Brevet FR2870595A1 — publié le 20051125

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif pour déterminer la profondeur de pénétration à l'aide d'une unité de mesure déterminant la profondeur de pénétration d'un outil d'une machine-outil dans une pièce. L'invention concerne notamment un dispositif de détermination de la profondeur de pénétration d'un outil tel que celui d'une ma-chine et en particulier d'une machine électroportative. Etat de la technique Il est déjà connu d'équiper des machines-outils ou machines électroportatives et en particulier une perceuse et/ou un perforateur d'un dispositif déterminant la profondeur de pénétration de l'outil dans la pièce. Le dispositif de détermination de profondeur est habituellement constitué par une butée de profondeur munie d'une échelle longitudinale. Pour déterminer ou limiter la profondeur de pénétration, on applique l'outil et la butée de profondeur contre la pièce et à l'aide de l'échelle longitudinale, on détermine la distance entre la machine-outil et la pièce. En-suite, on déplace la butée de profondeur de la profondeur de pénétration de consigne dans la direction opposée à la direction de pénétration. Pour cela on retranche la profondeur de consigne de la distance obtenue et on règle le résultat à l'aide de l'échelle longitudinale. Pendant une opération, l'outil se déplace avec la butée de profondeur dans le sens du travail jus-qu'à ce que la butée rencontre la pièce ce qui correspond à la profondeur de pénétration de consigne. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un dispositif de détermination de profondeur de pénétration d'un outil dans une pièce du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'unité de mesure assure une mesure sans contact d'une distance par rapport à la pièce. Ainsi, on détermine d'une manière particulièrement confortable la profondeur de pénétration de l'outil dans la pièce. Il n'est pas nécessaire ainsi de déplacer le dispositif de profondeur de pénétration suivant les dimensions de l'outil par exemple suivant la longueur du foret utilisé. En principe, la solution selon l'invention peut être utilisée en combinaison avec toutes les machines-outils ou machines électroportatives qui font pénétrer un outil dans la matière d'une pièce. Toutefois, du fait de l'amélioration du confort, il est particulièrement avantageux d'utiliser l'invention dans le cas de machines électroportatives à main. Du fait de la très grande diversité des dimensions des outils que l'on peut installer dans une telle machine, l'invention s'applique d'une manière particulièrement avantageuse par exemple dans une perceuse ou un per- forateur ou un perforateur à ciseaux. La machine pourra travailler d'une manière particulière-ment précise si le dispositif de détermination de la profondeur de pénétration comprend un moyen de réglage permettant de régler une profondeur de pénétration de consigne. Le réglage de la profondeur de pénétration de consigne sera particulièrement pratique à effectuer si le moyen comprend un bouton tournant. Si le dispositif de détermination de profondeur de pénétration comprend une unité de signal permettant de déclencher un signal lorsque la distance atteint une valeur réglée, on pourra indiquer à l'utilisateur d'une manière particulièrement claire que la valeur est at-teinte c'est-à- dire la profondeur de pénétration de consigne. Le signal peut être un signal acoustique, un signal optique, un signal de commande électronique ou autre signal intéressant. Si le dispositif de détermination de profondeur de pénétra- tion comporte une unité d'affichage permettant d'afficher une grandeur dépendant suffisamment de la distance saisie, on pourra lire cette grandeur d'une manière particulièrement confortable. Cette grandeur peut re-présenter d'une manière particulièrement avantageuse la profondeur de pénétration. On réalise une mesure de la distance entre la machine et la pièce d'une façon largement indépendante de la matière si l'unité de me-sure est une unité de mesure optique. On mesurera d'une façon particulièrement sûre la distance si l'unité de mesure saisit un angle de réflexion. L'unité de mesure peut être réalisée comme capteur optique avec une photodiode ou une source laser constituant la source lumineuse et un photocapteur pour éliminer le fond. On peut toutefois envisager d'autres réalisations de l'invention reposant sur un autre procédé de télémétrie intéressant. On peut par exemple utiliser des capteurs acoustiques, des capteurs de proximité à effet inductif ou capacitif ou encore des capteurs radar. Selon un autre développement de l'invention, le dispositif de détermination de la profondeur de pénétration comprend un moyen d'ajustement pour ajuster l'unité de mesure. Cela permet une détermination précise de la profondeur de pénétration même en combinaison avec des outils ayant des dimensions différentes. Le moyen d'ajustement peut être utilisé d'une manière particulièrement avantageuse pour déterminer le point zéro pour la mesure de distance de l'unité de mesure. