Brevet FR2659034A1 — publié le 19910906

PROCEDE DE MARQUAGE DE PIECE USINEE ET PIECE AINSI MARQUEE La présente invention concerne le marquage des pièces métalliques usinées, permettant ultérieurement de déterminer la date de l'usinage et éventuellement d'autres indications telles que l'origine des pièces. Elle trouve une application particulièrement importante dans les pièces fabriquées par moulage, puis usinage. L' apposition sur les pièces usinées d'indications permettant de retrouver la date de leur fabrication (et éventuellement le lot auquel elles appartiennent et la ligne d'usinage d'où elles proviennent) est de plus en plus souvent requise, car ces indications permettent de retrouver la source d'un défaut constaté sur une pièce et d'identifier les autres pièces qui sont susceptibles de présenter le même défaut. Les indications éventuellement portées lors de la fonderie ne se substituent pas à celles portant sur l'usinage, mais les complètent. Diverses méthodes sont utilisées à l'heure actuelle pour marquer les pièces après usinage. Elles ont toutes des inconvénients. Le marquage des pièces par frappe à l'aide d'un poinçon est brutal et risque de déformer la pièce ou son support. Les étiquettes gravées, fixées par des vis ou par collage, sont coûteuses. Le marquage direct par Jet d'encre, en clair en suivant un code-barre, résiste mal aux solvants agressifs de lavage des pièces après usinage. Les étiquettes en papier ou en pellicule plastique, bon marché, résistent mal aux environnements industriels et à la plupart des conditions d'emploi et se décollent : il a par exemple été constaté qu'elles résistent mal lorsqu'elles sont fixées sur des pièces d'automobile. L'invention vise notamment à fournir un procédé répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, en ce qu'il n'a pas les inconvénients cidessus tout en restant simple et de coût faible. L'invention propose dans ce but un procédé de marquage de pièce usinée par apposition d'un code sur la piece, caractérisé en ce qu'on forme, sans percussion, des trous occupant des noeuds d'un réseau prédéterminé, la répartition des trous et éventuellement leur nombre constituant un code correspondant de manière bi-univoque à la date d'usinage. Le terme "date" doit être interprété de façon large. I1 peut indiquer uniquement le jour ou la semaine dans une année. Il peut aussi bien identifier également l'année, à condition de prévoir un nombre de combinaisons possibles suffisant. Etant donné que les pièces moulées portent souvent l'indication de l'année de fabrication, venue de fonderie, il est souvent suffisant d'identifier l'année d'usinage parmi un nombre faible d' années (quatre par exemple), le délai de stockage avant usinage restant toujours faible. Parmi les méthodes de formage des trous sans percussion, la plus simple est le forage de trous de faible diamètre et de faible profondeur sur une face approximativement plane. On peut cependant utiliser d'autres procédés, notamment le formage par impulsion laser. Dans le premier cas, tous les trous peuvent être forés successivement par déplacement selon trois axes d'une petite unité d'usinage, le diamètre du foret pouvant être choisi parmi deux ou trois valeurs pour augmenter le nombre de combinaisons possibles. Dans l'autre cas, les trous seront en général formés successivement, par changement d'orientation du faisceau laser entre deux tirs successifs, par exemple à l'aide d'un déflecteur acousto-optique. Le réseau des emplacements possibles peut être matérialisé par une grille venue de fonderie, ce qui facilite le repérage avant perçage et la lecture ultérieure du code. Cette grille est commode, mais elle n'est pas indispensable. L'emplacement des noeuds peut être simplement enregistré et mis à la disposition du lecteur. Un trou de repérage (par exemple le trou supérieur gauche dans le cas d'un réseau carré) ou plusieurs peuvent être formés dans tous les cas, toujours au même emplacement du réseau, afin de faciliter la lecture sans qu'il soit nécessaire de connaître a priori l'emplacement du marquage. Si deux trous de repérage sont prévus, il est même inutile de connaître l'espacement séparant les noeuds. Le réseau sera généralement à maille carrée. Mais la forme de la pièce peut imposer d'utiliser une répartition différente et par exemple une maille triangulaire. Les emplacements disponibles peuvent constituer également un réseau rectangulaire plutôt que carré. L'invention propose également une pièce de fonderie usinée portant l'indication de la date d'usinage sous forme d'un code, caractérisée en ce que l'indication est constituée par des trous de faible profondeur formés en certains des noeuds d'un réseau régulier prédéterminé, chaque combinaison de trous ayant une correspondance bi-univoque avec une date particulière. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers d'exécution de l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 montre schématiquement un carburateur dont la pièce principale, constituée par un corps de cuve, est munie d'un marquage obtenu par mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 2 est une représentation à grande échelle de la marque portée par la pièce de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe schématique suivant la ligne III-III de la figure 1 - la figure 4, similaire à la figure 2, montre une marque réalisable sur une grille présentant seize emplacements possibles. La figure 1 montre, à titre d'exemple, un carburateur 10 en trois pièces assemblées dont chacune peut porter, d'une part, une marque venue de fonderie et indiquant l'année de fabrication, d'autre part, une marque identifiant la date d'usinage, sous forme du numéro d'ordre du jour d'usinage dans l'année. Sur la pièce 12 constituant corps de cuve, la marque 14 d'identification du jour d'usinage est placée sur la paroi de la cuve à niveau constant, c' est-à-dire dans une zone qui reste brute de fonderie et qui est approximativement plane.Du fait qu'il n'y a pas enlèvement de matière par usinage dans cette zone, il est possible d'y constituer, lors du moulage, une grille matérialisant les emplacements des