FR2990892A3 - Outil motorise tournant comportant un detecteur de position d'une piece mobile a l'aide d'une commande electromagnetique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un outil motorisé tournant comportant une pièce mobile (10) dont une partie métallique constitue le noyau d'au moins deux bobines (12) reliées électriquement en série. Un premier signal de commande est appliqué aux bornes de l'ensemble des bobines pour générer un flux électromagnétique en vue de déplacer la pièce mobile (10) d'une première position vers au moins une seconde position. L'inductance des bobines varie en fonction de la position de la pièce mobile. L'outil utilise les bobines comme moyen de mesure de la position de la pièce mobile. Pour cela, l'outil analyse une caractéristique physique du signal électrique présent entre les bobines suite à la production d'un second signal électrique. Ce second signal dit « de lecture » ne provoque pas de déplacement de la pièce mobile et donc ne modifie pas l'état de l'outil. Avantageusement, ce signal de lecture a une durée plus courte que celui déclenchant un déplacement. L'analyse peut s'effectuer à l'aide de la polarité de la tension, ou l'amplitude, ou encore la fréquence du signal mesuré.
Description
Outil motorisé tournant comportant un détecteur de position d'une pièce mobile à l'aide d'une commande électromagnétique 1. Domaine de l'invention L'invention concerne un outil motorisé tournant comprenant un détecteur de position d'une pièce mobile entre au moins deux positions. Chaque position de la pièce mobile définit un état particulier de l'outil, le détecteur permet de déterminer dans quel état l'outil se trouve à un instant donné. 2. Art antérieur Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la réalisation d'outils, par exemple portatifs, permettant la rotation de pièces. Parmi ces outils, on trouve les outils de vissage, de perçage, les meuleuses, les outils à percussion et tout appareil électroportatif mettant en rotation une pièce interne et/ou une outil externe. Plus précisément, l'invention se rapporte au dispositif de transmission mis en oeuvre dans de tels outils de vissage, autrement désignés par le terme de visseuse. Le vissage d'une vis, ou d'un écrou (ou autre organe vissable/dévissable) comprend essentiellement deux phases successives : une phase de prévissage et une phase de vissage final. La phase de prévissage, par exemple d'une vis, consiste à entraîner en rotation la vis jusqu'à ce que sa tête entre en contact avec la surface d'un élément à serrer d'un assemblage. Il s'en suit la phase de vissage, qui consiste à faire tourner la vis jusqu'à ce que la tension dans la vis atteigne un niveau requis pour assurer la rigidité de l'assemblage.
Au cours de la phase de prévissage, le couple transmis à la vis doit s'opposer au couple de traînée résultant du frottement des filets de la vis dans le taraudage. En d'autres termes, le couple permettant d'assurer le prévissage est relativement faible et la vitesse de rotation est importante pour diminuer le temps de prévissage.
Au cours de la phase du vissage final, le couple transmis à la vis doit être relativement élevé du fait qu'il permet d'assurer la rigidité de l'assemblage. En revanche, le nombre de tours effectués par la vis durant cette phase est faible. De façon à assurer une meilleure productivité, notamment dans le domaine de l'industrie, des outils de vissage ont donc été conçus de façon à pouvoir fonctionner selon les deux phases d'utilisation, prévissage puis vissage final. Ces outils bi-vitesse à commande électromagnétique permettent d'augmenter la vitesse de prévissage par rapport à un outil usuel fort couple. Dans ces outils, des moyens moteurs associés à une chaîne de réduction sont généralement mis en oeuvre. Le moteur électrique, pneumatique ou hydraulique produit une puissance mécanique (vitesse et couple) et la chaîne de réduction permet d'augmenter le couple jusqu'à un niveau prédéterminé. La commutation d'une phase à une autre s'effectue de façon automatique, en utilisant un système de crabotage. Un tel système est constitué d'un demi crabot mobile qui peut s'engager soit dans un demi crabot complémentaire entrainant un étage de réduction additionnel soit dans un autre demi crabot complémentaire évitant l'étage additionnel. Pour passer de la phase de prévissage à la phase de vissage ou inversement, le crabot mobile doit se désengager du demi crabot complémentaire puis se synchroniser avec l'autre demi crabot complémentaire avec une rotation à faible vitesse et enfin s'engager dans ledit demi crabot. En quittant la phase de prévissage et en commençant la phase de vissage en faisant tourner le moteur à pleine vitesse, il est indispensable de vérifier l'engagement complet du demi-crabot mobile dans l'un ou l'autre des demis crabots complémentaires. Si cet engagement n'est pas complet, la transmission mécanique n'est pas réalisée et le vissage n'est pas effectif. De plus, les demi-crabots ripent l'un sur l'autre, ce qui risque d'user très vite les dents, voire de les casser. Il est donc nécessaire de vérifier la position du demi-crabot mobile avant d'entamer toute nouvelle action.
