FR2548349A1 - METHOD AND DEVICE FOR INSPECTING A PART WITH A PROBE - Google Patents
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Abstract
DIVERSES TECHNIQUES SONT DECRITES POUR COMMANDER UN PROCESSUS D'INSPECTION DE PIECE, UTILISANT UNE SONDE, ALIMENTEE PAR BATTERIES, DESTINEE A VENIR EN CONTACT AVEC LA PIECE, ET TRANSMETTANT UNE INFORMATION A UN CONTROLEUR DANS UN SYSTEME DE MACHINE-OUTIL. DANS UN MODE DE REALISATION, L'ENERGIE DES BATTERIES EST APPLIQUEE A UN CIRCUIT DE TRANSMISSION DE LA SONDE EN REPONSE A UN ECLAIR DE RAYONNEMENT INFRAROUGE. DANS UN AUTRE MODE DE REALISATION, LA SONDE EST MISE EN MARCHE PAR SA VENUE EN CONTACT AVEC UNE SURFACE DE REFERENCE. DANS LES DEUX MODES DE REALISATION, UN MINUTERIE EST UTILISEE POUR DEBRANCHER AUTOMATIQUEMENT LES BATTERIES APRES UN CERTAIN LAPS DE TEMPS. DE CETTE FACON, LA DUREE DE VIE DES BATTERIES EST PROLONGEE.VARIOUS TECHNIQUES ARE DESCRIBED FOR CONTROLLING A PARTS INSPECTION PROCESS, USING A BATTERY-POWERED PROBE FOR COMING INTO CONTACT WITH THE PART, AND TRANSMITTING INFORMATION TO A CONTROLLER IN A MACHINE TOOL SYSTEM. IN AN EMBODIMENT, THE ENERGY OF THE BATTERIES IS APPLIED TO A PROBE TRANSMISSION CIRCUIT IN RESPONSE TO AN INFRARED RADIATION FLASH. IN ANOTHER EMBODIMENT, THE PROBE IS TURNED ON BY COMING INTO CONTACT WITH A REFERENCE SURFACE. IN BOTH MODES OF EMBODIMENT, A TIMER IS USED TO AUTOMATICALLY DISCONNECT THE BATTERIES AFTER A CERTAIN LAP OF TIME. IN THIS WAY, THE LIFETIME OF THE BATTERIES IS EXTENDED.
Description
1. La présente invention concerne des systèmes d'inspection de pièces et,1. The present invention relates to parts inspection systems and,
plus particulièrement l'utilisation de sondes dans des machines-outils automatiques destinées à venir en contact avec la pièce et fournir des informations la concernant. Les systèmes de machines-outils automatiques nécessitent un moyen précis de positionnement de la surface des pièces L'une des méthodes les plus courantes consiste à faire déplacer par la machine une sonde pour l'amener 10 en contact avec la pièce et à enregistrer sa position lorsque le contact se produit Des sondes de ce type sont appelées sondes à contact Elles comportent généralement un style destiné à venir en contact avec la pièce et un circuit qui produit un signal électrique lorsque le style 15 est en contact avec la pièce Le contrôleur de machine peut calculer une information sur la forme ou l'emplacement de la pièce dans un système de coordonnées à trois axes, X, Y et Z lorsque le contact du style produit le more particularly the use of probes in automatic machine tools intended to come into contact with the part and provide information relating to it. Automatic machine tool systems require a precise means of positioning the surface of the parts. One of the most common methods consists in making the machine move a probe to bring it into contact with the part and to record its position. when contact occurs Probes of this type are called contact probes They generally include a style intended to come into contact with the part and a circuit which produces an electrical signal when style 15 is in contact with the part The machine controller can calculate information about the shape or location of the part in a coordinate system with three axes, X, Y and Z when the contact of the style produces the
signal électrique.electrical signal.
L'un des problèmes rencontrés lors de 2. One of the problems encountered during 2.
l'utilisation de l'un de ces types de systèmes de soudage réside dans la méthode avec laquelle le signal indiquant le contact dû à la sonde est renvoyé au contrôleur. using one of these types of welding systems is the method by which the signal indicating contact due to the probe is returned to the controller.
Il est souvent incommode de se fier au câblage classique 3 pour acheminer le signal car les fils peuvent gêner les It is often inconvenient to rely on conventional wiring 3 to route the signal because wires can interfere with
opérations normales d'usinage.normal machining operations.
La littérature sur les brevets décrit plusieurs systèmes de sonde qui sont destinés à être utilisés dans un centre d'usinage automatique o les sondes sont tempo10 rairement stockées dans un magasin d'outils, puis branchées et enlevées de la broche par un mécanisme de changement automatique d'outil Des exemples représentatifs de brevets décrivant ces sondes comprennent les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 339 714 (au nom de Ellis); 15 na 4 118 871 (au nomde Kirkham) ét la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 259 257 ayant pour titre: "Apparatus For Detecting The Position Of A Probe Relative The patent literature describes several probe systems which are intended for use in an automatic machining center where the probes are temporarily stored in a tool magazine, then plugged in and removed from the spindle by an automatic change mechanism Tool Representative examples of patents describing these probes include US Pat. Nos. 4,339,714 (on behalf of Ellis); 15 na 4,118,871 (in the name of Kirkham) and United States patent application no. 259,257 entitled: "Apparatus For Detecting The Position Of A Probe Relative
To A Workpiece" déposée le 30 avril 1981 (au nom de Juengel). To A Workpiece "filed April 30, 1981 (on behalf of Juengel).
La solution de Kirkham présente l'inconvénient que ses signaux haute fréquence sont susceptibles d'interférence électromagnétique et doivent être utilisés avec des distances de transmission relativement courtes entre la sonde et un récepteur Parmi les problèmes soulevés par le système de sonde du brevet Ellis, il y a le soin extrême 25 qui doit être apporté à l'alignement de la sonde et d'un détecteur de construction spéciale monté sur la tête de la broche de manière que le couplage réactif obtenu fonctionne correctement La solution avec transmission d'infrarouges, décrite dans le brevet Juengel, est de loin la plus inté30 ressante Cependant, elle nécessite que la sonde, dans la Kirkham's solution has the disadvantage that its high frequency signals are susceptible to electromagnetic interference and must be used with relatively short transmission distances between the probe and a receiver. Among the problems raised by the probe system of the Ellis patent, it extreme care must be taken in aligning the probe and a special construction detector mounted on the spindle head so that the reactive coupling obtained functions correctly The solution with infrared transmission, described in the Juengel patent, is by far the most interesting However, it requires that the probe, in the
plupart des cas, contienne sa propre source d'alimentation. in most cases, contains its own power source.
On a proposé d'utiliser des sondes dans des centres de tournage tels que les tours, ainsi que dans des centres d'usinage Les centres de tournage sont différents 35 des centres d'usinage ou de fraisage en ce sens que la 3. pièce tourne à la place de l'outil Dans la plupart des centres de tournage, les porte-outils sont montés en des endroits espacés les uns des autres autour d'une tourelle qui fonctionne de manière à faire avancer sélectivement l'un des outils vers la pièce pour que l'usinage soit effectué En général, les outils permettant d'exécuter des opérations concernant les cotes extérieures de la pièce sont montés dans des encoches pratiquées dans la tourelle alors que les outils usinant les cotes intérieures, par exemple dans l'alésage des barres, sont maintenus dans un It has been proposed to use probes in turning centers such as lathes, as well as in machining centers. Turning centers are different from machining or milling centers in that the workpiece rotates. in place of the tool In most turning centers, the tool holders are mounted in spaced locations from each other around a turret which operates so as to selectively advance one of the tools towards the workpiece so that the machining is carried out In general, the tools making it possible to carry out operations concerning the external dimensions of the part are mounted in notches made in the turret whereas the tools machining the internal dimensions, for example in the bore of the bars, are held in a
adaptateur monté sur la tourelle.adapter mounted on the turret.
Les sondes par contact utilisées dans les centres de tournage soulèvent un ensemble de problèmes quelque peu différents de ceux que l'on rencontre dans les centres 15 d'usinage, bien que le procédé de transmission du signal de la sonde pour le renvoyer au contrôleur reste une preoccupation commune L'un des problèmes n'appartenant qu'aux centres de tournage est que les sondes restent fixées à la tourelle même lorsqu'on n'en a plus besoin, contrairement 20 au cas des centres d'usinage o les sondes ne sont insérées dans la broche que lôrsqu'on en a besoin Par conséquent, il n'est pas possible de se fier sur l'opération d'insertion de la sonde pour actionner le circuit électronique qu'elle comporte. Une technique de sonde à contact de l'art antérieur pour les centres de tournage utilise des modules de transmission par induction pour transmettre le signal de la sonde, par l'intermédiaire de la tourelle, au contrôleur On verra à ce sujet, par exemple, la littérature concernant le sys30 tème de sonde dit LP 2 de la société dite Renischaw Electrical Limited Malheureusement, cette technique nécessite une modification importante de la tourelle pour permettre l'utilisation du système Par conséquent, l'utilisation de cette solution n'est pas facile dans les machines existantes 35 car elle nécessite des frais et un certain temps d'arrêt Contact probes used in turning centers raise a somewhat different set of problems than those encountered in machining centers, although the method of transmitting the signal from the probe to return it to the controller remains A common concern One of the problems pertaining only to turning centers is that the probes remain fixed to the turret even when they are no longer needed, unlike in the case of machining centers where the probes do not are inserted into the spindle as needed. Therefore, it is not possible to rely on the probe insertion operation to actuate the electronic circuit it contains. A prior art contact probe technique for turning centers uses induction transmission modules to transmit the signal from the probe, via the turret, to the controller. We will see on this subject, for example, the literature concerning the probe system known as LP 2 from the company known as Renischaw Electrical Limited Unfortunately, this technique requires a significant modification of the turret to allow the use of the system Consequently, the use of this solution is not easy in existing machines 35 because it requires costs and some downtime
pour l'exécution de l'opération d'adaptation. for the execution of the adaptation operation.
