EP0390649B1 - Dispositif et procédé de reconnaissance de position instantanée de pièces mécaniques actionnées par un moteur pas à pas - Google Patents
Dispositif et procédé de reconnaissance de position instantanée de pièces mécaniques actionnées par un moteur pas à pas Download PDFInfo
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- EP0390649B1 EP0390649B1 EP90400776A EP90400776A EP0390649B1 EP 0390649 B1 EP0390649 B1 EP 0390649B1 EP 90400776 A EP90400776 A EP 90400776A EP 90400776 A EP90400776 A EP 90400776A EP 0390649 B1 EP0390649 B1 EP 0390649B1
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- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B17/00—Franking apparatus
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- G07B2017/00516—Details of printing apparatus
- G07B2017/00524—Printheads
- G07B2017/00548—Mechanical printhead
Definitions
- the invention relates generally to the recognition of the instantaneous position of several mechanical parts capable of being moved linearly in increments by means of a stepping motor.
- the invention relates very particularly to franking machines, which include racks of setting of value, arranged on the printing drum.
- the recognition system is based on the concealment of a plurality of parallel beams by a coded screen when a key is lowered. Such a system only allows position recognition of one key at a time, and cannot be adapted to the position recognition of contiguous racks with linear displacement which would simultaneously obscure the plurality of beams and blur the recognition of coded screens.
- the object of the invention is therefore to propose new recognition methods and devices, free from the aforementioned drawbacks and particularly suitable for a franking machine of the type under consideration.
- the invention achieves its object by proposing a device and a method for recognizing instantaneous positions of several contiguous mechanical parts capable of being moved linearly in increments by means of a stepping motor between a starting position and a position. of arrival,: according to the appended claims 1 and 5, the preamble of which is formed on US-A-4,224,603.
- the invention provides a static optical sensor of the position of the mechanical parts.
- modify flag is meant a member capable of interposing, during the movement of the mechanical part to which it is linked, in the radiation beam emitted from a given emitter and directed towards its associated receiver, and of modifying the radiation received on the receiver in a detectable manner.
- the flags will be simply opaque, so that the change observed will be an absence of radiation.
- the flags could also be reflective; it will then be understood that the arrangement of the transmitters and receivers "on both sides” of the flag positions should not be interpreted in a geometrically strict manner, but is rather based on the notion of beam path before and after its incidence on the flag.
- the radiation used will advantageously be light radiation emitted, for example, by light-emitting diodes.
- the flags of all the pieces are aligned on the same radiation path, each time the pieces are in analogous positions.
- Such an arrangement saves considerable space in the immediate environment of the printing drum.
- the device of the invention incorporates means for checking the recognition carried out.
- control means also comprise means controlling the step-by-step advance of the motor, at least in packs of a predetermined number of steps.
- means are provided for initializing the mechanical parts to a reference position, which act in response to a negative control carried out by the control means.
- the operation of moving the pieces to the arrival position can then resume from this reference position for which it has been possible to restore the agreement between actual position and position read by the optical sensor.
- the different means of recognition and control include appropriate software managing the various operations which will be described in more detail below, the production of such software being within the immediate reach of those skilled in the art depending on the indications. data above and below.
- FIG. 1 shows four contiguous longitudinal rods 1a, 1b, 1c, 1d carrying racks, by means of which they can be engaged with at least one toothed wheel forming part of a development device 2.
- rods also carry racks meshing with the obliterator's print wheels.
- the enhancement device 2 comprises means, acting in response to the display of a value on the keyboard 3, so that the toothed wheel successively selects the rods 1 to be moved, then, after each selection of rod 1, indexes the latter in a position corresponding to the number chosen between 0 and 9. by a translational movement of the rod following a rotation of the toothed wheel.
- a stepping motor 4 drives the toothed wheel in its selection and indexing movements.
- the position of the rods 1 (and therefore the associated racks) is identified by means of an optical sensor with drop shadows provided in the area of the free ends of the rods.
- the rods 1a, 1b, 1c, 1d carry at their end a flag 5a, 5b, 5c, 5d opaque to light rays, slightly offset (above or below) from the level of the four rods.
- each side of all the rods there is on each side of all the rods 1, respectively a strip D of emitting diodes D0 to D9 supplied by a suitable source 6, and a strip of phototransistors P0 to P9 .