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre une perceuse à percussion ou perforateur équipée d'un dispositif de détermination de profondeur de pénétration, l'ensemble étant vu de dessus, - la figure 2 montre une variante d'un dispositif de détermination de profondeur de pénétration intégré à une poignée monté dans un perforateur, - la figure 3 est une vue de dessus de la poignée de la figure 2, - la figure 4 montre une variante de perforateur intégrant un dispositif de détermination de profondeur de pénétration. Description de modes de réalisation La figure 1 montre une machine-outil ou machine électro- portative 14 en forme de perforateur comportant un dispositif de détermination de profondeur de pénétration, intégré, pour déterminer la profondeur de pénétration dans une pièce 16 par un outil 12 en forme de foret équipant la machine 14. Le dispositif de détermination de profondeur de pénétration comprend une unité de mesure 10 elle-même composée d'une photodiode 28 et d'un photocapteur 30 pour une mesure sans con-tact de la distance D de la machine 14 par rapport à la pièce 16. L'unité de mesure 10 est constituée par une unité de me-sure optique à savoir un capteur optique pour saisir un angle de réflexion a. Pour cela, le photocapteur 30 comprend au moins deux capteurs pour détecter la lumière émise par la photodiode 28 et réfléchie par la pièce 16. Le rapport des intensités lumineuses saisies par les deux capteurs du photocapteur 30 est défini par l'angle de réflexion a de la composante de lumière saisie sur la pièce 16. L'angle de réflexion a est défini par la dis-tance D entre l'unité de mesure 10 et la machine 14 et la pièce 16. Une unité de calibrage 32 calibre le signal du photocapteur 30 pour avoir un signal de sortie proportionnel à la distance D. Sur le côté supérieur du boîtier de la machine 14 il y a un moyen 18 en forme de bouton pour régler l'unité de mesure 10. Lorsque l'utilisateur appuie sur le moyen 18, un point zéro mémorisé dans l'unité de calibrage 32 pour la mesure de distance est déplacé de la distance D saisie à ce moment, dans la direction négative; ainsi, la mesure suivante de la distance D sans avoir déplacé entre temps la machine 14 donnerait le résultat zéro. Un second moyen 20 en forme de bouton tournant est pré-vu pour régler une profondeur de pénétration de consigne Ds. Pour cela, le moyen 20 réalisé sous la forme d'un bouton tournant comporte une échelle permettant de définir la profondeur de pénétration de consigne Ds à l'aide de ce moyen que l'on tourne. Le dispositif de détermination de profondeur de pénétration comprend une unité de signal 22 émettant un signal lorsque la distance D atteint une valeur réglée et cela notamment lorsque la distance D est inférieure ou égale à la valeur négative de la profondeur de pénétration de consigne Ds. Si cela est le cas, le signal coupe ou neutralise la machine-outil 14 en coupant son courant d'alimentation. Si la distance D, saisie est supérieure ou égale à la profondeur négative de pénétration de consigne Ds, l'utilisateur peut réactiver la machine 14 avec un bouton de manoeuvre 34 qui, le cas contraire, est bloqué. Pendant une opération de perçage, l'utilisateur détermine la profondeur de pénétration ou la profondeur du perçage en procédant comme suit: Il applique tout d'abord l'outil 12 contre la pièce 16, la ma-chine 14 étant arrêtée. Puis, il règle l'unité de mesure 10 en appuyant sur le moyen 18 et en tournant le moyen 20 il règle la profondeur de pénétra- tion de consigne Ds de l'outil 12 dans la pièce 16. Ces deux dernières étapes sont supprimées si l'utilisateur les a déjà exécutées au cours d'une opération de perçage antérieure. Puis, l'utilisateur démarre la machine 14 en appuyant sur le bouton de commande 34. L'opération de perçage proprement dite commence alors. Au cours de cette opération, l'outil 12 en forme de mèche pénètre dans la pièce 16. L'unité de mesure 10 détecte en permanence la distance D. Lorsque la