Brevet FR2463910A2 — publié le 19810227

FR 2463910 A2 19810227 FR 7921327 A 19790824 La présente invention concerne un dispositif simple de con- trôle dimensionnel des carrosseries, châssis ou organes mécani- ques de véhicules automobiles, utilisé conjointement et complé- mentairement au banc universel perfectionné, objet de la Demande de Brevet Français no. 79.07506, déposée le 26/03/1979. Lorsqu'un véhicule a subi des dommages affectant, ou ris- quant d'affecter sa carrosserie ou son châssis, et particulière- ment sa géométrie fondamentale, c'est à dire les points essen- tiels dont l'intégrité dimensionnelle régit le comportement et la sécurité du véhicule (généralement les points d'assemblage des organes mécaniques sur la caisse ou le châssis, ou des points repères volontairement disposés -par le constructeur à des endroits déterminés) sa réparation s'effectue habituellement à l'aide d'un banc (autrefois appelé "marbre") qui sert de support, et souvent de base de référence à un dispositif de contrôle dimensionnel, faisant appel: - soit à la méthode dite de "Contrôle Positif", par laquelle un jeu de ferrures, spécifique du modèle de véhicule considéré, ma- térialise dans l'espace la forme et la position des points de con- trôle essentiels qui constituent la géométrie d'origine du véhi- cule. - soit à la méthode dite "de Mesure", par laquelle on compare au moyen de divers procédés (mécaniques, optiques, électro-optiques, etc...) les dimensions relevées sur le véhicules avec les dimen- sions "d'origine" correspondantes, qui figurent en général sur une fiche de cotes, spécifique du modèle de véhicule considéré. Dans la technique antérieure, les appareils et dispositifs divers faisant appel à la méthode dite "de Mesure" - non seulement ne permettaient qu'exceptionnellement de suivre la progression des travaux de remise en forme en accompagnant le mouvement de redressage imprimé aux éléments déformés - non seulement étaient de dimensions encombrantes nécessitant des précautions attentives lors de leur utilisation comme pour leur stockage, et interdisant par exemple leur transport aisé par l'Expert désireux de vérifier la conformité du travail effec- tué et de ses résultats, - mais leur conception, mettant en jeu des dispositifs délicats, se concrétisait par une grande complexité, ayant pour conse- quences: 2 2463910 une fragilité d'ensemble peu adaptée aux conditions habituelles de travail dans les ateliers de réparation de carrosseries la nécessité de réserver leur utilisation à un personnel haute- ment qualifié et particulièrement consciencieux 5. un coût élevé restreignant leur diffusion, et contribuant à l'ag- gravation - unanimement déplorée - du coût de réparation des sinis- tres automobiles. Aussi serait-il extrêmement avantageux de disposer d'un appa- reil qui se distingue par - une grande simplicité de conception et de réalisation, conduisant - à une robustesse compatible avec les conditions - parfois assez frustes - de mise en oeuvre en atelier de réparation carrosserie, assez éloignées en-pratique de celles rencon- trées en laboratoire de métrologie. - à un prix suffisamment modique pour en assurer une large diffusion, notamment vers les entreprises de taille modeste, artisanales en particulier. d'utilisation: - en mettant celle-ci à la portée d'un personnel de qualifica- tion courante dans la profession, d'une part - en permettant de sensibles gains de temps opératoires, et par conséquent de substantielles économies, d'autre part. - le fait d'être aisément portatif, afin de pouvoir être employé sans difficulté en des points divers d'un même véhicule, sur plu- sieurs véhicules d'un même atelier, ou même transporté facilement et sans risque dans différents établissements, même éloignés les uns des autres. En conséquence, la présente invention a précisément pour objets en mettant à profit le plan de perçage modulaire décimétrique de l'une au moins des 2 faces principales du banc universel objet de la Demande de Brevet mentionnée ci-dessus, un dispositif apte à concilier ces diverses exigences, et à remédier aux inconvénients précités. Le but principal de l'invention est de pouvoir vérifier aisément et précisément la position d'un point dans l'espace par la mesure de ses