CH643654A5 - Machine de controle d'une roue dentee. - Google Patents

Description

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple et sur lesquels:

la fig. 1 est un schéma simplifié de la partie de la machine selon l'invention destinée au contrôle de l'entraxe;

les fig. 2a et 2b sont des schémas simplifiés de la partie de la machine selon l'invention destinée à l'affichage des résultats;

la fig. 3 est un schéma simplifié de la partie de la machine selon l'invention destinée à la mesure de la développante;

la fig. 4 est un schéma simplifié de la partie de la machine selon l'invention destinée à la mesure du pas et de la conici té;

la fig. 5 est un schéma simplifié combiné des capteurs et des amplificateurs de la porteuse;

la fig. 6 est un schéma simplifié combiné montrant les circuits de traitement du type A;

s la fig. 7 est un schéma simplifié combiné montrant les circuits de traitement du type B;

la fig. 8 est un diagramme des temps montrant les formes d'ondes rencontrées dans le circuit représenté sur la fig. 7 ;

la fig. 9 est un schéma simplifié et combiné du circuit de traitelo ment du type C faisant partie de la machine selon l'invention, et la fig. 10 est un schéma simplifié et combiné du circuit associant les signaux d'erreur de pas et de conicité.

La fig. 1 représente une partie de la machine de contrôle d'engrenages selon l'invention, utilisé pour la détection d'erreurs d'entraxe. 15 Une roue dentée 20 à contrôler est montée sur une broche 22 entraînée par un moteur 24 de commande. Une roue dentée modèle 26 engrène avec la roue 20 à contrôler et est montée sur une broche 28 qui fait saillie d'un support 30 porté par une barre 32 de manière à pouvoir être déplacé contre la force d'un ressort 34. Le type particu-20 ,lier de support utilisé pour la roue modèle 26 ne constitue pas une caractéristique importante de l'invention et d'autres types de chariots coulissants classiques peuvent être utilisés.

La barre 32 porte un bras 36 qui peut entrer en contact avec le palpeur 38 d'un transformateur différentiel à tension linéaire 40. Le 25 signal de sortie de ce transformateur 40 est transmis à un amplificateur 42 de porteuse décrit plus en détail ci-après. La roue modèle, montée sur le coulisseur mobile de contrôle, est mise en rotation et la variation de l'écartement entre les axes 21 et 27 des roues dentées oblige le coulisseau à se déplacer. L'amplitude et la fréquence de ces 30 mouvements sont directement proportionnelles aux défauts ou erreurs présentés par la roue dentée en cours de contrôle. Le signal ainsi produit par le transformateur 40 et transmis à l'amplificateur 42 de porteuse est donc proportionnel aux mouvements composés d'entraxe de la roue modèle. Lorsque les composantes de ce signal 35 sont séparées les unes des autres et mesurées avec précision, elles donnent l'amplitude de certaines caractéristiques particulières de la roue dentée.

La machine selon l'invention sera décrite dans une forme particulière de réalisation dans laquelle un certain nombre de caractéristi-40 ques des roues dentées sont contrôlées. Cependant, il est évident à l'homme de l'art qu'une machine du type décrit peut aisément être adaptée pour le contrôle de diverses autres caractéristiques de roues dentées par la mise en œuvre de circuits modifiés. Les caractéristiques des roues dentées contrôlées dans la partie de la machine repré-45 sentée sur la fig. 1 sont:

— l'épaisseur des dents

— le faux rond total ou l'erreur composée

— le faux rond partiel

— l'action dent à dent 50 — les entailles

Le transformateur différentiel 40, qui transmet le signal d'entraxe à l'amplificateur 42 de porteuse, peut être un détecteur classique du type comportant un plongeur mobile auquel un noyau de ferrite est fixé. Le corps du transformateur étant maintenu en position fixe, le 55 plongeur de détection déplace le noyau de ferrite à l'intérieur du noyau propre au transformateur, de manière à déterminer l'amplitude et la polarité du signal électrique appliqué à l'enroulement secondaire de ce transformateur. L'amplificateur 42 de porteuse comprend un oscillateur de puissance à basse impédance, appliquant un 60 signal à haute fréquence et faible tension au transformateur différentiel par une ligne 44. Une ligne 45 conduit le signal d'entrée à l'amplificateur 42. Par exemple, ce signal peut être un signal de courant continu de 2,5 V efficace, d'une fréquence de 5000 Hz, permettant d'appliquer la tension d'excitation demandée à l'enroulement pri-65 maire du transformateur différentiel.

L'amplificateur 42 de porteuse comprend également un démodulateur destiné à démoduler, filtrer et amplifier le signal reçu du transformateur différentiel. L'amplificateur 42 de porteuse comprend éga

643 654

4

lement un étage de sortie qui produit un signal puissant représentant le déplacement composé total du plongeur du transformateur différentiel. Le signal de sortie de l'amplificateur 42 de porteuse représente donc l'erreur composée totale de la roue dentée, et les diverses composantes de ce signal sont indiquées par la forme d'onde 46 de la fig. 1.

La séparation des composantes de la forme d'onde complexe 46 représentée en caractéristiques significatives de la roue dentée peut être décrite en regard de cette forme d'onde. Une roue dentée parfaite produit une onde de sortie se présentant sous la forme d'une ligne droite suivant l'axe horizontal O. Toute roue dentée devant être contrôlée peut avoir une dimension supérieure ou inférieure à la dimension souhaitée et, par conséquent, un signal de dimension moyenne, représenté par l'écartement entre l'axe 0 et la ligne 48,

peut avoir une valeur positive ou négative. L'erreur totale de faux rond est indiquée par l'écartement des lignes 50 et 52 qui représente la variation de la forme d'onde 46 par rapport à la ligne 48 lorsque les composantes à haute fréquence sont éliminées. L'épaisseur utile maximale d'une dent est indiquée par l'écartement entre l'axe de référence 0 et une ligne 54. Lorsque l'on détermine cet écartement, les signaux dus aux entailles s'éliminent par filtrage.

L'amplitude d'une entaille est indiquée par l'écartement entre le point auquel le signal correspondant à l'entaille commence, ce point étant indiqué par une ligne 56, et la pointe ou valeur maximale atteinte, indiquée par une ligne telle que la ligne 58. L'action dent à dent est indiquée entre les deux points associés à une dent, comme représenté par les lignes 60 et 62. L'épaisseur utile minimale d'une dent est indiquée par l'écartement entre l'axe de référence 0 et la ligne 60. L'erreur composée totale est représentée par l'écartement des lignes 58 et 60 et elle comprend toutes les pointes de signaux dues aux entailles. La machine de contrôle d'engrenages selon l'invention est conçue pour séparer ces diverses composantes de la forme d'onde complexe 46, afin que les valeurs ainsi obtenues puissent être enregistrées et/ou utilisées pour donner une indication lorsque l'un quelconque de ces signaux dépasse une limite préalablement établie et réglée pour indiquer la déviation maximale pouvant être tolérée pour une roue dentée particulière.

Le signal de sortie de l'amplificateur 42 de porteuse est transmis à un circuit de traitement 64 du type A destiné à séparer certaines des composantes, décrites précédemment, de la forme d'onde complexe 46. Par exemple, le circuit 64 de traitement produit, sur sa ligne 66 de sortie, un signal représentant l'épaisseur utile maximale d'une dent ou, en variante, la dimension maximale de la roue dentée. Le signal de sortie apparaissant sur une ligne 68 de ce circuit représente l'épaisseur utile moyenne d'une dent, ou la dimension moyenne de la roue dentée. Le signal apparaissant sur une ligne 70 représente l'erreur composée ou le faux rond. Le signal apparaissant sur une ligne 72 représente l'épaisseur utile minimale d'une dent ou la dimension minimale de la roue dentée (les lignes de sortie 66 à 72 peuvent être utilisées pour transmettre un ou plusieurs signaux représentant différentes fonctions, sur la même ligne, au moyen de commutateurs incorporés au circuit 64 de traitement et destinés à mettre des filtres en circuit et hors circuit).

Par exemple, le signal présent sur la ligne 70 peut indiquer une erreur composée ou un faux rond, selon que des composantes à haute fréquence, associées aux entailles, telles que le signal montré entre les lignes 56 et 58, sont éliminées ou non par filtrage. Chacune des lignes 66 à 72 de sortie est reliée à une entrée de plusieurs comparateurs associés 74, 76, 78 et 80. L'autre entrée de chacun de ces comparateurs 74 à 80 est reliée à un potentiomètre 82 de réglage des limites de tolérance, permettant d'établir les limites souhaitées associées. Les comparateurs 74 à 80 produisent donc des signaux sur des lignes 83, 84, 86 et 88 de sortie lorsque le signal présent sur l'une des lignes 66 à 72 dépasse la limite affectée au comparateur correspondant.

