Brevet FR2757095A1 — publié le 19980619

La présente invention a pour objet un procédé pour la modélisation d'un hexapode. Un hexapode est un sous-ensemble d'une machine-outil servant à positionner un outil par rapport à une pièce à usiner, comprenant deux plateaux espacés reliés entre eux par six jambes extensibles permettant de faire varier à volonté la position relative du plateau actif par rapport à celle du plateau socle. Un hexapode de ce type est par exemple décrit dans le EP 0 489 857, ceci non limitativement. Le positionnement et le déplacement des jambes de l'hexapode sont pilotés par ordinateur. Ces déplacements ont besoin d'être particulièrement précis, car ils conditionnent la précision de l'usinage ultérieur. Si l'on considère un point d'une surface défini par des coordonnées cartésiennes, on doit comprendre que pour atteindre ce point une machine hexapode y parvient par action commandée sur les six jambes, c'est-à-dire par la définition de six longueurs de jambes dites coordonnées "articulaires". Chaque point est donc défini soit par des coordonnées cartésiennes, soit par des coordonnées articulaires. L'hexapode fonctionnant en coordonnées articulaires il est nécessaire de procéder à une transformation des coordonnées cartésiennes en coordonnées articulaires et vice versa. Ces transformations consomment énormément de temps de calcul, ce qui est préjudiciable pour un usinage à grande vitesse, sauf à sacrifier en précision. II faut en outre adapter les transformations aux défauts, figés ou évolutifs (même en cours de joumée, voire d'usinage), liés à la machine hexapode à savoir, non limitativement: - défauts de fabrication, - défauts dus à l'usure, - défauts dus aux variations de température, - défauts dus à la flexion des jambes de l'hexapode. II serait couteux en temps de calcul et illusoire en terme d'efficacité de vouloir introduire tous les défauts potentiels dans les transformations. Cela nécessiterait des ordinateurs encore plus puissants et des logiciels encore plus sophistiqués. Les procédés actuels ne permettent pas de parvenir à des résultats satisfaisants. L'invention se propose de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé pour la modélisation d'un hexapode, caractérisé en ce qu'il consiste a transformer les coordonnées dites "cartésiennes" d'un point à atteindre par la machine d'usinage intégrant un hexapode en coordonnées dites "articulaires" correspondant aux longueurs réelles réelles des jambes de l'hexapode, et inversement lesdites coordonnées "articulaires" étant corrigées par rapport aux cotes et dimensions théoriques de fabrication des composants des jambes de l'hexapode en intégrant les paramètres variables de la structure de l'hexapode. La première phase constructive du procédé selon l'invention consiste donc à fabriquer tous les composants d'un hexapode à des cotes théoriques. Puis on mesure avec précision tout ou partie des composants de l'hexapode. Le schéma de principe est en fait le suivant. On appelle modélisation une transformation permettant de raccourcir les temps de calcul en n'entrainant pas corrélativement une perte significative en précision. C'est la transformation des coordonnées cartésiennes d'un point en coordonnées articulaires des jambes qui est réalisée en introduisant dans le procédé selon l'invention des dimensions théoriques de l'hexapode, des dimensions mesurées et des modélisations de défaut. Pour l'hexapode, les modélisations pourront prendre la forme d'équations de degré 1 (par exemple l'interpolation linéaire) ou d'équations de degré 2 (par exemple l'interpolation circulaire). Ces équations comportent des paramètres qui peuvent varier en fonction - des températures, - des efforts de coupe, - du positionnement de l'hexapode dans l'espace (horizontal, vertical, incliné), - des positions du plateau mobile. La modélisation de l'écart mesuré par rapport à la valeur théorique peut intervenir à trois niveaux: - soit en modélisant chaque défaut ou certains défauts; - soit en modélisant un sous ensemble de défauts ou plusieurs sous ensembles - soit en modélisant l'effet de défaut sur une coordonnée articulaire. Les trois modélisations peuvent être introduites à trois niveaux différents, éventuellement en les combinant, à savoir; - soit en introduisant dans la transformation les cotes mesurées de tout ou partie des composants - soit en introduisant une modélisation de défaut dans la transformation - soit après transformation appliquer une modélisation de défaut et utiliser ce résultat comme coordonnée articulaire. On peut ainsi effectuer des modélisations sur les coordonnées cartésiennes ou sur les coordonnées articulaires. On pourra également modéliser certains paramètres de la transformation. A titre d'exemple si l'on fait figurer comme paramètre dans la transformation les dimensions des plateaux, celles-ci varient en fonction de la température. La modélisation remplacera une variation continue mettant en oeuvre une formule complexe par une variation brutale par plage de température (par exemple de 5 ) dépassée pendant une durée déterminée (par exemple 2 minutes). Une modélisation ou un ensemble de modélisation pourra également être utilisé pour obtenir les coordonnées cartésiennes à partir des coordonnées articulaires (fonctionnement inverse). REVENDICATIONS 1. Procédé pour la modélisation d'un hexapode, caractérisé en ce qu'il consiste a transformer les coordonnées dites "cartésiennes" d'un point à atteindre par la machine d'usinage intégrant un hexapode en coordonnées dites "articulaires" correspondant aux longueurs réelles réelles des jambes de l'hexapode, et inversement lesdites coordonnées "articulaires" étant corrigées par rapport aux cotes et dimensions théoriques de fabrication des composants des jambes de l'hexapode, intégrant les paramètres variables de la structure de l'hexapode. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation de l'écart mesuré par rapport à la valeur théorique est obtenu par modélisation de chaque défaut ou certains défauts. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation de l'écart mesuré par rapport à la valeur théorique est obtenu par modélisation d'un sous ensemble de défauts ou de plusieurs sous ensembles. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation de l'écart mesuré par rapport à la valeur théorique est obtenu par modélisation de l'effet de défaut sur une coordonnée articulaire. 5. Procédé pour la modélisation d'un hexapode selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation est obtenue en introduisant dans la transformation les cotes mesurées de tout ou-partie des composants. 6. Procédé pour la modélisation d'un hexapode selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation est obtenue en introduisant une modêlisation de défaut dans la transformation. 7. Procédé pour la modélisation d'un hexapode selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation est obtenue après transformation par application d'une modélisation de défaut, ledit résultat étant utilisé comme coordonnée dite "articulaire".