Brevet FR2771808A1 — publié le 19990604

DESCRIPTION Secteur de la technique La présente invention se rapporte à un appareil électronique pour la mesure, l'indication et le contrôle dimensionnel de pièces usinées, en utilisant un outil multicote pourvu de capteurs de position inductifs. Etat anterieur de la technique Sont connus les appareils pour la mesure multidimensionnelle de pièces usinées, comprenant un instrument électronique de mesure et contrôle accouplé à un ordinateur et qui est connecté à un outil support des pièces à mesurer, l'outil étant pourvu d'une pluralité de capteurs ou palpeurs de position qui palpent la pièce, et transmettent à l'instrument les signaux électriques représentatifs du résultat de la mesure, lesquels en des lectures numériques ou graphiques sur l'écran de l'ordinateur. L'information des mesures obtenue est enregistrée et réordonnée pour son traitement statistique ou envoyée à un autre centre externe de traitement de données. Le document US 4231158 décrit un appareil électronique pour la mesure des dimensions linéaires de pièces usinées, qui utilise un outil pourvu de deux têtes palpeurs des pièces à mesurer qui produisent des signaux représentatifs de leur position. L'appareil mentionné comprend des circuits électroniques de détection et d'amplification auxquelles se branchent les têtes palpeurs et qui reçoivent les signaux d'un circuit oscillatoire qui alimente aussi les têtes palpeurs. Préalablement à la mesure de la série de pièces usinées, sont enregistrées les mesures dimensionnelles d'un gabarit et sont graduées les positions zéro de référence, en utilisant un présélecteur des différentes parties à mesurer. A l'aide d'un bouton-poussoir de mise en marche, commence le processus de mesure pour l'obtention de mesures absolues, lesquelles sont indiquées sur un écran. L'appareil mentionné au brevet utilise de coûteux circuits spécifiques pour s'assurer le caractère répétitif des résultats des mesures. Exposé de l'invention L'objet de la présente invention est un appareil électronique pour la mesure, l'indication et le contrôle dimensionnel d'une série de pièces usinées comprenant un appareil électronique pour la mesure et le contrôle dimensionnel de pièces usinées, comprenant un outil support de la pièce à mesurer pourvu d'une pluralité de palpeurs de position inductifs, et un instrument de mesure et contrôle pourvu d'un ordinateur, avec un écran et un clavier et de moyens pour la programmation et le contrôle de la mesure, où l'instrument a des moyens de connexion individuels aux palpeurs de l'outil, une pluralité de circuits pour le conditionnement du signal de sortie des palpeurs, pour la conversion A/N des signaux, et pour l'acquisition des données individualisées de chaque palpeur, et un boîtier de commande qui coopère dans l'exécution du programme de mesure et contrôle. L'outil de mesure supporte la pièce à mesurer après avoir été usinée, et est pourvu d'une pluralité de palpeurs pour la mesure des longueurs, diamètres extérieurs et intérieurs, superficies et contours, et milieux pour la positionnement et le réglage des palpeurs. Chaque combinaison de cotes à mesurer sur une pièce constitue une configuration ou une règle de mesures, et pour chacune d'elles, sont définis une pluralité de degrés de mesures, sur lesquels changent le palpeur et le point ou la zone de contact avec le palpeur. L'interface pour l'interconnexion des palpeurs, aussi bien unipolaires que bipolaires, est incorporée avec les connecteurs d'entrée et les ports de sortie individuels, dans une boite d'interconnexion, comprenant un circuit individuel de conditionnement de signal spécifique pour des capteurs inductifs de position, avec des sorties de niveau standard. Pour l'acquisition des données, est connectée directement à la boite d'interconnexion une plaque de circuit convertisseur de signaux A/N, et ce dernier à un multiplexeur de canaux pour l'acquisition de données par l'ordinateur. L'instrument de mesure comprend en plus un écran pour la présentation instantanée des résultats des mesures, et l'exposé des registres de données de chaque pièce, en mode numérique ou en mode graphique sur un croquis de pièce, et en plus les résultats du contrôle des données de chaque