Les signaux de sortie présents sur les lignes 83 à 88 sont transmis à un dispositif d'affichage lumineux 90 montré sur les fig. 2a et 2b. Ce dispositif d'affichage ou indicateur lumineux allume des voyants indiquant à l'opérateur qu'une limite particulière de tolérance a été dépassée. Il est commandé par un circuit 92 de minutage et de synchronisation. Le circuit 64 de traitement comporte un oscillateur d'horloge interne qui peut être relié par une ligne 94 au circuit 92 de minutage et de synchronisation afin que les deux circuits 64 et 92 soient pilotés par le même circuit d'horloge. Un circuit 96 de sélection de priorité et de sortie est relié au dispositif 90 d'affichage lumineux et au circuit 92 de minutage ou de synchronisation afin de sélectionner les signaux de sortie destinés à diverses fonctions de commande, à partir des signaux transmis au dispositif d'affichage lumineux 90.

Le signal produit par l'amplificateur 42 de porteuse sur la ligne 43 est également appliqué à un filtre 98 qui, lui-même, est relié à un circuit 100 de traitement du type B. Le filtre 98 transmet également un signal à un circuit 102 de traitement du type C ou d'un type différent de ceux des circuits 64 et 100 de traitement. Le filtre 98 est destiné à éliminer la composante continue du signal transmis aux circuits 100 et 102 de traitement, afin que ces derniers puissent produire leurs signaux respectifs de sortie. Par exemple, le circuit 100 de traitement produit, sur sa ligne 104 de sortie, un signal représentant soit l'action maximale dent à dent, soit une entaille. Le signal de sortie présent sur une ligne 106 représente l'action moyenne de roulement dent à dent. Le signal de sortie présent sur une ligne 108 représente la différence d'amplitude entre le signal d'entaille et le signal moyen dent à dent (cette différence d'amplitude étant positive ou négative suivant la polarité). Le signal présent sur une ligne 110 représente la différence d'amplitude entre le signal d'entaille et une valeur prédéterminée (cette différence d'amplitude pouvant être positive ou négative suivant la polarité), la valeur prédéterminée pouvant être obtenue par réglage d'un potentiomètre relié à une source d'alimentation en tension continue, comme montré pour le potentiomètre 578 sur la fig. 9.

De même que précédemment, les signaux de sortie présents sur les lignes 104 à 110 sont transmis chacun à l'un, associé, de plusieurs comparateurs 112,114,116 et 118. Chacun de ces comparateurs comporte également une entrée reliée à un potentiomètre de réglage des limites de tolérance et à une source de tension associée, de manière qu'un signal de sortie apparaisse sur chacune des lignes respectives 120,122,124 et 126 lorsque les limites de tolérance établies par le potentiomètre 82 sont dépassées. Les signaux présents sur les lignes 120 à 126 sont également transmis au dispositif 90 d'affichage lumineux. Le signal produit par le circuit 102 de traitement sur une ligne 128 représente le faux rond partiel. Cette ligne est reliée à une entrée d'un comparateur 130 dont l'autre entrée est commandée par le potentiomètre 82 de réglage des limites de tolérance. La ligne 132 de sortie du comparateur 130 est reliée au dispositif 90 d'affichage lumineux.

Dans la forme de réalisation telle que celle montrée sur les fig. 1 et 3, plusieurs circuits de traitement ou processeurs de même type, tels que les processeurs 64,160 et 162, sont représentés comme étant constitués du même type de circuit. L'invention peut être réalisée comme représenté ou, en variante, un circuit de traitement d'un certain type peut être utilisé et commandé avec des commutateurs, d'une manière classique, afin de pouvoir être interconnecté. Il en est ainsi pour le processeur 64 dans un premier cas, et pour le processeur 160 ou 162 dans un autre cas. Si l'on utilise des processeurs séparés, le processeur employé à tout moment doit transmettre le signal d'horloge par sa ligne 94 de sortie au circuit 92 de minutage et de synchronisation.

Le montage de base de la roue dentée 20 à contrôler et de la roue dentée modèle, montré sur la fig. 3, est le même que celui représenté sur la fig. 1, sauf que des roues modèles différentes peuvent être utilisées. Par exemple, la roue modèle 134 est réalisée de manière à engrener avec la roue dentée 20 à contrôler suivant le cercle de tête 136 des dents de cette roue 20. Le signal de sortie du transformateur différentiel 138 représente, dans ce cas, la variation complexe de la distance comprise entre l'axe de la roue modèle et le centre du cercle de tête de la roue contrôlée. Le signal de sortie du transformateur diffé5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

643 654

rentiel 138 est transmis à l'amplificateur 140 de porteuse par la ligne 143. La tension du primaire du transformateur différentiel 138 est fournie par l'amplificateur 140 au moyen de la ligne 142. De même que précédemment, bien que la fig. 3 représente un transformateur différentiel et un amplificateur de porteuse séparés, il est évident à l'homme de l'art qu'il est possible d'utiliser dans le circuit de la fig. 3, par la mise en œuvre de techniques classiques de commutation, le même transformateur différentiel et le même amplificateur de porteuse que ceux utilisés pour effectuer les mesures au moyen de la partie de la machine représentée sur la fig. 1.

La forme d'onde complexe 144 présente sur la ligne 141 et montrée sur la fig. 3 varie par rapport à la ligne 46 et l'écartement entre l'axe de référence 0 et la ligne 146 représente la dimension moyenne du cercle de tête de la roue dentée. Une seconde roue dentée modèle 148 engrène avec la roue dentée 20 suivant le cercle de pied 150 de cette dernière. Le signal produit par un transformateur différentiel 152 est transmis par une ligne 157 à un amplificateur 154 de porteuse qui, lui-même, applique un signal de commande par une ligne 156 à l'enroulement primaire du transformateur différentiel 152. La forme d'onde 156 présente sur la ligne 155 varie par rapport à une ligne 158, et l'écartement entre la ligne de référence 0 et la ligne 158 représente la dimension moyenne du cercle de pied de la roue dentée 20. En raison de la concentricité et des erreurs d'écar-tement, le signal complexe constitué par les formes d'onde 144 et 156 est de forme presque sinusoïdale, les crêtes et les creux représentant les valeurs de rayons respectivement les plus grandes et les plus faibles. Pour mesurer ces valeurs par rapport à un point de référence, le transformateur différentiel et l'amplificateur de porteuse utilisés produisent des signaux de sortie bipolaires, de manière que la masse constitue un niveau de référence correspondant au rayon utile d'une roue dentée de dimension moyenne ne présentant pas d'erreur de développante.

Les signaux produits par les amplificateurs 140 et 152 de porteuse représentent les déviations moyennes des cercles de tête et de pied et ils sont transmis à des circuits de traitement 160 et 162 du type A. De même que précédemment, le circuit 92 de minutage et de synchronisation peut recevoir par une ligne 94 un signal d'horloge provenant du processeur en cours de fonctionnement. Les processeurs 160 et 162 comportent des mémoires destinées à mémoriser les signaux reçus, afin que le même poste de contrôle puisse être utilisé pour mesurer à la fois des écarts sur le cercle de tête et sur le cercle de pied, si cela est souhaité.

Le processeur 160 applique à une ligne 164 un signal de sortie qui représente l'épaisseur utile moyenne d'une dent, ou la dimension moyenne de la roue dentée 20, mesurée sur le cercle 136 de tête des dents de cette roue. Le processeur 162 applique à une ligne 166 un signal de sortie qui représente l'épaisseur utile moyenne d'une dent ou la dimension moyenne de la roue dentée 20 mesurée sur le cercle 150 de pied. Le signal de l'amplificateur 140 de porteuse est représenté comme étant de polarité positive, alors que le signal provenant de l'amplificateur 154 de porteuse est représenté comme étant de polarité négative. Ces signaux sont traités par les processeurs 160 et 162 et ils sont appliqués à un circuit pondéré 168 de soustraction (ces formes d'onde 144 et 158 pouvant être en fait de toute polarité lors du contrôle d'une roue dentée particulière). Le circuit 168 réalise la différence entre les amplitudes des signaux présents sur les lignes 164 et 166 et il applique à une ligne 170 de sortie un signal indiquant le sens de l'erreur de développante, l'amplitude de ce signal étant proportionnelle à l'amplitude moyenne de l'erreur du profil de la dent.

Le circuit 168 de soustraction peut être un circuit soustracteur pondéré classique et il est conçu pour réaliser une soustraction pondérée de manière que l'amplitude du signal soustrait soit multipliée par une constante qui transforme ce signal de différence entre les erreurs de tête et de pied en un signal représentant l'amplitude de l'erreur de développante utile. La constante de pondération utilisée à cet effet peut être aisément déterminée par l'homme de l'art en tenant compte des spécifications des roues dentées et de la position,

sur le profil d'une dent, des deux points de contact sur lesquels cette erreur de profil est mesurée. La constante de multiplication est une fonction de la tangente de l'angle du profil de travail d'une dent de la roue dentée 148, divisée par la tangente de l'angle du profil de travail d'une dent de la roue dentée 134.

Le signal de sortie pondéré représentatif de l'erreur de développante utile, présent sur la ligne 170, est transmis à une entrée d'un comparateur 172 dont l'autre entrée est reliée au potentiomètre 82 de réglage des limites de tolérance et à une source de tension associée. Le signal de sortie émis par le comparateur 172 sur une ligne 174 indique donc si la tolérance déterminée par le potentiomètre associé à ce comparateur 172 a été dépassée par le signal d'erreur présent sur la ligne 170.

