Brevet FR2837277A1 — publié le 20030919

polymere. GABA1 FORME ET METHODE DE REALISATION D'UN TEL GABARIT L'invention concerne un dispositif de controle de la geometric de profiles formes, et notamment de tuyauteries cintrees. Dans beaucoup d'industries, notamment dans l'industrie automobile et aeronautique, de nombreux profiles ou tuyauteries vent cintres ou plies et equipes d'accessoires pour generalement transporter des fluides ou servir de supports divers. Dans l'industrie automobile particulierement7 les industrials doivent etre capables de continuer, pour le service apres vente notamment, a produire les memes tayauteries ou profiles pendant les dix ens suivants la fin de la realisation en serie des machines utilisant ces memes tuyauteries ou profiles. Le nombre de tuyauteries sur un vehicule automobile est tres important, et est de 1'ordre d'une cinquantaine de tuyauteries differentes pour un vehicule moderne. En sus, toute variante sur un vehicule provoque generalement des modifications sur la forme geometrique des tuyauteries et done augmente le nombre de formes de ces tuyauteries. Ces tuyauteries et profiles - sont coupes a longueur - sont eventuellement equipes de composants divers tels qu'ecrous, pastes de fixation, jupes etc. - recoivent eventuellement des deformations aux extremites, - et vent cintres ou plies dans l'espace suivant des caracteristiques dimensionnelles precises. A la fin de la realisation de ces profiles ou tuyauteries, il est procede a un controle geometrique de ces memes tuyauteries ou profiles. Une premiere methode, pour determiner si un profile plie ou une tuyauterie cintree est conforme aux tolerances geometriques exigees, est d'utiliser un bras de mesure poly-articule specialise dans la mesure de profile cintre. Cette methode, qui donne des resultats de mesure chiffres, presente ['inconvenient d'etre une methode de controle tres longue qui suppose ['acquisition d'un appareil de mesure onereux et la formation d'operateurs tres qualifies. Une deuxieme methode, pour determiner si un profile plie ou une tuyauterie cintree est conforme aux tolerances geometriques exigees, est d'utiliser un gabarit de controle. Le gabarit est un montage mecanique, representant une emprunte elargie et partielle du profile ou de la tuyauterie cintree, equipe de ses composants et accessoires. Cette emprunte est realisee par une serie de rainures realisees dans ce montage. Ces rainures ont des dimensions correspondents a la section du profile ou au diametre du tube additionne de la tolerance du positionnement du dit profile ou tube. Ce gabarit, est aussi prevu, pour permettre 1'introduction du tube ou du profile dans les rainures du gabarit. Le gabarit permet la comparaison rapide de la tuyauterie a controler avec la forme et le parcours definis par la geometric de ce gabarit. Si ['introduction du tube a controler dans les rainure s du gab arit de control e se fait naturellement et sans deformation du dit tube, alors, le dit tube est considere comme conforme aux exigences geometrques. Typiquement, ce gabarit est realise d'une serie de blocs d'aluminium ou de bo is fixes fermement sur une plaque ep ais se et rigide, general ement reali see dans l a meme matiere que les blocs. Dans ces dits blocs vent realises, souvent par usinage, des rainures sur tout ou partie de la longueur du parcours correspondent a 1'image du parcours du tube theorique a controler. Ces rainures ont generalement des dimensions en largeur et en hauteur egales au diametre du tube additionne de la valeur de la tolerance de positionnement du dit tube en l'endroit de cette rainure. Un autre mode de realisation de ces gabarits consiste a souder des supports metalliques entre eux et sur une plaque de base. Sur ces supports vent usines ou fixes, eventuellement par soudure, des pieces formant des parties de rainures dans lesquelles sera introduit le tube a contrGler. Pour controler le positionnement des extremites des tubes, des piges mobiles vent rattachees sur des blocs, eux meme fixes sur la plaque de base. Ces piges vent mobiles en translation dans la direction de la premiere et/ ou de la derriere partie droite du tube, et permettent de verifier le positionnement des extremites, par exemple, par introduction de la pige dans le tube, ou par vissage de l'ecrou appartenant au tube sur une partie filetee de la pige. Ces methodes de controle vent toutes