Brevet FR2520104A1 — publié le 19830722

LA préaente nyentQn se Xi 4 p Qgte a un appareil de mesure pour V 8 $rfie K lea dimensiona li n irxe S des pièces mécaniquest avec un supportt Au foins un bras qui. est mobile par rapport au support le long d'une direction de mesure, un élément sensible associé au bras mobile pour toucher une pièce & vérifier, un transducteur de position avec deux éléments mobiles l'un par rapport & l'autre, l'un des deux éléments du transducteur étant couplé avec le bras mobile, le transducteur étant adapté pour produire un signal sensible à la dimension de la pièce vérifiée, et un dispositif de mise à zéro mécanique à vis et vis-écrou pour mettre à zéro le signal du transducteur, en ajustant la position de l'élément sensible par rapport au bras mo- bile ou la position mutuelle des deux éléments du trans- ducteur. On connaît déjà des appareils de mesure pour vé- rifier les dimensions linéaires des pièces mécaniques Ces appareils ont des dispositifs de mise à zéro mécaniques pour ajuster la position de l'élément sensible par rapport au bras mobile associé et/ou la position mutuelle des deux éléments du transducteur, de manière que le signal du trans- ducteur ait approximativement une valeur fixée à l'avance en coïncidence avec une dimension déterminée de la pièce- à vérifier. Un appareil de mesure de ce type est décrit dans le brevet US 1 928 457. On sait également que les opérations de mise à zéro sont très fréquentes et il importe, par conséquent, que les appareils de mesure soient équipés de dispositifs de mise & zéro mécaniques assurant des réglages faciles, rapides et stables Ces caractéristiques ne sont pas satis- faisantes dans les appareils connus. L'un des buts de la présente invention est de fournir un appareil de mesure équipé d'un dispositif de mise & zéro mécanique qui puisse être actionné facilement et rapidement et qu 9 g Xntisse de g ç 91 lageg tblet, jéye après un grand nombçe d'opérattong de gé 1 Ae, Ce but aiisi que d'autres, q Rut dey endront plug évidents dans la description déta Illée qui va suivre, sont atteints par un appareil de mesure du type décrit précédemment, car ractérisé en ce que le dispositif de mise à zéro comprend un élément d'insertion fileté, connu en soi, situé entre la vis et la vis-écrou, l'élément d'insertion fileté ayant au moins une bobine de friction pour assurer une mise-à zéro stable. Les dessins annexes montrent deux formes de réa- lisatim préférées de l'invention données à titre d'exem- ple anou limitatif, dessins dans lesquels: la Fig 1 est une vue en partie en coupe d'un appareil de mesure à tige, selon une première forme de réa Iisation de l'invention, pour vérifier le diamètre des trous des pièces mécaniques, convenant particulièrement pour vérifier de très petits diamètres, par exemple inférieurs d 15 ram; la Fig 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie de l'appareil de mesure à tige montré sur la Fig l, telle qu'on la voit selon la ligne II-I} de la Fig l; la Fig 3 est une vue à plus grande échelle d'une atre partie de l'appareil à tige de la Fig l, telle-qu'on la boit le long de la ligne III-III de la Fig -I; _ la Fig 4 est une vue longitudinale d'un élément d'insertion fileté, connu en soi, appliqué à un dispositif de mise à zéro de l'appareil de mesure à tige montré sur les-Fig 1 à 3; la Fig 5 est une vue de côté de l'élément d'in- sertion fileté montré sur la Fig 4; la Fig 6 est une vue en partie en coupe d'un appareil de mesure à& tige selon une autre forme de réalisa- tion préférée de l'invention, pour vérifier le diamètre des trous des pièces mécaniques convenant particulièrement pour vérifier des diamètres de grande dimension, par exemple