4. Egalement lié à la présente invention, bien que moins directement, est l'art antérieur concernant la transmission sans fil de données de mesure de dimensions, comme 4. Also related to the present invention, although less directly, is the prior art relating to the wireless transmission of dimension measurement data, such as
cela est décrit, par exemple dans les brevets des Etats5 Unis d'Amérique n 3 670 243, n 4 130 941 et n 4 328 623. this is described, for example, in US Patents 3,670,243, 4,130,941 and 4,328,623.
La présente invention a pour objet un dispositif et un procédé d'exécution d'opérations de sondage de pièces de manière à prolonger la durée de vie des sources d'alimentation en énergie, qu'on utilise dans ces types de 10 sonde Selon un mode de réalisation de la présente invention, la sonde comporte un détecteur qui sert à relier la source d'alimentation au circuit de transmission des signaux de la sonde lorsque le détecteur reçoit un signal donné Des The subject of the present invention is a device and a method for performing part probing operations so as to extend the life of the energy supply sources, which are used in these types of probe. embodiment of the present invention, the probe comprises a detector which is used to connect the power source to the signal transmission circuit of the probe when the detector receives a given signal Des
moyens sont prévus qui sont situés à une certaine distance 15 de la sonde pour produire ce signal de "marche" et transmettre sans fil le signal au détecteur placé dans la sonde. Means are provided which are located at a certain distance from the probe to produce this "on" signal and wirelessly transmit the signal to the detector placed in the probe.
Ce signal est produit avant l'utilisation escomptée de la sonde pour inspecter la pièce et peut être provoqué par le contrôleur d'une machineoutil automatique Ensuite, la source d'alimentation est débranchée L'énergie n'est ainsi fournie par la source que lorsque cela est nécessaire Cette solution est particulièrement avantageuse lorsqu'on utilise des sondes dans des centres de tournage o elles restent fixées à la tourelle, bien qu'elles ne soient pas toujours utilisées pour des opérations d'inspection Cependant les concepts généraux de la présente invention peuvent s'appliquer à une vaste plage d'autres systèmes de sondage This signal is produced before the intended use of the probe to inspect the workpiece and can be caused by the controller of an automatic machine tool. Then, the power source is disconnected. Energy is only supplied by the source when this is necessary This solution is particularly advantageous when probes are used in turning centers where they remain fixed to the turret, although they are not always used for inspection operations However the general concepts of the present invention can be applied to a wide range of other survey systems
et de machines-outils.and machine tools.
Dans le mode de réalisation préféré de l'inven30 tion, le contrôleur de la machine provoque un éclair de rayonnement infrarouge à partir d'une tête montée en un endroit commode de la machine Il en résulte que le circuit de transmission de la sonde est validé et produit un signal IR à une fréquence donnée de manière à indiquer que la son'5 de fonctionne correctement et est prête à être utilisée Le contrôleur procède alors à l'opération d'inspection Lorsque 5. le style de la sonde est en contact avec la pièce, il y a décalage de la fréquence de la transmission IR Ce décalage de fréquence est détecté à distance et utilisé par le contrôleur pour obtenir des informations utiles sur la 5 pièce La circuit de la sonde comprend de préférence une minuterie qui coupe l'alimentation des composants du circuit à l'issue d'un laps de temps prédéterminé suivant In the preferred embodiment of the invention, the controller of the machine causes a flash of infrared radiation from a head mounted in a convenient location of the machine. As a result, the transmission circuit of the probe is validated. and produces an IR signal at a given frequency to indicate that the son'5 is working properly and is ready for use The controller then proceeds to the inspection operation When 5. the style of the probe is in contact with there is a shift in the frequency of the IR transmission. This frequency shift is detected remotely and used by the controller to obtain useful information on the piece. The probe circuit preferably includes a timer which cuts the supply of circuit components after a predetermined next period of time
la mise sous tension ou le contact du style avec la pièce. power up or style contact with the room.
Avantageusement, la tête peut assumer la double 10 fonction de transmission du signal de déclenchement de l'éclair et de réception du rayonnement IR provenant de la sonde La tête comprend un dispositif intérieur produisant des éclairs et un photodétecteur Une face extérieure du logement de la tête comprend de préférence une lentille 15 avec un filtre IR Le filtre IR sert à filtrer la lumière dans le spectre visible des éclairs pendant la période de fonctionnement de la sonde La lentille sert à focaliser Advantageously, the head can assume the dual function of transmitting the lightning trigger signal and of receiving IR radiation coming from the probe. The head comprises an interior device producing flashes and a photodetector. An external face of the housing of the head. preferably includes a lens 15 with an IR filter The IR filter is used to filter light in the visible spectrum of lightning during the period of operation of the probe The lens is used to focus
le rayonnement IR provenant de la sonde sur le photodétecteur monté dans la tête. IR radiation from the probe on the photodetector mounted in the head.
Dans un autre mode de réalisation, l'énergie d'alimentation du circuit de la sonde est appliquée initialement au moment o le style est en contact avec une surface de référence Pendant la marche, la machine déplace la sonde de sorte que le style vient en contact avec la surface de référence pour provoquer un cycle actif La sonde est alors utilisée pour inspecter la pièce, la sonde ne fonctionnant que pour renvoyer des signaux concernant cette dernière à In another embodiment, the power supply to the probe circuit is applied initially when the style is in contact with a reference surface. During operation, the machine moves the probe so that the style comes into play. contact with the reference surface to cause an active cycle The probe is then used to inspect the part, the probe only working to send signals concerning the latter to
une tête de réception située à distance. a receiving head located at a distance.
La présente invention sera bien comprise lors de la 30 description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels: The present invention will be understood from the following description given in conjunction with the accompanying drawings in which:
La figure 1 est une vue d'un environnement représentant un système de sondage selon les techniques de la présente invention lorsqu'elles sont utilisées dans une 35 machine-outil automatique; 6. La figure 2 est une vue en perspective d'un système de sondage utilisant la technique de déclenchement d'un éclair selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 3 est une vue en perspective de l'utilisation d'un système de sondage avec la technique de déclenchement par contact selon une variante du mode de réalisation de l'invention; La figure 4 représente une vue en coupe;prise 1 l le long de la ligne 4-4 de la figure 2, d'une construction de sonde selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 5 est une vue en coupe prise le long de la ligne 5-5 de la figure 4; La figure 6 est une vue en perspective éclatée de la sonde représentée en figure 4; La figure 7 est une vue en perspective d'une tête émettrice d'éclair/réceptrice employée dans un mode de réalisation de la présente invention; La figure 8 est une vue en coupe prise le long de la ligne 8-8 de la figure 7; La figure 9 est une vue en plan de dessus d'une plaquette à circuits utilisée dans la tête de la figure 7; La figure 10 est un schéma de circuit utilisé 25 dans la tête émettrice d'éclair/réceptrice; La figure 11 est un schéma de circuit utilisé dans la sonde d'un mode de réalisation de la présente invention employant la technique de déclenchement d'éclair; et La figure 12 est un schéma de circuit utilisé dans 30 une sonde employant la technique de déclenchement par contact. La figure 1 représente, sous forme simplifiée, un système de machine de machine-outil typique utilisant les divers aspects des caractéristiques de la présente inven35 tion Un centre de tournage à commande numérique 10 est 7. représenté avec un contrôleur 12 pour la commande automatique des opérations de tournage sur une pièce 14 selon des instructions programmées Le centre de tournage 10 comprend typiquement un mandrin tournant 16 avec des mâchoires 18 permettant de maintenir la pièce 14 Montée sur une tourelle 20, une pluralité d'outils 22 24 execute des opérations concernant les cotes intérieures de la pièce 14 Typiquement, les outils de ce type comportant une queue allongée qui est maintenue en place dans la tourel' le 20 au moyen d'adaptateurs 26 28 Selon la présente invention, une sonde d'inspection de pièce 30 est montée Figure 1 is a view of an environment showing a sounding system according to the techniques of the present invention when used in an automatic machine tool; 6. Figure 2 is a perspective view of a sounding system using the lightning trigger technique according to an embodiment of the present invention; Figure 3 is a perspective view of the use of a sounding system with the contact triggering technique according to a variant of the embodiment of the invention; Figure 4 shows a sectional view; taken 11 l along line 4-4 of Figure 2, of a probe construction according to an embodiment of the present invention; Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 4; Figure 6 is an exploded perspective view of the probe shown in Figure 4; Figure 7 is a perspective view of a lightning / receiving head used in an embodiment of the present invention; Figure 8 is a sectional view taken along line 8-8 of Figure 7; Figure 9 is a top plan view of a circuit board used in the head of Figure 7; Figure 10 is a circuit diagram used in the lightning / receiving head; Figure 11 is a circuit diagram used in the probe of an embodiment of the present invention employing the flash trigger technique; and Figure 12 is a circuit diagram used in a probe employing the contact trigger technique. FIG. 1 represents, in simplified form, a typical machine tool machine system using the various aspects of the characteristics of the present invention. A numerically controlled turning center 10 is 7. represented with a controller 12 for the automatic control of the turning operations on a workpiece 14 according to programmed instructions The turning center 10 typically comprises a rotating mandrel 16 with jaws 18 making it possible to hold the workpiece 14 Mounted on a turret 20, a plurality of tools 22 24 execute operations concerning the internal dimensions of the workpiece 14 Typically, tools of this type comprising an elongated shank which is held in place in the turret 20 by means of adapters 26 28 According to the present invention, a workpiece inspection probe 30 is mounted
sur la tourelle 20 de la même manière que les outils 22 24. on the turret 20 in the same way as the tools 22 24.
Dans ce mode de réalisation, la sonde 30 est montée sur In this embodiment, the probe 30 is mounted on
la tourelle 20 au moyen d'un adaptateur 32 identique aux 15 adaptateurs 26 28. the turret 20 by means of an adapter 32 identical to the 15 adapters 26 28.