parfaitement connues et ma^trisees par les hommes de metier. Ces systemes de controle a ['aide de gabarit ont lavantage de permettre un controle tres rapide des tuyauteries ou profiles formes. Cependant, il est necessaire de stocker ces gabarits pendant 10 ens, et ce du fait de ['obligation de pouvoir fabriquer les mimes tuyauteries, et de les controler longtemps apres la realisation en eerie. En sus, du fait du nombre important de modeles de machines, tels qu'avions et automobiles, et du nombre important de formes de tuyauteries pour chaque modele de ces meme machines, les fabricants de ces tuyauteries ont des zones de stockage tres volumineuses pour ranger ces gabarits, ce qui rend ce stockage tres onereux. En effet, ces gabarits ne vent pas demontables, et ne peuvent etre empires les uns sur les autres. En sus, les methodes de fabrication de ces gabarits vent generalement onereuses car peu industrialises et supposent generalement des usinages des blocs dans la masse. Une methode de realisation particuliere a ete decrite (brevet US 6,029, 333) et proposee par la societe FERCO. Mais cette methode de realisation ne permet pas de garantir la precision de montage du gabarit. En effet, la methode en question suppose un pliage parfait et precis du support, ce qui est tres difficile a realiser. Ces pliages vent tous differents pour chaque angle, et done vent tres difficiles, voire impossibles, a realiser en automatique. Ces petites erreurs de pliages, inherentes au procede de pliage, ne vont pas empicher le montage du support sur la plaque de base mais vont generer une deformation du support, notamment dans la partie superieure qui sert a controler le tube. Cette deformation va modifier de maniere sensible la definition du parcours du tube a controler. En sus, suivant la geometric du tube, le support peut avoir une forme globalement lineaire ce qui le rend en tout ou partie deformable et peu stable sur son support, et done peu precis; sauf, eventuellement, a faire une fixation tres rigide et definitive de ce support sur sa plaque de base. En sus, pour des tuyauteries ayant des formes tres complexes couramment rencontrees dans l'industrie automobile, le procede de pliage du support n'est plus applicable du fait de l'encombrement classique des outils de pliage. Ainsi, cette methode ne permet pas de respecter les tolerances dans toutes les configurations de tubes, n'est pas facile a mettre en oeuvre et n'apporte pas de solutions pour demonter et remonter facilement le gabarit tout en con servant le s car acteristique s de tolerance du gabarit L'origine de ['invention a ete de constater que les gabarits vent a la fois onereux a realiser, difficiles a realiser, difficiles a stoker, et difficiles a demonter et remonter sans degradations des caracteristiques dimensionnelles du gabarit, caracteristiques qui definissent la trajectoire a contr81er du tube. Ces degradations vent inacceptables pour un gabarit de contr81e. La presente invention vise a pallier ['ensemble des inconvenients precites des gabarits tels que decrits ci dessus. Le gabarit de contr81e de la forme de profile long cintre et ou forme, tel que fil ou tube, est caracterise en ce que ce gabarit est compose d'une base et de potences tel que - la base est realisee dans une plaque dans laquelle vent realises une ou plusieurs encoches sur la projection orthogonale de chaque partie droite du profile entre deux pliages du dit profile, - chaque potence est realisee individuellement par une partie de plaque decoupee avec des tenons qui s'encastrent exactement dans les encoches ajustees a ces memes tenons. - chaque potence est pourvue d'une aile positionnee a peu pres perpendiculairement a la potence, permettant de stabiliser angulairement la potence par rapport a la base et de rigidifier cette potence. Cette aile est approximativement, eventuellement et avantageusement, positionnee par une encoche dans la base et un tenon de dimension, eventuellement plus faible que l'encoche, dans l'aile. Cette realisation permet un positionnement stable, precis et perpendiculaire de la potence vis-a-vis de la base. - chaque potence avec son aile est apte a etre montee et demontee rapidement de la base et est dotee d'un mode de fixation rapide qui permet de garantir une parfaite repetitivite de positionnement. - chaque potence est equipee d'un ou plusieurs dispositifs de guidage de tube. Le gabarit est