Brevet FR2698810A1 — publié le 19940610

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour contrôler une machine frappée d'alignement et notamment, dans une installation métallurgique, le parallélisme de lames de cisailles de rives d'une tôle et de rouleaux pinceurs guides-tôle, par rapport à l'axe d'un train de rouleaux sur lequel défile la tôle, la précision souhaitée étant de l/lOmm par mètre. Jusqu'à présent on a exécuté ce type de mesure avec un micromètre à palpeur électrique, qui vient tangenter un fil tendu à l'axe du train de rouleaux, appelé corde à piano. La mise en oeuvre de ce procédé est lourde et nécessite l'arrêt d'au moins deux postes. En outre la précision de mesure obtenue est étroitement liée au doigté de l'opérateur, donc aléatoire. L'invention a pour but de réaliser un procédé et un dispositif qui permette d'effectuer le contrôle de parallélisme voulu de manière aisée et rapide et qui soit tel que la reproductibilité des mesures ne soit pas liée à la manipulation des opérateurs ou des agents de contrôle. Conformément au procédé selon 1 invention, on dispose des échelles graduées perpendiculairement à l'axe du train de rouleaux, de part et d'autre des lames des cisailles et à la même distance de celles-ci, puis on positionne sur chaque lame ou sur chaque rouleau pinceur un laser focalisé sur la distance le séparant des échelles graduées, on relève l'impact du faisceau laser successivement sur chaque échelle par retournement du laser et on note les deux distances entre l'axe du train et les impacts laser sur les échelles graduées, l'écart éventuel entre ces deux distances permettant de déterminer la valeur et le sens du défaut de parallélisme, tandis qu'une absence d'écart correspond à un alignement parfait de la cisaille ou du rouleau pinceur avec l'axe du train de rouleaux. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend des cisailles de rive de tôles placées de chaque côté d'un train de rouleaux supportant les tôles en défilement entre les cisailles, ainsi que des rouleaux pinceurs de guidage des tôles. Suivant l'invention, ce dispositif comprend des échelles graduées placées perpendiculairement au train de rouleaux de part et d'autre des cisailles, des règles supports de laser montées sur les cisailles, et au moins un émetteur laser orientable vers les échelles graduées. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent une amélioration de la coupe des rives grâce au contrôle plus précis réalisé. En outre le temps nécessaire à ces contrôles est largement réduit par rapport à celui exigé pour la technique antérieure rappelée ci-dessus. L'invention sera maintenant décrite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue de dessus schématique d'un train de rouleaux d'une installation métallurgique et d'une paire de cisailles adaptée pour cisailler les rives d'une tôle en défilement, non représentée. La figure 2 est une vue de dessus schématique partielle de l'installation de la Fig.1, illustrant la mise en oeuvre du procédé de contrôle de parallélisme selon l'invention. La figure 3 est une vue en élévation partielle de l'une des échelles graduées utilisées conformément à l'invention. Les figures 4 et 5 sont des vues en plan schématiques illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'in vention sur un rouleau pinceur de l'installation de la Fig.1. La figure 6 est une vue en plan schématique illustrant un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle selon l'invention sur une lame de la cisaille. L'installation schématiquement représentée aux Fig.1 et 2 comprend un train 1 de rouleaux sur lesquels défilent des tôles non représentées, une cisaille 2 comprenant une lame fixe 3 et une lame mobile 4, placées respectivement au-dessus des rives de la tôle et, aux extrémités opposées des lames 3, 4, une paire de rouleaux pinceurs 5 