Brevet FR2506991A1 — publié le 19821203

DISPOSITIF DE COMMANDE INCORPORE A UNE MACHINE A MESURER LES COORDONNEES La présente invention concerne un dispositif de commande incorporé à une machine à mesurer les coordonnées pour assurer le déplacement d'une douille ou support tubulaire dans une direction Z, dispositif qui comporte une broche filetée sur laquelle est montée une, pièce formant écrou immobilisée en rotation par rapport à la douille. Dans les machines à mesurer les coordonnées connues, la douille, en tant que support de la tête de mesure est déplaçable dans les directions horizontales X et Y ainsi que dans la direction verticale Z au-dessus d'une table de mesure. La broche filetée entraidée par un moteur-est destinée à assurer le soulèvement et l'abaissement (direction Z) de la douille. Un faux-rond de la broche filetée est transmis, par l'intermédiaire de la douille, à la tête de mesure, ce qui est défavorable. Le faux-rond peut, il est vrai, être maintenu faible par une fabrication précise rappropriée de la broche filetée, mais il ne peut pas être entièrement évité. Dans le cas d'une zone de mesure en direction Z de jusqu'à environ 1 m, il est possible de maintenir le faux-rond suffisamment faible pour que son influence sur la tête de mesure soit négligeable.En revanche, avec une zone de mesure en direction Z de, plus de 1 m, le faux-rond inévitable agit de façon notable sur le déplacement de la tête de mesure. L'invention a pour objet de créer un dispositif du type mentionné au début du présent préambule, dans lequel un faux-rond de la broche filetée n'est pas transmis à la douille. A cet effet, suivant l'invention, dans un dispositif de commande du type mentionné ci-dessus, la pièce formant écrou présente une portée supérieure, la douille repose sur cette portée par une surface d'appui par l'intermédiaire d'éléments de roulement, et ces éléments de roulement donnent à ladite surface d'appui une liberté de déplacement radiale par rapport à l'axe de rotation de la broche filetée. Certes, avec cette disposition, la pièce formant écrou suit un faux-rond éventuel de la broche filetée, mais ce faux-rond n'est pas transmis de la, pièce formant écrou à la douille. En effet, la portée de la pièce formant écrou est déplaçable dans le plan horizontal, par l'intermédiaire des éléments de roulement, par rapport à la surface d'appui de la douille. La rigidité de la douille par rapport à la pièce formant écrou en direction Z n'est pas affectée par la mobilité dans le plan horizontal. Pour fixer la douille en direction Z par rapport à la pièce formant écrou, tant lors du soulèvement que lors de l'abaissement de celle-ci, suivant ijnp. forme d'evdoution prdfArde de l'invention, une portée inférieure est formée sur la pièce formant l'écrou et, entre cette portée et une autre portée liée à la douille, sont montés d'autres éléments de roulement. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse de l'invention, pour éviter un jeu axial entre la pièce formant écrou et la douille, les surfaces d'appui sont espacées au moyen d'une bague d'écartement, qui serre les surfaces d'appui contre les éléments de roulement et ceux-ci contre les portées. La douille est montée sur la machine à mesurer de telle manière qu'elle ne puisse pas tourner autour de l'axe Z. Pour immobiliser en rotation de façon correspondante la pièce formant écrou, suivant un autre perfectionnement de l'invention, des chevilles sont prévues entre la douille et la pièce formant écrou. De préférence, ces chevilles sont munies d'un élément d'amortissement. La liberté de déplacement horizontal possible entre la, pièce formant écrou et la douille n'a besoin que d'être aussi grande que le faux-rond de la broche filetée particulière utilisée. Un jeu notablement plus grand pourrait conduire à un élargissement de la douille. Pour l'éviter, il est prévu des goupilles de limitation réglables. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution. Sur ces dessins La Figure 1 représente en coupe un dispositif de commande de douille pour la direction Z, et La Figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne II-II de la Figure 1, à plus grande échelle. Un bottier 1 est fixé à un chariot non représenté d'une machine à mesurer les coordonées. Sur le bottier 1 est montée, par l'intermédiaire de paliers axiaux-radiaux à rouleaux cylindriques 2, une broche filetée 3. Pour assurer l'entratnement de la broche filetée 3, il est prévu une roue dentée 5 accouplée avec un pignon 4. Le pignon 4 est entraîné par un moteur non représenté. La broche filetée 3 pend librement dans le bottier 1. Une pièce formant écrou 6 est montée sur elle. A son extrémité inférieure, la broche filetée 3 est munie d'une rondelle d'arrêt 7. La longueur de la broche filetée 3 est, par exemple, de 1,5 m. La pièce formant écrou 6 présente à sa périphérie un collier de positionnement 8, qui forme une portée supérieure 9 et une portée inférieure 10. Près des portées 9 et 10 sont disposées des cages à billes rainurées radiales il et 12 contenant des billes 13. Les billes 13 reposent, les unes sur la portée 9, les autres sur la portée 10. Ces portées 9, 10 sont trempées. Une douille ou support tubulaire 14, qui porte, à son extrémité inférieure, une tête de mesure non représentée, est fixée à un logement d'écrou 15. La douille 14 est montée sur le boitier 1 de manière à pouvoir se déplacer dans la direction Z, mais sans pouvoir tourner autour de l'axe Z. Le logement d'écrou 15 