D'autre part, si au début de la phase de prévissage, le demi-crabot est dans la position de vissage, il est nécessaire de déplacer celui-ci dans la position de prévissage. Dans le cas contraire, il n'y a pas lieu de le faire ce qui permet de gagner du temps. Avant le début d'un cycle de fonctionnement, il est avantageux de déterminer la position du demi-crabot mobile. Pour connaître la position relative des demi-crabots, il est possible d'installer un capteur de position. Un tel capteur peut être un contact électrique sec, un capteur à effet hall ou magnétique, ou tout autre capteur capable de détecter la position d'un pièce mobile. L'installation d'un tel capteur nécessite une transmission mécanique entre la pièce mobile et l'endroit où elle est positionnée. Cette transmission et l'utilisation d'un capteur augmentent le coût de l'outil et génère une relative fragilité au niveau mécanique. 3. Objectifs de l'invention La présente invention apporte une solution qui ne présente pas les inconvénients décrits plus haut, tout en proposant les avantages listés ci-dessus. Plus précisément, la présente invention propose de détecter la position d'une pièce mécanique mobile sans ajouter de capteur supplémentaire. 4. Exposé de l'invention L'invention concerne un outil motorisé tournant comportant une pièce mobile dont une partie métallique constitue le noyau d'au moins deux bobines reliées électriquement en série, et un moyen de production d'un premier signal de commande aux bornes de l'ensemble des bobines pour générer un flux électromagnétique en vue de déplacer la pièce mobile d'une première position vers au moins une seconde position. L'inductance des bobines varie en fonction de la position de ladite partie de la pièce mobile et l'outil comporte un moyen de mesure du signal électrique présent entre deux bobines suite à la production d'un second signal de commande ne provoquant pas de déplacement. L'outil comporte en outre un moyen de détermination de la position de la pièce métallique mobile en fonction d'une caractéristique physique du signal mesuré. De cette manière, il est possible de déterminer la position d'une pièce mobile au sein d'un appareil en utilisant le même équipement que celui destiné à déplacer cette pièce mobile. Selon un premier mode de réalisation, la durée du second signal de commande qui ne provoque pas de déplacement est inférieure à la durée du premier signal de commande qui provoque un déplacement de la pièce mobile. De cette manière, il est possible de lancer une mesure de détermination de position sans déplacer la pièce mobile. Selon un mode de réalisation, la détermination de position s'effectue en fonction de la polarité de la tension du signal mesuré. De cette manière, il est possible de déterminer simplement dans quelle position se situe la pièce mobile. Selon une variante de réalisation, la détermination de position s'effectue en fonction de l'amplitude de la tension du signal mesuré. De cette manière, il est possible de déterminer précisément la position de la pièce mobile. Selon une variante de réalisation, la détermination de position s'effectue en fonction de la fréquence du signal mesuré. De cette manière, il est possible de déterminer précisément la position de la pièce mobile.
Selon un mode de réalisation, la mesure s'effectue à l'aide d'un pont d'impédances tel qu'un pont de Wheatstone, la caractéristique du signal électrique mesuré est alors la tension entre les deux bobines et entre deux composants électroniques en série. De cette manière, il est possible de déterminer la position de la pièce mobile en s'affranchissant des variations de la tension d'alimentation. Selon un mode de réalisation, le signal est mesuré après une durée déterminée consécutive à la production du second signal électrique qui ne provoque pas de déplacement. De cette manière, il est possible de déterminer précisément la position de la pièce mobile.