ainsi compose de la base, et d'une succession de potences equipees de guides rainurees ou de piges correspondent au nombre de parties droites du tube. Ce gabarit est aussi caracterise en ce que la potence et son aile vent realisees a partir d'une meme plaque decoupee et pliee. Ce gabarit est caracterise, suivant un autre mode de realisation, en ce que l'aile est une piece en tole decoupee et fixee a la potence par une ou plusieurs charnieres. Ce mode de realisation permet, apres demontage, de ranger a plat les potences et permettre ainsi un encombrement minimal, tout en conservant un parfait repositionnement lors des remontages. (::e gabarit est caracterise, dans un mode de realisation particulier, en ce que les differentes potences vent reliees entre elles par des charnieres, de telle maniere que 1'ensemble des potences et des ailes puissent etre mis a plat apres demontage de la base. Les potences et les ailes vent ainsi toutes attachees entre elles. Ce mo de d e reali sati on p ermet, p our les gab arit s complexes, un remont age ai se, s an s risque d'erreur et sans risque de melange des potences. Ce gabarit est caracterise en ce que la fixation des potences et des ailes sur la base soit realisee par un systeme rapide tel que goupille ou clavette elastique. Le montage des potences sur la base est realise par la mise en place des tenons et des potences dans les encoches de la base. La fixation de ces potences est realisee avantageusement, par exemple, par une clavette elastique, dans un trou realise dans le tenon de maniere a ce qu'apres la mise en place de cette clavette, il n'y ai pas de jeu orthogonal a la base entre la potence et cette meme base. Les encoches de la base, correspondantes aux tenons du corps de la potence, placees a la verticale du parcours du tube, auront une largeur identique a l'epaisseur de la tole utilisee pour la realisation de la potence, et des longueurs identiques aux tenons correspondents, de maniere a ce qu'il n'y ait pas de jeu, dans le plan de la base, entre les potences et la base. Par contre, et pour tenir compte de ['imprecision du pliage de la potence et de maniere a ne pas deformer cette potence lors du montage, I' enco che corre sp ondant e a l' aile de la p otence aura une largeur et une longueur superieure aux dimensions du tenon. La fixation de cette aile sur la base ne laissera pas de jeu vertical entre la base et cette aile et pourra, par exemple, etre realisee par une clavette elastique traversant le tenon. Dans un mode de realisation particulier, et de maniere a ne pas risquer de realiser un mauvais montage et I ou d' inverser les potences, la longueur de chaque encoche, et done, de chaque tenon, ou bien la distance entre les tenons d'une meme potence, et les encoches, seront eventuellement differentes pour chaque potence. - 6 Dans un autre mode particulier, les ailes auront avantageusement toutes la meme largeur avec un cote parallele au pliage et le m8me angle de pliage et ce, de maniere a: - permettre un empilage aise, favorisant un stockage facile. - et permettre un pliage systematique sans reglage intermediaire de la butee et de la course de la plieuse; ce pliage devenant rapide, facile et peu onereux. Ce gabarit est aussi caracterise, dans un mode de realisation particulier en ce que la realisati on de la b as e, de s potences avec se s aile s, d e s renfort s eventuel s et eventuellement de certains guides tubes est realisee par decoupe individuelle de la forme deployee de chacun de ces composants dans une meme plaque. La base est obtenue a partir d'une plaque metallique dans laquelle vent decoupees ou usinees les encoches. Cette plaque peut avantageusement 8tre decoupee dans une tole fine, et pliee sur les quatre cotes pour obtenir une base rigide et neanmoins legere. Neanmoins, pour les gabarits de grande dimension, des renforts pourront 8tre ajoutes. Ces renforts seront avantageusement decoupes dans la mime plaque que la base, et seront plies une ou deux fois a 90 sur toute la longueur avant fixation sur la base. Cette fixation sera realisee par ass emblage mecani que tel que rivet age s. Les trou s nece s saire s a cette fixation seront realises lors de la decoupe ou de l'usinage de la plaque metallique et du renfort. De maniere encore plus avantageuse, ces potences vent decoupees dans la m8me plaque, ou une plaque similaire, que la base et les renforts. Cette decoupe, dans