Principes et bases
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Le principe est le même que celui de la précédente machine. Les perforations sont effectuées unes par unes, au moyen d'un système dit "3 axes": On balaye la largeur du carton (X), paf! on fait des trous quand il en faut (Z), puis on fait avancer le carton (Y).

Principe_perfo.gif (22801 octets)

Les 3 axes tels qu'ils sont "vus par le logiciel de commande:

Axe X. Une tête en forme de "C" allongé et portant un couple poinçon/matrice, se déplace de manière transversale sur le carton et perfore des trous à l'emplacement des notes qui doivent jouer. C'est un peu comme si cette tête "balayait" tous les trous de la flûte de pan.

Axe Y. Lorsque toutes les perforations requises par le morceau, ont été effectuées sur l'axe X, le carton avance pour perforer une autre série de trous. La direction de ce déplacement est l'axe Y. Il représente le temps de la musique.

Axe Z. Le mouvement du poinçon, s'effectue de haut en bas, perpendiculairement aux 2 autres axes. 

Remarque: les mouvements sur les axes X et Y sont exclusifs du mouvement Z...  sous peine de déchirer immanquablement le carton! Mais ça c'est le boulot du logiciel...

 

Les déplacement selon les axes X et Y sont effectués au moyen de moteurs dits pas à pas. Ces moteurs, un peu plus complexes que les moteurs classiques du point de vue de leur commande, décomposent chacun de leurs tours en une succession de "fractions de tours" appelées des pas. Pour faire passer le moteur au pas suivant (ou au précédent), il est nécessaire de lui envoyer la bonne combinaison de commandes sur ses différents fils. La succession rapide de ces différentes combinaisons provoque la rotation du moteur, dans un sens ou dans l'autre. Il suffit d'arrêter de lui envoyer des commandes pour que le moteur stoppe dans une position prévisible. Il est donc assez facile de compter les pas de ce moteur afin d'engendrer un positionnement précis du mécanisme qu'il actionne.

Certains de ces moteurs peuvent comporter (différencier) un très grand nombre de pas. Par exemple, le moteur utilisé pour déplacer la tête, exécute 200 pas par tour (positionnement par pas de 1.8°). Le moteur qui avance le carton n'en fait que 48 mais est couplé à une grande démultiplication... ce qui revient au même. La démultiplication augmente le couple disponible, mais diminue grandement la vitesse.

 

La commande du poinçon.

Plusieurs possibilités... La première qui vient à l'esprit et la plus simple, est un électro-aimant. Mais on se rend compte rapidement que la puissance électrique à mettre en oeuvre est assez considérables si on veut perforer du carton épais. De plus, le fonctionnement est assez bruyant et... brutal (genre agrafeuse électrique), ce qui est assez éprouvant pour la mécanique avoisinante.

Une autre possibilité est l'utilisation d'un vérin à air comprimé. Mais il nécessite du matériel très spécifique, et la disponibilité d'air comprimé (compresseur qui peut se révéler bruyant). Le fonctionnement est toutefois bien plus doux qu'avec un électro-aimant.

L'autre solution est du type "machine à coudre": après une forte démultiplication, un mouvement tournant est transformé en un mouvement de va et vient au moyen d'un système de bielles ou de cames. Ce dispositif est peu bruyant, travaille tout en douceur, et du fait de la démultiplication, n'est pas très vorace en énergie, ce qui est tout bénéfice pour le dimensionnement des organes de commande. La principale difficulté est de l'arrêter dans une position qui soit prévisible. C'est le système qui est utilisé ici.

On commence par un gros morceau: la tête de perforation