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procédé et dispositif pour le réglage et la commande au moyen d'un exploreur de mesure agissant de façon discontinue.
Le cas bien conn d'un réglage discontinu est le régulateur à étrier tombant, au moyen duquel une valeur de mesure électrique déclenche à de mêmes intervalles dans le temps, des impulsions de réglage positives ou négatives sui- vant que la valeur de mesure se trouve au-dessus ou en-des- sous de la valeur zéro.
Il a déjà été proposé de faire de ce réglage discontinu un réglage continu par le fait qu'on superpose à 'la valeur de mesure des oscillations qui coopèrent avec la même fréquence relative dans chaqueposition de phase quel- conque avec l'émission de contact de l'étrier tombant. La caractéristique de réglage continu consiste en ce que la vi- tesse moyenne de déplacement de l'organe de commande s'ac- croît de fagon continue avec l'intervalle de réglage, c'est à dire la différence entre la valeur réelle et la valeur no-
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minale de la valeur de mesure. La vitesse moyenne de déplace- ment est donnée, à l'exemple mentionné, par la fréquence avec laquelle les impulsions de réglage d'un signe 1'emportent par rapport à celles du signe contraire.
La présente invention concerne la transformation d'un réglage ou d'une commande discontinu en un réglage continu pour les exploreurs de mesure qui influencent la vitesse de déplacement de l'organe de commande seulement suivant le signe et non suivant la grandeur. Ceci s'obtient suivant. la présen- te invention par le fait qu'on superpose à la valeur de mesu- re une oscillation de grande amplitude, de sorte que, dans la cadence de cette oscillation des réglages positifs et néga- tifs sone déclenchés et cela de telle manière que ceux-ci s'écartent d'autant, plus l'un de l'autre en durée que l'in- tervalle de réglage est plus grand et se suppriment l'un l'au- tre lorsque l'intervalle de réglage est égal à zéro.
La vites- se de déplacement atteint son @aximum lorsque l'intervalle de réglage se trouve au-dessus de la grandeur de l'oscillation superposée, car alors le déplacement ne peut inverser son signe. La dépendance désirée de la vitesse de réglage par rapport à l'intervalle de réglage s'obtient de la façon la plus simple avec une oscillation de superposition-qui a au moins approximativement une forme sinusoïdale ou en triangle.
La caractéristique de l'invention est expliquée ci- après à l'aide des figures dans le cas d'un exemple de la com- mande d'une machine au moyen d'un exploreur de mesure discon- tinu en lui-même. L'exploreur de mesure discontinu dans ce sens est par exemple un calibre, de contact électrique, par l'organe -tâteur duquel l'un ou l'autre contact est fermé sui- vant qu'on est en-dessous ou au-dessus d'un valeur moyenne.
On supposera que la ligne de zéro à la fig. 1 cor- respond à cette valeur moyenne ou à la mesure théorique et que la ligne d'oscillation S en tri'angle donne l'oscillation appliquée par exemple aux contacts normalement au repos d'un @
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calibre à contact. Le trait A de l'allure se produisant par exemple en cas de mesure inférieure représente la valeur de réglage. Comme/on le voit immédiatement la figure, les.va- riations de la grandeur de réglage négatives s'écartant de la valeur nominale -à l'intérieur des pointes d'oscillation négatives- ont une plus courte durée que les variations posi- tives dirigées dans les phases positives vers la valeur nomi- nale.
Si l'on ne tient pas compte de l'ondulation provoquée par le rythme de l'oscillation S superposée, on obtient le tracé représenté en traits interrompus comme variation moyen- ne. On est donc parvenu malgré les vitesses de variation in- dividuelles égales de la grandeur de réglage dans les deux sens, à .rendre d'autant plus grande 'cette variation moyenne de A dans la direction de zéro que la distance est 'plus grande entre A et 0, c'est à dire l'intervalle de réglage.'Les rela- tions les plus simples recherchées en général, savoir la pro- portionnalité directe entre l'intervalle de réglage et la va- riation de la grandeur de ré'glage s'obtiennent au moyen d'une courbe d'oscillation S strictement en forme de triangle.
La différence de temps de la variation positive et négative de la grandeur de réglage croît alors proportionnellement à l'in- tervalle de réglage aussi longtemps que 'celui-ci est seulement plus petit que l'amplitude de l'oscillation superposée.
