DraftingEdit

L’utilisation originale du pantographe était de copier et de mettre à l’échelle des dessins au trait. Les versions modernes sont vendues comme des jouets.

Sculpture et frappe de monnaieEdit

Les sculpteurs utilisent une version tridimensionnelle du pantographe, généralement une grande perche reliée à un point fixe à une extrémité, portant deux aiguilles de pointage rotatives à des points arbitraires le long de cette perche. En ajustant les aiguilles, on peut obtenir différents rapports d’agrandissement ou de réduction. Ce dispositif, aujourd’hui largement dépassé par les systèmes de toupie guidés par ordinateur qui scannent un modèle et peuvent le produire dans une variété de matériaux et dans la taille souhaitée, a été inventé par l’inventeur et pionnier de la vapeur James Watt (1736-1819) et perfectionné par Benjamin Cheverton (1796-1876) en 1836. La machine de Cheverton était équipée d’une mèche rotative permettant de sculpter des versions réduites de sculptures célèbres. Un pantographe tridimensionnel peut également être utilisé pour agrandir une sculpture en interchangeant la position du modèle et de la copie.

Une autre version est encore très utilisée pour réduire la taille des grands dessins en relief pour les pièces de monnaie à la taille requise de la pièce.

Duplication par cylindre acoustiqueEdit

Un avantage des disques de phonographe et de gramophone par rapport aux cylindres dans les années 1890 – avant que l’amplification électronique ne soit disponible – était qu’un grand nombre de disques pouvaient être estampillés rapidement et à bon marché. En 1890, les seuls moyens de fabriquer des copies d’un maître-cylindre étaient de mouler les cylindres (ce qui était lent et, au début, produisait des copies de très mauvaise qualité), d’enregistrer les cylindres par la « ronde », encore et encore, ou de copier acoustiquement le son en plaçant les cornes de deux phonographes ensemble ou en accrochant les deux ensemble avec un tube en caoutchouc (un phonographe enregistrant et l’autre reproduisant le cylindre). Edison, Bettini, Leon Douglass et d’autres ont résolu ce problème (en partie) en reliant mécaniquement un stylet de coupe et un stylet de lecture et en copiant mécaniquement les sillons « en dents de scie » du cylindre. Lorsque le moulage s’est quelque peu amélioré, les cylindres moulés ont été utilisés comme masters de pantographe. C’est ce qu’ont fait Edison et Columbia en 1898, et ce jusqu’en janvier 1902 environ (les cires brunes de Columbia ont ensuite été moulées). Certaines sociétés, comme la United States Phonograph Co. de Newark, dans le New Jersey, fournissaient des cylindres originaux à des sociétés plus petites afin qu’elles puissent les reproduire, parfois par pantographe. Les pantographes pouvaient produire environ 30 disques par jour et jusqu’à 150 disques par matrice. En théorie, les masters pantographes pouvaient être utilisés pour 200 ou 300 duplications si le master et le duplicata tournaient en sens inverse et que le disque était dupliqué en sens inverse. Ceci, en théorie, pourrait étendre l’utilisation d’un master pantographe en utilisant la partie non usée/moins usée de l’enregistrement pour la duplication. Pathé a utilisé ce système pour la gravure de ses disques à gravure verticale jusqu’en 1923 ; un cylindre maître de 5 pouces de diamètre (130 mm) et de 4 ou 6 pouces de long (100 ou 150 mm), tournant à grande vitesse, était utilisé pour l’enregistrement. Ce procédé était utilisé car le cylindre ainsi obtenu était très bruyant et de très haute fidélité. Ensuite, le cylindre était placé sur le mandrin d’un pantographe de duplication qui était actionné par un stylet au bout d’un levier, ce qui transférait le son sur un disque de cire maître, qui était galvanisé et utilisé pour estamper les copies. Ce système entraînait une certaine réduction de la fidélité et un certain grondement, mais un son de qualité relativement élevée. Les disques Edison Diamond Disc étaient réalisés en enregistrant directement sur le disque maître en cire.