pièce, et de l'information d'un groupe de pièces, appartenant à la série usinée sur une même tête de machine, en forme d'histogrammes, ou de graphiques X-R. L'écran permet aussi à l'ouvrier de consulter les normes particulières de l'usager, spécifiquement programmées pour chacun d'eux. L'instrument de mesure de l'appareil conformément à l'invention comprend un ordinateur avec des moyens de mémoire et de traitement d'un programme de mesure, indication et contrôle de la mesure, incluant l'enregistrement et la vérification des mesures nominales, la correction du zéro, la sélection de pièces et de mesures, la formulation de chaque cote ou dimension pour l'obtention d'une donnée de mesure, et le calcul et la transmission des écarts et de la correction de la machine. L'exécution du programme est commandée par l'ouvrier depuis un boîtier connecté à l'ordinateur. L'ordinateur appartenant à l'instrument a un clavier pour l'introduction des données du programme, pour l'accès au registre des données de mesures antérieures, et pour l'exportation des données à d'autres systèmes de mesure ou de contrôle compatibles. L'appareil est caractérisé en ce que les moyens de connexion individuels aux palpeurs sont distribués dans un boîtier d'interconnexion configuré par des modules, qui comprennent chacun, une pluralité de connecteurs à quatre fils ordonnés, un circuit monolithique complet de conditionnement du signal respectif de chaque connecteur et autant d'autres sorties de signal de tension échelonné représentatif de la position mécanique du palpeur correspondant, et ce que le programme de mesure et de contrôle comprend les étapes d'étalonnage, sélection de la provenance de l'usinage, réglage des palpeurs, définition de chaque cote à mesurer par la formulation, la mesure de pièces par séries, modèles, types et familles, discrimination des écarts de mesure, la séparation des mesures étrangères à la série, et la correction de l'usinage. Quant aux appareils connus de l'état de la technique, l'appareil correspondant à l'invention, a les avantages suivants simplicité d'utilisation et versatilité pour différentes configurations de la mesure, accessibilité à la formula tion, sert de support d'aide pour le réglage et l'ajustement des outils de mesure, une boite d'interconnexion de l'outil avec l'instrument qui est modulaire, et économique pour des palpeurs de différents types et de différentes précisions, communication avec les automatismes de l'outil pour la charge et la décharge de la pièce, et le programme pour l'exécution de la mesure et du contrôle, et pour le traitement de l'information et son exposé graphique. Description des dessins - La figure 1 est un schéma par blocs fonctionnels de l'appareil correspondant à l'invention. - La figure 2 est un schéma de la boite d'interconnexion de l'appareil de la figure 1. Description détaillée de l'invention En référence aux figures 1 et 2, la réalisation préférentielle de l'appareil 1 correspondant à l'invention, comprend l'outil 3 support de la pièce, non représenté sur la figure, pourvu d'une pluralité de palpeurs 30 pour la mesure dimensionnelle de la pièce placée sur l'outil 3, et l'instrument 2 de mesure et contrôle qui intègre la boite d'interconnexion 4, le circuit 5 convertisseur N/A, le multiplexeur 6 de canaux, l'ordinateur 7, le boîtier 8, écran 9, le clavier 11 et les moyens 12 de programmation et d'exécution des opérations de mesure et contrôle, tous les blocs 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 12 étant tous logés dans une armoire non représentée sur la figure. La boite 4 d'interconnexion de l'outil 3 à l'instrument 2 comprend plusieurs modules chacun, comme le montre la figure 2, pour la connexion d'un groupe de palpeurs 30 unipolaires ou bipolaires, chacun desquels intègre les connecteurs 13 individuels à quatre fils et la pluralité de circuits 40 chacun desquels est une interface du palpeur 30 respectif à l'instrument 2, et autant d'autres sorties 14 de signal de tension indicateur de la position mécanique du palpeur 30. Chaque circuit 40 est un sous-système monolithique complet de conditionnement de signal pour capteurs de LVDT (Transformateur différentiel variable linéaire), par exemple du type AD698 de Analog Devices, avec