assurant le guidage des tôles. Une telle installation est bien connue et ne nécessite pas de description détaillée. Pour pouvoir contrôler le parallélisme des lames 3, 4 et des rouleaux 5 par rapport à l'axe XX du train 1 de rouleaux, l'invention prévoit de disposer de chaque côté des lames 3, 4, à des distances égales L de l'axe de cette cisaille, une échelle 6 graduée en millimètres sur une règle. Chaque échelle 6 a son zéro référencé à l'axe XX et est placée perpendiculairement à celui-ci, à une distance L convenable, par exemple 40 mètres, sur des pieds de centrage non représentés. Sur les colonnes (non représentées) et les lames 3 de la cisaille fixe, puis sur les rouleaux pinceurs 5 associés, on place des supports (connus en soi et non représentés). Sur ces éléments usinés au 1/100, on place un laser 7 unidirectionnel, focalisé sur la distance L le séparant des règles graduées 6. Le faisceau laser F a sur la première règle 6 un impact F1 (Fig.2) situé à une distance xl de l'axe XX, c'est-a-dire du zéro de référence de la règle 6. En retournant le laser 7 symétriquement vers la seconde règle 6, on obtient sur celle-ci un second impact laser F2 situé à une distance x2 de l'axe XX, lu sur la règle graduée 6. L'écart x=x2 - xl entre les deux mesures, divisé par la distance totale 2L entre les deux règles 6, fournit la valeur du défaut de parallélisme recherché, pour la lame fixe 3. Bien entendu la même mesure doit être exécutée pour la lame mobile 4 sur laquelle on place de la même manière le laser 7. Etant donné que les distances entre les règles 6 et le laser 7 ne sont pas identiques, il est nécessaire d'effectuer une correction sur les mesures. La précision de la lecture dépendant de l'interprétation du spot laser par l'opérateur, il faut faire coïncider une cible 8 coulissant sur la règle 6, munie d'un croisillon 9 et d'anneaux 11 de centrage, avec le point d'impact F1 (F2) du laser 7. Chaque règle 6 est munie d'une cible 12 de centrage de la règle, permettant son positionnement et son orientation convenable sur le train 1 de rouleaux. A titre d'exemple numérique indicatif non limitatif, chaque distance L peut être égale à 40 mètres, chaque règle 6 a une longueur de 5 mètres, le faisceau laser F a une largeur de 4mm. Si l'écart x est de 8mm, le défaut de parallélisme est de O,lmm/m. On effectue la même séquence de mesure pour chaque rouleau pinceur 5 : sur la Fig.4 le faisceau laser F a sur l'une des règles 6 un impact F3 situé à une distance yl de l'axe XX. On détermine de la même manière, après retournement du laser, l'écart de son impact sur la règle 6 opposée avec l'axe du train de rouleaux. Puis on procède à une rotation du rouleau pinceur 5 sur 1800 et on recommence la séquence de mesure (Fig.5). On obtient ainsi, pour un impact laser F4 sur l'une des règles 6, un écart y2. En effet, une seule série de mesures ne suffit pas pour les rouleaux pinceurs 5, car la jante de ceux-ci n'est pas nécessairement perpendiculaire à l'axe de rotation. Il est donc nécessaire d'effectuer une seconde série de relevés après avoir fait tourner les pinceurs de 1800. On obtient finalement deux valeurs par règle et par pinceur 5, et les valeurs utilisées sont une moyenne des deux résultats par règle. Exemple de contrôle de parallélisme dans le cas simplifié où les distances entre les règles 6 et l'objet 3 sont identiques (Fig.6). L'écart entre la visée théorique et réelle est constant pour des distances L1 et L2 égales . A et A' étant les impacts laser théoriques, B et B' les impacts laser réels sur les règles, on en déduit les relations suivantes a) YB = YA + AB b) Y'B' = Y'A' + A'B' avec les conditions précédentes nous pouvons déduire YA = YB - Y'B' 2 Pour éviter de recalculer à chaque mesure l'axe théorique de visée, il suffit de démontrer que celui-ci est parallèle à la ligne BB', et d'utiliser ensuite