Comme cela est connu dans l'art, le contrôleur 12, entre autres fonctions, provoque la rotation de la tourelle 20 et amène l'outil désiré dans la position de travail appropriée, puis déplace la tourelle 20 jusqu'à ce que 1 'ou20 til vienne en contact avec la pièce et exécute son opération d'usinage La sonde 30,d'autre part, est utilisée pour inspecter la pièce 14 Dans cet exemple spécifique, la sonde 30 est connue dans l'industrie sous le nom de sonde à contact, en ce sens qu'elle produit un signal de 25 sortie lorsque son style vient en contact avec une surface de la pièce ou autre objet Des dispositifs de résolution, des dispositifs de numéralisation ou analogues appropriés servent à fournir des signaux au contrôleur 12 indiquant la position de la sonde 30 Par conséquent, lorsque le signal provenant de la sonde 30 indique qu'il y a contact avec la pièce, le contrôleur 12 peut tirer des informations utiles sur les dimensions de la pièce, sur sa position à l'intérieur du mandrin etc. As is known in the art, the controller 12, among other functions, causes the turret 20 to rotate and brings the desired tool to the appropriate working position, then moves the turret 20 until 1 'or 20 it comes into contact with the part and executes its machining operation. The probe 30, on the other hand, is used to inspect the part 14. In this specific example, the probe 30 is known in the industry under the name of probe to contact, in the sense that it produces an output signal when its style comes into contact with a surface of the room or other object. Appropriate resolvers, digitizers, or the like serve to supply signals to the controller 12 indicating the position of the probe 30 Consequently, when the signal coming from the probe 30 indicates that there is contact with the part, the controller 12 can draw useful information on the dimensions of the part, on its position inside chuck etc.
La sonde 30 contient sa propre source d'énergie 35 pour alimenter son circuit de transmission de signal. The probe 30 contains its own energy source 35 to supply its signal transmission circuit.
8. Malheureusement, la source d'énergie, en l'occurrence des batteries, a une durée de vie limitée Ainsi,il y a un réel besoin pour un moyen permettant de prolonger le plus possible la durée de vie des batteries Cela-est particu5 lièrement vrai pour les sondes de petite taille qui sont utilisées dans les centres de tournage Les sondes de petites dimensions ne peuvent utiliser que des batteries de faible taille, et par conséquent il est très important de 8. Unfortunately, the energy source, in this case batteries, has a limited lifespan. Thus, there is a real need for a means allowing the prolongation of the lifespan of batteries as much as possible. especially true for small probes that are used in turning centers Small probes can only use small batteries, and therefore it is very important to
mouvoir préserver l' énergie.move to conserve energy.
Dans l'un de ses aspects la présente invention prévoit une communication optique bidirectionnelle entre la sonde 30 et une tête émettrice d'éclair/réceptrice 40 La tête 40 est connectée au contrôleur 12 par l'intermédiaire d'une interface 42 Lorsque le contrôleur 12 détermine qu'il y a lieu d'utiliser la sonde 30 pour une opération de sondage, il produit un signal sur une ligne 44 reliée à l'interface 42, laquelle génère à son tour un signal de commande sur une ligne 46 pour que la tête 40 transmette un signal optique donné à la sonde 30 Dans le mode de réalisation préféré, ce signal optique est un éclair à haute densité de rayonnement infrarouge Cet éclair est détecté par un capteur approprié 48 monté dans la sonde 30 (voir figure 2) L'éclair provoque le couplage par le détecteur des batteries au circuit de transmission de la sonde De préférence, la sonde 30 répond à l'éclair en transmettant le rayonnement IR à une fréquence donnée pour le renvoyer à la tête 40,via des diodes électroluminescentes 50 54 Ce rayonnement infrarouge est reçu par la tête 40 qui à son tour fournit un signal au contrôleur 12 via l'interface 42, 30 indiquant que la sonde 30 fonctionne correctement et est In one of its aspects, the present invention provides for bidirectional optical communication between the probe 30 and a lightning / receiving head 40 The head 40 is connected to the controller 12 via an interface 42 When the controller 12 determines that the probe 30 should be used for a probing operation, it produces a signal on a line 44 connected to the interface 42, which in turn generates a control signal on a line 46 so that the head 40 transmits an optical signal given to the probe 30 In the preferred embodiment, this optical signal is a flash with a high density of infrared radiation This flash is detected by an appropriate sensor 48 mounted in the probe 30 (see FIG. 2) L lightning causes the detector to couple the batteries to the probe transmission circuit Preferably, the probe 30 responds to lightning by transmitting IR radiation at a given frequency to return it to the head 40, via electrolytic diodes uminescent 50 54 This infrared radiation is received by the head 40 which in turn provides a signal to the controller 12 via the interface 42, 30 indicating that the probe 30 is functioning correctly and is
pr*te à exécuter son opération d'inspection. ready to execute its inspection operation.
Le contrôleur 12 provoque alors l'avancement de la tourelle 20 jusqu'à ce que le style 56 de la sonde 30 vienne en contact avec la pièce 14 La sonde 30 répond à 35 ce contact du style en créant un décalage de la fréquence 9. du rayonnement IR transmis par les diodes 50-54 Le décalage de fréquence est détecté par l'interface 42 et communiqué au contrôleur 12 L'opération d'inspection de la pièce se poursuit, le cas échéant, avec la sonde 30 transmetD tant le rayonnement IR décalé en fréquence à la tête 40 The controller 12 then causes the turret 20 to advance until the style 56 of the probe 30 comes into contact with the part 14. The probe 30 responds to this style contact by creating an offset of the frequency 9. of the IR radiation transmitted by the diodes 50-54 The frequency offset is detected by the interface 42 and communicated to the controller 12 The operation of inspecting the part continues, if necessary, with the probe 30 transmitsD both the radiation IR frequency offset at head 40
chaque fois que le style réalise le contact. whenever the style makes contact.
Le sonde 30 comprend un moyen de minuterie qui déconnecte les batteries du circuit de transmission après un laps de temps prédéterminé Ce laps de temps commence lorsque la tension de batteries est initialement appliquée au circuit et recommence chaque fois que le style vient en contact avec la pièce Ainsi, à l'issue de l'opération de sondage, le laps de temps se termine et les batteries sont déconnectées du circuit de transmission Par conséquent, les 15 batteries ne sont utilisées que pendant les périodes d'utilisation escomptée de la sonde Chaque fois que la sonde n'est pas en service, les batteries ne sont pas utilisées,ce qui The probe 30 includes a timer means which disconnects the batteries from the transmission circuit after a predetermined period of time. This period of time begins when the battery voltage is initially applied to the circuit and starts again each time the style comes into contact with the part. Thus, at the end of the probing operation, the period of time ends and the batteries are disconnected from the transmission circuit Consequently, the batteries are only used during the periods of expected use of the probe Each time the probe is not in use, the batteries are not used, which
permet de prolonger leur durée de vie. extends their lifespan.
La figure 3 représente un autre mode de réalisa20 tion permettant de prolonger la durée de vie des batteries. FIG. 3 represents another embodiment making it possible to extend the life of the batteries.
Dans cet exemple, les batteries sont d'abord branchées au circuit de transmission de la sonde par mise en contact du style 56 avec une surface de référence connue 60 La surface peut être n'importe quel point fixe de la machine 10 dont 25 l'emplacement est connu du contrôleur 12 Le contact de la sonde avec la surface 60 a pour effet de coupler les batteries au circuit de transmission de la sonde et de démarrer la transmission par les diodes électroluminescentes 50-54 à la tête 40 ' La tête 40 ' est identique à la tête 40 décrite pré'0 cédemment sauf toutefois qu'elle ne nécessite aucun moyen de formation d'éclair, de même que la sonde 30 ' ne nécessite aucun photodétecteur 48 Par ailleurs, les deux réalisations fonctionnent d'une manière sensiblement identique Après initialisation, la sonde est amenée en position pour inspec35 ter la pièce 14, avec la sonde 30 ' transmettant à la tête 10. ' des signaux décalés en fréquence chaque fois que le contact est réalisé par le style Apres un laps de temps prédéterminé après le dernier contact réalisé par le style,les batteries sont déconnectées du circuit de transmission de la sonde. Les figures 4-6 représentent avec davantage de détails la construction de la sonde 30 Le carter de la sonde est caractérisé par une partie médiane 70 ayant la forme générale d'un cône et une queue 72 en saillie vers l'arrière,ou 10 partie cylindrique ayant un diamètre en coupe réduit Dans ce mode de réalisation spécifique, la partie cylindrique 72 est creuse, mesurant environ 10 cm de long, avec un diamètre In this example, the batteries are first connected to the probe transmission circuit by bringing style 56 into contact with a known reference surface 60 The surface can be any fixed point of the machine 10, 25 of which location is known to the controller 12 The contact of the probe with the surface 60 has the effect of coupling the batteries to the transmission circuit of the probe and of starting the transmission by light-emitting diodes 50-54 to the head 40 'The head 40' is identical to the head 40 previously described except except that it does not require any means of lightning formation, just as the probe 30 'does not require any photodetector 48 Furthermore, the two embodiments function in a substantially identical After initialization, the probe is brought into position to inspect the part 14, with the probe 30 'transmitting to the head 10.' signals shifted in frequency each time the contact is made in the style After a lap s for a predetermined time after the last contact made by the style, the batteries are disconnected from the probe's transmission circuit. Figures 4-6 show in more detail the construction of the probe 30 The housing of the probe is characterized by a middle part 70 having the general shape of a cone and a tail 72 projecting rearward, or 10 part cylindrical with a reduced cross-sectional diameter In this specific embodiment, the cylindrical part 72 is hollow, measuring approximately 10 cm long, with a diameter
extérieur d'environ 3,5 cm.outside about 3.5 cm.