FraiseusesModifier

Avant l’avènement des technologies de commande telles que la commande numérique (NC et CNC) et la commande logique programmable (PLC), les pièces dupliquées qui étaient fraisées sur une fraiseuse ne pouvaient pas avoir leurs contours tracés en déplaçant la fraise de manière à « relier les points » (« by-the-numbers »). Les seuls moyens de contrôler le mouvement de l’outil de coupe étaient de composer les positions à la main en faisant preuve de dextérité (avec les limites naturelles de l’exactitude et de la précision d’un être humain) ou de tracer une came, un gabarit ou un modèle d’une manière ou d’une autre, et de faire en sorte que la fraise imite le mouvement du stylet de traçage. Si la tête de fraisage était montée sur un pantographe, il était possible de découper une pièce en double (et à différentes échelles de grossissement en plus du 1:1) en traçant simplement un gabarit. (Le gabarit lui-même était généralement réalisé par un fabricant d’outils et de matrices utilisant les méthodes de l’atelier d’outillage, y compris le fraisage par cadran suivi d’un modelage manuel avec des limes et/ou des pointes de meuleuse). Il s’agissait essentiellement du même concept que la reproduction de documents à l’aide d’un pantographe équipé d’un stylo, mais appliqué à l’usinage de matériaux durs tels que le métal, le bois ou le plastique. Le détourage au pantographe, qui est conceptuellement identique au fraisage au pantographe, existe également (tout comme le détourage CNC). Le tour Blanchard, un tour à copier développé par Thomas Blanchard, utilisait le même concept essentiel.

Le développement et la diffusion dans toute l’industrie de la CN, de la CNC, de l’API et d’autres technologies de contrôle ont fourni une nouvelle façon de contrôler le mouvement de la fraise : via l’alimentation en informations d’un programme à des actionneurs (servos, selsyns, vis-mère, glissières de machine, broches, et ainsi de suite) qui déplaceraient la fraise selon les indications de l’information. Aujourd’hui, la plupart des usinages commerciaux sont réalisés à l’aide de ces méthodes programmables et informatisées. Les machinistes à domicile sont susceptibles de travailler avec des commandes manuelles, mais les commandes informatisées ont également atteint le niveau de l’atelier à domicile (elles ne sont simplement pas encore aussi répandues que leurs homologues commerciales). Les fraiseuses à pantographe appartiennent donc largement au passé. Elles sont encore utilisées dans le commerce, mais à un niveau très réduit et en diminution constante. Les constructeurs de machines-outils ne les construisent plus à l’état neuf, mais un petit marché de machines d’occasion existe toujours. Quant à la fonction d’agrandissement et de réduction d’un pantographe (dont l’échelle est déterminée par les longueurs de bras réglables), elle est obtenue en CNC par des calculs mathématiques que l’ordinateur applique aux informations du programme pratiquement instantanément. Les fonctions d’échelle (ainsi que les fonctions de miroir) sont intégrées dans des langages tels que le code G.

Autres utilisationsEdit

Le pantographe le plus familier au grand public est peut-être le bras d’extension d’un miroir mural réglable.

Dans une autre application similaire au dessin, le pantographe est incorporé dans une machine à graver à pantographe avec un couteau rotatif à la place d’un stylo, et un plateau à l’extrémité du pointeur pour fixer des plaques lettrées prédécoupées (appelées « copie »), que le pointeur suit et ainsi le couteau, via le pantographe, reproduit la « copie » à un ratio auquel les bras du pantographe ont été réglés. La gamme typique de rapports est Maximum 1:1 Minimum 50:1 (réduction) De cette manière, les machinistes peuvent graver des chiffres et des lettres de manière nette et précise sur une pièce. Les pantographes ne sont plus couramment utilisés dans la gravure moderne, la gravure laser et rotative informatisée ayant pris le dessus.

