Brevet FR2524631A1 — publié le 19831007

La présente invention a essentiellement pour objet un procédé d'étalonnage automatique d'un appareil de mesure du diamètre des alésages, orifices ou analogues de pièces diverses. Elle vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connatt déjà des appareils pour mesurer des alésages avec une précision deua micron. Ces appareils comprennent essentiellement un tampon pneumatique alimenté en air comprimé par l'intermédiaire d'une chambre qui comporte une membrane dont les déplacements sont détectés par un capteur inductif relié à des moyens d'enregistrement et d'affichage numérique par exemple, de la mesure du diamètre de l'alésage. Plus précisément, pour effectuer la mesure, l'alésage de la pièce à contrôler est emmanché sur le tampon pneumatique et la pression régnant dans la chambre dépend du Jeu entre la pièce à mesurer et le diamètre du tampon. La lecture de cette pression mesurée par le déplacement du capteur inductif en appui sur la membrane donne dcnc directement le diamètre de l'alésage. Toutefois, la plupart des éléments ci-dessus, et notamment le capteur, la membrane, et l'appareillage d'enregistrement et d'affichage sont la plupart du temps dans une atmosphère qui peut évoluer différemment au cours du temps, en particulier du point de vue de la température. I1 en résulte des dérives propres à chaque élément, ce qui, compte tel de la précision requise, perturbe la mesure, de sorte qu'il est indispensable de temps en temps, de T4-étalonner l'appareillage à l'aide d'une bague-étalon introduite à la main sur le tampon pneumatique. Ce faisant, on peut ainsi rétablir la mesure vraie en agissant par exemple sur un potentiomètre de correction. Cette opération manuelle de ré-étalonnage ne peut évidemment être effectuée qu'après un certain intervalle de temps, c'est-à-dire après avoir mesuré un certain nombre d'alésages, car, comme on le comprend, il ne serait pas concevable de réaliser manuellement un étalonnage avant chaque mesure. I1 en résulte qu'au total, ces opérations de réétalonnage, telles qu'elles étaient effectuées jueql'àmJhtenant augmentent le cotit du contrôle, exigent une intervention manuelle, et surtout n'éliminent pas les risques d'erreur de mesure d'une pièce à l'autre. Aussi, la présente invention a pour but de remédier notamment aux inconvénients ci-dessus, en proposant un nouveau procédé et dispositif d'étalonnage qui permet de ré-étalonner automatiquement l'appareil avant chaque mesure de sorte que la mesure demeure exacte en toutes circonstances pour chaque pièce à contrôler, et ce sans intervention manuelle, donc sans impliquer un coût de con trôle quelconque. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'étalonnage automatique d'un appareil de mesure des alésages, orifices ou analogues de pièces diverses et du type consistant à positionner une bague-étalon sur un tampon pneumatique en vue d'étalonner l'appareillage de mesure de l'alésage et à emmancher ensuite à la place de cette bague, la pièce comportant l'alésage à mesurer., caractérisé en ce que ladite bague-étalon étant solidaire du tampon pneumatique et montée coulissante sur celui-ci, on repousse automatiquement, après étalonnage, ladite bague-étalon coulissante par insertion du tampon pneumatique dans l'alésage de la pièce à contrôleur, tandis qu'après la mesure de cet alésage, la bague-étalon, sous l'effet du retrait du tampon oudiipLèoe, reprend automatiquement sa position d'étalonnage sur le tampon pneumatique, ce qui permet un ré-étalonnage automatique de l'appareil avant chaque opération de mesure. Ce procédé s'adapte particulièrement bien à des machines automatiques de contrôle gérées par un automate programmable qui gère également la mesure et prend en compte les dérives éventuelles de toute la channe de mesure lors de l'introduction automatique du tampon pneumatique dans l'alésage de la pièce à contrôler. On ajoutera encore ici que l'extrémité libre et de mesure du tampon pneumatique est prévue de façon à pouvoir avantageusement effectuer le royage de résage de la pièQ à contrôler lors de l'insertion du tampon dans ledit alésage. L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé répondant aux caractéristiques sus-mentionnées et du type comprenant essentiellement un appareillage de mesure associé à un tampon pneumatique, ce dispositif étant caractérisé par une bague-étalon solidaire du tampon et montée coulissante sur celui-ci, ainsi que par des moyens de rappel agencés entre ladite bague et ledit tampon. Suivant un mode de réalisation préféré, les moyens de rappel précités sont par exemple constitués par une chambre annulaire et étanche ménagée entre le tampon et la bagueétalon, et raccordée par un conduit prévu dans le tampon, à une source d'air comprimé. Suivant encore une autre caractéristique du dispositif de l'invention, la chambre annulaire précitée est formée entre une partie de plus petit diamètre prévue tant sur la périphérie externe du tampon que sur la périphérie interne de la bague-étalon. Suivant encore une autre caractéristique, la périphérie interne de la bague-étalon est munie d'une pièce annulaire avec joint d'étanchéité, qui forme l'une des extrémités de la chambre précitée et joue le rôle d'une butée pour la bague en position d'étalonnage. On ajoutera encore ici que l'extrémité du tampon pneumatique est avantageusement pourvue d'une gorge avec orifices communiquant avec au moins un conduit ménagé dans ledit tampon et raccordé à une source d'air comprimé. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit, et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble ou appareillage de mesure des alésages, selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de l'invention en position d'étalonnage, et - la figure 3 est également une vue en coupe axiale du dispositif de l'invention, mais montré en position de mesure d'un alésage d'une pièce à contr81er. Avant de décrire le dispositif selon l'invention, et dans un but de clarté, on décrira tout d'abord, en se reportant à la figure 1, un appareillage de mesure des alésages d'un type connu. Cet appareillage comprend essentiellement : un tampon pneumatique que l'on a montré partiellement en 1;une chambre 2 raccordée à une source d'air par une conduite 3 et contenant un gicleur ou analogue 4, ainsi qu'une.mem- brane 5; un capteur inductif 6 prenant appui sur la membrane 5; un coffret ou analogue 7 qui alimente le capteur 6 par une liaison 8; et un moyen de mesure 9 qui, suivant l'exemple représenté, est du type à affichage numérique, ce moyen 9 étant associé au coffret 7 par une liaison appropriée 10. Comme on l'a montré schématiquement en 11, la chambre 2 communique avec un conduit 12 ménagé dans le tampon 1 et débouchant en 13 à la périphérie de ce tampon. Pour mesurer le diamètre de l'alésage 14 d'une pièce quelconque 15 à contrer il suffit d'emmancher ladite pièce sur l'extrémité du tampon 1, comme on le voit bien sur la figure 1. Ainsi, si on alimente en air comprimé, à travers le gicleur 4, le tampon 1, la pression dans la chambre 2 dépendra du Jeu entre la périphérie interne 15a de la pièce 15 à contrôler et la périphérie externe la du tampon 1. Et cette pression sera mesurée par le déplacement du capteur inductif 6 relié au dispositif 9 qui affichera le résultat de la mesure. Or, comme on l'a expliqué précédemment, les divers éléments ci-dessus subissent des dérives propres à chacun d'eux en raison notamment des variations de température, ce qui exige un ré-étalonnage. Pour ce faire, on peut introduire une bague-étalon sur le tampon 1 et rétablir la mesure vraie en agissant par exemple sur un potentiomètre de correction disposé dans le coffret 7. Mais cela ne peut se faire qu'après la mesure d'une série de pièces, ce qui évidemment ne permet pas d'obtenir me mesure exacte, rapide et fiable par chacune des pièces d'une série de pièces à contrôler. La présente invention parvient à ce but en permettant un re-étalonnage automatique entre chaque pièce, comme on l'expliquera maintenant en se reportant aux figures 2 et3 Suivant l'exemple de réalisation représenté , le tampon pneumatique 1, en soi connu, est muni d'une bagueétalon 20 solidaire du tampon 1 et montée coulissante sur celui-ci. Une chambre annulaire et étanche 21 est ménagée entre le tampon et la bague-étalon 20. Plus précisément, cette chambre 21 est formée entre une partie 20a de plus petit diamètre de la bague 20 et une partie lb de plus petit diamètre du tampon pneumatique 1. La périphérie interne de la bague-étalon est munie d'une pièce annulaire 22 avec joint d'étanchéité 23 qui ferme de manière étanche l'une des extrémités de la chambre 21 et joue le rôle d'une butée sur l'épaulement 24 du tampon 1, comme on l'expliquera plus loin à propos du fonctionnement. L'autre extrémité de la chambre annulaire 21 est fermée par un joint d'étanchéité 25, comme on le. voit bien sur les figures. On a montré en 26 un conduit pratiqué dans le tampon 1, ce conduit débouchant en 27 dans la chambre 21 et étant raccordé à une source d'air comprimé non représentée. La chambre 21 joue le r81e d'un moyen de rappel de la bague-étalon 20, comme on l'expliquera plus loin, étant entendu qu'on peut très bien imaginer, sans sortir du cadre de l'invention, de prévoir d'autres moyens de rappel, tels que par exemple des ressorts. Bien que cela ne soit nullement obligatoire, l'ex- trémité du tampon pneumatique 1 peut comporter une gorge 28 avec orifices 29 communiquantavec un conduit 31 ménagé dans le tampon 1 et raccordé à une source d'air comprimé non représentée. Ainsi, en prévoyant pour la partie 30 du tampon un diamètre légèrement inférieur à celui dudit tampon, on pourra répartir l'air comprimé-venant par le conduit 31 autour de ltextrémité du tampon de façon à chasser ainsi les poussières ou copeaux se trouvant dans l'alésage 14 de la pièce à contrôler 15. On expliquera brièvement ci-après le