supérieurs à 100 qn; la Fig 7 est une vue en élévation de l'appareil de mesure à tige montré sur la Fig,6, selon une direction perpendiculaire à la direction de projection de la Fig 6; et la Fig 8 est une vue en partie en coupe à plus grande échelle d'un détail de l'appareil à tige montré sur les Fig 6 et 7. Les Fig 1 à 3 montrent un appareil de mesure à tige convenant pour des applications sur des machines trans- fert L'appareil de mesure, qui est monté sur un coulis- seau mobile, non représenté, comprend une embase supérieu- re 1 avec laquelle est couplé un support 2 qui supporte, au moyen de deux portions 3 et 4, deux bras mobiles 5 et 6 Les portions 3 et 4 ont deux sections de plus petite épaisseur, flexibles élastiquement, qui définissent deux axes de rotation pour les bras 5 et 6. Entre les bras 5 et 6 est placé un ressort de compression 7 qui agit pour séparer les bras 5 et 6. Dans un trou 8 du bras 5 est situé un élément de support 9 qui reçoit les enroulements d'un transducteur inductif 10 du type transformateur différentiel Le trans- ducteur 10 comprend un second élément de support consis- tant en une tige de support 11 portant un noyau magnéti- que, non représenté sur les dessins, mobile à l'intérieur des enroulements logés à l'intérieur de l'élément de sup- port 9. La tige 11 est fixée à une vis ayant la forme d'un cylindre fileté 12 couplé, au moyen d'une pièce d'inser- tion filetée 13, montrée sur les figures 4 et 5, avec une vis-écrou 14 obtenue dans un élément qui consiste en un manchon 15 logé dans un trou 16 du bras 6. L'élément de support 9 et le manchon 15 sont brasés aux bras 5 et 6 respectivement A l'élément de support 9 et au manchon 15 sont fixées les extrémités d'un joint en caoutchouc souple ayant la forme 'd'un 25201 04 soufflet 17, Les bras 5 et 6 ont deux aut Xes yisécçoue, c'estr-àrdire les trous filetés 18 et 19 dans lesquels sont logées deux vis 20 et 21, Entre les vis 20 et 21 et lea fi letages des trous 18 et 19 sont placées deux pièceg d'in- sertion filetées 13 ', 13 ", semblables à la pièce d'inser- tion filetée 13 représentée aux Fig 4 et 5. Les têtes des vis 20 et 21 agissent comme des dispositifs de limitation, en ce qu'elles peuvent buter contre les surfaces d'arrêt définies par la paroi inté- rieure d'une enveloppe de protection cylindrique 22 fixée à I-'embase. L'enveloppe 22 a un fond percé 23 auquel est fixée une bride 24 d'un manchon de protection 25. Aux extrémités inférieures des bras 5 et 6 sont fixés deux prolongements 26 et 27 qui portent à leurs ex- trémités deux palpeurs 28 et 29 traversant les trous 30 et 31 du manchon 25 pour toucher deux points diamétralement opposés du trou de la pièce que l'on veut vérifier - Un câble 32 raccorde le transducteur 10 à une uni- té d'alimentation et de détection non représentée. La mise au zéro mécanique de l'appareil de mesure à tige est exécutée en réglant, au moyen d'un tournevis qui traverse un trou 33 dans l'enveloppe 22, la position axiale du cylindre 12 qui porte la tige 11 et le noyau magnétique du transducteur 10, de telle sorte que le si- gnal de sortie du transducteur atteint approximativement la valeur zéro quand les palpeurs 28 et 29 touchent en des points diamétralement opposés, la surface d'un trou d'un diamètre égal à la valeur nominale On peut alors exécuter une mise à zéro électrique, au moyen d'un potentiomètre non représenté, afin d'amener le signal du transducteur 10 exactement à la valeur zéro. L'importance de la course que parcourent les pal- peurs 28 et 29 en partant de leur état de repos jusqu'à l'état de mise à zéro peut être réglée en réglant les vis et'21 au moyen d'un tournevis inséré à travers les trous 34 et 35 de