Brevet FR2237175A1 — publié le 19750207

Ltinveetion concerne un procédé de mesure de deux plans opposés, comme le sont par exemple les panneaux de bttiment, au point de vue de leur parallélisme, de leur planéité et de leur distance mutuelle, et elle concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé. 'industrie du briment demande que les panneaux de construction soient fabriqués avec des tolérances relativement faibles, vu les exigences de l'assemblage, dé la résistance statique aussi bien que pour des raisons esth6- tiques. Il s'agit surtout du parallélisme et de la planéité de leurs surfaces. Il faut alors contrôler les moules et les produits correspondants. Pour mesurer les panneaux de bâtiment, les méthodes couramment employées dans l'industrie métallurgique ne sont pas applicables parce que les surfaces des panneaux sont relativement rugueuses et sans éclat métalli- que. C'est surtout d'un théodolite dont on se sert pour mesurer les panneaux mur de bâtiments ce théodolite étant placé sur nn socle à une certaine distance du panneau mesuré et on détermine les coordonnées des points individuels sur le plan par rapport à une ligne droite représentée par l'axe optique du théodolite et enfin on exploite les valeurs trouvées par un calaul compliqué. Thr désavantage de cette méthode réside d'abord dans la complexité considérable de la lecture des valseurs mesurées et leur déchiffrage subsé- quent, qui exigent un service de deux personnes qualifiées. Un autre désavantage est l'impos- sibilité de mesurer dans deux plans relatifs de deux surfaces opposées d'un panneau. I1 est assez difficile de mesuret un panneau qui se trouve dans toute antre position qutho- rizontale et ceci est un sérieux inconvénient. Il existe une méthode assez répandue pour mesurer des panneaux ou d'autres surfaces à l'ai- de de détecteurs et de laser, cette méthode consistant à-placer d'abord une source lumineuse de manière que son rayon lumineux se trouve dans un plan relatif et à lire sur le détecteur les coordonnées des hauteurs des points individuels de la surface du panneau. Cette méthode permet de placer la source lumineuse directement sur le panneau ou sur un socle situé hors du pan- neau. Quoique cette méthode soit plus simple que les autres elle n'est pas assez rapide non plus et elle ne permet pas de mesurer autre chose que la planéité des surfaces individuelles des panneaux. L'invention concerne un procé- dé de mesure de la planéité, du parallélisme et de la distance respective de deux surfaces opposées d'un objet, caractérisé en ce que l'on errée des couples de plans relatifs et parallèles de façon qu'un de ces plans soit éloigné de trois points quel- conques situés dans le plan mesuré de la même distance, pas on mesure et évalue les distances dea autres points des wurfa- ces mesurées par rapport aux plans relatifs. L'invention concerne également un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend tme console comportant des éléments d'attache et un tenon sphérique sur lequel est monté de façon inclinable, un support en forme de Ut dont les branches sont pourvues de plateaux de fixation respec tivement parllèles pour fixer une source lumineuse. Suivant ure autre caractéristi- que de l'invention, les plateaux de fixation sont munis d'un logement circulaire comportant une paroi conique et d'amants pour tenir la plaque de base garnie d'une saillie conique de positionnement exact d'une source lumineuse sur les plateaux de fixation. un autre trait earactéristi- que de dispositif réside en ce que c'est un laser qui sert ici de la source lumineuse. L'avantage principal, de ce procédez de mesure et du dispositif correspondant est qu'ils permettent non seulement de mesurer la planéité des surfaces d'un objet mais aussi le parallélisme de deux plans opposés et l'épaisseur de cet objet. En outre, l'appareil selon l'invention est susceptible de mesurer la planéité et le parallèlisme dans n'importe quelle position, de façon très simple on n'a plus besoin que de lire directement les éoarts indiqués par rapport aux plans relatifs en des points individuels, ce qui réduit considérablement le temps nécessaire pour mesurer et évaluer des valeurs trouvées sur l'objet en question. Il faut aussi souligner la facilité de transport du dispositif son poids inférieur et sa résistance aux influences de l'atmosphère obtenus en gardant toutefois la précision demandée. Un exemple de mise en oeuvre du procédé de de mesure selon l'invention est le suivant La source lumineuse, par exemple un rayon de laser est placée dans un coin de la surface mesurée dupPnneanp de sorte que le rayon lumineux coupe les points zéro des échelles de deux détecteurs situés aux coins opposés du panneau mesurés Le plan passant le long de la source lumineuse et par les points zéro des détecteurs représente un plan relatif dont on peut lire les coordonnées sur l'échelle du détecteur déplacé successivement sur la surface mesurée. La mesure d'une des surfaces étant terminée on fait passer la source lumineuse sur la surface opposée de façon à ce que le rayon lumineux se trouve dans un plan parallèle à la première surface mesurée, c'est-à-dire dans autre plan relatif et on continue de mdme façon, décrite plus haut, en lisant les valeurs sur l'échelle du détecteur L'invention sera mieux comprise en regard dea dessins annexés, dans lesquels :: - la figure 1 représente une coupe schématique du dispositif attaché an panneau et - ia figure 2 représente une coupe axiale par le plateau de fixation avec la plaque de base de la source lumineuse0 le dispositif consiste en une console 1 en forme de U, dont l'épaisseur dépasse un peu celle du panneau mesuré 2. Un des côtés 3 de la console 1 est nuni de vis d'attache 4. Un tenon sphériqué 6 est fixé aux parois 5 réunissant les deux côtés de la console 1. Sur le tenon sphérique 