Brevet FR2930819A1 — publié le 20091106

PROCEDE DE DETERMINATION DE LA PRECISION D'UN CAPTEUR DE MESURE D'UN APPAREIL DE MESURE D'ECART DE FORME A PLATEAU TOURNANT [000i La présente invention concerne un procédé de détermination de la justesse d'un capteur de mesure d'un appareil de mesure d'écart de forme à plateau tournant. [0002 ] Un appareil de mesure d'écart de forme à plateau tournant permet 10 notamment de mesurer les caractéristiques d'une pièce à une forme ou une pièce de référence. Un tel appareil comprend un capteur de mesure et un plateau tournant sur lequel est déposée la pièce à étudier. Le capteur de mesure permet de comparer les dimensions, la forme ou l'état de surface de la pièce à analyser par rapport aux caractéristiques désirées. 15 [0003 ] La qualité et la validité de la comparaison réalisée dépendent de la précision du capteur. On entend par précision l'écart entre la valeur donnée par le capteur de mesure et la valeur réelle de la grandeur à mesurer. Ainsi, pour une valeur réelle de 5,00 �m, un capteur de précision 0,01 �m indique 5,01 �m et un capteur de précision -0,01 �m indique 4,99 �m. Par ailleurs, la précision d'une 20 mesure dépend de la justesse du capteur. II est donc intéressant de pouvoir déterminer la justesse du capteur de mesure sur une large plage de valeurs afin de connaître la validité des mesures effectuées par le capteur. [0004 II est connu du document WO-A-2005/100908 un procédé de recalage pour palpeur mixte comportant un boîtier supportant un palpeur mécanique à bille. Le 25 palpeur comprend également une attache destinée à être montée dans un moyen de fixation, l'attache permettant de fixer le palpeur sur une machine permettant des déplacements unidimensionnels. L'axe de révolution du plateau passe par le centre de la bille. Le procédé comporte une étape de calibration du capteur, une étape de positionnement du capteur et de positionnement du palpeur mécanique qui 30 nécessite une étape d'étalonnage, une boucle de recalage et une étape de mesure.5 [0005 ] Le document WO-A-2005/071350 décrit un système de mesure géométrique d'une pièce usinée utilisant une unité de mesure de coordonnées et un plateau tournant. L'unité de mesure de coordonnées détecte la forme de la pièce usinée placée sur le plateau tournant. Un objet de référence situé sur le plateau tournant est détecté par l'unité de mesure de coordonnées avant la mesure de la pièce usinée et la pièce usinée est ensuite mesurée. [0006 ] Le document EP-A-O 406 492 décrit un procédé d'étalonnage d'un capteur de mesure continue ayant un stylet susceptible de se déplacer dans au moins deux dimensions comprenant l'étape d'obtention d'une série de données ou une pluralité de positions du stylet. [0007 Mais à la connaissance de l'inventeur, à ce jour, il n'existe pas de moyens pour mesurer la justesse d'un appareil de mesure de ce type sans avoir à démonter le capteur. [000s ] Pour cela, l'invention propose un procédé de détermination de la précision d'un capteur de mesure d'un appareil de mesure d'écart de forme à plateau tournant, l'appareil comprenant un plateau porte-pièce coopérant avec le capteur de mesure, le procédé comprenant: l'isolement du capteur de mesure par rapport au plateau porte-pièce ; la réalisation de déplacements en translation du capteur de mesure ; la mesure des déplacements par le capteur de mesure ; la mesure des déplacements par un capteur de référence, et la comparaison des mesures du capteur de mesure et du capteur de référence. [0009 ] Selon des variantes avantageuses, le procédé est de plus caractérisé en ce que: • les déplacements sont réalisés au moyen d'une vis micrométrique ou d'une table 25 à lames. • le capteur de référence est un interféromètre à source laser ou un capteur électronique de référence. • l'étape d'isolement est réalisée au moyen d'une table surplombant le plateau porte-pièce. • le capteur de mesure est un capteur de translation fixe. • les étapes de mesure sont réalisées pour des déplacements croissants puis décroissants. • le capteur de mesure a une plage de mesure et les déplacements sont compris dans la plage de mesure du capteur de mesure. • l'appareil comprend en outre un logiciel de traitement des données issues du capteur de mesure, le procédé comprenant une étape de prise en compte de la comparaison par le logiciel . • le procédé comprend en outre le réglage du capteur de mesure après la comparaison des mesures. • l'appareil moyenne les données issues du capteur de mesure. [0010 ] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : • figure 1, une vue schématique de l'appareil de mesure d'écart de forme à plateau tournant ; • figure 2, une vue schématique d'un exemple de mise en oeuvre du procédé et • figure 3, une vue schématique d'un autre exemple de mise en oeuvre du procédé. [0011 ] II est proposé un procédé de détermination de la précision d'un capteur de mesure d'un appareil de mesure d'écart de forme à plateau tournant. L'appareil comprend un plateau porte-pièce coopérant avec le capteur