IT8224772A1

IT8224772A1 - Dispositivo generatore di un segnale analogico in funzione della deformazione di una lamina metallica, e sua applicazione per il comando "intuitivo" di movimenti

Info

Publication number: IT8224772A1
Application number: IT1982A24772A
Authority: IT
Original assignee: Telemecanique Electrique
Priority date: 1981-12-15
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1984-06-15
Also published as: FR2518359B1; IT1155389B; IT8224772A0; DE3246449A1; FR2518359A1; CH655417B; DE3246449C2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale avente per titolo:

"DISPOSITIVO GENERATORE DI UN SEGNALE ANALOGICO IN FUNZIONE DELLA DEFORMAZIONE DI UNA LAMINA METALLICA, E SUA APPLICAZIONE PER IL COMANDO "INTUITIVO" DI MOVIMENTI"

RIASSUNTO

L'invenzione riguarda un dispositivo generatore di un segnale analogico, caratterizzato da almeno un pulsante (1) il cui perno insiste su di una lamina elastica (3) che coopera con un sensore di prossimit? (7) ad uscita analogica. Figura 1.

DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto un dispositivo a pulsante destinato in particolare a sostituirsi al pulsante potenziometrico di comando della velocit? di un motore elettrico tramite un variatore, o ad un pulsante a tre o pi? segmenti meccanici di inserzione per il comando a gradini dei motori elettrici di grande potenza

Un'applicazione particolarmente interessante dell'invenzione riguarda le cassette pensili, nelle quali i pulsanti utilizzati per il comando "intuitivo" dei movimenti sono abitualmente del tipo a segmenti o gradini meccanici, il che presenta taluni inconvenienti esposti nel seguito.

In senso pi? lato, il dispositivo dell'invenzione ? destinato a generare un segnale analogico la cui ampiezza ? funzione dello sforzo esercitato da un operatore su di un pulsante.

Secondo l'invenzione, detto dispositivo ? caratterizzato da almeno un pulsante il cui perno insiste su di una lamina elastica che coopera con un sensore di prossimit? ad uscita analogica.

Secondo una forma di esecuzione preferita, il dispositivo comprende due pulsanti i cui rispettivi perni appoggiano su di una stessa lamina elastica che coopera con due sensori di prossimit? induttivi ad uscita analogica alloggiati in un contenitore in materiale isolante, ad una faccia del quale ? fissata detta lamina, gli elementi sensibili di detti sensori essendo disposti nel contenitore in modo da risultare di fronte a detta lamina al livello delle zone di appoggio di detti perni, detti elementi sensibili essendo associati ciascuno ad un circuito predisposto per fornire due rispettivi segnali atti a determinare il comando di un motore elettrico nei suoi due sensi di rotazione.

Nella sua applicazione per il comando a gradini di motori, in particolare ai fini della realizzazione di una cassetta pensile, ciascuno dei succitati dispositivi a due pulsanti ? associato ad un circuito logico di trattamento di detti due segnali, il quale comprende: mezzi per abilitare ciascuno dei due segnali quando esso sia compreso fra una prima e una seconda tensione di riferimento, mentre l'altro segnale ? disabilitato; mezzi per confrontare ciascuno dei due segnali da trattare, quando esso sia abilitato, con un primo livello di sblocco, onde ottenere all'una o l'altra delle due uscite di comando, un primo segnale di comando "tutto-o-niente"; mezzi per confrontare, dopo una prima temporizzazione applicata a partire dal momento in cui ? presente il primo segnale di comando, ciascuno dei due segnali da trattare con un secondo livello di sblocco, onde ottenere all'una o l'altra di dette due uscite un secondo segnale di comando "tutto-o-niente", e mezzi per confrontare, dopo una seconda temporizzazione applicata a partire dal momento in cui esiste il secondo segnale di comando, ciascuno dei due segnali da trattare con un terzo livello di sblocco, per ottenere all?una o all'altra di dette due uscite un terzo segnale di comando tutto-o-niente.

Le diverse particolarit?, nonch? i vantaggi dell?invenzione risulteranno evidenti nel corso della seguente

descrizione.