6 estlogés de façon inclinable à l'aide d'une vis 7 avec une mani- velle à écrou 8 un support 9, aussi en forme de U embrassant la console t. Les côtés 10 et 11 du socle 9 sont parallèles et portent sur leurs extrémités des plateaux de fixation 12 et 3. Dans la paroi 14 réunissant les deux côtés 10 et 1 1 se trouve une vis de blocage 15 prenant appui contre la paroi 5 de la console 1. le cEté du support 9 est muni d'une saillie 16 qui porte une autre vis de blocage 17 prenant appui contre une autre saillie 18 de la console 1. la plaque de base 20 de la source lumineuse 21 est attachée, de manière démontable, par exemple par un aimant 19, au plateau de fixation 12 (figure 12). les plateaux de fixation 12 et 13 sont pourvus d'un creux circulaire 22 et d'une paroi conique 23, entourée par les aimants 19 mentionnés plus haut. la plaque de base 20 est de forme circulaire et aussi pourvue dune saillie conique 24 correspondant au creux 22 pour y loger la source lumineuse 21. Un manchon creux 25, ainsi que la plaque de base 20 et les plateaux de fixation 12, 13 ont une ouverture 26 laissant passer un tarpon 27 (figure 1), qui porte la source lumineuse 21 et dont l'autre extrémité est conçue pour venir au contact des surfaces mesurées 28 et 29 du panneau 2. Le tampon 27 peut être garni dtune graduation qui n' e-st pas représentée dans le dessin annexé. Le dessin 1 montre que la source lumineuse 21 peut coulisser par rapport à l'ensemble qui la supporte. Le dispositif décrit coopère avec le détecteur 30 comprenant un support 31 qui porte un capteur 32 pour capter et pour lire les' valeurs. Sur le panneau mesuré 2, ou sur un autre objet, le dispositif selon l'invention est fixé de la manière suivante. On place la console 1 sur le-bord du--panneau 2 et l'on serre les vis dtattache 4. nsuite, on place sur les extrémités opposées des surfaces mesurées 28s 29, par exemple 28, deux détecteurs 30, dont les points zéro 12 sont à la mdme distance de la base du support 31 que le rayon lumineux sortant de la source lumineuse 21 de l-'extré- mité libre-da tampon 27.Après allumage de la source lumineuse 21, on dégage la manivelle à écrou 8 et l'on procède par l'ajustement'manuel des vis 15 et 17, ce qui donne différentes inclinaisons successives au support 9 par rapport au mandrin sphérique 6, ces inclinaisons provoquant la déviation du rayon lumineux qui sort de la source lumineuse 21. Cet ajustement est poursuivi jusqu'à ce que le rayon lumineux coRpe les points zéro des capteurs 32 des détecteurs 30. Puis -n resserre la manivelle à écrou 8 de la vis 7 pour fixer le support 9 sur la console i . En tournant la source lumineuse 21 le rayon lumineux reste toujours dans le plan relatif créé et pendant le déplacement an détecteur 30 sur différents points de la surface mesurée 28, il est facile de lire à laide du capteur 32 les déviations trouvées par rapport au plan relatif. De cette façon, il est très simple de vérifier la planéité de toute la surface mesurée. Pour mesurer les panneaux 2, il est avantageux de placer les détecteurs 30 juste au bord de la surface mesurée 28, de sorte que les droites joignant les détecteurs 30 et la source de lumière 21 forment un triangle. Cette disposition est reeommnnaée surtout pour les panneaux de construction 2, ou on exige la planéité des rebords des surfaces mesurées 28 et 29. Après avoir achevé la mesure d'une surface 28, on démonte la source lumineuse 21 ainsi que la plaque de base 20 du plateau de fixation 12 et on la fait passer sur 1 'autre plateau de fixation 19. Vu le parallélisme des deux plateaux de fixation 12 et 13, le rayon lumineux se trouve dans l'autre plan relatif qui est -parsllèle au premier plan relatif. la mesure de l'autre plan 29 du panneau 2 se poursuit de la même façon en lisant les valeurs indiquées par la traoe du rayon sur le capteur 32 du détecteur 30. La comparaison des valeurs trouvées sur les deux surfaces mesurées, 28 et 299 permet de juger sans difficulté le parallélisme et la planéité de ces deux surfaces aussi bien que l'épaisseur dupanneau 2 dans des endroits différents. Il est avantageux de se servir d'un laser comme source de lumibre 21 monocbromatique,cchérente, présentant une polarisation convenabie et dont la dispersion est négligeable même à grande distance. L'invention peut servir aussi pour mesurer la planéité des surfaces le parallélisme de surfaces opposées9 l'épaisseur d'objets lans- surtout des pan neaux de briment et des moules nécessaires pour leur fabrication. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partirdesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION 10) Procédé de mesure de la planéité, du parallélisme et de la distance respective de deux surfaces opposées d1un objet, caractérisé en ce que l'on crée des couples de plans relatifs et parallèles de façon qu'un de ces plans soit éloigné de trois points quelconques situés dans le plan mesuré de la même distance, puis on mesure et évalue les distances des autres points des surfaces mesurées par rapport aux plans relatifs. 20) Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une console (1) comportant des éléments dattache (4) et un tenon sphérique (6) sur lequel est znonté de façon inclinable un support (9) en forme de U, dont les bran- ches (.10, 11) sont pourvoies de plateaux de fixation (12, 13) respectivement parallèles pour fixer une source lumineuse (21). 3 ) dispositif suivant la re vendication 2, caractérisé en ce que. les plateaux de fixation (12, 13) sont munis d'un logement circulaire (22) comportent une paroi conique (23) et d'aimants (19) pour tenir la place de base (20) garnie d'une saillie conique (24). de positionnement exact d'une source lumineuse (21) sur les plateaux de fixas tion (12, 13). 4 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en'ce que la source lumineuse (21) est un laser.