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"Instrunents indicateurs ou de contrôle à transmission optique"
La présente invention se rapporte à des instruments,qui servent indiquer le changement de place d'un point de masure ou de contrôler des phénomènes déterminés à l'aide du chan. gement de position de pareil point ou d'un objet. Jusque présent, on a utilisé dans ces buts, par exemple des instrument$ de mesure, dans lesquels les mouvements d'un tâteur étaient transmis mécaniquement à un indicateur ou marqueur ou dans lesquels ces mouvements font dévier un rayon de lumière conformément à l'aide d'un miroir qui est monté sur un levier tâteur oscillant.
Tous ces genres de construction présentent le désavantage que'.le ou lesleviers tâteurs ou de transmission doivent être montés sur des axes ou sur des tranchants et que, par conséquent, la précision des instruments
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dépend de la qualité de ces moyens de montage.
La présente invention a pour objet d'éliminer ces défauts et ceci est réalisé par le fait que pour l'indication des changements de place du point de mesure ou d'un objet, il est utilisé des rayons de lumière qui passent par dessus un ou plusieurs bords disposés transversalement à leur di- rection de mouvement d'un élément ou d'un objet mobile (par exemple régulateur) qui porte le point de mesure, de sorte que l'image d'ombre de ce bord ou de ces bords est projetée agrandie sur un endroit de mesure ou d'observation, soit sur l'ordonnateur d'un dispositif de réglage ou de con- trôle, par exemple une cellule photoélectrique.
De cette façon, on peut éliminer pratiquement tous les déauts d'in- dication qui peuvent provenir de l'enclenchement ou du montage d'organes de transmission mécaniques*
Selon un autre objet de l'invention, on peut réaliser un doublage de la précision de mesure ou de réglage, par le fait qu'une partie de l'image d'ombre du bord ou des bords est projetée par un miroir et une deuxième partie de l'image d'ombre est projetée par deux miroirs fonctionnant dans la même direction de déviation, ces projections étant faites sur une surface de reproduction, de façon que, lors d'un changement de place du bord ou des bords de mesure, les deux images partielles se déplacent sur la surface de reproduction simultanément et dans des directions opposées.
Cette méthode d 'agrandissement de la précision de mesure au moyen de mi- roirs planes est avantageuse à côté de l'emploi de lentilles à fort agrandissement, étant donné que les défauts de re- production optiques de ces dernières peuvent être évités.
Aux dessins il a été illustré 7 exemples de réalisation de l'invention et notamment d'une manière schématique!
Les figs.l et 2 montrent des instruments pour mesurer et comparer l'épaisseur d'objets; .
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La fig.3 montre un instrument qui est approprié au contrôle des opérations de travail ou similaire et pour la sélection et/ou le comptage d'objets;
La fig*4 montre un instrument à mesurer l'épaisseur avec double déviation à miroirs/marquage linéaire ;
La fig5 montre un instrument de mesure du même genre de construction, dans lequel on produitsur la surface de reproduction une bande lumineuse de largeur variable;
Les figs.6 à 8 montrent des instruments de mesure à plusieurs tâteurs qui sont simultanément reproduits sur la surface de reproduction.
Dans l'exemple de réalisation suivantla fig.l, un tâteur 10 est monté dans un guidage stationnaire 12, de façon à pouvoir coulisser axialement et qu'il puisse toucher par sa pointe la face supérieure d'une pièce à vérifier 16 placée sur un support 14; à peu près à la même hauteur que son bord supérieur 18, se trouvent disposés une source de lumière 20 avec écran 21 et, à, une distance convenable, un miroir 22, cependant qu'un peu au-dessus du dispositif tâteur se trouve placée une échelle de mesure transparente 24.
Ainsi qu'on peut le constater facilement dans la figure, les rayons de la source lumineuse 20, traversant la fente de l'écran, projette une image d'ombre du bord 18 sur le miroir 22 et, de la,sur l'échelle de mesure 24, sur laquelle les changements de place du tâteur apparaissent fortement agrandis et peuvent être lus. Par réglage de précision de la source de lumière dans un guidage 26, on peut ajuster l'image d'cmbre du bord en un endroit déterminé de l'échelle de mesure. Pour réaliser une image tranchante du 'bord, il peut évidemment être disposé en avant ou derrière le bord des systèmes de lentilles appropriés. Dans la figure 1, on a d'ailleurs laissé ceux-ci de Côté dans un but de clarté.
