 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un organe que comprend cette forme d'exécution.
La fig. 8 est une vue en perspective de la troi sième forme d'exécution.
La fig.9 est une vue partielle, à plus grande échelle, d'un organe que compred cette forme d'exécution, et la fig. 10 est une vue partielle d'un organe de commande d'une forme d'exécution non représentée. Le combinateur représenté aux fig. 1 à 5 com prend un coffret contenant cinq séries de contacts de commutateurs pour effectuer des opérations de commutations dans des circuits externes non repré sentés.
Les séries de contacts sont commandées individuellement par cinq dispositifs photosensibles disposés dans le coffret et éclairés par des lampes portées dans le couvercle du coffret à travers un disque de commande d'éclairage à programme com portant cinq pistes, chaque piste commandant l'éclairage d'un des dispositifs photosensibles.
Le combinateur est agencé pour commander cinq séries séparées d'opérations de commutation selon une manière déterminée. A cette fin, il comprend cinq canaux 1, 2, 3, 4 et 5. Chaque canal de com mande comprend une source lumineuse sous forme d'une lampe électrique 11 de 12 volts et 2,2 watts, un dispositif photosensible sous forme d'un photo- transistor 12, un circuit amplificateur et déclen cheur 13 et un relais 14 connecté de façon à com mander quatre commutateurs sous forme de séries de contacts mécaniques 15, 16, 17 et 18. Les cir cuits externes qui doivent être commutés par le combinateur à programme sont connectés à ces commutateurs par des bornes.
A la fig. 2, la source de lumière est représentée schématiquement par un seul bloc et non par des lampes électriques sé parées. Une piste modificatrice de lumière 21 est disposée entre la lampe 11 et le phototransistor 12 et le combinateur comprend cinq pistes de ce type 21, 22, 23, 24 et 25 associées respectivement aux cinq canaux. Une autre piste 26 modificatrice de lumière est associée à un phototransistor 12a dont le rôle sera envisagé plus loin. Toutes les pistes sont portées sur une pièce de commande commune constituée par un disque 19 circulaire en matière transparente rigide.
Le disque est agencé pour tourner autour de son axe sur un arbre 27 entraîné par un moteur synchrone 28 à vitesse constante, du type utilisé dans les pendules élec triques, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages de réduction non représenté. Les six pistes sont circulaires et concentriques avec le disque et es pacées radialement les une des autres. Les six phototransistors sont montés au-dessous du disque dans des positions radiales fixes par rapport à l'axe de ce disque. Quand le disque tourne, chaque piste se déplace à travers la trajectoire lumineuse entre la lampe électrique et le phototransistor associé à celle-ci. Chaque piste comporte au moins une partie 29 opaque à la lumière et au moins une par tie 31 permettant la transmission de cette lumière (fia. 3).
Les parties opaques 29 sont constitutées par des caches opaques disposés sur les parties appropriées des pistes, et les parties transparentes <B>31</B> sont constituées par des parties sans cache du disque transparent. L'espace annulaire entre des pistes adjacentes est également masqué par une matière opaque pour empêcher une transmission de lumière à travers le disque entre les pistes, ladite matière opaque n'étant pas représentée à la fia. 3.
Les lampes 11 de 12 volts sont sous-voltées à 6 volts pour accroître leur durée de vie.
Dans chaque canal, l'arrangement du photo- transistor 12, du circuit amplificateur et déclen cheur 13, du relais 14- et des commutateurs 15 à 18 est tel que lorsque le phototransistor est éclairé les commutateurs occupent une position en , et lorsque le phototransistor n'est pas éclairé les commutateurs sont tous placés dans l'autre position hors .
Les circuits 13 associés aux divers canaux sont identiques. Chacun comprend (fia. 4) des résistances RI, R2, R3, R4, R5 et R6, des condensateurs Cl et C2, un redresseur métallique MRl et le relais 14.
