FR2458803A1 - Procede de mesure des defauts d'une chaine cinematique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE DE MESURE DES DEFAUTS D'UNE CHAINE CINEMATIQUE, QUI RELIE DEUX ORGANES 1, 2, SELON LEQUEL ON PLACE A PROXIMITE DE CHACUN DE CES DEUX ORGANES UN DETECTEUR 9, 10 DU PASSAGE DUDIT ORGANE EN REGARD DUDIT DETECTEUR, ON CHOISIT LE DETECTEUR PARMI LES DETECTEURS A IMPULSION, ON ANALYSE LA CINEMATIQUE DONT LA VALEUR MOYENNE DE LA VITESSE EST SENSIBLEMENT CONSTANTE PENDANT LA DUREE DE LA MESURE, ON TRANSFORME 25, 26 LA FREQUENCE DES IMPULSIONS 23, 24 DETECTEES PAR LES DETECTEURS DE MANIERE A OBTENIR UN RAPPORT THEORIQUE DES FREQUENCES D'ANALYSE DES MOUVEMENTS DES DEUX ORGANES EGALE A L'UNITE, ET, ON COMPARE LES FREQUENCES EFFECTIVEMENT MESUREES. A CHACUNE DES IMPULSIONS DE L'UN AU MOINS DES DETECTEURS, UN GENERATEUR DE FREQUENCE 25, 26 PRODUIT SUR UN CIRCUIT ASSOCIE A CE DETECTEUR UN NOMBRE CONSTANT N, N D'IMPULSIONS, CHOISI PAR L'OPERATEUR. UNE APPLICATION EST LA REALISATION D'UN DISPOSITIF DE MESURE PRECIS ET POLYVALENT.

Description

Dans le domaine technique des mécanismes, et plus particulièrement dans celui des machines-outils, la nécessité s'est révélée de mesurer avec précision les rapports de transmission des cinématiques utilisées, ou plus précisément, de détecter les éventuels défauts de ces chaînes cinématiques.

Certains matériels de mesure existent déjà, mais présentent des inconvénients importants.

Ainsi, ceux utilisant des circuits analogiques de mesure ont un fonctionnement instable, qui gêne la mesure et l'étalonnage, quand la résolution ou précision du dispositif est grande. Ces appareils sont fragiles et ont une vitesse limite d'utilisation faible.

Existent d'autres dispositifs comportant des capteurs digitaux (ou "incrémentaux"). Les meilleurs de ces dispositifs sont très sensibles et précis, mais ont une utilisation, là aussi, limitée en vitesse, et sont fragiles. En outre, les capteurs adoptés sont des capteurs spéciaux très coûteux.

L'invention entend remédier à cet état de choses en proposant un nouveau procédé de mesure au moyen duquel est obtenue la précision de mesure aussi grande que désirée, avec des capteurs normaux du commerce.

Le matériel utilisé a tous ses composants connus, mais la ma nière de l'utiliser -"le procédé"- est, elle, nouvelle.

L'invention a donc pour objet un procédé de mesure des défauts d'une chaîne cinématique, qui relie deux organes, selon lequel
- on place à proximité de chacun de ces deux organes un détecteur du passage dudit organe en regard dudit détecteur,
- on choisit ledit détecteur parmi les détecteurs à impulsion,
- on analyse la cinématique dont la valeur moyenne de la vitesse est sensiblement constante pendant la durée de la mesure,
- on transforme la fréquence des impulsions détectées par au moins l'un desdits détecteurs de manière à obtenir un rapport theorique des fréquences d'analyse des mouvements des deux organes égale à l'unité, et,
- on compare les fréquences effectivement mesurées.

A chacune des impulsions de l'un au moins des détecteurs, un générateur de fréquence produit sur un circuit associé à ce détecteur un nombre constant d'impulsions, choisi par l'opérateur.

De manière avantageuse
- le générateur délivre sur chacun des deux circuits des impulsions déphasées
- un circuit de comptage est incrémenté ou décrémenté instantanément par chaque impulsion de chacun des circuits, le signe de l'incrémentation étant déterminé par le sens de rotation instantané du détecteur.

L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'un dispositif mettant en oeuvre un procédé conforme à l'invention, donnée ci-dessous à titre d'exemple.

Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif.

Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est le bloc diagramme du dispositif ; et,
- la figure 2 est le schéma de réalisation de ce dispositif.

La chaîne cinématique, dont il s'agit de mesurer les éventuels défauts est constituée par deux pignons dentés 1 et 2, qui engrènent l'un avec l'autre. L'arbre 3 du pignon 1 est attelé (4) à liarbre moteur 5 d'un moteur d'entratnement 6. Des pluralités de repères 7 et 8 sont fixés sur chacun des pignons 1 et 2, respectivement.

Des capteurs digitaux, dits "incrémentaux", 9, 10 parfaitement contus et banaux, sont disposés à proximité des repères 7, 8, respectivement. Chacun des capteurs 9,.10 émet deux trains de signaux carrés 11-12, 13-14. Les deux trains de signaux d'un même capteur 11, 12 et 13, 14 respectivement sont déphasés d'un quart de la période correspondante Tg, T10.