- Each segment D i P i where i is between 0 and 9, is orthogonal to the rods 1, and corresponds to one of the possible positions of the rods 1.
- the diodes D i emit light beams F i directed towards the bases of the phototransistors P i opposite.
- Diaphragms 8 collimate the beams F i to avoid stray rays and reflections specular. If no flag 5 intercepts the beam F i , this excites the base of the phototransistor P i . On the contrary, if a flag is interposed on the path of the beam F i , the phototransistor P i is not lit.
- An electronic unit 7 receives the signals from the phototransistors P i and can, by detecting the coupled beams, control the value V d V c V b V a corresponding to the position of the rods 1.
- the optical sensor of the invention therefore allows easy control of the position of the rack rods to ensure that the actual position corresponds to the desired value.
- the sensor of the invention gives the greatest satisfaction with regard to the simplicity of operation, the robustness and the compactness (allowing accommodation on the main shaft of the franking machine), it leaves an ambiguity of reading. global since it is not determined which rod has the flag to intercept a given beam. A global reading does not distinguish the value 8735 from 8537.
- optical sensor of the invention is accompanied by meticulous reading and control software making it possible to overcome these possible ambiguities.
- the selected stepping motor is of the type in which the torque is inversely proportional to the speed, and where the step n is only executed if the step of order n -1 has been taken.
- the stepper motor makes a revolution in 100 steps.
- An encoder disc with 10 slots is attached to its motor shaft, thus making it possible to count packets of 10 steps.
- V d1 V c1 V b1 V a2 the old value and V d2 V C2 V b2 V a1 the new value.
- R at V a1 - V a2
- R b V b1 - V b2
- vs V c1 - V c2
- R d V d1 - V d2 that is, the differences between the numbers of the same order of the two values.
- FIG. 2 shows the principle of successive positioning of the four racks 1a, 1b, 1c, 1d, according to tests on the values R a , R b , R c , R d .
- FIG. 3 details the operations performed at the start of the program, and the installation of the first rack, it being understood that the installation of the following racks is done in a very similar manner.
- This phase E0 begins with a test (step 107) on the value of R a ; if it is zero, we go to phase E1. Otherwise, calling the selection register (step 108) makes it possible to select the rack 1a, by advancing 10 steps.
- the electromagnet controlling the engagement of the rack is placed in the working position (step 109), which is checked by a first limit switch cell (step 110): if the positioning n is not completed after a set time, for example 10 ms, an S / I command is generated.
- the selected rack 1a is indexed by an increment of 10 steps (step 111), then the old value is updated (step 112) to an intermediate value V d1 V c1 V b1 V a'1 ' where V a'1 differs by one with the previously saved digit (to correspond to the value designated by the rack incremented by 10 steps).
- a check is made (step 113) of the optical sensor, which must read a value corresponding to the new updated value.
- a new calculation of R a updated, is made and a test 114 on the discounted value of R a makes it possible to renew the incrementation as long as a zero difference is not obtained.
- the electromagnet is deactivated (step 115) with a control loop 116 similar to control 110 (but using a second limit switch cell).
- the new intermediate value V. I V d1 V c1 V b1 V a2 is calculated (step 117), which is checked by the optical sensor (step 118). If the control is positive, this value is compared to the new VA; if they are identical, the enhancement is complete, we can replace in memory the old value AV by the new value NV (step 120) and go to the final phase E4. If they are different, we go to phase E1 of selection and indexing of the next rack.
- the chosen enhancement program ensures that despite any ambiguities in reading the optical sensor of the invention, the enhancement can be carried out without error.
- An originality of the chosen program is the systematic recourse to stopping and to a new initialization in the event of a malfunction appearing during the enhancement program (errors detected by the encoder disc or the optical sensor).
- the chosen concept is to put all the racks in position 0000 in a certain way.
- the speed of the motor is first reduced in order to give it a maximum torque allowing it to overcome any resistance to the hard points encountered, which can be the cause of the noted malfunction (for example, dried ink, etc.).
