Brevet FR2852876A1 — publié le 20041001

La présente invention concerne un dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil pour machine d'usinage. Les machines d'usinage permettent, grâce à la présence d'un magasin comportant tous les outils nécessaires à l'usinage d'une pièce, de réaliser de 5 manière entièrement automatique l'usinage d'une pièce, comme par exemple un plan de cuisine ou de salle de bain. Toutefois, afin d'enchaîner toutes les opérations d'usinage de façon automatique, la machine d'usinage doit avoir mesuré et mémorisé les dimensions exactes de tous les outils stockés dans son magasin. On connaît déjà dans l'état de la technique antérieur, des dispositifs permettant une telle mesure automatique des dimensions de chaque outil dans lesquels la broche de la machine équipée d'un outil vient coopérer avec le dispositif agencé sur la machine d'usinage afin de déduire, en fonction de son système de mesure propre de sa broche, les dimensions de l'outil. Un de ces dispositifs est constitué par exemple de deux palpeurs séparés, respectivement un axial et un radial, la machine avec l'outil à mesurer dans sa broche vient en premier mettre en appui la face inférieure de l'outil sur le palpeur axial pour mesurer sa longueur, puis en second, met en appui la face extérieure sur le palpeur radial pour mesurer son diamètre. Un tel dispositif de mesure, bien que précis, se révèle très onéreux et sensible aux chocs. Par ailleurs, il nécessite d'être situé dans un endroit protégé et à l'abri des projections d'usinage. Un autre dispositif connu consiste à agencer sur la machine un faisceau laser. La machine détermine et mémorise les dimensions de l'outil lorsque celui25 ci coupe le faisceau laser avec la face inférieure ou sa face extérieure correspondant respectivement à la détermination de la longueur et du diamètre de l'outil. L'inconvénient majeur d'un tel dispositif réside dans le fait qu'il est mal adapté au travail de la pierre, dans laquelle sont réalisés par exemple les plans 30 de cuisines, à cause des projections d'eau et de boue qui peuvent dévier ou obstruer le faisceau du laser. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil qui permet de résoudre tout ou partie des inconvénients précités. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil pour machine d'usinage comportant une 5 broche susceptible de recevoir un outil qui est apte à se déplacer pour coopérer avec le dispositif afin de déduire, en fonction d'un système de mesure propre de ladite broche, les dimensions de l'outil, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une barre réalisée dans un matériau présentant des propriétés élastiques élevées, dont l'une de ces extrémités est solidaire d'un étrier fixé sur un bâti fixe et son 10 extrémité libre opposée est en contact avec deux détecteurs disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre et d'un étrier apte à coulisser sur la barre flexible qui est surplombé par un plateau sur lequel est apte à s'appuyer ledit outil à mesurer. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention: - la barre est réalisée en un acier élastique et présente une section carrée, - les détecteurs sont des fins de course micrométrique (présentant une protection élevée face aux agressions extérieures) dont l'un est disposé verticalement afin d'assurer la détermination de la longueur et l'autre est disposé horizontalement afin de déterminer le diamètre, - chacun des détecteurs est relié à un système de mesure propre des positions de la broche permettant ainsi, lors de leur rupture de contact avec la barre, de déduire les dimensions de l'outil. - le plateau est pourvu d'un bord biseauté. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que 25 d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure i est une vue en perspective d'un dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil pour machine d'usinage selon la présente invention, - les figures 2 et 3 sont des vues suivant respectivement les flèches Fl et F2 de la figure 1, illustrant la mesure de la longueur d'un outil, et - les figures 4 et 5 sont des vues similaires aux figures 2 et 3 illustrant l'outil de coupe dans une position permettant au dispositif de déduire le diamètre d'un outil de coupe. On a représenté aux figures 1 à 5, un dispositif de mesure automatique des 5 dimensions 1 d'un outil de coupe 2 pour machine d'usinage, notamment à commande numérique, destiné à être positionné, par exemple, sur le côté du magasin d'outils de la machine. Selon la présente invention, ce dispositif de mesure 1 est constitué d'une barre 3 réalisée dans un matériau présentant des propriétés élastiques élevées, 10 dont l'une de ces extrémités est solidaire d'un étrier 4 fixé sur un bâti fixe 5 et son extrémité libre opposée est en contact avec deux détecteurs 