Brevet FR2953019A1 — publié le 20110527

APPAREIL ET PROCEDE DE CONTROLE DE TUBULURE, POSTE DE FABRICATION INCORPORANT CET APPAREIL [0001 L'invention concerne un appareil et un procédé de contrôle de tubulure. Elle a également pour objet un poste de fabrication de tubulure incorporant cet appareil de contrôle. [0002] Les tubulures se présentent souvent sous la forme d'un bloc de matière dans lequel est aménagé un réseau de canaux. Par exemple, une tubulure est un collecteur d'admission ou d'échappement d'un moteur thermique à combustion. [0003] Ces tubulures sont souvent fabriquées dans un métal par des procédés de fonderie tels que le moulage. Le métal est souvent de la fonte. Dans le cas d'un moulage, le ou les canaux sont obtenus en introduisant dans le moule un noyau qui est retiré lors du démoulage. [0004 Il arrive que ce noyau se fissure ou se brise lors de sa mise en place dans le moule. Dans ce cas, du métal liquide s'introduit dans cette fissure ou cassure lors de la coulée. Après démoulage et retrait du noyau, le métal qui s'est introduit dans la fissure forme une occlusion qui obstrue complètement ou partiellement le canal. Un tel défaut est difficilement détectable par une inspection visuelle de la tubulure car il se situe à l'intérieur du canal. [0005] Pour détecter ces défauts, les appareils de contrôle connus comporte au moins une bille calibrée pour pouvoir traverser de part en part la tubulure en absence de défaut. Plus précisément, la bille est introduite dans une bouche d'entrée du canal puis déplacée par gravité jusqu'à une bouche de sortie du canal. Si sur son trajet à l'intérieur de la tubulure la bille rencontre un défaut tel qu'une occlusion, alors la bille reste bloquée à l'intérieur de la tubulure. Ce blocage de la bille à l'intérieur de la tubulure permet de détecter la présence d'un défaut. [0006] La bille est introduite manuellement à l'intérieur de la tubulure puis également récupérée manuellement au niveau de la bouche de sortie. Du fait que ces opérations sont réalisées manuellement, des erreurs de contrôle surviennent de temps en temps telles que l'omission de l'introduction d'une bille ou la perte d'une bille. [000n L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle a donc pour objet un appareil de contrôle comportant : - un collecteur d'entrée agencé pour introduire la bille à l'intérieur de la tubulure, - un collecteur de sortie agencé pour recueillir la bille introduite à l'intérieur de la tubulure, et - au moins un conduit raccordant les collecteurs pour ramener la bille du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée. [0008] L'appareil de contrôle ci-dessus permet de ramener de façon simple la bille du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée. La fiabilité du contrôle de la tubulure s'en trouve amélioré car les risques de perdre ou d'omettre d'introduire la bille dans la tubulure à contrôler sont limités. [0009] Les modes de réalisation de cet appareil peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : ^ l'appareil comprend un chariot basculable entre : - une position penchée dans laquelle la bille est apte à se déplacer du collecteur d'entrée vers le collecteur de sortie en traversant la tubulure à contrôler sous l'effet de la force de gravité, et - une position de repos dans laquelle la bille est apte à se déplacer du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée dans le conduit raccordant ces collecteurs sous l'effet de la force de gravité ; ^ le chariot est également basculable dans une position renversée dans laquelle la tubulure à contrôler tombe de l'appareil de contrôle sous l'effet de la force de gravité ; ^ l'appareil comprend un même axe de rotation autour duquel le chariot pivote pour basculer entre les positions penchée, renversée et de repos ; ^ l'appareil comprend : - un détecteur de bille dans le collecteur de sortie, - un actionneur électrique commandable apte à empêcher et, en alternance, à autoriser le basculement du chariot vers la position renversée, et - une unité de commande apte à commander l'actionneur en fonction du nombre de billes détectées par le détecteur pour empêcher le basculement du chariot vers la position renversée tant qu'un nombre prédéterminé de billes n'a pas été détecté , ^ l'appareil comprend un support de