la mEme plaque, permet avantageusement de realiser 1'ensemble d'un gabarit a partir d'une seule plaque avec une meme machine de decoupe. Cette machine sera avantageusement choisie de maniere a permettre une decoupe programmable a partir de donnees numeriques fournies, par exemple, par un systeme de DAO. Ce gabarit, dans un mode de realisation particulier, est caracterise en ce que le guidage du profile a controler est realise par un ou des composants apses a etre monte et demonte facilement de la potence et parfaitement repositionnable sur cette mOme potence. Ces composants peuvent 8tre avantageusement des guides rainures. Ces guides rainures, dans lesquels vent mis les tubes a controler, peuvent etre realises a partir de bloc de matiere ou d'une plaque, dans lequel est realisee une fente de ltepaisseur de la plaque de la potence, et une rainure sur la face opposee. Cette derriere rainure a generalement la profondeur et la largeur egales au diametre du tube auquel a ete ajoute la valeur de la tolerance du parcours du tube dans cette zone donnee. La - 7 fixation et le positionnement de ce guide rainure sur le corps de la potence vent realises en mettant le bord superieur du corps de la potence en butee au fond de la rainure. Ces guides rainures vent aussi eventuellement fixes et positionnes aux potences par une ou des goupilles traversant le guide rainure et la potence. Un mode avantageux de realisation de ce guide rainure consiste a reali ser. dans d' un profile long, les deux rainures et sur toute la longueur du profile, puis de couper ensuite les guides aux longueurs desirees pour etre monte sur les potences. Ainsi cette invention permet: - de realiser facilement et economiquement un gabarit de controle tres precis, - de demonter et de remonter tres rapidement les potences sans outillage, - de garantir un remontage precis et repetable de ces memes potences sur la base, - de garantir un montage rapide et repetable des guides rainures (8) sur les potences, evitant un controle du gabarit apres chaque montage, - un stockage dans un espace minimal, - un mode de realisation economique et rapide. D'autres caracteristiques buts et avantages de ['invention, ressortiront de la description detaillee qui suit en reference aux dessins annexes qui en representent, a titre d'exemples non limitatifs, des modes de realisation preferential. La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un gabarit. Cette figure represente une potence 4 montee sur la base 1. Cette derriere n'est representee qu'en partie. Dans cette representation, la potence 4 est realisee par pliage pour obtenir 1'aile 6. Sur cette potence est representee le guide rainure 8. Dans la rainure 15 de ce guide 8, est representee la partie droite d'un tube 9 a controler. Le guide rainure 8 est positionne par la rainure 14 sur la potence 4, et est fixe sur cette meme potence par l'intermediaire de deux systemes de fixation rapide 17. Les encoches 2 et 3 et les tenons et 7 vent representes assembles. La base representee a ete obtenue par decoupe d'une plaque fine et par un double pliage 18 sur les quatre cotes, dont deux vent representes en coupe partielle. La figure 2 represente le plan de coupe suivant le mode de realisation utilisant une meme plaque fine de metal 11 pour obtenir, la forme deployee de la base 1, des potences 4 et d'un renfort 12. Dans la Base 1, vent decoupees les encoches 2 et 3 permettant de positionner ulterieurement les potences 4. Les potences vent decoupees avec les tenons S et 7 et les trous 13 permettant la fixation sur la base. La figure 3 est une vue en perspective qui represente des potences 4 realisees suivant le mode de realisation par pliages. Ces potences vent representees, demontees de S la base et empilees de maniere a prendre le minimum de volume. Les quatre potences ont des ailes 6 de meme largeur et avec le meme angle de pliage. La figure 4 est une vue en perspective d'un gabarit monte, avec une representation de la tuyauterie 16 a controler. Cette figure represente un tuyauterie et done, un gabarit particulierement simple. Cette vue represente une base 1 realisee a partir d'une tole pliee, et de trots potences 4 realisees par pliage et equipees de guide tube 8 et d'une pige 10 a une extremite. La figure 5 est une vue en coupe et partielle d'un gabarit. Cette vue represente un mode de fixation sans jeu entre la base l, partiellement