Une unité d'alimentation 32 fournit un courant continu de puissance pour les circuits déclencheurs et amplificateurs et une tension alternative de 6 volts pour les lampes 11. Cette unité 32 comprend un transformateur principal T, un pont redresseur métallique 33 et un circuit filtre comprenant une résistance R7 et des condensateurs C3 et C4.
Des moyens de commande du mouvement 34 (fia. 2 et 5) sont utilisés pour commander le mouve ment du disque de façon qu'il tourne d'une ma- nière continue à une vitesse déterminée ou, alter nativement, effectue une révolution à une vitesse déterminée et s'arrête ensuite. Ces moyens 34 com prenant une lampe 11a, le phototransistor 12a et un circuit déclencheur et amplificateur 13a, cha cun de ces éléments étant identiques à l'élément correspondant des canaux de commutation. Un re lais 14a du circuit amplificateur commande un commutateur bipolaire 35 comprenant des contacts B/1 et B/2. Un autre relais 36 commande un se cond commutateur bipolaire 37 comprenant des contacts A/1 et A/2.
On voit à la fia. 5 que ces commutateurs bipolaires 35 et 37 cont connectés en parallèle pour commander le moteur 28. Le circuit de commande du moteur comprend aussi un condensateur C5 et une résistance R8. Un commu tateur bipolaire à main 38 peut prendre trois posi tions 39, 41 et 42. Dans la position centrale 41, il coupe la source d'alimentation du moteur 28. Dans les deux autres positions, la position supérieure 39 et la position inférieure 42, il relie la source d'ali mentation au moteur. Ce commutateur est solli cité dans le sens de la position supérieure 39 à la position de coupure 41.
Le fonctionnement des moyens de commande du mouvement est le suivant. La piste 26 de commande du moteur sur le disque est transparente à l'ex ception d'une petite partie opaque 30 (fia.<B>3)</B> dis posée sur la piste de façon à passer à travers le trajet lumineux entre la lampe lla et le photo- transistor 12a dans la zone pour laquelle on désire arrêter le mouvement du disque à la fin d'une révolution. L'interrupteur 38 est laissé normalement dans la position de coupure 41.
Quand le photo- transistor 12a n'est pas éclairé, les relais 14a et 36 sont au repos et les contacts B/1, B/2, A/1 et A/2 sont dans la position représentée à la fig.5 dans laquelle ils coupent la source d'alimentation du moteur. Pour amorcer une simple révolution du disque, l'interrupteur 38 est momentanément placé dans la position supérieure 39. Le relais 36 est alors excité, de sorte que les contacts A/1 et A/2 commutent, le contact A/2 constituant un contact d'auto-maintien pour le relais 36 et le contact A/1 mettant en marche le moteur 28. Le relais 36 reste ainsi excité quand le commutateur 38 est libéré et retourne dans sa position moyenne 41.
Quand le disque commence à tourner et que la partie opaque de la piste se déplace à distance du transistor I2a de sorte que ce dernier est éclairé, le circuit dé clencheur et amplificateur 13a associé excite le re lais 14a. Le contact B/1 en parallèle avec le con tact A/1 est alors commuté pour maintenir l'alimen tation au moteur 28, alors que le contact B/2 commute pour désexciter le relais 36, de sorte que les contacts A/1 et A/2 reviennent à la position initiale représentée à la fig.5. L'alimentation au moteur passe alors par le contact B/1 qui main tenu en position par le relais 14a excité sous la commande du phototransistor 12a.
Quand le disque achève une révolution, l'éclairage du phototran- sistor 12a est supprimé, le relais 14a revient au repos et le moteur 28 s'arrête, amenant le disque au repos à la fin du cycle.
Quand le disque 19 doit tourner de façon conti nue pendant un certain nombre de cycles, le commu tateur 38 est déplacé dans la position inférieure 42. Dans cette position le moteur 28 est excité directement depuis la source d'alimentation par le commutateur 38 en position 42. Le disque tourne alors jusqu'à ce que le commutateur 38 revienne dans sa position de coupure 41. Le commutateur 38 constitue donc un moyen pour doubler la com mande automatique du mouvement du disque assu rée par la piste de commande sur le disque, le phototransistor 12a, le circuit déclencheur et ampli ficateur associé et les relais 14a et 36.
