Brevet FR2695073A1 — publié le 19940304

La présente invention concerne les dispositifs pour recopier un sujet représenté, par exemple, par un dessin ou même un objet tridimensionnel, notamment les dispositifs pour reproduire un objet dans un bloc de matériau à partir d'un exemplaire de référence, de cet objet, utilisé comme modèle. Il existe déjà des dispositifs pour réaliser la copie d'un objet à partir d'un exemplaire de référence, de cet objet, utilisé comme modèle. Tel est le cas, par exemple, des pantographes qui sont utilisés dans le dessin, mais aussi des dispositifs qui permettent de reproduire un objet par d'autres moyens que le dessin, par exemple par la taille ou la coupe dans un bloc de matériau. On connaît par exemple des dispositifs qui permettent d'usiner des clefs à partir d'un exemplaire d'une clé donnée servant de modèle de référence. Ces dispositifs sont cependant plus particulièrement adaptés pour copier des objets de petites dimensions et ont en général une structure relativement complexe. 1 présente invention a ainsi pour but de réaliser un dispositif pour recopier, sur un support donné, un objet à partir d'un exemplaire de référence utilisé comme modèle, qui soit d'une structure très simple, facile à construire et, surtout, à utiliser, même pour la reproduction d'objets de grandes dimensions. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif pour recopier un objet sur un support donné, à partir d'un exemplaire de référence, de cet objet, utilisé comme modèle, caractérisé par le fait qu'il comporte: - une embase, - des moyens pour maintenir ledit exemplaire de référence par rapport à ladite embase, - des moyens pour maintenir ledit support par rapport à ladite embase, - un bras de manipulation, - des moyens pour déplacer ledit bras de manipulation suivant trois axes concourants non confondus, - un doigt apte à suivre le contour dudit exemplaire de référence, - des moyens pour associer ledit doigt et ledit bras de manipulation, - un outil de recopie, et - des moyens pour associer ledit outil de recopie avec ledit bras de manipulation. l?)'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels: les figures l à 3 représentent, sous forme schématique et respectivement en vues de face partiellement écorchée, de dessus et de côté en coupe, un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention pour recopier un objet. Les trois figures représentant un même mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, les mêmes références y désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent. Le dispositif 1 illustré sur les figures 1 à 3 permet de recopier un objet 2 sur un support donné 3, à partir d'un exemplaire de référence 4 utilisé comme modèle. Ce dispositif comporte une embase 5, par exemple une plaque en toute matière possible, avantageusement une matière légère mais rigide comme de l'aluminium ou du bois, des moyens G pour maintenir l'exemplaire de référence 4 par rapport à l'embase 5, des moyens 7 pour maintenir le support 3 par rapport à l'embase 5, un bras de manipulation 8, des moyens 9 pour déplacer ce bras de manipulation suivant trois axes concourallts non confondus, qui seront avantageusement choisis orthogonaux, un doigt 10 apte à suivre le contour de l'exemplaire de référence 4, des moyens 11 pour associer ce doigt 1lû au bras de manipulation 8, un outil de recopie 12, et des moyens 13 pour associer cet outil de recopie au bras de manipulation 8. Iwans une réalisation avantageuse et préférentielle du dispositif, les moyens 6 pour maintenir l'exemplaire de référence 4 par rapport à l'embase 5 comportent deux première 14 et deuxième 15 cornières sensiblement en forme de "L" et reposant sur la surface supérieure de l'embase par la base du "L", et des moyens 16 pour maintenir ces deux cornières 14 et 15 contre l'exemplaire de référence 4 lorsqu'il repose sur les deux branches des "L", de façon qu'il y soit maintenu emprisonné. Ces cornières sont par exemple en aluminium et se trouvent couramment dans le commerce. Par contre, les moyens 16 pour maintenir ces première et deuxième cornières contre l'exemplaire de référence 4 comportent avantageusement au moins une butée réglable 17 montée en coopération avec l'embase 5 et coopérant avec l'une 14 des deux cornières 14, 15, et au moins une came 18, cette came comportant une surface cylindrique 19 dont la distance par rapport à un axe 20 varie de façon continue, à la manière d'un excentrique, et un arbre de rotation 21 d'axe confondu avec l'axe 20, cet arbre de rotation 21 étant apte à coopérer dans des orifices préperforés 22 dans l'embase 5. La came peut ainsi être pivotée autour de cet axe 20 de façon que sa surface 19 coopère avec la cornière 15 qui ne coopère pas avec la butée 17, par appui sur la branche latérale du "L" de cette cornière, l'effort exercé par la surface de la came étant largement favorisé par la forme de cette surface qui présente une excentration par rapport à l'axe 20. Les figures, et plus particulièrement la figure 2, montrent un mode de réalisation avantageux d'une butée 17. Celle-ci est