La fig. 1 ne représente pas l'action du retarde- ment.de temps se présentant dans un circuit de réglage entre un dépècement de l'organe de commande et une variation de la valeur de mesure. Si l'on tient compte de ce retardement, on obtient comme fonction de compensation du circuit ,de réglage la courbe représentée à la fig.2.de l'écart de la valeur nomi- nale A par rapport au temps t, L'ondulation se présentant sup- plémentairement par suite de l'oscillation superposée S sui- vant la fig, l n'est pas représentée ici. Les relations con- nues entre la pente de la vitesse de réglage et l'intervalle @
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de réglage sont valables également dans l'objet de la pré- sente invention.
La vitesse moyenne de .variation v de la valeur de réglage s'obtient ici à partir de l'intervalle de réglage et de la vitesse de réglage individuelle v commandée seu- lement suivant lesigne, ainsique d'après l'amplitude c'os- cillation S sous la valeur de
X. mv=x.v.
EMI4.1
Si donc L. est le temps de retardement entre 10 üéàJ11àce:iei;i de l'organe de commande et la variation de la valeur de me- sure, le circuit de réglage est stable lorsqu'on a v=dx < # dt 2 r
Il faut encore exiger pour le dispositif v. < Ò
EMI4.2
0- = . x0 27
Le processus de compensation est alors une fonction sinusoïdale avec une amplitude descendant suivant une fone- tion de e. Elle descend d'autant plus rapidement que v. est plus petit. x.
Comme l'ondulation provoquée par l'oscillation su- perposée doit influencer aussi peu que possible le carac- tère du processus de réglage, l'oscillation superposée doit avoir un nombre d'oscillation plus élevé que la fréquence propre du circuit,de réglage suivant la fig.2. On choisit avantageusement l'amplitude x. plus grande que le plus grand intervalle de réglage se présentant, pour que la dé- pendance désirée entre la vitesse de variation et l'inter- valle de réglage soit réalisée pendant tout le processus de réglage.
Dans l'emploi en pratique de la présente invention avec un calibre électrique de mesure à contacts comme explo-
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reur de mesure, ce calibre peut dans son ensemble effectuer les oscillations S superposées mécaniquement. On peut éga- lement à l'intérieur d'un semblable calibre à contact,met- tre mécaniquement en oscillations appropriées les -contacts conjugués habituellement au repos. Dans le cas d'emploi de calibres à action inductive ou capacitive comme exploreurs de mesures, on peut également superposer les oscillations électriquement à la valeur de mesure électrique. Elles peu- vent alors se faire sentir dans un relais précis ou un ins- trument de mesure donnant le contact, ou également dans un .montage de redresseur inverse, de la manière désirée.
La fig. 3 montre une disposition telle qu'elle est employée avec avantage particulier pour mettre en oscilla- tions rapides le contact conjugué dans un calibre à con- tact. On a choisi comme fréquence d'oscillation de préfé- rence la fréquence du réseau existant à courant intense pour que l'excitation se fasse immédiatement à partir du réseau. D'organe tâteur T d'un dispositif à doigt sensible, par exemple d'une machine de fraisage à copier,exécute, lors du contact avec le modèle à explorer Mo des dévia- tions par lesquelles la cuvette Pf dévie vers le haut quel- le que soit la nature des déviations en T. Sur le levier H relié au. contact de raccordement 3 et auquel la cuvette est fixée,repose élastiquement une languette Z raccordée au con- tact de raccordement 1.
Cette languette est soulevée pério- diquement par un ressort oscillant B' qui est relié de s'on côté au contact de raccordement 2 et est mis en-mouvement d'oscillation par un système d'aimant.
Le système diamant est représenté séparément à la coupe A-B. Il consiste en un aimant M qui est guidé paral- lèlement au moyen de deux ressorts en lame B. L'aimant est relié aux ressorts en lame par un étrier auxquels sont re- liés deux ressorts en forme de cercles F. Ces derniers ren-
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contrent lors du mouvement d'oscillation, alternativement les deux butées fixes P et de ce fait le sens du mouvement de l'aimant M est chaque fois renversé. On obtient ainsi également que les oscillations de l'aimant M deviennent essentiellement en forme de triangle. La languette Z est placée sur le ressort support B et par conséquent soulevée lors de chaque oscillation, par le levier H pendant un temps d'autant plus courtque la déviation du doigt sensible est plus grande.