Le miroir 22 est monté de façon stationnaire et formé avantageusement comme miroir de surface plane, de façon qu'il soit débarrassé de tous défauts
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de reproduction. Un autre avantage de l'instrument réside en ce que la pression du tâteur peut être réduite à peu près à, volonté, de sorte que l'on peut également mesurer avec grande précision des objets qui sont sensibles à la pression.
Dans la fig.2, on a montré comment on peut réaliser dans les instruments de ce genre d'autres avantages parti- culiers par l'application de systèmes de lentilles men- tionnés. Ici se trouvent par exemple disposées deux lentilles 28 et 30 qui reproduisent réellement l'image du tâteur, soit le plan d'image réel du système de lentilles précédent, ces lentilles étant mobiles parallèlement au mouvement du tâteur;
quand, en outre, une lentille se trouve placée sur un dispositif de réglage en hauteur 32, l'image d'ombre du bord peut être amenée en un endroit déterminé de l'échelle de mesure et par la dispositif d'autres lentilles sur un ou plusieurs tâteurs 34, on peut effectuer la détermination directe de la différence de mesures d'organes différents, soit de différentes mesures du même objet (avec des tâteurs indépendants l'un de l'autre) ou bien la sommes plusieurs mouvements de tâteurs (avec des tâteurs dépendante l'un de l'autre), soit une vérification de mesure à la chaîne.
La fig.3 montre l'application de l'idée inventive dans un instrument fonctionnant sans tâteur. Ici il est prévu, à côté d'une source de lumière 40,une glissière 4Z indiquée par des lignes mixtes et sur laquelle peuvent être déplacés, le long de la source de lumière,des objets de nature dif- férente, par exemple un ruban 44 partiellement transparent (par exemple un film), une surface de contrôle 45 limitée de façon déterminée ou une série de corps 46 ;
à un écartement cellules convenable de ceux-ci se trouvent disposées plusieurs/photo. électriques 48, qui sont situées dans les circuits de dispos sitifs indicateurs ou de contrôle correspondants* Cet in- strument peut être utilisé pour l'analyse ou balayage du
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bord limitant la partie transparente du ruban 44 ou,inversement, il peut servir à l'aide de pareille bande ou d'un bord de constitution particulière 45 au contrôle de différentes opérations de travail, ou encore pour compter les Corps 46 et/ou déterminer leur hauteur, ainsi que pour la sélection de ceux-ci.
Ce procédé, qui ne fait pas emploi de tâteur, présente Davantage de la liberté de pression lors de l'opération de mesure sans aucune condition; on peut ainsi mesurer ou utiliser pour des buts de contrôle des objets ou similaires qui ne supportent aucunement le contact.
Il est évident que dans ce cas également, on peut réaliser, par l'emploi d'un miroir et la disposition de cellules photo-électriques, au-dessus de la source de lumière, une construction fermée et condensée de l'instrument.
Dans les exemples de réalisation suivant les figs. 4 et 5, on réalise par une disposition particulière des miroirs un doublage de la précision de mesure.
Dans l'instrument suivant la fig.4, il est prévu, à côté d'une source de lumière 50, un tâteur disposé de manière mobile axialement avec deux marques linéaires 54, 56, ce tâteur étant en outre transparent du fait qu'il est, par exemple, constitué en verre. A un écartement convenable de ce tâteur se trouvent disposés trois miroirs 58, 60, 62, parmi lesquels le premier projette l'image de la marque linéaire supérieure directement sur une surface à image 64, tandis que le second projette l'image de la marque inférieure par dessus le troisième miroir, également sur la surface d'image Par cette disposition de miroir;
, on réalise par exemple que, lors d'un mouvement ascensionnel du tâteur, l'image de la marque supérieure se déplace sur la surface de reproduction vers le haut, que la marque inférieure par contre se déplace vers le bas, par suite de la réflexion double, de sorte qu'ainsi les deux figures linéaires se déplacent
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sur la surface 54, toujours en sens opposés à partir d'une ligne médiane, soit vers cette ligne médiane, et dans un cas ces images peuvent même se couvrir,ainsi qu'on peut le voir par les figs.4a à c.
A titre d'exemple, ce recouvrement des deux marques peut servir à l'indication d'une valeur étalon déterminée de la position du tâteur, cependant qu'il existe la possibilité de pouvoir adapter cette position particulière des marques sur surface d'image à des positions différentes du tâteur,par ajustage de la source de lumière ensemble avec l'écran parallèlement à la direction du mouvement du tâteur. Il est évident que ceci peut être également effectué par l'emploi de différents systèmes de lentilles montrés dans la fig.2, et qu'on peut aussi produire une influence supplémentaire sur lesrayons de lumière.
