Brevet FR2859524A1 — publié le 20050311

L'invention concerne un dispositif de contrôle de la géométrie de profilés formés, et notamment de tuyauteries cintrées. Dans beaucoup d'industries, notamment automobiles et aéronautiques, de nombreux profilés ou tuyauteries sont cintrés ou pliés. Ces tuyauteries et profilés sont coupés à longueur, puis sont éventuellement formés aux extrémités et équipés de composants divers tels qu'écrous, pattes de fixation, jupes etc, et sont cintrés ou pliés dans l'espace suivant des caractéristiques dimensionnelles précises. A la fin de la réalisation de ces profilés ou tuyauteries, il est procédé à un contrôle géométrique de ces mêmes tuyauteries ou profilés. Une première méthode, pour déterminer si un profilé plié ou une tuyauterie cintrée est conforme aux tolérances géométriques exigées, est d'utiliser un bras de mesure poly-articulé spécialisé dans la mesure de profilé cintré. Cette méthode, qui donne des résultats de mesure chiffrés, présente l'inconvénient d'être une méthode de contrôle longue qui suppose l'acquisition d'un appareil de mesure onéreux et la formation d'opérateurs qualifiés. Une deuxième méthode, pour déterminer si un profilé plié ou une tuyauterie cintrée est conforme aux tolérances géométriques exigées, est d'utiliser un gabarit de contrôle. Ce gabarit est formé d'un montage mécanique, représentant une emprunte élargie et partielle du profilé ou de la tuyauterie cintrée, équipé de ses composants et accessoires. Cette emprunte est réalisée par une série de rainures réalisées dans ce montage. Ces rainures ont des dimensions correspondantes à la section du profilé ou au diamètre du tube additionné de la tolérance du positionnement du dit profilé ou tube. Ce gabarit, est aussi conçu, pour permettre l'introduction du tube ou du profilé dans les rainures du gabarit. Un tel gabarit permet la comparaison rapide de la tuyauterie à contrôler avec la forme et le parcours définis par la géométrie de ce gabarit. Si l'introduction du tube à contrôler dans les rainures du gabarit de contrôle se fait naturellement et sans déformation du dit tube, alors, ce dernier est considéré comme conforme aux exigences géométriques. De façon classique, les gabarits actuels sont constitués d'une série de blocs d'aluminium ou de bois fixés fermement sur une plaque épaisse et rigide, généralement réalisée dans la même matière que les blocs. Dans ces dits blocs sont réalisés, souvent par usinage, des rainures ou des marques parfois additionnées de goupilles sur tout ou partie de la longueur du parcours correspondant à l'image du parcours du tube théorique à contrôler. Ces rainures ont généralement des dimensions en largeur et en hauteur égales au diamètre du tube additionné de la valeur de la tolérance de positionnement du dit tube en l'endroit de cette rainure. Ces méthodes de contrôle sont toutes parfaitement connues et maîtrisées 10 par les hommes de métier et ont l'avantage de permettre un contrôle très rapide des tuyauteries ou profilés formés. Une méthode de réalisation particulière a été décrite (brevet US 6,029, 333) et proposée par la société FERCO. Mais cette méthode de réalisation ne permet pas de garantir la précision de montage du gabarit. En effet, la méthode en question suppose un pliage parfait et précis du support, ce qui est très difficile à réaliser. Les inconvénients de cette méthode de réalisation sont décrits dans la demande PCT/FR 03/00814 du 13 mars 2003. Une autre méthode de réalisation, décrite dans le brevet US 5,412,877 consiste à réaliser tous les composants à partir de pièces découpées par une machine laser. L'assemblage est réalisé moyennant un nombre important de tenons et mortaises solidarisés par collage. Ce gabarit est donc totalement indémontable. En sus chaque renfort est assemblé à la potence sur un seul coté de la potence. Les autres inconvénients de cette méthode de réalisation particulière sont décrits dans la demande PCT/FR 03/00814 du 13 mars 2003. Une autre méthode de réalisation particulière est décrite dans la demande PCT/FR 03/00814 du 13 mars 2003. Cette méthode simple permet de réaliser par découpe et pliage des potences. Ces potences sont équipées de systèmes de montage et de démontage rapides. L'inconvénient de cette méthode est de nécessiter deux types d'opération pour la réalisation d'une potence, c'est à dire une opération de découpe et une opération de pliage. En sus, même si l'angle de pliage n'a pas d'importance pour le précision du gabarit, le défaut éventuel de régularité de cet angle au long de ce pli peut générer des défauts de perpendicularité entre la potence et la base. Dans la pratique