Brevet FR2976066A1 — publié le 20121207

DISPOSITIF DE MESURE D'UN JEU FONCTIONNEL EXISTANT ENTRE LES MORS SUPERIEUR ET INFERIEUR D'UNE MACHOIRE, LE MORS INFERIEUR COMPRENANT DEUX ELEMENTS DE MORS " La présente invention concerne un dispositif de mesure d'un jeu fonctionnel existant entre deux mors inférieur et supérieur d'une mâchoire occupant une position de fermeture pour serrer au moins une pièce, notamment de carrosserie d'un véhicule automobile. Plus précisément, un dispositif de ce type est généralement utilisé pour mesurer le jeu fonctionnel entre les mors supérieur et inférieur d'une mâchoire de maintien de pièces de tôle d'un véhicule automobile devant être soudées l'une à l'autre par un outillage de soudure. Le jeu fonctionnel ou jeu de tôle est défini comme l'écart existant entre les mors inférieur et supérieur d'une mâchoire lorsque le mors supérieur occupe une position correspondant à la position de serrage de la pièce, alors que la pièce n'est pas introduite entre les mors. Il est imposé par une norme de construction d'outillage d'assemblage appliquée par la majorité des constructeurs automobiles, et comprend la valeur de l'épaisseur de la tôle ou des tôles superposées entre elles en y ajoutant une valeur prédéterminée permettant d'obtenir une soudure conforme aux attentes. Cette valeur prédéterminée est généralement de l'ordre du dixième de millimètre, inférieure ou égale à 0.3 mm, et peut par exemple être fixée à 0,2 mm +0,15/-0,05. Pour assurer le réglage du serrage des mors de la mâchoire et sa maintenance au cours de ses utilisations multiples, on procède au contrôle du jeu fonctionnel existant entre les mors supérieur et inférieur à deux éléments de la mâchoire en le mesurant régulièrement. Cependant, avec une mâchoire de serrage particulière qui comporte un mors inférieur pourvu de deux éléments de mors définissant des surfaces d'appui pour la pièce et disposés de part et d'autre du mors supérieur, qui est généralement utilisée lorsque le procédé d'assemblage des tôles l'une à l'autre est un procédé laser ou un procédé de soudage par Point de Soudure Electrique complexe, ce jeu fonctionnel devient impossible à mesurer puisque les mors ne sont pas disposés en vis-à-vis l'un de l'autre. Il existe certes la solution de contrôler ce jeu fonctionnel avec un moyen de contrôle métrologique tridimensionnel portable (avec ou sans contact) mais cette solution nécessite une immobilisation de l'outillage pendant plusieurs heures, l'exploitation des mesures obtenues durant environ une heure, le repositionnement en fonction des mesures obtenues des mors supérieur et inférieur et enfin le contrôle de ce repositionnement, qui représente encore plusieurs heures d'immobilisation. L'invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mesure d'un jeu fonctionnel existant entre deux mors inférieur et supérieur d'une mâchoire occupant une position de fermeture pour serrer entre ses deux mors au moins une pièce, notamment de carrosserie d'un véhicule automobile, le mors inférieur de la mâchoire comprenant deux éléments de mors formant des surfaces d'appui pour la pièce et étant disposés de part et d'autre du mors supérieur. Selon l'invention, le dispositif comprend une platine de référence destinée à venir en appui sur les 35 deux éléments du mors inférieur et un moyen de mesure du jeu existant entre la platine de référence et le mors supérieur occupant sa position correspondant au serrage de la pièce sur le mors inférieur. Dans divers modes de réalisation du dispositif 5 selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . le moyen de mesure du jeu comprend une touche formant palpeur s'étendant parallèlement à la 10 platine de référence et montée à translation perpendiculairement à cette platine, et pouvant être déplacée relativement à la platine de référence à une position de mesure du jeu fonctionnel par le mors supérieur occupant sa 15 position correspondant au serrage de la pièce lorsque disposée sous ce dernier, - le moyen de mesure du jeu comprend un doigt de contrôle à échelle graduée solidaire de la touche 20 formant palpeur et apte à se déplacer en translation avec la touche relativement à un index fixe de la platine de référence pour lire sur l'échelle graduée la valeur de déplacement de la touche formant palpeur relativement à la platine de 25 référence lorsque disposée sous le mors supérieur occupant sa position correspondant au serrage de la pièce, - la platine de référence présente une forme générale 30 de U avec une branche centrale et deux branches latérales venant en appui respectivement sur les deux éléments du mors inférieur, et en ce que la touche formant palpeur est montée à translation sous la branche centrale de la platine et s'étend entre les branches latérales de la platine de référence à une position de référence, - la platine de référence porte solidaire de sa branche centrale une pièce en étrier dont l'âme en forme de plaque plane est disposée à une certaine