La fig. 4 représente une partie de la machine selon l'invention pouvant être utilisée pour effectuer les mesures suivantes:

— déviation moyenne du pas ou angle d'hélice

— variation composée du pas

— variations moyennes de la conicité

— variation composée de la conicité

— entailles d'articulation

La fig. 4 est un schéma simplifié d'une partie de la machine de contrôle d'engrenages selon l'invention pouvant être utilisée pour la mesure d'erreurs de pas et de conicité. Pour effectuer ce contrôle, on utilise une tête de contrôle articulée ou suspendue 176. La roue dentée modèle 178 est, dans ce cas, portée par un étrier 180 de forme en C qui est lui-même monté dans un second étrier 182, également de forme en C. La roue modèle et la roue dentée à contrôler sont maintenues en prise par un ressort 183 représenté schématiquement sur la fig. 4, et elles sont mises en rotation alors qu'elles sont en contact métal sur métal. La tête suspendue 176 de contrôle est conçue de manière que la roue dentée 178 puisse pivoter librement dans le plan de conicité indiqué par la double flèche 184, ainsi que dans le plan du pas indiqué par la double flèche 186. L'étrier 180 porte un bloc 188 qui fait saillie et qui actionne le plongeur de détection d'un transformateur différentiel 190 à tension linéaire, afin que ce dernier produise un signal représentatif de l'erreur dans le plan de conicité. Un axe horizontal 192, fixé à l'étrier 182, porte un bloc 194 qui est en contact avec le plongeur d'un transformateur différentiel 196 à tension linéaire afin que ce dernier produise un signal représentatif d'une erreur dans le plan du pas. Le signal de sortie du transformateur différentiel 190 est appliqué à un amplificateur 198 de porteuse par une ligne 201, cet amplificateur 198 appliquant par une ligne 200 une certaine tension au primaire du transformateur différentiel. La sortie du transformateur différentiel 196 est reliée par une ligne 205 à un amplificateur 202 de porteuse qui applique, par une ligne 204, une certaine tension à l'enroulement primaire du transformateur différentiel 196.

Le signal de sortie appliqué par l'amplificateur 202 sur une ligne 203 est la forme d'onde complexe 206 dont les diverses composantes sont séparées pour constituer des signaux représentatifs de caractéristiques particulières de la roue dentée. L'erreur moyenne de pas est indiquée par l'écartement entre la ligne de référence 0 et une ligne 208. L'erreur positive maximale de pas, à l'exclusion des entailles, correspondant à la forme d'onde 206 est indiquée par l'écartement entre la ligne de référence 0 et une ligne 210 (si la forme d'onde 206 présente une erreur moyenne de pas négative, la ligne 210 doit être tracée afin d'indiquer la plus faible erreur négative de pas, à l'exclusion des signaux d'entailles, de cette forme d'onde). L'erreur de variation de pas est indiquée par l'écartement entre des lignes 212 et 214, cet écartement représentant la distance comprise entre les valeurs maximale et minimale de la forme d'onde complexe 206, les composantes à haute fréquence étant éliminées par filtrage.

La détection d'une entaille sur la roue dentée 20, au cours du contrôle effectué au moyen de la machine représentée sur la fig. 4, fait apparaître un signal tel que celui représenté, ce signal variant entre des lignes 216 et 218 et étant appelé signal d'entailles en suspension. Une ligne 220 représente la plus faible erreur positive de pas pour la forme d'onde 206 (si la déviation moyenne du pas était

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

643 654

6

négative au lieu d'être positive, cette ligne indiquerait la plus grande erreur négative de pas). Dans le cas de la machine de contrôle représentée sur la fig. 4, l'action dent à dent est représentée par l'écartement des lignes 220 et 222. Le signal composé d'erreur de pas, qui tient compte des entailles en suspension, est indiqué par l'écartement des lignes 218 et 220.

Le signal de sortie de l'amplificateur 202 de porteuse est transmis directement à un processeur 224 du type A. Ce processeur traite le signal d'entrée d'une manière analogue à celle suivant laquelle le signal est traité par le processeur 64, de sorte que le signal de sortie présent sur une ligne 226 représente la déviation maximale positive ou minimale négative du pas. Le signal de sortie présent sur une ligne 228 représente l'erreur moyenne de pas. Le signal de sortie présent sur une ligne 230 représente la variation du pas ou l'erreur composée du pas. Le signal présent sur la ligne 232 représente l'erreur positive la plus faible ou l'erreur négative la plus grande du pas.

Le signal de sortie de l'amplificateur 202 de porteur est également appliqué à un filtre 233 qui est un filtre du courant continu supprimant la composante de signal de dimension moyenne, afin que les fréquences les plus élevées, par exemple celles des signaux d'action dent à dent et d'entailles, soient transmises au processeur 236 qui est un processeur du type B. Ce processeur 236 produit, sur une ligne 238 de sortie, un signal représentant l'entaille en suspension ou l'action de pointe dent à dent. Le signal présent sur une ligne 240 de sortie du processeur 236 est le signal moyen dent à dent en suspension. Une ligne 242 de sortie porte le signal de pointe dû à un signal d'entailles en suspension ayant un niveau supérieur à celui du signal moyen dent à dent. La ligne 244 de sortie porte un signal représentatif d'une entaille en suspension ou d'une action dent à dent supérieure à une valeur prédéterminée, cette valeur pouvant être établie d'une manière classique par réglage d'un potentiomètre relié à une source d'alimentation en tension continue.

L'amplificateur 198 de porteuse, qui reçoit le signal du plan de conicité provenant du transformateur différentiel 190, produit, sur la ligne 199, un signal transmis à un processeur 246 du type A. Ce processeur 246 traite le signal qu'il reçoit afin de produire, sur une ligne 248, un signal de sortie représentant l'erreur maximale positive ou minimale négative de conicité. Une ligne 250 de sortie transmet un signal proportionnel à la variation de conicité ou à l'erreur composée de conicité. Le signal présent sur une ligne 252 de sortie représente l'erreur moyenne de conicité. Une ligne 254 de sortie porte un signal représentant l'erreur minimale positive ou l'erreur maximale négative de conicité. De même que précédemment, il est possible d'utiliser, si cela est souhaité, un groupe de signaux analogues à ceux décrits précédemment et produits par les processeurs 64 et 100.

Le signal de sortie de l'amplificateur 198 de porteuse est représenté par la forme d'onde complexe 256 sur la ligne 199. Cette forme d'onde montre que l'erreur moyenne de conicité est représentée par l'écartement entre la ligne 258 et la ligne de référence 0. Le signal de variation de conicité est représenté par l'écartement des lignes 260 et 262, cet écartement étant une fonction de la forme d'onde complexe 256 dont les composantes à haute fréquence sont éliminées par filtrage. L'action dent à dent, détectée dans le plan de conicité, est représentée par l'écartement des lignes 264 et 266. Le signal d'erreur composée de conicité, représentant l'excursion maximale de la forme d'onde complexe 256, est représenté par la distance comprise entre les lignes 268 et 270. La conicité maximale négative ou minimale positive est représentée par l'écartement de la ligne 268 et de la ligne de référence 0.

A titre facultatif, on souhaite parfois obtenir un signal représentatif de la somme pondérée des erreurs de pas et de conicité, le facteur de pondération pouvant être préalablement établi suivant le but souhaité. A cet effet, la ligne de sortie 228 du processeur 224 applique le signal d'erreur moyenne de pas à une première entrée d'un circuit 272 de sommation pondéré dont l'autre entrée reçoit le signal présent sur la ligne 252 de sortie du processeur 246, ce signal représentant l'erreur moyenne de conicité de la roue dentée en cours de contrôle.

Toutes les lignes de sortie 226 à 232, 238 à 244 et 248 à 254, ainsi que la ligne de sortie 274 du circuit 272 de sommation, sont reliées à des comparateurs associés 276 qui fonctionnent comme décrit précédemment pour les comparateurs 74 à 80,112 à 118,130 et 172, de manière à transmettre un signal au dispositif d'affichage lumineux 90 lorsque le signal d'entrée présent sur la ligne active provenant d'un processeur dépasse le signal transmis par le potentiomètre associé 82 de réglage des limites de tolérance.

Des processeurs d'erreurs partielles, tels que le processeur représenté en 102 sur la fig. 1, peuvent être ajoutés au circuit de traitement montré sur la fig. 4, si cela est souhaité.

Le circuit interne des amplificateurs 42,140,154,198 et 202 de porteuse est montré sur le schéma de la fig. 5. Chacun de ces amplificateurs comporte un oscillateur 278 de puissance qui est également équipé, de préférence, d'une commande automatique de gain pouvant être incorporée d'une manière bien connue de l'homme de l'art. Cet oscillateur produit un signal à haute fréquence et basse tension, et son impédance de sortie est de préférence faible. Par exemple, un signal alternatif de 2,5 V efficace et d'une fréquence de 5000 Hz convient à la plupart des transducteurs à transformateur différentiel à tension linéaire. Ce signal est transmis par une ligne 280 de sortie à l'enroulement primaire d'un transformateur différentiel à tension linéaire, par exemple le transformateur 40. Le signal de sortie de ce dernier est prélevé sur l'enroulement secondaire et transmis par une ligne 282 à un circuit 284 de démodulation faisant partie de l'amplificateur de porteuse et pouvant réaliser une démodulation par diodes ou tout autre type convenable de démodulation. Une ligne 286 de sortie de l'étage de démodulation est reliée à la borne d'entrée d'inversion 292 d'un amplificateur différentiel, alors qu'une ligne 288, provenant également de l'étage de démodulation, est reliée à la borne d'entrée directe 296 de cet amplificateur. La différence entre les signaux présents sur ls lignes 286 et 288 représente le déplacement du capteur du transformateur différentiel par rapport à un point nul ou zéro.

