Brevet FR2427575A1 — publié le 19791228

La présente invention concerne une nouvelle machine à mesurer destinée principalement au contrôle des cotes de pièces diverses et, plus particulièrement, de pièces de carrosserie, notamment de caisses de véhicule. Certaines des machines connues et utilisées jusqu' présent nécessitent l'exécution de mesures tout d'abord sur deux côtés du véhicule puis sur le dessous du véhicule un poste de travail différent. Pour remédier à cette complication, on a proposé déjà des machines à mesurer délimitant une fosse et un poste de travail est disposé dans la fosse, de sorte que la machine doit comporter alors trois postes de travail. De plus, les mesures devant être effectuées suivant les trois axes de coordonnées, des problèmes complexes se posent, notamment lorsqu'il s'agit d'effectuer des mesures dans des plans différents s'étendant dans le sens longitudinal du véhicule. En effet, dans ce cas, l'organe de mesure doit être déplacé transversalement au véhicule et, par conséquent, sa longueur doit varier. I1 résulte de cette obligation que ltor- gane de mesure ou de détection qui est monté à l'extrémité d'un bras de longueur variable subit une flèche qui est également variable et dont il faut tenir compte dans l'appréciation des mesures. Pour que la flèche de cet organe ne varie pas de façon sensible ou en tout cas qu'elle demeure dans des limites de tolérance déterminées, on a proposé différents mécanismes maintenant sous une précontrainte un bras de mesure mobile transversalement à la pièce, mais ces réalisations sont très coûteuses et doivent être réglées fréquemment. La présente invention crée une nouvelle machine qui permet, au moyen de deux postes de travail identiques pouvant être commandés par deux opérateurs ou pouvant être télécommandés par un mécanisme d'asservissement, de réaliser tous les contrôles et mesures nécessaires et cela en tous points d'une pièce, par exemple une caisse de véhicule, aussi bien sur le dessus que sur les côtés que le dessous de ce véhicule. Conformément à l'invention, la machine comporte de part et d'autre d'une fosse deux demi-marbres coplanaires bordés par deux socles de support de deux ensembles identiques qui comprennent chacun un chariot horizontal déplaçable sur l'un des socles figurant l'axe des x, une colonne verticale portée par le chariot et comprenant des guides figurant l'axe des zet le long desquels est guidé un coulisseau présentant des moyens pour le guidage d'un chariot horizontal figurant l'axe des Z et supportant un bras dont l'extrémité libre comporte une tête de support d'un organe palpeur, détecteur ou analogue. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure 1 est une perspective, en partie schématique, d'une machine à mesurer selon l'invention. La figure 2 est une élévation schématique partielle illustrant un développement d'une partie de la machine de l'invention. La machine représentée au dessin est montée au-dessus d'une fosse l-et comporte, de part et d'autre de cette fosse, deux demi-marbres 2, 2a qui sont parfaitement coplanaires. Les demi-marbres 2, 2a sont destinés à supporter une pièce à mesurer, par exemple la caisse d'un véhicule 3. Lorsque cela est néces sair,ce qui est le cas lorsque des mesures doivent être effectuées sur le dessous de la caisse 3, des supports calibrés et rectifiés 4 sont mis en place sur les demi-marbres 2, 2a pour former entretoises entre ces demi-marbres et la caisse 3 Les supports 4 constituent aussi, par leur dessus, des marbres intermédiaires. De part et d'autre des demi-marbres, la machine comporte des ensembles mesureurs 5, respectivement Sa, qui sont identiques l'un à l'autre et pour cette raison seul l'ensemble mesureur 5 est complètement représenté et décrit en détail dans ce qui suit. Les ensembles mesureurs sont montés sur des socles 6 parfaitement alignés avec les demi-marbres. Comme l'illustre le dessin, l'ensemble mesureur 5 comporte un chariot 7 déplaçable le long du socle 6, c'est-à-dire aussi suivant l'axe des x. Le chariot 7 est entraîné, par exemple, au moyen d'un moteur électrique 8 et ce chariot comporte de façon connue en soi de part et d'autre de ses deux extrémités des soufflets 9, 9a qui recouvrent des glissieres longitudinales non représentées portées par le socle 6, afin que ces ;glissières et des organes de référence et de lecture des mesures qui ne sont pas représentés soient protégés de l'atmosphère ambiante et notamment des poussières. Le chariot 7 supporte une colonne verticale 10 qui s'étend, par conséquent, suivant l'axe des z. La colonne 10 comporte des guides 11 pour un coulisseau 12 qui est déplaçable le long desdits guides et, par conséquent, le long de l'axe des z au moyen d'une vis 13 entraînée par un moteur 14. Le coulisseau 12 est