Brevet FR2876788A1 — publié le 20060421

MOYEN D'EVALUATION DE PERFORMANCES D'OUTILS DE MESURE La présente invention concerne, de façon générale, le domaine de la mesure et en particulier le domaine de l'évaluation des performances d'outils de mesures pour, par exemple, en permettre l'étalonnage. Plus particulièrement, l'invention concerne un moyen d'évaluation de performances d'outils de mesure de grandeurs physiques telles que des dimensions, comprenant: une pièce support; - des formes géométriques de dimensions prédéterminées et connues aptes à être mesurées par un outil de mesure. L'invention concerne également un procédé d'évaluation de performances d'un outil de mesure de grandeurs physiques. Il est fréquemment nécessaire d'évaluer les performances d'outils de mesure tels que des outils de mesure de dimensions, de formes, ou autres grandeurs physiques. De tels outils de mesure peuvent être des machines à mesurer tridimensionnelles, et peuvent utiliser des techniques de mesures par laser, par photogrammétrie, par contact. Couramment de tels outils de mesure sont contrôlés en réalisant avec ceux-ci des mesures sur des moyens d'évaluation de performances aussi appelés étalons ou références. Les mesures ainsi obtenues peuvent être comparées avec des valeurs de mesures prédéterminées et connues, liées au moyen d'évaluation mesuré. Classiquement un moyen d'évaluation d'outils des mesures est une règle crantée en acier, en forme de crémaillère dont les crans sont répétitifs. Une telle règle est longue et lourde du fait qu'elle soit en acier ce qui la rend difficile à manipuler. Cette règle à également l'inconvénient d'être dédiée à un type de mesure lié à la forme répétitive des crans et ne permet pas de varier aisément le type des mesures possibles. Une telle règle ne permet pas d'évaluer les performances d'un outil de mesure pour ce qui est des mesures effectuées sur des pièces de formes complexes telles que des caisses de véhicules. D'autre part une telle règle ne permet pas de faire évoluer le moyen d'évaluation en fonction du type de mesure à évaluer. Il serait nécessaire de permettre une évaluation des outils de mesure qui puisse être évolutive en fonction des besoins liés à l'utilisation réelle de l'outil de mesure. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un moyen d'évaluation de performances d'outils de mesure permettant de réaliser divers évaluations de mesures, ces évaluations pouvant évoluer selon les besoins de l'utilisateur. A cette fin, le moyen d'évaluation de performances d'outils de mesure de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que les formes géométriques sont formées à la surface de plusieurs blocs distincts, chaque bloc étant adapté pour être assemblé de façon amovible à la pièce support et/ou à un autre bloc. Grâce à ce moyen d'évaluation il est possible d'effectuer un type de mesure sur un bloc, un autre type de mesure sur un autre bloc et éventuellement une mesure faisant appel à deux points de mesures situés respectivement sur deux blocs différents. D'autre part, le fait que ces blocs soient amovibles permet de modifier le moyen d'évaluation en ajoutant, en retirant ou en remplaçant un ou des blocs par d'autres blocs. On peut par exemple faire en sorte que chaque bloc soit assemblé indépendamment avec ladite pièce support. De cette manière un bloc peut être monté ou démonté de son support sans avoir à forcément démonter les autres blocs du support. On peut également faire en sorte que chaque bloc soit adapté pour être assemblé, de façon amovible, en divers emplacements dudit support permettant ainsi de former un moyen d'évaluation modulaire. La possibilité d'assembler un même bloc en plusieurs emplacements du support implique une standardisation des moyens d'assemblage de bloc disponibles sur le support, ce qui a l'avantage d'augmenter la modularité et l'évolutivité du moyen d'évaluation qui est de ce fait particulièrement adaptable aux contraintes d'évaluation choisies. Il est également possible de faire en sorte que le support et/ou les blocs soient en un ou des matériau(x) ayant un ou des coefficient(s) de dilatation thermique inférieur(s) à 12*10-6K-1 et préférentiellement inférieur(s) à 8*10-6K-1, ce ou ces matériau(x) pouvant être un matériau composite comportant des fibres de carbone, et préférentiellement une structure en nid d'abeille comprenant du carbone. Les coefficients de dilatation thermique du ou des matériaux des blocs et support sont préférentiellement choisis pour être faibles en comparaison de ceux de métaux usuellement utilisés dans le domaine de la métrologie, tels que des aciers dont le coefficient de dilatation est d'environ 12*10-6K-1 et du titane dont le coefficient de dilatation thermique est d'environ 8*10-6K- 1. Idéalement une structure en nid d'abeille, en matériau composite contenant du carbone est utilisée pour former le support et/ les blocs. Une telle structure à l'avantage d'être