Brevet FR3021240A1 — publié le 20151127

DOMAINE DE L'INVENTION Le présent exposé concerne le domaine de la fabrication de pièces et plus particulièrement un dispositif et un procédé de repérage d'une position sur une pièce. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE On connaît des pièces formées de plusieurs parties, par exemple des éléments profilés de turbomachine comprenant un corps principal en matériau composite et un renfort métallique. Lors de l'utilisation de l'élément profilé en exploitation ou lors des phases de production, le renfort peut s'user ou être endommagé tandis que le corps principal est protégé. Ainsi, il peut être avantageux, en maintenance et en production, de remplacer le renfort tout en conservant le corps principal d'origine. Afin de ne pas fragiliser le corps principal, il est préférable de réutiliser les éléments de fixation (par exemple trou de rivetage, taraudage, etc.) déjà prévus sur le corps principal. Une telle opération nécessite toutefois de repérer exactement, sur le nouveau renfort, les positions de ces éléments de fixation. Il existe donc un besoin pour un dispositif et un procédé de repérage d'une position sur une pièce. PRÉSENTATION DE L'INVENTION Le présent exposé concerne un dispositif de repérage d'une position sur une pièce, comprenant un support configuré pour recevoir la pièce, une douille montée mobile par rapport au support, un organe de repérage amovible configuré pour être inséré dans la douille et des moyens de blocage aptes à fixer la douille par rapport au support et la maintenir en position. La douille est configurée pour accueillir l'organe de repérage amovible. L'organe de repérage, lorsqu'il est inséré dans la douille montée mobile par rapport au support, est apte à parcourir une partie de la surface de la pièce pour détecter la position à repérer sur la pièce. Dans son parcours, l'organe de repérage entraîne la douille. La douille suit donc les mouvements de l'organe de repérage lorsque l'organe de repérage est inséré dans la douille. Les moyens de blocage sont utilisés pour fixer la douille par rapport à au moins une partie du support et maintenir la douille en position lorsque l'organe de repérage a repéré la position à repérer. Ainsi, la douille est destinée à entourer la position à repérer. Ensuite, il est possible de retirer l'organe de repérage amovible de la douille, par exemple dans le but d'introduire dans la douille un outil d'usinage. La douille fonctionne comme un repère de la position repérée. Le dispositif permet donc de repérer de manière exacte une position sur la pièce et de conserver cette position repérée même si la pièce est retirée par la suite. En particulier, le dispositif permet de repérer une position sur une ancienne pièce et de reporter cette position sur une nouvelle pièce que l'on place dans le support. Les opérations de maintenance ou de réparation sont donc facilitées et leur précision est accrue grâce à un tel dispositif. De plus, la variabilité de la position de la douille permet au dispositif de s'adapter aisément à différentes géométries de pièces. Dans certains modes de réalisation, le support comprend au moins un logement et la douille est montée mobile dans ledit logement. Puisque le logement est prévu sur le support, la position du logement est fixe par rapport à la pièce dès que la pièce est dans le support. Ainsi, quand la douille est fixée (bloquée) par les moyens de blocage, la position de la douille est fixe par rapport à la pièce. Dans certains modes de réalisation, alternativement ou en complément, la douille est reliée au support par un bras comportant au moins une liaison (articulation) réglable. La liaison peut être une liaison glissière (translation), pivot, rotule (rotation) ou tout type de liaison. Dans de tels modes de réalisation, au moins une partie des moyens de blocage peut être prévue pour bloquer la liaison en position. Dans certains modes de réalisation, le logement est ménagé dans une partie escamotable du support. Par partie escamotable, on entend une partie détachable du support ou une partie mobile par rapport au reste du support tout en y restant liée. Ainsi, la partie escamotable peut être escamotée, par exemple pour permettre l'insertion ou le retrait d'une pièce sur le support. La présence d'une partie escamotable permet d'insérer dans le support des pièces de géométrie complexe et/ou de repérer une position quelconque à la surface de la pièce, indépendamment des contraintes d'installation de la pièce dans le support. Dans certains modes de réalisation, la partie escamotable peut être mobile par rapport au reste du support et comporter