La borne 294 de sortie de l'amplificateur différentiel 290 est reliée à deux résistances chutrices 298 et 300, elles-mêmes reliées l'une à l'autre par une extrémité. L'autre extrémité de la résistance 298 est connectée à la base 302 d'un transistor NPN 304, alors que l'autre extrémité de la résistance 300 est reliée à la base 306 d'un transistor PNP 308. Une résistance 310 de polarisation de base est montée entre la base 302 du transistor 304 et une borne positive 312 de l'alimentation en tension. Une résistance 314 de polarisation de base est connectée par une extrémité à la base 306 du transistor 308 et par son autre extrémité à une borne négative 316 d'une source d'alimentation en tension. Une résistance 318, montée entre la borne 312 et le collecteur 320 du transistor 304, constitue la résistance de charge de collecteur pour ce transistor. Une résistance 322, montée entre la borne 316 et le collecteur 324 du transistor 308, constitue la résistance de charge de collecteur pour ce transistor.

Une résistance 326 de charge de sortie délivre le signal de sortie qui est appliqué à une ligne 328 également référencée AL. Une résistance 330 de réaction est connectée au point 332 de sommation de l'amplificateur. Le point 332 de sommation est le point auquel l'émetteur 334 du transistor 304 et l'émetteur 336 du transistor 308 sont connectés entre eux et à la résistance de charge 326. L'autre extrémité de la résistance 330 est reliée à la borne d'entrée d'inversion 292 de l'amplificateur différentiel 290. L'association de l'amplificateur différentiel 290, des transistors 304 et 308, des résistances correspondantes et de la résistance de réaction 330 constitue donc un amplificateur opérationnel pouvant recevoir des signaux d'entrée de niveau bas à ses bornes 292 et 296 et pouvant utiliser ces signaux pour produire un signal de sortie beaucoup plus puissant et pouvant varier entre des limites de tension établies par les sources d'alimentation reliées aux bornes 312 et 316.

Les processeurs du type A, par exemple les processeurs 64,160, 162,224 et 246, utilisent le circuit représenté en détail sur la fig. 6. Le

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

643 654

signal d'entrée présent sur une ligne 338 est appliqué à un filtre 340 qui est associé à trois interrupteurs 342, 344 et 346 de sélection. Un seul de ces interrupteurs est fermé à un instant donné, et le signal associé au circuit choisi apparaît aux bornes d'une résistance de charge 348. Lorsque l'interrupteur 342 est fermé, le signal d'entrée présent sur la ligne 338 est transmis directement à une ligne 350,

sans modification. Lorsque l'interrupteur 344 est fermé, il met en circuit un condensateur 352 qui bloque la composante continue du signal d'entrée, de sorte que seules les composantes alternatives passent. Lorsque l'interrupteur 346 est fermé, le filtre passe-bas, constitué par des résistances 354 et 356 et par des condensateurs 358 et 360, est mis en circuit. Dans ce cas, les composantes ondulées du signal d'entrée sont atténuées. Ces composantes sont de toute fréquence supérieure à 10 Hz dans la forme de réalisation décrite. Ces signaux sont représentatifs de l'action de roulement dent à dent et des entailles.

Un dispositif d'approximations successives réalisant une fonction de détection et une fonction de mémorisation des signaux d'entrée est constitué par deux circuits analogues comprenant un compteur régressif 362, un compteur progressif 364, un convertisseur numérique-analogique 366 connecté au compteur régressif 362, et un convertisseur numérique-analogique 368 connecté au compteur progressif 364. Une tension positive d'alimentation est appliquée aux convertisseurs 366 et 368 par une borne 370, et une tension négative d'alimentation leur est également appliquée par une borne 372. Le signal d'entrée provenant du filtre 340 est transmis à une borne d'entrée directe 374 d'un comparateur 376. Ce même signal est appliqué à la borne d'entrée d'inversion 378 d'un comparateur 380. Un signal d'impulsions d'horloge périodiques, pouvant être, par exemple, d'une fréquence de 200 kHz, est appliqué par une horloge 382 aux compteurs 362 et 364. Le compteur 362 est réglé initialement à un compte prédéterminé par l'amplitude d'un signal présent sur une ligne 396 portant également la référence Bs. Ce signal positionne le compteur 362 à un compte numérique prédéterminé représentant un niveau analogique plus positif que l'excursion la plus positive du signal d'entrée. Le signal présent sur la ligne 396 positionne le compteur uniquement lorsque la ligne 384, qui porte également la référence Bx, reçoit aussi un signal. Le compteur 362 est positionné initialement pour chaque nouvelle roue dentée à contrôler par la machine. Le convertisseur numérique-analogique 366 transforme le compte initial du compteur 362 en un signal analogique qui est plus positif que l'excursion maximale de polarité positive du signal d'entrée. Lorsque l'horloge 382 produit des impulsions, le compteur 362 réalise un décomptage jusqu'à une valeur codée représentative d'un niveau de signal analogique zéro tel que défini par le schéma de codage numérique particulier utilisé. Lorsque le compteur 362 réalise un décomptage vers ce compte zéro codé, la tension, transformée par le convertisseur numérique-analogique et appliquée à la ligne de sortie 386, est également réduite. La tension de sortie du convertisseur 366 peut changer de polarité si le compteur 362 continue son décomptage après avoir atteint son compte zéro codé.

Le compteur régressif 362 comporte une porte interne d'entrée (non représentée) commandée par le signal de sortie émis par l'amplificateur 376 sur la ligne 388 et par l'horloge 382 (des portes internes analogues sont contenues dans les autres compteurs de la machine selon l'invention). Cette porte est ouverte jusqu'à ce que le signal d'entrée appliqué à la borne d'inversion 374 du comparateur 376 soit égal au signal de sortie du convertisseur 366. A ce moment, la porte interne se ferme et le compteur régressif arrête son comptage, de manière à appliquer un signal constant sur la ligne 386 de sortie. Ainsi, lors du décomptage du compteur 362 et pendant l'application d'un signal d'entrée inversé au comparateur 376, le convertisseur 366 retient l'excursion la moins négative ou la plus positive du signal d'entrée, suivant la polarité de ce signal.

D'une manière analogue, le compteur 364 est positionné initialement à un compte codé représentant un niveau plus négatif que l'excursion la plus négative du signal d'entrée qui, dans la forme de réalisation décrite, est la partie négative du niveau le plus positif. Le réglage initial du compteur 364 est également commandé par des signaux présents sur les lignes 384 et 396. Le convertisseur numérique-analogique 368 est relié au compteur progressif 364 afin d'en décoder le compte et d'appliquer à une ligne 390 un signal de sortie. L'entrée du compteur 364 reçoit le signal produit par le comparateur 380 sur une ligne 392 de sortie. Le compteur 364 effectue un comptage progressif jusqu'à un compte codé représentatif d'un niveau analogique zéro, de manière que la tension de sortie appliquée sur la ligne 390 par le convertisseur 368 approche d'un niveau analogique zéro lorsque le compteur 364 continue son comptage. De même que précédemment, la polarité du signal de sortie du convertisseur 368 peut changer si le compteur 364 continue son comptage au-delà du compte zéro codé. Lorsque le signal de sortie présent sur la ligne 390 est égal au signal d'entrée appliqué à la borne 378, la porte interne (non représentée) du compteur progressif 364 se ferme et la sortie du convertisseur 368 applique à la ligne 390 un signal représentant la tension d'entrée en ce point. Ainsi, le convertisseur 368 retient l'excursion la plus négative ou la moins positive du signal d'entrée, suivant la polarité de ce dernier. Une ligne 394, qui porte également la référence BR et qui est reliée aux deux compteurs 362 et 364, transmet un signal de validation à ces compteurs.

Le signal présent sur la ligne 386 de sortie du convertisseur 366 est transmis par un amplificateur-inverseur 398 et une résistance d'entrée 400 à une borne d'entrée d'inversion 402 d'un circuit 404 de sommation. Le signal de sortie, présent sur la ligne 390 provenant du convertisseur numérique-analogique 368, est transmis par un amplificateur-inverseur 406 et une résistance d'entrée 408 à une ligne 410 aboutissant à la borne d'entrée d'inversion d'un amplificateur 424 faisant partie d'un circuit 412 de sommation. Une résistance 414, montée entre une ligne 416 de sortie et la borne 402 d'entrée d'inversion d'un amplificateur 418, constitue la résistance de réaction du circuit 404 de sommation. D'une manière analogue, une résistance 420 est montée entre une ligne 422 de sortie et la borne d'entrée 410 de l'amplificateur 424. La ligne 416 de sortie porte également la référence Av, alors que la ligne 422 de sortie porte également la référence Au- La ligne 386 de sortie est aussi reliée directement, par l'intermédiaire de la résistance 426, à la borne d'entrée 410 du circuit 412 de sommation. De même, la ligne 390 de sortie est reliée par une résistance 428 à la ligne d'entrée 402 du circuit 404 de sommation.