representee, et la potence 4 dont on volt le tenon 5 introduit dans l'encoche de la base 2. Le maintien est assure par une clavette elastique 12 qui traverse le tenon par le trou 13. En sus, cette figure represente le positionnement du guide 8, par l'intermediaire de la rainure 14 sur la potence 4. Ce guide est fixe sur la potence par la goupille 17. La base 1 est representee dans un mode de realisation a partir d'une tole pliee en 18. En sus, un renfort de rigidite 12, decoupe dans la meme tole que la base 1, est represente. La figure 6 est une vue en perspective d'une potence dans un mode de realisation particulier. Cette potence est realisee a partir de plaques decoupees et assemblees par deux charnieres 13, de maniere a realiser une aile 6 pliable. La figure 7 est une vue partielle en perspective d'un mode de realisation particulier d' un gabarit. Ce gabarit est compo se d' une base l et d' un ensemble de trots potences 4 assemblees par des charnieres et equipees de deux ailes 6 assemblees aux potences par des charnieres. REVENDICATIONS 1/ - Gabarit de controle de forme de profile long cintre et/ ou forme tel que fil ou tube, caracterise en ce que ce gabarit est compose d'une base (1) et de potences (4) tel que: - la base est realisee dans une plaque dans laquelle vent realisees une ou plusieurs encoches (2) sur la projection orthogonale de chaque partie droite du profile (9) entre deux pliages, - chaque potence est realisee individuellement, pour chaque partie droite du profile, par une partie de plaque decoupee avec des tenons (5) qui s'encastrent exactement dans les encoches (2) ajustees ces memes tenons. - chaque potence est pourvue d'une aile (6) positionnee a peu pres perpendiculairement a la potence (4), permettant de stabiliser angulairement la potence par rapport a la base et de rigidifier cette potence, cette aile etant eventuellement et grossierement positionnee sur la base (1) par des encoches((3) et des tenons (7). - chaque potence, avec son aile, est apte a etre montee et demontee rapidement de la base et est dotee d'un mode de fixation rapide (12) qui permet de garantir une parfaite repetitivite de positionnement. - chaque potence est equipee d'un ou plusieurs dispositif de guidage de tube( 8). - 2f - Gabarit suivant la revendication 1 caracterise en ce que la potence (4) et son aile (6) vent realisees a partir d'une meme plaque decoupee et pllee. 3/ - Gabarit suivant la revendication 1 caracterise en ce que l'aile(6) est une piece en tole decoupee et fixee a la potence par une ou plusieurs charnieres (13). 41- Gabarit suivant les revendications 1, 2, et 3 caracterise en ce que les difl]erentes potences vent reliees entre elles par des charnieres, de telle maniere que 1' ensemble des potences et des ailes puissent etre mises a plat apres demontage de la base et que les potences et les ailes soient toutes attachees entre elles. 51- Gabarit suivant les revendications precedentes tel que la fixation des potences (4) et ailes ( 6) sur la base est realisee par un systeme rapide tel - 10 que goupille ou clavette elastique (123, garantissant une fixation rigide et sans jeu des potences sur la base (1). 6/ - Gab arit suivant la revendi catio n 1 caract eri se en c e que la base, les potences avec ses ailes, les renforts eventuels et eventuellement certains guide tubes vent realises par decoupe individuelle de la forme deployee de chacun de ces composants dans une meme plaque (11). 7/ - Gabarit suivant les revendications precedentes caracterise en ce que le guidage du profile (9) a controler est realise par un ou des composants (8) apses a etre montes et demontes facilement de la potence (4) et parfaitement repositionnable sur cette meme potence. 8/ - Gabarit suivant la revendication 7 caracterise en ce que le guide (8) tube est realise a partir d'un profile dans lequel vent realisees deux rainures( 14) et (15), le premier pour positionner sans jeu le guide sur la potence, le second pour mettre le tube a controler. 9/ - Gabarit suivant la revendication 1 tel que la rigidite de la base est obtenue par la realisation de plis (18) sur les cotes de cette base. / - Gabarit suivant la revendication 1 tel que le positionnement axial de l'extremite du profile a controler (16) est realise par une pige (10), eventuellement glissante dans l' axe du profile, positionne sur la derriere potence ou sur une potence supplementaire.