Brevet FR3016539A1 — publié le 20150724

Dispositif de mesure pour évaluer la qualité d'un rivetage La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure pour évaluer la qualité du rivetage d'un assemblage riveté. Le rivetage est une opération consistant à réunir un ensemble de pièces au moyen de rivets. En préalable à l'opération, l'ensemble de pièces est percé ou poinçonné. Les rivets sont alors destinés à être insérés à travers l'orifice pour venir ensuite prendre appui contre les deux faces opposées de l'ensemble de pièces. Les rivets comprennent une tige cylindrique terminée à une extrémité par une tête. Après que le rivet a été mis en place à travers le perçage, la tige cylindrique s'étend à travers l'ensemble de pièces et la tête est en appui contre l'une des faces opposées, tandis que l'extrémité de la tige cylindrique opposée à la tête fait saillie de l'autre face opposée. Cette extrémité est alors refoulée pour former une rivure qui s'appuie contre ladite autre face opposée. De la sorte, le rivet maintient ensemble les pièces de l'ensemble des pièces. Certains types de rivets, dits rivets à expansion, comprennent d'une part une tige cylindrique creuse présentant une tête cylindrique de symétrie circulaire et à l'opposé une extrémité déformable, et d'autre part une tige de traction sécable présentant une extrémité renflée. La tige de traction est alors engagée longitudinalement à travers la tige creuse, de manière à ce que son extrémité renflée vienne en butée axiale contre l'extrémité de la tige creuse opposée à la tête cylindrique de symétrie circulaire, tandis que l'extrémité de la tige de traction opposée au renflement s'étend à travers et en dehors de la tête cylindrique. Ainsi, dès que le rivet a été mis en place, la tête cylindrique en appui contre l'une des faces opposées de l'ensemble de pièces et la tige de traction est entraînée à force en translation à travers la tige cylindrique de manière à entraîner l'extrémité renflée pour dilater et élargir l'extrémité de la tige creuse opposée à la tête et former la rivure contre l'autre face. Lorsque la rivure est formée, on procède alors au sertissage de la tête cylindrique et la tension qui s'exerce alors dans la tige de traction augmente fortement et provoque sa rupture. La tige de traction est de préférence pré-entaillée, de manière à ce que la rupture ait lieu au niveau de la pré-entaille. La pré-entaille est ménagée à une distance de l'extrémité renflée inférieure à la longueur de la tige creuse installée de manière à ce que l'extrémité libre rompue de la tige de traction ne s'étende pas en saillie de la tête cylindrique de symétrie circulaire. La qualité du rivetage peut alors s'apprécier en mesurant simplement le couple d'entraînement en rotation de la tête cylindrique de symétrie circulaire par rapport à l'assemblage. Aussi, on met en oeuvre un organe de mesure comprenant d'une part une pince autobloquante prolongée par un organe d'entraînement, ladite pince autobloquante étant apte à être installée en prise sur ladite tête cylindrique de symétrie circulaire, tandis que ledit organe d'entraînement est destiné à entraîner ladite pince autobloquante en mouvement pour entraîner en rotation ladite tête circulaire par rapport audit assemblage. L'organe de mesure comprend en outre un dynamomètre installé entre ladite pince autobloquante et ledit organe d'entraînement pour mesurer le couple d'entraînement en rotation de ladite tête cylindrique de symétrie circulaire par rapport audit assemblage de manière à déterminer lesdites contraintes axiales qui s'exercent dans ledit rivet. On pourra se référer au document FR 10 54 647, lequel décrit un dispositif permettant de la même façon, d'évaluer la qualité du rivetage. Toutefois, la pince autobloquante et l'organe d'entraînement qui permet de l'entraîner, s'étendent selon un même plan moyen, et partant, l'espace situé autour de la tête cylindrique, au voisinage de la surface de la pièce doit être libre pour pouvoir précisément entraîner la pince autobloquante. Or, dans certaines circonstances, le rivet est installé dans le fond d'une cavité, et il est alors impossible de venir l'entraîner en rotation et mesurer son couple. Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un dispositif de mesures permettant précisément de pouvoir apprécier la qualité du rivetage, dans des zones habituellement inaccessibles. Dans ce but, la présente invention propose un dispositif de mesure pour évaluer la qualité du rivetage d'un assemblage riveté, ledit assemblage riveté présentant deux faces opposées et au moins un rivet installé à travers ledit assemblage, ledit au moins un rivet comprenant une première extrémité munie d'une tête cylindrique de symétrie circulaire en appui contre l'une desdites deux faces opposées, et une seconde extrémité refoulée formant rivure en appui contre l'autre desdites faces opposées. Ledit dispositif de mesure comprend : d'une part un organe autobloquant apte à être installé en prise sur ladite tête cylindrique de symétrie circulaire et un bras d'entraînement destiné à être relié audit organe autobloquant pour pouvoir entraîner ledit organe autobloquant en mouvement de façon à entraîner en rotation ledit au moins un rivet par rapport audit assemblage ; et d'autre part, un dynamomètre installé entre ledit organe autobloquant et ledit bras d'entraînement pour mesurer le couple d'entraînement en rotation de ladite tête circulaire par rapport audit assemblage de manière à pouvoir évaluer la qualité du rivetage. Ledit organe autobloquant présente alors un prolongement axial, et ledit bras d'entraînement est relié audit organe autobloquant par l'intermédiaire dudit prolongement axial, dans une position écartée axialement dudit organe autobloquant. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre du bras d'entraînement, dans une position écartée de l'organe autobloquant. De la sorte, on peut venir mettre en prise l'organe autobloquant avec la tête du rivet, situé par exemple dans un renfoncement de la pièce, tandis que le bras d'entraînement est écarté de la surface du renfoncement sur laquelle est monté le rivet. Le prolongement axial de l'organe autobloquant s'étend, en effet, sensiblement perpendiculairement à la surface du renfoncement à l'opposé de la tête du rivet, et le bras d'entraînement incluant le dynamomètre est alors solidaire en rotation du prolongement axial pour pouvoir entraîner l'organe autobloquant en rotation. Selon une première variante de réalisation de l'invention avantageuse, ledit organe autobloquant comporte, une cage de symétrie cylindrique présentant un espace axial apte à recevoir ladite tête cylindrique, et des rouleaux montés à l'intérieur de ladite cage autour dudit espace axial, et ladite cage présente des chemins de roulement permettant de provoquer l'enserrement de ladite tête cylindrique par lesdits rouleaux lorsque ladite cage est entraînée en rotation autour de ladite tête cylindrique. En effet, dès lors que les rouleaux viennent en contact avec la tête cylindrique du rivet, tandis que la cage est entraînée en rotation, ils viennent alors en prise avec la tête du rivet. En poursuivant la rotation de la cage, les chemins de roulement, orientés selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de la cage provoquent alors le resserrement des rouleaux contre la tête du rivet. Partant, la cage devient solidaire en rotation du rivet. Conséquemment, et ainsi qu'on l'expliquera ci- après, on enregistre le couple de résistance en rotation du rivet. Selon une caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, ladite cage est surmontée d'une partie tubulaire formant ledit prolongement axial. Par exemple, la cage et la partie tubulaire comportent un élément formé d'une seule pièce tubulaire longitudinale et la cage est ménagée à l'une des extrémités de la pièce tubulaire longitudinale, tandis que l'autre extrémité reçoit le bras d'entraînement équipé du dynamomètre. Selon une autre variante de réalisation de l'invention particulièrement avantageuse, ledit organe autobloquant comprend, d'une part un étrier présentant une extrémité d'appui et une extrémité opposée, et d'autre part une came et un arbre d'entraînement solidaire de ladite came, ledit arbre d'entraînement étant monté à rotation sur ladite extrémité opposée pour pouvoir entraîner ladite came en rotation vers ladite extrémité d'appui. Ainsi, une caractéristique de cette variante de réalisation réside dans la mise en oeuvre de deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre. La came et l'arbre d'entraînement sont solidaires en rotation l'un de l'autre, et l'arbre est monté à rotation dans l'étrier de manière à pouvoir entraîner la came vers l'extrémité d'appui de l'étrier au moyen de l'arbre d'entraînement et ainsi de pouvoir coincer la tête cylindrique du rivet entre l'extrémité d'appui et la came. De la sorte, l'organe autobloquant devient solidaire en rotation du rivet. En outre, préférentiellement, ledit arbre d'entraînement s'étend longitudinalement pour former ledit prolongement axial. Le bras d'entraînement est alors monté sur l'arbre d'entraînement à distance de l'organe autobloquant de manière à pouvoir provoquer l'entraînement en rotation de l'organe autobloquant, lorsque celui-ci est installé à l'intérieur d'une anfractuosité ou d'une cavité. De plus, ladite came présente une tranche, et ladite extrémité d'appui présente un retour qui vient s'étendre en regard de ladite tranche. De la sorte, l'organe autobloquant vient plus aisément en prise avec la tête cylindrique. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - les Figures 1A et 1B sont respectivement des vues schématiques partielles de côté et de dessus du dispositif de mesure conforme à l'invention, selon une variante de réalisation; et - les Figures 2A et 2B sont respectivement des vues schématiques partielles en coupe axiale et de dessous du dispositif de mesure conforme à l'invention, selon une autre variante de réalisation. La Figure 1A illustre d'une part deux plaques superposées 10, 12 reliées entre elles par un rivet 14 les traversant, et d'autre part un dispositif de mesure selon l'invention 16. Les deux plaques superposées 10, 12 forment un ensemble riveté, présentant une première surface d'applique 18 sur laquelle prend appui une extrémité renflée 20 du rivet 14, et une seconde surface d'applique opposée 22 sur laquelle vient prendre appui une tête cylindrique 24 du rivet 14. Le rivet 14 est ainsi solidaire de l'ensemble riveté, et la mesure du couple résistant lorsqu'il est entraîné en rotation, témoigne de la qualité du rivetage. Lorsque le rivet 14 est par exemple installé au fond d'une cavité, il est malaisé de venir mesurer ce couple résistant. Aussi, le dispositif de mesure 16 comprend un organe autobloquant 26 et un bras d'entraînement 28 équipé d'une jauge dynamométrique 30. On détaillera tout d'abord l'organe autobloquant 26, que l'on retrouve vu de dessus sur la figure 1 B, selon une première variante de réalisation. L'organe autobloquant 26 comporte un étrier 32 présentant une première extrémité 34 opposée à une seconde extrémité 36, et un galet excentrique 38 formant came, solidaire d'un arbre d'entraînement 40 monté à rotation à travers l'étrier 32 au niveau de sa seconde extrémité 36. La première extrémité 34 présente, telle qu'illustrée sur la figure 1A, un retour 42 qui vient s'étendre au regard de la tranche du galet excentrique 38. En outre, telle que représentée sur la figure 1 B, la première extrémité 34 présente un orifice 44 laissant apparaître deux surfaces d'appui 46, 48 inclinées l'une par rapport à l'autre, s'étendant dans le retour 42, et contre lesquelles la tête cylindrique du rivet est apte à venir en appui. Dans la position telle que représentée sur la figure 1A, la mise en oeuvre du dispositif de mesure 16 consiste à entraîner en rotation le bras d'entraînement 28 dans un plan sensiblement parallèle au plan défini par les deux plaques superposées 10, 12, de manière à provoquer l'entraînement en rotation de l'arbre d'entraînement 40, qui lui-même provoque l'entraînement du galet excentrique 38 formant came, lequel va venir en contact contre la tête cylindrique 24 du rivet 14, sensiblement à l'opposé des surfaces d'appui 46, 48. De la sorte, l'organe autobloquant 26 vient en prise sur la tête cylindrique 24 du rivet 14 en trois points distincts. Partant, lorsqu'on poursuit l'entraînement en rotation du bras d'entraînement 28, on provoque la rotation du rivet 14 et on enregistre grâce au dynamomètre 30, un couple résistant. On comprend que l'arbre d'entraînement 40 constitue un prolongement axial qui relie l'organe autobloquant 26 au bras d'entraînement 28 et qui permet alors d'ajuster l'organe autobloquant 26 dans une cavité, tandis que le bras d'entraînement 28 s'étend à l'extérieur de cette cavité. De la sorte, le mouvement du bras d'entraînement 28 n'est nullement entravé et la mesure du couple résistant est possible. Selon une autre variante de réalisation de l'invention illustrée sur les figures 2A et 2B, l'organe autobloquant est ici constitué d'une douille longitudinale 50 présentant une première extrémité active 52 formant cage et une seconde extrémité de liaison 54, ou partie tubulaire, destinée à être reliée au bras d'entraînement du type illustré sur la figure 1A. La première extrémité active 52 forme une cage de symétrie cylindrique présentant un espace axial 56, lequel est destiné à recevoir une tête cylindrique de rivet telle que représentée sur la figure 1A. À l'intérieur de la cage 52, sont installés des rouleaux autour de l'espace axial 56. L'axe de rotation des rouleaux 58 est sensiblement parallèle à l'axe de symétrie de la douille longitudinale 50. En outre, à l'intérieur, la cage présente des chemins de roulement 60, contre lesquels les rouleaux 58 vont pouvoir rouler. Les chemins de roulement 60 définissent une surface cylindrique de section droite sensiblement triangulaire