Brevet FR2951539A1 — publié le 20110422

DISPOSITIF DE CONTROLE DE PIECES, PROCEDE POUR LA MISE EN OEUVRE D'UN TEL DISPOSITIF ET APPLICATION AU CONTROLE DES PIECES DE VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention concerne un dispositif de contrôle de pièces fabriquées en grande série. L'invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif de contrôle. L'invention vise en particulier l'application du dispositif de contrôle et du procédé précités au contrôle de pièces de véhicules automobiles. Dans le cas des véhicules automobiles, les pièces ci-dessus, peuvent être des pièces en tôle emboutie, telles que des doublures de porte, de capot, de volet arrière ou analogues. Après emboutissage, ces pièces doivent être contrôlées pour vérifier si elles sont conformes aux prescriptions du constructeur sur le plan des tolérances de fabrication. Dans le cas d'une porte, par exemple, après montage sur la caisse d'un véhicule, celle-ci doit respecter les critères fixés par le constructeur en matière de jeu et d'affleurement. Pour contrôler de telles pièces, on utilise actuellement un support appelé 20 communément maquette, adapté pour supporter une ou plusieurs pièces à contrôler. L'une des faces de ce support comporte plusieurs surfaces d'appui usinées pour chaque pièce à contrôler et plusieurs pilotes d'indexation destinés à s'engager dans des trous correspondants de la pièce à contrôler. 25 Le dispositif comprend en outre, des moyens pour déterminer la position géométrique précise des surfaces d'appui et des pilotes du support par rapport à un système d'axes orthogonaux de référence. Lorsque la pièce à contrôler est en position sur le support, on peut mesurer les écarts existants entre les surfaces d'appui ou les pilotes du support et les 30 surfaces d'appui ou trous correspondants de la pièce pour vérifier si celle-ci est à l'intérieur de l'intervalle de tolérances. Dans la pratique, ces mesures sont effectuées par un palpeur tridimensionnel ou par un robot. A cet effet, les surfaces d'appui du support sont équipées de pastilles qui permettent d'ajuster la position de ces surfaces d'appui pour qu'elles soient situées dans l'intervalle de tolérance qui est de l'ordre de 0,2 mm. De même, les pilotes doivent être fixés sur le support de telle sorte que leur position soit située dans un intervalle de tolérance de l'ordre de 0,1 mm. L'expérience montre que ces tolérances sont très difficiles à obtenir dans le repère des références d'usinage, de sorte qu'il est nécessaire de procéder à des retouches pour modifier la position des surfaces d'appui et/ou des pilotes jusqu'à ce que ceux-ci soient situés dans l'intervalle de tolérance. Ces retouches engendrent des pertes de temps et augmentent les coûts. Par ailleurs, l'accessibilité des surfaces d'appui et/ou des pilotes d'indexation du support est souvent difficile pour le palpeur, ce qui peut rendre les mesures compliquées. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un dispositif de contrôle de pièces fabriquées en grande série, comprenant un support adapté pour supporter une ou plusieurs pièces à contrôler comportant plusieurs surfaces d'appui pour chaque pièce à contrôler, et plusieurs pilotes d'indexation, destinés à s'engager dans des trous correspondants de ladite pièce, le dispositif comprenant en outre, des moyens pour déterminer la position géométrique desdites surfaces d'appui et desdits pilotes d'indexation par rapport à un système d'axes orthogonaux de référence, caractérisé en ce que ledit support comporte des organes de référence situés à l'extérieur de la ou des pièces à contrôler dont la position géométrique est prédéterminée par rapport audit système d'axes de référence. Ces organes de référence, situés à l'extérieur de la zone destinée à recevoir la ou les pièces à contrôler sont facilement accessibles par un palpeur et permettent de créer un référentiel de mesure. De plus, ces organes de référence permettent de minimiser les retouches liées aux erreurs de réalisation des surfaces d'appui et des pilotes d'indexation sur le support. De préférence, lesdits organes de référence sont constitués chacun par une sphère de petite dimension portée par une tige fixée sur la face dudit support destinée à recevoir la pièce à contrôler. Ces petites sphères peuvent également être appelées des pinnules. La position géométrique du centre de chacune des petites sphères peut être déterminée facilement à