Selon un mode de réalisation, le second signal électrique de commande est produit périodiquement, le moyen de détermination de la position de la pièce métallique mobile étant actif en permanence. De cette manière, il est toujours possible d'interroger un module pour connaître rapidement la position de la pièce mobile. Selon un mode de réalisation, l'outil motorisé tournant comporte un moteur entraînant en rotation un axe tournant à l'intérieur de la pièce mobile. Le moyen de commande de la rotation du moteur déclenche la production du second signal de commande et la détermination de la position de la pièce mobile, avant la mise en rotation de ce moteur. De cette manière, il est possible de connaître la position de la pièce mobile avant de se servir de l'outil. Selon un mode de réalisation, un premier signal de commande est produit pour déplacer la pièce mobile vers la seconde position lorsque la pièce mobile n'est pas détectée dans cette position. De cette manière, il est possible de démarrer un cycle d'utilisation en vérifiant que la pièce mobile se trouve bien dans une position initiale prédéterminée. Selon un mode de réalisation, suite à la production d'un premier signal de commande de déplacement en vue de déplacer la pièce mobile vers la seconde position et à la détermination de sa position, le moteur est mis en rotation à vitesse lente si la pièce mobile n'a pas atteint cette seconde position. De cette manière, il est possible de déterminer que la pièce mobile est mal positionnée et qu'il est nécessaire de faire tourner le moteur à vitesse lente pour que le système de couplage positionne correctement la pièce mobile. Selon un mode de réalisation, chaque position de la pièce mobile détermine un couplage entre un axe tournant dans ladite pièce mobile et animé en rotation par un moteur, et un élément de couplage parmi une pluralité d'éléments de couplage. De cette manière, il est possible de changer facilement de mode de fonctionnement par le simple déplacement de la pièce mobile. Selon un mode de réalisation, le moyen de commande inclut quatre interrupteurs, dont deux sont reliés à une tension d'alimentation continue et les deux autres au potentiel de référence électrique, l'activation d'une commande de déplacement de ladite pièce mobile consistant à fermer deux interrupteurs pour appliquer aux bornes de l'ensemble des bobines une tension d'alimentation selon l'une ou l'autre des polarités. De cette manière, il est possible de commander facilement le déplacement de la pièce mobile dans l'un ou l'autre sens. Selon un mode de réalisation, l'outil possède un moteur pneumatique ou hydraulique entraînant en rotation un axe tournant à l'intérieur de la pièce mobile. Selon des modes particuliers de réalisation, l'outil motorisé tournant peut être l'un quelconque des appareils suivants : une visseuse, une perceuses, une clé à chocs, un clé à impulsions, une clé à cliquets, une meuleuse, une ponceuse, un outil à percussion, une riveteuse. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non-limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure I est une représentation schématique d'un outil motorisé tournant selon un exemple de réalisation de l'invention ; - les figures 2A et 2B illustrent les positions possibles du noyau mobile selon un exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 3A présente un schéma électrique permettant de commander le déplacement du noyau mobile ; - la figure 3B présente un schéma électrique permettant de commander le déplacement du noyau mobile et de détecter sa position ; - les figures 4A, 413 et 4C montrent des oscillogrammes des principaux signaux mis en oeuvre pour la détermination de la position du noyau mobile ; - la figure 5 présente un chronogramme des différentes étapes pour l'asservissement de position d'une pièce mobile. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention 6.1 Principe général La présente invention permet de déterminer la position d'une pièce mobile au sein d'un outil motorisé tournant, une partie métallique de cette pièce constituant le noyau de deux bobines reliées électriquement en série qui génèrent un flux électromagnétique permettant de déplacer la pièce mobile. L'inductance des bobines varie en fonction de la position de la pièce mobile. L'outil utilise les bobines comme moyen de mesure de la position de la pièce mobile. Pour cela, l'outil analyse une caractéristique physique du signal électrique présent entre les bobines suite à la production d'un signal électrique qui ne provoque pas de déplacement de la pièce mobile et donc ne modifie pas l'état de l'outil. 6.2 Description d'un mode de réalisation La figure 1 décrit un exemple d'outil motorisé tournant pour la mise en oeuvre de l'invention. L'exemple décrit une visseuse électrique qui comprend notamment : des moyens moteurs 1, munis d'un rotor 7 ; un organe terminal 2, destiné à agir sur une vis pour le vissage de celle-ci ; - une transmission assurant la liaison entre le rotor des moyens moteurs et l'organe terminal 2, cette transmission incluant une réduction 3 ; des moyens de contrôle 4, prévus notamment pour passer l'outil de l'étape de prévissage à l'étape de vissage : Les moyens de contrôle peuvent être intégrés à l'outil ou extérieur à celui-ci, prenant alors la forme d'une commande déportée, comme le montre la référence 4bis de la figure 1. Ces parties constitutives sont montées dans un carter 5 de l'outil, ce carter étant associé à une poignée 8, le carter et la poignée étant selon le mode de réalisation décrit par la figure 1 configuré pour conférer à la visseuse une forme de visseuse pistolet. Il est évident que selon le type d'outil motorisé tournant utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention, la forme peut varier fortement. La visseuse intègre en outre un capteur de couple 6, de type connu en soi. Ce capteur de couple 6 est destiné à détecter l'atteinte d'un couple de consigne.
