Brevet FR2595138A1 — publié le 19870904

i 1 La présente invention concerne un procédé pour déterminer des paramètres tels que faux-rond, diamètre maximal, moyen, mini- mal ou analogues, pouvant être déduits à partir de valeurs de diamètres de surfaces cylindriques d'une pièce mécanique, par la mesure du diamètre en plusieurs endroits de la périphérie puis calcul consécutif et traitement ultérieur des paramètres, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour la mesure de surface latérale cylindrique ou de creux sont utilisés, en autres, des palpeurs de mesure de longueur qui sont disposés à l'endroit requis de la pièce mécanique en direction du rayon et indiquent le diamètre de la pièce mécanique. Dans ce cas, la pièce mécanique se trouve dans un prisme formant, d'une part, l'appui et, d'autre part, la position de référence pour le palpeur de mesure de longueur. Quand un tel appui ne peut être réalisé pour la pièce mécani- que, sont réalisés, ainsi qu'il est connu de par le brevet DE 902 556, deux palpeurs diamétralement opposés de mesure de longueur, o la somme des signaux de sortie est constituée grâce à un appareil correspondant, cette somme représentant une valeur proportionnelle du diamètre de la pièce mécanique. La position radiale de la pièce mécanique par rapport aux palpeurs de mesure de longueur n'entre pas dans ce cas dans le résultat des mesures dans des limites préétablies. Outre les surfaces latérales susmentionnées, un tel procédé convient tout autant à la mesure de surfaces de perçage. Si d'autres paramètres de la pièce mécanique, tels que, par exemple, faux-rond, diamètre minimal et maximal, ou analogues, doivent être mesurés, il faut par exemple faire tourner la pièce mécanique par rapport aux palpeurs de mesure de rongeur. Dans un appareil correspondant pour l'évaluation des valeurs de diamètre, il faut que, dans ce 1 cas, les valeurs maximale et minimale soient mémorisées. Ensui- te peuvent être calculés ou tirés à partir de là les paramètres nécessaires, qui seront portés à l'affichage. Aussi bien la rota- tion de la pièce mécanique que la mémorisation nécessaire de valeurs de mesure exigent une technique dispendieuse et même chère, grevée d'inconvénients importants, en particulier pour la mesure en fabrication série. S'il s'agit de pièces mécaniques relativement petites produites en grand nombre par unité de temps, la mesure automatique se trouve maintes fois à la limite de sa capacité de rendement et peut par conséquent fortement influencer la vitesse de production. Est en outre indispensable une manipulation compliquée, déterminée par le lancement, des pièces mécaniques, manipulation qui, conjointement avec la palpation tournante des valeurs de mesure, risque de provoquer des dommages de surface. L'objet de l'invention, c'est de réaliser un procédé du type indiqué au début qui permette, avec une faible dépense, des temps de mesure plus courts et garantisse une manipulation soigneuse des pièces mécaniques. Cet objet est réalisé par une mesure simultanée des diamètres sur trois endroits au moins, répartis sur la périphérie, dans un plan diamètral, la pièce mécanique étant immobile. On peut utiliser pour cela un dispositif ayant un mécanisme pour la réception de la pièce mécanique, un instrument de mesure associé à celui-ci et un appareil pour le calcul des paramètres, l'instrument de mesure présentant, réparties sur la périphérie, trois paires de palpeurs diamétralement opposés de mesure de longueur, en montage de sommation. 1 Le diamètre de la pièce mécanique est mesurée, par exemple, en trois endroits répartis sur la périphérie et il est simultané- ment entré dans l'appareil pour le calcul des paramètres. Ces trois mesures ont lieu en même temps, la pièce mécanique étant tout à fait immobile, de façon que sa surface ne peut être endommagée, même sous une charge de mesure élevée en pro- venance des palpeurs de mesure de longueur. De plus, les poin- tes de touche des palpeurs de mesure de longueur sont égale- ment ménagées. La détermination des valeurs de diamètre aux trois endroits mentionnés de la pièce mécanique suffit géné- ralement pour former une valeur de diamètre pouvant être individuellement reconstituée, celle-ci étant constituée comme valeur arithmétique moyenne à partir des trois valeurs de mesu- re, ce qui donne le diamètre moyen de la pièce mécanique dans ce plan. Si d'autres paramètres de la pièce mécanique doivent être calculés, comme le faux-rond par exemple, il suffit, par exemple, de sélectionner simplement, parmi les trois valeurs de diamètre, le maximum et le minimum. La différence entre les deux valeurs extrêmes est, dans ce cas, représentative du faux- rond de la pièce mécanique. On peut calculer ou afficher tous les paramètres cités sans mémorisation dans l'appareil. On dispose par conséquent, sans perte de temps, de tous les para- mètres directement après la mise en place de l'instrument de mesure ou l'introduction de la pièce mécanique. Outre cela, dans le cas d'un dispositif à fonctionnement automatique, toutes les fonctions de commande sont supprimées en ce qui concerne l'entraînement de la pièce mécanique, grâce à quoi l'on peut atteindre, avec le procédé et le dispositif conformes à l'inven- tion, une allure de mesure bien plus rapide. L'invention peut être employée pour la mesure de surfaces et segments de surfaces cylindriques tant du côté de l'enveloppe 1 que du côté de l'alésage. Au besoin, la précision de la détermi- nation des valeurs de mesure peut être augmentée par un plus grand nombre de paires de palpeurs de mesure de longueur. En amenant l'instrument