Brevet FR2327031A1 — publié le 19770506

On connaît différents appareillages pour la mesure des dimensions de pièces à surface continue ou discontinue en cours d'usinage, comme par exemple la mesure du diamètre d'une pièce à surface interrompue sur une machine à rectifier. Ces appareillages comprennent en général une touche de mesure montée sur un bras palpeur mobile actionnant des moyens transduc tours de mesure. La touche de mesure étant en contact permanent avec la pièce à mesurer, elle vibre et les informations transmises aux moyens transducteurs par le bras pal peur sont peu précises ou totalement erro nc. On a cherché a remédier à cette situation en soumettant le bras palpeur à l'action d'un amortisseur de mouvement permettant au bras en question de demeurer dans n'importe quelle position qu'il occupe, ce qui permet d'éliminer en grande partie les vibrations mais entraîne une inertie importante du orras palpeur entranant une constante de temps meconique, et un risque de déformation dudit bras palpeur lorsque la pièce à mesurer est à surface irrégulière. Dans le but de remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour objet un procédé de mesure des dimensions de pièces à surface continue ou discontinue en cours d'usinage, caractérisé en ce que l'on motorise les dépLacements d'une touche de mesure, en ce quel'on commande le déplacement motorisé de ladite touche de mesure de façon à ce qu'elle s'approche progressivement de la surface à mesurer et entre en contact avec celle-ci, en ce que l'on enregistre la cote mesurée au moment du contact, et en ce que l'on maintien; la touche à la cote mesurée ou déplace en sens contraire la touche de mesure pendant un temps prédéterminé avant de commencer un nouveau cycle d'approche de la touche pour un nouveau contact avec la surface à mesurer et enregistrement de la cote mesurée au moment de ce nouveau contact. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé susmentionné. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend une touche de mesure mobile dans un sens et dans le sens contraire sous 1'action d'un moyen d'entraînement, un transducteur dont l'élément mobile est solidaire de ladite touche de mesure, un moyen d'enregistrement des signaux émis par le transducteur, et un moyen de commande du moyen d'entraînement de la touche de mesure. Le dessin annexé illustre le procédé et représente, sché matiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif. La figure 1 représente la trajectoire de la touche de mesure. la figure 2 est un schéma explicatif; la figure 3 est une perspective schématique du dispositif; les figures 4 et 5 sont des schémas explicatifs du fonctionnement du dispositif de la figure 3; la figure 6 est un schéma bloc d'un circuit de commande du dispositif; la figure 7 est un schéma explicatif. Sur la fiaure 1, ont été reportés en abscisse le temps -t-, et en ordonnée Les déplacements de la touche de mesure. On voit la première phose -al- d'approche de la touche et le point de contact P1 correspondant à une cote -c1-, cote dont la mesure est enregistrée. On voit que par suite du contact au point P1, la touche va osciller. Cette oscillation n'interviendra toutefois pas sur la mesure cor la cote enregistrée est celle du point de contact P1, soit avant toute oscillation de la touche. En déplaçant la touche en sens contraire pendant un temps prédéterminé, phase -b1-, celle-ci pourra se stabiliser avant de commencer une nouvelle phase d'approche -a2- aboutissant à un nouveau contact P21 et ainsi de suite.Cette forme d'application du procédé convient particulièrement à la mesure en cours d'usinage des dimensions de pièces à surfaces discontinues car du fait de la phase d'éloignement de la touche, on évite les risques d'endommagement de celle-ci, notamment au cours de sa phase d'oscillation. Dans le cas où la pièce à mesurer est à surface lisse, si tôt le contact effectué et la cote du point de contact enregistrée, on pourra maintenir la touche à cette cote, pendant un temps prédéterminé, pour lui permettre de se stabiliser avant de commencer un nouveau cycle d'approche, contact et enregistrement de la cote mesurée au nouveau point de contact. Dans un cas comme#dans l'autre, la touche n'est pas continuellement en contact avec la pièce en usinage et l'on élimine ainsi les erreurs de mesure dues aux vibrations de la pièce et de la machine-outil. Il est prévu de varier la vitesse d'approche de la touche de mesure. Compte tenu de la précision de mesure désirée, la vitesse d'approche de la touche sera avantageusement fonction de la vitesse de déplacement de la pièce en cours d'usinage et de son profil. Ceci est illustré par la figure 2 sur laquelle est représentée une pièce en forme de créneaux se déplaçant à une vitesse -v- et dont les créneaux sont séparés par une distance -a-. En abscisse est représenté le temps -t-, cependant qu'en ordonnée sont reportées les cotes -z-.On voit éju;tement la trajectoire -b- de la touche de mesure et le point de contact P à une cote -Z2- t inférieure à la cote exacte -Z1-* La distance -e- entre les cotes -Z1- et -Z2- est l'erreur de mesure de la touche, du fait que cette dernière est entrée en contact avec la pièce entre deux créneaux. Cette erreur -e- qui doit être inférieure à la précision de mesure désirée, dépend de la vitesse de déplacement de la touche. Ainsi, dans 1'exemple représenté, on voit que le temps mis par la touche pour passer du niveau -zl- au niveau -Z2- est égal à a Si l'on désire une