Les cotes extérieures de la partie cylindrique 72 15 sont choisies de manière à correspondre généralement aux dimensions du corps ou de la queue des outils 22-24 Par conséquent, on peut monter la sonde 30 à la place de l'un des outils dans la tourelle 20 et la maintenir dans l'adaptateur 32 de la même manière Comme représenté plus claire20 ment en figure 4, cela peut être exécuté en faisant coulisser la partie cylindrique 72 dans la partie creuse 74 de l'adaptateur 32 jusqu'à ce que la paroi arrière 76 de la partie 70 du carter bute contre la face avant 78 de l'adaptateur 32 Ce mode opératoire permet ainsi de placer la pointe 25 du style 56 à une distance connue de la tourelle 20 Par conséquent, le contrôleur 12 peut se fier à la position du style 56 pendant l'opération d'inspection de la sonde Naturellement, on peut utiliser d'autres moyens classiques pour positionner la pointe 56 du style à la distance appropriée Par 30 exemple, certains systèmes de machines-outils utilisent une vis de pression (non représentée) ou un autre moyen dans The external dimensions of the cylindrical part 72 15 are chosen so as to generally correspond to the dimensions of the body or the shank of the tools 22-24 Consequently, the probe 30 can be mounted in place of one of the tools in the turret 20 and hold it in the adapter 32 in the same way As shown more clearly in FIG. 4, this can be carried out by sliding the cylindrical part 72 in the hollow part 74 of the adapter 32 until the wall rear 76 of the part 70 of the casing abuts against the front face 78 of the adapter 32 This operating mode thus makes it possible to place the tip 25 of style 56 at a known distance from the turret 20 Consequently, the controller 12 can rely on style 56 position during probe inspection operation Of course, other conventional means can be used to position style tip 56 at the appropriate distance. For example, some machine tool systems use a screw pressure (not shown) or some other means in
la partie arrière de la partie creuse 74 pour ajuster la position du style. the rear part of the hollow part 74 to adjust the position of the style.
La partie cylindrique 72 permet de disposer avantageusement d'un compartiment pour batteries et d'un élément 11. de montage facile à utiliser La forme cylindrique allongée de la partie 72 permet d'utiliser pour l'alimentation du circuit de transmission de la sonde les batteries "cylindriques" employées dans les lampes torches typiques De préféren5 ce, on emploie deux batteries au lithium 80, 82 La possibilité d'utiliser des batteries cylindriques au lieu des petites batteries, comme les boutons ou les disques a pour résultat que la sonde a une longue durée de vie de marche The cylindrical part 72 advantageously provides a battery compartment and an easy-to-use mounting element 11. The elongated cylindrical shape of the part 72 makes it possible to use for the supply of the probe transmission circuit the "cylindrical" batteries used in typical flashlights Preferably, two lithium batteries 80, 82 are used. The possibility of using cylindrical batteries instead of small batteries, such as buttons or discs, results in the probe having long running life
à faible coût.Low cost.
Les batteries 80, 82 sont glissées à l'intérieur de la partie 72 Un couvercle 84 soumis à l'action d'un ressort est alors vissé sur l'extrémité de la partie 72, le ressort 86 sollicitant la borne positive 88 contre une plaquette à circuits 90 La surface intérieure de la plaquet15 te 90 comprend une couche circulaire conductrice 92 La plaquette 90 est fixée à l'intérieur d'une cavité 94 pratiquée dans la surface intérieure de la paroi 76 au moyen de vis 96 Un fil isolé 98 réalise la liaison électrique avec la couche conductrice 92 grâce à des trous traversants 20 revêtus qui sont pratiqués dans la plaquette 90 L'extrémité opposée du fil 98 est connectée à une plaquette à circuits The batteries 80, 82 are slid inside the part 72 A cover 84 subjected to the action of a spring is then screwed on the end of the part 72, the spring 86 urging the positive terminal 88 against a plate with circuits 90 The internal surface of the plate 15 te 90 comprises a circular conductive layer 92 The plate 90 is fixed inside a cavity 94 formed in the internal surface of the wall 76 by means of screws 96 An insulated wire 98 makes the electrical connection with the conductive layer 92 by means of coated through holes 20 which are made in the plate 90 The opposite end of the wire 98 is connected to a circuit board
contenant le circuit de la sonde Une description du containing the probe circuit A description of the
schéma électrique du circuit sera faite ultérieurement. electrical circuit diagram will be made later.
La plaquette à circuits 100 a généralement une forme cylin25 drique, contenant des composants électriques qui sont montés sur ses deux côtés La plaquette 100 est montée à l'intérieur de la partie médiane 70 au moyen d'attaches appropriées 102 passant par un canon 104 La plaquette 100 comprend également une ouverture centrale 106 que traver30 sent divers fils pour faciliter la connexion à certains The circuit board 100 generally has a cylindrical shape, containing electrical components which are mounted on its two sides. The board 100 is mounted inside the middle part 70 by means of suitable fasteners 102 passing through a barrel 104 La wafer 100 also includes a central opening 106 that traver30 feels various wires to facilitate connection to certain
endroits appropriés de cette plaquette. appropriate places on this plate.
Le photodétecteur 48 et son sous-ensemble associé sont montés dans la surface extérieure inclinée 110 de la partie médiane 70 du carter Le photodétecteur 48, dans cet exemple particulier, est une diode dite PIN telle The photodetector 48 and its associated sub-assembly are mounted in the inclined outer surface 110 of the central part 70 of the casing. The photodetector 48, in this particular example, is a diode called PIN such
que le composant n DP 104 de la société dite Telefunken. component n DP 104 from the company known as Telefunken.
12. Le photodétecteur 48 se monte dans un alésage et est maintenu en place par un couvercle 112 comportant une fenêtre Interposés entre le couvercle 112 et le photodétecteur 48 se trouvent un matériau plastique transpa5 rent 114, un filtre aux infrarouges 116 et un joint torique 118 tous en forme de couche Des attaches appropriées fixent tous ces composants dans un sous-ensemble monté à l'intérieur de l'alésage Les fils du photodétecteur 48 12. The photodetector 48 is mounted in a bore and is held in place by a cover 112 comprising a window Interposed between the cover 112 and the photodetector 48 are a transparent plastic material 114, an infrared filter 116 and an O-ring 118 all in the form of a layer Appropriate fasteners fix all these components in a sub-assembly mounted inside the bore The wires of the photodetector 48
traversent l'ouverture 106 et sont reliés à des points ap10 propriés de la plaquette 100. pass through the opening 106 and are connected to points ap10 of the wafer 100.
Les diodes électroluminescentes 50-54 sont montées en un endroit contigu au photodétecteur 48 Elles sont conçues de manière à émettre des signaux optiques dans la bande du rayonnement infrarouge, c'est-à-dire une lumiè15 re qui n'est pas normalement visible pour l'oeil humain Les diodes 50-54 peuvent être, par exemple, le composant n 0 P 290 de la société dite TRW, Inc On notera à ce stade que l'agencement des diodes 50- 54 et du photodétecteur 48 sur la surface inclinée de la sonde présente plusieurs avantages importants Par exemple, en montant les diodes 5054 sur la surface inclinée 110 de la sonde, le rayonnement infrarouge ainsi émis est dirigé à l'avant de la tourelle suivant un angle qui permet une capture facile du rayonnement aux divers emplacements de la tête 40 La 25 construction de la sonde permet à l'utilisateur de la faire tourner jusqu'à une position o les diodes 50 54 The light-emitting diodes 50-54 are mounted at a location contiguous to the photodetector 48. They are designed so as to emit optical signals in the band of infrared radiation, that is to say a light which is not normally visible for the human eye Diodes 50-54 can be, for example, component no. 0 P 290 from the company known as TRW, Inc. It will be noted at this stage that the arrangement of diodes 50-54 and of photodetector 48 on the inclined surface of the probe has several important advantages For example, by mounting the diodes 5054 on the inclined surface 110 of the probe, the infrared radiation thus emitted is directed at the front of the turret at an angle which allows easy capture of the radiation to the various head locations 40 The construction of the probe allows the user to rotate it to a position where the diodes 50 54
et le photodétecteur 48 sont dirigés vers la tête 40. and the photodetector 48 are directed towards the head 40.
Ainsi, il n'est pas nécessaire de monter la tête 40 à un endroit spatial absolu par rapport à la sonde 30, confé30 rant au système une grande souplesse pour son emploi dans différents systèmes de machines-outils Une communication optique fiable entre la sonde 30 et la tête 40 est par conséquent obtenue, tout en ayant une minimisation du nombre des dispositifs électroluminescents montés à 35 l'intérieur de la sonde En maintenant le nombre des 13. dispositifs électroluminescents à une valeur minimum, Thus, it is not necessary to mount the head 40 at an absolute spatial location relative to the probe 30, giving the system great flexibility for its use in different machine tool systems. Reliable optical communication between the probe 30 and the head 40 is therefore obtained, while having a minimization of the number of light-emitting devices mounted inside the probe. Keeping the number of the 13. light-emitting devices at a minimum value,
la consommation d'énergie des batteries est rendue aussi faible que possible, ce qui en prolonge la durée de vie. the energy consumption of the batteries is made as low as possible, which prolongs their service life.
Au pourtour de la partie médiane 70, la paroi 76 est fixée aux portions arrière de cette partie au moyen d'attaches appropriées 122 Des joints toriques, tels que At the periphery of the middle part 70, the wall 76 is fixed to the rear portions of this part by means of appropriate fasteners 122 O-rings, such as
le joint 124, sont avantageusement utilisés pour rendre étanche l'intérieur de la sonde 30 vis-à-vis des conditions quelque peu hostiles que la sonde peut rencontrer 10 pendant son utilisation dans un système de machine-outil. the seal 124, are advantageously used to seal the interior of the probe 30 against somewhat hostile conditions that the probe may encounter during its use in a machine tool system.
Un nez angulaire 130 comprend un élément fileté mâle 132 qui est vissé sur les filets formés dans un alésage 134 de la face avant de la partie médiane 70 Un joint torique 136 est là encore utilisé à des fins d'étan15 chéité Le nez 130 peut avoir des longueurs différentes de manière à modifier la position de la pointe 56 du style, le cas écéhant Grâce au vissage sur la partie médiane 70 An angular nose 130 comprises a male threaded element 132 which is screwed onto the threads formed in a bore 134 of the front face of the middle part 70 An O-ring 136 is again used there for sealing purposes The nose 130 may have different lengths so as to modify the position of the tip 56 of the style, if necessary thanks to the screwing on the middle part 70
du carter, on peut utiliser divers nez et les interchanger pour répondre à des applications différentes. of the housing, various noses can be used and interchanged to meet different applications.