distance au-dessus de la branche centrale de la platine de référence et le doigt de contrôle comporte une partie supérieure à échelle graduée traversant librement un perçage de l'âme de la pièce en étrier et une partie inférieure logée dans la pièce en étrier en traversant la branche centrale de la platine de référence pour être solidarisée par son extrémité inférieure à la touche formant palpeur, un organe de rappel du doigt à sa position inactive de référence étant interposé entre une collerette de la partie inférieure du doigt de contrôle logée dans l'âme de la pièce en étrier et la branche centrale de la platine de référence, - l'organe de rappel est un ressort hélicoïdal de compression disposé concentriquement à la partie du doigt logée dans la pièce en étrier dans la position de référence à laquelle le ressort est en appui contre la collerette, - la partie du doigt traversant la branche centrale de la platine de référence est montée à coulissement guidé dans un perçage de la branche centrale de la platine de référence, - le doigt de contrôle s'étend perpendiculairement à la branche centrale de la platine de référence,35 - la touche formant palpeur comporte à l'opposé de sa partie destinée à venir sous le mors supérieur, une partie formant tenon engagée dans une rainure formée sous la branche centrale de la platine de référence et à déplacement guidé dans la rainure suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de la rainure, - le moyen de mesure du jeu existant entre la platine de référence et le mors supérieur comprend des cales de précision destinées à être interposées entre la platine de référence et le mors supérieur. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de ces différentes modes de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints, sur lesquels : - les figures 1 à 4 représentent en vue en perspectives les différentes étapes de mise en place du dispositif selon une première variante de réalisation de l'invention entre deux mors supérieur et inférieur d'une mâchoire pour en mesurer le jeu fonctionnel ; - la figure 5 illustre une vue en perspective 25 éclatée du dispositif des figures 1 à 4 ; - la figure 6 montre une vue schématique en coupe du dispositif selon une deuxième variante de réalisation, insérée entre les mors d'une mâchoire pour en mesurer le jeu fonctionnel. 30 La présente proposition consiste à mettre en oeuvre une solution technique afin de permettre le contrôle du jeu fonctionnel entre les mors supérieur et inférieur d'une mâchoire de serrage d'au moins une pièce lorsque 35 ces mors ne sont pas en vis-à-vis l'un de l'autre. Plus précisément, comme l'illustre schématiquement la figure 2, une mâchoire de serrage de ce type 1 comprend un mors supérieur et un mors inférieur 3 qui est formé par deux éléments de mors 5, 6 disposés de part et d'autre du mors supérieur et définissant deux surfaces d'appui 7 pour la ou les pièces à assembler. Le mors supérieur 2 et les surfaces d'appui 7 des deux éléments du mors inférieur 3 ne sont pas situés en vis-à-vis et rendent difficile la mesure du jeu fonctionnel. Tel que l'illustrent les figures 4 et 6 pour deux modes de réalisation possibles de l'invention, celle-ci consiste à positionner une platine de référence 8 en appui sur les deux éléments 5, 6 du mors inférieur 3 alors qu'aucune pièce n'est insérée entre les mors de la mâchoire, et à utiliser un moyen de mesure 9 du jeu existant entre la platine de référence 8 et le mors supérieur 2 occupant sa position correspondant au serrage de la pièce sur le mors inférieur pour évaluer le jeu fonctionnel. La platine de référence reproduit ainsi la position d'un appui théorique au droit du serrage. Selon la première variante de réalisation illustrée sur la figure 6, le moyen de mesure 9 du jeu existant entre la platine de référence et le mors supérieur est constitué par des cales de précision 11 destinées à être interposées entre la platine de référence 8 et le mors supérieur 2. Ces cales de précision 11 de différentes épaisseurs prédéterminées peuvent être mises en place de façon progressive sur la face supérieure de la platine, jusqu'à la venue de la cale supérieure en contact avec le mors supérieur 2. Et si par exemple la hauteur de la platine de 35 référence est prévue égale à celle de l'épaisseur « e » de la ou les pièces de tôle à maintenir, la valeur obtenue en ajoutant les hauteurs des différentes cales correspondra à la valeur prédéterminée « j » destinée à assurer la conformité de la soudure. Le jeu fonctionnel « J » sera quant à lui égal à la somme du jeu « j » et celle de la hauteur de la platine de référence « e ». Selon une autre possibilité, l'épaisseur de la platine étant connue, et celle la séparant du mors supérieur étant obtenue par les cales de précision, le jeu fonctionnel est déterminé en additionnant ces deux valeurs d'épaisseur de platine et d'épaisseur cumulée de cales de précision. Selon la deuxième variante de réalisation du moyen de