Il est évident que les périodes pendant lesquelles les commutateurs de chaque canal sont dans les positions en et hors , respectivement, dépendent à la fois de la vitesse de rotation du disque et de l'arrangement des parties transparentes et opaques des pistes. Dans l'exemple particulier représenté à la fig.3, en supposant que le disque de commande 19 tourne à raison d'un tour par heure dans le sens anti-horaire en regardant cette figure, au-devant de la - rangée des phototransistors, les commutateurs des divers canaux sont programmés de la façon suivante
EMI0003.0005
canal <SEP> 1 <SEP> <SEP> hors <SEP> 10 <SEP> nui, <SEP> en <SEP> <B> <SEP> 50</B> <SEP> mn
<tb> canal <SEP> 2 <SEP> <SEP> en <SEP> 8 <SEP> mn,
<SEP> hors <SEP> 20 <SEP> mn <SEP> <SEP> en <SEP> 32 <SEP> mn
<tb> canal <SEP> 3 <SEP> <SEP> en <SEP> <SEP> 8 <SEP> mn, <SEP> <SEP> hors <SEP> <SEP> 7 <SEP> mn <SEP> en<B> </B> <SEP> 35 <SEP> mn
<tb> hors <SEP> <SEP> 10
<tb> canal <SEP> 4 <SEP> <SEP> en <SEP> <SEP> 15 <SEP> mn, <SEP> hors <SEP> 15 <SEP> mn <SEP> <SEP> en <SEP> <SEP> 30 <SEP> mn
<tb> canal <SEP> 5 <SEP> en. <SEP> <SEP> 3,5 <SEP> mn, <SEP> <SEP> hors <SEP> <SEP> 3,5 <SEP> mn <SEP> ces <SEP> périodes
<tb> se <SEP> répétant. Les diverses valeurs des composants représentés aux fig.4 et 5 sont les suivantes.
Unité d'alimenta tion: transformateur T, primaire 200 à 250 volts, secondaires 30 et 6 v, R7 100 ohms, C3, C4 500 microfarads ; circuits déclencheurs et amplifica teurs: phototransistor 12 Mullard OPC 71, VTl, VT2 Mullard type CC72, Rl 22000 ohms, R2 2700 ohms, R3 10000 ohms, R4 100000 ohms, R5 20 ohms, R6 10000 ohms, MRI Mullard type OA 81, Cl 0,1 microfarad, C2 4 microfarads,
résistance de l'enroulement du relais 14 620 ohms ; circuit de commande du moteur: C5 16 microfarads, R8 500 ohms, résistance de l'enroulement du relais<B>36620</B> ohms.
Le combinateur qui vient d'être décrit est avan tageux par sa simplicité de construction et de fonctionnement. Le programme est introduit dans le combinateur par l'arrangement des caches consti tuant les parties opaques 29 sur le disque 19. Par tant d'un disque dont toutes les pistes sont trans parentes et non masquées, 1P programme désiré peut être inscrit sur le disque en rendant opaques les parties nécessaires de chaque piste, par exemple au moyen d'une encre ou d'une teinture à séchage rapide ou de rubans adhésifs. Différents disques sont facilement interchangeables et le programme de chaque disque peut être modifié à volonté en grat tant les parties opaques des pistes et en ajoutant d'autres parties opaques sur les parties transparentes.
Le moteur synchrone est monté sur un pont. La durée d'un cycle du programme peut être ainsi facilement modifiée en retirant le pont et en le remplaçant par un autre.
Alternativement, la durée d'un cycle du pro gramme peut être facilement réglée en modifiant l'engrenage entre le moteur et le disque, ou en uti lisant un moteur à vitesse variable. La durée d'un cycle d'opérations peut être comprise dans des limites largement différentes, par exemple de quel ques secondes à une semaine. On peut utiliser d'autres moyens d'entraînement, par exemple un mécanisme sensible à la température agencé pour commander la position de la pièce de commande de l'éclairage, et ainsi les opérations de commutation sont placées sous la dépendance de la température.