l'enveloppe 22. Lee piècea d'insetion feletéeg 13, 13 ', 13 " sont d'un type connu en soi et ont la foqme d'un ressort en acier & deux filets concentr$ques extr Xmement précis, un filet extérieur et un filet intérieur, adaptés pour coopérer avec une vis-écrou et une vis De plus, les pièces d'insertion filetées 13, 13 ', 13 " ont au moins une bobine hexagonale 36 qui en agissant contre les filetages de la vis et de la vis-écrou fait en sorte que les réglages du transducteur 10 ou des vis 20 et 21 sont stables. Les pièces d'insertion filetées élastiques con- venant pour l'application selon l'invention sont des pièces, d'insertion du type frein de vis "Heli-coil" (marque dépo- sée) distribuées en Italie par la Société Celada Fasteners S.p A de Milan. ' Les Fig 6 et 7 montrent un appareil de mesure à tige appliqué à la main, avec une poignée 37, couplé avec une bague de support 38 qui supporte aussi une enveloppe de protection 39 avec un manchon 40 Avec la bague 38 est aussi relié un jeu de bras, partiellement représenté sur la Fig 6, en partie en élévation et en partie en coupe, comprenant un élément à deux bras mobiles 41 et 42 obtenus d'une seule pièce de tôle façonnée et poinçonnée Un jeu de bras semblable à celui montré sur la Fig 6 est décrit dans le brevet US 4 348 814. Deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre 43 et 44 d'un transducteur de position sont fixés à des bras mobiles 41 et 42 Le transducteur de position est raccordé au moyen d'un câble 45 à une unité d'alimentation et de détection, non représentée Un ressort de compression 46 placé entre les bras 41 et 42 agit pour séparer ces der- niers. Les bras 41 et 42 ont des sections transversales en forme de C et des pattes d'extrémité repliées 47 et 48. Des petits cylindres 49 et 50, qui sont brasés aux bras 41 et 42, sont insérés'à travers des trous formés dans les côtés centraux des sectionsen forme de C des bras 41 et 42 et dans les pattes 47 et 48, Leq cylindge 4 49 et 59 Qnt une vig'écrou ou giletage intérieur qui coopèe d'insertion filetée 13 montrée sur les figures 4 et 5, - avec des vis consistant en des tiges filetées 53 et 54 des prolongements 55 et 56 comprenant des portions 57 et- 58 qui sont perpendiculaires aux tiges 53 et 54 Les por- tions 57 et 58 ont des trous filetés 59 formant des vis- écrous pour coopérer, au moyen de pièces d'insertion fi- letées 60 semblables à_ la pièce d'insertion filetée 13 montrée sur les figures 4 et 5, avec les éléments sensi- bles 61 et 62 qui traversent les trous 63 et 64 du manchon Les éléments sensibles 61 et 62 sont pratiquement mo biles dans une direction radiale, perpendiculairement à l'axe longitudinal géométrique de l'appareil de mesure à tige et aux portions 57 et 58. L'un des éléments sensibles 61 est montré en dé- tail sur la Fig 8 L'élément 61 comprend une première por- ti on, par exemple une vis ou une tige filetée 65 en acier, et une seconde portion, par exemple un corps de palpeur 66 en matière frittée, comme du carbure Le corps 66 comprend un capuchon terminal 67 qui définit le palpeur proprement dit, une tête hexagonale 68 et une tige 69 qui est brasée dans un trou 70 de la tige filetée 65. En vue d'adapter l'appareil de mesure à tige pour vérifier des trous de diamètre différent, il est néces- saire d'utiliser un manchon 40 d'un diamètre extérieur convenable et des éléments sensibles 61 et-62 d'une lon- gueur appropriée (ils peuvent être obtenus en coupant convenablement les tiges 65 de pièces semi-finies) et d'exécuter-la mise à zéro de l'appareil de mesure à tige. Les opérations de mise à zéro sont exécutées en réglant la position des éléments sensibles 61 et 62 dans la direc- tion de la mesure en