constituée par une plaque 24 comportant une pluralité d'orifices 25 situés à des distances différentes de l'un 26 des bords de la plaque apte à venir au contact de la cornière 14 et au moins une goupille 27 montée en coopération avec les orifices 25 de cette plaque 24 et des orifices 28 préperforés dans l'embase 5. Mais cette butée peut, dans certains cas, être constituée par une came comme celle qui a été décrite sous la référence 18 ci-avant. Quant aux moyens 7 pour maintenir le support 3 par rapport à l'embase, ils comportent avantageusement, eux aussi, deux troisième 30 et quatrième 31 cornières sensiblement en forme de "L" et reposant sur l'embase 5 par la base des "I", et des moyens 32 pour maintenir ces deux cornières 30 et 31 contre le support 3 lorsqu'il repose sur les deux branches des "L", de façon à 1'5 maintenir emprisonné. Ces moyens 32 comportent par exemple au moins des moyens pour fixer sur l'embase l'une des cornières, par exemple la cornière 31, l'autre cornière 30 étant montée libre sur l'embase 5, au moins une came 33 de même structure que celle décrite sous la référence 18, et des orifices 34 préperforés dans l'embase, la surface cylindrique 35 de cette came 33 coopérant avec la cornière 30 montée libre sur l'embase 5, par appui sur la branche latérale du "1." de cette cornière. I.e bras de manipulation 8 mentionné ci-avant est très avantageusement constitué par une pièce 40 en forme de "U" dont les deux bords latéraux 41, 42 comportent, chacun, une partie 43, 44 en repli vers l'extérieur du "U" et sensiblement parallèle à la base 45 du "U". Les moyens 9 pour déplacer ce bras de manipulation 8 suivant trois axes concourants comportent au moins une première glissière 50 solidaire à ses deux extrémités avec l'embase 5, au moins une deuxième glissière 51 (avantageusement deux 51 et 52 comme illustré sur les figures) solidaire du bras de manipulation 8, et un chariot 53 monté coulissant, d'une part suivant une première direction sur la première glissière 50, et d'autre part sur la deuxième glissière 51 suivant une seconde direction différente de la première, sensiblement perpendiculaire à cette première direction si les axes sont orthogonaux, le chariot étant en outre monté rotatif autour de l'une des deux directions. En fait, ce chariot est très avantageusement constitué, par exemple, par au moins deux roulements à billes ou analogues solidaires l'un de l'autre de façon que leurs axes soient perpendiculaires, chaque roulement étant monté glissant et automatiquement rotatif sur une glissière 50, 51, les glissières étant alors constituées par des tiges cylindriques de révolution. Comme illustré sur les figures, et plus particulièrement visible sur la figure 1, la glissière 51 (de même que la glissière 52) est montée solidaire du bras de manipulation 8 dans l'espace 54 en forme de dièdre défini par un bord latéral 41, 42 du "U" et la partie en repli 43, 44 solidaire de ce bord latéral. De cette façon, les glissières 51, 52 sont protégées, notamment, des éventuelles particules de matériau qui seraient produites par l'outil de recopie 12. En effet, cet outil de recopie peut ne comporter que des moyens comme des crayons ou analogues pour effectuer des reproductions de l'objet 2 sous forme de dessins, mais il peut également comporter des moyens de coupe ou découpe comme une lame de rabot ou analogue, une scie, etc, des moyens de perforation comme une mèche ou analogue, des moyens pour projeter du sable, de l'eau, etc, des moyens de perforation et/ou de découpe par décharges électriques, arcs ou analogues, etc. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne et s'utilise de la façon suivante: Lorsque l'on veut réaliser un objet à partir d'un exemplaire de référence utilisé comme modèle, on dispose l'exemplaire de référence 4 entre les deux cornières 14, 15 que l'on vient appliquer contre lui en plaçant convenablement les butées 17 contre la cornière 14 et en faisant pivoter les cames 18 de façon que leurs surfaces 19 prennent fortement appui sur la cornière 15. On dispose ensuite, de la même façon mais entre les deux cornières 30 et 31, le support 3 sur lequel doit être reproduit l'objet 2. Le doigt de suivi 10 est réglé pour que son extrémité puisse arriver au niveau des contours de l'objet de référence 4 à une distance du bras de manipulation 8 déterminée en fonction des moyens marqueurs de l'outil de recopie 12. A titre d'exemple, ces moyens marqueurs 12 peuvent être constitués par une fraise montée sur un moteur. On déplace le bras de manipulation suivant les trois axes de façon que le doigt de suivi parcoure les contours de l'objet de référence 4, par exemple un coeur en creux comme illustré plus particulièrement sur la figure 2. Pendant ce temps, la fraise découpe et creuse dans le support 3 un coeur 2 identique au coeur 4. Il est bien évident que le coeur en creux 4 n'est qu'un exemple d'objet choisi pour expliquer le fonctionnement du dispositif, mais que le dispositif peut être utilisé pour reproduire des objets de toute forme et toute dimension. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour recopier un objet (2) sur un support donné (3), à partir d'un exemplaire de référence (4), de cet objet, utilisé comme modèle, caractérisé par le fait qu'il comporte: - une embase (5), - des moyens (G) pour maintenir ledit exemplaire de référence par rapport à ladite embase, - des moyens (7) pour maintenir ledit support par rapport à ladite embase, - un bras de manipulation (8), - des moyens (9) pour déplacer ledit bras de manipulation suivant trois axes concourants non confondus, - un doigt (10) apte à suivre le contour dudit exemplaire de référence (4), - des moyens ( 1 1 ) pour associer ledit doigt et ledit bras d e manipulation, - un outil de recopie (12), et - des moyens (13) pour associer ledit outil de recopie avec ledit bras de manipulation. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens (G) pour maintenir ledit exemplaire de référence (4) par rapport à ladite embase (5) comportent deux première (14) et deuxième (15) cornières sensiblement en forme de "L" et reposant sur ladite embase par la base des "L", et des moyens (16) pour maintenir les deux dites première et deuxième cornières contre ledit exemplaire de référence lorsqu'il repose sur les deux branches des "L", de façon à l'y maintenir emprisonné. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (16) pour maintenir les deux dites première (14) et deuxième (15) cornières contre ledit exemplaire de référence (4) comportent au moins une butée réglable (17) montée en coopération avec ladite embase et coopérant avec l'une (14) des deux dites cornières, et au moins une came (18), ladite came comportant une surface cylindrique (19) dont la distance par rapport à un axe (-0) varie de façon continue et un arbre de rotation (21) d'axe confondu avec ledit axe (20), ledit arbre de rotation étant apte à coopérer dans des orifices (22) préperforés dans ladite embase (5), ladite surface cylindrique (19) coopérant avec la cornière (15) qui ne coopère pas avec ladite butée (17), par appui sur la branche latérale du "L" de cette cornière. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite butée (17) est constituée par l'un des éléments suivants: plaque (24) comportant une pluralité d'orifices (25) situés à des distances différentes de l'un des bords (26) de ladite plaque et au moins une goupille (27) montée en coopération avec les orifices (25) de ladite plaque et des orifices (28) préperforés dans ladite embase (5), came comportant une surface cylindrique dont la distance par rapport à un axe varie de façon continue et un arbre de rotation d'axe confondu avec ledit axe, ledit arbre de rotation étant apte à coopérer dans des orifices préperforés dans ladite embase. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (7) pour maintenir ledit support (3) par rapport à ladite embase (5) comportent deux troisième (30) et quatrième (31) cornières sensiblement en forme de "L" et reposant sur ladite embase par la base des "L", et des moyens (32) pour maintenir les deux dites troisième et quatrième cornières contre ledit support lorsqu'il repose sur les deux branches des "L", de façon à l'y maintenir emprisonné. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens (32) pour maintenir les deux dites troisième (30) et quatrième (31) cornières contre ledit support (3) comportent au moins des moyens pour fixer l'une (31) des deux dites troisième et quatrième cornières sur ladite embase (5), l'autre cornière (30) étant montée libre sur ladite embase, et au moins une came (33) comportant une surface cylindrique (35) dont la distance à un axe varie de façon continue et un arbre de rotation d'axe confondu avec ledit axe, ledit arbre de rotation étant apte à coopérer dans des orifices (34) préperforés dans ladite embase, ladite surface cylindrique coopérant avec la cornière (30) montée libre sur ladite embase, par appui sur la branche latérale du "L" de cette cornière. 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit bras de manipulation (8) est constitué par une pièce (40) en forme de "U" dont les deux bords latéraux (41, 42) comportent, chacun, une partie (43, 44) en repli vers l'extérieur dudit "U" et sensiblement parallèle à la base (45) dudit "U". 8 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (9) pour déplacer ledit bras de manipulation (8) suivant trois axes concourants non confondus comportent au moins une première glissière (50) solidaire de ladite embase (5), au moins une deuxième glissière (51, 52) solidaire dudit bras de manipulation, et un chariot (53) monté coulissant, d'une part suivant une première direction sur ladite première glissière, et d'autre part sur ladite deuxième glissière suivant une seconde direction différente de la première direction, ledit chariot étant en outre monté rotatif autour de l'une des deux dites directions. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite deuxième glissière (51, 52) est montée solidaire dudit bras de manipulation (8) dans l'espace (54) en forme de dièdre défini par un bord latéral (41) dudit "U" et la partie (43) en repli solidaire de cedit bord latéral.