Brevet FR2638829A1 — publié le 19900511

La présente invention concerne un dispositif de mesure dimensionnelle destiné au contrôle industriel et 9 la prlse de côtes de pièces de formes complexes peu accessibles et difficilement mesurables par les procédés connus. Les points mesurés étant mémorisés par un ordinateur dédié å cette utilisation sont exploitables pour l'élaboration d'une pièce apairee par machine d'usinage a commande numérique. Actuellement, les procédés manuels utilisés sont très lents et peu précis. Les procédés de relevé de points par machine à mesurer ne sont pas exploltables lorsque les piéces sont de grande taille, telle que celles rencontrées en construction aéronautique et les autres procédés de métrologie drmenslonnelle optiques nécessitent une distance de recul souvent inexistante. Le dispositif selon l'invention comble ces lacunes. Il comporte un gabarit indéformable en alliage métalilque, dont une des plus grande face est dune forme proche de la forme à mesurer, fixé à une distance faible de cette dernière en 3 points par 3 boulons ou tout autre moyen connu. Trois cales dépaisseur menagent un espace vide entre la forme à mesurer et cette face du gabarit. La face opposée est usinée avec une précision supérieure à la précision de mesure demandée selon une succession de plans aux coordonnées spatiales connues. Cette face est percée de paires de trous d'entraxes et de coordonnées précis. Dans l'espace libre compris entre chaque palre de trous est ménagée une alveole traversante, sur le bord de laquelle est fixée une étiquette formée d'une sulte de barres foncées parallèles séparées par des espaces blancs de largeur variables formant un code de repérage de l'ensemble des 2 trous et de l'alvéole, et plus connu sous le nom de code-barre. L'invention comporte un ensemble manipulable à la maln et qui sera appelé par la suite pistolet comportant 2 cylindres pouvant entrer simultanément dans les 2 trous définis précédemment, constitués chacun d'un dispositif de blocage comportant un piston, une bague torique en élastomère et une tige liée au piston formant presse, venant plaquer le pistolet sur la face du gabarit. Le pistolet selon l'invention comporte plusieurs palpeurs électromécaniques de haute précision du type Inductif rectiligne, et un cbne de centrage, protégés des chocs par une enveloppe de taille inférieure aux alvéoles du gabarit. Le déplacement des palpeurs s'effectue perpendiculairement a la face usinée du gabarit, alors que le cône de centrage se déplace dans 2 directions perpendiculaires entre elles et parallèles au plan local de la face usinée du gabarit. Le pistolet selon l'invention comporte un lecteur de code barre disposé en regard de chaque étiquette placée sur le gabarit, fournissant ainsi une information exacte et sans contestation de la position actuelle du pistolet. Lorsque l'opérateur appuie sur la gachette, il déclenche, par ouverture d'un circuit d'air comprimé raccordé par exemple au circuit général de l'atelier - le blocage des 2 cylindres - le plaquage du pistolet sur le gabarit par lintermédiare de 2 bossages de référence de coordonnées. - la lecture de la zone mesurée - la descente du cône qui vient se centrer sur le trou, dont les coordonnées x, y et z sont à mesurer, - la descente des autres palpeurs qut viennent au contact de là surface courbe et en définissent les coordonnées en des points connus imposés par la géométrie du pistolet fixé sur le gabarit, dont les coordonnées et l'orientation sont connues par construction, dans un repère associé au gabarit. Les informations sont transmises a un calculateur via un cable de transmission. Deux palpeurs inductifs plans mesurent la distance séparant les bossages liés au pistolet du plan du gabarit. Le calculateur après s'être assuré de la stabilité temporelle des acquisitions effectuées et du contact réel par les palpeurs ci-dessus entre pistolet et gabarit, mémorise l'ensemble des mesures par un signal optique ou sonore, donne l'autorisation d'une autre mesure lorsqu'aucune anomalie n'est constatée, ou > à contrario, par un autre codage sonore et optique demande à l'opérateur d'intervenir afin de remédier à l'anomalie constatée. Un description préférencielle de l'invention est représentée sur les 4 figures en annexe. La figure 1 montre une coupe du pistolet (1) et une vue de face en position de mesure, plaqué sur le gabarit (2), lui-meme proche de