est emboîté dans la douille 14. A l'extrémité inférieure du logement d'écrou 15 est fixée une plaque annulaire inférieure 16,qui forme une surface d'appui 17 pour les billes 13 de la cage 12. Sur la plaque annulaire 16 est vissée une bague d'écartement 18. Sur celle-ci est vissée une plaque annulaire supérieure 19. La plaque annulaire supérieure 19 forme une surface d'appui 20 pour les billes 13 de la cage 11. ! bague d'écartement 18 est dimensionnée et fixée de telle manière que les plaques annulaires 16 et 19 exercent une précompression sur les billes 13, de sorte que la douille 14 est liée à la pièce formant écrou 6 axialement sans jeu. Entre les plaques annulaires 16, 19 ainsi que la bague d'écartement 18, d'une part, et la pièce formant écrou 6 ainsi que le collier de positionnement 8, d'autre part, est ménagé un jeu 21 un peu plus grand que le faux-rond maximal de la broche filetée 3 à prévoir. Dans la bague d'écartement 18 sont vissées, radialement par rapport à la pièce formant écrou 6, quatre goupilles de limitation 22. Au moyen de ces goupilles de limitation 22, on peut régler la liberté de déplacement du collier da positionnement 8 dans la bague d'écartement 18. Ce réglage s'effectue de telle manière que la liberté de déplacemeni soit juste aussi grande que le faux-rond effectif de la broche filetée 3 particulière utilisée. Dans le collier de positionnement 8 sont vissées quatre chevilles 23, dont les têtes sont engagées dans des perçages de la bague d'écartement 18. Les têtes des chevilles 23 sont entourées d'anneaux d'amortissement 24. Les chevilles 23 permettent , d'une part, un déplacement horizontal de la pièce formant écrou 6 par rapport à la douille 14 sous l'effet d'un faux-rond. D'autre part, elles immobilisent en rotation la pièce formant écrou 6 par rapport à la douille 14. Le mode de fonctionnement du dispositif de commande décrit est essentiellement le suivant Lorsque la broche filetée 3 tourne, la pièce formant écrou 6 est déplacé sur cette broche vers le haut ou vers le bas selon le sens de rotation. Par l'intermédiaire du collier de positionnement 8, des billes 13, des plaques annulaires 16, 19 et du logement d'écrou 15, la douille 14 est entraînée sans jeu. Elle empêche, par l'intermédiaire des chevilles 23, une rotation de la pièce formant écrou 6. Un faux-rond de la broche filetée 3 entraîne un déplacement de la pièce formant écrou 6 dans les directions X et/ou Y. Par l'intermédiaire des billes 13, ce déplacement est absorbé par le jeu 21, de sorte que les plaques annulaires 16,19 et, par conséquent, la douille 14, ne suivent pas ce déplacement. Grace au logement d'écrou 15 emboîté dans la douille 14 et à la disposition du montage de la pièce formant écrou 6 dans la partie inférieure du logement d'écrou 15, la suspension de la douille 14 est décalée jusqu'au voisinage de son centre de gravité. Ainsi, le système ne tend pas à osciller dans le plan X-Y. Du reste, de telles oscillations seraient amorties par la présence des anneaux d'amortissement 24 dans les perçages de la bague d'écartement 18. REVENDICATIONS 1. CiOpusitif de commande incorporé à u..e machine d i"oslirer les coordonnées pour assurer le déplacement d'une douille ou support tubulaire dans une direction Z, dispositif qui comporte une broche filetée sur laquelle est montée une pièce formant écrou immobilisée en rotation par rapport à la douille, caractérisé en ce que la pièce formant écrou (6) présente une portée supérieure (9), en ce que la douille (14) repose par une surface d'appui (20), par l'intermédiaire d'éléments de roulement (13), sur ladite portée (9), et en ce que lesdits éléments de roulement (12, 13) donnent une liberté de déplacement à la surface d'appui (20) radialement par rapport à l'axe de rotation de la broche filetée (3). 2. Dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une portée inférieure (10) est formée sur la pièce formant écrou (6), et en ce qu'entre cette portée (10) et une autre surface d'appui (16) liée à la douille (14) sont montés d'autres éléments de roulement (13, 12). 3. Dispositif de commande suivant la revendication 2,caractérisé en ce que les surfaces d'appui (17, 20) sont espacées au. moyen d'une bague. d'écartement (18), qui serre les surfaces -d'appui (17, 20) contre les éléments de roulement (13) et ceux-ci contre les portées (9, 10). 4. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la pièce formant écrou (6) un collier (8), sur lequel sont formées les portées (9, 1C), tandis que les surfaces d'appui (17,20)sont formées par des plaques annulaires (16,19) entre lesquelles est disposée la bague d'écartement (18). 5. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre la douille (14) et la pièce formant écrou (6) sont prévues des chevilles (23) destinées à immobiliser en rotation la pièce formant écrou (6) par rapport à la douille (14). 6. Dispositif de commande suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les chevilles (23) sont munies d'éléments d'amortissement (24). 7. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour limiter la liberté de déplacement radial (21), il est prévu des goupilles de limitation (22). 8. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de roulement sont des billes (13) montées dans un cage à billes rainurées de palier radial (11, 12). 9. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce formant écrou (6) est montée dans la partie inférieure d'un logement d'écrou (15) emboîté dans la douille (14).