noeuds d'un réseau, sous forme de bourrelets 16 (figure 3) délimitant des cases identifiables à l'oeil nu, par palpeur ou par capteur optique. La grille délimitée par les bourrelets sur les figures 1 à 3 comporte neuf cases, donc neuf noeuds disponibles pour y percer des trous 18. En utilisant toutes les combinaisons offertes par les cases ainsi disponibles, avec une tête permettant de percer un nombre quelconque de trous de 1 à 9, on peut réaliser 511 combinaisons, donc identifier tous les jours d'une même année. Mais il n'est pas possible d'indiquer, en plus du jour de l'année, une année parmi quatre. Il n'est même pas nécessaire pour identifier tous les jours d'une année à l'aide d'une grille à neuf cases, d'utiliser toutes les combinaisons possibles. I1 suffit de prévoir une tête pouvant percer de 1 à 5 trous, ce qui donne un nombre cumule de combinaisons égal à 381, supérieur au nombre nécessaire pour marquer tous les jours d'une année, même bissextile. Pour indiquer l'année, on peut prévoir plusieurs diamètres de foret et donc de trou. On peut par exemple utiliser, pour une année, des trous ayant le diamètre indiqué en traits pleins sur la figure 2 et, pour indiquer une autre année, des trous ayant le diamètre accru indiqué en tirets sur cette même figure 2. On peut par exemple utiliser des forets dont les diamètres sont de 1 mm ; 1,2 mm 1,4 mm ;et 1,6 mm pour indiquer une année dans un groupe de quatre. On voit que, dans la pratique, on sera amené à utiliser une grille à au moins neuf trous si on souhaite identifier tous les jours de l'année. Un nombre d'emplacements plus important sera requis lorsque des indications complémentaires doivent être apportées ou si on souhaite restreindre le nombre maximum de trous forés dans la grille. De façon générale, si on accepte d'utiliser toutes les combinaisons offertes par une grille à n cases disponibles, en forant de 1 à n trous, on peut identifier jusqu'S 2n-1 indications, comportant la date et éventuellement d'autres données, telles que l'identification d'une ligne d'usinage. Dans le cas par exemple d'une grille à seize cases, telle que la grille carrée schématisée en figure 4, le nombre de combinaisons offertes est le suivant NOMBRE DE TROUS NOMBRE DE NOMBRE CUMULE DE ACCEPTABLES COMBINAISONS COMBINAISONS 16! : 16! : 1! 15! 16! 2 . = 120 : 136 2! 14! 16! 3 . - 560 : 696 3! 13! 16! 4 : = 1 820 : 2 516 4! 12! I1 suffit dans ce cas d'admettre de forer 1 à 4 trous pour avoir le nombre de combinaisons nécessaire à la caractérisation du jour et de l'année d'usinage. Avec une grille à vingt cinq cases, il suffit de trois trous au maximum pour obtenir un nombre cumulé de combinaisons égal à 2 625, permettant de caractériser à la fois le jour et l'année. Avec une grille à trente six cases, trois trous permettent, à eux seuls, de caractériser l'ensemble des jours et des années sur quatre ans puisqu'on dispose ainsi de 7 140 combinaisons. Si on admet d'utiliser une grille à trente six cases, on peut aisément admettre des trous de repérage, accompagnant toutes les combinaisons, permettant d'identifier l'emplacement de la grille, l'espacement des noeuds etjou l'orientation de la grille sans que celle-ci soit matérialisée sur la pièce provenant de fonderie. Dans la pratique, un bon compromis sera, dans de nombreux cas, d'utiliser une grille à vingt cinq cases dans laquelle sont percés un, deux ou trois trous ou une grille rectangulaire de 6 x 4 = 24 cases. L'inscription du code sur la pièce s'effectue de façon très simple : si les trous sont exécutés à l'aide d'un foret, il suffit de décaler tous les jours, automatiquement, par un système d'horloge, la programmation du cycle d'usinage de la tête ntrois axes", pour usiner le nombre et l'emplacement des trous correspondant au codage recherché. Chaque pièce usinée portera, éventuellement en plus d'une indication sur la date de fonderie, le code indiquant la date d'usinage constitué par des trous répartis dans une grille qui est avantageusement matérialisée par des cases ménagées en fonderie. L'invention est susceptible de nombreuses variantes. Si en particulier on se contente de repérer la semaine d'usinage et non plus le jour, il suffit - de former au maximum quatre trous dans une grille à neuf cases, - de former au maximum trois trous dans une grille à seize cases, - de former au maximum deux trous dans une grille à vingt cinq cases. Dans ces derniers cas, il est facile de prévoir des trous de référence s'ajoutant aux trous de codage. REVENDICATIONS 1. Procédé de marquage de pièce usinée (12) par apposition d'un code sur la pièce, caractérisé en ce qu'on forme, sans percussion, des trous (18) occupant des noeuds d'un réseau prédéterminé, la répartition des trous et éventuellement leur nombre constituant un code correspondant de manière bi-univoque à la date d'usinage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous sont formés par forage de trous de faible diamètre et de faible profondeur sur une face approximativement plane. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous sont formés par impulsion laser. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réseau des emplacements possibles est matérialisé par une grille venue de fonderie. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en qu'au moins un trou est formé toujours au même emplacement du réseau. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau est à maille carrée et avantageusement seize cases. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le nombre de trous de chaque code est de un à trois. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les trous présentent un diamètre différent suivant l'année. 9. Piéce de fonderie usinée portant l'indication de la date d'usinage sous forme d'un code, caractérisée en ce que l'indication est constituée par des trous (18) de faible profondeur formés en certains des noeuds d'un réseau régulier prédéterminé, chaque combinaison de trous ayant une correspondance bi-univoque avec une date particulière. 10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que le réseau est matérialisé par une grille (14) venue de fonderie.