coordonnées dans les 3 dimensions. Ce but est atteint en déterminant: - les coordonnées de la projection du point considéré, sur un 4o plan horizontal de référence (longueur, largeur), d'une part 3 2463910 - la distance verticale du point considéré au plan de projection (hauteur) , d'autre part Et particulièrement - en utilisant comme plan horizontal. de référence la face supé- rieure du banc universel déjà cité, et son perçage modulaire qui constitue un quadrillage à maille carrée de 100 mm de côté. - en réalisant une pige extensible capable: 6 de matérialiser la projection verticale du point à contrôler, sur le plan horizontal de référence. 10. de donner, par lecture directe, la hauteur du point à contrô- ler par rapport au plan horizontal de référence. C'est la raison pour laquelle l'objet de l'invention est un dispositif original constitué de trois éléments principaux: - au moins une plaque de projectign, qui a pour but de subdiviser le quadrillage décimétrique du banc matérialisant le plan hori- zontal de projection. - au moains une pige extensible lestée, qui a pour but de matéria- liser la projection verticale du point à contrôler, en utilisant les propriétés combinées du fil à plomb et du mèt:e à ruban - un ou des dispositifs de suspension de la pige, adaptés aux élé- ments du véhicule à contrôler. La pige extensible se compose essentiellement d'un ruban gra- dué et d'une masse creuse recevant au repos le ruban gradué et son ressort d'équilibrage, et terminée par une pointe-lest. Afin de faciliter l'utilisation de l'appareil, la masse creu- se est susceptible de permettre le réglage du ressort d'équilibrage et le blocage du ruban gradué. Des index mobiles offrent en outre une plus grande facilité de lecture sur la plaque de projection et sur le ruban gradué ver- tical. Un système de pinces réglables permet enfin de suspendre la pige extensible dans des conditions propres à assurer la précision des mesures, malgré la très grande diversité que présentent habi- tuellement les éléments à contrôler sur véhicules: trous, têtes de boulons, etc... Les caractéristiques principales des divers éléments consti- tuant ce dispositif original seront décrites en se référant aux dessins annexSs à titre d'exemple, et sur lesquels: - la figure 1 est une vue perspective de l'ensemble du dispositif suivant l'invention - la figure 2 est une coupe de la masse inférieure de la pige extensible, montrant en particulier son agencement intérieur - la figure 3 est une coupe partielle montrant le canal de sortie du ruban gradué - les figures 4 et 5 sont des coupes illustrant le principe de fonctionnement des pinces réglables qui permettent l'accrochage de la pige extensible aux parties à contrôler du véhicule. Un premier but important de l'invention est de matérialiser le plan horizontal de projection avec une subdivision dimension- nelle plus précise que celle constituée par le perçage modulaire du banc, capable notamment de procurer une précision de lecture supérieure aux tolérances dimensionnelles couramment admises en matières de carrosserie automobile. La ou les plaques dites de "projection" (Figure 1, repère 1) 13 présentent donc, sur leur face supérieure1 une graduation quadril- lée millimétrique (ou toute autre graduation offrant une précision de lecture du même ordre, à utiliser par exemple dans les pays o le système métrique n'est pas en usage) de manière à pouvoir rele- ver directement la positions en longueur et en largeur% de la pro- jection des points à contrôler. Ces plaques de projection ont une épaisseur faible et cons- tante, et des dimensions extérieures telles qu'elles permettent l'exacte juxtaposition de plusieurs de ces plaques, par exemple dans le cas o l'on désirerait disposer d'une surface de lecture plus étendue, pour contrôler rapidement et simultanément plusieurs points du véhicule. Les pieds d'adaptation, situés sous la face inférieure de la plaque, sont disposés suivant le module décimétrique correspondant aux trous du banc, et viennent se loger sans jeu appréciable dans lesdits trous, assurant ainsi le positionnement précis de la pla- que par rapport au banc. Un second but important de l'invention consiste à matériali- ser la projection verticale du point à contrôler. C'est