des seconds moyens de blocage pour verrouiller la position de la partie escamotable par rapport au reste du support. Dans certains modes de réalisation, le support comprend plusieurs logements. Le support permet ainsi de repérer plusieurs positions, éventuellement de manière simultanée. Dans certains de ces modes de réalisation, les logements sont pré-positionnés au niveau des positions à repérer. Dans certains modes de réalisation, un logement est prévu pour chaque position à repérer. Dans certains modes de réalisation, l'organe de repérage présente un relief complémentaire d'un relief de la pièce à la position à repérer. Le relief de l'organe de repérage peut, par exemple, être une saillie destinée à repérer un trou sur la pièce. Selon un autre exemple, le relief de l'organe de repérage peut être un creux destiné à repérer une bosse sur la pièce. L'expression « relief complémentaire » est à comprendre au sens large, dans la mesure où il n'est pas nécessaire que les reliefs de l'organe de repérage et de la pièce correspondent exactement l'un à l'autre (c'est-à-dire que l'un soit le négatif exact de l'autre). Il suffit que le relief de l'organe de repérage et celui à repérer sur la pièce s'emboîtent de manière suffisamment discriminante pour que le repérage soit fiable. Grâce à une telle caractéristique, la précision et la facilité de mise en oeuvre du repérage sont accrues. Dans certains modes de réalisation, l'organe de repérage comprend une sonde. Il peut s'agir d'une sonde avec ou sans contact, par exemple une sonde à courants de Foucault, à ultrasons, etc., ou toute sonde utilisée dans une méthode non destructive et/ou non invasive. Une telle sonde permet d'augmenter la précision de la détection et de repérer des positions non visibles de l'extérieur de la pièce. De plus, avec un organe de repérage muni d'une sonde renvoyant un signal, le dispositif de repérage peut être automatisé de manière à faire réaliser le repérage par un robot autonome. Le présent exposé concerne également un procédé de repérage d'une position sur une pièce, comprenant les étapes suivantes : - fournir une pièce et un support; - installer la pièce dans le support ; - monter une douille mobile; - insérer un organe de repérage dans la douille et bouger la douille jusqu'à ce que la position de l'organe de repérage coïncide avec la position à repérer ; - fixer la douille par rapport au support grâce à des moyens de blocage, dans la position déterminée à l'étape précédente. Un tel procédé peut, en particulier, utiliser un dispositif de repérage selon l'un quelconque des modes de réalisations précédemment décrits. La coïncidence de l'organe de repérage avec la position à repérer peut se détecter de plusieurs manières, selon le type d'organe de repérage et la nature de la position à repérer, éventuellement de manière analogue à ce qui a été expliqué précédemment. Un tel procédé permet un repérage aisé, précis et mettant en oeuvre des outils simples s'adaptant à des géométries variées de pièces. Dans certains modes de réalisation, le support comprend un logement et la douille est montée mobile dans le logement. Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d'une pièce trouée, comprenant les étapes suivantes : - fournir une ancienne pièce comprenant un trou ; - repérer la position du trou de l'ancienne pièce par le procédé de repérage décrit précédemment ; - retirer l'ancienne pièce du support ; - fournir une nouvelle pièce, similaire à l'ancienne pièce ; - installer la nouvelle pièce dans le support ; - ménager un trou dans la nouvelle pièce à la position repérée à l'étape de repérage. Dans un tel procédé, les termes « ancienne » et « nouvelle » font référence à une première et une deuxième pièce dans leur ordre d'installation sur le support au cours du procédé. Ces termes ne présagent en rien de l'utilisation qui est faite par ailleurs de ces pièces ou de leur bon ou mauvais état, ou encore de leur usure. En outre, dire que la nouvelle pièce est similaire à l'ancienne pièce signifie que la nouvelle pièce est sensiblement identique à l'ancienne pièce telle qu'elle était à l'origine. Les deux pièces ne peuvent pas être identiques, notamment parce que l'ancienne pièce contient un trou là où la nouvelle n'en comporte pas, précisément à l'endroit où l'on veut en ménager un. Par ailleurs, dans un cadre de maintenance et/ou de réparation, l'ancienne pièce peut être déformée, par exemple par l'usure ou l'endommagement, tandis que la nouvelle pièce aura une géométrie un peu différente. Dans un cadre de mise à niveau de composants, la nouvelle pièce peut également comporter des améliorations ou des modifications