Brevet FR2570487A1 — publié le 19860321

APPAREIL POUR LA MESURE DE DIAMETRES DE PIECES CYLINDRIQUES L'invention est relative à un appareil pour la mesure de diamètres de pièces cylindriques comportant au moins une jauge présentant un dièdre dans lequel la piece à mesurer est susceptible d'être engagée et un capteur, apte à mesurer, quand la pièce est engagée dans le dièdre, la distance entre l'arête du dièdre et la surface de ladite pièce, ladite distance etant mesuree selon la bissectrice du dièdre et perpendiculairement à ladite surface. Un appareil répondant à la définition générique qui vient d'être donnée est connu par exemple du document FR-A-926.446 qui décrit un dispositif permettant la mesure rapide et facile du rayon de pièces cylindriques, en particulier des pièces en cours d'usinage sur les tours. Le principe de fonctionnement des moyens de mesure décrit dans le document cité et dans lesquels la position d'une pièce cylindrique placée dans une gorge en V, ou dièdre à angle d'ouverture connu, par rapport à l'arête du dièdre permet de deduire le diametre de la pièce, est connu en soi. On en trouvera par exemple une description explicative dans l'ouvrage "Taschenbuch der Längen- messtechnik", Springer Verlag, Berlin, 1954, p. 466 et 467. Ce principe ne sera donc pas davantage explicité dans ce qui suit. Cependant l'appareil décrit dans le document cité ne convient qu'à la mesure d'un seul diamètre à la fois et on comprendra que si la pièce à mesurer en comporte plusieurs, ou pour le moins plusieurs endroits où des cotes prescrites doivent être tenues dans des tolerances déterminées, l'appareil cite doit être déplacé manuellement puis presente auxdits endroits, ce qui d'abord pose un problème de repérage de la position où la mesure doit être effectuée en même temps que cette manipulation prend beaucoup de temps. Pour palier cet inconvénient, on a déjà proposé des dispositifs de mesure dits multiples qui permettent de mesurer en une seule fois, au moyen de comparateurs mécaniques ou de capteurs electriques, plusieurs diametres d'une pièce cylindrique. Dans ces dispositifs on a généralement affaire à une multiplicité de becs de mesure, un par point de mesure, chaque bec comportant deux touches qui saisissent le diamètre de la pièce à mesurer. Les becs sont alignés les uns à la suite des autres et il s'agit, pour effectuer la mesure, de faire avancer l'appareil de façon à faire pénétrer la pièce à mesurer entre les touches de mesure.Que la pièce à mesurer soit maintenue entre des pointes ou posee sur des prismes, on comprendra que l'appareil de mesure doit être régle avec grande précision si l'on ne veut pas endommager les touches de mesure quand la pièce pénètre entre les touches. De plus, au moment de cette pénétration, des forces transversales s exercent sur les touches, ce qui conduit également à provoquer l'usure desdites touches. La présente invention remédie aux inconvénients cités en proposant un appareil de mesure utilisant des jauges basé sur l'utilisation conjointe d'une dièdre et d'un capteur comme cela a été mentionne ci-dessus, appareil qui est caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un support dispose horizontalement et au moins deux montants fixés sur ledit support, l'extrémité supérieure de chacun des montants étant en forme de dièdre à l'intérieur desquels peut reposer la pièce à mesurer, au moins l'un des montants portant ledit capteur pour former ladite jauge. Ainsi la pièce a mesurer peut-elle très simplement être déposée par exemple à la main sur les dièdres dont est formé l'appareil. L'ouverture en V des dièdres amènera tout naturellement la pièce en bonne position de mesure et par son propre poids. Aucune precaution n'est à prendre puisqu'il n'y a pas de becs de mesure dont les touches peuvent être endommagées si la pièce à mesurer n'est pas parfaitement centree par rapport auxdites touches. L'invention, ainsi que les diverses formes d'exécution dont elle peut faire l'objet sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit pour l'intelligence de laquelle on se référera aux dessins dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective illustrant le principe général sur lequel est basé l'appareil de mesure de diamètres selon l'invention. La figure 2 est une vue en élévation de l'appareil selon un mode d'exécution simplifiee, La figure 3 est une vue en élévation de l'extrémité supérieure d'un montant sur lequel repose la piece à mesurer selon un autre mode d'exécution, La figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 et La figure 5 est une vue en long presentant d'autres formes d'execution possibles de l'invention. La figure 1 illustre le principe général de la présente invention. Elle présente en traits mixtes une pièce cylindrique 1 dont il s'agit de mesurer le diamètre. Pour ce faire l'appareil comporte au moins une jauge qui se compose d'un dièdre 2 et d'un capteur 3. On a vu plus haut que cette disposition permet la mesure du diamètre de la pièce 1. Le dièdre 2 comporte deux plans inclinés 4 et 5 dont l'angle d'ouverture est défini. Selon l'ouvrage cité plus haut, on utilisera de préférence des angles oe valant 910101 lOi ou 11205311211. Dans le premier cas on peut montrer que le diamètre de la pièce à mesurer est 5 fois plus grand que la distance qui sépare l'arête