prévu pour faire saillie notablement de part et d'autre de la colonne 10 et pour s'étendre jusqu'au voisinage du demi-marbre 2a. La répartition des poids du coulisseau 12 est déterminée pour que son centre de gravité se trouve placé dans un plan passant approximativement à mi-distance entre les guides 11 afin que ledit coulis seau n'ait pas une tendance marquée au basculement et que les garnitures on roulements 14 qui prennent appui sur les guides 11 ne soient chargés qu'aussi faiblement que possible, de sorte que le déplacement du coulisseau 12 se produise sans jeu le long des guides 11 qui sont avantageusement recouverts par des soufflets ou autres organes protecteurs analogues aux soufflets 9, 9a pour éviter tout risque d'endommagement de ces guides et des garnitures ou roulements 14. Le coulisseau 12 comporte des glissières non apparentes au dessin pour un chariot horizontal 15 entraîné par un moteur 16 par l'intermédiaire d'une vis ou autre organe analogue. Le chariot 15 est, par conséquent, déplaçable suivant l'axe des y. Comme l'illustre le dessin, le chariot 15 supporte un bras 17 qui s'étend en porte- -faux au-delà dudit chariot 15 pour constituer une sorte de potence. Le bras 17 est muni, à son extrémité libre, d'une tête 18 qui peut être réalisée de nombreuses façons différentes, qui est, de préférence, constituée pour être interchangeable et, qui comporte, dans l'exemple représenté, un palpeur 19, lui-même amovible. Dans la réalisation représentée, le palpeur 19 présente la forme d'une-pointe s'étendant axialement au-delà du bras 17 mais ce palpeur pourrait de la même façon s'étendre à angle droit ou suivant un autre angle par rapport au bras 17, la position du palpeur étant identifiable par une graduation ou autre moyen que peut comporter la tête 18. Le bras 17 s'étendant en porte-à-faux présente nécessairement une flèche mais cette flèche est constante quelle que soit la position du chariot horizontal 15, c'est-à-dire que le palpeur 19 soit amené dans une position pour laquelle il effectue une mesure sur une partie latérale de la caisse 3 ou, au contraire, une mesure sur une partie proche de l'axe du plan médian de la caisse 3, c'est-à-dire lorsque le chariot 15 se trouve vers la gauche du coulisseau 12.Ainsi, lorsque la position du palpeur 19 a été étalonnée, par exemple au début d'un cycle de mesure, la précision des autres mesures dépend uniquement des conditions de guidage indépendamment de toute variation de la flèche, de sorte qu'il est possible d'effectuer des mesures sur des pièces de grandes dimensions avec une très grande précision comme cela est le cas pour la caisse 3 d'un véhicule. Par ailleurs, le déplacement du chariot 7 du coulis seau à mouvement vertical 12 et du chariot horizontal 15 étant commandé par des moteurs pouvant facilement être asservis, les mesures peuvent être effectuées rapidement avec une précision non réalisable manuel le ment. I1 est possible, aussi, de façon simple et par de nombreux moyens dela technique de prévoir un cycle de mesure propre à une pièce déterminée pour que les mesures successives soient effectuées de façon automatique. Ces mesures, soit automatiqueS, soit à- commande volontaire, peuvent par exemple être commandées à partir d'un boîtier mobile 20. Comme cela est indiqué dans ce qui précède, la machine à mesurer comporte deux ensembles identiques à l'ensemble 5 de sorte que chaque ensemble peut être affecté à la moitié de la caisse du véhicule, ce qui permet d'effectuer simultanément les mesures, notamment sur les deux côtés latéraux à l'intérieur des passages de roue et sur le dessus et le dessous de la caisse du véhicule sans que celle-ci ait à être déplacée. La figure 2 illustre un développement de l'invention selon lequel il devient possible d'utiliser des têtes 18a de poids différents sans qu'il y ait lieu detenir compte des variations de flèche que subit le bras reliant la tête au chariot horizontal 15. Dans cette réalisation, le bras 17 est relié au chariot horizontal 15 par une articulation 21 qui est figurée par un simple axe mais qui peut être réalisée de nombreuses façons différentes. En outre, une équerre ou autre organe de support 22 est pré vu pour un organe de réglage 23 figuré au dessin par une vis prenant appui contre le bras 17 pour le faire pivoter plus ou moins. La vis 23 n'est représentée qu'à titre d'exemple car, dans la pratique, des moyens plus complexes peuvent être mis en oeuvre pour que le bras 17 soit déplaçable de façon extrêmement précise. La tête 18a est montée sur le bras 17 par une pièce in termédiaire 24 qui est elle-même articulée sur un axe 25 pour pouvoir être bloquée dans différentes positions angulaires par rapport au bras 17 et cela en dépendance de la flèche dudit bras 17, flèche qui dépend du