et du fait des inconvénients précités, il s'avère que les méthodes décrites dans les brevets US 6,02933 et US 5,412,877 en référence aux figures 23 à 30 sont peu ou pas mises en oeuvre dans l'industrie. En fait il s'avère qu'une des méthodes classique utilisée actuellement, dérive de la méthode illustrée aux figures 1 à 22 du brevet US 5,412,877. L'origine de l'invention a été de constater que les gabarits sont à la fois onéreux et difficiles à réaliser, difficiles à manutentionner, difficiles à stoker, et difficiles à démonter et remonter sans dégradations des caractéristiques dimensionnelles du gabarit, caractéristiques qui définissent la trajectoire à contrôler du tube et dont toute détérioration est donc inacceptable pour un gabarit de contrôle. La présente invention vise à pallier l'ensemble des inconvénients précités des gabarits tels que décrits ci dessus. A cet effet l'invention vise un gabarit de contrôle de la forme de profilé long cintré et ou formé, tel que fil ou tube présentant des parties droites et des parties 15 cintrées, et se caractérise en ce que le dit gabarit est composé d'une base, de renforts, de potences et de guides telles que: - la base est réalisée dans une plaque dans laquelle sont réalisés une ou plusieurs encoches sur la projection orthogonale de chaque partie droite du profilé entre deux pliages du dit profilé, - chaque potence est réalisée individuellement par une partie de plaque découpée prolongée d'un au moins tenon adapté pour s'ajuster et s'encastrer dans une encoche de la plaque support, et ayant au moins une encoche verticale permettant l'encastrement du ou des renforts. chaque renfort consiste en une plaque découpée prolongée d'au moins un tenon adapté pour s'ajuster et s'encastrer dans l'encoche de la plaque de la base perpendiculaire à la projection perpendiculaire du tube. En sus chaque renfort a une encoche verticale dans sa partie supérieure, permettant un encastrement ajusté dudit renfort dans l'encoche verticale de la potence. chaque tenon de la potence ou des renfort dépassent en partie inférieure de la base 30 et est équipé de forme encoché permettant la fixation et le maintien plaqué, sur la base, des potences et renforts. - chaque potence est équipée d'un ou plusieurs dispositifs de guidage de tube. Ainsi selon l'invention, le gabarit est réalisé par une opération de découpe dans une plaque, et permet de garantir une précision uniquement liée à la qualité de découpe. Le mode de réalisation décrit dans la présente invention présente l'avantage d'éliminer toutes les erreurs dues au collage, au pliage ou aux autres types d'opérations liées habituellement à la réalisation des gabarits. Selon un mode de réalisation particulier la potence et ses renforts sont maintenus sur la base à l'aide des formes encochées et à l'aide de moyens de fixations rapides tels que notamment goupilles ou clavettes élastiques. Ce mode permet un montage et démontage rapide du gabarit et sans risque d'erreur Selon un autre mode de réalisation particulier les dispositifs de guidage équipant les potences comportent une rainure inférieure apte à venir sans jeu dans la potence. Ce mode permet la réalisation des guides soit par découpe dans la même plaque que la base et ou les potences et renforts, soit par découpe à longueur d'un profilé. Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif de guidage comporte au moins une gorge supérieure de section adaptée pour loger le profilé. Ce mode permet un contrôle rapide et sur des profilés à contrôler. Selon un autre mode de réalisation la base comporte au moins un rebord obtenu par pliage. Ce mode permet de rigidifier la base par une simple 20 opération de pliage. Selon un autre mode de réalisation le renfort est équipé dans le haut de l'encoche d'au moins un ergot, adapté à s'encastrer dans un trou, réalisé à cette fin, dans la potence. Ce mode permet au renfort de rester perpendiculaire à la base et à la potence quelle que soit la longueur du renfort. En sus ce mode permet de rendre solidaire, de façon non définitive, les renforts et les potences. En effet les ergots qui ont une dimension de quelques dixièmes de millimètres, rentrent dans le trou de la potence par déformation élastique du renfort. Selon un mode de réalisation particulier le renfort est dissymétrique par rapport à l'axe de l'encoche de la potence. Ce mode permet de gérer les problèmes d'encombrement tout en donnant au renfort une stabilité importante. Selon un autre mode de réalisation la base est réalisée par découpe dans une plaque, et par la découpe d'une bande autour de cette base. Cette bande, qui forme un contour fermé, est utilisée