tubulure apte à retenir la tubulure dans l'appareil de contrôle dans une position prédéterminée où des bouches d'entrée et de sortie de la tubulure sont raccordées, respectivement, aux collecteurs d'entrée et de sortie de manière à permettre le passage de la bille du collecteur d'entrée au collecteur de sortie en passant par les bouches d'entrée et de sortie de la tubulure. [0010] Ces modes de réalisation de l'appareil de contrôle présentent en outre les avantages suivants : û l'utilisation d'un chariot basculable permet de déplacer simplement la bille entre le collecteur d'entrée ou le collecteur de sortie, û le basculement dans une position renversée permet d'évacuer simplement la tubulure contrôlée de l'appareil de contrôle, û le basculement entre les positions penchée, renversée et de repos par pivotement autour d'un même axe simplifie la réalisation de l'appareil de contrôle, û empêcher automatiquement le basculement du chariot dans la position renversée permet d'éviter l'évacuation accidentelle d'une tubulure non conforme. [0011] L'invention a également pour objet un poste de fabrication de tubulure comportant l'appareil de contrôle ci-dessus. [0012] Les modes de réalisation de ce poste de fabrication peuvent comporter la caractéristique suivante : ^ le poste comprend une tubulure à contrôler d'un véhicule automobile. [0013] Enfin, l'invention a également pour objet un procédé de contrôle d'une tubulure comportant : - la dépose de la tubulure dans l'appareil de contrôle ci-dessus, et - le retour de la bille du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée par l'intermédiaire du conduit reliant ces deux collecteurs [0014] Les modes de réalisation de ce procédé de contrôle peuvent comporter la caractéristique suivante : ^ le procédé comprend le basculement d'un chariot entre : - une position penchée dans laquelle la bille se déplace du collecteur d'entrée vers le collecteur de sortie en traversant la tubulure à contrôler sous l'effet de la force de gravité, et - une position de repos dans laquelle la bille se déplace du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée dans le conduit raccordant ces collecteurs sous l'effet de la force de gravité. [0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique et en coupe d'un poste de fabrication d'une tubulure équipé d'un appareil de contrôle de tubulure, - la figure 2 est une illustration schématique et en vue de dessus de l'appareil de contrôle de la figure 1, - la figure 3 est un organigramme d'un procédé de contrôle à l'aide de l'appareil de contrôle de la figure 1, - les figures 4 à 6 sont des illustrations schématiques dans différentes positions de fonctionnement de l'appareil de contrôle de la figure 1. [0016] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. [0017] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. [0018] La figure 1 représente un poste 2 de fabrication d'une tubulure 4. Par exemple, la tubulure 4 est un collecteur d'échappement d'un moteur thermique à combustion d'un véhicule automobile. [0019] Le poste 2 comprend différents équipements pour fabriquer la tubulure 4 tels que par exemple un appareil 6 de détourage, un appareil 8 d'arasage, un appareil 10 de contrôle de la tubulure 4 et un robot manipulateur 12 pour déplacer la tubulure fabriquée entre les différents appareils. [0020] L'appareil 10 permet de contrôler que l'un des canaux de la tubulure 4 n'est pas, au moins partiellement, obstrué. Cet appareil est représenté plus en détail sur la figure 2. [0021] Ici, l'appareil 4 est conçu pour contrôler, en parallèle, que deux canaux distincts de la tubulure 4 ne sont pas obstrués. A cet effet, l'appareil 10 comprend deux billes calibrées 16 et 18. Les billes 16 et 18 sont calibrées de manière à présenter un diamètre suffisamment petit pour qu'en absence de défaut, chacune de ces billes puissent passer à l'intérieur des canaux de la tubulure d'une bouche d'entrée 20 à une bouche de sortie 22. [0022] Le diamètre de ces billes est également suffisamment grand pour qu'elles se bloquent à l'intérieur de la tubulure 4 dans le cas où l'un des canaux qu'elles traversent présente une occlusion ou une saillie d'une dimension prédéterminée. [0023] Ici, les billes 16 et 18 ont le même diamètre et sont donc interchangeables. [0024] L'appareil 10 