équilatérale, et que l'on retrouve sur la figure 2B. Ainsi, la première extrémité active 52 est munie de trois rouleaux 58 aptes à venir rouler contre les chemins de roulement 60 de la surface cylindrique sensiblement triangulaire. La surface cylindrique triangulaire présente trois portions sensiblement planes 62 et trois portions arrondies 64 qui les relient respectivement. Les rouleaux 58 sont aptes à venir s'étendre en saillie dans l'espace axial 56 de manière à pouvoir venir en contact avec la tête cylindrique du rivet. Ainsi, les portions arrondies 64 s'éloignent du centre de l'espace axial 56, tandis que les portions planes 62 s'en rapprochent. Partant, lorsque les rouleaux 58 viennent en contact avec la tête cylindrique du rivet, et que la douille 50 est entraînée en rotation, les portions planes 62 de la surface cylindrique viennent alors entraîner les rouleaux 58 en roulement autour de la tête cylindrique du rivet, à mesure qu'elle provoque leur rapprochement les uns vers les autres. Ce rapprochement provoque alors à son tour l'enserrement de la tête cylindrique. De la sorte, la douille longitudinale 50 vient en prise avec la tête du rivet. En conséquence, le couple résistant du rivet peut alors être mesuré grâce à la jauge dynamométrique 30 du bras d'entraînement 28. Selon cette variante de réalisation, c'est la douille longitudinale 50 qui s'étend selon un prolongement axial, entre la première extrémité 52 formant cage et l'extrémité de liaison 54, qui permet de venir adapter la partie formant cage sur la tête des rivets logés dans une cavité, et de pouvoir entraîner en rotation ladite douille sans entrave, au moyen du bras d'entraînement situé en dehors de la cavité. REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure (16) pour évaluer la qualité du rivetage d'un assemblage riveté, ledit assemblage riveté présentant deux faces opposées (18, 22) et au moins un rivet (14) installé à travers ledit assemblage, ledit au moins un rivet comprenant une première extrémité munie d'une tête cylindrique (24) de symétrie circulaire en appui contre l'une (22) desdites deux faces opposées, et une seconde extrémité (20) refoulée formant rivure en appui contre l'autre (18) desdites faces opposées, ledit dispositif de mesure comprenant : - un organe autobloquant (26) apte à être installé en prise sur ladite tête cylindrique (24) de symétrie circulaire et un bras d'entraînement (28) destiné à être relié audit organe autobloquant (26) pour pouvoir entraîner ledit organe autobloquant en mouvement de façon à entraîner en rotation ledit au moins un rivet (14) par rapport audit assemblage ; et, - un dynamomètre (30) installé entre ledit organe autobloquant (26) et ledit bras d'entraînement (28) pour mesurer le couple d'entraînement en rotation de ladite tête cylindrique (24) par rapport audit assemblage de manière à pouvoir évaluer la qualité du rivetage ; caractérisé en ce que ledit organe autobloquant (26) présente un prolongement axial (40, 54), et en ce que ledit bras d'entraînement (28) est relié audit organe autobloquant (26) par l'intermédiaire dudit prolongement axial (40), dans une position écartée axialement dudit organe autobloquant (26). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe autobloquant comporte, une cage de symétrie cylindrique (52) présentant un espace axial (56) apte à recevoir ladite tête cylindrique (24), et des rouleaux (58) montés à l'intérieur de ladite cage autour dudit espace axial (56), et en ce que ladite cage (52) présente des chemins de roulement (60) permettant de provoquer l'enserrement de ladite tête cylindrique (24) par lesdits rouleaux (58) lorsque ladite cage est entraînée en rotation autour de ladite tête cylindrique (24). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite cage (52) est surmontée d'une partie tubulaire (54) formant ledit prolongement axial. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe autobloquant (26) comprend, d'une part un étrier (32) présentant une extrémité d'appui (34) et une extrémité opposée (36), et d'autre part une came (38) et un arbre d'entraînement (40) solidaire de ladite came, ledit arbre d'entraînement (40) étant monté à rotation sur ladite extrémité opposée (36) pour pouvoir entraîner ladite came (38) en rotation vers ladite extrémité d'appui (34). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit arbre d'entraînement (40) s'étend longitudinalement pour former ledit prolongement axial. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite came (38) présente une tranche, et en ce que ladite extrémité d'appui présente un retour (42) qui vient s'étendre en regard de ladite tranche.