légère, peu déformable par effet de dilatation thermique et relativement invariante en dimension au cours du temps. Le fait que le moyen d'évaluation soit peu sensible à la dilatation thermique permet d'éviter d'appliquer certains coefficients correctifs des mesures liés à la température du moyen d'évaluation. Un tel moyen d'évaluation pourrait idéalement être stocké dans des zones peu ou pas climatisées sans qu'il soit nécessaire de le porter à une température donnée avant d'avoir à effectuer une mesure d'étalonnage avec ce moyen. On peut également faire en sorte que chaque bloc 25 comporte une surface plane inférieure complémentaire d'une surface de positionnement formée sur le support et sur laquelle le bloc est posé. Une telle surface permet de réaliser un assemblage d'un bloc sur le support en connaissant les dispersions 30 propres de l'assemblage. De telles surfaces, inférieure et de positionnement complémentaires permettent notamment de connaître la valeur théorique de dispersion de positionnement existante entre chaque bloc et le support, et par extension entre deux blocs assemblés sur le support. Il est également proposé un procédé d'évaluation de performances d'un outil de mesure de grandeurs physiques, caractérisé en ce qu'il comporte: au moins une étape de mesure, à l'aide dudit outil de mesure, d'au moins une grandeur physique prédéterminée appartenant à un moyen d'évaluation de performances selon l'invention, et au moins une étape de comparaison du résultat de cette mesure avec la grandeur physique prédéterminée du moyen d'évaluation. Ce procédé utilisant le moyen d'évaluation selon l'invention permet d'évaluer la dispersion d'une mesure liée à un outil de mesure particulier et à une condition de mesure particulière dont la difficulté varie en fonction des blocs modulaires utilisés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective d'un moyen d'évaluation de performances d'outils de mesure selon l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un moyen d'évaluation 1 de performances d'outils de mesure 30 de grandeurs physiques telles que des dimensions de longueur, d'épaisseur, de diamètre, de couleur de la surface de la réflexion de la matière. Une pièce support 2 composant ce moyen est formée par une plaque rectangulaire en matériau composite ayant un plan d'assise inférieur 11 adapté pour maintenir de façon stable ledit moyen d'évaluation, par rapport à une table de mesure (comme une table de marbre d'une machine à mesurer tridimensionnelle) sur laquelle est posé le moyen d'évaluation 1. Ce support 2 est peu sensible à la dilatation du fait qu'il soit en carbone. D'autre part ce support 2 possède quatre points de référentiel pour l'étalonnage qui peuvent être ses faces latérales ou des éléments fixés au support 2 tels que des billes de centrage palpables. Trois blocs 4, 5, 6 sont assemblés cote à cote de façon amovible sur le support par des assemblages non représentés qui peuvent, par exemple, être de type assemblage conique, assemblage par centreur cylindrique et appui ponctuel. Chaque bloc possède son propre moyen d'assemblage coopérant avec un moyen d'assemblage standard complémentaire installé sur le support. Avec un tel assemblage la dilatation propre à un bloc n'influence pas les blocs voisins ce qui réduit les perturbations de mesures par effet de dilatation d'un bloc. D'autre part le fait que chaque bloc soit assemblé indépendamment sur le support 1 permet de faire varier à volonté le test de mesure. Ces blocs 4, 5, 6 ont la forme générale de cubes d'environ 10 centimètres de côtés. Des formes géométriques 3a, 3b, 3c sont respectivement formées à la surface d'un premier, second et troisième blocs 4, 5, 6. Ces formes géométriques 3a, 3b, 3c ont des 5 dimensions prédéterminées et connues et sont aptes à être mesurées par un outil de mesure. Ces formes géométriques 3a, 3b, 3c sont des trous circulaires comme le trou 3d du premier bloc 4 et/ou des trous oblongs 3a et/ou des formes représentatives d'un côté de véhicule 10, 3c. Ces formes peuvent également être des trous carrés, des vis, des écrous, goujons, des rebords de blocs, des formes de sertissage, des courbes. Préférentiellement ces formes correspondent à des formes réelles existantes sur une caisse de véhicule, permettant ainsi de reproduire l'ensemble des dimensions à mesurer sur une caisse de véhicule et d'évaluer les outils de mesure de véhicules par rapport à des formes proches de la réalité des produits industriels. Chacune des formes 3a, 3b, 3c, 3d peut être par 20 exemple être réalisée dans ou sur un insert assemblé sur un bloc sur des sites de réception d'inserts. Ceci permet d'adapter sur un même bloc une multitude de formes par simple échange d'inserts sur le bloc. Des profils extérieurs 9 tels que celui porté par le premier bloc 4 peuvent également constituer des formes géométriques. Le profil extérieur 9 est formé en excroissance du bloc et possède une épaisseur