l'aide d'un palpeur. Dans une version préférée de l'invention, le support comporte trois organes de référence formant ensemble un triangle dont les sommets sont situés à l'extérieur de la pièce à contrôler. De préférence également, les coordonnées de la position géométrique de chaque organe de référence sont inscrites dans une zone située à côté dudit organe de référence. Avantageusement, les coordonnées sont gravées sur une plaquette fixée à côté de chaque organe de référence. Dans un mode de réalisation, la plaquette fixée à côté de l'un des organes de référence porte trois coordonnées, la plaquette fixée à côté d'un deuxième organe de référence porte deux coordonnées et la plaquette fixée à côté du troisième organe de référence porte une seule coordonnée. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif comprend des moyens pour quantifier les coordonnées des organes de référence. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un support du dispositif selon l'invention adapté pour supporter une pièce à contrôler, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 concernant un support adapté pour supporter deux pièces à contrôler, - la figure 3 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un organe de référence fixé sur un support du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue en plan d'une plaquette destinée à être placée près d'un organe de référence, sur laquelle sont gravées les coordonnées de cet organe de référence, - la figure 5 est une vue en perspective détaillée d'un support du dispositif selon l'invention, supportant une pièce à contrôler. Les figures 1, 2 et 5 représentent un support 1 supportant une pièce 2 à contrôler constituée par exemple par une porte de véhicule automobile, en tôle emboutie. Le support 1 présente une forme parallélépipédique dont la hauteur est faible par rapport aux autres dimensions. Ce support 1 est destiné à reposer sur une surface plane telle que le sol. Ce support 1 est usiné par exemple dans un bloc en aluminium. La face supérieure 1 a du support 1 est adaptée pour supporter une seule pièce 2 ou deux pièces 2, 2a (voir figure 2) ou un nombre plus élevé de pièces. La face supérieure 1 a du support 1 comporte des surfaces d'appui, non visibles sur la figure 1 destinées à supporter la pièce 2 ou les pièces 2, 2a et des pilotes d'indexation non représentés destinés à s'engager dans des trous correspondants de la pièce 2 ou des pièces 2, 2a. Ces surfaces d'appui et ces pilotes d'indexation permettent de définir avec précision la position de la pièce 2 ou des pièces 2, 2a sur le support 1. La figure 5 représente une porte 2 en appui sur une surface d'appui telle que la surface 3 et centrée par rapport à des pilotes d'indexation 4 engagés dans des trous de la porte 2. La position géométrique des surfaces d'appui telles que 3 et des pilotes d'indexation 4 est définie avec précision par rapport à un système d'axes orthogonaux X, Y, Z représenté sur la figure 5 qui correspondent respectivement aux axes longitudinal, transversal et vertical du véhicule sur lequel la porte 2 doit être montée. La position des surfaces d'appui 3 et des pilotes 4 peut être déterminée avec précision par rapport au système d'axe précité, grâce à un palpeur tridimensionnel. La position de la porte 2 suivant l'axe Y peut être ajustée grâce à des pastilles 5 fixées sur les surfaces d'appui, telle que la surface d'appui 3 représentée sur la figure 5. L'expérience montre que le support 1 qui est destiné à contrôler les pièces 2 fabriquées en grande série pour un type donné de véhicule, nécessite des retouches pour ajuster la position des surfaces d'appui et des pilotes, pour que les pièces 2 contrôlées s'ajustent parfaitement à la caisse du véhicule pour respecter les exigences en matière de jeux et d'affleurements. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention consiste à fixer sur la face supérieure du support 1 plusieurs organes de référence 6 répartis à l'extérieur de la pièce 2 ou des pièces 2, 2a de façon à être facilement accessibles par un palpeur permettant de définir la position desdits organes 6 par rapport au système d'axes X, Y, Z précité. De préférence, chacun des organes de référence 6 est constitué par une sphère (voir figure 3) de petite dimension portée par une tige 7 fixée sur la face supérieure la du support 1. La sphère 6 peut avoir par exemple un diamètre de l'ordre de 20 mm et peut être constituée par une bille en acier pour roulement à billes. Ces sphères 6 sont usinées avec une grande précision, de sorte que le palpeur peut déterminer avec une grande précision la position géométrique, c'est- à-dire les coordonnées du centre des sphères 6 par rapport au système d'axes X, Y, Z. Dans l'exemple illustré par les figures 1 et 2, le support 1 comporte trois organes de référence, c'est-à-dire trois sphères 6 formant ensemble un triangle dont les sommets sont situés à l'extérieur de la pièce 2 ou des pièces à contrôler. Les coordonnées de la position géométrique de chaque sphère 6 sont inscrites dans une zone et de préférence sur une plaquette 8 située à côté de chacune des sphères 6, comme montré sur les figures 1, 2 et 5. De préférence également, les coordonnées X, Y, Z sont gravées sur les plaquettes 8, comme montré sur la figure 4, chaque plaquette 8 étant repérée par 25 un numéro. Pour définir la position des sphères 6, il suffit que la plaquette 8 affectée à l'une des sphères 6 porte les trois coordonnées X, Y, Z, que la plaquette 8 d'une autre sphère 6 porte deux coordonnées et que la troisième sphère 6 porte une seule coordonnée étant donné que les trois sphères 6 sont situées dans le même 30 plan. Afin de créer sans interprétation, le référentiel de mesure du support 1, il faut choisir et repérer par un coup de pointeau, comme indiqué en 9 sur la figure 4, les coordonnées définissant le référentiel du support 1. Les coordonnées repérées par un pointeau sont appelées coordonnées bloquées. A cet effet, le trièdre choisi suivant les coordonnées bloquées doit de préférence se situer au plus proche de la condition physique d'indexation de la pièce, bloquant le plus grand nombre de degrés de liberté. Les principaux avantages de l'invention sont les suivants : - les sphères de référence 6 situées à l'extérieur de la pièce à contrôler sont facilement accessibles à un palpeur, ce qui permet de minimiser le temps de création du référentiel, - les sphères de référence 6 permettent de minimiser les retouches sur le support 1, ce qui permet également de réduire la durée de l'opération de contrôle. Bien entendu, l'invention peut s'appliquer au contrôle de pièces fabriquées en série, autres que les pièces de véhicules automobiles. REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle de pièces (2) fabriquées en grande série, comprenant un support (1) adapté pour supporter une ou plusieurs pièces (2) à contrôler comportant plusieurs surfaces d'appui (3) pour chaque pièce à contrôler, et plusieurs pilotes d'indexation (4), destinés à s'engager dans des trous correspondants de ladite pièce, le dispositif comprenant en outre, des moyens pour déterminer la position géométrique desdites surfaces d'appui (3) et desdits pilotes d'indexation (4) par rapport à un système d'axes orthogonaux de référence (X, Y, Z), caractérisé en ce que ledit support (1) comporte des organes de référence (6) situés à l'extérieur de la ou des pièces (2) à contrôler dont la position géométrique est prédéterminée par rapport audit système d'axes de référence (X, Y, Z). 2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes de référence (6) sont constitués chacun par une sphère de petite dimension portée par une tige (7) fixée sur la face (1 a) dudit support (1) destinée à recevoir la pièce à contrôler (2). 3. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support (1) comporte trois organes de référence (6) formant ensemble un triangle dont les sommets sont situés à l'extérieur de la pièce (2) à contrôler. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les coordonnées de la position géométrique de chaque organe de référence (6) sont inscrites dans une zone située à côté dudit organe de référence (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les coordonnées sont gravées sur une plaquette (8) fixée à côté de chaque organe de référence (6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaquette (8) fixée à côté de l'un des organes de référence (6) porte trois coordonnées, la plaquette fixée à côté d'un deuxième organe de référence (6) porte deux coordonnées et la plaquette (8) fixée à côté du troisième organe de référence (6) porte une seule coordonnée. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour quantifier les coordonnées des organes de référence. 8. Application du dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 au contrôle de pièces de véhicules automobiles.5