Brevet FR2494426A1 — publié le 19820521

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de relèvement de position d'un bord, compris entre deux arfaces, notamment d'un bord arrondi, d'une pièce à usiner, en particulier d'une pièce en tale, ce dispositif comportant deux palpeurs disposés sur un châssis de mesure avec possibilité d'être avancés en direction des deux surfaces, de préférence sensible- ment perpendiculairement à celles-ci, la position de l'avance de ces palpeurs étant mesurable. Les dispositifs connus de ce genre conduisent à des mesures erronées lorsque la posilon d'un bord arrondi s'écarte tellement de la position théorique que l'un ou l'autre des palpeurs, ou les deux, ren- conIirent l'arrondi. Dans ce cas, la position du plan concerné indiquée est trop éloignée s'il s'agit d'un bord saillant, trop proche s'il s'agit d'un bord ren- trant. Le problème eLuquel l'invention apporte une solu- tion consiste donc à éviter de telles erreurs de me- sure dans le relèvement de la position d'un bord de pièce à usiner. La solution conforme à l'invention consiste en ce que, dans un dispositif du genre décrit en préam- bule, au moins une partie antérieure des palpeurs peut être déplacée en travers de la direction de l'a- vance du palpeur considéré, au moyen d'une commande qui est limitée par rencontre d'une butée, associée à la dite partie antérieure du palpeur, avec l'autre des deux surfaces formant le bord. Avec ce dispositif la mesure n'est plus, comme auparavant, axée sur la position théorique du bord, mais sur la position effective de celui-ci s le point de mesure est situé à chaque fois dans la distance à l'autre surface, c'est-à-dire la distance à la ligne de sommet géométrique des deux surfaces, telle que donnée par la liaison avec la dite butée. Une position du point de mesure située hors de l'arrondi -ou aussi en un endroit difini de la courbure- peut ainsi être relevée. -2 - De préférence, les deux palpeurs, plus préci- sément les dites parties antérieures de ceux-ci, sont reliées l'une a l'autre pour former une unité qui est maintenue mobile dans deux dimensions dans un plan sensiblement perpendiculaire au bord de la plèce, et l'un des palpeurs constitue en même temps la dite butée pour l'autre palpeur. Cette disposition simplifie le dispositif, accroit la sûreté du fonc- tionnement et la précision de la mesure. Si les palpeurs sont, dans leur entier, associés l'un à l'autre pour constituer l'unité mobile dans deux directions mentionnées ci-dessus, il est clair que le déplacement de cette unité dans le sens d'une avance positive ou négative des palpeurs doit être enregistrée dans la mesure o ce déplacement présente une composante dans la direction de l'avance du pal- peur concerné. Si, par contre, seules les parties antérieures des deux palpeurs peuvent être déplacées en travers de la directinn de l'avance du palpeur considéré et en travers de l'unité mentionnée plus haut, le dépla- cement de cette unité dans les deux dimensions se tra- duit, si cette unité est conçue d'une manière qui sera exposée plus loin. par une simple avance des pal- peurs et n'exige donc pas d'enregistrement particulier. De préférence, la commande de l'avance de l'un des palpeurs constitue alors en même temps la dite commande transversale pour la partie antérieure de l'autre palpeur. Une forme d'exécution particulièrement avantageuse et n'influant pas sur la position de l'avance et l'in- dication des palpeurs consiste, dans le cas de parties antérieures des palpeurs qui peuvent être déplacées transversalement, à prévoir à l'extrémité antérieure de la partie arrière du palpeur, pour les dites parties antérieures, un guidage ou repos qui s'étend perpendi- culairement a la direction de l'avance. -3 - Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les dites parties an- térieures séparées sont constituées par des galets ou des billes retenus de préférence avec possibilité de tourner. Ces galets ou billes facilitent le déplacement transversal des parties antérieures des palpeurs au contact de leur repos sur le reste des palpeuw et/ou de la pièce; en outre, ces galets ou billes créent un contact ponctuel avec le dit repos ainsi qu'avec la pièce, toutefois en exerçant sur ce repos et cette pièce un impact atténué par rapport à celui provoqué par lune pointe. En outre et surtout, un galet ou une bille a, en toute position en tant que partie antérieu- re du palpeur, la même longueur. Ce dernier avantage revêt une importance particulière dans la mesure o le support des parties antérieures des palpeurs, notam- ment lorsque