Un ensemble de commutation 140 est fixé de manière amovible au nez 130 L'ensemble 140 comprend une partie extrême circulaire 142 munie d'une rainure comprenant un joint torique 144 qui est monté suivant un ajustage serré dans le canal intérieur 146 du nez 130 Une ou plusieurs 25 vis de pression 148 s'étendant perpendiculairement au nez pour fixer en place l'ensemble 140 L'ensemble de commutation 140 peut se présenter sous divers types permettant d'ouvrir ou de fermer un ou plusieurs contacts électriques qu'il renferme lorsque le style 56 quitte sa position de repos L'homme de l'art connaît diverses constructions de ce A switching assembly 140 is removably attached to the nose 130 The assembly 140 comprises an extreme circular part 142 provided with a groove comprising an O-ring 144 which is mounted according to a tight fit in the internal channel 146 of the nose 130 One or several pressure screws 148 extending perpendicularly to the nose to fix the assembly in place 140 The switching assembly 140 can be of various types making it possible to open or close one or more electrical contacts which it contains when the style 56 leaves its rest position Those skilled in the art know various constructions of this
type satisfaisant cet objet général Une construction appropriée de commutateur est décrite en détail dans la demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique n 388 187 déposée le 14 juin 1982 Ce brevet est supposé ici connu. type satisfying this general object A suitable construction of a switch is described in detail in United States patent application No. 388,187 filed June 14, 1982. This patent is assumed to be known here.
En bref, cette construction emploie une plaque oscillante 14. comportant trois contacts par bille situés à égale distance les uns des autres La plaque est sollicitée par un ressort de façon que les billes soient normalement appuyées contre trois éléments rapportés correspondants conduc5 teurs de l'électricité Les trois paires bille-élément rapporté servent de commutateur (désignés ci-après par commutateurs 51-53) et sont reliés en série La plaque oscillante est connectée au style 56 Chaque fois que le style 56 se déplace, la plaque bascule et éloigne une bille In short, this construction employs an oscillating plate 14. comprising three contacts per ball situated at equal distance from each other. The plate is biased by a spring so that the balls are normally pressed against three corresponding added elements which conduct electricity. The three ball-insert pairs act as a switch (hereinafter referred to as switches 51-53) and are connected in series The oscillating plate is connected to style 56 Each time style 56 moves, the plate switches and moves a ball away
1 C de son élément rapporté correspondant, ce qui a pour effet de rompre la liaison électrique. 1 C of its corresponding insert, which has the effect of breaking the electrical connection.
Les trois commutateurs montés dans l'ensemble 140 sont connectés au circuit de la plaquette 100 au moyen d'un câble 150 L'autre extrémité du câble 150 comprend un con15 necteur coaxial miniature 152, ou autre connecteur approprié, qui s'accouple avec un connecteur monté sur l'extrémité de l'ensemble 140 L'homme de l'art remarquera que ces types d'ensembles de commutation sont très sensibles et qu'on peut être amené à les remplacer La construction de la présente invention permet d'effectuer rapidement et facilement un tel remplacement. Diverses formes et tailles de styles peuvent être utilisées en liaison avec la sonde 30 Par exemple, au lieu du style rectiligne 56 représenté dans les figures, on peut 25 employer un style dans lequel la pointe est décalée par rapport à l'axe longitudinal principal de la sonde 30 Les The three switches mounted in the assembly 140 are connected to the circuit of the wafer 100 by means of a cable 150 The other end of the cable 150 comprises a miniature coaxial connector 152, or other suitable connector, which couples with a connector mounted on the end of the assembly 140 Those skilled in the art will note that these types of switching assemblies are very sensitive and that they may have to be replaced The construction of the present invention makes it possible to carry out quickly and easily such a replacement. Various styles shapes and sizes can be used in conjunction with the probe 30 For example, instead of the straight style 56 shown in the figures, a style may be employed in which the tip is offset from the main longitudinal axis of the 30 probe
divers styles sont interchangeables dans l'ensemble de commutation 140 et peuvent y être fixes par des moyens d'assujettissement appropriés, par exemple par des vis de pres30 sion. various styles are interchangeable in the switch assembly 140 and can be fixed thereto by suitable securing means, for example by pressure screws.
Les détails mécaniques de la tâte émettrice d'éclair/ réceptrice 40 sont représentés plus clairement en figures 7 à 9 La tête 40 utilise un conteneur 160 généralement rectangulaire qui comporte une ouverture 162 dans sa face 35 avant 164 Une ou plusieurs plaquettes à circuits 166 sont 15. montées à l'intérieur du conteneur 160 La plaquette 166 comprend divers composants électriques qui exécutent des The mechanical details of the lightning / receiving head 40 are shown more clearly in FIGS. 7 to 9 The head 40 uses a generally rectangular container 160 which has an opening 162 in its front face 164 One or more circuit boards 166 are 15. mounted inside the container 160 The wafer 166 comprises various electrical components which execute
fonctions qui seront décrites ultérieurement en détail. functions which will be described later in detail.
Deux des conposants les plus importants sont représentés dans ces figures Il s'agit d'un tube-éclair au xénon 168 et d'un photodétecteur 170 Comme mentionné précédemment, la fonction du tube 168 est de produire une impulsion de lumière de haute intensité, de courte durée, destinée à amorcer le fonctionnement de la sonde Le xénon a la préférence 10 car il produit une lumière riche en rayonnement infrarouge Dans le mode de réalisation préféré, le tube-éclair 168 est le tube-éclair au xénon dit BUB 0641 de la société dite Siemens Il peut produire un éclair ou impulsion de lumière d'une durée d'environ 50 microsecondes avec une intensi15 té de 100 watt/seconde D'autres types de sources lumineuses Two of the most important components are represented in these figures. It is a xenon flash tube 168 and a photodetector 170 As mentioned previously, the function of tube 168 is to produce a pulse of high intensity light, short-term, intended to initiate the operation of the probe Xenon is preferred 10 because it produces light rich in infrared radiation In the preferred embodiment, the flash tube 168 is the xenon flash tube called BUB 0641 of the so-called Siemens company It can produce a flash or pulse of light lasting approximately 50 microseconds with an intensity of 100 watt / second Other types of light sources
appropriées peuvent naturellement être utilisés. appropriate can of course be used.
Bien que cela ne soit pas absolument nécessaire, la lumière visible produite par le tube-éclair 168 est de préférence éliminée de manière à ne pas attirer l'attention de l'opérateur ou d'autres personnes de l'ateliero la machine-outil 10 est utilisée A cette fin, un filtre infrarouge 172 recouvre l'ouverture 162 Le filtre 172 sert à stopper Although it is not absolutely necessary, the visible light produced by the flash tube 168 is preferably eliminated so as not to attract the attention of the operator or other persons of the workshop or the machine tool. is used For this purpose, an infrared filter 172 covers the opening 162 The filter 172 is used to stop
la lumière visible mais laisse passer le rayonnement infrarouge produit par le tube 168. visible light but lets pass the infrared radiation produced by the tube 168.
La fonction du photodétecteur 170 est, d'autre part, de détecter le rayonnement infrarouge transmis par la sonde 30 Dans ce mode de réalisation, le photodétecteur est une diode dite PIN et fonctionne de la même manière que le photodétecteur 48 de la sonde 30 Une lentille 3 C convexe 174 est avantageusement utilisée dans l'ouverture 162 pour concentrer le rayonnement IR provenant de la sonde 30 sur le photodétecteur 170 qui est situé au foyer de cette lentille Sur la tête 40 est montée une plaque faciale transparente 176 La plaque 176 recouvre l'ouverture 35 162 et est fixée de manière appropriée à la face 164 par 16. The function of the photodetector 170 is, on the other hand, to detect the infrared radiation transmitted by the probe 30 In this embodiment, the photodetector is a so-called PIN diode and operates in the same way as the photodetector 48 of the probe 30 A 3 C convex lens 174 is advantageously used in the aperture 162 to concentrate the IR radiation coming from the probe 30 on the photodetector 170 which is located at the focal point of this lens On the head 40 is mounted a transparent face plate 176 The plate 176 covers the opening 35 162 and is suitably fixed to the face 164 by 16.
l'intermédiaire d'un joint 178.through a seal 178.
La figure 10 représente le circuit utilisé dans la tête émettrice d'éclair/réceptrice 40 du mode de réalisation préféré de l'invention Comme mentionné précédem5 ment, la tête 40 est couplée à l'interface 42 par une ou FIG. 10 represents the circuit used in the lightning / receiving head 40 of the preferred embodiment of the invention. As mentioned previously, the head 40 is coupled to the interface 42 by one or more
plusieurs lignes représentées par la référence 46. several lines represented by the reference 46.
Un signal en courant alternatif de 26 volts A 26 volt AC signal
est appliqué au primaire d'un transformateur-élévateur T 1. is applied to the primary of a step-up transformer T 1.
L'énergie du transformateur T 1 est stockée dans des condeno sateurs C 8 et C 9 qui sont à leur tour couplés aux électrodes positive et négative du tube-éclair au xénon 168 Dans ce mode de réalisation,les condensateurs C 8 et C 9 présentent The energy of the transformer T 1 is stored in capacitors C 8 and C 9 which are in turn coupled to the positive and negative electrodes of the xenon flash tube 168 In this embodiment, the capacitors C 8 and C 9 have
une tension d'environ 250-300 volts en courant continu lorsqu'ils sont complètement chargés. a voltage of about 250-300 volts direct current when fully charged.