du dièdre de la surface de la pièce. Dans le second cas cette valeur est de 10 fois. La distance entre l'arête 6 du dièdre et le diamètre 7 de la pièce a mesurer est mesuré par le capteur de longueur 3. On prendra soin de disposer l'axe de ce capteur selon la bissectrice du dièdre et perpendiculairement à la surface de la pièce. Selon l'invention, l'appareil comporte en outre un support horizontal 8 et au moins deux montants 9 et 10 qui sont fixés sur le support 8. L'extrémité supérieure de chacun des montants 9 et 10 sont en forme de dièdre 2 à l'intérieur desquels repose la pièce à mesurer 1. Au moins l'un des montants 9 porte un capteur 3. Ainsi définie, l'invention permet la mesure d'un seul diamètre 7 delta pièce 1 par le montant 9, le montant 10 servant uniquement à maintenir la piece à l'horizontale. Il est clair que le montant 10 peut être aussi équipe d'un capteur 3 auquel cas il sera posible de mesurer un second diamètre 11. Les capteurs 3 peuvent être pneumatiques, inductifs ou encore capaci-tifs. Certains sont en contact direct avec la pièce à mesurer. D'autres permettent une mesure sans aucun contact. La disposition présentée fait clairement apparaître la simplicité de la mise en oeuvre de la mesure puisqu'il suffit de poser sur l'appareil avec une precision toute relative la pièce à mesurer qui viendra se centrer automatiquement en bonne place. Cette disposition est tres avantageuse dans tous les cas ou l'on a affaire à des procédés de fabrication automatiques utilisant par exemple des machines de transfert ou des robots puisqu'il n'est pas nécessaire de prévoir un positionnement exact de la pièce avant de l'abandonner à l'appareil selon l'invention. La figure 1 montre encore que les montants 9 et 10 sont fixés sur le support 8 au moyen d'une glissiere en queue d'aronde 12 ce qui permet de les déplacer parallèlement l'un par rapport à l'autre et parallèlement à la pièce à mesurer 1. Une fois les endroits de mesure choisis, on bloque les montants 9 et 10 au moyen des vis 13. Le capteur 3 fournit un signal représentatif du diamètre de la pièce à mesurer par exemple à un appareillage électronique non représenté. Cet appareillage peut soit donner la valeur directe du diamètre à mesurer, soit procéder par comparaison. Dans ce dernier cas on utilise une pièce étalon qui donne la cote de référence à atteindre (réglage du zero). Si l'on se reporte maintenant à la figure 2 qui est une vue élévation d'un mode d'exécution simplifiée de l'invention on reconnaît le dièdre 2 avec ses plans inclinés 4 et 5 sur lesquels repose la pièce à mesurer 1, et le capteur 3 apte à mesurer la distance entre l'arête 6 du dièdre et la surface de la pièce à mesurer. On reconnaît également le dispositif en queue d'aronde 12 à glissière qui permet de deplacer le montant 9 sur le support 8 parallèlement à la pièce à mesUrer. Le montant est fixé sur le support 8 par la vis 13. La figure 2 montre encore que le montant 9 comprend une partie supérieure 15 qui porte le dièdre 2 ainsi que le capteur 3 dont la position peut être ajustée par la vis 17, et une partie inferieure 16 qui porte la glissière en queue d'aronde 12.Les parties supérieure et inférieure sontfixées ensemble par une vis 18 vissée dans la partie supérieure 15 et traversant la partie inférieure 16 dans un trou oblong 19 dont l'ouverture est représentée en 20. On peut ainsi déplacer les deux parties mentionnées dans le sens de la hauteur l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire perpendiculairement à la pièce à mesurer. Grâce à cette disposition, on peut faire en sorte -que la pièce à mesurer soit substantiellement disposée parallèlement au support de base 8, même si les endroits de mesure présentent des diamètres différents. Dans le cas où l'appareil selon l'invention comprend plus de deux montants, on comprendra que seulement deux de-ceux-ci pourront être exécutes selon la figure 1 et que les autres devront au moins présenter la construction décrite à propos de la figure 2 pour s'adapter aux diamètres des points de mesure. Les figures 3 et 4 présentent un autre mode d'exécution de l'invention où le montant est pourvu de moyens où le dièdre 2 vient s'appuyer et se centrer de lui-même sur la piece à mesurer 1. Pour ce faire, le montant se compose d'une partie supérieure 25 qui porte la jauge composée elle-même du dièdre 2 et du capteur 3 et d'une partie inférieure 26 qui est fixée par des moyens non représentés au support de l'appareil. Cette fixation soit peut être directe comme montrée en figure 1 soit peut être exécutée selon la construction discutée à propos de la figure 2. Quel que soit le mode de fixation choisi, les figures 3 et 4 montrent surtout une disposition où la partie supérieure 25 peut se mouvoir dans un plan perpendiculaire à l'axe de la pièce à mesurer 1 et s'appuyer sur elle à l'aide d'un organe élastique.La liberté laissée à la partie supérieure dans un plan perpendiculaire à l'axe de la pièce à mesurer est assurée par un guidage de la partie supérieure sur la partie inférieure. Cela est particulièrement visible sur la figure 4 où l'on voit que la partie supérieure 25 est munie d'une partie allongée 27 qui coulisse librement dans une rainure 28 que porte la partie inférieure 26. La partie 25 qui porte le dièdre et appuyée sur la piece à mesurer par le