Le signal de sortie présent sur la ligne 422 représente donc l'écartement moyen par rapport au zéro. Lorsque l'interrupteur 342 est fermé, son signal de sortie peut donc représenter alternativement l'épaisseur utile moyenne d'une dent, la dimension maximale,

l'erreur moyenne de pas ou l'erreur moyenne de conicité, suivant celui des circuits de traitement 64, 160, Ï62, 224 et 246 de type A qui est considéré et suivant la position des interrupteurs 342, 344 et 346. Lorsque l'interrupteur 346 est fermé pour le processeur 64, le signal de sortie présent sur la ligne 422 représente la dimension moyenne de la roue dentée plutôt que l'épaisseur utile moyenne de la dent. Cependant, les erreurs moyennes de pas et de conicité peuvent encore être obtenues sur cette ligne au moyen des processeurs 224 et 246.

Lorsque l'interrupteur 342 est fermé, le signal de sortie présent sur la ligne 416 représente la variation crête à crête du signal d'entrée. Pour les différents processeurs du type A indiqués, cette ligne peut donc représenter l'erreur composée d'entraxe ou l'erreur composée de pas ou encore l'erreur composée de conicité. Par contre, lorsque l'interrupteur 346 est fermé, cette ligne représente le faux rond plutôt que l'erreur composée d'entraxe pour le processeur 64. Cependant, les variations de pas et de conicité peuvent encore être obtenues sur cette ligne pour les processeurs 224 et 246.

Une ligne 430 de sortie directe, portant également la référence Bp, est reliée à la ligne 386 de sortie. Ainsi, lorsque l'interrupteur 342 est fermé, cette ligne porte un signal de crête qui représente la variation la plus positive ou la moins négative du signal d'entrée. La ligne 430 peut donc porter, pour les divers processeurs, un signal représentant l'épaisseur utile maximale de la dent ou l'erreur positive

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

643 654

maximale (ou négative minimale) de pas, ou encore l'erreur positive maximale (ou négative minimale) de conicité. Lorsque l'interrupteur 346 est fermé, la ligne 430 peut porter un signal représentant la dimension maximale de la roue dentée, ce signal étant destiné au processeur 64.

D'une manière analogue, une ligne 432 de sortie, qui porte également la référence BH, est connectée à la ligne 390 de sortie. Lorsque l'interrupteur 342 est fermé, cette ligne 432 de sortie représente le creux le plus bas du signal ou, en d'autres termes, l'excursion la plus négative ou la moins positive. Le signal présent sur la ligne 432 peut donc représenter l'épaisseur utile minimale de la dent, ou l'erreur positive minimale (ou négative maximale) de pas, ou encore l'erreur positive minimale (ou négative maximale) de conicité. Lorsque l'interrupteur 346 est fermé, le signal présent sur la ligne 432 représente la dimension minimale de la roue dentée au lieu de l'épaisseur utile minimale de la dent, ce signal étant destiné au processeur 64. Cependant, le signal présent sur cette ligne représente encore également les erreurs positives minimales ou négatives maximales de pas et de conicité, destinées aux processeurs 224 et 246. La fermeture de l'interrupteur 344 permet d'obtenir des signaux de sortie dont la composante continue de dimension est éliminée par filtrage.

Le circuit des processeurs du type B, tels que les processeurs 100 et 236, est montré sur la fig. 7. Les formes d'onde apparaissant aux divers points du circuit de la fig. 7 sont montrées sur la fig. 8. Le signal d'entrée présent sur une ligne 440 d'un processeur du type B passe d'abord à travers un filtre passe-haut 234 constitué par des condensateurs 444 et 446 et par des résistances 448 et 450. La sortie du filtre 234 est reliée à un amplificateur-inverseur 452 dont le signal de sortie est appliqué à deux circuits 454 et 456 d'échantillonnage et de maintien. Le filtre passe-haut 234 atténue les fréquences relativement basses. Par conséquent, seules les fréquences élevées, représentatives de l'action dent à dent et des entailles, traversent ce filtre. Le circuit 454 échantillonne et mémorise les crêtes positives du signal d'entrée, alors que le circuit 456 échantillonne et mémorise les crêtes négatives du signal d'entrée.

La sortie du circuit d'échantillonnage et de maintien est reliée par une résistance 458 à l'entrée d'inversion 460 d'un circuit 462 de sommation. Une autre résistance 464 est reliée à l'entrée du circuit d'échantillonnage et de maintien afin de transmettre un second signal, provenant du filtre 234, par la ligne 460 d'entrée à la borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur de sommation 462. Une diode 466, ayant une tension de rupture caractéristique et constituée de préférence d'une diode de Zener, est montée entre la ligne d'entrée 460 et la ligne de sortie 468 d'un amplificateur 470 utilisé dans le circuit 462 de sommation. La diode de Zener 466 réalise un blocage de sortie de manière qu'une impulsion présente sur la ligne 468 de sortie passe d'un niveau proche de la masse à un niveau positif et reste à ce niveau jusqu'à ce que le signal d'entrée descende au-dessous d'un niveau prédéterminé lorsque la somme des signaux de courant d'entrée passant dans les résistances 458 et 464 dépasse un niveau prédéterminé. La forme d'onde 472 de la fig. 8 montre le signal apparaissant sur la ligne 468 de sortie.

Le signal d'entrée apparaissant sur les lignes 474 et 475 d'entrée des circuits 454 et 456 d'échantillonnage et de maintien présente à peu près une forme d'onde sinusoïdale en raison des erreurs d'écar-tement des dents. Ce signal d'entrée, appliqué à l'amplificateur-inverseur 452, correspond à la forme d'onde 476 de la fig. 8. Le circuit 454 d'échantillonnage et de maintien est conçu de manière à mémoriser l'alternance positive de la forme d'onde inversée 476 et, par conséquent, on obtient la forme d'onde 478 sur la ligne 480 de sortie. La forme d'onde 472 apparaît de manière correspondante sur la ligne de sortie 468, reliée à une entrée d'une porte ET 556, afin de permettre au circuit d'échantillonnage et de maintien 454 de suivre le signal d'entrée jusqu'à son niveau le plus positif. Le circuit 456 d'échantillonnage et de maintien produit un signal sur une ligne 482 de sortie, ce signal étant transmis, par la résistance d'entrée 484 et par la ligne 486, à la borne d'entrée directe d'un amplificateur 490 faisant partie d'un circuit 488 de sommation. Le circuit 456 d'échantillonnage et de maintien suit donc le signal d'entrée jusqu'à son niveau le plus négatif. La diode de blocage du circuit 488 de sommation est une diode de Zener 492.

Le courant d'entrée provenant de l'amplificateur 452 passe également dans une résistance 494 avant d'arriver à la borne d'entrée directe de l'amplificateur 490. Le signal de sortie apparaissant sur la ligne 496 du circuit 488 de sommation présente donc la forme d'onde 498 de la fig. 8, alors que la forme d'onde apparaissant sur la ligne 482 de sortie du circuit 456 d'échantillonnage et de maintien est la forme d'onde 500. La sortie de l'amplificateur 452 est également reliée à une ligne 502 par l'intermédiaire d'une résistance 504 et, par une ligne 506 d'entrée, à la borne d'entrée d'inversion d'un détecteur 508 de passage par zéro, destinée à détecter le passage par zéro de la forme d'onde d'entrée 476. A l'instant de ce passage, le signal présent sur la ligne 510 de sortie de l'amplificateur 508 de détection change de niveau. Une diode 512 de blocage produit des impulsions de sortie sur la ligne 510, comme indiqué par la forme d'onde 514 sur la fig. 8.

Une extrémité d'une résistance 518 est reliée à une borne 520, elle-même reliée à la borne positive d'une source d'alimentation en tension. L'anode d'une diode 522 est reliée à la jonction de l'autre extrémité de la résistance 518 et de l'anode d'une diode 516. La cathode de la diode 522 est connectée à l'anode d'une autre diode 524 et à une première borne d'un condensateur 526 dont l'autre borne est mise à la masse. La cathode de la diode 524 est reliée à une extrémité d'une résistance 528 et à la base 530 d'un transistor NPN 532 dont le collecteur 534 est connecté à une résistance 536, elle-même reliée à la borne 520. L'émetteur 538 du transistor 532 est relié à une résistance de charge 540 et à la base 542 d'un autre transistor NPN 544.

