Brevet FR2432915A1 — publié le 19800307

La présente invention, due à la collaboration de Messieurs Christian BOUY et René PICOUT, a pour objet un dispositif de support de palpeur pour le contre dimensionnel d'alésages. Par l'état de la technique, on connatt des supports b t8tes tournantes pourvues de contacts électriques tournants du type å balais sur contacts cylindriques externes, Dans ces dispositifs encombrants, la rotation des têtes est supportée par des paliers à billes logiquement choisis du fait des très faibles vitesses de rotation et de l'absence de puissance à transmettre.Par ailleurs, outre 11 encombrement des roulementv, la précision de ces appareils est insuffisante du fait de la déformation élastique des billes0 Le but de l'invention est de réaliser un support à tate tournante très rigide quoi obvie aux inconvénients précités des dispositifs de l'art antérieur, c'est-a-dire sans jeu de rotation, et dont la rotation de la têtue tournante n'entratne pas de torsion des fils de liaisons électriques du palpeur, ce dispositif- étant en outre d'un encombrement aussi réduit que possible. L'invention vise plus précisément un dispositif de support de palpeur pour contrôle dimensionnel d'alésages, comportant un ensemble stationnaire constitué par un fourreau, dans lequel est monts un ensemble rotatif constitué par un arbre dont une extrémité est conformée en plaque frontale solidaire de la toute tournante sur laquelle est monté 11 élément support de palpeur proprement dit, ce dispositif étant caractérisé par le fait que cette plaque frontale est bloquée sans jeu sur une première butée à billes associée k une seconde butée b billes montée à l'autre extrémité de l'arbre dont la rigidité axiale est assurée par au moins deux roulements à aiguilles montés serrés sans cage sur ledit arbre. À l'extrémité libre de 11 arbre sont prévus des moyens d'accouplement destinés à venir en prise avec des moyens d'accouplement complémentaires prévus, respectivement, soit sur l'arbre d'un moto-réducteur, de préférence actionné électriquement, soit k l'une des extrémités de l'arbre d'une rallonge dont l'autre extrémité porte des moyens d'accouplement identiques à ceux prévus à l'extrémité libre de l'arbre. L'invention sera nieux comprise à la lecture de la description non limitative suivante d'une forme de réalisation de tête tournante porteuse de palpeur, en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un support de palpeur selon l'invention - la figure 2 est une vue latérale du support de palpeur de la figure 1 - la figure 3 est une coupe longitudinale d'une rallonge pour support de palpeur selon la figure i - la figure 4 est une coupe longitudinale schématique d'un bloc moto-réducteur destiné à entraîner le support de palpeur de la figure 1 ou la rallonge de la figure 3 - la figure 5 est une vue de détail du dispositif de fixation du palpeur sur le support de palpeur de la figure 1 - la figure 6 es une vue du dispositif de réglage du support de palpeur - la figure 7 est une coupe transversale selon la ligne VII-VII de la figure 1 ; - la figure 8 est une coupe transversale selon la ligne VIII-VIII de- la figure 1 - la figure 9 est une coupe transversale selon la ligne IX-IX de la figure 1 - la figure 10 est une coupe transversale selon la ligne X-X de la figure 1 ; et - la figure 11 est une coupe transversale selon la ligne XI-XI de la figure 1. Dans un fourreau isolé électriquement 1 est disposé axialement un arbre 2 monté sur des roulements à aiguilles sans cage 10 et 11. A une extrémité de l'arbre 2 est solidarisée une plaque frontale 4 qui est bloquée sans jeu sur une butée à billes 5 adjacente au roulement à aiguilles 10. A la face intérieure de cette plaque frontale 4 est fixée une plaque isolante 4A portant un collecteur à trois pistes 4a, 4b, 4c, du type circuit imprimé, en regard des balais ou curseurs portés en positions 3a, 3b, 3c, respectivement, par une plaque isolante stationnaire 3 solidaire du fourreau 1. La face extérieure de la plaque 4 est solidaire de la tette tournante proprement dite 8 qui supporte l'élément support 7 de palpeur 9. L'extrémité libre de l'élément support 7 est conformée en pince 7a commandée par une vis de serrage 7b pour maintenir fermement le palpeur 9. Le palpeur 9 est relié aux pistes collectrices 4a, 4b, 4c par un système de conducteurs C, un système de douilles mEle et femelle D et de ciblé isolé E, tous de types connus0 De même, les curseurs 3a, 3b et 3c sont reliés par des conducteurs C1 et un câble E1 à l'amplificateur À. L'ensemble tournant comporte à sa périphérie un tambour gradué 14 disposé côté capteur et permettant un repérage des angles de palpage. Par ailleurs, la tête de l'ensemble tournant comporte un réglage de l'élément support 7 lié en translation à une pièce 6 dont la position dans une lumière 8a de la tête tournante 8 est commandée par une vis 26. Cet agencement permet de réaliser des mesures d'alésages différents sans avoir à modifier la fixation du palpeur 9 sur son élément support 7 Toutefois, le palpeur 9 peut être facilement déplacé sur son élément support 7 par desserrage de la vis 7b et glissement du palpeur dans la pince 7a d'une position minimum à une position maximum, ce qui permet d'explorer une plus grande gamme d'alésages sans modification du système ni recours à un dispositif