sortie de tension échelonnée + - 11 V DC, proportionnelle à la position détectée par le palpeur 30 connecté. Le circuit convertisseur 5 N/A est un circuit multifonctions du niveau d'entrée pour signaux digitaux et analogues, par exemple du type PCL-818LS de Advantech, et le multiplexeur 6 est par exemple un PCL-725 de Advantech. Le boîtier 8 inclut les commandes pour l'exécution de chacune des opérations contenues dans la méthode de mesure et de contrôle dimensionnel des pièces qui est suivi par les moyens 12 de programme de l'appareil - début de la mesure après le placement de la pièce, - étalonnage (calibrage) du système de mesure, au moyen d'un gabarit, en commençant l'étalonnage à partir du boîtier 8 ou depuis le clavier 11, et en enregistrant dans les moyens de mémoire de l'ordinateur 7 les mesures nominales de gabarit, ainsi que les données du dernier étalonnage, - sélection et identification de la provenance des pièces par les têtes d'usinage, - validation des mesures, autres que celles programmées, réglage des palpeurs 11 par l'exposition sur l'écran 9 d'une barre de résultats de chaque palpeur, voire agrandie pour être vue de loin et en temps réel, - définition des configurations de mesure (règles de mesure), - sélection de modèles de pièces, - définition de cotes, par la formulation d'expressions de cha que caractéristique de la pièce, pour leur évaluation à tra vers la prise de plusieurs données de mesure. - sélection du type de mesure, par groupes de pièces de même étalonnage mais dans un champ de tolérances différent, dont les données sont enregistrées dans des fichiers différents de mémoire, mesure sur les pièces des caractéristiques définies et enre gistrement des données, en séparant les mesures étrangères au processus de mesure de la série en cours, signal lumineux sur le boîtier 8 discriminant les mesures ad missibles de celles écartées, - annulation des données de la dernière mesure réalisée pour leur omission du registre, - présentation visuelle sur l'écran 9 des mesures écartées, et émission d'une alarme sonore pour la correction de la ma chine, incluant la transmission de la tendance de l'écart au CNC de la machine pour la correction automatique de la coor donnée écartée, - contrôle statistique des mesures obtenues et exposé des ré sultats du contrôle sur l'écran 9, - configuration de l'information résultant de la mesure et con trôle sur l'écran 9 dans des formats déterminés, numériques et graphiques. - exportation des données à d'autres processeurs étrangers à l'appareil, par une sortie 15 série, REVENDICATIONS 1.- Appareil électronique pour la mesure et le contrôle dimensionnel de pièces usinées, comprenant un outil (3) support de la pièce à mesurer pourvu d'une pluralité de palpeurs (30) de position inductifs, et un instrument (2) de mesure et contrôle pourvu d'un ordinateur (7), avec un écran (9) et un clavier (11) et de moyens (12) pour la programmation et le contrôle de la mesure, où l'instrument (2) a des moyens (13, 40, 14) de connexion individuels aux palpeurs de l'outil (3), une pluralité de circuits (40, 5, 6) pour le conditionnement du signal de sortie des palpeurs (30), pour la conversion N/A des signaux, et pour l'acquisition (6) des données individualisées de chaque palpeur (30), et un boîtier (8) de commande qui coopère dans l'exécution du programme (12) de mesure et contrôle, caractérisé en ce que, les moyens (13, 40, 14) de connexion individuels aux palpeurs (30) sont distribués dans un boîtier (4) d'interconnexion configuré par des modules, qui comprennent chacun, une pluralité de connecteurs (13) à quatre fils ordonnés, un circuit (40) monolithique complet de conditionnement du signal respectif de chaque connecteur (13) et autant d'autres sorties (14) de signal de tension échelonné représentatif de la position mécanique du palpeur (30) correspondant, et ce que le programme (12) de mesure et de contrôle comprend les étapes d'étalonnage, sélection de la provenance de l'usinage, réglage des palpeurs (30), définition de chaque cote à mesurer par la formulation, la mesure de pièces par séries, modèles, types et familles, discrimination des écarts de mesure, la séparation des mesures étrangères à la série, et la correction de l'usinage.