- the first slot of the encoder disc is then sought. We then take -40 steps. Thus, whatever the position of the selection carriage, the number of steps is greater than or equal to what is necessary to return to the starting position; we are sure to be in position "start selection" and to be synchronous with the slots of the encoder disc (we recall that by constructive assumption, it has a slot every ten steps and that it takes 100 steps to perform a rotation complete).
- the first rack 1a is selected using a +10 pack. It is indexed to the value 9 by a package of +90 steps. Thus, whatever the actual index of the rack 5a, it is certain to go to a stop which is tested. We test if we are simultaneously facing a slot on the encoder disc. If the two tests are positive, the rack 5a is indexed to value 0 by a rotation of -90 steps of the stepping motor.
- the selection slide is returned to the starting position and a test is made using the optical sensor that the value read is indeed 0000.
- the initialization process is repeated five times. If the five attempts are unsuccessful, we can consider that we are dealing with a fatal failure, which cannot be remedied by the initialization process.
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Description
- L'invention concerne de façon générale la reconnaissance de la position instantanée de plusieurs pièces mécaniques susceptibles d'être déplacées linéairement par incréments au moyen d'un moteur pas-à-pas.
- D'une façon plus particulière, l'invention concerne tout spécialement les machines à affranchir, qui comportent des crémaillères de pose de valeur, disposées sur le tambour d'impression.
- Il est important de s'assurer que la position réelle des crémaillères, dont dépendra la valeur imprimée, est bien la position choisie.
- Dans le cas des machines à affranchir où la pose de valeur s'effectue manuellement à l'aide de molettes (cf. le document US-A-4 090 063), le risque d'erreur n'est pas élevé ; on peut résoudre ce problème de reconnaissance à l'aide de capteurs magnétiques entourant le tambour d'impression ou son arbre, et procédant à la détection pendant un tour dudit tambour ; l'ordre d'impression n'est valide que si la reconnaisance est positive.
- Dans les machines à affranchir plus perfectionnées, du type de celles que décrit le document US-A-4 723 486 dont on incorpore ici l'enseignement par référence, la mise en valeur se fait à l'aide d'un clavier. Il est alors nécessaire d'avoir une interface entre le clavier et les crémaillères ; cette interface est constituée par un moteur pas-à-pas permettant le choix de la crémaillère (sélection) et sa translation mécanique à une position dépendant du chiffre compris entre 0 et 9 choisi au clavier pour la décade concernée (indexation).
- Dans une telle machine, où plus d'éléments relativement incertains entrent en jeu dans la chaîne reliant la pose de la nouvelle valeur par l'opérateur et les positions réellement prises par les crémaillères, le problème d'une reconnaissance, d'une vérification des positions des crémaillères se pose avec une insistance accrue. De plus, la probabilité d'incident rend souhaitable d'effectuer cette reconnaissance dans les plus brefs délais après la mise à valeur, et, en tout cas, avant la mise en rotation du tambour d'impression. De ce fait, il n'est pas possible d'utiliser dans une machine de ce type des capteurs magnétiques simples dont le principe de détection est généralement fondé sur le déplacement des objets à détecter.
- On a proposé dans le document US-A-4 224 603 (= FR-A-2 354 592) un repérage absolu efficace des crémaillères. Cependant, ce repérage nécessite pour chaque crémaillère la présence de plusieurs capteurs de proximité, adjacents à la crémaillère concernée. L'ensemble des capteurs et leur câblage occupe donc au-dessus des crémaillères une place non négligeable qu'il serait heureux de pouvoir réduire.
- On connaît par ailleurs, grâce au document GB-A-2 194 842 un dispositif permettant le repérage d'une seule crémaillère grâce à un jeu de fentes placées sur le trajet de deux faisceaux lumineux. Comme il faut nécessairement de part et d'autre de la crémaillère concernée deux émetteurs de faisceau et deux récepteurs de faisceau, on conçoit que l'adaptation d'un tel système à une machine à quatre crémaillères, comme c'est le cas le plus courant, entraînera un volume important, soit en largeur, soit en hauteur, selon le dispositif qu'on adoptera.