pourquoi la pige extensible comporte de préférence un rubans réalisé dans un matériau flexible mais inextensible (Figure 1, repère 2) dont l'extrémité supérieure reçoit une liaison à frot- tement suffisamment faible pour assurer l'exacte verticalité de l'ensemble de la pige. A titre d'exemple non limitatif, cette liai- son peut être facilement constituée par quelques maillons de chai- nette convenablement dimensionnée, ainsi que l'illustre la Figure 1, repère 3. C'est aussi pourquoi cette même pige extensible comporte, au bas du ruban, une masse (Figure 1, repère 4 et Figure 2, repères 2 àlO) de forme générale cylindro-conique évoquant la silhouette universellement connue du classique fil à plomb, et dont la par- tie inférieure, préférablement métallique (Figure 2, repère 2) sert de lest à l'ensemble de la pige extensible. Cette partie in- férieure se termine par une pointe axiale présentant un angle suf- fisamment aigu pour localiser avec précision, sur la plaque quadril- lée précitée (Figure 1, repère 1) la projection du point à contrô- ler. Un troisième but important de l'invention réside dans la me- sure de la distance verticale (ou hauteur) du point à contrôler par rapport au plan de référence. Aussi le ruban de la pige extensible porte-t-il une gradua- tion millimétrique (ou toute autre graduation procurant une préci- sion de lecture du même ordre). Le corps principal (Figure 2, repère 3) de la masse creuse est constitué de plusieurs éléments assemblés, qui peuvent être réalisés, par exemple nullement limitatif, en matière plastique moulée, réunis par des vis, ou à l'aide d'une bague élastique ou- verte telle que celle représentée Figure 2, repère 4, et conçus de telle sorte que ledit corps principal puisse recevoir, non seule- ment, à sa partie inférieure, la pointe-lest (Figure 2, repère 2) cidessus décrite, mais aussi: - au repos, le ruban gradué (Figure 2, repère 1) enroulé à la ma- nière du classique mètre à ruban, mais de manière que le centre de gravité de la masse ne varie pas latéralement, quelle que soit la longueur de ruban emmagasinée dans le corps principal. Ce résultat est obtenu en assurant la sortie verticale du ruban dans l'axe de la masse. - un dispositif d'équilibrage de l'ensemble, sous la forme, par exemple, d'un ressort spiral (Figure 2, repère 5) de type courant, la tension dudit ressort pouvant éventuellement être ajustée au moyen, par exemple, d'un axe fileté (Figure 2, repère 6) terminé par une fente dans laquelle s'engagerait l'extr9mité dudit ressort. La rotation dudit axe, dans un sens ou dans l'autre, aurait alors pour effet d'augmenter ou de diminuer la tension du ressort d'équilibra- 4o ge, de telle sorte que la masse n'ait spontanément tendance ni à 6 2463910 rmonter, ni à descendre. - à sa partie supérieure, le canal (Figures 2 et 3, repère 7) de sortie du ruban gradué, le tracé dudit canal présentant une cour- bure propre à assurer la sortie du ruban dans l'axe de la masse, de manière à conserver à ladite masse une parfaite verticalité. Ledit canal de sortie porte à son extrémité un index fixe (Figure 2, repère 8) destiné à repérer avec précision la longueur de ruban en service. Cet index pourra, par exemple, venir directement zle moulage avec la partie correspondante du corps principal de la masse. Afin de faciliter l'utilisation de la pige extensible, notamment en cours d'opération de redressage de la carrosserie, il pourra être procédé au blocage du ruban en position, grâce à un disposi- tif simple constitué, par exemple non limitatifs par un bouton poussoir (Figure 2, repère 9) dont le mouvement latéral a pour effet de coincer le ruban entre la paroi de son canal de sortie et une partie renflée dudit poussoir (Figure 3, repère 10). L'appréciation d'éventuelles différences entre les dimensions recherchées - c'est à dire celles d'origine, exprimées par les fi- ches de cotes établies pour chaque type de véhicule d'après les ca- ractéristiques dimensionnelles publiées par le constructeur - et celles effectivement relevées sur le véhicule à contr8ler, peut en outre être avantageusement facilitée par le repérage des valeurs recherchées, au moyen d'index amovibles de forme et de couleur con- venables, visualisant lesdites valeurs d'origine: - d'une part, sur la plaque de projection (longueur et largeur) par tout moyen approprié (adhésion, attraction magnétique ou tout autre moyen). - d'autre part, sur le ruban gradué de la pige extensible (hauteur) par tout moyen approprié (pincement, adhésion, attraction magnétique ou tout autre moyen). Les actions de réparation à engager (redressage par exemple) sont ainsi déterminées de manière immédiate et précise, en direction et en valeur. L'accrochage de l'extrémité supérieure de la pige extensible aux points à contrôler du véhicule est rendu malaisé: - par le fait que le contrôle doit pouvoir s'effectuer, que les éléments mécaniques du véhicule (essieux avant et arrières groupe moto-propulseurs etc...) se trouvent en place ou non (carrosserie "nue"), d'une part, 7 2463910 - en raison de l'extrême diversité de nature, de forme et de di- mensions qu'affectent, dans la pratique, les éléments qui maté- rialisent les points à contrôler, d'autre part. Ces derniers éléments affectent le plus souvent la forme 5. de trous, lisses ou plus rarement taraudés de têtes de boulons, ou d'écrous dont les dimensions varient notablement de l'un à l'autre. Il convient par conséquent de réaliser un dispositif - adaptable à ces différents cas - peu encombrant - simple et rapide à mettre en oeuvre propre à assurer la suspension de la pige extensible dans le voisinage immédiat du point de contrôle défini par le construc- teur du véhicule. C'est l'objet du dispositif représenté, sous ses deux versions, sur les Figures 4 et 5 respectivement. Les dites figures ont été établies: - en coupes afin d'illustrer le principe de fonctionnement - dans les conditions dimensionnelles extrêmes de leur utilisa- tion: Figure 4: trous de diamètres courants le plus faible (partie inférieure de la figure) et le plus fort (partie supérieure) Figure 5. écrous hexagonaux de largeurs courantes sur plats, la plus faible (partie inférieure de la figure) et la plus forte (partie supérieure). Dans l'une et l'autre versions, une vis (Figures 4 et 5, repère 2) à tête moletée pour en faciliter la manoeuvre à la main, commande l'ouverture ou la fermeture de griffes (repère 3) articulées dans un écrou (repère 4) lui-même moleté, et-pourvu, sur l'une de ses faces, d'un évidement central, et de fentes radiales recevant les griffes et permettant leur débattement commandé: - soit directement par l'extrémité de la vis moletée (Figure 4, repère 2), pour l'accrochage dans un trou, par écartement des griffes - soit par l'intermédiaire d'un écrou d'appui (Figure 5, repère 6) pour l'accrochage sur une tête de boulon ou sur un Écrou, par rap- prochement des griffes. Un anneau ouvert (repère 1) tourillonne dans la tête de la vis moletée (repère 2), o il est retenu, par exemple non limitatif, 8 2463910 au moyen d'une gorge circulaire (repère 5) et d'une agrafe (ou d'un clip annulaire élastique) afin d'assurer à la pige exten- sible une suspension parfaitement verticale. Dans les cas, beaucoup plus rares, o le point à contrôler se présenterait sous une forme différente de celles envisagées ci- dessus, l'anneau ouvert orientable serait attelé à un aimant per- manent de forme convenable. Le dispositif de mesure, objet de l'invention, peut être uti- lisé pour le Contrôle Dimensionnel des carrosseries, châssis ou organes mécaniques des véhicules automobiles, particulièrement après collision, non seulement par les Carrossiers-réparateurs avant (diagnostic), pendant (suivi du redressage, mise en place des restructurations) et après les opérations de réparation (con- trôle), mais aussi, grâce en particulier à son très faible encom- brement qui le rend aisément portatif, par les Experts au cours de leurs missions d'évaluation des dommages et de conseil quant au choix des modes opératoires. En outre, le principe même de mesure des coordonnées des points à contrôler, se prête très directement à l'utilisation du dispositif original ci-dessus décrit à des actions d'enseignement, en raison notamment de sa relation immédiate, tant avec les prin- cipes classiques de la géométrie descriptive ou cotée, dont il constitue l'application concrète, qu'avec les procédés de cota- tion des carrosseries utilisés pour les dessins établis par les constructeurs de