Pour provoquer un éclair par le tube 168, le contrôleur 12, via l'interface 42, produit un signal de niveau approprié sur les lignes appelées "commande" pour amener une diode électroluminescente 171 à être conductrice et à émettre de la lumière La diode 171 fait partie d'un ensem20 ble d'isolement optique, contenant un redresseur au silicium commandé 173 Le redresseur 173 est connecté en série avec le primaire d'un transformateur T 2 et avec un condensateur Cl O Le condensateur C 10, comme les condensateurs C 8 et C 9, est chargé par la mise sous tension du transformateur T 1. 25 Lorsque la diode électroluminescente 171 est activée,la diode 173 est conductrice et provoque la décharge du condensateur Cl O dans le primaire du transformateur T 2 Cette charge est portée à environ 4000 volts par le transformateur T 2 dont le secondaire est connecté à l'électrode de déclen30 chement 175 du tube-éclair-168 L'électrode 175 forme un couplage capacitif avec le tube 178 et la haute tension est suffisante pour ioniser le gaz à l'intérieur du tube Le gaz ionisé est suffisamment conducteur pour permettre à l'énergie des condensateurs C 8 et C 9 de se décharger dans les élec35 trodes positive et négative et créer un éclair de très haute 17. intensité et de courte durée Après la production de To cause a flash through the tube 168, the controller 12, via the interface 42, produces a signal of appropriate level on the lines called "control" to cause a light-emitting diode 171 to be conductive and to emit light The diode 171 is part of an optical isolation assembly, containing a controlled silicon rectifier 173 The rectifier 173 is connected in series with the primary of a transformer T 2 and with a capacitor Cl O The capacitor C 10, like the capacitors C 8 and C 9, is charged by switching on the transformer T 1. 25 When the light-emitting diode 171 is activated, the diode 173 is conductive and causes the discharge of the capacitor Cl O in the primary of the transformer T 2 This charge is carried at around 4000 volts by the transformer T 2, the secondary of which is connected to the triggering electrode 175 of the flash tube-168 The electrode 175 forms a capacitive coupling with the tube 178 and the high voltage is known ffisante to ionize the gas inside the tube The ionized gas is sufficiently conductive to allow the energy of the capacitors C 8 and C 9 to discharge in the positive and negative electrodes and create a flash of very high intensity and short-lived After the production of
l'éclair par le tube 168, les condensateurs commencent à se recharger jusqu'au moment o un autre signal de commande d'amorce d'éclair est fourni par l'interface 42. lightning through the tube 168, the capacitors start to recharge until another lightning strike control signal is supplied by the interface 42.
La sonde 30 répond à l'éclair en transmettant le signal IR qui est capté par le photodétecteur 170 de la tête 40 Le photodétecteur 170 est couplé à un circuit bouchon accordé, constitué d'un inducteur variable Ll et d'un condensateur C 2 A titre d'exemple spécifique, la sonde 30 produira un rayonnement IR pulsé à une fréquence d'environ 150 kilohertz jusqu'à ce que le style de la sonde vienne en contact avec un objet, instant auquel la fréquence passera à environ 138 kilohertz Le circuit bouchon monté dans la tête 40 est accordé approximativement à 15 la moyenne de ces deux fréquences, de sorte que le circuit de la tête peut détecter l'une ou l'autre de ces fréquences de la sonde mais filtrera des fréquences étrangères se trouvant à l'extérieur d'une plage sélectionnée ou largeur de bande. Le reste du circuit de la figure 10 est utilisé pour amplifier le signal détecté, transmis à partir de la sonde 30 qui est couplée par la ligne de "sortie" à l'interface 42 En bref, le circuit d'amplification de la tête emploie un transistor à effet de champ Q 1 dont la haute impédance d'entrée est appariée à celle du circuit accordé de manière à éviter des problèmes de charge Le transistor Q 2 en coopération avec le transistor Q 1 amplifie le signal reçu et l'applique à un émetteur-suiveur employant un transistor Q 3 Le signal amplifié est couplé à l'inter30 face 42 par la ligne de sortie par l'intermédiaire d'un The probe 30 responds to lightning by transmitting the IR signal which is picked up by the photodetector 170 of the head 40 The photodetector 170 is coupled to a tuned plug circuit, consisting of a variable inductor L1 and a capacitor C 2 A As a specific example, probe 30 will produce pulsed IR radiation at a frequency of about 150 kilohertz until the style of the probe comes into contact with an object, at which time the frequency will drop to about 138 kilohertz. cap mounted in head 40 is tuned to approximately 15 the average of these two frequencies, so the head circuit can detect either of these probe frequencies but will filter out foreign frequencies within outside a selected range or bandwidth. The rest of the circuit of Figure 10 is used to amplify the detected signal, transmitted from the probe 30 which is coupled by the "output" line to the interface 42 In short, the head amplification circuit employs a field effect transistor Q 1 whose high input impedance is matched to that of the tuned circuit so as to avoid load problems The transistor Q 2 in cooperation with the transistor Q 1 amplifies the received signal and applies it to an emitter follower employing a transistor Q 3 The amplified signal is coupled to the inter30 face 42 by the output line via a
condensateur C 6 et d'une résistance R 7 d'un filtre en courant continu couplés à l'émetteur du transistor Q 3. capacitor C 6 and a resistor R 7 of a DC filter coupled to the emitter of transistor Q 3.
L'interface 42 comporte un circuit qui procède à la détection de ces fréquences du signal de la sonde et 35 produit des sorties qui sont appliquées au contrôleur 12 18. en réponse Un premier signal est produit pour indiquer que la sonde fonctionne correctement et un second signal lorsque le style de la sonde est en contact avec un objet Un circuit approprié permettant la détection du décalage de fréquence est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'amérique n 414 734, déposée le 3 septembre 1982 et ayant pour titre: "Machine System Using Infrared Telemetering" On supposera ici que cette demande est connue En bref, un tel circuit emploie un circuit 10 à boucle à verrouillage de phase pour exécuter une opération de décalage de fréquence sur les signaux reçus et The interface 42 includes a circuit which detects these frequencies of the signal from the probe and produces outputs which are applied to the controller 12 18. in response A first signal is produced to indicate that the probe is working correctly and a second signal when the style of the probe is in contact with an object A suitable circuit allowing the detection of the frequency offset is described in the patent application of the United States of America n 414 734, filed on September 3, 1982 and having for title : "Machine System Using Infrared Telemetering" It will be assumed here that this request is known. In short, such a circuit employs a phase-locked loop circuit 10 to execute a frequency shift operation on the received signals and
actionne des relais lors de la détection de l'une ou l'autre des fréquences choisies Cependant, diverses autres méthodes de détection des signaux de la sonde seront compri15 ses de l'homme de l'art. actuates relays upon detection of one or other of the selected frequencies However, various other methods of detecting probe signals will be understood by those skilled in the art.
La figure 11 représente un schéma électrique monté à l'intérieur de la sonde 30 Un transistor Ql O du type PNP fonctionne en commutateur pour connecter ou déconnecter sélectivement les batteries 80, 82 des composants utilisés pour 20 que les diodes électroluminescentes 50-54 produisent le rayonnement IR Le transistor Ql O est normalement à l'état non conducteur; donc, des batteries 80, 82 voient effectivement un circuit ouvert de sorte qu'il n'y a aucune consommation de l'énergie de ces batteries Cependant, lorsque 25 la tête 40 produit son éclair de rayonnement IR,le photodétecteur 48 conduit le courant provenant des batteries pour faire traverser un inducteur Ll pendant la durée de l'éclair. Le très rapide temps de montée associé à l'impul30 sion lumineuse provenant du tube-éclair au xénon fournit un signal unique qui peut être facilement discriminé des FIG. 11 represents an electrical diagram mounted inside the probe 30. A Ql O transistor of the PNP type operates as a switch to selectively connect or disconnect the batteries 80, 82 of the components used so that the light-emitting diodes 50-54 produce the IR radiation The transistor Ql O is normally in the non-conducting state; therefore, batteries 80, 82 effectively see an open circuit so that there is no consumption of the energy of these batteries However, when the head 40 produces its flash of IR radiation, the photodetector 48 conducts the current from the batteries to pass through an inductor L1 for the duration of the flash. The very fast rise time associated with the light pulse from the xenon flash tube provides a unique signal which can be easily discriminated from
autres sources lumineuses dans l'aire de la machine-outil. other light sources in the machine tool area.
Le filtre IR de la tête 40 exclut la majeure partie du spectre visible de sorte que l'éclair ne peut être vu et 35 gêner les personnes du voisinage Lorsque l'impulsion 19. lumineuse atteint le photodétecteur 48, elle est transformée en impulsion électrique aux bornes de l'inducteur L 10 La bobine Ll O sert de filtre passe-haut et exclut les impulsions lumineuses à l'état constant ou à basse fréquence telles que la lumière fluorescente que l'aire The IR filter of the head 40 excludes most of the visible spectrum so that the lightning cannot be seen and disturb the people in the vicinity When the light pulse 19. reaches the photodetector 48, it is transformed into an electric pulse at the inductor terminals L 10 The coil L1 O serves as a high-pass filter and excludes light pulses in the constant state or at low frequency such as fluorescent light as the area
o se trouve la machine-outil peut produire. where the machine tool can be found.
La pointe de courant traversant le photodétecteur 48 pendant l'éclair créée un phénomène de "sonnerie" The current peak passing through the photodetector 48 during the flash creates a "ringing" phenomenon
dans l'inducteur L 10, comme cela est connu dans l'art. 10 Ce phénomène est fondamentalement une oscillation amortie qui dure environ 500 microsecondes en réponse à l'impulsion lumineuse de l'éclair d'environ 50 microsecondes. in the inductor L 10, as is known in the art. 10 This phenomenon is basically a damped oscillation which lasts for around 500 microseconds in response to the light pulse from lightning of around 50 microseconds.