Le dispositif qui maintient le contact électrique avec le fil de contact et transfère la puissance du fil à l’unité de traction, utilisé dans les locomotives électriques et les tramways, est également appelé « pantographe ».

Certains types de trains du métro de New York utilisent des barrières de pantographes d’extrémité (qui, pour éviter les interférences, se compriment sous la pression d’un ressort dans les courbes pendant le trajet du train) pour empêcher les passagers sur les quais des stations de tomber dans les espaces entre les voitures ou d’y monter.

Certains véhicules commerciaux ont des essuie-glaces sur pantographe pour permettre à la lame de couvrir une plus grande partie du pare-brise à chaque essuyage.

Les anciennes « barrières à bébé » utilisaient un mécanisme de pantographe à 2 dimensions (dans un style similaire aux barrières à pantographe des voitures de métro) comme moyen d’éloigner les bambins des escaliers. Les ouvertures de ces barrières sont trop grandes pour répondre aux normes de sécurité modernes des barrières pour bébés.

Le « poinçon de clavier » de Herman Hollerith utilisé pour le recensement américain de 1890 était une conception de pantographe et parfois appelé « le poinçon de pantographe ».

Un dispositif du début du XIXe siècle employant ce mécanisme est le polygraphe, qui produit un double d’une lettre au fur et à mesure que l’original est écrit.

Dans les églises de nombreux pays (généralement avant le bien-être moderne des animaux), les fouetteurs de chiens utilisaient des « pinces à chiens » avec un mécanisme de pantographe pour contrôler les chiens à distance.

Wikimedia Commons propose des médias en rapport avec Pantographes (instrument).

Les fous des carnavals allemands utilisent des cisailles à étirer (« Streckschere »), alias. Ciseaux de Nürnberger (de:Nürnberger Schere) comme arracheurs de chapeau pour amuser les foules.

Le manuel d’escrime et d’art du sabre Ms.Thott.290..2º écrit en 1459 par Hans Talhoffer comprend ce qui semble être une lame extensible fonctionnant sur le même principe.

En 1886, Eduard Selling a breveté une machine à calculer primée basée sur le pantographe, bien qu’elle n’ait pas connu de succès commercial.

Dans de nombreux dessins animés, l’oiseau d’une horloge à coucou est représenté comme s’étendant sur un mécanisme de pantographe, bien que ce soit rarement le cas dans les horloges réelles.

Les clôtures ou les treillis qui s’étendent utilisent des mécanismes de pantographe pliants, pour faciliter le transport et le stockage.

Les opérateurs de machines à matelasser à long bras peuvent tracer un pantographe, un motif en papier, avec un pointeur laser pour piquer un motif personnalisé sur la courtepointe. Les pantographes numérisés sont suivis par des machines informatisées.

Linn Boyd Benton a inventé une machine à graver pantographique pour la conception de caractères, qui était capable non seulement de mettre à l’échelle un seul motif de conception de police à une variété de tailles, mais pouvait également condenser, étendre et incliner le motif (mathématiquement, ce sont des cas de transformation affine, qui est l’opération géométrique fondamentale de la plupart des systèmes de typographie numérique aujourd’hui, y compris PostScript).

Les pantographes sont également utilisés comme cadres de guidage dans des applications lourdes, notamment les élévateurs à ciseaux, les équipements de manutention, les élévateurs de scène et les charnières spécialisées (comme pour les portes à panneaux des bateaux et des avions).

Richard Feynman a utilisé l’analogie d’un pantographe comme moyen de réduire les outils à l’échelle du nanomètre dans sa conférence There’s Plenty of Room at the Bottom.

De nombreuses expositions commerciales utilisent des mécanismes de pantographe tridimensionnels pour soutenir les toiles de fond des stands d’exposition. Le cadre s’étend dans 2 directions (verticale et horizontale) à partir d’un faisceau de tiges connectées en une structure autoportante sur laquelle est accrochée une toile de fond en tissu.