fonctionnement du dispositif qui vient d'trie décrit. On supposera que la bague 20 se trouve en position d'étalonnage, comme représenté sur la figure 2. Dans cette position, la pression d'air dans la chambre 21 provoque l'appui de la pièce annulaire 22 sur 11 épaulement 24, c'est-à-dire que la course de la bague-étalon 20 se trouve de ce fait limitée. A ce stade, l'automate programmable qui gère la mesure tient compte de toutes les dérives éventuelles de la channe de mesure lors de l'introduction automatique du tampon 1 dans l'alésage 14 de la-pièce 15, comme on le voit bien sur la figure 3. On voit ici que lors de l'introduction du tampon 1, la pièce 15 repousse automatiquement par saface 15b, la bague-étalon 20. La mesure est effectuée et affichée comme on l'a dit précédemment.A cet égard, on peut très bien prévoir, en fonction de l'alésage à contrôler, un nombre et une position des orifices débouchants 13 autres que ce qui est représenté sur les figures. Enfin, après retrait de la pièce 15 ou du tampon 1, la bague-étalon 20 reprend automatiquement sa position d'étalonnage visible sur la figure 2, et ce grâce aux moyens de rappel entre tampon et bague coulissante 20, c'est-à-dire grâce à l'air comprimé contenu dans la chambre 21 et agissant à la manière d'un ressort. Ainsi, le tampon 1 peut être introduit dans un nouvel alésage à mesurer, l'appareillage ayant été ré-étalonné, et il en est ainsi pour chaque pièce que l'on contrôle. On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de réétalonnage automatique avantdxque mesure et permettant des mesures rigoureusement exactes d'une pièce à l'autre quelles que soient les dérives imparties à tel ou tel élément de l'appareillage. Bien entendu, on pourrait bès Ùimsans soetirduoedre de l'invention, prévoir des moyens de rappel autres que ceux décrits pour provoquer le retour de la bague 20 en position de ré-étalonnage, cela étant fonction des diamètres, des longueurs de l'alésage à mesurer, de l'encombrement du dispositif sur la machine de contrôle etc.... De meme on peut prévoir diverses modifications du dispositif de l'invention, c'est-à-dire par exemple prévoir deux dispositifs sur le meme arbre pour contrôler des diamètres d'alésage différents. Enfin, l'expression "alésage" ne doit pas être considérée comme limitative de l'invention qui s'applique à la mesure de tous orifices, écartements, ou parties en creux de formes diverses sur des pièces quelconques. REVENDICATIONS 1. Procédé d'étalonnage automatique d'un appareil de mesure des alésages, orifices ou analogues de pièces diverses et du type consistant à positionner une bague étalon sur un tampon pneumatique en vue d'étalonner l'appa reillage de mesure de l'alésage et à emmancher ensuite à la place de cette bague, la pièce comportant l'alésage à mesu rer, caractérisé en ce que ladite bague-étalon étant soli daire du tampon pneumatique et montée coulissante sur celui ci, on repousse automatiquement, après étalonnage, ladite bague-étalon coulissante par introduction du tampon pneuma tique dans l'alésage de la pièce à contr8ler, tandis qu'après la mesure de cet alésage, la bague-étalonsssous l'effet du retrait de ladite pièce ou du tampon, reprend automatique ment sa position d'étalonnage sur le tampon, ce qui permet un ré-étalonnage automatique de l'appareil avant chaque opération de mesure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité libre et de mesure du tampon pneumatique effectue le nettoyage de l'alésage de la pièce à contrer lors de l'insertion du tampon dans ledit alésage. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2 et du type comportant un appareillage de mesure associé à un tampon pneumatique, caractérisé par une bague-étalon solidaire du tampon et montée coulissante sur celui-ci, ainsi que par des moyens de rappel agencés entre ladite bague et ledit tampon. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de rappel précités sont par exemple constitués par une chambre annulaire étanche ménagée entre le tampon et la bague-étalon, et raccordée par un conduit prévu dans le tampon, à une source d'air comprimé. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la chambre annulaire précitée est formée entre une partie de plus petit diamètre prévue tant sur la périphérie externe du tampon que sur la périphérie interne de la bague-étalon. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la périphérie interne de la bagueétalon est munie d'une pièce annulaire avec joint d'étanchéité qui ferme l'une des extrémités de la chambre précitée et joue le rôle d'une butée pour la bague en position d'étalonnage. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité du tampon pneumatique est pourvue d'une gorge avec orifices communiquant avec au moins un conduit ménagé dans ledit tampon, et raccordée à une source d'air comprimé. 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il est associé à une machine automatique de contre gérée par un automate programmable.