- Enfin, on signalera pour mémoire le document CH-A-386 454 qui ne concerne pas la reconnaissance de position de pièces à déplacement linéaire, mais celle de pièces pivotantes telles que des touches de clavier de machines à écrire. Le système de reconnaissance est fondé sur l'occultation d'une pluralité de faisceaux parallèles, par un écran codé lors de l'abaissement d'une touche. Un tel système ne permet la reconnaissance de position que d'une touche à la fois, et ne peut être adapté à la reconnaissance de position des crémaillères contiguës à déplacement linéaire qui occulteraient simultanément la pluralité de faisceaux et brouilleraient la reconnaissance des écrans codés.
- Le but de l'invention est donc de proposer de nouveaux procédé et dispositif de reconnaissance, exempts des inconvénients précités et particulièrement adaptés à une machine à affranchir du type considéré.
- L'invention atteint son but en proposant un dispositif et un procédé de reconnaissance de positions instantanées de plusieurs pièces mécaniques contiguës susceptibles d'être déplacées linéairement par incréments au moyen d'un moteur pas-à-pas entre une position de départ et une position d'arrivée, :
conforme aux revendications annexées 1 et 5, dont le préambule est formé sur US-A-4 224 603. - Ainsi, l'invention propose un capteur optique statique de la position des pièces mécaniques.
- Par "drapeau modificateur", on entend un organe susceptible de s'interposer, lors du déplacement de la pièce mécanique à laquelle il est lié, dans le faisceau de rayonnement émis depuis un émetteur donné et dirigé vers son récepteur associé, et de modifier le rayonnement reçu sur le récepteur d'une manière détectable. D'une manière générale, les drapeaux seront simplement opaques, de sorte que la modification observée sera une absence de rayonnement. Les drapeaux pourraient également être réflecteurs ; on comprendra alors que la disposition des émetteurs et des récepteurs "de part et d'autre" des positions de drapeaux ne doit pas s'interpréter de manière stricte géométriquement, mais est plutôt fondée sur la notion de trajet de faisceau avant et après son incidence sur le drapeau.
- Le rayonnement utilisé sera avantageusement un rayonnement lumineux émis, par exemple, par des diodes luminescentes.
- Ainsi, selon l'invention, particulièrement bien adaptée aux machines à affranchir (les pièces mobiles étant alors les crémaillères de mise à valeur), les drapeaux de toutes les pièces sont alignés sur le même trajet de rayonnement, chaque fois que les pièces sont dans des positions analogues. Une telle disposition permet un gain de place considérable au niveau de l'environnement immédiat du tambour d'impression.
- Cependant, selon cette disposition, la correspondance entre l'indication globale donnée par les récepteurs, et la position réelle des crémaillères n'est plus univoque : deux positions différentes de l'ensemble des pièces mobiles peuvent dans certaines configurations donner une même lecture par le capteur optique.
- C'est pourquoi dans les cas où une telle ambiguïté pourrait constituer un handicap, et c'est bien le cas des machines à affranchir, le dispositif de l'invention incorpore des moyens de contrôle de la reconnaissance effectuée.
- Le principe de ces moyens est qu'on effectue pièce après pièce des reconnaissances dans toutes les positions intermédiaires entre les positions de départ et d'arrivée. On comprendra que plus on effectuera de reconnaissances intermédiaires, moins il y a de risque que tous ces contrôles portent précisément sur des situations ambiguës et qu'un dysfonctionnement reste inaperçu au bout de plusieurs contrôles.
- Par sécurité complémentaire, les moyens de contrôle comprennent également des moyens contrôlant l'avance pas-à-pas du moteur, au moins par paquets d'un nombre de pas prédéterminé.
- Selon une caractéristique importante de l'invention, il est prévu des moyens d'initialisation des pièces mécaniques à une position de référence, qui agissent en réponse à un contrôle négatif effectué par les moyens de contrôle. L'opération de déplacement des pièces vers la position d'arrivée peut alors reprendre à partir de cette position de référence pour laquelle on a su rétablir la concordance entre position réelle et position lue par le capteur optique.
- Les différents moyens de reconnaissance et de contrôle comprennent un logiciel approprié gérant les diverses opérations qui seront décrites plus en détail ci-après, la réalisation d'un tel logiciel étant à la portée immédiate de l'homme de l'art en fonction des indications données plus haut et ci-après.
- D'autres caractérisques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma d'un capteur optique à ombres portées conforme à l'invention,
- la figure 2 est un organigramme général illustrant le principe de la mise à valeurs,
- la figure 3 est un organigramme détaillé illustrant précisément les premières séquences d'une opération de mise à valeur.