En reliant l'émetteur 538 du transistor 532 à la base 542 du transistor 544 de la manière décrite, un gain important en courant peut être obtenu. La résistance de charge 546 du transistor 544 est connectée à la borne 520 et l'émetteur 548 de ce transistor 544 est mis à la masse. Ainsi, lorsque la forme d'onde 514, présente à la borne 510, est au niveau de la masse, l'anode de la diode 516 est sensiblement à la masse et il en résulte une diminution du potentiel appliqué à la base 530, au point que le transistor 532 se bloque. Une tension positive apparaît donc sur le collecteur 550 du transistor 544. Cependant, lorsque la forme d'onde 514 apparaissant sur la borne de sortie 510 passe à un niveau positif, la diode 516 est placée en polarisation inverse, ce qui permet à la base 530 du transistor 532 d'atteindre un potentiel positif suffisamment élevé (au bout d'un temps prédéterminé) pour que le courant passant dans la base 542 atteigne une valeur provoquant la saturation du transistor.

Le signal présent sur la ligne 510 de sortie de l'amplificateur 508 est transmis par la ligne 511 à une borne d'entrée d'une porte ET 552 dont l'autre borne d'entrée est reliée par une ligne 551 au collecteur 550 du transistor 544. Ainsi, lorsque la forme d'onde 514 passe initialement à un niveau positif, à la borne 510 de sortie, des signaux de tension positive sont présents aux deux bornes d'entrée de la porte 552, en raison de la base de temps RC constituée par le condensateur 526 et la résistance du circuit associé. Le signal de sortie du collecteur 550 est donc à un niveau positif pendant seulement une courte durée, déterminée par la base de temps RC. La forme d'onde 554 représente le signal de sortie de la porte 552 et il apparaît que les deux entrées de la porte 552 sont à un niveau positif ou 1 uniquement jusqu'à ce que le condensateur 526 soit suffisamment chargé pour donner au transistor 544 un état de saturation. La sortie de la porte 552 est reliée par une ligne 553 à une borne d'entrée de chacune des portes 556 et 558. L'autre entrée de la porte 556 est montée de manière à recevoir le signal de la ligne 468 de sortie du circuit 462 de sommation, alors que l'autre entrée de la porte 558 est montée de manière à recevoir le signal présent sur la ligne de sortie 496 du circuit 488 de sommation. La sortie de la porte 556 est reliée par une ligne 557 au circuit 454 d'échantillonnage et de maintien afin de transmettre une impulsion périodique de repositionnement à chaque fois que la forme d'onde 476 d'entrée passe par zéro en

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

643 654

variant entre une tension positive et une tension négative. La porte 558 applique de la même manière, par une ligne 559, une impulsion de repositionnement au circuit 456 d'échantillonnage et de maintien.

Les circuits 454 et 456 d'échantillonnage et de maintien sont connectés, respectivement par des résistances 560 et 562, aux bornes d'entrée d'inversion d'amplificateurs 564 et 566, respectivement. L'amplificateur 564, de même que la plupart des amplificateurs décrits dans le présent mémoire, peut comporter une résistance extérieure de réglage de gain à distance, par exemple la résistance réglable 568, si cela est souhaité. La sortie de l'amplificateur 566 est reliée par une résistance 570 à la borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur 564 dont le signal de sortie représente donc l'addition de l'inverse de la forme d'onde 478 et de la forme d'onde 500. Par conséquent, la forme d'onde crête à crête apparaissant sur la ligne 573 de sortie de l'amplificateur 564 est représentée en 574 sur la fig. 8. Cette forme d'onde 574, qui est de polarité positive, est appliquée à l'entrée directe d'un amplificateur 576 dont le gain peut être réglé au moyen d'un potentiomètre 578 relié à une borne positive 580 d'alimentation en tension. Le signal présent sur la ligne 577 de sortie de l'amplificateur 576 peut représenter une valeur crête à crête supérieure au signal moyen, ou une valeur crête à crête supérieure à une valeur déterminée par le réglage d'un commutateur 590.

Le commutateur 590 est représenté alors qu'il est positionné de manière à transmettre la tension du curseur du potentiomètre 578 à une ligne 592 reliée à la borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur 576. Cependant, si cela est souhaité, le commutateur 590 peut également être connecté à un contact 594, auquel cas le signal de sortie présent sur la ligne 588 représente un signal crête à crête maximal plutôt que le signal crête à crête maximal supérieur à la valeur établie par le réglage du potentiomètre 578 lorsque le commutateur 590 est connecté au contact 596. Lorsque le commutateur est placé sur le contact 596, une ligne 597 conduit un signal moyen limité et, lorsque le commutateur est placé sur un contact 598, un signal crête à crête maximal et supérieur à la valeur moyenne apparaît sur la ligne 588, comme décrit plus en détail ci-après.

Un compteur régresif 584 comporte un certain nombre de lignes d'entrée 600, 602, 604 et 606. Les lignes 600, 602 et 604 correspondent, respectivement, aux lignes 384, 394 et 396 du compteur 362. La ligne 606 est la ligne d'entrée de signaux d'horloge. Le comparateur 582, le compteur régressif 584 et le convertisseur numérique-analogique 586 fonctionnent de la même manière que les circuits à mémoire décrits précédemment en regard de la fig. 6. Cependant, dans ce cas, le compteur régressif 584 est réglé initialement à un code représentatif d'un niveau analogique plus positif que l'excursion la plus positive du signal présent sur la ligne 588. Lorsque le signal de la ligne de sortie 588 est égal au signal d'entrée de la ligne 579 reliée à la borne d'entrée directe de l'amplificateur 582, le compteur 584 est inhibé de manière à bloquer tout comptage et le signal présent sur la ligne 588 de sortie du convertisseur 586 représente donc une valeur crête à crête. Le signal présent sur la ligne 588 de sortie peut donc représenter une valeur crête à crête maximale ou une valeur crête à crête maximale supérieure à une moyenne, ou encore une valeur crête à crête maximale supérieure à une valeur déterminée, suivant le mode d'utilisation du circuit qui dépend du positionnement du commutateur 590.

Pour produire une tension moyenne pouvant être comparée à la tension maximale crête à crête appliquée à l'entrée de l'amplificateur 576, la sortie de l'amplificateur 452 d'entrée est reliée à un circuit 608 de valeur absolue qui comprend des résistances 610 et des diodes 612, 614, ainsi qu'un amplificateur 616. La ligne de sortie 618 de l'amplificateur 616 est reliée à l'anode de la diode 612 et à la cathode de la diode 614. Le signal de valeur absolue provenant du circuit 608 est appliqué à la borne d'entrée d'inversion d'un amplificateur 620 qui, lui-même, est relié à un circuit d'intégration formé par une résistance 624 et un condensateur 626. Le signal de sortie de l'amplificateur 620 se présente sous la forme d'onde 651 de valeur absolue montrée sur la fig. 8. Un amortissement supplémentaire permettant de produire la forme d'onde 653 apparaissant à la sortie de l'amplificateur 620 peut être réalisé par le montage facultatif d'un condensateur 655 en parallèle avec une résistance 657 de réaction. La sortie du circuit d'intégration comprenant la résistance 624 et le condensateur 626 est reliée par une résistance d'entrée 628 à un amplificateur 630 qui peut comporter une résistance 631 de réaction destinée au réglage du gain, si cela est souhaité. L'ensemble formé par la résistance 624, le condensateur 626 et l'amplificateur 630 constitue un circuit qui, de par ses propriétés d'intégration, produit sur la ligne 633 de sortie de l'amplificateur 630 un signal représentant la valeur moyenne illimitée du signal d'entrée provenant de l'amplificateur 452. Ce signal de sortie emprunte la ligne 632 et il est transmis à un circuit 634 qui échantillonne et maintient la valeur moyenne et qui produit de manière correspondante, sur la ligne 599, un signal représentant cette valeur.

Un circuit facultatif 637 de sommation et de limitation peut être utilisé pour limiter à un maximum la valeur moyenne mémorisée dans le circuit 634 d'échantillonnage et de maintien. Ce circuit comprend un amplificateur 636, une diode 638 de blocage et un potentiomètre 640 qui est relié à une borne négative 642 d'alimentation en tension et, par son curseur, à une borne d'une résistance d'entrée 644 dont l'autre borne est reliée à la sortie de l'amplificateur 630 et à une résistance d'entrée 646. Cet amplificateur 636 produit un signal constitué d'impulsions de limitation ou de repositionnement, ce signal étant transmis à la borne de déclenchement du circuit 634 d'échantillonnage et de maintien afin de réaliser la limitation souhaitée du signal moyen.

Pour réaliser une sommation pondérée des signaux d'erreurs composés de pas et de conicité (fig. 4), ces signaux sont transmis par les lignes 228 et 252 (fig. 10) à des circuits 652 et 654 de valeur absolue faisant partie du circuit 272 de sommation pondérée. Les sorties de ces amplificateurs sont reliées aux anodes de diodes 660 et 662. Les circuits de valeur absolue 652 et 654 fonctionnent comme décrit précédemment pour le circuit 608 de valeur absolue, mais avec un signal de sortie de polarité inversée. Les sorties des amplificateurs 656 et 658 sont reliées par des résistances réglables 664 et 666, respectivement, ainsi que par des résistances 668 et 670, respectivement, à la borne d'entrée d'inversion d'un amplificateur 672. Les résistances d'entrée et l'amplificateur 672 forment donc un circuit 674 de sommation qui produit, sur la ligne 170, un signal d'entrée représentant une erreur composée de pas et de conicité qui est donc corrigée par un facteur de pondération, de manière que l'un ou l'autre de ces signaux d'erreurs puissent avoir un poids plus élevé, comme souhaité, selon le réglage des résistances 664 et 666. Il est évident que le circuit 168 de soustraction pondérée montré sur la fig. 3 peut être réalisé d'une manière analogue et que l'un quelconque des divers signaux produits dans la machine de contrôle selon l'invention peut être combiné (ou mémorisé, puis combiné) dans des circuits de soustraction ou de sommation, pondérés ou non pondérés, si cela est souhaité.