de mesure. Le procédé comporte l'isolement du capteur de mesure par rapport au plateau porte-pièce et la réalisation de déplacements en translation du capteur de mesure. Le procédé comprend en outre la mesure des déplacements par le capteur de mesure et la mesure des déplacements par un capteur de référence. Le procédé comprend également la comparaison des mesures du capteur de mesure et du capteur de référence. [0012] Le procédé permet de déterminer la précision du capteur de mesure pour un certain nombre de points de fonctionnements. Comme le capteur de mesure est toujours sur l'appareil de mesure, cela évite la réalisation des opérations de démontage du capteur qui peuvent être pénibles et difficiles. De telles opérations prennent de plus du temps. Le procédé est donc plus simple à mettre en oeuvre. L'utilisation du procédé permet de limiter les risques d'utiliser un appareil de mesure dont le capteur n'est pas suffisamment précis. La qualité des mesures d'écart de forme et d'état de surface est augmentée. [0013] La figure 1 est une vue schématique de l'appareil 10 de mesure d'écart de forme à plateau tournant. L'appareil 10 comprend une table 12 de support. L'appareil 10 comporte également un plateau 14 porte-pièce. Le plateau 14 sert de support pour une pièce 16 dont les dimensions, la forme, l'état de la surface sont à étudier. La pièce 16 peut par exemple être une bague dont la circularité est à vérifier. Le plateau 14 peut faire tourner la pièce par rapport à un capteur 18 de mesure, le capteur 18 faisant partie de l'appareil 10. [0014] Le capteur 18 permet de mesurer l'écart de forme, l'état de surface de la pièce 16. Le capteur 18 peut être un capteur de translation fixe. Selon l'exemple de la figure 1, le capteur 18 comporte un stylet 20 muni à une extrémité d'une bille 22. [0015] L'appareil 10 peut moyenner les données issues du capteur 18 de mesure. Lorsque l'indication de mesure du capteur présente des fluctuations rapides, cela permet d'obtenir une mesure libre de telles fluctuations. Pour moyenner les données, il est possible de prendre la moyenne arithmétique d'un nombre prédéterminé de mesures. [0016] La figure 2 est une vue schématique d'un exemple de mise en oeuvre du procédé de la précision du capteur 18 de mesure sur l'appareil 10 de mesure d'écart de forme à plateau tournant. [0017 ] Le procédé de détermination de la précision du capteur 18 de mesure comprend l'isolement du capteur 18 de mesure par rapport au plateau 14. L'isolement peut par exemple être réalisée par insertion d'une table 24 qui surplombe le plateau 14. La table 24 a une rigidité suffisante pour ne pas créer de perturbations dans les mesures de précision effectuées. Un tel isolement par une table 24 a l'avantage d'être simple à réaliser. L'isolement permet de mesurer la précision du capteur 18 de mesure en position par rapport à la table 12. Le capteur 18 n'a pas à être déplacé ce qui pourrait fausser la mesure de précision. [0018 ] Le procédé comprend également la réalisation de déplacements en translation du capteur 18 de mesure. Notamment, les déplacements peuvent être réalisés au moyen d'une vis 26 micrométrique. Une vis 26 micrométrique est un dispositif mécanique qui permet de réaliser des déplacements en translation de manière connue. Une telle vis 26 comporte un pas régulier qui permet qu'une rotation prédéterminée de la vis entraîne un déplacement en translation connu. La rotation de la vis 26 peut être effectuée manuellement ou automatiquement. La vis 26 micrométrique peut en outre comporter une extrémité pouvant générer le déplacement du capteur 18 par poussée de la bille 22. [0019 ] Les déplacements en translation du capteur de mesure 18 peuvent aussi être effectués au moyen d'une table à lames. La table à lames comprend un actuateur piézoélectrique. Un actuateur piézoélectrique génère un déplacement en translation sous l'application d'un courant. Une telle solution est donc relativement simple à réaliser pour créer des déplacements du capteur 18. [0020 ] Le procédé comprend en outre la mesure des déplacements par le capteur 18 de mesure. [0021 ] Le procédé comporte également la mesure des déplacements par un capteur 32 de référence. Le capteur 32 de référence peut être un capteur dont la précision a été déterminée préalablement. Le capteur 32 peut être par exemple un capteur électronique 34 de référence. L'utilisation d'un capteur électronique facilite le traitement des données issues du capteur 32 de référence. [0022 ] Pour obtenir des mesures encore plus précises, le capteur 32 de référence peut être un interféromètre 36 à source laser comme le montre la figure 3 qui est une vue schématique d'un autre exemple de mise en oeuvre du procédé. Un interféromètre est un appareil qui sépare et recombine deux ou plusieurs faisceaux lumineux cohérents pour générer des interférences lumineuses entre les faisceaux. Dans l'exemple de la figure 3, l'interférence peut se représenter schématiquement comme une interférence entre une onde issue de la diffusion