Lorsque le capteur détecte une valeur de couple déterminée, le moyen de contrôle 4 commande l'organe de réduction 3 pour changer d'un état de prévissage à un état de vissage. La figure 2A décrit de façon plus précise le dispositif de réduction 3 et le dispositif de commande électromagnétique. Le carter 5 loge un noyau mobile 10 qui est monté de façon coaxiale autour du dispositif de commande électromagnétique. Ce noyau mobile 10 comprend : - une partie externe 11 montée de façon concentrique à l'intérieur de deux bobines 12 destinée à engendrer la mobilité du noyau 10 en fonction de l'activation de la commande électromagnétique ; - un axe 13 solidaire axialement (mais non en rotation) de la partie externe 11, et s'étendant par les extrémités à l'extérieur de ladite partie externe 11. Selon le présent mode de réalisation, l'axe s'étend entre deux extrémités dont l'une est positionnée en amont des deux bobines 12, et l'autre en aval qui se termine par un demi-crabot 14. Ce demi-crabot 14 est susceptible de s'engager soit avec un demi-crabot complémentaire 15 lorsque le noyau 10 est dans la position A tel que représentée par la figure 2A, soit avec un autre demi-crabot complémentaire 16 lorsque le noyau 10 est dans la position B tel que représentée par la figure 2B. Les deux positions axiales extrêmes du noyau A et B sont délimitées par des butées 17 disposées en amont et en aval du déplacement du noyau 10. De façon optionnelle, le dispositif de commande comprend un aimant permanent 18 destiné à générer une force sur le noyau mobile (hors alimentation électrique), de telle sorte que l'engagement du demi-crabot 14 couplé à l'axe 13 soit "forcé" à s'engager avec l'un des demi-crabots complémentaires 15 ou 16 correspondant à la position A ou B. Dans la position axiale extrême du noyau 10 illustrée par la figure 2B, le demi-crabot 14 couplé à l'axe 13 engrène avec le demi-crabot 16. Dans cette position, illustrée par la position B de la figure 5, l'organe terminal de la visseuse est entraîné par l'intermédiaire de trains épicycloïdaux de l'étage de réduction correspondant à la phase de prévissage caractérisée par un faible couple et une forte vitesse de rotation. Dans l'autre position extrême du noyau 10 illustrée par la figure 2A, le demi-crabot 14 couplé à l'axe 13 engrène avec le demi-crabot 15.
Dans cette position, illustrée par la position A de la figure 5,1' organe terminal de la visseuse est entraîné selon un ratio de réduction de vitesse correspondant à la phase de vissage final caractérisée par un fort couple et une faible vitesse de rotation. Le moyen de contrôle 4 reçoit des signaux provenant du détecteur de couple 6 et détermine le moment pour effectuer la commutation entre la phase de prévissage et la phase de vissage, c'est à dire pour déplacer le noyau 10 de la position B à la position A. La commutation s'effectue en présentant une impulsion de commande aux bornes des bobines 12. L'énergie envoyée aux bobines 12 est fournie par des moyens capacitifs eux-mêmes alimentés par une alimentation faible puissance de la visseuse. La présente invention permet d'utiliser les bobines 12 à la fois pour déplacer le noyau mobile 10 et pour détecter sa position. La figure 3A présente un exemple de schéma électrique permettant de commander le déplacement du noyau mobile 10. La commande électrique de l'ensemble 12 formé par les deux bobines L1 et L2 mises en série est réalisée par un circuit de type « pont en H ». Ce circuit permet d'envoyer un courant continu dans les bobines dans un sens ou dans un autre dans les bobines disposées coaxialement afin de générer un champ magnétique traversant le noyau 10. Ce circuit consiste à utiliser quatre interrupteurs Si, S2, S3, S4. S1 et S3 sont reliés à la tension d'alimentation et, S2 et S4 sont reliés au potentiel de référence électrique, appelé plus communément « masse électrique». Si et S2 sont reliés à une extrémité de l'ensemble des bobines Ll et L2 et, S3 et S4 sont reliés à l'autre extrémité de l'ensemble des bobines. En fermant uniquement Si et S4, un courant traverse l'ensemble des bobines LI et L2 dans un certain sens, et en fermant uniquement S2 et S3, un courant traverse l'ensemble des bobines Ll et L2 dans l'autre sens. Selon le sens du courant, le noyau mobile 10 au centre des bobines LI et L2 se déplace de gauche à droite, ou inversement. Le moyen de contrôle 4 commande l'état de chacun des quatre interrupteurs à l'aide de lignes électriques.