Le processeur 102 du type C est représenté plus en détail sur la fig. 9. L'entrée de ce processeur est reliée à une ligne 678 par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 680 constitué de résistances 682 et 684 et de condensateurs 686 et 688. La sortie du filtre 680 est reliée par une ligne 685 à la borne d'entrée d'inversion d'un amplificateur opérationnel 690 dont la sortie est reliée par un condensateur 692 et une résistance 694 à une ligne 698 aboutissant à un circuit 696 de comparaison par l'intermédiaire de la borne d'entrée d'inversion d'un amplificateur 700. Le condensateur 692 bloque la composante continue du signal composé afin d'empêcher la composante correspondant à la dimension de la roue dentée d'affecter les signaux traités par ce circuit. Le signal traversant la résistance 694 est également renvoyé par une résistance 697 de réaction à la borne d'entrée directe de l'amplificateur 690. Le condensateur 692 est également relié à un circuit 702 d'intégration comprenant des résistances 704 et 706 et des condensateurs 708 et 710. La fonction de cet intégrateur est de réaliser un déphasage d'environ 90° par rapport au signal apparaissant à la borne d'entrée 698. Ce signal déphasé est transmis par une ligne 712 à la borne d'entrée directe d'un amplificateur 714. Une résis5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

643 654

10

tance 716 de réaction peut de préférence être réglée afin d'établir le déphasage correct de 90°, et une résistance 718 de stabilisation est montée entre la borne d'entrée d'inversion 720 et la masse.

Le signal de sortie déphasé provenant de l'amplificateur 714 est transmis par une résistance 722 et une ligne 724 à la borne d'entrée d'inversion du circuit 696 de comparaison dont la sortie produit donc un signal représentant une comparaison entre les signaux d'erreurs composés déphasé et non déphasé, les composantes à haute fréquence étant éliminées de ces signaux. Le signal de comparaison est utilisé pour détecter l'amplitude de la déviation partielle de l'erreur de faux rond correspondant à chaque secteur de 90° de rotation relative des roues dentées modèle et contrôlée. Si cela est souhaité, il est évidemment possible d'utiliser des déphasages autres que de 90°.

La sortie du circuit 696 de comparaison est reliée à un circuit 726 de valeur absolue qui est réalisé de la même manière que les circuits de valeur absolue 652 et 654 de la fig. 10. Le signal est ensuite transmis par un amplificateur 728 d'inversion, comportant une résistance facultative 730 de réglage de gain, et par une résistance 732, à la borne d'entrée directe d'un amplificateur 734 qui est connecté à un compteur régressif 736, lui-même étant relié à un convertisseur numérique-analogique 738. L'ensemble formé par l'amplificateur 734, le compteur régressif 736 et le convertisseur numérique-analogique 738 fonctionne comme décrit précédemment pour les circuits d'approximations successives utilisant également des compteurs régressifs. Les lignes d'entrée 740,742, 744 et 746 du compteur régressif 735 correspondent aux lignes d'entrée 600, 602, 604 et 606, respectivement, du compteur régressif 584.

Le compteur régressif 736 est positionné initialement à un compte codé représentant un niveau analogique plus positif que l'excursion la plus positive du signal provenant de l'amplificateur 728. Ce compteur 736 réalise un décomptage et le convertisseur numérique-analogique 738 transforme ce compte en une tension analogique correspondante jusqu'à ce que le signal présent sur la ligne 128 de sortie du convertisseur 738 soit égal au signal d'entrée présent sur une ligne 750 aboutissant à la borne d'entrée directe de l'amplificateur 734. Lorsque ces deux signaux sont égaux, la porte interne du compteur régressif est inhibée et la tension établie par le convertisseur 738 et la ligne 128 de sortie représente la déviation partielle maximale pour le déphasage choisi.

En raison des imprécisions ou des défauts de fabrication, une roue dentée peut avoir un cercle primitif parfaitement concentrique à l'axe ou au trou de montage, alors que des groupes de dents présentent des différences d'épaisseur uniquement à proximité de la tête. Dans un engrenage planétaire comportant une couronne dentée flottante, ces imperfections provoquent des variations de la vitesse angulaire de la roue dentée associée, ce qui peut raccourcir la durée de vie utile de l'engrenage et provoquer la génération de bruits. C'est la raison pour laquelle il peut être souhaité d'équiper la machine de contrôle de roues dentées selon l'invention d'un circuit supplémentaire destiné à détecter la composante de vitesse angulaire ou de faux rond présentée par le cercle de tête des dents d'une roue dentée.

Le faux rond du cercle de tête de la roue contrôlée 20 est représenté par l'écartement des lignes 145 et 147 sur la forme d'onde 144

de la fig. 3, cette forme d'onde représentant la variation du signal détecté et duquel les composantes à haute fréquence sont éliminées. Ce signal est traité par le processeur 160 qui produit un signal de faux rond sur la ligne 161, de la même manière que le processeur 64 produit un signal correspondant de faux rond sur la ligne 70. La ligne 161 est reliée à une entrée d'un comparateur 173 dont l'autre entrée est reliée à un potentiomètre 82 de réglage de limites, de manière que l'on obtienne sur la ligne 175 un signal de sortie transmis au dispositif d'affichage lumineux 90 lorsque la limite associée à ce comparateur est dépassée.

Les circuits d'approximations successives décrits ci-dessus sont réalisés de la même manière que des convertisseurs analogiques-numériques classiques d'approximations successives. Dans un convertisseur analogique-numérique classique, un niveau analogique de valeur relativement constante est appliqué à une entrée du circuit de comparaison et un second signal analogique, décodé à partir du compte d'un compteur numérique, est appliqué à l'autre entrée du circuit de comparaison. Le compteur réalise alors un comptage à partir de zéro et vers ce niveau constant, et il arrête le comptage lorsque les deux signaux analogiques sont égaux. La valeur numérique du compteur est ensuite utilisée comme signal de sortie.

La machine utilise un circuit d'approximations successives d'une manière totalement différente. Les circuits d'approximations successives de la machine selon l'invention ne sont pas destinés à produire un signal numérique correspondant à un signal analogique d'entrée relativement constant, mais ils sont utilisés comme éléments de détection de crêtes et de creux de signaux analogiques et comme éléments de mémorisation de ces valeurs jusqu'à ce que l'utilisation de ces dernières soit nécessaire. On évite ainsi les inconvénients d'une mémorisation à court terme dus à une décharge se produisant dans les circuits analogiques classiques de mémorisation lorsque le signal doit être stocké pendant des durées relativement longues, par exemple pendant un tour complet d'une pièce ou d'une roue d'engrenage à contrôler. Le circuit d'approximations successives n'est donc pas utilisé pour une conversion analogique-numérique classique, mais pour la détection des niveaux maximal et minimal d'un signal analogique et pour la mémorisation permanente de ces niveaux (jusqu'à ce que ces derniers soient demandés par un équipement extérieur).

Toutes les résistances de réaction des amplificateurs opérationnels qui n'ont pas été mentionnées ci-dessus portent la référence 800 sur les figures, et toutes les diodes des circuits de valeur absolue qui n'ont pas été citées précédemment portent la référence 802. Lors du fonctionnement des compteurs du circuit d'approximations successives, ces compteurs peuvent, par exemple, contenir douze bits et tous les bits d'un compteur régressif peuvent être placés à un niveau 1, alors que tous les bits d'un compteur progressif peuvent être placés à un niveau 0. Le compte représentatif d'une tension analogique nulle de sortie apparaît donc lorsque tous les étages du compteur sont placés au niveau 1, sauf l'étage du bit le plus significatif.