- On voit sur la figure 1 quatre tringles longitudinales 1a,1b,1c,1d contiguës portant des crémaillères, grâce auxquelles elles peuvent être en prise avec au moins une roue dentée faisant partie d'un dispositif de mise à valeur 2.
- Ces tringles portent également des crémaillères engrénant avec les molettes d'impression de l'oblitératrice.
- Le dispositif de mise à valeur 2 comprend des moyens, agissant en réponse à l'affichage d'une valeur sur le clavier 3, pour que la roue dentée sélectionne successivement les tringles 1 à déplacer, puis, après chaque sélection de tringle 1, indexe celle-ci sur une position correspondant au chiffre choisi entre 0 et 9. par un mouvement de translation de la tringle consécutif à une rotation de la roue dentée. Un moteur pas-à-pas 4 entraîne la roue dentée dans ses mouvements de sélection et d'indexation.
- Tout ce qui précède fait partie de l'état de la technique représenté par le document US-A-4 723 486 et ne sera pas décrit plus en détail.
- Conformément à l'invention, on repère la position des tringles 1 (et donc des crémaillères associées) grâce à un capteur optique à ombres portées prévu dans la zone des extrémités libres des tringles.
- A cet effet, les tringles 1a, 1b, 1c, 1d portent à leur extrémité un drapeau 5a, 5b, 5c, 5d opaque aux rayons lumineux, légèrement décalé (au-dessus ou au-dessous) du niveau des quatre tringles.
- Par ailleurs, au niveau desdits drapeaux 5, on dispose de part et d'autre de l'ensemble des tringles 1, respectivement une barrette D de diodes émettrices D₀ à D₉ alimentées par une source convenable 6, et une barrette de phototransistors P₀ à P₉. Chaque segment DiPi, où i est compris entre 0 et 9, est orthogonal aux tringles 1, et correspond à l'une des positions possibles des tringles 1.
- Les diodes Di émettent des faisceaux lumineux Fi dirigés vers les bases des phototransistors Pi en vis-à-vis. Des diaphragmes 8 collimatent les faisceaux Fi pour éviter les rayons parasites et les réflexions spéculaires. Si aucun drapeau 5 n'intercepte le faisceau Fi, celui-ci excite la base du phototransistor Pi. Au contraire, si un drapeau s'interpose sur le chemin du faisceau Fi, le phototransistor Pi n'est pas éclairé.
- Un bloc électronique 7 reçoit les signaux des phototransistors Pi et peut, par la détection des faisceaux couplés, contrôler la valeur VdVcVbVa correspondant à la position des tringles 1.
- Ainsi sur la figure 1, où les drapeaux 5a, 5b, 5c, 5d occultent les faisceaux F₅, F₃, F₇, F₈, la valeur à lire est 8 735.
- Le capteur optique de l'invention permet donc le contrôle facile de la position des tringles de crémaillères pour s'assurer que la position réelle correspond bien à la valeur désirée.
- Cependant, si le capteur de l'invention donne la plus grande satisfaction quant a la simplicité de fonctionnement, la robustesse et la compacité (permettant un logement sur l'arbre principal de la machine d'affranchissement), il laisse subsister une ambiguïté de lecture globale dans la mesure où n'est pas déterminée quelle est la tringle dont le drapeau interceptera un faisceau donné. Une lecture globale ne distingue pas la valeur 8735 de 8537.
- Pour éviter cela, il convient de lire et contrôler le mouvement des tringles de crémaillère une à une : mais même alors, il reste des cas de lecture ambiguë, notamment quand les valeurs anciennes ou nouvelles comportent deux ou trois chiffres identiques. Ainsi, le passage d'une valeur 3321 à 2321 ne donne pas de lecture globale différente : un défaut de fonctionnement de la tringle 1d risque donc de n'être pas détecté.
- C'est pourquoi le capteur optique de l'invention s'accompagne d'un logiciel de lecture et de contrôle minutieux permettant de pallier ces éventuelles ambiguïtés.