Les trains de signaux 11, 12, et, 13, 14 sont dirigés (15 et 16) vers des circuits 17 et 18 de mise en forme, de multiplication et de détection du sens de rotation des signaux. Les circuits 17, 18 sont suivis par des circuits séparateurs 19, 20, qui en complètent l'effet et séparent l'information contenue dans les signaux (21, 22) en "sens de rotation" et en "impulsions".

Le signal "impulsions" est dirigé 23, 24 vers un circuit mul tiplicateur 25, 26 qui engendre un train d'impulsions à haute fréquence 27, 28 à partir de chaque impulsion d'entrée. Le nombre N25, N26 de ces impulsions à haute fréquence est choisi par l'expérimentateur au moyen d'un commutateur manuel 29, 30 relié (31, 32) au multiplicateur 25, 26. Une horloge 33, reliée (34, 35) à chacun des multiplicateurs 25, 26 engendre les signaux haute fréquence de base. Les signaux haute fréquence de sortie 27, 28 des multiplicateurs sont dirigés (36, 37) vers le circuit d'entrée 38 d'un compteur-décompteur 39, de même que sont dirigés (40, 41) vers ce circuit d'entrée 38 les informations concernant le signe de la rotation, issues des circuits séparateurs 19, 20.Le circuit d'entrée 38 tient compte des sens de rotation et dirige en conséquence (42, 43) les signaux de sortie des multiplicateurs 25, 26 vers le comptage ou le décomptage du compteur-décompteur 39.

Enfin, ce compteur-décompteur comprend un convertisseur digital/analogique qui transforme les variations enregistrées en une tension analogique 44 qui peut être exploitée de toute manière connue, telle que par exemple, pour la visualisation sur l'écran d'un oscilloscope.

Le schéma de la figure 2 donne un exemple de réalisation d'un ensemble de mesure permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Les représentations des constituants sont classiques et standardisées, de sorte qu'il n'y a pas à commenter ce schéma. On y relève, outre les circuits déjà définis : une source d'alimentation 45 en énergie électrique (tensions de sortie disponibles - 15 v.; + 5 v. et + 15 v.), des circuits de remise à zéro automatique 46 et commandé 47, le convertisseur digital/analogique 48 que comporte le compteur-décompteur 39.

Il est encore indiqué que les signaux 34 et 35 émis par l'hor- loge haute fréquence 33 sont déphasés afin d'éviter que le compteurdécompteur 39 puisse recevoir en même temps deux impulsions provenant des deux multiplicateurs 25, 26.

L'originalité de l'ensemble décrit est de comporter ces multiplicateurs 25, 26, ce qui permet, non pas, comme dans les dispositifs connus, de diviser les fréquences des impulsions détectées, mais au contraire de les multiplier. De ce fait, il n'y a pas perte d'informations, et, par conséquent, il y a obtention d'une bonne précision de mesure.

Cette précision de la mesure n'est pas fonction d'un choix de capteur 9, 10 spéciaux, très sensibles, et donc fragiles et, généralement exigeant un fonctionnement à vitesse faible, mais est inhérente au procédé de multiplication adopté. Les capteurs utilisables peuvent donc être d'un type banal.

Le choix des coefficients multiplicateurs N25, N26 permet, d'une part, d'adapter instantanément l'ensemble à la mesure de toutes vitesses de défilement des repères 7 et 8 en regard des capteurs 9 et 10, donc de travailler, s'il y a nécessité, avec des capteurs peu sensibles, mais adaptés aux vitesses élevées, d'autre part, d'introduire un rapport inverse des rayons R1 et R2 des pignons 1 et 2, afin de détecter très simplement les irrégularités de la chaîne cinématique par rapport à un rapport de transmission théorique examiné égal à 1. Naturellement, l'analyse est effectuée à n importe quelle vitesse de rotation de l'arbre 5, mais à chaque fois pour une vitesse de rotation sensiblement constante.

Au reste, 1 invention n'est pas limitée à la description qui vient d'être donnée, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient y être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Procédé de mesure des défauts d'une chaîne cinématique, qui relie deux organes, selon lequel

- on place à proximité de chacun de ces deux organes un détecteur du passage dudit organe en regard dudit détecteur,

- on choisit ledit détecteur parmi les détecteurs à impulsion,

- on analyse la cinématique dont la valeur moyenne de la vitesse est sensiblement constante pendant la durée de la mesure,

- on transforme la fréquence des impulsions détectées par au moins l'un desdits détecteurs de manière à obtenir un rapport théorique des fréquences d'analyse des mouvements des deux organes égale à l'unité, et,

- on compare les fréquences effectivement mesurées, caractérisé en ce que, à chacune des impulsions de l'un au moins des détecteurs, un générateur de fréquence produit sur un circuit associé à ce détecteur un nombre constant d'impulsions, choisi par l'opérateur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit générateur délivre sur chacun des deux circuits des impulsions déphasées.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un circuit de comptage est incrémenté ou déeré- menté instantanément par chaque impulsion de chacun des circuits, le signe de l'incrémentation étant déterminé par le sens de rotation instantané du détecteur.