Les oscillations de l'inducteur L 1 sont amplifiées et inversées par un amplificateur inverseur 200 La sortie de l'amplificateur 200 est connectée à la base du transistor Q 10 La "sonnerie" momentanée de l'inducteur LI due à l'éclair provoque une polarisation directe de la jonction base-émetteur du transistor Q 10 et le rend conducteur La conduction du transistor Q 10 se traduit par l'application 20 de la tension des batteries 80, 82 aux entrées de puissance des composants du circuit ayant pour référence +V dans les figures Lorsque la tension est appliquée à l'oscillateur 202, il commence à fournir des impulsions à un compteur de temps écoulé 204 Le compteur 204 est remis à zéro pour initialiser son comptage du temps écoulé lorsque la tête 40 reçoit l'éclair Cela est exécuté au moyen d'un inverseur 206 qui inverse la sortie de l'amplificateur 200 pour donner un signal positif qui est mis en forme d'impulsion par la constante de temps RC d'un conden30 sateur C 20 et d'une résistance R 20 Cette impulsion est appliquée à l'entrée de remise à zéro du compteur 204 par l'intermédiaire d'une porte OU 208 Comme cela apparaîtra, le compteur de temps écoulé 204 est également remis à zéro toutes les fois que le style 56 de la sonde vient en 35 contact avec un objet, ce qui est reflété par l'ouverture 20. The oscillations of the inductor L 1 are amplified and inverted by an inverting amplifier 200 The output of the amplifier 200 is connected to the base of the transistor Q 10 The momentary "ringing" of the inductor LI due to the lightning causes a direct polarization of the base-emitter junction of the transistor Q 10 and makes it conductive The conduction of the transistor Q 10 results in the application 20 of the voltage of the batteries 80, 82 to the power inputs of the components of the circuit having for reference + V in the figures When the voltage is applied to the oscillator 202, it begins to supply pulses to an elapsed time counter 204 The counter 204 is reset to zero to initialize its counting of the elapsed time when the head 40 receives the lightning is executed by means of an inverter 206 which inverts the output of amplifier 200 to give a positive signal which is impulse shaped by the time constant RC of a capacitor C 20 and a resistor R 2 0 This pulse is applied to the reset input of counter 204 via an OR gate 208 As will appear, the elapsed time counter 204 is also reset whenever style 56 of the probe comes into contact with an object, which is reflected by opening 20.
de l'un des commutateurs Sl-53.from one of the Sl-53 switches.
Le compteur 204 est conçu pour fournir un signal de niveau logique bas sur sa ligne de sortie 210 lorsqu'il Counter 204 is designed to provide a low logic level signal on its output line 210 when
compte, c'est-à-dire lorsque le temps n'est pas écoulé. counts, that is to say when the time has not expired.
Le signal de niveau logique bas de la ligne 210 est inversé par un inverseur 212 qui à son tour est connecté par l'intermédiaire d'une diode D 20 à l'entrée de l'amplificateur 200 Il en résulte que la sortie de l'amplificateur passe à un niveau bas, ce qui a pour effet de maintenir 10 le transistor Q 10 à l'état conducteur, fournissant de l'énergie aux composants du circuit jusqu'à la fin du comptage du compteur 204 La durée de comptage du compteur 204 The low logic level signal from line 210 is inverted by an inverter 212 which in turn is connected via a diode D 20 to the input of amplifier 200 As a result, the output of the amplifier goes to a low level, which has the effect of keeping the transistor Q 10 in the conducting state, supplying energy to the components of the circuit until the counting of the counter ends 204 The counting duration of the counter 204
est choisie de façon à être suffisamment longue pour permettre au contrôleur 12 de commencer le processus réel d'ins15 pection, avec le style de la sonde en contact avec la pièce. is chosen so as to be long enough to allow the controller 12 to start the actual inspection process, with the style of the probe in contact with the part.
En général, une durée de plusieurs minutes est suffisante. In general, a duration of several minutes is sufficient.
Le temps de comptage peut être ajusté au moyen d'un potentiomètre P 20 définissant la fréquence d'oscillation de l'oscillateur 202 Des fréquences plus élevées de l'oscil20 lateur 202 provoquent un comptage plus rapide du compteur 204 et donc, la cessation de son fonctionnement dans un temps plus court et vice-versa La génération des retards The counting time can be adjusted by means of a potentiometer P 20 defining the oscillation frequency of the oscillator 202 Higher frequencies of the oscillator 202 cause a faster counting of the counter 204 and therefore, the cessation of its operation in a shorter time and vice versa The generation of delays
est naturellement bien connue de l'homme de l'art. is naturally well known to those skilled in the art.
Un oscillateur de porteuse 220 et un diviseur 222 25 coopèrent pour définir la fréquence à laquelle les diodes électroluminescentes 50-54 renvoient le rayonnement IR à la tête 40 Classiquement, l'oscillateur 220 utilise un quartz 224 ayant une fréquence de résonance connue comme horlogemaître L'oscillateur 220 met en forme les oscillations du 30 quartz 224 pour leur donner une forme permettant de fournir les impulsions d'horloge à un diviseur numérique classique, tel que le diviseur 222 Le diviseur 222 sert de moyen commode de décalage de la fréquence transmise par les diodes 50-54 lorsque le style de la sonde est en contact 35 avec un objet Dans cet exemple particulier, le diviseur 222 fonctionne de manière à diviser par 12 les impulsions 21. de 1,8 M Hz provenant de l'oscillateur 222 et fournit donc A carrier oscillator 220 and a divider 222 25 cooperate to define the frequency at which the light-emitting diodes 50-54 return the IR radiation to the head 40 Conventionally, the oscillator 220 uses a quartz 224 having a resonance frequency known as master watchmaker L oscillator 220 shapes the oscillations of quartz 224 to give them a shape for supplying clock pulses to a conventional digital divider, such as divider 222 divider 222 serves as a convenient means of shifting the frequency transmitted by the diodes 50-54 when the style of the probe is in contact with an object. In this particular example, the divider 222 operates so as to divide the pulses 21. of 1.8 M Hz coming from the oscillator 222 by 12 and therefore provides
à sa sortie des fréquences de signal d'environ 150 K Hz. at its output signal frequencies of about 150 K Hz.
La sortie du diviseur 222 est couplée à un transistor d'attaque Q 12 ou autre circuit approprié permettant d'at5 taquer les diodes 50-54 à la fréquence définie par la sortie du diviseur Ainsi, dans cet exemple, lorsque la tête 40 amorce la séquence de production d'un éclair, la sonde répond en commençant la transmission du rayonnement IR à une fréquence donnée La transmission de la sonde est 10 détectée par le photodétecteur 170 monté dans la tête 40 qui, à son tour, fournit une indication au contrôleur 12 que la sonde 30 fonctionne correctement et est prête à démarrer la séquence de sondage Si la sonde 30 ne répond pas The output of the divider 222 is coupled to a driving transistor Q 12 or other suitable circuit making it possible to atact the diodes 50-54 at the frequency defined by the output of the divider. Thus, in this example, when the head 40 starts the sequence of production of a flash, the probe responds by starting the transmission of IR radiation at a given frequency The transmission of the probe is detected by the photodetector 170 mounted in the head 40 which, in turn, provides an indication to the controller 12 that probe 30 is working properly and is ready to start the probing sequence If probe 30 does not respond
de cette manière, des mesures de précaution peuvent être 15 prises. in this way, precautionary measures can be taken.
Lorsque le style 56 de la sonde est en contact avec un objet, l'un des trois commutateurs Sl-53 de l'ensemble 140 s'ouvrira L'ouverture de l'un des commutateurs 51-53 provoque deux choses Tout d'abord, le compteur 204 20 est remis au commencement de sa séquence de comptage du temps écoulé En second lieu, elle crée un décalage de la fréquence transmise par les diodes 50 54 Cela peut être accompli de diverses manières Cependant, dans le mode de réalisation préféré, l'ouverture de l'un des commutateurs Sl 53 provoque le passage au niveau haut d'un comparateur 228 La sortie du comparateur 228 est couplée à l'entrée de remise à zéro du compteur 204 par l'intermédiaire d'une porte OU 208 et ainsi remet le compteur à zéro De plus, la sortie du comparateur 228 est couplée à une entree de mani30 pulation du décalage de fréquence du diviseur 222 par une ligne 229 pour l'amener à diviser les impulsions d'horloge provenant de l'oscillateur de porteuse 220, par un nombre différent dans le cas présent par le nombre 13 Les signaux de sortie du diviseur 222 changent ainsi de fréquence pour 35 avoir une fréquence d'environ 138 K Hz Ainsi, la fréquence es 4 22. du rayonnement IR transmis par les diodes 50-54 est décalée par rapport à la fréquence transmise lorsque la sonde a été mise en marche à l'origine Ce décalage de la fréquence est détecté par le photodétecteur 170 et transmis au contrôleur 112 de manière à indiquer le contact du style avec un objet, normalement avec la surface d'une pièce When the style 56 of the probe is in contact with an object, one of the three switches Sl-53 of the set 140 will open The opening of one of the switches 51-53 does two things First of all , the counter 204 20 is reset to the beginning of its elapsed time counting sequence Secondly, it creates an offset of the frequency transmitted by the diodes 50 54 This can be accomplished in various ways However, in the preferred embodiment, the opening of one of the switches S 1 53 causes a comparator 228 to go high. The output of the comparator 228 is coupled to the reset input of the counter 204 via an OR gate 208 and thus resets the counter to zero In addition, the output of the comparator 228 is coupled to an input for manipulating the frequency offset of the divider 222 by a line 229 to cause it to divide the clock pulses coming from the oscillator carrier 220, by a different number in the present case nt by the number 13 The output signals of the divider 222 thus change frequency to have a frequency of approximately 138 K Hz Thus the frequency es 4 22. of the IR radiation transmitted by the diodes 50-54 is offset with respect to the frequency transmitted when the probe was originally started This frequency offset is detected by the photodetector 170 and transmitted to the controller 112 so as to indicate the contact of the style with an object, normally with the surface of a room
Le contrôleur 12 connaissant la position du style 56 lorsqu'il y a réception de ce signal peut calculer avec précision les dimensions de la pièce ou donner toute autre in10 formation utile. The controller 12 knowing the position of the style 56 when this signal is received can accurately calculate the dimensions of the room or give any other useful information.
Le contrôleur 12 peut provoquer le déplacement de The controller 12 can cause the displacement of
la sonde 30 pour l'amener en contact avec d'autres surfaces de la pièce, chaque fois que la sonde répond par un décalage dans le rayonnement IR transmis à partir de la sonde. the probe 30 to bring it into contact with other surfaces of the room, each time the probe responds by an offset in the IR radiation transmitted from the probe.