mesure du jeu 9, illustrée sur les figures 1 à 5, celui-ci comprend une touche formant palpeur 12 s'étendant parallèlement à la platine de référence 8 et montée à translation perpendiculairement à cette platine 8. Cette touche 12, tel que l'illustrent les figures 2 et 4 peut être déplacée relativement à la platine de référence 8 par le mors supérieur 2 occupant sa position correspondant au serrage de la pièce, depuis la position de référence de la figure 2 jusqu'à une position de mesure du jeu fonctionnel lorsque la platine est disposée sous ce dernier. On mesure le déplacement de la touche 12 au moyen d'un doigt à échelle graduée 13 solidaire de la touche formant palpeur et apte à se déplacer en translation avec la touche 12 relativement à un index fixe 14 de la platine de référence 8 pour lire sur l'échelle graduée 16 la valeur de déplacement de la touche relativement à la platine de référence 8 lorsque disposée sous le mors supérieur occupant sa position correspondant au serrage de la pièce. Plus précisément, l'index est formé par l'âme 14 d'une pièce en étrier 17 qui est fixée sur la face supérieure de la platine de référence 8. Cette dernière présente une forme générale de U avec une branche centrale 18 et deux branches latérales 19 venant en appui, comme l'illustre la figure 3, respectivement sur les deux éléments 5, 6 du mors inférieur 3. La touche formant palpeur 12 est montée à translation sous la branche centrale 18 de la platine 8 et s'étend entre les branches latérales 19 de la platine 8. Elle est solidarisée perpendiculairement par son extrémité inférieure au doigt de contrôle 13 qui traverse la branche centrale 18 de la platine 8 et est montée à coulissement guidé dans un perçage 15 de la branche centrale 18. L'extrémité de la touche opposée à celle formant palpeur, présente la forme d'un tenon 20 et est logée dans une rainure 21 réalisée dans la face inférieure de la branche centrale 18 de la platine 8. La partie tenon 20 de la touche 12 est à déplacement guidé dans la rainure 21 par les parois parallèles opposées de la rainure suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de la rainure. Par ailleurs, la partie supérieure du doigt porte à son extrémité une échelle graduée et traverse librement un perçage 23 de l'âme 14 de la pièce en étrier 17, et la partie inférieure du doigt est logée dans la pièce en étrier et traverse la branche centrale de la platine de référence pour être solidarisée par son extrémité inférieure à la touche formant palpeur 12 comme mentionné ci-dessus. La pièce en étrier 17 loge également un ressort hélicoïdal de compression 25 disposé concentriquement à 35 la partie du doigt 13 logée dans la pièce en étrier, qui comporte une collerette 27. Le ressort est donc maintenu entre la collerette du doigt et la branche centrale 18 de la platine de référence 8. On détaille dans ce qui suit le fonctionnement du 5 dispositif selon la deuxième variante de réalisation du dispositif selon l'invention : Un technicien de contrôle place la platine de référence avec ses deux branches latérales en appui sur les deux éléments 5, 6 du mors inférieur 3. 10 Comme schématiquement illustré sur la figure 3, le technicien appuie sur le doigt de contrôle 13 à l'encontre de la force de rappel du ressort de compression 25 qui est comprimé par la collerette 27 contre la face supérieure de la branche centrale 18. La 15 touche formant palpeur 12 qui est solidaire en translation du doigt de contrôle 13 s'abaisse alors depuis sa position initiale de référence pour se positionner sous le mors supérieur 2. Conformément à la figure 4, le technicien relâche 20 alors la pression sur le doigt de contrôle, qui, sous l'action du ressort jusqu'alors comprimé par la collerette, est repoussé axialement vers le haut concomittament avec la touche formant palpeur qui en est solidaire, jusqu'au contact entre la touche 12 et le mors 25 supérieur 2. La lecture du jeu recherché se fait sur la graduation du doigt qui est en regard de la face supérieure de l'âme 14 de la pièce en étrier 17 et qui forme un index de lecture. 30 La position initiale de référence de la touche peut être réglée de différentes manières. Par exemple, lorsqu'il s'agit de suivre la dérive du serrage des mors d'une mâchoire utilisée fréquemment, la position initiale pourra être définie par rapport à 35 l'écartement du mors supérieur vis-à-vis de la platine lors d'une première mesure. On pourra suivre l'évolution du serrage par rapport à cette première mesure directement sur lecture de la graduation du doigt lorsque le dispositif sera de nouveau mis en place entre les mors de la mâchoire après de nombreuses mesures. Ou bien, on peut fixer cette position initiale de référence comme étant le jeu théorique entre les éléments de mors inférieur et le mors supérieur prévu par la définition numérique de l'outil d'assemblage. L'invention telle que décrite ci-dessus présente différents avantages parmi lesquels : - la mesure ainsi que le réglage