poids de la tête 18a. La pièce intermédiaire 24 comporte une règle ou une piste rectifiée 26 pour le palpeur d'un comparateur 27 qui est porté par une console 28 faisant partie du coulisseau 12. De préférence, le comparateur 27 peut être déplacé le long de la règle 26 par un support mobile 29. Comme cela ressort de ce qui précède, lorsque la tête 18a est changée pour une tête plus lourde, le bras 17 tend à prendre une flèche accentuée et, par conséquent, la règle 26 de la pièce intermédiaire 24 est, d'une part, écartée de la trajectoire du comparateur 27 et elle forme, d'autre part, un certain angle avec l'horizontale. En agissant sur la vis de réglage 23, on peut ramener le bras 17 dans une position pour laquelle la flèche est compensée et, en agissant sur l'axe 25 de la pièce, on fait pivoter la pièce intermédiaire 24 pour ramener la règle 26 dans une position parfaitement horizontale. Ces deux réglages sont effectués et vé rifiés au moyen du comparateur 27 qui peut être déplacé par son support mobile 29. I1 est évident qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant lesorganes décrits à la figure 2 par d'autres moyens bien connus dans la technique pour l'obtention des mêmes résultats, c'est-à-dire le pivotement de la tête interchangeable 18a par rapport au bras 17 et l'oscillation de ce bras par rapport au chariot horizontal 15 qui le porte. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, le palpeur 19, de même que le comparateur 27, peut être remplacé par un autre détecteur, par un organe à tracer ou un outil ou autre objet analogue. REVENDICATIONS 1 - Machine à mesurer;pour le contrôle de cotes de pièces diverses, notamment des cotes de la caisse d'un véhicule en cours de fabrication, caractérisée en ce qu'elle comporte de part et d'autre d'une fosse deux demi-marbres coplanaires bordés par deux socles de support de deux-ensembles identiques qui comprennent chacun un chariot horizontal déplaçable sur l'un des socles figu -rant l'axe des x, une colonne verticale portée par le chariot et comprenant des guides figurant l'axe des z et le long desquels est guidé un coulisseau présentant des moyens pour le guidage d'un chariot horizontal figurant l'axe des Z et supportant un bras dont l'extrémité libre comporte une tête de support d'un organe palpeur on. ditecteg . 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau déplaçable verticalement s'étend transversalement par rapport au socle et délimite un guide de grande longueur pour le chariot horizontal déplaçable suivant l'axe des y, ce chariot portant un bras en porte-à-faux et de longueur fixe à l'extrémité duquel est montée la tête de support du palpeur, de sorte que la flèche du bras demeure constante quelle que soit la position du chariot. 3 - Machine suivantl'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le chariot deplaçable le long de l'axe des x,lè coulisseau déplaçable le long de l'axe des z et le chariothori- zontal déplaçable le long de l'axe des y sont tous trois asservis à des organes moteurs télécommandés. 4 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le palpeur monté dans la tête supportée par le bras en porte-à-faux et présentant une longueur constante est interchangeable. 5 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par des soufflets protecteurs disposés pour isoler de l'at mosphère extérieure les pièces de guidage et de référence des chariots et coulisseaux. 6 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les chariot et coulisseau sont montés sur les organes qui les guident par des mécanismes de guidage à garniture sans jeu. 7 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pièce à mesurer est montée sur les marbres par l'intermédiaire de supports calibrés, de sorte que le dessous de la pièce est également accessible au palpeur 8 - 'Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bras dont l'extrémité libre comporte une tête de support d'un organe palpeur ou détecteur est monté de façon oscillante sur le chariot horizontal, des moyens étant prévus pour régler l'angle de ce bras en dépendance de la flèche qu'il forme suivant le poids de la tête dont il est muni. 9?- Machine suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'extrémité libre du bras est reliée à la tête de support par des moyens d'articulation pour le réglage de la position angulaire de la tête en dépendance de la flèche formée par ledit bras. 10 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par un mécanisme comparateur porté par la machine pour vérifier la position de la tête de support de l'organe palpeur ou détecteur. 11 - L'application de la machine à mesurer, suivant l'une des revendications 1 à 10, au contrôle des cotes d'une caisse de véhicule, à la détection de cotes, au traçage et analogue.