- On va expliquer dans ce qui suit les séquences exactes d'une opération de mise à valeur, dans le cadre du capteur optique de l'invention adapté à un dispositif conforme à l'enseignement du document US-A-4.723.486 : en particulier la sélection d'une crémaillère se fait à l'aide du moteur pas-à-pas (moteur 18 du document précité), puis par activation d'un électro-aimant (électro-aimant 55 du document précité) pour mettre en prise un élément d'entraînement avec la crémaillère sélectionnée. L'indexation de la crémaillère sélectionnée se fait alors grâce au moteur pas-à-pas.
- Pour fixer les idées, on retiendra les hypothèses constructives suivantes.
- Le moteur pas-à-pas retenu est du type dans lequel le couple est inversement proportionnel à la vitesse, et où le pas n n'est exécuté que si le pas d'ordre n-1 a été effectué.
- Le moteur pas-à-pas fait un tour en 100 pas. On solidarise sur son arbre moteur un disque codeur de 10 fentes, permettant donc de compter des paquets de 10 pas.
- De plus, on supposera qu'il faut un paquet de 10 pas pour sélectionner une crémaillère, et un paquet de +10 pas (respectivement -10 pas) pour indexer la crémaillère sélectionnée d'un chiffre n à n+1 (respectivement n-1).
- Enfin, il est précisé que deux cellules de fin de course contrôlent l'action de l'électro-aimant pour l'engrènement ou le désengrènement de la crémaillère sélectionnée.
-
- L'organigramme général de la figure 2 montre le principe de mise en place successive des quatre crémaillères 1a, 1b, 1c, 1d, en fonction de tests sur les valeurs Ra, Rb, Rc, Rd.
- Le principe peut être résumé ainsi : on teste la valeur Ri. Si elle vaut zéro, c'est que le chiffre d'ordre i de la nouvelle valeur est le même que dans l'ancienne valeur ; on passe alors directement au rang i+1. Si au contraire Pi ne vaut pas zéro, on sélectionne la crémaillère d'ordre i, et on l'indexe à la valeur nouvelle. Puis l'on passe alors au rang i+1.
- La figure 3 détaille les opérations exécutées au début du programme, et la mise en place de la première crémaillère, étant entendu que la mise en place des crémaillères suivantes se fait d'une manière très semblable.
- On suppose l'ancienne valeur (A.V.) enregistrée en mémoire (100) et l'on saisit (étape 101) la nouvelle valeur (N.V.). On calcule alors (étape 102) les différences Ri.
- On procède (étape 103) à un premier contrôle du disque codeur de l'arbre du moteur. Si aucune fente n'est repérée, on arrête le processus et on reprend une initialisation de la machine (étape 104 = stop/initialisation S/I). Si le contrôle est positif, on contrôle le capteur optique (étape 105) qui doit lire la valeur ancienne encore en place. Si ce n'est pas le cas, on passe à une étape S/I. Si le contrôle est positif, on initialise un registre de sélection à une valeur de +10 pas (étape 106) et on entre dans la phase E₀ du programme.
- Cette phase E₀ commence avec un test (étape 107) sur la valeur de Ra ; si elle est nulle, on passe à la phase E₁. Sinon, l'appel au registre de sélection (étape 108) permet de sélectionner la crémaillère 1a, grâce à l'avance de 10 pas. Après un nouveau contrôle du disque codeur, on place l'électro-aimant commandant l'engrènement de la crémaillère en position de travail (étape 109), ce que contrôle une première cellule de fin de course (étape 110) : si le positionnement n'est pas achevé au terme d'un temps de consigne, par exemple 10 ms, on génère un ordre S/I.