des mors d'une mâchoire de serrage assurant la fonction de maintenir en position une ou plusieurs tôles et dont le mors inférieur est en deux parties disposés de part et d'autre du mors supérieur, jusqu'alors impossible, - de pouvoir utiliser un même dispositif de contrôle indépendamment du procédé d'assemblage utilisé (Point de Soudure Electrique ou par LASER). - une réactivité et une simplicité de contrôle et de réglage qui font défaut aux moyens métrologiques sophistiqués utilisés jusqu'ici, tel qu'un moyen de mesure tridimensionnel portable avec ou sans contact.25 REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure d'un jeu fonctionnel existant entre deux mors inférieur et supérieur d'une mâchoire occupant une position de fermeture pour serrer entre ses deux mors au moins une pièce, notamment de carrosserie d'un véhicule automobile, le mors inférieur de la mâchoire comprenant deux éléments de mors formant des surfaces d'appui pour la pièce et étant disposés de part et d'autre du mors supérieur, caractérisé en ce qu'il comprend une platine de référence (8) destinee à venir en appui sur les deux éléments (5, 6) du mors inférieur (3) et un moyen de mesure (9) du jeu existant entre la platine de référence (8) et le mors supérieur (2) occupant sa position correspondant au serrage de la pièce sur le mors inférieur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure du jeu comprend une touche formant palpeur (12) s'étendant parallèlement à la platine de référence (8) et montée à translation perpendiculairement à cette platine, et pouvant être déplacée relativement à la platine de référence (8) à une position de mesure du jeu fonctionnel par le mors supérieur (2) occupant sa position correspondant au serrage de la pièce lorsque disposée sous ce dernier. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de mesure du jeu comprend un doigt à échelle graduée (13) solidaire de la touche formant palpeur (12) et apte à se déplacer en translation avec la touche relativement à un index fixe (14) de la platine de référence (8) pour lire sur l'échelle graduée (16) la valeur de déplacement de la touche formant palpeur (12) relativement à la platine de référence (8) lorsquedisposée sous le mors supérieur (2) occupant sa position correspondant au serrage de la pièce. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la platine de référence (8) présente une forme générale de U avec une branche centrale (18) et deux branches latérales (19) venant en appui respectivement sur les deux éléments (5, 6) du mors inférieur (3), et en ce que la touche formant palpeur (12) est montée à translation sous la branche centrale (18) de la platine (8) et s'étend entre les branches latérales (19) de la platine de référence (8) à une position de référence. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la platine de référence (8) porte solidaire de sa branche centrale (18) une pièce en étrier (17) dont l'âme en forme de plaque plane (14) est disposée à une certaine distance au-dessus de la branche centrale (18) de la platine de référence (8) et en ce que le doigt de contrôle (13) comporte une partie supérieure à échelle graduée (16) traversant librement un perçage de l'âme (14) de la pièce en étrier (17) et une partie inférieure logée dans la pièce en étrier en traversant la branche centrale de la platine de référence pour être solidarisée par son extrémité inférieure à la touche formant palpeur (12), un organe de rappel (25) du doigt à sa position inactive de référence étant interposé entre une collerette (27) de la partie du doigt de contrôle logée dans l'âme de la pièce en étrier et la branche centrale de la platine de référence. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de rappel est un ressort hélicoïdal de compression (25) disposé concentriquement à la partie du doigt logée dans la pièce en étrier dans la position deréférence à laquelle le ressort est en appui contre une collerette. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la partie du doigt traversant la branche centrale de la platine de référence est montée à coulissement guidé dans un perçage (15) de la branche centrale de la platine de référence. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le doigt de contrôle (13) s'étend perpendiculairement à la branche centrale (18) de la platine de référence (8). 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la touche formant palpeur (12) comporte à l'opposé de sa partie destinée à venir sous le mors supérieur, une partie formant tenon (20) engagée dans une rainure (21) formée sous la branche centrale de la platine de référence et à déplacement guidé dans la rainure suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de la rainure. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure (9) du jeu existant entre la platine de référence et le mors supérieur comprend des cales de précision (11) destinées à être interposées entre la platine de référence et le mors supérieur.30