dispositif élastique compose du téton 29 et du ressort 30. Grâce à la construction qui vient d'être décrite, on comprend que la partie supérieure non seulement est appuyée contre la pièce à mesurer, mais peut se déplacer de droite à gauche ou vice-versa pour venir se centrer sur ladite pièce. Les figures 3 et 4 montrent encore que la mobilité de la partie superieure par rapport à la partie inferieure est limitée au jeu d'une goupille 31 portée par la partie superieure 25 dans un trou 32, pratiqué dans la partie inferieure 26. Dans une version préferée d'execution on choisira un déplacement radial de l'ordre de + 0,5 mm. Cette limitation de mobilité est voulue essentiellement pour maintenir ensemble les parties composant le montant quand aucune pièce à mesurer n'est présente. Deux dispositifs élastiques 29,30, ainsi que deux dispositifs de limitation de mobilité sont représentes en figure 3, disposés symétriquement par rapport au capteur 3. L'invention n'est pas limitée à cette forme d'exécution et pourrait prendre d'autres formes pourvu que la jauge vienne s'appuyer et se centrer d'ellemême sur la piece à mesurer. Si l'on se reporte maintenant aux figures 1 à 3, on voit que l'appareil selon l'invention comprend sur chaque plan 4 et 5 formant le dièdre 2 une barette 35 faisant saillie du plan et qui est réalisée en matériau resistant à l'usure, par exemple du metal dur. La figure 5 est une vue en long de l'appareil selon l'invention. La pièce à mesurer 1 repose sur les deux montants 9 qui sont.executés par exemple selon la forme explicitée en figure 2. En plus des montants 9, le support 8 comprend deux butées 40 et 41 qui sont déplaçables dans le sens axial de la pièce à mesurer puis susceptibles d'être fixées au support 8 au moyen des vis 42 et 43 respectivement. Ces butées sont utiles en ce sens qu'elles définissent une position axiale de la pièce à mesurer 1 par rapport aux montants, donc par rapport aux endroits de mesures. On voit que les butées présentent des plans inclinés référencés respectivement 44 et 45 qui facilitent la mise en place de la pièce. Dans la figure 5 ces butées se situent en bouts de pièce. Elles pourraient naturellement se trouver ailleurs, par exemple sur des épaulements que pourrait présenter la pièce. La figure 5 montre encore qu'on profite du support 8 pour y fixer des capteurs de longueurs 50 et 51 qut mesurent des distances axiales, ici la distance entre les faces du cylindre 52. REVENDICATIONS 1. Appareil pour la mesure de diamètres de pièces cylindriques comportant au moins une jauge presentant un dièdre (2) dans lequel la pièce à mesurer (1) est susceptible d'être engagée et un capteur (3) apte à mesurer, quand la piece est engagée dans le dièdre, la distance entre l'arête du dièdre (6) et la surface de ladite pièce, ladite distance étant mesurée selon la bissectrice du dièdre et perpendiculairement à ladite surface, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un support (8) disposé horizontalement et au moins deux montants (9,10) fixés sur ledit support, l'extrémité supérieure de chacun des montants étant en forme de dièdre à l'intérieur desquels peut reposer la pièce à mesurer, au moins l'un des montants portant ledit capteur pour former ladite jauge. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support porte une pluralité de montants portant chacun un dièdre et un capteur pour former autant de jauges qu'il y a de montants. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (12,20) pour déplacer les montants parallèlement et perpendiculairement à la piece a mesurer pour les disposer aux endroits de la pièce où la mesure doit être effectuée et les adapter aux diamètres de ladite pièce respectivement, et des moyens (13,18) pour bloquer lesdits montants aux endroits choisis. 4. Appareil selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que si le support porte plus de deux montants, deux de ceux-ci sont fixes et les autres sont pourvus de moyens (27,30) permettant à leurs dièdres respectifs de venir s'appuyer et se centrer d'eux-mêmes sur la pièce à mesurer. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les montants non fixes comportent une partie inferieure (26) attachée au support et une partie supérieure (25) portant la jauge, lesdits moyens consistant en un guidage (27,28) de la partie supérieure sur la partie inférieure de telle façon que ladite partie supérieure puisse se mouvoir dans un plan perpendiculaire à l'axe de la pièce à mesurer et s'appuyer sur elle à l'aide d'au moins un organe élastique (29,30). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la mobilité de la partie supérieure est limitée au jeu d'une goupille (31) que porte ladite partie supérieure dans un trou (32) pratiqué dans la partie inférieure. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support comprend en outre des moyens de butées (40,41) déplaçables dans le sens axial de la pièce à mesurer pour definir une position axiale due ladite pièce par rapport auxdits montants. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur chaque plan formant le dièdre est disposée une barette (35) faisant saillie et réalisée en un matériau résistant à l'usure. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens (50,51) pour mesurer des longueurs se présentantdans le sens axial de la pièce cylindrique.