la forme (3) à mesurer. La pression sur la gachette (4), a mis en contact le pistolet par l'intermédiaire de 2 mécanismes (5) constitués d'un piston (6) et d'un cylindre (7) alimenté par un fluide industriel tel que l'air comprimé. La tige (8), tirée de gauche a droite, vient comprimer la bague en élastomère (9) qui en se plaquant dans l'alésage (10) provoque un arc boutement amenant alors la face (11) du pistolet en contact avec la face ( 12) du gabarit. L'air comprimé est libéré par la vanne (13) liée à la gachette. Il déplace le palpeur (14) qui s'appuie alors sur l'épaulement (15) et mesure la distance séparant cet épaulement ( 15) du point ( 16) de la surface. Il déplace aussi le piston (17) qui supporte le dispositif à table croisée (18), qui mesure le déplacement x et y de l'axe conique (19) qui pénètre le trou (20), repérant ainsi ses coordonnées x et y. En (21) est représenté un boulon d'immobilisation du gabarit sur la forme. Le contacteur (22) Informe le calculateur de la mise en position d'acquisition de mesures. Le lecteur de code barre (23) lit alors l'étiquette (24). La poignée est constituée de 2 parties dont une (25) sert de couvercle. Lors du relachement de la gâchette, le palpeur (14) et la table crolsée (18) reviennent à leur position de repos rappelée par ressorts, les mécanismes (5) sont libérés de l'alésage ( 10) pa contre pression pneumatique. Pour plus de clarté, les connexions électriques liant les palpeurs, la table à coordonnées, le lecteur de code barre et le contacteur ne sont pas représentés. La figure 2 représente une surface élémentaire du gabarit. Les trous ( I et 2 ) repèrent la position exacte du pistolet. L'alvéole (5) falt apparaître le trou (3) à mesurer et 3 points (4) qui seront palpés par le pistolet. L'étiquette de repérage code barre (6) est affectée au trou (3) et aux points (4). La figure 3 représente l'ensemble des éléments constitutifs. Le repère (1) représente un coffret de servitude comportant les parties électroniques de traitement des informations émanant du pistolet (7). Les repères (2, 3 et 4) indiquent les partes constituées de l'ordinateur portable, boitier-écran-clavier. Le repère (5) représente le cable d'alimentation en air comprimé, et le repère (6) le cable de laisons électriques. La figure 4 représente une coupe de la table à coordonnées croisées. Le carré (1) coulisse dans le bloc du pistolet (2). A l'intérieur le cône (3) lié au carré (4) ne peut se déplacer que selon les coordonnées X et Y. Deux capteurs inductifs non représentés mesurent alors les côtes X et Y REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à la mesure de surfaces courbes caractérisé en ce qu'il comporte un gabarit (2) fig 1 fixé à la surface et un pistolet de mesure (1) figt raccordé à un ordinateur portable de traitement des données (1), (2), (3),(4) fig 3. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pistolet comporte 2 systèmes de blocage en position (5) fig 1. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque système de blocage comporte un piston (6) fig 1, une tige (8) fig I et une bague en élastomère (9) fig l comprimée entre un renflement de la tige et le socle du pistolet. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pistolet comporte un lecteur de code barre (23) fig I destiné à identifier la zône mesurée (24) fig 1. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le gabarit comporte pour chaque zône à mesurer, 2 trous de repérage apairés aux systèmes de blocage en position selon revendication 2 (10) fig 1 une alvéole de mesure (5) figi et une étiquette d'identification du type code barre (24) fig 1. 6) Dispositif selon la revendication t caractérisé en ce que le pistolet comporte plusieurs palpeurs électrodynamiques à déplacement pneumatique de mesure (14) fig 1. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pistolet comporte une table à coordonnées de repérage de trous (18) fig 1. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pistolet comporte 2 palpeurs de position relative (25) fig 1. 9) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'ordinateur comporte un boîtier de servitudes (1) fig 3 englobant les parties de conversion des signaux électroniques. 10) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'ordinateur comporte un logiciel de reconnatssance des points mesurés et de diagnostic de vraisemblance des mesures effectuées et de leur nombre.