Brevet FR2769365A1 — publié le 19990409

DISPOSITIF DE CONTROLE DE GEOMETRIE A LASER L invention est relative à un dispositif de contrôle de géométrie de véhicule, du type comportant au moins un moyen émetteur de faisceau laser. Le document FR 2 451 020 décrit un appareil de contrôle de parallélisme comprenant, pour chacune des roues avant, un bras horizontal supporté par la roue correspondante et à l'intérieur duquel est disposé un émetteur laser a s s o c i é à u n e lame séparatrice capable de subdiviser le rayon laser en un premier rayon horizontal situé dans la direction du rayon initial émis et réfléchi à angle droit sur un premier miroir transversalement devant le véhicule, et un second rayon réfléchi à angle droit sur un second miroir, vers un troisième miroir porté par la roue arrière correspondante. Le premier rayon frappe un premier récepteur monté en face du premier miroir sur l'extrémité du bras porté par l'autre roue avant et le second rayon laser frappe un second récepteur monté sur le même bras. L'appareil comporte en outre un calculateur électronique programmé pour déterminer automatiquement les valeurs angul 3 i res relatives au parallélisme des roues avant et arrière ainsi que le set back à partir des informations enregistrées sur les récepteurs. La construction d'un tel appareil nécessitant de nombreux composants optiques est relativement coûteuse, et le réglage relatif des composants optiques les uns par rapport aux autres nécessite des usinages et des réglages très précis. Un but de l'invention est de fournir un dispositif de contrôle geometrique à laser de construction simple et économique, réglable en usine en ce qui concerne la partie optique. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de contrôle de géométrie dans lequel l'étalonnage s'effectue uniquement par réglage mécanique sans aucune intervention sur les éléments optiques du dispositif. L'invention a pour objet un dispositif de contrôle de géométrie de véhicule, du type comportant au moins un moyen émetteur de faisceau laser, caractérisé en ce que le moyen émetteur de faisceau laser est monté dans un bloc optique portant une lame separatrice montée de manière réglable pour définir une équerre optique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention le faisceau réfléchi par la lame séparatrice traverse un moyen de focalisation définissant un plan lumineux; le moyen de focalisation selon un plan est constitué par un barreau cylindrique de verre ou matériau d'indice comparable à l'indice du verre; la lame séparatrice est solidaire d'une charnière métallique déformable pour assurer le réglage; la charnière métallique est formée par une partie rétrécie d'une plaque coudée selon un angle voisin de 45" fixée à une extrémité et reglable au moyen de vis d'appui sur le bloc optique; le bloc optique comporte un moyen de réglage de position du bloc optique sur un banc d'étalonnage; le moyen de reglage de position est conformé pour effectuer un reglage par pivotement autour d'un axe; le moyen de réglage comporte en combinaison un orifice de diamètre supérieur à celui d'une vis de serrage et un alésage d'emmanchement sur un axe, ou une goupille cylindrique; le dispositif comporte au moins une échelle de mesure avec un orifice de passage d'un faisceau laser plan et un miroir de réflexion de ce faisceau laser plan sur ladite échelle de mesure; le dispositif comporte au moins une échelle de mesure recevant le faisceau laser émis par un moyen émetteur de faisceau laser. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels . La figure 1, représente schématiquement une vue en perspective éclatée et partielle d'un dispositif selon l'invention. La figure 2, représente schématiquement une vue partielle en coupe par un plan horizontal médian d'un dispositif selon l'invention. La figure 3, représente schématiquement une vue de dessus d'un premier mode de réalisation de l'invention en cours d'étalonnage. La figure 4, représente schématiquement une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation de l'invention en cours d'étalonnage. . La figure 5, représente schématiquement une vue de dessus d'un troisième mode de réalisation de l'invention en cours d'étalonnage. Sur les figures 1 et 2, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des références identiques. Sur la figure 1, un bloc optique 1 en forme de parallélépipède rectangle avec un pan coupé 2 à 45" reçoit dans un alésage 3 traversant et débouchant sur le pan coupé oblique 2 une diode laser 4 apte à émettre un rayon laser sensiblement selon l'axe de l'alésage 3. La diode laser 4 est immobilisee par une vis de pression 5 sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'alésage 3. Le bloc optique 1 comporte également un alésage 6 parallèle à l'alésage 3 apte à recevoir une lentille cylindrique 7 constituée par un barreau cylindrique de verre ou de matériau d'indice comparable au verre. La lentille cylindrique 7 constitue un moyen de focalisation définissant un plan lumineux à partir d'un rayon lumineux d'entrée. Une plaquette 10 comporte une partie de fixation 10a et une partie 10b reglable en position coudée sensiblement à 45Q par rapport à la partie 10a. Le bloc optique 1 comporte deux taraudages 8 et 9 permettant la fixation de la partie 10a au moyen de vis de serrage et de rondelles appropriées 11 et 12. La partie 10b réglable en position porte une lame séparatrice 13 montée de manière réglable au moyen des vis de pression 14 et 15. Lors du réglage au moyen des vis 1 4 et 1 5, une partie centrale rétrécie 16 de la plaquette 10 est déformable pour assurer le réglage de la position de la lame séparatrice 13 afin de définir une équerre optique comportant deux rayons lumineux perpendiculaires, dont le premier se situe dans l'axe d'émission de la diode laser 4 et le deuxième est perpendiculaire à cet axe au point d'impact du premier rayon sur la lame séparatrice 13. Sur la figure 2, la diode laser 4 émet un rayon lumineux LX qui est séparé par la lame séparatrice 13 en deux rayons lumineux L2 situés dans l'axe de L1 et L2 perpendiculaire à l'axe de L. Du fait que le rayon perpendiculaire L, traverse la lentille cylindrique 7, le rayon L, forme à i a sortie de la lentille cylindrique 7 un plan lumineux pouvant définir sur une cible C telle qu'une échelle un trait lumineux permettant une mesure. Le bloc optique 1 comporte également deux alésages 17 et 18; l'alésage 17 est un alésage traversant permettant le passage d'un moyen de reglage et de fixation par serrage, tandis que l'alésage 1 8 est un alésage ajuste à une goupille ou à un axe de positionnement fixe sur un boTtier de support. En réference aux figures 3 à 5, les éléments identiques ou fonctionnellement equivalents sont repérés par des réferences identiques. Sur la figure 3, un premier mode de realisation du dispositif comporte deux griffes ou supports de fixation 1 9 a, 1 9 b à une roue de véhicule montes sur un support E d'étalonnage comportant deux traverses parallèles entretoisees. La première griffe 19a porte un boîtier 20a contenant un bloc optique décrit en référence aux figures 1 et 2. Le boltier 20a est obturé de manière à empêcher l'émission du rayon L2. La griffe ou support 19b porte un boîtier de support d'un miroir R réfléchissant. Le boîtier 20a porte une échelle graduée 21 comportant un orifice 22 permettant le passage du plan lumineux L-, de manière que ce plan lumineux L frappe le miroir R m i r o i r R et se réfléchisse selon un faisceau lumineux L4 qui vient frapper l'échelle graduée 21 en indiquant ainsi une valeur représentative du parallélisme total de la paire de roues sur laquelle sont montés les supports 19a et 19b. Pour effectuer l'étalonnage mécanique de ce dispositif, le bloc optique 1 positionné grâce à l'alésage 18 engagé sur un axe ou une goupille solidaire du bottier 20a est déplaçable angulairement selon un angle faible de reglage. A cet effet, on engage dans l'alésage 17 une vis de diamètre inférieur à celui de l'alésage 17 et on déplace angulairement le bloc optique 1 autour de l'axe défini par l'alésage 18 jusqutà ce que le trait lumineux défini par L4 frappe l'échelle 21 au O de l'échelle. On bloque ensuite la position du bloc optique 1 par serrage de la vis passant par l'alésage 17. Le seul réglage à effectuer ainsi au cours de l'étalonnage est un réglage mécanique par un mouvement de pivotement autour de l'axe 1 8. Sur la figure 4, des griffes 19a, 19b sont montées sur un banc d'etalonnage E 2 comportant deux traverses paralleles avec trois entretoises. L'arrière du banc E2 porte deux échelles 23a, 23b destinées à être fixées à un essieu d'un véhicule différent de de l'essieu auquel sont fixées les griffes 19a, 19b. Le faisceau laser issu de la diode laser 4a est subdivisé en deux rayons L2, L3. Le rayon L 2 frappe l'échelle 23a, tandis que le rayon Ll se réfléchit sur le miroir R selon un rayon L4 réfléchi venant frapper l'échelle 21. Une autre diode laser 4b montée dans le boTtier 20b derrière le miroir réfléchissant R émet un rayon lumineux L venant frapper l'échelle graduée 23b sur l'autre essieu. Les faisceaux lumineux L2, Ls sont des faisceaux ponctuels assimilables à un rayon, c'est-à-dire présentant une tache de divergence très faible ne sortant pas de la surface des échelles graduées