celles-ci sont réunies pour constituer une unité, peut permettre ou causer certaines variations de la position angulaire des dites parties antérieures. Avec les galets ou les billes, ces variations n'ont pas de répercussions même lorsque les galets ou billes ne peuvent tourner ou s'ils sont limités à des por- tions, par exemple s'ils sont remplacés par des mame- lons. Il serait cependant possible aussi de fixer la position angulaire des parties antérieures des palpeurs, par exemple par contact avec la pièce. Par exemple, l'unité mentionnéeplus haut formée par les parties antérieures des palpeurs réunies entre elles comme dit ci-dessus pourrait avoir la forme d'une cornière qui inclurait le bord de la pièce et serait appliquée élas- tiquement contre lui; sur cette cornière seraient disposés deux mamelons, pointes ou autres éléments ana- logues qui coopéreraient avec le dit guidage ou repos qui s'étend perpendiculairement à la direction de l'a- vance des palpeurs; l'angle entre les surfaces qui - 4 - forment entre elles le bord de la pièce ne subit généralement pas d'écarts importants. Pour conférer à la liaison des parties anté- rieures des palpeurs un support simple et approprié, mobile dans deux dimensions dans le plan perpendicu- laire au bord de la pièce, une caractéristique avan- tageuse de l'invention est constituée par le fait que cette liaison est supportée au moyen d'une tige montée à distance d'elle. de préférence sensiblement sur lae. bissectrice des surfaces de la pièce qui forment le bord de celle-ci, avec possibilité de basculer et, delréférence contre la force d'un res- sort, de coulisser longitudinalement. Ce support au moyen de la tige montée à distance avec possibilité de basculer assure aux parties anté- rieures des palpeurs reliées entre elles une mobilité dans deux dimensions towut en conservant sensiblement la même position angulaire. Cela résulte des conditions existantes s la positinn angulaire des surfaces formant entre elles le bord de la pièce reste assez égale ron seulement relativement entre elles comme déjà men- tionné, mais aussi relativement à la pièce; c'est pratiquement seulement la position du bord de celle-ci qui est soumise a des écarts. Les parties arrière des palpeurs comportent des tiges qui peuvent être avancées de préférence pneumati- quement; lorsque les conditions de place l'exigent, des renvois basculants peuvent être prévus à l'extré- mité antérieure de ces tiges. Dans cette forme d'exécu- tion:La partie arrière d'un palpeur considéré constitue aussi une commande appropriée du déplacement transver- sal de la partie antérieure de l'autre palpeur du même dispositif, notamment en coopération avec la force du ressort disposé dans le support dont il a été ques- tion Dous haut. Pour opérer le relèvement de la position d'un bord rentrant d'une pièce on fera en sorte, pour des raisons de place ainsi que de simplification, que la partie antérieure de l'un des palpeurs et la butée associée à celle-ci constitue un organe compact, c'est-à-dire peu encombrant. Il est alors particu- lièrement simple que cet organe compact se présente sous forme d'un galet ou d'une bille, l'un ou l'autre étant de préférence monté par l'intermédiaire d'un ressort en spirale. Le dessin annexé auquel la description d'exemples d'exécution de l'invention va maintenant se référer illustre aux figures 1 à 7 des coupes d'un bord de pièce et d'un dispositif conçu pour relever la posi- tion de ce bord, c'est-à-dire pour déterminer cette position. Les dispositifs représentés au dessin sont fi- xés par exemple chacun avec une série d'autres dispo- sitifs de même nature sur un châssis de mesure (non représenté au dessin) que l'on dispose, par exemple lors de l'assemblage d'un véhicule automobile, à pro- ximité de ''ouverture destinée à recevoir une portière. afin de vérifier les bords de cette ouverture dans l'optique d'assurer une bonne assise pour la portière. On voit à la fig.1 un étrier orthogonal 1 qui est fixé rigidement au châssis de mesure et qui, dans deux douilles de blocage 2, porte deux palpeurs 3. Ces derniers sont, de façon connue en soi, composés chacun d'un cylindre ou vérin 4 dans lequel peut cou- lisser pneumatiquement un piston 5 dont la position dans les cylindres 4 peut être mesurée au moyen d'un systlme électronique également connu en soi. Conformément à l'invention, l'extrémité de chaque tige de piston 5 est munie d'ur plaquette 6 disposée dans un plan perpendiculaire à la direction de l'avance de la tige 5, et il est prévu au contact de chacune de ces plaquettes une bille 7 qui