Brevet FR2739585A1 — publié le 19970411

La présente invention concerne essentiellement main non-exclusivement le contrôle dimensionnel du diamètre des manetons de vilebrequin au cours de leur rectification. On connaît notamment par le document FR 2.567.058 un dispositif qui permet d'effectuer ce type de contrôle. Cependant les moyens qu'il met en oeuvre présentent des inconvénients importants dans des applications où le temps de travail de la machine est un facteur non négligeable du prix de revient des pièces usinées. En effet il est nécessaire avec le dispositif connu d'arrêter le vilebrequin en rotation et de mettre en place manuellement l'appareil au contact du maneton à contrôler. Même en imaginant d'automatiser l'opération de mise en contact de l'appareil de contrôle avec le maneton de vilebrequin et de la même manière, le découplement de ces organes, il reste toujours nécessaire d'arrêter la rotation de ce vilebrequin dans une position angulaire déterminée. Cet appareil connu introduit donc une perte de productivité dans la rectification des manetons. Pour notamment pallier cet inconvénient, l'invention a pour objet un dispositif de mesure et/ou de contrôle du diamètre d'une pièce cylindrique animée d'un mouvement orbital autour d'un axe en cours de rectification, comportant une tête de mesure attelée à un support, lequel support est équipé d'un organe pour son appui sur la périphérie de la pièce et, pour pouvoir suivre le mouvement orbital de la pièce, est monté coulissant dans un guide lui-même monté oscillant sur un bâti la rectification étant réalisée au moyen d'un outil mobile le long d'une direction transversale à l'axe susdit, le bâti est monté également mobile transversalement à cet axe dans un mouvement synchronisé avec celui de l'outil. On comprend qu'en ayant synchronisé le mouvement de bâti de l'instrument de mesure avec celui de l'outil, on a placé cet instrument de mesure ou plus exactement l'organe d'appui de son support sur la pièce, dans un référentiel où le mouvement orbital peut se réduire à un mouvement simple qui comporte notamment un point de rebroussement auquel la vitesse de la pièce s' annule, ce qui est favorable pour procéder à l'accotement de l'organe d'appui. De manière préférée, l'outil mobile étant porté par un chariot, le bâti du dispositif est attelé audit chariot. C'est en effet la manière la plus simple de synchroniser le mouvement du bâti à celui de l'outil. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation donné ci-après. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de mesure conforme à l'invention associé à un outil de rectification, - la figure 2 est une vue suivant F de la figure 1. Dans l'exemple décrit ci-dessous, l'invention est appliquée à la rectification par une meule 1 du maneton 2 d'un vilebrequin dont l'axe de rotation est noté 3 sur les figures. L'axe 3 de rotation du vilebrequin est fixé sur le bâti de la machine qui n'est pas représentée et le maneton 2 décrit autour de cet axe 3 un mouvement orbital symbolisé par le cercle 4 décrit par le centre du maneton 2. De son côté, la meule 1 est montée tournante autour d'un axe 5 porté par un chariot 6 qui lui se déplace dans un mouvement alternatif AB orthogonal à l'axe 3. La position angulaire du maneton 2 par rapport à l'axe 3 et la position de l'axe 5 par rapport à cet axe 3 sont asservies en fonction d'un programme de rectification déterminé. Le contrôle de la cote diamétrale du maneton est réalisé de manière connue par une tête de mesure 7 qui possède des palpeurs à l'extrémité d'une fourche 7a permettant de délivrer un signal représentatif du diamètre du maneton 2. Cette tête de mesure est connue en elle-même et est disponible sur le marché. L'invention concerne le dispositif de support de cette tête, conçu pour qu'elle soit mise en service et mise hors service le plus simplement possible lors de l'opération d'usinage du maneton 2. Ce support porte la référence générale 10 sur les figures. Il comporte tout d'abord une pièce de fixation 11 solidaire du chariot porte-meule 6 à laquelle est articulé un bâti 12 en forme de levier. Le bâti 12 peut pivoter par rapport à la pièce de fixation 11 autour d'un axe 13 et sa position angulaire autour de cet axe est fixée au moyen d'un vérin d'actionnement 14 luimême articulé en 15 à la pièce de fixation 11. Le bâti 12 en forme de levier possède à son extrémité opposée à celle articulée en 13 un autre axe d'articulation 16 pour une pièce de guidage 17. Cette pièce de guidage 17 reçoit à coulissement une tige 18, dont la section est de préférence non circulaire pour constituer un moyen anti-rotation de la tige par rapport au guide autour de son axe longitudinal. A lune de ses extrémités la tige 18 possède un taquet d'entraînement 19 qui s'étend en surplomb de l'extrémité d'une tige 20 de vérin 21 porté par la pièce de guidage 17. La tige 18 possède à son extrémité inférieure, c' est-à-dire au-delà de la pièce de guidage par rapport au taquet 19, un support 22 équipé d'un organe d'appui 23 représenté ici sous la forme d'un V pour venir au contact du maneton 2, ce support 22 portant la tête de mesure 7 au moyen d'un axe d'articulation 24. Un vérin 25 également articulé au support 22 et à la tête de mesure 7 permet de commander le basculement de cette tête autour de son axe 24. Pour l'explication ci-après du fonctionnement du dispositif on supposera le bâti 12 fixe, c'est-à-dire bloqué par rapport à l'organe de fixation 11 autour de l'axe 13 au moyen du vérin 14. Le bâti constitue donc une potence embarquée avec le chariot 6, à l'extrémité de laquelle la tige 18 lestée à son extrémité inférieure par les éléments 22 et 7, s'étend sensiblement verticalement tout en pouvant osciller autour de l'axe 16, l'amplitude de l'oscillation autour de l'axe 16 pouvant être limitée par des butées non représentées. Dans le référentiel