pour réaliser la structure du gabarit. Cette bande est assemblée à la base par l'intermédiaire d'entretoises. Ce mode de réalisation permet de faire de gabarits les plus petits possibles en suivant grossièrement le contour du profilé. Ce mode de réalisation permet aussi d'avoir un gabarit léger, et dont la base est rigide du fait que la bande découpée est fermée. Ainsi cette invention permet: de réaliser facilement et économiquement un gabarit de contrôle très précis, de démonter et de remonter très rapidement les potences sans outillage, de garantir un remontage précis et répétable de ces mêmes potences sur la base, évitant un contrôle du gabarit après chaque montage, un stockage dans un espace minimal. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention, ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent, à 15 titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation préférentiel. La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un gabarit. Cette figure représente une potence 2 avec deux renforts 3, l'ensemble étant monté sur la base 1. Cette dernière n'est représentée qu'en partie. Dans cette représentation, la potence est équipée d'un tenon 4, et est assemblée avec deux renforts. Sur cette potence est représentée le guide rainuré 5. Dans la rainure 16 de ce guide 5, est représentée la partie droite d'un tube 6 à contrôler. Le guide rainuré 5 est positionné par la rainure 7 sur la potence. Les encoches et les tenons sont représentés assemblés. La base représentée a été obtenue par découpe d'une plaque fine et par un double pliage 8 sur les quatre cotés, dont deux sont représentés en coupe partielle. La figure 2 représente en vue 1 un ensemble éclaté comprenant une potence 2 avec un renfort 3 et deux guides 5 réalisés par découpe. La deuxième vue présente l'ensemble potence guides et renforts assemblés. Le renfort 3 est représenté comme étant dissymétrique avec son encoche 9 qui permet l'assemblage avec la potence, par l'intermédiaire de l'encoche 26. Le tenon 12 du renfort est représenté avec une encoche 10 décalée par rapport à l'encoche 9, cette encoche 10 permettant de mettre la clavette élastique 11. Le renfort est représenté avec un seul tenon 12 et deux points d'appui. Ce mode de réalisation permet de retourner le renfort, par rapport à l'encoche 9, sans changement de la base, et permet de résoudre des difficultés éventuelles d'encombrement vis à vis d'autre potences et ou d'autre renforts. La potence est représentée avec deux tenons 4 et avec un trou 13, dans le prolongement de l'encoche 26, permettant aux ergots 14 du renfort de venir s'encastrer et permettant ainsi au renfort de rester perpendiculaire à la potence et à la base. Ces ergots sont représentés de manière volontairement exagérées de manière à faciliter la compréhension sur la vue 3. La potence est équipée d'encoches 15 en partie supérieure permettant le positionnement et le montage des guides 5. Les guides sont équipés d'une rainure 7 permettant le positionnement sur la potence et d'une rainure 16 permettant le contrôle du tube. On peut constater que tous les éléments composant les potences et les renforts sont plats et donc facilement stockables, après démontage. La figure 3 est un ensemble de vues représentant deux types de système de fixation et de maintien des potences et ou des renforts sur la base. La vue 1 représente un mode de fixation à l'aide d'une clavette 11 conique et élastique, qui peut être réalisée par découpe dans le même plaque que les autres éléments principaux du gabarit: base, potences, renforts, guides. Cette clavette est introduite dans l'encoche 10 du tenon 4 de la potence et ou du renfort. La vue 2 représente un système de maintien en position qui utilise l'élasticité de la matière composant la potence ou le renfort. Le tenon est composé de deux branches 17 encochées qui sont introduites dans l'encoche de la base correspondante. La figure 4 représente un gabarit avec un tube 6, avec deux coudes et trois parties droites, et trois potences. Cette même figure représente une base équipée de la bande 18 découpée autour de cette même base et montée par l'intermédiaire d'entretoises 19. Cette bande forme une couronne fermée et non circulaire. Ce principe permet de réaliser une structure rigide. En plus cette découpe qui fait le tour approximatif de la projection du tube sur la base, permet de réaliser une structure légère avec un encombrement faible. On peut remarquer que la potence centrale a été évidée, de manière à diminuer le poids. En sus on peut remarquer qu'une des potences est équipée d'un indexeur pour contrôler une des extrémités du tube. La