de mesure dans un autre plan diamétral de la pièce mécanique, d'autres paramètres tels que la conicité, le bombement, etc., peuvent être déterminés ou calculés et affi- chés. Il va sans dire que le procédé conforme à l'invention peut être également utilisé dans des installations automatiques, d'une manière connue, pour le tri ou la classification de pièces méca- niques à surfaces cylindriques avec les excellents avantages qui en résultent. D'après une autre caractéristique de l'invention, l'appareil possè- de un circuit pour la compensation de l'écart des valeurs de diamètre entre elles jusqu'à une valeur limite préétablie. Dans ce cas, une valeur limite est introduite dans l'appareil comme référence et se trouve plus élevée que les écarts à attendre des valeurs de diamètre entre elles, qui donnent une -mesure pour le faux rond. Grâce à cette mesure, des pièces mécaniques avec surface défectueuse peuvent être sélectionnées de façon simple, ou bien des accumulations de saleté entre les palpeurs de mesure de longueur et la surface ou d'autres défauts du système de mesure peuvent être signalés. L'invention est décrite ci-après selon l'exemple représenté dans le dessin. On y voit Figure 1. la coupe partielle d'un instrument de mesure avec trois paires de palpeurs de mesure de longueur, et 1 Figure 2. le schéma synoptique d'un appareil pour le calcul de grandeurs caractéristiques d'une pièce mécani- que mesurée selon la figure 1. La figure 1 montre un instrument de mesure pour déterminer trois valeurs de diamètre de la surface d'enveloppe d'une pièce mécanique 1 cylindrique et immobile dans un plan radial de mesure. L'instrument de mesure est équipé de trois paires 2, 3, 4, réparties régulièrement à la périphérie et diamétralement opposées, de palpeurs électriques connus de mesure de longueur, dont chacune est reliée à un appareil électrique représenté dans la figure 2. Chacune des trois paires 2, 3, 4 de palpeurs de mesure de longueur est raccordé, en circuit de sommation, à un amplificateur adaptateur 5 qui lui est propre, de sorte que, indépendamment de la position relative de la pièce mécanique 1 par rapport à l'outil de mesure, le diamètre réel est mesuré. Les signaux de sortie de l'amplificateur adaptateur 5 sont transmis à un analyseur 6 qui, partant des trois valeurs de diamètre, transmet à un amplificateur différentiel 7 la valeur maximale Dmax et la valeur minimale Dmin, celles-ci étant séparées de la troisième valeur de diamètre. Ces deux valeurs Dmax et D min sont encore amenées à des indicateurs 8 et 9. En outre, l'analyseur 6 établit, à partir des trois valeurs de diamètre, la valeur moyenne arithmétique qui apparaît comme diamètre moyen Dm à un indicateur 10 qui lui est propre. L'amplificateur différentiel 7 établit la différence en partant de la valeur maximale de diamètre Dmax et de la valeur minimale de diamètre Dmin. Cette valeur différentielle, affichée sur un quatrième indicateur 11, est une mesure pour le faux rond de la pièce mécanique 1. Dans l'analyseur 6 est incorporé un autre étage détecteur qui établit l'écart relatif des valeurs de diamè- tre entre elles et le compare à une valeur limite incorporée. Quand cette valeur limite est dépassée, il se produit une 1 indication de défaut sur un cinquième instrument 12 ou équiva- lent. Ce mécanisme supplémentaire sélectionne des pièces méca- niques I avec endommagement de surface, qui donnent des valeurs extrêmement différentes de diamètre, ou s'il y a des particules de saleté entre les palpeurs 2, 3, 4 de mesure de longueur et la surface de la pièce mécanique 1, ou encore si le système de mesure présente un défaut en un point quelconque. La réalisation représentée n'est qu'un exemple de l'invention. Il est évident que les valeurs de diamètre peuvent être également saisies avec d'autres capteurs pour valeurs de mesure de lon- gueur et que d'autres paramètres de commande numérique de la pièce mécanique peuvent être saisis, calculés ou statistiquement évalués. En font partie, en particulier, la mesure supplémentaire, séquentielle ou parallèle, d'autres plans diamétraux de la pièce mécanique ou, respectivement, l'augmentation du nombre de paires de palpeurs de mesure de longueur pour une précision encore plus grande. De même façon, le procédé peut s'appliquer à des diamètres d'alésage. l REVENDICATIONS 1. Procédé pour déterminer des paramètres tels que faux-rond, diamètre maximal, moyen, minimal ou analogues, pouvant être déduits à partir de valeurs de diamètres de surfaces cylindriques d'une pièce mécanique, par la mesure du diamè- tre en plusieurs endroits de la périphérie puis calcul consé- cutif et traitement ultérieur des paramètres, caractérisé par la mesure simultanée du diamètre en trois endroits au moins répartis sur la périphérie, dans un plan diamétral, la pièce mécanique étant immobile. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven- dication 1, comprenant un mécanisme pour la réception de la pièce mécanique (1), un instrument de mesure associé à ce mécanisme et un appareil pour le calcul des paramètres, caractérisé par le fait que l'instrument de mesure présente, réparties sur la périphérie, trois paires (2, 3, 4) de palpeurs de mesure de longueur diamétralement opposés, en montage de sommation. 3. Dispositif selon la revendication 2, carctérisé par le fait que la position axiale de la pièce mécanique (1) par rapport à l'instrument de mesure est règlable. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'appareil comporte un montage pour la comparaison de l'écart des valeurs de diamètres entre elles avec une valeur limite prédéterminée.