- Quand l'électro-aimant est en place, on indexe la crémaillère sélectionnée 1a d'un incrément de 10 pas (étape 111), puis on actualise (étape 112) l'ancienne valeur à une valeur intermédiaire Vd1 Vc1 Vb1 Va'1' où Va'1 diffère d'une unité avec le chiffre précédemment enregistré (pour correspondre à la valeur désignée par la crémaillère incrémentée de 10 pas). Après un nouveau contrôle du disque codeur, on effectue (étape 113) un contrôle du capteur optique, qui doit lire une valeur correspondant à la nouvelle valeur actualisée. Un nouveau calcul de Ra, actualisé, est fait et un test 114 sur la valeur actualisée de Ra permet de renouveler l'incrémentation tant qu'une différence nulle n'est pas obtenue. Quand celle-ci est obtenue, on désactive l'électro-aimant (étape 115) avec une boucle de contrôle 116 analogue au contrôle 110 (mais à l'aide d'une deuxième cellule de fin de course). On calcule (étape 117) la nouvelle valeur intermédiaire V. I = Vd1 Vc1 Vb1 Va2 que l'on contrôle par le capteur optique (étape 118). Si le contrôle est positif, on compare cette valeur à la nouvelle V.A. ; si elles sont identiques, la mise à valeur est terminée, on peut remplacer en mémoire l'ancienne valeur A.V. par la nouvelle valeur N.V. (étape 120) et passer à la phase finale E₄. Si elles sont différentes, on passe à la phase E₁ de sélection et d'indexation de la crémaillère suivante.
- Les phases suivantes répètent sensiblement, pour chaque crémaillère concernée, les opérations décrites ci-dessus.
- Par la fréquence et l'emplacement des tests prévus, le programme choisi de mise à valeur assure que malgré les éventuelles ambiguïtés de lecture du capteur optique de l'invention, la mise à valeur peut s'effectuer sans erreur.
- Une originalité du programme choisi est le recours systématique à l'arrêt et à une nouvelle initialisation en cas de dysfonctionnement apparaissant lors du programme de mise à valeur (erreurs détectées par le disque codeur ou le capteur optique).
- Une initialisation doit aussi, naturellement, intervenir à la mise sous tension de la machine.
- Le processus choisi pour l'initialisation conforme à l'invention est le suivant.
- On fait l'hypothèse que l'on ne connaît ni la position des fentes du disque codeur solidaire de l'arbre du moteur pas-à-pas ni la position des drapeaux des crémaillères. En d'autres termes, la cellule du disque est occultée et tous les drapeaux sont en position intermédiaire entre les émetteurs et récepteurs du capteur optique.
- Le concept retenu est de mettre de façon certaine toutes les crémaillères en position 0000.
- Par logiciel, on réduit d'abord la vitesse du moteur afin de lui conférer un couple maximum lui permettant de vaincre les éventuelles résistances aux points durs rencontrés, qui peuvent être la cause du dysfonctionnement constaté (par exemple, encre séchée, etc).
- On recherche ensuite la première fente du disque codeur. On effectue alors -40 pas. Ainsi, quelle que soit la position du chariot de sélection, le nombre de pas est supérieur ou égal à ce qui est nécessaire pour le retour à la position de départ ; on est sûr d'être en position "départ sélection" et d'être synchrone avec les fentes du disque codeur (on rappelle que par hypothèse constructive, il a une fente tous les dix pas et qu'il faut 100 pas pour effectuer une rotation complète).
- On sélectionne par un paquet de +10 pas la première crémaillère 1a. On l'indexe à la valeur 9 par un paquet de +90 pas. Ainsi, quel que soit l'index réel de la crémaillère 5a, on est certain d'aller sur une butée qui est testée. On teste si on est simultanément en face d'une fente du disque codeur. Si les deux tests sont positifs, on indexe à la valeur 0 la crémaillère 5a par une rotation de -90 pas du moteur pas-à-pas.
- Après sélection de la crémaillère 1b (+10 pas), on recommence le processus jusqu'à la crémaillère 1d.
- Le chariot de sélection est remis en position de départ et on teste à l'aide du capteur optique que la valeur lue est bien 0000.
- Dans le cas contraire qui signifie que le dysfonctionnement s'est prolongé, on recommence le processus d'initialisation cinq fois. Si les cinq tentatives sont infructueuses, on peut considérer qu'on a affaire à une panne fatale, à laquelle le processus d'initialisation ne peut porter remède.
- Naturellement, de nombreuses modifications sont possibles sans sortir du cadre de l'invention tel que défini dans les revendications indépendantes. C'est ainsi qu'on peut remplacer le disque codeur à dix fentes de l'arbre moteur par deux sondes à effet Hall prépositionnées dans le moteur et délivrant des signaux en quadrature. Ce moyen permet de compter les pas par l'observation des fronts montants et descendants des signaux des sondes.