La figure 3B illustre un exemple de schéma électrique de commande de déplacement et de mesure de position du noyau mobile. A la figure 3A, on a rajouté un pont d'impédance constitué de deux résistances en série RI et R2 montées aux bornes de l'ensemble des bobines Ll et L2. La mesure du signal pour déterminer la position du noyau 10 est prise entre le point milieu des deux bobines et la connexion entre les deux résistances électroniques en série. L'utilisation des deux résistances pour définir la référence de potentiel électrique de la mesure du signal permet de s'affranchir d'une éventuelle variation de la tension d'alimentation +Vcc. D'autres types de composants semi-conducteurs sont possibles à la place des résistances, d'autres bobines ou des condensateurs sont par exemple envisageables. Le signal mesuré entre les deux bobines et entre les deux composants semi-conducteur est traité par un circuit de mesure classique en soi. Dans un mode simple de réalisation, ce circuit de mesure est constitué d'un simple comparateur permettant de déterminer la polarité de la tension mesurée. Selon un mode particulier de réalisation, le circuit de mesure est constitué d'un convertisseur analogique/numérique permettant de convertir la valeur du signal mesuré en données numériques. Selon un autre mode particulier de réalisation, le circuit de mesure comporte un convertisseur fréquence tension capable de fournir une tension dont la valeur dépend de la fréquence du signal mesuré.
Les figures 4A, 413 et 4C présentent des pages d'écran d'oscillogrammes des principaux signaux mis en oeuvre pour la détermination de la position du noyau mobile. Chaque oscillogramme présente en partie basse de l'écran le signal de commande appliqué aux bobines, au milieu de l'écran le signal mesuré entre les deux bobines et entre les deux composants semi-conducteurs et, en partie haute de l'écran, le moment où la mesure est prise en compte pour la détermination de la position. La figure 4A illustre le cas où le noyau mobile 10 se trouve en position B, tel qu'il est illustré par la figure 2B. Le moyen de contrôle 4 émet aux bornes de l'ensemble des deux bobines une impulsion de lecture. Selon un exemple de réalisation utilisant le circuit de commande présenté à la figure 3B, cette impulsion a une durée plus courte (par exemple, 10 microsecondes) que celle destinée à déclencher un déplacement du noyau mobile 10, qui est par exemple de l'ordre de plusieurs dizaines de millisecondes. Ces deux valeurs ne sont données qu'à titre illustratif, chaque appareil ayant des valeurs différentes de durée d'impulsion de lecture au delà de laquelle le noyau mobile 10 est susceptible de se déplacer sous l'action du champ électromagnétique généré par les bobines 12. L'oscillogramme de la figure 4A montre en partie médiane la courbe du signal mesuré. Ce signal décroit très légèrement puis augmente et devient positif en dessinant une forme courbe pour retomber à une valeur nulle au bout d'un certain temps. L'instant le plus propice pour effectuer la mesure est celui où les charges générées par l'impulsion de lecture commencent à s'évacuer, c'est à dire lorsque la courbe de tension redescend. Cet instant intervient par exemple 50 microsecondes après l'émission de l'impulsion de lecture. A cet instant, en regard de la figure 4A, la tension est positive. La figure 4B illustre le cas où le noyau mobile 10 se trouve en position A, tel qu'il est illustré par la figure 2A. Le moyen de contrôle 4 émet aux bornes de l'ensemble des deux bobines la même impulsion de lecture et l'oscillogramme montre en partie médiane l'allure du signal mesuré. Dans ce cas, le signal croît fortement au début puis retombe rapidement pour devenir négatif en dessinant une forme courbe et revenir au bout d'un certain temps à une valeur nulle. L'instant pour effectuer la mesure est le même que pour la figure 4A. A cet instant, en regard de la figure 4B, la tension est négative. En comparant les tensions mesurées à l'instant représenté par un créneau négatif sur les figures 4A et 4B, on peut constater que, si la tension est positive alors le noyau mobile est en position A et si la tension est négative, alors le noyau mobile se trouve en position B. De ce fait, selon un premier mode de réalisation, la détermination de position s'effectue en fonction de la polarité de la tension du signal mesuré un certain temps après l'émission de l'impulsion de