Nel disegno allegato :

- La fig. 1 rappresenta un dispositivo generatore di segnali analogici a due pulsanti realizzato secondo una soluzione preferita dell'invenzione;

- La fig. 2 rappresenta schematicamente una cassetta pensile che utilizza tre dispositivi del tipo di oui a fig.1 e comportante tre circuiti di trattamento dei segnali;

- La fig. 3 rappresenta uno dei circuiti di cui a fig. 2, e - La fig. 4 ? un diagramma illustrante il funzionamento di un circuito di trattamento del tipo considerato.

Il dispositivo rappresentato nella fig. 1 comprende due pulsanti 1 e 2 montati fra due piastre rigide di supporto 3-4 e le cui estremit? dei rispettivi perni insistono sulle due estremit? di una lamina metallica deformabile 5 la quale ? fissata ad una custodia 6 contenente due sensori di prossimit? analogici i cui elementi sensibili 7 ? 8 sono disposti in un contenitore in materiale isolante in modo da situarsi di fronte a detta lamina metallica, in corrispondenza delle zone di appoggio delle estremit? dei perni dei pulsanti. Il circuito elettronico dei sensori ? alloggiato nella custodia 6 alla quale ? associata una morsettiera di connessione 9?

I sensori sono vantaggiosamente previsti in conformit? al brevetto francese N. 7807758 depositato il 17 marzo

1978 dalla Richi?dente, e sono del tipo induttivo.

Ciascuno di essi fornisce pertanto un segnale di uscita il quale ? una funzione all'incirca lineare della distanza fra le parti della lamina elastica 5 deformate dai pulsanti e gli elementi sensibili dei sensori. Tale distanza ? a sua volta funzione dello sforzo esercitato dall'operatore. A titolo di esempio, lo spostamento massimo della lamina potr? raggiungere 1 min e corrispondere ad una spinta di 2 kg in altri termini, tale spostamento massimo non essendo rilevante per l'operatore, il dispositivo ? del tipo "sensitivo". In linea generale, il dispositivo descritto permette di effettuare il comando dello spostamento di un mobile in due sensi opposti, in quanto esso fornisce due segnali elettrici atti ad essere regolati e trattati separatamente. Va chiaramente inteso che l'Invenzione copre parimenti un dispositivo comprendente un solo pulsante, associato ad una lamina elastica e ad un solo sensore di prossimit?.

Nella eua applicazione per il comando della velocit? di un motore per il tramite di un variatore elettronico, un tale dispositivo presenta, nei confronti di un potenziometro, il vantaggio di una migliore affidabilit?, in particolare dovuta all'assenza di attrito; quello di essere meno costoso a parit? di qualit?; e quello di fornire un comando "sensitivo".

Per i motori di grande potenza, per i quali si prevede ad esempio un gradino di velocit? molto bassa? un gradino di piccola velocit? e un gradino di grande velocit?? in luogo di utilizzare dei bottoni a tre segmenti meccanici, come si ? fatto finora, si potr? associare al pulsante "elettronico? descritto sopra, un circuito che eroga dei segnali di comando "tutto-o-niente" per tre livelli differenti diu?scita del pulsante "elettronico".

La fig. 4 illustra questo modo di funzionamento. La tensione in uscita V el pulsante elettronico, espressa in volt, ? rappresentata in funzione dello sforzo P espresso in chil?grammi.

Per uno sforzo compreso fra 0 la tensione 7 ssume un valore compreso fra V e Y il circuito di trattamento associato ? predisposto, come si preciser? in seguito, per non fornire alcun segnale di comando. Per uno sforzo contenuto in ? compreso fra e il circuito di trattamento associato fornisce un primo segnale di comando. Fra il circuito di trattamento assodato fornisce un secondo segnale di comando e, fra

a F esso fornisce un terzo segnale di comando. Al di l? di si ? in una zona di non funzionamento.

In detta applicazione, oltre ai vantaggi di manegevolezza e di affidabilit?, il pulsante elettrico presenta il vantaggio di utilizzare meno filo di connessione da cablare, come si nota in fig. 3, dove ? dimostrato che invece dei tredici fili necessari per una cassetta pensile attrezzata con sei pulsanti meccanici, saranno sufficienti otto fili nel caso dei pulsanti elettronici.

Nella fig. 2 ? rappresentata schematicamente una cassetta pensile a sei movimenti comprendente tre dispositivi 10, 11, 12, come quello di fig. 1, ciascuno dei quali permette il comando di spostamento in un senso o nell'altro lungo uno dei tre assi di coordinate rettangolari.