comprend : ù un collecteur d'entrée 26 apte à collecter les billes 16 et 18 et à les guider chacune vers les bouches 20 d'entrée respectives, ù un collecteur 28 de sortie apte à collecter les billes 16 et 18 en sortie de la bouche 22, et ù un conduit 30 reliant les collecteurs 26 et 28 pour ramener automatiquement les billes du collecteur 28 vers le collecteur 26. [0025] Le collecteur 26 comprend deux logements 32 et 34 (figure 2) destinés à recevoir chacun l'une des billes 16 et 18. Chacun de ces logements 32, 34 se prolonge par une gouttière, respectivement, 36 et 38. [0026] Les gouttières 36, 38 du collecteur 26 raccordent les logements 32, 34 aux bouches 20 de la tubulure 4. Ces gouttières permettent de guider les billes 16 et 18 jusqu'aux bouches 20. [0027] Le collecteur 28 comprend également un logement 40 destiné à recevoir les billes 16 et 18 l'une derrière l'autre. [0028] Les collecteurs 26 et 28 ainsi que le conduit 30 sont fixés sans aucun degré de liberté sur un chariot 42. Le chariot 42 est basculable entre une position de repos, représentée sur les figures 1 et 6, une position penchée représentée sur la figure 4 et une position renversée représentée sur la figure 5. [0029] Dans la position de repos, les billes stockées dans le logement 40 du collecteur 28 sont automatiquement ramenées dans les logements 32 et 34 du collecteur 26 sous l'effet de la force de gravité. Pour cela, dans la position de repos, le logement 40 est plus haut que les logements 32, 34 et le conduit 30 est incliné en direction du collecteur 26. Ainsi, les billes se déplacent du collecteur 28 vers le collecteur 26 en roulant dans le conduit 30 uniquement sous l'effet de la force de gravité. [0030] Dans la position penchée, les billes 16 et 18 se déplacent dans les glissières 36 et 38 pour ensuite rejoindre le collecteur 28 en traversant les canaux de la tubulure 4. Ce déplacement des billes est uniquement mu par la force de gravité. Pour cela, dans la position penchée, les logements 32, 34 sont plus haut que la tubulure et le logement 40. [0031] La position renversée permet d'évacuer la tubulure 4. Plus précisément, dans cette position, la tubulure 4 tombe de l'appareil 10 uniquement sous l'effet de la force de gravité. [0032] Pour se déplacer entre les positions de repos, penchée et renversée, le chariot 42 est monté à pivotement autour d'un même axe horizontal 44. Cet axe 44 se matérialise par exemple sous la forme d'un pivot 46 monté en rotation dans un palier aménagé dans des montants verticaux fixes 48, 50. [0033] Ces montants verticaux 48, 50 reposent à leurs extrémités inférieures sur une platine horizontale 52. [0034] La partie centrale du chariot 42 forme un support 54 destiné à recevoir la tubulure 4. Par exemple, ce support 54 forme une empreinte en creux de la partie inférieure de la tubulure 4 de manière à positionner précisément la tubulure 4 à l'intérieur de l'appareil 10. Lorsque la tubulure 4 est déposée sur le support 54, les bouches 20 sont en vis-à-vis des extrémités des glissières 36 et 38 et la bouche 22 est en vis-à-vis d'une entrée du logement 40. [0035] Dans la position de repos et dans la position penchée, la tubulure 4 est maintenue à l'intérieur de l'appareil de contrôle uniquement sous l'effet de la force de gravité. [0036] Pour déplacer le chariot 42 entre les positions de repos, penchée et renversée, l'appareil 10 comprend un actionneur électrique 56 (figure 2). Par exemple, l'actionneur 56 est un moteur électrique. Cet actionneur 56 fait pivoter le chariot 42 autour de l'axe 44. Ici, l'actionneur 56 fait pivoter le chariot 42 sur une course angulaire supérieure ou égale à 180°dans les deux sens. [0037] L'appareil 10 comprend également un détecteur 58 (figure 2) de billes présentes dans le logement 40 du collecteur 28. Par exemple, le détecteur 58 est un détecteur optique. Ce détecteur 58 permet de détecter la présence simultanée des billes 16 et 18 dans le logement 40. [0038] Enfin, l'appareil 10 comprend une unité de commande 60 (figure 2) de l'actionneur 56. Cette unité de commande est raccordée au détecteur 58 pour commander l'actionneur 56 en fonction du nombre de billes détectées par ce détecteur. [0039] Le fonctionnement de l'appareil 10 va maintenant être décrit plus en détail en regard du procédé de la figure 3 