véhicules. Enfin, au stade de la fabrication des carrosseries, ce même dispositif permet des vérifications rapides, en chaîne ou hors- chaîne d'assemblage, dans d'excellentes conditions de fiabilité et de rapidité. a REVENDICATIONS 1. Banc universel suivant la revendication 5 de la Demande de Brevet no. 79.07506 caractérisé en ce qu'il comporte un dis- positif de contrôle dimensionnel, constitué - d'une part, d'au moins une plaque dite "de projection", d'épaisseur faible et constante, dont les dimensions exté- rieures permettent une exacte juxtaposition, munie sur sa face inférieure de moyens d'adaptation assurant un position- nement précis sur la surface à perçage modulaire décimétrique du banc, éventuellement prolongé par ses équerres-consoles, et portant sur sa face supérieure un quadrillage, millimétrique par exemple, permettant d'obtenir une précision supérieure à celle du perçage modulaire du banc, dont ladite plaque cons- titue, en fait, la subdivision dimensionnelle, dans une zone déterminée. - d'autre part, d'au moins une pige extensible lestée, maté- rialisant la projection verticale du point mesuré sur le qua- drillage de la plaque, suivant le principe d'un fil à plomb classique. - enfin, d'au moins un dispositif d'accrochage de la pige ex- tensible auxc diverses parties à contrôler du véhicule, ce ou ces dispositifs étant adaptés à la natures à la forme et aux dimensions de l'élément considéré: trou, tête de boulonetc... 2. Banc suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pige extensible lestée comprend: 25.- d'une part, un élément vertical portant une graduation milli- métrique (ou offrant une précision de lecture du même ordre), et terminé, à son extrémité supérieure, par une liaison à faible frottement, constituée - par exemple - par quelques maillons de chaînette. En version préférentielle, cet élément gradué se- ra constitué par un ruban tel que ceux utilisés couramlent pour les mètres à ruban. - d'autre part, une masse terminale comprenant une pointe inférieure servant de lest à l'ensemble de la pige extensible, et permettant la localisation précise, sur tt la plaque quadrillée précitée, de la projection du point à contrôler. un corps principal évidé recevant au repos l'enroulement spiral du ruban précité et son ressort d'équilibrage, et com- portant, à sa partie supérieure,un canal de sortie dont le tracé est étudié pour assurer la sortie du ruban danis l'axe de ladite masse, et un index permettant la lecture de la longueur Io de ruban en service. 3. Banc suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps principal de la pige extensible comprend un dispositif de régla- ge de la tension du ressort d'équilibrage, constitué par un élé- ment fileté terminé par une fente recevant l'extrémité du ressort, et dont la rotation, dans un sens ou dans l'autre, a pour effet d'augmenter ou de diminuer la tension dudit ressort. 4. Banc suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps principal de la pige extensible comprend un dispositif de bloca- ge du ruban gradué, constitué par un élément de coincement du ruban contre la paroi de son canal de sortie. 5. Banc suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un index mobile, fixé sur la plaque quadrillée par adhésion, attrac- tion magnétique ou tout autre moyen, visualise sur ladite plaque les coordonnées recherchées de la projection du point contrôlé. 6. Banc suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un index mobile, fixé sur le ruban gradué de la pige extensible, par pincement, adhésion, attraction maga6tique ou tout autre moyen, visualise sur ledit ruban gradué, la hauteur recherchée du point contrôlé. 7. Banc suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'accrochage de la pige extensible dans les trous à contrôler du véhicule, comprend des griffes réglables, symétrique- ment par rapport à l'axe dudit dispositif, en fonction du diamè- tre desdits trous. 8. Banc suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'accrochage de la pige extensible, aux écrous ou têtes de boulons présents aux points à contrôler du véhicule, comprend des griffes réglables symétriquement par rapport à l'axe dudit dispositif, en fonction de la dimension desdits écrous ou têtes de boulons.