constitue l'extrémité antérieure de chaque palpeur 3. Les deux billes 7 sont retenues dans une cage 8 égalemer. orthogonale com- mune aux deux billes. Cette cage est fixée, par un -6 - manchon 9, à une tige creuse 10 montée dans l'angle de l'étrier 1 avec possibilité de basculer et de coulisser dans le sens longitudinal de cette tige. Pour retenir cette tige 10 l'étrier 1 présente une percée Il dont la largeur, mesurée perpendiculairement au plan du dessin, est sensiblement égale au diamètre de la tige creuse 10 tandis que mesurée dans le plan du dessin cette percée estui peu plus grande que le dit diamètre, de sorte que cette percée permet à la ti de.décrire un basculement limité autour d'un axe 12 qui traverse la percée 11 perpendiculairement au plan du dessin. Sur cet axe est montée la tige creuse 13 par un trou oblong 13 qui lui confère la possibilité de coulisser dans le sens longitudinal de la tige creuse 10. Dans cette dernière est logé un ressort de trac- tion 14 accroché d'une part à l'axe 12, d'autre part a une goupille 15 qui fixe le manchon 9 à la tige 10. Grs.ce à ce ressort 14 les billes 7 sont, par l'inter- médiaire de la cage 8, maintenues au contact des plaquettes 6. Lorsque les cylindres 4 reçoivent une pression pneumatique les billes 7 s'avsnent jusqu'à venir au contact des deux surfaces 17 et 18 de la pièce qui font suite au bord 16 de celle-ci de part et d'autre de ce bord. Cette avancée des billes 7 provoque l'allongement du ressort de tractinn 14. Les palpeurs 3 sont perpen- diculaires chacun à lVune de ces surfaces 17,18, tan- dis que leurs plaquettes 6 sont parallèles chacune à l'une de celles-ci. Si le bord 16 coincide avec la bissectrice entre les palpeurs 3, les billes 7 rencontrent simultanément les surfaces 17 et 18. se Si par contre le bord 16 trouve a gauche de cette bissectrice, c'est-àdire au-dessus de celle-ci, ce sera d'abord la bille supérieure qui rencontrera la surface 17, puis la bille inférieure, ou bille de droi- te, rencontrera la surfeel8. Dans l'intervalle de 7 - temps qui s'écoule entre ces deux contacts la bille supérieure n'est plus déplacée dans la direction de son avance, mais perpendiculairement à celle-ci entre la surface 17 et la plaquette 6 parallèle à celle-ci. Si par contre le bord 16 se trouve à droite de la dite bissectrice, c'està-dire au-dessous de celle-ci, ce sera d'abord la bille inférieure qui ren- contrera la surface 18 et qui ensuite sera déplacée latéralement. En position de fin de course l'une des billes, du fait de son entrée en contact avec la surface 17 ou 18, maintient l'autre bille à une distance du sommet du bord 16 qui est fonction de la forme de la cage 8 et qui, dans l'exemple selon la fig.1, est égale pour les deux billes. Car la position angulaire de'la cage 8 est, par la tige 10, maintenue rigidement et, du fait de la longueur du rayon de basculement de cette tige, cette positinn angulaire est sensiblement invariable et telle que prescrite, cependant que la position angulaire des surfaces 17 et 18 reste, quels que soient les écarts du bord 16, assez égale, de sorte que la cage 8 est dans l'ensemble disposée tou- jours symétriquement au-dessus de la zone de rencontre des surfaces 17 et 18 formée par le bord 16. La disposition illustrée à la fig.2 se distingue de celle selon la fig.1 par le fait que le bord de la pièce forme Un angle aigu et qu'en conséquence les palpeurs forment entre eux un angle obtus. Ici encore la cage à billes est orthogonale. La disposition selon la fig.3 illustre le relèvement de la position d'un bord rabattu. Dans cet exemple, selon les définitions conformes à l'invention, le chant 19 du bord rabattu est assimilé à l'une des surfaces de la pièce, tandis que la zone de raccordement entre cette surface et l'autre surface 20 de la pièce consti- tue le bord 21. Etant donné que la surface 19 de la pièce est trop étroite et éventuellement aussi trop -8- arrondie pour pouvoir offrir à la bille 7 un point de mesure exact, on a ajouté dans la partie antérieure du palpeur correspondant à cette bille et mobile transversalement un disque ou listel 22. Les fig.4 et 5 représentent le relèvement de la position d'un bord rentrant. Dans ces exemples les parties antérieures mobiles des deux palpeurs sont devenues une pièce 29 (fig.4) ou 30 (fig.5) qui est plus compacte que la cage à billes 8 et qui vient se placer dans l'angle formé entre les surfaces 25 et 26 (fig.4) ou 27 et 28 (fig.5) qui constituent le bord rentrant 23 (fig.4) ou 24 (fig.5) de la pièce dont la position du bord est à relever. La pièce 29 ou 30 vient