lecture aux bornes de l'ensemble des bobines. La figure 4C illustre le cas où le noyau mobile 10 se situe à mi chemin de la position A et de la position B. Le moyen de contrôle 4 émet aux bornes de l'ensemble des deux bobines la même impulsion de lecture et l'oscillogramme montre en partie médiane la forme du signal mesuré. Dans ce cas, au moment de la mesure identifié par le créneau négatif en haut de l'écran, l'amplitude de la tension mesurée est nettement plus faible. En comparant les formes des signaux mesurés des figures 4A et 4B, avec la figure 4C, on peut constater que l'amplitude du signal mesuré dépend de la bonne position du noyau mobile 10. Cette variation est fonction de la disposition des bobines et de la forme du noyau, l'inductance de la bobine étant maximale lorsque le noyau mobile est placé en position A ou en position B. Dans une position intermédiaire, l'inductance est plus faible et de ce fait, la forme d'onde générée par une impulsion de lecture est moins importante. Selon un exemple particulier de réalisation, la détermination de la position du noyau mobile s'effectue en fonction de la valeur d'amplitude du signal mesuré. De cette façon, il est possible de déterminer la bonne ou mauvaise position du noyau mobile en fonction de positions prédéterminées. Cette possibilité permet un asservissement de la position du noyau mobile qui va maintenant être décrit. La figure 5 illustre un scénario montrant des étapes d'un asservissement de position du noyau mobile 10. A l'étape 1, le noyau mobile 10 est en position B. Le moyen de contrôle 4 du déplacement du noyau mobile 10 détecte sa position en envoyant une impulsion de lecture d'une durée AT1 et en analysant la polarité du signal entre les deux bobines et les deux composants électroniques (étape II). Le moyen de contrôle 4 décide alors de changer la position du noyau mobile 10 et émet une commande de changement de position d'une durée AT2 (AT2 >ATI). Suite à la commande, le noyau mobile 10 quitte la position B pour se déplacer en position A (étape III). A la fin de la commande, le noyau mobile 10 n'a pas encore atteint la position A. Ce cas intervient lorsque les dents des deux demi crabots 14 et 15, ou 14 et 16 sont face à face et ne s'imbriquent pas les unes dans les autres. L'unité de contrôle 4 émet une impulsion de lecture et, en analysant l'amplitude du signal détermine que le noyau mobile 10 se trouve dans une position intermédiaire (étape IV). Dans cette position, le lancement à pleine vitesse du moteur entraînant l'axe 13 en rotation peut être destructif pour les demi-crabots. A l'étape V, l'unité de contrôle 4 lance le moteur en vitesse lente. Selon cet exemple d'outil motorisé, on suppose que la rotation de l'axe 13 entraîné par le moteur permette aux engrenages du crabot de se positionner correctement. A l'étape VI, Le moyen de contrôle 4 émet une impulsion de lecture et détermine la nouvelle position du noyau mobile 10. Ayant déterminé que le noyau mobile 10 est bien en position A, à l'étape VII, le moyen de contrôle 4 lance le moteur à la vitesse de consigne afin d'effectuer l'opération demandée. Selon un exemple particulier de réalisation, le schéma électrique de la figure 313 est peut être modifié pour réaliser un montage oscillateur LC en utilisant l'ensemble des bobines L1 et L2 comme inductance et en rajoutant au moins un condensateur. Ce montage oscille avec une fréquence qui dépend de l'inductance du circuit et donc de la position du noyau 10 dans les bobines. De sorte qu'en mesurant la fréquence des oscillations, il est possible d'en déduire la position précise du noyau. Ce mode de fonctionnement est comparable à celui qui analyse l'amplitude du signal mesuré, et permet de déterminer finement la position de la pièce mobile. Selon un autre exemple particulier de réalisation, l'impulsion de lecture est produite périodiquement, typiquement toutes les 100 milli-secondes et l'unité de contrôle analyse le signal produit par cette impulsion. Cette impulsion n'est pas produite si une commande de déplacement du noyau 10 est en cours. De cette manière, la position de la pièce métallique mobile est déterminée en permanence et l'unité de contrôle connaît à tout moment sa position.10