Il est clair que la machine peut non seulement servir pour des roues dentées à contrôler complètes, mais également pour des segments dentés circulaires ou rectilignes.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

R

5 feuilles dessins

Claims (16)

1. 643 654

   2

   REVENDICATIONS

   1. Machine de contrôle d'une roue dentée (26), caractérisée en ce qu'elle comporte une roue dentée modèle (20) engrenée avec la roue à contrôler de manière que, lors de leur rotation engrenée commune, il soit possible de déplacer l'axe de l'une par rapport à l'axe de l'autre selon une direction de mouvement choisie, chaque fois qu'une irrégularité rend un tel déplacement nécessaire tout en maintenant un contact étroit d'engrènement, un capteur (40, 42; 138, 140; 152,154; 190,198; 196,202) fournissant un signal de contrôle représentatif du déplacement relatif d'un axe par rapport à l'autre, ce signal présentant une excursion d'amplitude maximale selon la direction choisie, par rapport à un niveau de référence, lorsque le déplacement relatif se produit, et un dispositif d'approximations successives comprenant un élément de comparaison (376) monté de manière à recevoir le signal de contrôle, un élément de comptage (362) placé initialement à un compte représentatif d'un niveau de signal supérieur, dans la direction choisie, à l'excursion d'amplitude maximale, l'élément de comptage étant conçu de manière à effectuer périodiquement un décomptage jusqu'à ce que son compte soit représentatif d'un niveau de signal qui est proche de L'excursion d'amplitude maximale et un convertisseur numérique-analogique (366) relié à l'élément de comptage afin de transformer le compte réalisé par ce dernier en un niveau analogique, la sortie de ce convertisseur étant reliée à l'élément de comparaison dont la sortie est elle-même reliée à l'élément de comptage afin d'arrêter l'opération effectuée par ce dernier lorsque le signal de contrôle est d'un niveau égal à celui représenté par le compte établi dans l'élément de comptage.
2. 2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle le signal de contrôle présente une première excursion d'une amplitude maximale dans la direction choisie et une seconde excursion d'amplitude maximale dans une direction opposée à la direction choisie, par rapport au niveau de référence, lorsque le déplacement relatif se produit, caractérisée en ce que le dispositif d'approximations successives comprend un second élément de comparaison (380) qui est monté de manière à recevoir le signal de contrôle, un second élément de comptage (364) placé initialement à un compte représentatif d'un niveau de signal plus grand, dans la direction opposée, que la seconde excursion d'amplitude maximale, le second élément de comptage étant conçu de manière à effectuer périodiquement un décomptage jusqu'à ce que son compte soit représentatif d'un niveau de signal qui est proche de l'excursion d'amplitude maximale dans cette direction opposée et un second convertisseur numérique-analogique (368) relié au second élément de comptage afin de transformer le compte produit dans ce dernier en un second niveau analogique, la sortie du second convertisseur étant reliée au second élément de comparaison dont la sortie est elle-même reliée au second élément de comptage afin d'arrêter l'opération effectuée par ce dernier lorsque le signal de contrôle est d'un niveau égal au niveau représenté par le compte établi dans le second élément de comptage.
3. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif combinant un premier niveau de signal mémorisé par le premier convertisseur (366) et un second niveau de signal mémorisé par le second convertisseur (368), les premier et second niveaux représentant des excursions maximales du signal de contrôle.
4. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un second dispositif d'approximations successives (224), en ce que le premier dispositif d'approximations successives (246) détecte et mémorise un premier niveau de signal, en ce que le second dispositif d'approximations successives détecte et mémorise un second niveau de signal, les premier et second niveaux représentant des excursions maximales des signaux de contrôles fournis par des capteurs (190,196) sensibles à des déplacements relatifs des axes dans des directions différentes (184,186), et en ce qu'elle comporte un dispositif (272) combinant les premier et second niveaux de signaux.
5. 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de déphasage (702) destiné à décaler d'une valeur prédéterminée la phase du signal de contrôle, qui est périodique lorsque les roues dentées tournent, un élément de soustraction, monté de manière à recevoir le signal de contrôle déphasé (696) et le signal de contrôle en phase afin de réaliser la différence entre ces deux signaux, un circuit de valeur absolue (726) relié à l'élément de soustraction et produisant un signal de valeur absolue représentatif de la valeur absolue de la différence ainsi obtenue, et un second dispositif d'approximations successives destiné à détecter une excursion maximale du signal de valeur absolue au cours d'une rotation angulaire des roues dentées, cette rotation étant à peu près égale au nombre de degrés du déphasage réalisé par ledit dispositif de déphasage.
6. 6. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit traitant le signal de contrôle, qui est périodique lorsque les roues tournent, et comprenant un filtre passe-haut (234), qui élimine les basses fréquences et la composante continue du signal de contrôle afin de produire un signal d'entrée périodique à haute fréquence ayant une excursion positive maximale et une excursion négative maximale par rapport à un niveau de référence au cours de chaque rotation des roues, une première mémoire analogique (454) destinée à mémoriser l'excursion maximale positive de chaque cycle du signal d'entrée, une seconde mémoire analogique (456) destinée à mémoriser l'excursion maximale négative de chaque cycle du signal d'entrée, un dispositif (488) destiné à combiner les excursions maximales positive et négative, mémorisées, en un signal de polarité unique pour chaque cycle du signal d'entrée, un dispositif de remise en position initiale (556, 558) des mémoires analogiques étant relié aux première et seconde mémoires et recevant ledit signal d'entrée afin de remettre en position initiale les mémoires lors de chaque cycle du signal d'entrée, et un dispositif d'approximations successives monté de manière à recevoir ledit signal de polarité unique afin de détecter et de mémoriser une excursion maximale de ce signal de polarité unique au cours de chaque cycle du signal d'entrée.
7. 7. Machine selon l'une des revendications 1, 2 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte également un support conçu pour permettre un mouvement relatif des roues dentées dans un plan perpendiculaire à leurs axes.
8. 8. Machine selon l'une des revendications 1,2 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un support conçu pour permettre un mouvement relatif des roues dentées dans le plan de leur pas.
9. 9. Machine selon l'une des revendications 1,2 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un support conçu pour permettre un mouvement relatif des roues dentées dans le plan de leur conicité.
10. 10. Machine selon l'une des revendications 1, 2, 5 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit de valeur absolue (608) qui traite le signal de contrôle et qui le transmet, sous la forme d'un signal de polarité déterminée et unique, à l'élément de comparaison.
11. 11. Machine selon l'une des revendications 1,2, 5 ou 6, caractérisée en ce que le signal de contrôle est de polarité unique.
12. 12. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capteur comprend un amplificateur différentiel comportant une borne d'entrée d'inversion et une borne d'entrée directe, deux transistors complémentaires (304, 308) connectés par leurs émetteurs et dont les bases sont reliées à la sortie de l'amplificateur différentiel, les circuits collecteurs-émetteurs étant montés en série avec une source d'alimentation appliquant une tension positive à une borne et une tension négative à l'autre borne, une résistance de réaction (330) étant reliée, par une extrémité, aux émetteurs et, par son autre extrémité, à la borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur différentiel.
13. 13. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capteur comprend un élément unique de détection (38) et en ce qu'elle comporte plusieurs circuits de traitement de signaux (64,100,102) destinés à traiter simultanément le signal de contrôle fourni par le capteur et à produire des signaux de sortie représentatifs de diverses composantes du signal de contrôle, ces cir5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    65

    3

    643 654

    cuits de traitement comprenant chacun un dispositif d'approximations successives destiné à détecter des excursions maximales des signaux d'entrée respectifs par rapport à un niveau de référence, des filtres pouvant être mis en circuit sélectivement entre le capteur et les circuits de traitement, afin de filtrer d'une manière sélective le signal de contrôle, qui est périodique lorsque les roues tournent, pour obtenir ses composantes de fréquences différentes et les transmettre sélectivement à au moins l'un des circuits de traitement.
14. 14. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un desdits circuits de traitement comporte un filtre (340) pouvant être mis sélectivement en circuit entre le capteur et le dispositif d'approximations successives afin de filtrer le signal de contrôle, qui est périodique lorsque les roues tournent, en assumant sélectivement la fonction d'un filtre de blocage de la composante continue ou celle d'un filtre passe-bas.
15. 15. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capteur comprend un élément (284) destiné à démoduler le signal de contrôle lorsqu'une porteuse excite le capteur.
16. 16. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit mouvement relatif autorisé entre les axes est un mouvement de rotation.

    On connaît des machines électroniques de contrôle ou d'essai d'engrenages dont l'efficacité dépend d'un réglage précis de la vitesse du moteur de commande mis en œuvre pour le contrôle d'un pignon ou d'une roue dentée, contrôle au cours duquel une roue dentée modèle ou roue-type est en prise avec la roue dentée ou le pignon soumis à l'essai. On connaît également des machines de contrôle d'engrenages qui utilisent une démodulation et un filtrage de signaux d'erreur de division (erreur de dent à dent) à partir du signal d'erreur composé, le filtrage et la démodulation étant effectués dans des conditions dépendant du temps.

    On a conçu une machine de contrôle d'engrenages utilisant une mémoire analogique afin d'éliminer les problèmes et les manques de précision dus aux techniques de démodulation et de filtrage en fonction du temps, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3851398. Cependant, cette machine de contrôle d'engrenages exige deux dispositifs de détection et deux mémoires analogiques. L'une des mémoires est repositionnée après chaque tour et, par conséquent, elle est associée à l'erreur composée faite sur la roue en cours d'essai. L'autre mémoire analogique est repositionnée par le signal provenant de l'autre détecteur et elle représente l'erreur de division associée à chaque dent.

    L'utilisation de deux détecteurs et de deux mémoires associés mutuellement peut introduire, dans une machine de contrôle d'engrenages, un manque de précision sensiblement supérieur à celui résultant d'une détection de tous les signaux d'erreur au moyen de capteurs indépendants. La machine de contrôle d'engrenages selon l'invention est conçue non seulement pour éliminer les problèmes posés par les dispositifs de démodulation et de filtrage en fonction du temps, mais également pour produire divers autres types de signaux d'erreur associés à des roues dentées, avec la grande précision pouvant être obtenue par l'utilisation de capteurs indépendants et de mémoires permanentes.