et à l'aide des illustrations des figures 1, 4, 5 et 6. [0040] Sur les figures 4, 5 et 6, les détails tels que les montants verticaux 48 et 50 ont été omis pour simplifier ces figures. [0041] Initialement, lors d'une étape 70, le robot manipulateur 12 dépose la tubulure 4 sur le support 54. Le déplacement de la tubulure 4 lors de cette étape est illustré par des flèches 72 sur la figure 1. Lors de cette étape, le chariot 42 est dans sa position de repos et les billes 16 et 18 sont reçues dans les logements 32 et 34. [0042] Une fois la tubulure 4 déposée sur le support 54, lors d'une étape 74, l'unité 60 commande l'actionneur 56 pour basculer le chariot 42 vers sa position penchée. Lorsque cette position est atteinte, les billes 16 et 18 roulent dans les glissières 36 et 38 jusqu'à pénétrer à l'intérieur de la tubulure 4 par les bouches 20 sous l'effet de la force de gravité. Ensuite, toujours sous l'effet de la force de gravité, comme représenté sur la figure 4, les billes 16 et 18 se déplacent à l'intérieur des canaux de la tubulure 4 de la bouche 20 jusqu'à la bouche 22. Si ces billes ne rencontrent aucun obstacle susceptible de les bloquer à l'intérieur de la tubulure 4, après quelques secondes, celles-ci sont évacuées de la tubulure 4 par l'intermédiaire de la bouche 22 et reçues à l'intérieur du logement 40 du collecteur 28. [0043] Sur la figure 4, différentes positions successives occupées par la bille 16 sont représentées associées chacune à une flèches indiquant la direction de déplacement de cette bille. [0044] Après un temps prédéterminé pour que les billes 16 et 18 aient eu le temps de passer du collecteur 26 au collecteur 28 en traversant la tubulure 4, lors d'une étape 76, l'unité 60 vérifie l'existence d'un défaut dans les canaux de la tubulure 4. Lors de cette étape 76, l'unité 60 vérifie que le nombre de billes détectées par le détecteur 58 est bien égal à deux. [0045] Dans l'affirmatif, cela signifie que les billes 16 et 18 ont traversé sans encombre les canaux de la tubulure 4 et donc que cette tubulure est dépourvue de défaut. Dans ce cas, lors d'une étape 78, l'unité 60 commande l'actionneur 56 pour basculer le chariot 42 de la position penchée vers la position renversée représentée sur la figure 5. Dans cette position renversée, la tubulure 4 tombe du support 54 sous l'effet de la force de gravité. Typiquement, la tubulure 4 tombe dans une goulotte d'évaluation de tubulures conformes. [0046] Dans la position renversée, les billes 16 et 18 sont retenues à l'intérieur du logement 40 du collecteur 28. [0047] Après que la tubulure 4 soit tombée ou si un défaut de la tubulure 4 a été détecté lors de l'étape 76, on procède à une étape 80 de retour du chariot 42 vers la position de repos. Lors de l'étape 80, l'unité 60 commande l'actionneur 56 pour ramener le chariot 42 dans sa position de repos. Lors de l'étape 80, le chariot 42 parcourt en sens inverse le trajet qui l'a conduit de la position de repos à la position penchée ou renversée. [0048] Lorsque la position de repos est atteinte (figure 6), les billes 16 et 18 s'échappent du collecteur 28 et sont guidées par le conduit 30 jusqu'au collecteur 26. Lors de cette étape, les billes se déplacement uniquement sous l'effet de la force de gravité. Lorsqu'elles atteignent le collecteur 26, les billes se répartissent entre les logements 32 et 34. [0049] Sur la figure 6, différentes positions successives occupées par la bille 16 sont représentées associées chacune à une flèches indiquant la direction de déplacement de cette bille. [0050] Ensuite, avant de retourner à l'étape 70, si la tubulure 4 n'a pas été évacuée lors de l'étape 78, un opérateur procède à son extraction de l'appareil 10 et la dépose, par exemple, dans un panier de pièces rebutées. [0051] Dès lors, le procédé de contrôle peut être réitéré une nouvelle fois pour une autre tubulure. [0052] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, l'unité 60 et l'actionneur 56 peuvent être omis. Dans ce cas, le chariot 42 est basculé entre ses positions de repos, penchée et renversée manuellement. [0053] Dans un autre mode de réalisation, il est possible de prévoir un actionneur commandable qui déplace une butée entre : une position de blocage dans laquelle la butée empêche le déplacement du chariot jusqu'à sa