de mesure 23a, 23b. Les faisceaux L et L4 sont des faisceaux lumineux plans, de sorte que l'image formée sur l'échelle graduée 21 est un segment de droite vertical. Du fait de l'utilisation du bloc optique 1, ce mode de réalisation de l'invention présente également une dissociation entre réglage optique de précision effectué en usine lors de la fabrication et réglage mécanique d'étalonnage au moyen de la paire d'alésages 17 et 18. Sur la figure 5, le troisième mode de réalisation de l'invention comporte des échelles 23a et 23b destinées à être montees sur un essieu différent de l'essieu de montage des griffes 19 a et 19b. Chaque boîtier 20a ou 20b comporte un bloc optique 1 d u genre d é c r i t en reférence aux figures 1 et 2. La différence avec les deux autres modes de réalisation consiste en l'absence de miroir R réfléchissant : chaque boîtier 20a ou 20b comporte une echelle de mesure 24a ou 24b percées respectivement en 25 a ou 2 5 b pour le passage d'un faisceau lumineux L . L e faisceau lumineux L issu d'une diode 4 a d'un bloc optique 1 passe par une ouverture 25a pour frapper l'échelle 24b solidaire du boîtier 20b destiné à être fixé sur la roue opposée; tandis que le rayon lumineux L passant p a s s a n t par 1' ouverture 2 5 b vient frapper l'échelle de mesure 2 4 a du boîtier 20a. Les chemins emergeant des boîtiers 20a ou 20b sont comparables aux chemins optiques des faisceaux laser émergeant des boîtiers du deuxième mode de réalisation du dispositif décrit dans le document FR 2 451 020. Par comparaison avec ce document, le nombre de composants optiques a été notablement réduit et le coût de production très abaisse. Le bloc optique 1 complètement équipé des éléments 2 à 16 peut être fabriqué et réglé en usine et expédié par v o i e rapide en raison de son faible encombrement : le bloc optique 1 équipé constitue ainsi un composant interchangeable pouvant être fixé à demeure dans des boîtiers 20, cette fixation nécessitant uniquement un étalonnage mécanique tel que décrit en référence aux figures 3 à 8. L'invention décrite en référence à trois modes de realisation particuliers n'y est nullement 1 imitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. En particulier, l'invention couvre également la variante selon laquelle les échelles 23a, 23b des figures 4 et 5 sont des échelles de référence d'alignement, et des échelles de contrôle de géométrie distinctes sont fournies pour un montage sur l'essieu arrière du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de géométrie de véhicule, du type comportant au moins un moyen (4, 4a, 4b) émetteur de faisceau laser (L), caractérisé en ce que le moyen (4, 4a, 4b) émetteur de faisceau laser est monté dans un bloc optique (1) portant une lame séparatrice (13) montée de manière réglable (10, 14, 15, 16) pour définir une équerre optique (L2, L 3) - 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le faisceau (L3) réfléchi par la lame séparatrice (13) traverse un moyen de focalisation (7) définissant un plan lumineux (lu). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de focalisation selon un plan est constitué par un barreau cylindrique (7) de verre ou matériau d'indice comparable à l'indice du verre. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame séparatrice (13) est solidaire d'une charnière métallique (16) déformable pour assurer le réglage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la charnière métallique (16) est formée par une partie rétrécie d'une plaque coudée (10) selon un angle voisin de 45" fixée (11, 12) à une extrémité réglable au moyen de vis d'appui (14, 15) sur le bloc optique (1). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc optique (1) comporte un moyen de réglage (17, 18) de position du bloc optique (1) sur un banc d'étalonnage. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de réglage (17, 18) de position est conformé pour effectuer un réglage par pivotement autour d'un axe. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de réglage (17, 18), comporte en combinaison un orifice (17) de diamètre supérieur à celui d'une vis de serrage et un alésage (18) d'emmanchement sur un axe, ou une goupille cylindrique. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte au moins une échelle (21) de mesure avec un orifice (22) de passage d'un faisceau laser plan (L 3) et un miroir (R) de réflexion de ce faisceau laser plan (L 4) sur ladite échelle de mesure (21). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte au moins une échelle de mesure (23a, 23b, 24a, 25b) recevant le faisceau laser émis par un moyen émetteur (4a, 4b) de faisceau laser (L2 2. L 3 L ".