figure 5 est une vue en coupe et partielle d'un gabarit. Cette vue représente un mode de fixation sans jeu entre la base, partiellement représentée, et la potence dont on voit le tenon introduit dans l'encoche de la base 2. Le maintien est assuré par une clavette 11 conique et élastique qui traverse le tenon 12. Cette même figure présente une potence dite décalée avec un guide décalé 20 avec deux rainures supérieures 26. Le décalage permet de résoudre des difficultés d'implantation vis à vis d'autre potences ou renforts. Les guides, avec deux rainures, permettent de réaliser une seule potence pour deux tubes mis en faisceaux et qui suivent partiellement un trajet parallèle. Dans cette représentation un des cotés du renfort 3 est évidé de manière à diminuer le poids La figure 6 représente un guide escamotable. Selon la géométrie du tube il est parfois impossible de démouler le tube du gabarit, sans avoir à bouger certaines potences. Ce mode de réalisation particulier, permet d'utiliser des potences normales, tout en assurant la mobilité du guide. Dans le mode de réalisation présenté, les composants permettant la réalisation de ce guide escamotable sont réalisés par découpe dans une plaque fine, éventuellement identique a celle utilisée pour réaliser d'autre composant du gabarit. La partie mobile du guide 21 est guidée par deux plaques 22 et quatre goupilles cylindriques 23. La partie mobile est représentée avec deux rainures pour contrôler deux tubes composant un faisceau. 20 25 -8-REVENDICATIONS 1/ - L'invention vise un gabarit de contrôle de la forme de profilé (6) long cintré et ou formé, tel que fil ou tube présentant des parties droites et des parties cintrées, et se caractérise en ce que le dit gabarit est composé d'une base (1), de renforts (3), de potences (2) et de guides (5) telles que: la base (1) est réalisée dans une plaque dans laquelle sont réalisées une ou plusieurs encoches (24) sur la projection orthogonale, ou sur une parallèle à cette projection, de chaque partie droite du profilé entre deux pliages du dit profilé, et une ou plusieurs encoches (25) réalisées perpendiculairement à la projection orthogonale de chaque partie droite du dit profilé. - chaque potence est réalisée individuellement par une partie de plaque découpée prolongée d'un, au moins, tenon (4) adapté pour s'ajuster et s'encastrer dans une encoche (24) de la base, et ayant au moins une encoche verticale (26) permettant l'encastrement du ou des renforts (3). - chaque renfort (3) consiste en une plaque découpée prolongée d'au moins un tenon (12) adapté pour s'ajuster et s'encastrer dans l'encoche (25) de la base perpendiculaire à la projection orthogonale du profilé. En sus chaque renfort a une encoche verticale (9) dans sa partie supérieure, permettant un encastrement ajusté dudit renfort dans l'encoche verticale (26) de la potence. chaque tenon, appartenant aux potences ou aux renforts, dépasse en partie inférieure de la base et est équipé de formes encochées (10; 17) permettant la fixation et le maintien plaqué, sur la base, des potences et renforts. chaque potence est équipée d'un ou plusieurs dispositifs de guidage de tube (5). 2/ - Gabarit suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque potence et son ou ses renforts sont maintenus sur la base à l'aide des formes encochées (10;17) et à l'aide de moyens de fixations rapides tels que notamment goupilles ou clavettes élastiques (11). 3/ - Gabarit suivant une des revendications ci-dessus, 30 caractérisé en ce que les dispositifs de guidage (5) équipant les potences comportent une rainure inférieure (7) apte à venir s'ajuster sans jeu dans la potence. 4/ - Gabarit suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de guidage (5) comporte au moins une rainure (16) supérieure de section adaptée pour loger le profilé. 5/ - Gabarit suivant les revendications précédentes caractérisé 5 en ce que la base comporte au moins un rebord obtenu par pliage (8). 6/ - Gabarit suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le renfort (3) est équipé dans le haut de l'encoche (9) d'au moins un ergot (14), adapté à s'encastrer dans un trou (13), réalisé à cette fin, dans la potence (2). 7/ - Gabarit suivant les revendications précédentes caractérisé le renfort (3) est dissymétrique par rapport à l'axe de l'encoche (9) de la potence. 8/ - Gabarit suivant une de revendications ci-dessus caractérisé en ce que la base est réalisée par découpe dans une plaque, et que la découpe d'une bande (18) autour de cette base est utilisée pour réaliser la structure du gabarit. Cette bande est assemblée à la base par l'intermédiaire d'entretoises 19.