l'écart de ces valeurs mesurées pour déterminer l'inclinaison de la surface. DEMONSTRATION Equation de l'axe théorique de visée par rapport à l'origine O yl = axl + b 1) Pour yl = D, xl = O'A' donc D = aO'A' + b 2) Pour yl = O, xl = OA donc 0 = aOA + b De 1) et 2) a = D et b = D OA OA' - OA OA' - OA d'où yl = D (xl - OA) OA' - OA Equation de l'axe réel de visée par rapport à l'origine O y2 = ax2 + b 1) Pour y2 = D , x2 = O'B' donc D = aO'B' + b 2) Pour y2 = O , x2 = OB donc O = aOB + b De 1) et 2) a = D et b = D OB OB' - OB OB' - OB d'où y2 = D (x2 - OB) OB' - OB Pour que ces droits soient parallèles leur coefficient directeur (pente) doit être identique. Donc D doit être égal à D OB' - OB OA' - OA On voit également que a) OA = OB + AB b) OA' = OB' + A'B' Comme AB = A'B', nous déduisons que OA' - OA = OB' - OB Donc ces droites sont effectivement parallèles et, on peut utiliser directement les écarts des deux mesures relevées sur les règles 6 (B et B') pour déduire l'inclinaison (I) de la surface considérée. Ceci est réalisé par la formule suivante Inclinaison = I = BB' = OB'-OB D D Son sens est donné en interprétant le signe de l'inclinaison si I > O l'inclinaison est dite "entrée intérieure" si I O'B' = 300mm mesure côté sortie cisaille L'inclinaison sera pour une distance totale D de 80 mètres: I = 300 - 250 = 50 = 0,625mm/mètre 80 80 L'inclinaison est dite "entrée intérieure" car I > 0. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et peut comporter diverses variantes d'exécution. Elle ne se limite pas non plus au contrôle du parallèlisme de lames de cisailles de rives d'une tôle, mais peut être appliquée au contrôle de toute machine frappée d'alignement. REVENDICATIONS 1. procédé pour contrôler une machine frappée d'alignement et notamment, dans une installation métallurgique, le parallélisme de lames (3, 4) de cisailles (2) des rives d'une tôle et de rouleaux pinceurs (5) guidestôle par rapport à l'axe (XX) d'un train( 1) de rouleaux sur lequel défile la tôle, caractérisé en ce qu'on dispose des échelles graduées (6) perpendiculairement à l'axe du train de rouleaux, de part et d'autre des lames (3, 4) des cisailles et à la même distance (L) de celles-ci, puis on positionne sur chaque lame ou sur chaque rouleau pinceur un laser (17) focalisé sur la distance le séparant des échelles graduées, on relève l'impact (F1, F2) du faisceau laser successivement sur chaque échelle par retournement du laser et on note les deux distances (xl, x2) entre l'axe du train et les impacts laser sur les échelles graduées, l'écart éventuel (x) entre ces deux distances permettant de déterminer la valeur et le sens du défaut de parallélisme, tandis qu'une absence d'écart correspond à un alignement parfait de la cisaille ou du rouleau pinceur avec l'axe du train de rouleaux. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dispose le laser (7) sur une règle support, on exécute la séquence de mesure précitée, on retourne la règle support et on procède à une nouvelle séquence de mesure similaire. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on exécute la séquence de mesure au moyen d'un laser (7) disposé sur chaque rouleau pinceur (5) successivement, caractérisé en ce qu'après chaque séquence de mesure on fait tourner le rouleau pinceur de 180 degrés et on recommence la séquence de mesure. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant des cisailles (2) de rives de tôles placées de chaque côté d'un train( 1) de rouleaux supportant les tôles en défilement entre les cisailles, ainsi que des rouleaux pinceurs (5) de guidage des tôles, caractérisé en ce qu'il comprend des échelles graduées (6) placées perpendiculairement au train (1) de rouleaux de part et d'autre des cisailles, des règles support de laser montées sur les cisailles, et au moins un laser (7) orientable vers les échelles gra duées.