de mesure plus volumineux. L'autre extrémité de l'arbre 2 prend appui sur une butée 15 et se termine par des moyens d'accouplement de type connu 19 destinés à permettre une manoeuvre en rotation manuelle ou par moto-réducteur. Sur la figure 4 est schématisé dans son carter 26 un ensemble moto-réducteur 25 de ce type, comportant un arbre menant24 actionnant un dispositif d'accouplement 23 destiné a venir en prise avec le dispositif 29 de l'arbre 2. Une rallonge adaptable à l'arbre 2 du support tournant est également prévue pour permettre des mesures d'alésages profonds. Cette rallonge (voir fig. 3) est constituée d'un fourreau 18 k l'intérieur duquel est prévu un arbre 17 reposant sur des roulements droits de type à billes 21, 22. Une des extrémités de l'arbre est pourvue de moyens d'accouplement 29 conformés pour venir en prise avec le dispositif d'accouplement 23 du moto-réducteur, tandis que l'autre extrémité présente des moyens d'accouplement 30 du même type que ceux 23 prévus sur l'ensemble moto-réducteur 250 - Ces- agencements d'extrémités d'arbres permettent une adaptation aisée et rapide de la rallonge entre l'ensemble moteur et le support tournant. Le choix des matériaux dont sont formés les divers éléments constitutifs des organes décrits ci-dessus, par exemple les fourreaux, les arbres, les supports de palpeur ou le carter du motoréducteur, n'est soumis à aucune limitation, Si ce n'est qu'ils doivent présenter les caractéristiques de légèreté, de résistance mécanique et de facilité d'usinage appropriées, ainsi qu'une bonne résistance au vieillissement. Un ensemble tournant tel que décrit ci-dessus permet de palper à l'intérieur d'alésages de 51 à plus de 100 mm de diamètre sur une profondeur de 1 à 400 mm (avee la rallonge), et ce avec une précision de + 3 microns avec la rallonge et de + 2 microns sans la rallonge. N'importe quel type de palpeur est utilisable, à condition outre électronique et de pouvoir être serré dans les mâchoires de l'élément support de palpeur. L'ensemble tournant selon l'invention peut également, grâce à un jeu de bagues adaptatrices, se monter sur diverses machines à mesurer en trois axes ou analogue ayant des courses d'axes suffisantes pour pouvoir dégager l'ensemble de la pièce à mesurer, par exemple la MMT 1300 commercialisée par Renault Machines-Outils. Ce système d'ensemble tournant peut, s'il a été préalablement étalonné diamétralement dans une bague d'un diamètre correspondant à celui à mesurer ou explorer, fournir des écarts de cotes ou de formes en fonction de la capacité du palpeur utilisé. Il permet également de fournir des enregistrements polaires ou linéaires sur graphique et directement, en adaptant un enregistreur en sortie d'amplificateur. La synchronisation en polaire steffectue en plaçant un dispositif de rotation analogue à celui du moteur d'entra4nement de l'ensemble dans un enregistreur et tournant à la même vitesse ou en le synchronisant par un dispositif connu. Les enregistrements linéaires se définissent angulairement en connaissant la vitesse de rotation de l'ensemble tournant, c'està-dire en prenant le temps mis pour faire un tour complet du capteur dans l'alésage à vérifier et la vitesse de défilement du papier de ltenregistreurO il est clair que l'invention n'est nullement limitée par la forme de réalisation décrite ci-dessus, en référence au dessin annexé, mais qu'elle englobe toutes les modifications et variantes à la portée de l'homme de l'art, issues du môme principe de base. C'est ainsi que le nombre de curseurs et de pistes collectrices est déterminé par le nombre de conducteurs nécessaires au fonctionnement du palpeur0 REVENDICATIONS 1. Dispositif de support de palpeur pour contrôle dimensionnel d'alésages, comportant un ensemble stationnaire constitué par un fourreau, dans lequel est monté un ensemble rotatif constitué par un arbre dont une extrémité est conformée en plaque frontale solidaire de la tête tournante sur laquelle est montd ltélément support de palpeur proprement dit, ce dispositif étant caractérisé par le fait que cette plaque frontale (4) est bloquée sans jeu sur une première butée à billes (5) associée à une seconde butée à billes (15) montée à l'autre extrémité de l'arbre (2) dont la rigidité axiale est assurée par au moins deux roulements à aiguilles (10, 11) montés serrés sans cage sur ledit arbre0 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'k l'extrémité libre de l'arbre (2) sont prévus des moyens d'accouplement (19) destinés à venir en prise avec des moyens d'accouplement complémentaires (23 ; 30) prévus, respectivement, soit sur l'arbre d'un moto-réducteur, de préférence actionné électriquement, soit à-l'une des extrémités de l'arbre (17) d'une rallonge dont l'autre extrémité porte des moyens d'accouplement (29) identiques à ceux (19) prévus à l'extrémité libre de l'arbre (2). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur la plaque frontale (4) solidaire de l'arbre (2) est fixée une plaque (4A) isolante électriquement, sur laquelle est prévu un circuit imprimé du type collecteur coopérant avec un système de curseur prévu sur une plaque (3) solidaire du fourreau (1) disposée parallèlement à la plaque (4A), ces connexions électriques rotatives assurant le transfert des informations recueillies par le palpeur 9 B l'amplificateur bo