L'insieme ? dotato di due fili comuni di alimentazione dei pulsanti e - e dei circuiti di trattamento legati ad un dispositivo di alimentazione 16 e, per ciascuno dei tre dispositivi* di due fili di uscita segnali dai sensori, rispettivamente

Tre circuiti 15? 14? 15 trattano rispettivamente i segnali trasmessi dalle rispettive coppie di fili e Il circuito di comando dei motori ? simbolizzato dal rettangolo 17?

La fig. 5 rappresenta un modo di funzionamento di uno dei circuiti di trattamento 13, 14 o 15?

La tensione di uscita E el primo sensore ? applicata a due comparatori 130, 131 i quali la confrontano con due rispettive tensioni di riferimento (fig? 4).

Quando fc inferiore a il comparatore 130 fornisce un segnale logico 1.

Quando ? superiore a il comparatore 131 fornisce un segnale logico 1. Una porta ET 132 fornisce un livello logico 1 (segnale ) quando ? compreso fra

(gamma di funzionamento del pulsante elettronico) e il segnale al livello logico 1in.uscita da un invertitore 1320 il quale riceve in entrata il segnale il cui significato emerger? in appresso. Tale segnale abilita il funzionamento di un sensore 133 del primo livello di sblocco, il quale comprende un comparatore 1330 che riceve la tensione rappresentante il primo livello. Quando ? inferiore a il comparatore 1330 fornisce un segnale logico 1 il quale ? abilitato in una porta ET 1331 dal segnale 1* uscita dalla porta ET sblocca un circuito 134 di comando dello spostamento alla prima velocit? e in un primo senso. Al termine di un intervallo di temporizzazione fornito da un organo 135? il passaggio del segnale al livello 1 abilita un sensore 136 del secondo livello, il quale comprende un comparatore 1.360 e un circuito di porta ET 1361 ? Quest'ultimo fornisce un segnale non appena inferiore a Il segnale sgancia un circuito 137 di comando dello spostamento alla seconda velocit? e nel primo senso. Analogamente, al termine di un intervallo fornito da un organo di temporizzazione 138, il sensore 139 del terzo livello, costituito da un comparatore 1390 e da una porta ET 1391? ? abilitato e, quando inferiore a si sbloccagli circulto 140 di comando di spostamento alla terza velocit? e

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo generatore di un segnale analogico, caratterizzato da ci? che comprende almeno un pulsante (1) il cui.perno appoggia su di una lamina elastica (5) che coopera con un sensore di prossimit? (7) ad uscita analogica.

2. Dispositivo secondo,la rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che comprende due pulsanti (1-2) i cui rispettivi perni appoggiano su di una stessa lamina elastica (4) che coopera con due sensori di prossimit? induttivi (7-8) acl

uscita analogica alloggiati in un contenitore ad una cui

faccia ? fissata detta lamina, gli elementi sensibili di

detti sensori trapassando detta faccia in modo da disporsi di fronte a detta lamina in corrispondenza delle zone

di appoggio di detti perni, essendo detti elementi sensibili associati ciascuno ad un circuito predisposto per

fornire due segnali rispettivi atti a comandare un motore elettrico nei suoi due sensi di rotazione.

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato da ci? che ciascuno di detti due pulsanti (1-2) ? associato ad un circuito logico di trattamento di detti due segnali il quale comprende : mezzi (151) per abilitare ciascuno dei due segnali quando uno (ad esempio ) ? compreso fra una prima e una seconde

^ tensione di riferimento, mentre l'altro segnale

e disabilitatoj mezzi (133) per confrontare ciascuno

dei due segnali da trattare, quando esso sia abilitato,

con un primo livello di sgancio , onde ottenere all*

una o all'altra delle due uscite di comando (134 -149),

un primo segnale di comando tutto-o-niente; mezzi (136)

per confrontare, dopo una prima temporizzazione (155) applicata a partire dall'istante in cui ? presente il primo segnale di comando, ciascuno dei due segnali da trattare con un secondo livello di sgancio (V nde ottenere, all'una o l'altra di dette due uscite (137-15?)? un secondo segnale di comando *tutto-o-niente', e mezzi (139) per confrontare,

dopo una seconda temporizzazione (13?) applicata a partire dal momento in cui ? presente il secondo segnale di comando, ciascuno dei due segnali da trattare, con un terzo livello di sblocco (V er ottenere, all'una o l'altra di dette uscite (140-151), un terzo segnale di comando 'tutto-o-niente1.