donc heurter les dites surfaces. La piéce 29 se présentêous forme d'un bloc dont le contour extérieur a une forme adaitée à celle de l'angle inclus entre les deux surfaces 25 et 26 I elle est maintenue de la même manière que la cage à billes 8. La pièce 30 est un galet ou une bille; elle est montée par l'intermédiaire d'un ressort en spirale 31 sur un axe fixe 32 supporté par un flasque 33 solidaire du chassis de mesure. Les fig.6 et 7 montrent comment, pour des raisons de place et/ou d'entretien, l'un des deux palpeurs a été dévié, sur la fig.6 dans le cas d'un bord saillant, sur la fig.7 dans le cas d'un bord rentrant. Le renvoi est assuré au moyen d'un levier basculant 34 (fig.6) ou (fig.7) à l'extrémité antérieure duquel se trouve à nouveau une plaquette de contact 36 (fig.6) ou 37 (fip.7) pour une bille ou un galet. Cette plaquette est orientée parallèlement à la surface concernée de la pièce dont la position du bord est à relever I elle est avancée sensiblement perpendiculairement à cette sur- face. Pour assurer le contact de l'extrémité arrière de ce levier au reste du palpeur il y a possibilité de prévoir soit une bille 39 au contact d'une plaquette 38 (fig.6), soit qu'une pointe 41 du palpeur touche une plaquette 40 du levier basculant 35 (fig.7). r 9 - REVENDICATIONS 1. Dispositif de relèvement de position d'un bord compris entre deux surfaces, notamment d'un bord arrondi, d'une pièce à usiner, en particulier d'une pièce en tôle, ce dispositif comportant deux palpeurs disposés sur un chassis de mesure avec pos- sibilité d'gtre avancés en direction des deux surfaces, de préférence sensiblement perpendiculairement à celles-ci, la position de l'avance de ces palpeurs étant mesurable, ce dispositif étant remarquable en ce qu'au moins une partie antérieure (7; 7,22; 29, 30) des palpeurs (3) peut être déplacée en travers de la direction de l'avance du palpeur (3) considéré, au mo- yen d'unecommande (4,5) qui est limitée par rencontre d'une butée (7; 7, 22; 29, 30), associée (8) à la dite partie antérieure (7; 7,22; 29, 30) du palpeur (3), avec l'autre des deux surfaces (17,18; 19,20; 25,26 t 27,28) formant le bord (16; 19; 23; 24). 2. Dispositif selon la revendication 1, remar- quable en ce que les deux palpeurs ou les dites par- ties antérieures (7; 7,22; 29; 30) de ceux-ci sont reliés l'un à l'autre pour former une unité (7,8; 7,8, 22; 29; 30) qui est maintenue mobile dans deux dimensions dans un an sensiblement perpendiculaire au bord (16; 19; 23; 24) de la pièce, et en ce que l'un des palpeurs (3) constitue en même temps la dite butée (7; 7,22; 29; 30) pour l'autre palpeur (3), la commande de l'avance (4,5) de l'un des palpeurs (3) constituant en même temps la dite commande transversale pour la partie antérieure (7; 7,22; 29; 30) de l'autre palpeur (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, re- marouable en ce qu'il comporte des parties antérieures (7) séparées de la partie arrière (4,5,6) de chaque palpeur et pour lesquelles est prévu,. l'extrémité antérieure de cette partie arrière (4+,5,6) du palpeur, - 10 - un guidage ou repos (6) s'étendant perpendiculairement à la direction de l'avance du palpeur. E. Dispositif selon la revendication 3, remar- quable en ce que les dites parties antérieures sépa- rees sont constituées par des galets (30) ou des billes (7) retenues de préférence avec possibilité de tourner. , Dispositif selon l'une quelconque des reven- di-tlons 2 à 4, remarquable en ce que la liaison est supportée au moyen d'une tige (10) montée à distance d'elle, de préférence sensiblement sur la bissectrice des surfaces (17,18) de la pièce qui for- nent le bord (16) de celle-ci, avec possibilité de basculer et, de préférence contre la force d'un ressort (14), de coulisser longitudinalement. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, remarquable en ce que la par- tie arrière (4+,5,6) des palpeurs comporte des tiges (5) qui peuvent être avancées de préférence pneuma- tiquement et dont l'extrémité antérieure est évantuel- lement munie d'un renvoi articulé (34,35). 7. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 6, remarquable en ce que pour relever la position d'un bord rentrant (23;24) la partie a.térieure de l'mun des palpeurs et la butée associée à celle-ci forme, avec la partie antérieure de l'autre palpeur et la butée associée à celle-ci, un bloc compact (29;30). 8. Dispositif selon la revendication 7, remar- qua3le en ce que le bloc compact est contitué par tune bille ou un galet (30) monté de préférence par l'in- termédiaire d'un ressort en spirale (31).