utilisant une clef pour tourner les têtes hexagonales 68 et en tournant les prolongements 55 et 56 en même temps que les éléments sensibles 61 et 62 autoug de l',axe géométrique des ti'ge 53 et 54, La seconn de opératîon, qui est exécutée en util Wsant une clef qui peut coopérer avec les portions 71 et 72 des tiges 53 et 54, sert, à disposer les éléments sensibles 61 et 62 dans une direction diamétrale du trou à vérifier. Les dimensions des pièces d'insertion filetées 52 et 60 et celles des pièces filetées avec lesquelles elles coopèrent sont choisies de manière que le couple nécessaire pour le réglage des éléments-sensibles 61 et 62, soit inférieur à celui qui est nécessaire pour le ré- glage des prolongements 55 et 56. La structure des éléments sensibles montrés sur la Fig 8 est particulièrement avantageuse du fait que les- têtes hexagonales 68 peuvent être faites en une matière extrêmement résistante, empêchant ainsi leur déformation, même si les dimensions des têtes sont très petites et si des réglages répétés sont exécutés En même temps, il est possible de fabriquer les tiges 65 en une matière plus tendre par rapport à celle des têtes 68, en permettant ainsi au filetage des tiges 65 d'être suffisamment précis pour. assurer une concordance avec les pièces d'insertion filetées et en permettant aussi de couper les tiges-65 pour les adapter de manière à vérifier des diamètres différents. Un autre avantage des dispositifs de mise à zéro décrits ci-dessus, en dehors de la simplicité, de la rapi- dité et de la stabilité des réglages, consiste en des di- mensions hors tout plus petites. Il est évident que les mêmes dispositifs de mise à zéro ou des dispositifs de mise à zéro semblables peu- vent s'appliquer à ces appareils de mesure à un seul bras mobile et à un élément sensible associé. REVENDICATIONS 1 Appareil de mesure pour vér fier les diren- sions linéaires de pièces mécaniquesr comprenant un support ( 2, 38), au moins un bras ( 5, 6; 41, 42) qui est mobile par rapport au support ( 2, 38), le long d'une direction de -mesure, un élément sensible ( 28,29; 61, 62) associé au bras mobile ( 5,6; 41, 42) pour toucher une pièce à vérifier, un transducteur de position ( 10) avec deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre ( 9, 11; 43, 44), l'un ( 11) des deux éléments du transducteur ( 9, 11; 43, 44) étant couplé avec l e bras mobile ( 5,6; 41, 42), le transducteur étant adapté pour produire un signal en réponse à la dimension de la pièce vérifiée, et un dispositif de mise à zéro mé- canique à vis et vis-écrou pour mettre à zéro le signal du transducteur ( 10), en réglant la position de l'élément sen- sible ( 61, 62) par rapport au bras mobile-( 41, 42) ou la position relative des deux éléments ( 9,11) du transducteur caractérisé en ce que le dispositif de mise à zéro com- prend un élément d'insertion fileté ( 13; 52;'60), connu en soi, situé entre la vis ( 12; 53; 54) et la vis-écrou ( 14, 49, 50; 59), l'élément d'insertion fileté ( 13; 52; ) ayant au moins une bobine de friction ( 36) pour assu- rer une mise à zéro stable. 2 Appareil suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite pièce d'insertion filetée ( 13; 52; 60), connue en soi, comprend un ressort en acier à deux filetages concentriques, un filetage extérieur et un filetage intérieur,le 'ressort en acier ccaprenant ladite bobine de friction ( 36), la bobine de friction ayant une forme polygonale. 