distance D atteint la valeur négative réglée de la profondeur de pénétration de consigne Ds, l'unité de signal 22 émet un signal qui active un mécanisme de coupure 24; ce mécanisme coupe le courant d'alimentation de la machine 14 qui est alors arrêtée en fonction de la distance D saisie par l'unité de mesure 10. Les figures 2 à 4 montrent d'autres exemples de réalisation de l'invention. La description de ces exemples de réalisation se limitera à la description des différences par rapport à l'exemple de réalisation de la figure 1. Pour des caractéristiques inchangées on se reportera à la description de l'exemple de réalisation de la figure 1. Les caractéristiques analogues des différents modes de réalisation porteront ci-après les mêmes références. La figure 2 montre une poignée détachable 36 d'une machine-outil ou machine électroportative 14 en forme de perforateur équipée d'un dispositif de détermination de la profondeur de pénétration. La poignée 36 est à la partie avant de la machine 14 et comporte une unité d'affichage 26 à cristaux liquides prévue pour une grandeur dépendant de la distance D saisie par l'unité de mesure 10 du dispositif de détermination de profondeur de pénétration. Une unité de calcul non représentée de manière explicite et faisant partie du dispositif de détermination de la profondeur de pénétration détermine cette grandeur comme différence entre un point zéro fourni par la mesure de distance et la distance D sai- sie. Le point zéro de la mesure de distance peut être ajusté par l'utilisateur qui appuie sur un moyen 18 en forme de bouton au moment de la saisie réelle par l'unité de mesure 10 de la distance D. La grandeur indique la profondeur de pénétration actuelle. Dans cet exemple on peut supprimer avantageusement la coupure automatique de la machine 14 car l'utilisateur reçoit à tout moment la profondeur de pénétration instantanée par l'unité d'affichage 26. La figure 4 montre un autre exemple de réalisation de l'invention intégrant un moyen 18 d'ajustement et un moyen 20 de réglage d'une profondeur de pénétration de consigne Ds dans la poignée d'une machine-outil 14. Le moyen 20 est un anneau entourant la poignée qui peut être tourné dans la direction périphérique par l'utilisateur pour régler la profondeur de pénétration de consigne Ds. Le côté arrière de la machine 14 tourné vers l'utilisateur porte l'unité d'affichage 26 qui donne la pro- fondeur de pénétration instantanée. NOMENCLATURE Unité de mesure 12 Outil 14 Machine-outil 16 Pièce 18 Moyen d'ajustement 20 Moyen de réglage 22 Unité de signal 24 Mécanisme de coupure 26 Unité d'affichage 28 Photodiode Photocapteur 32 Unité de calibrage 34 Bouton de commande 36 Poignée D Distance Ds Profondeur de pénétration de consigne a Angle de réflexion REVENDICATIONS 11 Dispositif pour déterminer la profondeur de pénétration à l'aide d'une unité de mesure (10) déterminant la profondeur de pénétration d'un outil (12) d'une machine-outil (14) dans une pièce (16), caractérisé en ce que l'unité de mesure (10) assure une mesure sans contact d'une distance (D) par rapport à la pièce (16). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un moyen d'ajustement (18) pour ajuster l'unité de mesure (10). 3 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un moyen de réglage (20) pour régler une profondeur de pénétration de consigne (De). 4 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de réglage (20) est un bouton tournant. 5 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une unité de signal (22) qui déclenche un signal lorsque la distance (D) atteint une valeur réglée. 6 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un mécanisme de coupure (24) pour couper la machine (14) en fonction de la distance (D) détectée par l'unité de mesure (10). 7 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une unité d'affichage (26) pour afficher une grandeur dépendant de la distance (D) saisie. 8 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de mesure (10) est une unité de mesure optique. 9 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de mesure (10) saisit un angle de réflexion (a). 10 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de mesure (10) est un photocapteur. 11 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de mesure (10) est intégrée dans la poignée (36) de la machine (14). 12 ) Machine-outil (14) comportant un dispositif de détermination de la 15 profondeur de pénétration selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.