6 et 7 disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre et d'un étrier 8 apte à coulisser sur la barre flexible 3 qui est surplombé par un plateau 9 sur lequel est apte à s'appuyer l'outil 2 à mesurer monté sur une broche 10 de la machine d'usinage. La barre 3 est avantageusement réalisée en un acier élastique et présente une section carrée permettant un bon contact avec les détecteurs 6 et 7, comme explicité plus bas. Selon un mode de réalisation préférentielle, le plateau 9 est pourvu d'un bord biseauté 11 (comme visible aux figures 2 et 4) afin d'assurer une mesure 20 adéquate du diamètre pour des outils 2 présentant des formes variées tel que par exemple un profil extérieur concave (figures 4 et 5). Il convient en outre de noter que les détecteurs 6 et 7 sont avantageusement des fins de course micrométrique dont l'un 6 est disposé verticalement afin d'assurer la détermination de la longueur et l'autre 7 est 25 disposé horizontalement afin de déterminer le diamètre, comme explicité plus en détail dans la suite de la description. Ces détecteurs 6 et 7 sont fixés, comme visibles sur les figures 2 et 4, sur une bride 12 présentant la forme générale d'un " L " rendu solidaire du bâti 5 afin d'assurer un contact avec la barre 3 uniquement par leurs extrémités. Chacun de ces détecteurs 6 et 7 est relié à un système de mesure propre classique (non représenté) des positions de la broche 10 permettant ainsi, lors de leur rupture de contact avec la barre 3, de déduire les dimensions de l'outil 2. On comprend aisément qu'afin de mesurer la longueur d'un outil 2, il suffit à la machine munie d'un outil dans sa broche 10, de venir mettre en appui la face inférieure de l'outil 2 sur la face supérieure du plateau 9 de l'étrier 8 engendrant ainsi une flexion de la barre 3 qui libère le fin de course verticale 6 afin de déduire en fonction des positions de référence de la broche 10 et d'enregistrer la longueur de l'outil 2. De manière analogue, la mesure du diamètre extérieur d'un outil 2 s'effectue par la mise en contact avec l'extérieur de l'outil 2 sur le biseau 11 du plateau 9 provoquant une flexion latérale de la barre 3 libérant le fin de course horizontale 7 afin de déduire le diamètre de l'outil 2. On notera que la précision de la mesure peut être optimisée en déplaçant l'étrier mobile 8 pourvu du plateau 9 et en l'éloignant le plus possible de l'extrémité libre de la barre 3 o sont situés les détecteurs 6 et 7. Ainsi plus l'amplitude de la barre 3 est importante, plus la mesure est précise. Un tel dispositif de mesure automatique présente les avantages suivants: 1/ de ne pas être fragile contrairement aux solutions de l'état de la technique antérieure et fonctionne en outre quel que soit l'environnement à savoir humide ou poussiéreux, 2/ d'être économique à l'achat et à l'entretien, 3/ d'être fiable de par sa simplicité de conception et des composants 20 utilisés. Par ailleurs, en cas d'erreur de l'opérateur ou de la machine, seule la barre peut être endommagée. Celle-ci est facilement et rapidement remplaçable et à moindre coût. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation 25 particulier, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil pour machine d'usinage comportant une broche (10) susceptible de recevoir un outil (2) qui est apte à se déplacer pour coopérer avec le dispositif (1) afin de déduire, 5 en fonction d'un système de mesure propre de ladite broche (10), les dimensions de l'outil (2), caractérisé en ce qu'il est constitué d'une barre (3) réalisée dans un matériau présentant des propriétés élastiques élevées, dont l'une de ces extrémités est solidaire d'un étrier fixé sur un bâti fixe (5) et son extrémité libre opposée est en contact avec deux détecteurs (6 et 7) disposés 10 perpendiculairement l'un par rapport à l'autre et d'un étrier (8) apte à coulisser sur la barre flexible (3) qui est surplombé par un plateau (9) sur lequel est apte à s'appuyer ledit outil (2) à mesurer. 2. Dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre (3) est réalisée en un acier 15 élastique et présente une section carrée. 3. Dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les détecteurs (6 et 7) sont des détecteurs fin de course micrométrique dont l'un (6) est disposé verticalement afin d'assurer la détermination de la longueur et l'autre 20 (7) est disposé horizontalement afin de déterminer le diamètre. 4. Dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des détecteurs (6 et 7) est relié à un système de mesure propre des positions de la broche (10) permettant ainsi, lors de leur rupture de contact avec la barre (3), de déduire les dimensions de 25 l'outil (2). 5. Dispositif de mesure automatique des dimensions d'un outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau (9) est pourvu d'un bord biseauté (11).