Le laps de temps écoulé compté par le compteur 204 est choisi de façon à être supérieur au temps qui s'écoulerait entre contacts du style Lorsque l'opération de sondage est terminée, le contrôleur 12 peut aller de l'avant avec d'autres opérations d'usinage, le cas échéant Il n'est pas néces20 saire de produire d'autres signaux pour mettre la sonde horsservice, car les batteries seront automatiquement déconnectées dès que le compteur a atteint le comptage du temps écoulé prévu Dans ce cas, sa ligne de sortie 210 passe au niveau haut, ce qui se traduit finalement par une polari25 sation inverse de la jonction base /émetteur du transistor Ql O Cela a pour effet de mettre le transistor Q 10 à l'état non conducteur De cette façon le seul courant extrait des batteries 80, 82 est le courant de fuite des semi-conducteurs et le photocourant du photodétecteur 48 Typiquement, 30 ce courant peut être très petit, souvent inférieur à 300 microampères Par conséquent, les composants les plus gros consommateurs d'énergie sont déconnectés des batteries jusqu'à ce qu'on en ait réellement besoin pour l'utilisation attendue de la sonde De préférence, ces composants 35 sont constitués de semi-conducteurs CMOS (semi-conducteur The elapsed time counted by the counter 204 is chosen so as to be greater than the time which would elapse between contacts of the style When the sounding operation is finished, the controller 12 can go ahead with other operations machining, if necessary It is not necessary to produce other signals to deactivate the probe, because the batteries will be automatically disconnected as soon as the counter has reached the counting of the expected elapsed time In this case, its line output 210 goes high, which ultimately results in a reverse polarization of the base / emitter junction of the transistor Ql O This has the effect of putting the transistor Q 10 in the nonconductive state In this way the only current extracted from the batteries 80, 82 is the leakage current of the semiconductors and the photocurrent of the photodetector 48 Typically, this current can be very small, often less than 300 microamperes Consequently, the largest components cons Energy monitors are disconnected from the batteries until they are actually needed for the expected use of the probe. Preferably, these components 35 consist of CMOS semiconductors (semiconductor
2 5483492,548,349
23. oxyde-métal à symétrie complémentaire) de façon à préserver 23. oxide-metal with complementary symmetry) so as to preserve
encore plus l'énergie des batteries. even more battery power.
A titre d'exemple non limitatif, l'oscillateur de porteuse 220 est constitué du transistor commandé par quartz dit n 2 N 2222, le diviseur 222 du composant dit LM 4526 de la société dite National Semiconducteur, l'oscillateur 202 d'une moitié de circuit intégré dit LM 2903 de la société National Semiconducteur, et le compteur 204 du By way of nonlimiting example, the carrier oscillator 220 consists of the transistor controlled by quartz known as n 2 N 2222, the divider 222 of the component known as LM 4526 from the company known as National Semiconductor, the oscillator 202 by one half of integrated circuit known as LM 2903 of the company National Semiconducteur, and the counter 204 of
composant LM 4040 de la société National Semiconducteur. component LM 4040 from the company National Semiconducteur.
La technique de mise en marche par contact décrite précédemment en liaison avec la figure 3 peut être utilisée comme variante de la technique de mise en marche par éclair décrite plus haut Les deux techniques ont le même objectif général, c'est-à-dire augmenter la durée de 15 vie des batteries Dans une large mesure, la construction de la sonde et le circuit des deux techniques sont semblables Un schéma du circuit de la sonde pour la technique de mise en marche par contact est représenté en figure 12 Ce The contact start-up technique described above in connection with FIG. 3 can be used as a variant of the lightning start-up technique described above. The two techniques have the same general objective, that is to say to increase the lifetime of the batteries To a large extent, the construction of the probe and the circuit of the two techniques are similar. A diagram of the circuit of the probe for the contact start-up technique is represented in FIG.
circuit est identique à celui du circuit 11, les mnmes numéros 20 de référence seront donc utilisés pour des composants identiques. circuit is identical to that of circuit 11, the same reference numbers 20 will therefore be used for identical components.
La comparaison des deux figures montre que la différence importante est l'élimination du photodétecteur 48 et de son inducteur associé L 10 en faveur d'une résis25 tance R 50 et d'un condensateur C 50 Ce circuit est également différent en ce sens qu'il comprend une ligne 231 connectée entre les commutateurs 51 53 de la sonde et un noeud N 1 couplé à l'entrée de l'amplificateur d'inversion 200 Le transistor Q 10 est maintenu à l'état non conducteur jusq'au 30 moment o l'un des commutateurs 51-53 s'ouvre à la suite de la venue en contact du style 56 avec une surface de référence 60 (figure 3) Cela est dû au fait que les commutateurs Sl-53 maintiennent l'entrée de l'amplificateur 200 sensiblement au niveau de la masse tant qu'ils sont fermés, c'est-à-dire lorsque le style de la sonde n'est pas en contact 24. avec quoi que ce soit Cependant, lorsque le style 56 est en contact avec la surface de référence 60, l'un des commutateurs 51-53 s'ouvre et provoque le commencement de la charge d'un condensateur C 50 De préférence, la valeur des résistances R 50 et R 18 ainsi que du condensateur C 50 est choisie de manière à obtenir une constante de temps RC qui retarde le moment o le condensateur C 50 est chargé à une tension suffisante pour rendre conducteur le transistor Q 10 l après inversion par l'amplificateur 200 Cela nécessi1 o te le maintien par le contrôleur 12 du style 56 contre la surface de référence 60 pendant un temps défini, par exemple environ une seconde Ce mode opératoire assurera que The comparison of the two figures shows that the important difference is the elimination of the photodetector 48 and its associated inductor L 10 in favor of a resistance R 50 and a capacitor C 50 This circuit is also different in that it includes a line 231 connected between the switches 51 53 of the probe and a node N 1 coupled to the input of the inversion amplifier 200 The transistor Q 10 is kept in the non-conducting state until 30 o one of the switches 51-53 opens following the coming into contact of the style 56 with a reference surface 60 (Figure 3) This is due to the fact that the switches Sl-53 maintain the input of the amplifier 200 substantially at ground level as long as they are closed, that is to say when the style of the probe is not in contact 24. with anything However, when the style 56 is in contact with the reference surface 60, one of the switches 51-53 opens and initiates the charging of a capacitor C 50 Preferably, the value of resistors R 50 and R 18 as well as of capacitor C 50 is chosen so as to obtain a time constant RC which delays the moment when capacitor C 50 is charged at a voltage sufficient to make conductive the transistor Q 10 l after inversion by the amplifier 200 This necessitates the maintenance by the controller 12 of the style 56 against the reference surface 60 for a defined time, for example approximately one second This operating mode will ensure that
des chocs accidentels contre le style de la sonde ou autres facteurs extérieurs tels qu'un bruit électrique ne déclen15 cheront pas par erreur le fonctionnement de la sonde. accidental shocks to the probe style or other external factors such as electrical noise will not inadvertently cause the probe to operate.
Dès que le condensateur C 50 a été suffisamment chargé, le transistor Ql O devient conducteur et la tension des batteries 80, 82 sera appliquée aux composants de transmission de la sonde Le compteur 204 sera remis à zé20 ro et fouenira son signal de sortie par la ligne 210 de manière à faire passer le transistor Ql O à l'état conducteur Dans ce mode de réalisation, le diviseur provoquera la génération de la plus faible des deux fréquences de sortie dues au déclenchement du comparateur 228, lorsque le 25 style 56 est en contact avec la surface de référence Cependant, le contrôleur 12 peut être convenablement programmé pour considérer ce signal initial de la sonde comme l'indication que la sonde a été correctement mise en marche et est prête à procéder à l'inspection de la pièce. 30 Le contrôleur 12, sachant que la sonde 30 ' fonctionne correctement, se déplace alors sur la pièce pour son inspection avec le style 56 en contact avec diverses surfaces de cette pièce Dès que le style 56 s'est éloigné de la surface de référence 60, les commutateurs 51- 53 se fer35 ment, amenant le diviseur 222 à attaquer les diodes 25. électroluminescentes 50 54 à l'autre fréquence Dès que le style est en contact avec une surface de la nièce, l'un des commutateurs Si 53 s'ouvre de nouveau, déclenchant le comparateur 228 Cela se traduit par la remise à zéro du compteur 204 Le déclenchement du comparateur 28 fournit également une sortie sur la ligne 229 pour que le diviseur 222 change sa fréquence et par conséquent celle des sorties de diodes 50 54 Ce processus se poursuit jusqu'au moment o le processus d'inspection de la pièce 10 est terminé, les batteries étant automatiquement débranchées du circuit de la sonde dès que la minuterie 204 As soon as the capacitor C 50 has been sufficiently charged, the transistor Ql O becomes conductive and the voltage of the batteries 80, 82 will be applied to the transmission components of the probe. The counter 204 will be reset to zero and will supply its output signal by the line 210 so as to pass the transistor Q1 O to the conducting state In this embodiment, the divider will cause the generation of the lower of the two output frequencies due to the triggering of the comparator 228, when the style 56 is in contact with the reference surface However, the controller 12 can be suitably programmed to consider this initial signal from the probe as an indication that the probe has been correctly turned on and is ready to proceed with the inspection of the part. 30 The controller 12, knowing that the probe 30 'is functioning correctly, then moves over the part for its inspection with the style 56 in contact with various surfaces of this part As soon as the style 56 has moved away from the reference surface 60 , the switches 51-53 close, causing the divider 222 to attack the light-emitting diodes 25. 50 54 at the other frequency As soon as the style is in contact with a surface of the niece, one of the switches Si 53 s opens again, triggering the comparator 228 This results in the resetting of the counter 204 The triggering of the comparator 28 also provides an output on the line 229 so that the divider 222 changes its frequency and consequently that of the diode outputs 50 54 This process continues until the part 10 inspection process is completed, the batteries being automatically disconnected from the probe circuit as soon as the timer 204
arrive à la fin de son temps de comptage. comes to the end of its counting time.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est 15 au contraire susceptible de modifications et de variantes The present invention is not limited to the embodiments which have just been described, it is on the contrary subject to modifications and variants.
qui apparaîtront à l'homme de l'art. which will appear to those skilled in the art.
26.26.
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