précision v de mesure d he de la touche Vt sera Ainsi#qu'imdiqué précédemment, il sera avantageux de faire varier la vitesse d'approche de la touche en fonction de la précision de mesure désirée, de la vitesse de déplacement de la pièce en cours usinage et de son profil. En plus de ces facteurs, on tiendra compte de la vitesse d'usinage. En effet, si la vitesse d'approche de la touche est inférieure à la vitesse d'usinage, on n'obtiendra pas le contact et toute mesure sera impossible.Il faut donc que la vitesse d'approche de la touche soit sensiblement supérieure à la vitesse d'usinage. D'autre part, compte tenu de la vitesse d'approche de la touche, on modifiera le temps durant lequel la touche est maintenue à la cote atteinte ou déplace cée en sens contraire. Le dispositif représenté schématiquement sur la figure 3 comprend un support partiellement représenté en 1 et dans lequel sont encastrées deux paires de lamelles déformables 2,2' et 3,3'. Les extrémités des lamelles 2,2' sont reliées entre elles par une barrette 4 cependant que les extrémités des lamelles 3,3' sont reliées entre elles par une barrette 5, chacune des paires de lamelles formant avec sa bonBt- te de jonction un paralléloçrammc encastré. Les extrémités des lamelles 2 et 3 sont jointes par une languette 6 et celles des lamelles 2' et 3' sont reliées par une languette 7. Les languettes 6 et 7 portent une touche de mesure 8 sur laquelle est fixée une plaquette 9 s'étendant entre les bobines 10 et Il d'un transducteur agencé dans le corps 1, lesdites bobines 10 et Il étant respectivement disposées entre les parallélogrammes formés par les lamelles 2,2' et 3,3' et la plaquette 9 constituant l'élément mobile dudit transdocteur. Dans le support 1 est agencé un micro-moteur électrique 12 dont le sens de marche peut être inversé et dont l'axe 13 porte une came 14 contre laquelle s'appuie un support-d'appui rigide 15 fixé aux lamelles 2 et 3 et s'étendant entre celles-ci. Ce dispositif fonctionne comme suit (figures 4 et 5) lorsque le moteur 12 tourne, il entraîne la came 14 et le support-d'appui 15 qui est en contact avec la came 14 se déplace et entraîne les parallélogrammes formés parles lamelles ~ et barrettes 2, 2', 4 et 3, 3', 5. Le déplacement de ces parallélogrammes provoque celui de la touche 8 et par conséquent de la plaquette 9 entre les bobines 10 et 11 du transducteur. Lorsque l'on inverse le sens de marche du moteur 12, le mouvement de la came 14 sera inversé et le support d'appui se déplacera en sens contraire et entravera en conséquent la touche 8 et la plaquette 9. Ainsi, l'inversion du sens de marche du moteur provoquera l'inversion du sens de déplacement de la touche. La figure 6 est un schéma bloc d'une électronique commandant le dispositif selon le procédé. Sur ce schéma, 20 représente le trans -ducteur connecté au moteur 21 et relié, par l'intermédiaire de circuits amplificateurs et décodeurs appropriés 22, à une mémoire 23. Un circuit détecteur d'impulsions 24 est branché entre le transducteur 20 et la mémoire 23. Ce détecteur d'impulsions 24 agit sur un élément de commande 25 (par exemple une bascule monostable réglable en temps) contrôlant la marche du moteur 21. La figure 7 montre la trajectoire de la touche et le signal obtenu après enregistrement de la cote à chacun des points de contact. La ligne en trait fortreprésente la variation de la cote en fonction du temps (les temps étant repérés en abscisse et les cotes en ordonnée), la ligne traitillée représente la trajectoire de la touche et la ligne en pointillé le signal obtenu après mémorisation. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure des dimensions de pièces à surface continue ou discontinue en cours d'usinage, caractérisé en ce que l'on motorise les déplacements d'une touche de mesure, en ce que l'on commande le déplacement motorisé de ladite touche de mesure de façon à ce qu'elle s'approche progressivement de la surface à mesurer et entre en contact avec celle-ci,en ce que l'on enregistre la cote mesurée au moment du contact, et en ce que l'on maintient la touche à la cote mesurée ou déplace en sens contraire la touche de mesure pendant un temps prédéterminé avant de commencer un nouveau cycle d'approche de la touche pour un nouveau contact avec la surface à mesurer et enregistrement de la cote mesurée au moment de ce nouveau contact. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse d'approche de la touche de mesure est variable. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse d'approche de la touche est fonction de la vitesse de déplacement de la pièce en cours d'usinage et de son profil, ainsi que de la précision de nesure désirée et de la vitesse d'usinage. 4. Procédé selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le temps prédéterminé durant lequel la touche de mesure est maintenue à la cote mesurée ou déplacée en sens contraire est fonction de la vitesse d'approche de la touche. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une touche de mesure mobile dans un sens et dans le sens contraire sous l'action d'un moyen d'entraînement, un transducteur dont l'élément mobile est solidaire de ladite touche de mesure, un moyen d'enregistrement des signaux émis par le transducteur, et un moyen de commende du moyen d'entranement de la touche de mesure. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la touche est montée sur un équipage mobile dont les déplacements sont commandés par une came actionnée par le moyen d'entraînement.