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Outil motorisé tournant comportant une pièce mobile (10) dont une partie métallique constitue le noyau d'au moins deux bobines (12) reliées électriquement en série, et un moyen de production d'un premier signal de commande aux bornes de l'ensemble des bobines pour générer un flux électromagnétique en vue de déplacer la pièce mobile (10) d'une première position vers au moins une seconde position, caractérisé en ce que l'inductance des bobines varie en fonction de la position de ladite partie de la pièce mobile et en ce que l'outil comporte un moyen de mesure du signal électrique présent entre deux bobines suite à la production d'un second signal de commande ne provoquant pas de déplacement, et un moyen de détermination (4) de la position de la pièce métallique mobile en fonction d'une caractéristique physique du signal mesuré.
- 2. Outil motorisé tournant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée du second signal de commande ne provoquant pas de déplacement est inférieure à la durée du premier signal de commande.
- 3. Outil motorisé tournant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détermination de position s'effectue en fonction de la polarité de la tension du signal mesuré.
- 4. Outil motorisé tournant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détermination de position s'effectue en fonction de l'amplitude de la tension du signal mesuré.
- 5. Outil motorisé tournant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détermination de position s'effectue en fonction de la fréquence du signal mesuré.
- 6. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mesure s'effectue à l'aide d'un pont d'impédances tel qu'un pont de Wheatstone, le signal mesuré étant la tension entre les deux bobines et entre deux composants électroniques en série.
- 7. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes,' caractérisé en ce que le signal est mesuré après une durée déterminée consécutive à la production du second signal de commande.
- 8. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second signal de commande est produit périodiquement, le moyen de détermination de la position de la pièce métallique mobile étant actif en permanence.
- 9. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur (1) entraînant en rotation un axe tournant à l'intérieur de la pièce mobile (10) et un moyen de commande (4) de la rotation du moteur qui déclenche la production du second signal de commande et la détermination de la position de la pièce mobile, avant la mise en rotation du moteur.
- 10. Outil motorisé tournant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier signal de commande est produit pour déplacer la pièce mobile vers la seconde position lorsque la pièce mobile n'est pas détectée dans cette position. 25
- 11. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que, suite à la production d'un premier signal de commande de déplacement en vue de déplacer la pièce mobile vers la seconde position et à la détermination de sa position, le moteur (1) est mis en rotation à 30 vitesse lente si la pièce mobile n'a pas atteint cette seconde position.
- 12. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque position de la pièce mobile (10) détermine un couplage entre un axe tournant dans ladite pièce mobile (10) et animé en rotation par un moteur, et un élément de couplage parmi une pluralité d'éléments de couplage.
- 13. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de commande inclut quatre interrupteurs (S1, S2, S3, S4), dont deux sont reliés à une tension d'alimentation continue et les deux autres au potentiel de référence électrique, l'activation d'une commande de déplacement de ladite pièce mobile consistant à fermer deux interrupteurs pour appliquer aux bornes de l'ensemble des bobines une tension d'alimentation selon l'une ou l'autre des polarités.
- 14. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il inclut un moteur pneumatique ou hydraulique entraînant en rotation un axe tournant à l'intérieur de la pièce mobile.
- 15. Outil motorisé tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il appartient au groupe comprenant : les visseuses ; les perceuses ; les clés à chocs ; les clés à impulsions ; les clés à cliquets ; les meuleuses ; les ponceuses ; les outils à percussion ; les riveteuses.
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-
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DE19719736A1 (de) * | 1996-05-10 | 1997-11-13 | Hitachi Koki Kk | Kabelloses Festziehwerkzeug |
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