3 Appareil suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de mise à zéro est prévu pour régler la position de l'élément sensible ( 61,62), carac- térisé en ce que l'élément sensible ( 61,62) comprend une première portion ( 65)-qui est couplée avec le bras mobi- le ( 41,42) au moyen desdites vis, vis-écrou' ( 59) et pièce d'insertion filetée ( 60), et une seconde portion ( 66) faite d'une matièXre considérahlement plus dure que celle de la première portion L 65) etcomprenint un palpeur d'extrémité ( 67) adapté pour toucher la pièce à vérifier et une pièce ( 68) pour permettre le réglage de l'élément sensible ( 61, 62) au moyen d'une clef ou autre outil. 4 Appareil suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que ladite première portion ( 65) est en acier et ladite seconde portion 466) en une matière frittée, telle que du carbure, et est fixée à la première portion à 1 _ ( 65) par brasage. Appareil suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que la seconde portion ( 66) a la forme d'une tête hexagonale ( 68). 6 Appareil suivant l'une quelconque des reven- dilations 3 à 5 pour vérifier des dimensions diamétrales, caractérisé en ce qu'il comprend un prolongement ( 55,56) pour raccorder l'élément sensible ( 61,62) au bras mobile ( 41,42), l'élément sensible ( 61,62) s'étendant pratique- ment le long de ladite direction de mesure et le prolon- gement ( 55,56) comprenant une portion ( 57,58) qui s'étend pratiquement dans une direction perpendiculaire à la direc- tion de mesure, ledit dispositif de mise à zéro étant associé à l'élément sensible ( 61,62) au prolongement ( 55, 56) pour régler la position de l'élément sensible ( 61, 62) le long de la direction de mesure, l'appareil compre- nant un second dispositif de mise à zéro avec vis ( 53,54), vis-écrou ( 49, 50) et pièce d'insertion filetée ( 52), le second dispositif de mise à zéro étant associé au prolon- gement ( 55,56) et au bras mobile ( 41, 42) pour régler la position angulaire de l'élément sensible ( 61,62) et ali- gner l'élément sensible ( 61,62) le long d'une direction diamétrale de la pièce à vérifier. 7 Appareil suivant la revendication 6, caractéri- sé en ce que le second dispositif de mise à zéro exige un couple -de réglage plus grand que celui qui est exigé par le dispositif de mise à zéro associé à l'élément sensible ( 61,62) et Au pol Qngeent ( 5556,. 8 Appareil guiyvnt l'une deh Kevendic Atig Qng 1 ou 2, dans lequel le dispositif de m X'e à zéro est prévu pour régler la position relative des deux éléments ( 9, 11) du transducteur ( 10),caractérisé en ce qu'il comprend une vis, une vis-écrou et une pièce d'insertion filetée additionnelles, avec au moins une bobine de friction ( 36), le dispositif additionnel comprenant une autre vis ( 20,21), une autre vis-écrou ( 18, 19) et une autre pièce d'insertion filetée ( 13 ',13 "), l'autre vis ( 20, 21) étant fixée au bras mobile ( 5,6) à travers l'autre pièce d'in- sertion filetée ( 13 ',13 ") et l'autre vis-écrou ( 18,19) et agissant comme élément de butée réglable pour régler la course du bras mobile ( 5,6). 9 Appareil suivant la revendication 8, caracté- risé en ce que l'un des deux éléments du transducteur comprend un support ( 9) avec des enroulements électriques et l'autre élément du transducteur comprend un second support ( 11) avec un noyau magnétique, le dispositif de remise à zéro permettant le réglage de la position des deux éléments du transducteur ( 9,11) étant associé au second support ( 11). Appareil suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras mobile ( 41,42) est défini par un élément obtenu par formage et emboutissa- ge d'une tôle, l'élément étant fixé audit support ( 38) et en ce que le bras mobile ( 41,42) définit un trou, l'appareil comprenant un élément tubulaire ( 49,50) inséré dans ledit trou et brasé au bras mobile ( 41,42),1 'élé- ment tubulaire ( 49,50) étant couplé à l'élément sensible ( 61), 62) et au dispositif de mise à zéro.