particulière prédéfinie e. Ce profil permet d'évaluer l'aptitude d'un moyen de mesure, à mesurer une ou plusieurs épaisseurs prédéfinies et connues. Des dimensions d'épaisseurs représentatives d'épaisseurs de tôles de carrosserie, peuvent ainsi être mesurées. L'un au moins des blocs 4, 5, 6 possède des caractéristiques de réflexion d'ondes telles que des ondes lumineuses ou électromagnétiques prédéfinies, et sensiblement identiques à des caractéristiques de réflexion d'ondes de matériaux tels qu'une tôle de carrosserie automobile. Par exemple on choisira des blocs de couleur grise qui est une couleur proche de la couleur de la tôle brute. Ainsi, il est possible d'évaluer la qualité de mesures effectuées par différents outils de mesure tels que des outils de mesure par réflexion d'ondes lumineuses dans des conditions proches de la réalité, en tenant compte des caractéristiques de réflexion propre à la matière du constitutive de la forme ou à son état de surface. Il est également possible de prévoir que les formes soient constituées dans des matériaux différents si des mesures de réflexion différentielles doivent être réalisées. Le fait que les blocs 4, 5, 6 soient différents les uns des autres permet à l'aide d'un seul moyen d'évaluation d'effectuer plusieurs mesures sur plusieurs blocs interchangeables. Il est possible de faire en sorte que chaque bloc ait une caractéristique de forme particulière à laquelle correspond une difficulté de mesure particulière. L'assemblage de différents blocs sur un même moyen d'évaluation permet de faire varier, de façon modulaire, le nombre et la difficulté des mesures autorisées par ce moyen d'évaluation. Grâce au moyen d'évaluation de performances d'un outil de mesure selon l'invention, il est possible dévaluer l'incertitude réelle d'un outil de mesure, et cela en le testant dans des conditions proches de la réalité. REVENDICATIONS 1. Moyen d'évaluation (1) de performances d'outils de mesure de grandeurs physiques telles que des dimensions, comprenant: une pièce support (2) ; des formes géométriques (3a, 3b, 3c) de dimensions prédéterminées et connues aptes à être mesurées par un outil de mesure, caractérisé en ce que les formes géométriques (3a, 3b, 3c) sont formées à la surface de plusieurs blocs 10 distincts (4, 5, 6), chaque bloc étant adapté pour être assemblé de façon amovible à la pièce support (2) et/ou à un autre bloc. 2. Moyen d'évaluation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bloc (4, 5, 6) est assemblé 15 indépendamment avec ladite pièce support (2). 3. Moyen d'évaluation (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque bloc (4, 5, 6) est adapté pour être assemblé, de façon amovible, en divers emplacements (A, B, C) dudit support (2) permettant ainsi de former un moyen d'évaluation (1) modulaire. 4. Moyen d'évaluation (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support (2) et/ou les blocs (4, 5, 6) sont en un ou des matériau(x) ayant un ou des coefficient(s) de dilatation thermique inférieur(s) à 12*10-6K-1 et préférentiellement inférieur(s) à 8*10-6K-1, ce ou ces matériau(x) pouvant être un matériau composite comportant des fibres de carbone, et préférentiellement une structure en nid. d'abeille comprenant du carbone. 5. Moyen d'évaluation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque bloc (4, 5, 6) comporte une surface plane inférieure 7 complémentaire d'une surface de positionnement (8) formée sur le support (1) et sur laquelle le bloc (4, 5, 6) est posé. 6. Moyen d'évaluation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que certaines desdites formes géométriques (3a, 3b, 3c) sont des trous circulaires et/ou des trous oblongs (3a) et/ou des formes représentatives d'un côté de véhicule (10, 3c). 7. Moyen d'évaluation (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs profils extérieurs (9) possédant chacun une épaisseur particulière prédéfinie (e) permettant ainsi d'évaluer l'aptitude d'un moyen de mesure à mesurer diverses épaisseurs. 8. Moyen d'évaluation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'un au moins des blocs (3a, 3b, 3c) possède des caractéristiques de réflexion d'ondes telles que des ondes lumineuses ou électromagnétiques prédéfinies, et sensiblement identiques à des caractéristiques de réflexion d'ondes de matériaux tels qu'une tôle de carrosserie automobile. 9. Moyen d'évaluation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits blocs (3a, 3b, 3c) sont différents les uns des autres. 10. Procédé d'évaluation de performances d'un outil de mesure de grandeurs physiques, caractérisé en ce qu'il comporte: au moins une étape de mesure, à l'aide dudit outil de mesure, d'au moins une grandeur physique prédéterminée appartenant à un moyen d'évaluation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, et au moins une étape de comparaison du résultat de cette mesure avec la grandeur physique prédéterminée du moyen d'évaluation (1).