Le combinateur représenté à la fig. 6 diffère du précédent en ce qu'il comprend une pièce de com mande programmée 60 cylindrique, cette pièce étant représentée aussi à la fig. 7. La pièce de com mande peut avoir un nombre quelconque de canaux ou de piste, par exemple 10, 15, 20 ou 25, pour un nombre correspondant de séries de contacts, chaque canal étant capable d'emmagasiner jusqu'à 360 opérations par cycle alors que la durée du cycle peut être choisie parmi trente-deux durées différentes, de 8 secondes à une semaine.
Alter nativement, le tambour peut être entraîné à vitesse variable, déplacé pas à pas par un moteur approprié et un dispositif de transmission ou mis en rotation par un entraînement flexible à partir d'un organe de sortie sur une partie de l'équipement à commander. On peut aussi utiliser comme source de mouvement un moteur à accumulateur d'une durée de fonc tionnement de 9 ou de 36 heures.
Tous les tableaux de circuits imprimés et les re lais peuvent être du type à fiches, facilitant l'accès et l'inspection du combinateur.
Quand un programme pour un procédé est ache vé, le tambour peut être modifié avec un minimum d'effort pour donner un nouveau programme adapté à un autre procédé. Si le premier procédé doit être repris, par exemple plusieurs mois plus tard, le tambour peut être emmagasiné avec son programme. Comme le coût d'un tambour est négligeable, on peut disposer d'une bibliothèque de programmes pouvant être utilisés chacun à un moment donné, la préparation du programme pour chaque procédé ne devant se faire qu'une fois.
Le combinateur à programme de la fig. 8 utilise une pièce de commande de l'éclairage sous forme d'une carte 70 (voir aussi fig. 9). Il fonctionne sur le même principe d'emmagasinage de l'information par disposition de caches sur des pistes transparentes et il est particulièrement approprié aux industries habituées aux cartes planes pour emmagasiner des programmes.
Le combinateur de la fig. 8 comprend une tête de lecture comportant des galets de frottement pour déplacer une carte à la vitesse de lecture et pour la ramener rapidement à son point de départ à la fin d'une cycle. Les cartes 70 peuvent être en matière plastique et imprimées de façon à présenter 10 ou 20 pistes parallèles, chaque piste étant masquée par un ruban pour donner jusqu'à 12,5 opérations par centimètre de carte. La durée du cycle peut être sélectionnée en choisissant l'une de quinze vitesses, la vitesse standard étant de 0,635 cm/minute, soit une heure pour un programme complet.
Ce combinateur présente quatre modes de fonc tionnement: (1) entraînement normal pendant tout le programme et arrêt; (2) entraînement normal, retour rapide et arrêt; (3) entraînement normal, retour rapide, entraînement normal, etc., de façon continue, (4) entraînement normal, entraînement in verse, entraînement normal, etc., de façon continue, avec lecture d'un canal à chaque passage dans des sens alternés.
Ce combinateur est à fiches et tout modèle peut être rapidement remplacé par un autre présentant une vitesse de fonctionnement différente.
On peut aussi emmagasiner l'information sur des cartes opaques dans lesquelles des trous perforés dans la matière de base déterminent les périodes de commutation.
La fig. 10 montre une pièce de commande pour un combinateur non représenté, cette pièce étant constituée par une courroie flexible sans fin.
Les dispositifs photosensibles, les circuits déclen cheurs et amplificateurs et les moyens de commande de l'éclairage ne sont pas décrits et peuvent être quelconques.
On peut incorporer tout nombre approprié de canaux programmés indépendants dans le combina- teur à programme. On peut évidemment utiliser aussi, au lieu des quatre commutateurs unipolaires décrits dans chaque canal du combinateur selon les fie. 1 à 5, un nombre quelconque de commutateurs assurant toute fonction désirée.