du chariot 6, le mouvement du maneton est un mouvement alternatif symbolisé par la flèche C. Les extrémités haute et basse de cette flèche C constituent donc un point de rebroussement au niveau duquel la vitesse du maneton 2 dans le référentiel du chariot 6 s'annule. Ainsi, lorsque l'on veut contrôler le diamètre atteint par le maneton en cours d'usinage, on part d'un état du dispositif dans lequel la tige 20 du vérin 21 est sortie si bien qu'elle constitue une butée au glissement vers le bas de la tige 18 dans le guide 17, sous l'effet du poids des équipements 22 et 7 que possède cette tige 18 en partie inférieure, le V d'appui 23 du support 22 étant éloigné du maneton 2. Par ailleurs la tige du vérin 25 est rétractée si bien que la tête de mesure 7 est basculée vers le haut autour de l'axe 24. Grâce au vérin 21, on pilote la descente de cet équipage 7, 22 jusqu'au voisinage de la position haute atteinte par le maneton 2. Lorsque ce maneton est effectivement dans cette position, on procède à l'accotement de l'organe d'appui 23 sur le maneton 2 et cet appui étant réalisé à vitesse nulle ou sensiblement nulle puisqu'au voisinage du point de rebroussement haut du maneton, on rétracte complètement la tige 20. L'équipage mobile coulissant dans la pièce de guidage 17 s'appuie donc sous l'effet de son propre poids sur le maneton 2 par l'organe d'appui 23. Il suit donc les mouvements de ce maneton, ce qui est possible d'une part par le coulissement de la tige 18 dans le guide 17 et d'autre part, puisque le mouvement alternatif du maneton n'est pas tout à fait rectiligne, grâce à l'articulation 16 de la pièce de guidage 17 sur le bâti 12 qui autorise l'oscillation de la tige 18.L'appui de l'organe 23 sur le maneton 2 peut être assisté par tout organe de rappel approprié (ressort, vérin. .) disposé entre la pièce de guidage 17 et le support 22 comme symbolisé par le ressort 30 sur la figure 1. L'accotement du support 22 sur le maneton 2 étant réalisé, en commandant le vérin 25 on commande le pivotement de la tête 7 de manière à placer l'extrémité de sa fourche de mesure 7a au droit d'un diamètre du maneton. Dès que la cote est atteinte, la tête de mesure émet un signal pour d'une part faire cesser l'usinage et d'autre part relever la tête 7 par rétraction du vérin 25 et après, soulever l'ensemble de l'équipage mobile au moyen du vérin 21, ceci pendant la fin de l'exécution de l'usinage. Au besoin, le vérin 14 peut être également commandé en rétraction pour faire pivoter le bâti 12 autour de l'axe 13 et dégager complètement l'espace situé au voisinage de la meule 1. Il est alors possible de passer au maneton suivant du vilebrequin en manoeuvrant le chariot portant l'axe 3 où, si l'usinage des manetons est terminé, de mettre en place le vilebrequin suivant, ce de manière connue. Dans l'exemple ci-dessus décrit, l'ensemble 10 est attelé au chariot 6 en porte-meule. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir un ensemble semblable attelé à un support qui soit différent du chariot porte-meule mais qui soit asservi à son mouvement de manière à assurer les fonctions de contact et de mesure dans les mêmes conditions. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure et/ou de contrôle du diamètre d'une pièce (2) cylindrique animée d'un mouvement orbital autour d'un axe (3) en cours de rectification, comportant une tête de mesure (7) attelée à un support (18, 22), lequel support est équipé d'un organe (23) pour son appui sur la périphérie de la pièce (2) et, pour pouvoir suivre le mouvement orbital de la pièce (2), est monté coulissant dans une pièce de guidage (17) elle-même montée oscillante (16) sur un bâti (12), caractérisé en ce que, la rectification étant réalisée au moyen d'un outil mobile (1) le long d'une direction transversale à l'axe (3) susdit, le bâti (12) est monté également mobile transversalement à cet axe dans un mouvement synchronisé avec celui de l'outil (1) 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, l'outil mobile (1) étant porté par un chariot (6), le bâti (12) du dispositif est attelé au chariot (6). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce de guidage (17) est maintenue de manière que le support (18) soit sensiblement perpendiculaire au mouvement transversal du bâti (12) 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support (18, 22) est formé par une tige (18) sensiblement verticale à l'extrémité inférieure de laquelle sont installés l'organe d'appui (23) et la tête de mesure (7), l'autre extrémité de cette tige (18) étant équipée, au-delà de la pièce de guidage (17), d'un taquet (19) d'entraînement pour coopérer avec la tige (20) d'un vérin (21) de soulèvement du support attelé au guide. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige-support (18) est cylindrique à section non circulaire. 6. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que la force d'appui de l'organe d'appui (23) sur le maneton (2) est formée par le poids du support. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la force d'appui comporte une composante additionnelle développée par un organe de rappel (30) attelé entre la pièce de guidage (17) et le support (22). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la tête de mesure (7) est montée pivotante sur le support (18, 22) entre une position active et une position de dégagement, avec un vérin (25) pour la déplacer entre ces deux positions et la maintenir dans l'une ou l'autre de celles-ci. 9. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le bâti (12) est formé par un levier articulé (13) au chariot par l'une de ses extrémités et portant l'articulation (16) de la pièce de guidage (17) à son autre extrémité, un vérin (14) étant attelé entre le chariot (6) et le levier (12) pour déplacer et fixer angulairement le levier (12) autour de son articulation (13) sur le chariot (6).