Aussi longtemps que le doigt sensible est sans contact avec le modèle, le levier II 8'01)1'once tellement pro- i'ondémemt que pendant chaque oscillation la languette Z vient s'appliquer seulementpendant peu de temps sur le levier @
La vue C montre la commande électro-magnétique de l'oscillateur. L'aimant permanent M oscille entre les pôles de deux aimants à courant alternatif qui sont excités par les bobines Sp, par exemple avec du courant alternatif à 50 périodes.
La fig. 4 montre en un exemple de réalisation le montage d'un dispositif' dans lequel une madlline-outil M qui forme avec une génératrice G' un groupe Léonard, est comman- dée par l'excitation alternative de deux enroulements de champ f de la génératrice G par l'intermédiaire de l'explo- reur de contact oscillant dans le sens de la fig.3. La ten- sion de la génératrice est proportionnelle à la différence moyenne,de courant des enroulements d'excitation, car les enroulements de champ reçoivent par l'intermédiaire de ré- sistances de compensation W des courants égalisés. La com- mande est continue par suite des oscilla-Lions superposées à l'exploreur de contact 1,2,3 dans le sens de la présente invention.
Une autre possibilité de réalisation d'un semblable dispositif est représenté à la fige 5. L'exploreur de con- tact 1,2,3 oscillant dans le sens de la fig.3 actionne ici
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conformément à la fig.5 un montage de redresseur inverse de récipients à décharge 4 et 5, entre les anodes desquel- led la tension d'excitation pour l'enroulement de champ d'une génératrice 6 est prise. Cet enroulement de champ est le siège, à cause de sa résistance de courant alterna- tif, d'un courant continu peu ondulé seulement¯ . Ce der- nier est proportionnel à la différence de temps'des durées d'allumage de 4 et 5.
Au moyen de la tension d'induit de ces génératrices 6, on peut par exemple alimenter l'enrou- lement de champ d'une autre génératrice 7 qui alimente en montage Léonard le moteur de commande8, par exemple de l'avancement en plan d'un tour à copier.
L'avancement en plan diminuera conformément à la fig.6 d'une vitesse maxima jusgu'à zéro et,en cas de con- tinuation de déviation de l'exploreur, sera renversé continûment à la vitesse maxima de rappel.
On peut régler d'une manière analogue au moyen d'une autre génératrice 9, suivant la fig.5 , également la com- mande longitudinale de semblables tours à copier. L'enrou- lement de champ de la génératrice 9 ext alimenté par l'in- termédiaire d'un montage de Graetz de redresseur 10, de même que l'enroulement de champ de 6, par la tension 'con- tinue moyenne qui est proportionnelle à la déviation de l'exploreur. On obtient alors pour l'avancement longitudi- nal actionné par le,moteur 11 du groupe Léonard 12, la ligne caractéristique représentée à la fig.7. Suivant celle-ci l'avancement longitudinal augmente d'abord avec la déviation de l'exploreur en partant de zéfo jusqu'à une valeur maxima et diminue de nouveau jusqu'à zéro pour une continuation de lâ déviation de l'exploreur.
La vitesse @axima d'avancement tombe donc avec le point zéro de la vi- tesse de l'avancement en plan. Il faut considérer en outre que par exemple, entre la génératrice 9 et l'enroulement de
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champ de la génératrice 12, on a prévu une force contre électro-motrice 13. En se basant sur la caractéristique des fig. 6 et 7 avecla condition de stabilité mentionréplus haut, on obtient une commande de copie à fonctionnement continu, qui permet d'explorer également les gabarits du genre de la fig.8. L'ensemble de la commande se fait alors continûment, c'est à dire sans gradins.
On obtient ainsi avec les plus petits écarts par rapport à la dimension théorique une surface lisse, c'est à dire une image favo- rable de tournage, de sorte que les surfaces ainsi fabri- quées peuvent être polies. Avec les commandes employées jusqu'à présent dans les tours à copier de ce genre, on ne pouvait éviter de petits gradins qui troublaient 1'image de tournage et compromettraient la possibilité de polissage.