position renversée, et une position rétractée dans laquelle le déplacement du chariot jusqu'à la position renversée est possible. [0054] Typiquement, cet actionneur sera commandé à partir des informations du détecteur 58 pour empêcher le basculement dans la position renversée si un défaut de la tubulure a été détecté. [0055] Le nombre de canaux de la tubulure simultanément contrôlés peut varier entre un et plus de deux canaux. Lorsque plusieurs canaux sont simultanément contrôlés, alors plusieurs billes sont utilisées pour parcourir en même temps ces canaux. [0056] Ce qui vient d'être décrit ne s'applique pas uniquement au collecteur d'échappement ou d'admission d'un véhicule automobile. L'appareil de contrôle peut être appliqué pour contrôler tout type de tubulure et en particulier des tubulures de pièces utilisées ailleurs que dans des véhicules automobiles. REVENDICATIONS1. Appareil de contrôle de tubulure comprenant au moins une bille (16, 18) calibrée pour pouvoir traverser de part en part la tubulure en absence de défaut, caractérisé en ce que cet appareil comporte : - un collecteur (26) d'entrée agencé pour introduire la bille à l'intérieur de la tubulure, - un collecteur (28) de sortie agencé pour recueillir la bille introduite à l'intérieur de la tubulure, et - au moins un conduit (30) raccordant les collecteurs pour ramener la bille du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'appareil comprend un chariot (42) basculable entre : une position penchée dans laquelle la bille est apte à se déplacer du collecteur (26) d'entrée vers le collecteur (28) de sortie en traversant la tubulure à contrôler sous l'effet de la force de gravité, et une position de repos dans laquelle la bille est apte à se déplacer du collecteur (28) de sortie vers le collecteur (26) d'entrée dans le conduit raccordant ces collecteurs sous l'effet de la force de gravité. 3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel le chariot (42) est également basculable dans une position renversée dans laquelle la tubulure à contrôler tombe de l'appareil de contrôle sous l'effet de la force de gravité. 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel l'appareil comprend un même axe (44) de rotation autour duquel le chariot (42) pivote pour basculer entre les positions penchée, renversée et de repos. 30 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel l'appareil comprend - un détecteur (58) de bille dans le collecteur de sortie, un actionneur (56) électrique commandable apte à empêcher et, en alternance, à autoriser le basculement du chariot vers la position renversée, et 35 - une unité (60) de commande apte à commander l'actionneur en fonction du nombre de billes détectées par le détecteur pour empêcher le basculement du25chariot vers la position renversée tant qu'un nombre prédéterminé de billes n'a pas été détecté. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil comprend un support (54) de tubulure apte à retenir la tubulure dans l'appareil de contrôle dans une position prédéterminée où des bouches d'entrée et de sortie de la tubulure sont raccordées, respectivement, aux collecteurs (26, 28) d'entrée et de sortie de manière à permettre le passage de la bille du collecteur d'entrée au collecteur de sortie en passant par les bouches d'entrée et de sortie de la tubulure. 7. Poste de fabrication de tubulure, caractérisé en ce que le poste comprend un appareil (10) de contrôle conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Procédé de contrôle d'une tubulure, ce procédé comprenant : la dépose (70) de la tubulure dans un appareil de contrôle conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, et - le retour de la bille du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée par l'intermédiaire du conduit reliant ces deux collecteurs. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le procédé comprend le basculement (74, 80) d'un chariot entre : - une position penchée dans laquelle la bille se déplace du collecteur d'entrée vers le collecteur de sortie en traversant la tubulure à contrôler sous l'effet de la force de gravité, et - une position de repos dans laquelle la bille se déplace du collecteur de sortie vers le collecteur d'entrée dans le conduit raccordant ces collecteurs sous l'effet de la force de gravité.