d'une onde de référence sur la bille 22 avec l'onde de référence. Une figure d'interférence avec des franges est ainsi obtenue. L'analyse du déplacement des franges sur la figure d'interférences en fonction du déplacement en translation de la bille 22 permet de déterminer avec précision le déplacement du capteur 18. Par exemple, un déplacement d'une demie frange correspond à un déplacement en translation du capteur 18 de mesure d'une demie fois la longueur d'onde de la source laser utilisée pour réaliser l'interférence. L'interféromètre 36 utilisé peut par exemple être de type Michelson ou de type Fabry-Perot. [0023 ] Le procédé comporte en outre la comparaison des mesures du capteur 18 de mesure et du capteur 32 de référence. [0024 ] Le procédé permet ainsi de déterminer la précision du capteur 18 de mesure pour un certain nombre de points de mesure. Comme le capteur 18 se trouve toujours sur l'appareil 10, cela évite de démonter le capteur 18 de l'appareil 10 et donc de fausser la mesure de précision. Le procédé permet donc de gagner du temps. La mise en oeuvre du procédé est facilitée. II est ainsi plus aisé de s'assurer que la précision du capteur 18 permette d'obtenir une mesure d'écart de forme ou d'état de surface de bonne qualité. [0025 ] Il est intéressant de réaliser les étapes de mesures pour des déplacements croissants et décroissants. Le capteur 18 présente en effet souvent un cycle d'hystérésis. Cela signifie que la valeur de la précision du capteur 18 varie selon que les déplacements sont effectués dans un sens croissant ou décroissant. Réaliser les étapes de mesures pour des déplacements croissants et décroissants permet donc d'améliorer la connaissance du capteur 18 de mesure. [0026] De plus, si le capteur 18 a une plage de mesure dans laquelle le capteur 18 est plus spécifiquement utilisé, il est avantageux de réaliser des déplacements compris dans la plage de mesure du capteur 18. Cela permet d'effectuer des mesures de précision qui seront toutes utilisées en fonctionnement habituel de l'appareil 10. [0027] L'appareil 10 peut comprendre en outre un logiciel 38 de traitement des données issues du capteur 18 de mesure. Le procédé peut comporter également une étape de prise en compte de la comparaison par le logiciel 38. Cela permet que les données après traitement par le logiciel 38 soient des données qui correspondent à la réalité. Par exemple, si le capteur 18 de mesure donne une mesure de 5,01 pm avec une précision de -0,01 �m, la donnée de mesure après traitement par le logiciel 38 est de 5,00 �m. [0028] Le procédé peut aussi comporter le réglage du capteur 18 de mesure après la comparaison des mesures. Le réglage peut par exemple être réalisé par un ajustement mécanique. En particulier, cela signifie que si la comparaison donne une précision de -0,01 pm pour une mesure de 5,01 pm avant le réglage du capteur 18 de mesure, après le réglage, le capteur 18 mesure 5,00 �m. REVENDICATIONS1. Un procédé de détermination de la précision d'un capteur (18) de mesure d'un appareil (10) de mesure d'écart de forme à plateau tournant, l'appareil comprenant un plateau (14) porte-pièce coopérant avec le capteur (18) de mesure, le procédé comprenant: - l'isolement du capteur (18) de mesure par rapport au plateau (14) porte-pièce, - la réalisation de déplacements en translation du capteur (18) de mesure, - la mesure des déplacements par le capteur (18) de mesure, - la mesure des déplacements par un capteur (32) de référence, - la comparaison des mesures du capteur (18) de mesure et du capteur (32) de référence. 2. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel les déplacements sont réalisés au moyen d'une vis (26) micrométrique ou d'une table (28) à lames. 3. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel le capteur (32) de référence est un interféromètre (36) à source laser ou un capteur électronique (34) de référence. 4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape d'isolement est réalisée au moyen d'une table (24) surplombant le plateau (14) porte-pièce. 5. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le capteur (18) de mesure est un capteur de translation fixe. 6. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les étapes de mesure sont réalisées pour des déplacements croissants puis décroissants. 7. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le capteur (18) de 25 mesure a une plage de mesure et les déplacements sont compris dans la plage de mesure du capteur (18) de mesure. 8. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'appareil (10) comprend en outre un logiciel (38) de traitement des données issues du capteur (18) de mesure, le procédé comprenant une étape de prise en compte de la comparaison par le logiciel (38). 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le procédé comprend en outre le réglage du capteur (18) de mesure après la comparaison des mesures. 10. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l'appareil (10) moyenne les données issues du capteur (18) de mesure.