Claims (5)
- Dispositif de reconnaissance de la position instantanée de plusieurs pièces mécaniques (1a,1b,1c,1d) susceptibles d'être déplacées linéairement par incréments au moyen d'un moteur pas-à-pas (4) entre une position de départ et une position d'arrivée, du type qui comprend :. des drapeaux (5a, 5b, 5c, 5d) modificateurs de rayonnement, individuellement liés à chacune (1a, 1b, 1c, 1d) des pièces mécaniques, et susceptibles d'occuper une pluralité de positions de drapeaux, associées aux diverses positions possibles des pièces,. un ensemble de couples de moyens respectivement émetteurs (D₀ à D₉) et récepteurs (P₀ à P₉) de rayonnement, répartis de part et d'autre de la pluralité des positions de drapeaux de sorte que la présence d'un drapeau sur le trajet du rayonnement (F₀ à F₉) émis d'un émetteur donné et dirigé sur son récepteur associé entraîne une modification du rayonnement détectable par ledit récepteur (P₀ à P₉) qui fournit alors un signal de présence,. des moyens (7) pour reconnaître, qu'à un jeu déterminé de positions des pièces mécaniques (1a, 1b, 1c, 1d), correspondent des signaux de présence concordants fournis par l'ensemble de récepteurs,caractérisé en ce que
chaque pièce (1a, 1b, 1c, 1d) porte un drapeau unique (5a, 5b, 5c, 5d),
en ce que les drapeaux (5a, 5b, 5c, 5d) de toutes les pièces sont alignés sur le même trajet de rayonnement (F₀ à F₉), chaque fois que les pièces sont dans des positions analogues,
en ce que le nombre de couples émetteurs-récepteurs est égal au nombre de positions analogues de drapeaux,
en ce que le moteur pas-à-pas (4) est agencé pour déplacer les pièces (1a, 1b, 1c, 1d) les unes après les autres entre leur position de départ et leur position d'arrivée,
et en ce qu'il est prévu des moyens de contrôle de la position de chaque pièce effectuant le contrôle de chaque pièce au fur et à mesure de son déplacement dans toutes les positions intermédiaires de cette pièce entre les positions de départ et d'arrivée. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comprennent des moyens pour contrôler l'avance pas-à-pas du moteur (4).
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens d'initialisation des pièces mécaniques (1a, 1b,1c, 1d) à une position de référence, qui agissent en réponse à un contrôle négatif effectué par les moyens de contrôle.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pièces mécaniques sont les tringles (1a, 1b, 1c, 1d) des crémaillères d'indexation d'une machine à affranchir.
- Procédé de reconnaissance de la position instantanée de pièces mécaniques (1a, 1b, 1c, 1d) actionnées par un moteur pas-à-pas (4) entre une position de départ et une position d'arrivée,
du type qui comprend les étapes consistant à :. lier des drapeaux (5a, 5b, 5c, 5d) modificateurs de rayonnement, individuellement à chacune des pièces mécaniques, ces drapeaux étant susceptibles d'occuper une pluralité de positions de drapeaux, associées aux diverses positions possibles des pièces,. disposer un ensemble de couples de moyens respectivement émetteurs (D₀ à D₉) et récepteurs (P₀ à P₉) de rayonnement, répartis de part et d'autre de la pluralité des positions de drapeaux de sorte que la présence d'un drapeau sur le trajet du rayonnement (F₀ à F₉) émis d'un émetteur donné et dirigé sur son récepteur associé entraîne une modification du rayonnement détectable par ledit récepteur qui fournit alors un signal de présence,. reconnaître, qu'à un jeu déterminé de positions des pièces mécaniques (1a, 1b, 1c, 1d), correspondant des signaux de présence concordants fournie par l'ensemble de récepteurs,
caractérisé en ce que :. on lie à chaque pièce (1a, 1b, 1c, 1d) un drapeau unique (5a, 5b, 5c, 5d),. on dispose les couples émetteurs-récepteurs en nombre égal au nombre des positions de drapeaux,. on déplace les pièces (1a, 1b, 1c, 1d) les unes après les autres entre leur position de départ et leur position d'arrivée,. on contrôle au fur et à mesure du déplacement de chaque pièce sa position dans toutes les positions intermédiaires de cette pièce entre les positions de départ et d'arrivée.
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