Dans la fig.5, on a illustré un dispositif similaire à celui de la fig. 4, mais iciil est uniquement utilisé, tout comme dans la construction suivant la fig.l, le bord supérieur 70 d'un tâteur 72, dont l'image d'ombre est projette par une source de lumière 74 sur deux miroirs 76 et 78 qui sont disposés à peu près à la même hauteur l'un à côté de l'autre et, en même temps, l'un derrière l'autre et à l'aide desquels la première image d'ombre est directement projetée sur une surface d'image 80, cependant que du second miroir l'image arrive sur la surface de reproduction par le détour à travers un troisième miroir 82, De cette façon, il se produit sur la surface d'image une bande lumineuse limitée par des surfaces d'ombre,dont la largeur varie par suite des mouvements des deux images partielles, ici également dirigées en sens opposé,
variations concordant avec la position de hauteur du tâteur, ainsi qu'on peut l'observer dans les figs. 5e à c. Ici également, tout comme clans l'exemple cité en dernier lieu; on peut utiliser la moindre largeur ou la disparition de
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la bande lumineuse pour l'indication d'une position parti- culière du tâteur ou bien,à l'aide de cellules photo-élec- triques semblables à celles de 1''exemple de réalisation sui- vant la fige-3, la largeur variable de la bande peut être balayée ou analysée et mise en valeur pour tout but d'ap- plication quelconque et momentané.
Dans la fige 6 se trouve illustré un instrument dans lequel plusieurs tâteurs (par exemple trois), désignés par sont disposés 90 à 93,/1'un coté de l'autre, en avant d'une source de lumière 44, les bords supérieurs de ces tâteurs étant projetés par dessus un miroir 96 sur une surface d'image 98, sur laquelle il a été rapporté autant d'échelles de mesure,dé- signées par 100 à 102, et dont les lignes correspondant à zéro 104 sont particulièrement prononcées.
Cet instrument est particulièrement approprié pour la vérification d'articles de masse, par exemple des barres à gradins 106, qui sont placées sur un support 108; en outre,.le tâteurs (inter- changeables dans ce but) sont constitués de telle façon qu'ils mesurent chaque fois des endroits déterminés des articles de vérification. Par ajustage du support 110 de la source de lumière.et de l'écran 21,l'un des bords d'ombre peut être ajusté sur la ligne 104 et l'on peut ainsi lice l'écartement des deux autres bords d'ombre sur les échelles de mesure 101 et 102.
La fig. 7 montre une forme de réalisation particulière de l'instrument qui vient d'être décrit et qui est approprié pour mesurer l'angle d'inclinaison sur des objets en forme de coin ou similaire. Ici, il est disposé devant la source de lumière 94, deux tâteurs 112, 113, dont les pointes ont une distance latérale exactement déterminée l'une de l'autre.
Quand ces tâteurs sont amenés en contact avec un corps à vérifier 114 en forme de coin et qui se trouve disposé sur le support 108, ils se placera des hauteurs différentes, cette
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différence peut être lue sous la forme agrandie sur la surface d'image 98, qui porte ici une échelle 116 subdivisée suivant des degrés d'angle. Avantageusement, l'un des deux bords d'ombre sera amené préalablement sur la graduation zéro 118 de la graduation angulaire par dépla- cement vertical de la source de lumière ou de l'écran ou par déplacement transversal du corps à vérifier. Dans cet instrument, on peut également appliquer trèsfacilement les dispositifs montrés dans les figs.4 et 5, de façon qu'on réalise ainsi un doublage de la précision.
Dans l'instrument suivant la fig.8, il est dispose, en regard de la source de lumière 120, plusieurs lentilles, par exemple des lentilles convergentes 122, 124, 124, montées de façon stationnaire et disposées l'une derrière l'autre. Dans les plans d'images réelles 128 et 130 des lentilles 122 et 124, il est monte des tâteurs 132 et 134 qui sont mobiles axialement et décalés l'un par rapport à l'autre de manière appropriée. Au moyen de ces tâteurs, on peutvérifier lesdimensions, par exemple, d'un organe décolleté, l'image d'ombre des bords supérieurs des tâteurs étant projetée sur une surface d'image 138, laquelle est munie d'une graduation de mesure appropriée.
Revendications.
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