par rapport à l'ancienne pièce, pourvu que les modifications au voisinage de la position à repérer n'entravent pas la mise en oeuvre du procédé de fabrication ci-dessus. Dans certains modes de réalisation, l'ancienne pièce comprend une première partie et une deuxième partie, le trou de l'ancienne pièce étant un trou commun aux première et deuxième parties, et la nouvelle pièce comprend la deuxième partie de l'ancienne pièce et une nouvelle première partie similaire à la première partie de l'ancienne pièce. En d'autres termes, la nouvelle pièce comprend la deuxième partie récupérée sur l'ancienne pièce. Ainsi, sur la nouvelle pièce, on change la première partie, dans laquelle il faut donc réaliser un trou exactement au bon endroit pour son assemblage avec la deuxième partie. Par trou commun, on entend un trou de même axe passant par les première et deuxième parties. Dans ces modes de réalisation, le procédé permet donc de repérer une position et ménager un trou dans la nouvelle première partie, qui soit exactement dans l'axe du trou de la deuxième partie récupérée de l'ancienne pièce. Un tel trou permet ensuite d'assembler les deux parties, par exemple à l'aide d'une vis, d'un rivet ou de toute autre fixation adaptée. Dans certains modes de réalisation, avant l'étape de repérage sur l'ancienne pièce, on retire la première partie de l'ancienne pièce et à l'étape de repérage sur l'ancienne pièce, on effectue le repérage du trou de la deuxième partie. La deuxième partie étant celle que l'on souhaite conserver pour la nouvelle pièce, il est avantageux de repérer le trou par rapport à la deuxième partie, sans tenir compte des déformations éventuelles de l'ancienne première partie (c'est-à-dire de la première partie de l'ancienne pièce) que l'on souhaite remplacer. Dans certains modes de réalisation, avant le retrait de l'ancienne pièce, une partie escamotable du support est escamotée et après l'installation de la nouvelle pièce, cette partie escamotable est remise en place. L'escamotage de la partie escamotable du support permet de faciliter le retrait de l'ancienne pièce et l'introduction de la nouvelle pièce dans le support. Selon une autre application, l'escamotage d'une partie escamotable permet d'appliquer le procédé ci-dessus à des pièces de différentes géométries ou caractéristiques (telles que l'emplacement du trou, par exemple), chaque pièce étant associée à sa propre partie escamotable. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente en perspective un dispositif de repérage d'une position sur une pièce selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente en coupe un détail du voisinage de la douille dans ce même mode de réalisation ; - la figure 3 représente en perspective le dispositif selon ce même mode de réalisation, dans lequel on a installé une nouvelle pièce. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION La figure 1 représente en perspective un dispositif 10 de repérage d'une position sur une pièce 30 selon un mode de réalisation. Le dispositif 10 comprend un support 20 ayant une partie fixe 22 et une partie escamotable 24. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le support 20 et notamment sa partie fixe 22 ont une forme pleine et qui épouse partiellement la forme de la pièce 30. Dans d'autres modes de réalisation, le support 20 peut n'avoir que quelques points de contact avec la pièce 30. Par ailleurs, le dispositif 10 peut comprendre des moyens (non représentés) pour maintenir la pièce 30 en position dans le support 20. En d'autres termes, la pièce 30 peut être attachée au support 20, par exemple par une bride. Sur la figure 1, on a représenté dans le support 20 une pièce 30. La 30 pièce 30 est ici un élément profilé de turbomachine en matériau composite, dont on a retiré le renfort. Sur la figure 1, on ne voit de la pièce 30 que le corps principal 32. L'élément profilé formant la pièce 30 comprend une première extrémité 30a et une deuxième extrémité 30b. Pour une plus grande stabilité, l'élément profilé a été placé sur le support 20 au niveau de la première extrémité 30a, qui est sa partie la moins variable. La partie escamotable 24 du support est montée sur la partie fixe 22 du support par l'intermédiaire de plots 26 s'engageant dans des trous correspondants de la partie escamotable 24. En outre, la partie escamotable 24 du support comprend au moins un logement. La partie escamotable 24 du support comprend ici trois logements 28a, 28b, 28c. Chaque logement, dans ce mode de réalisation, est un trou traversant sensiblement cylindrique. Toutefois, d'autres formes peuvent être envisagées. Comme indiqué précédemment, le dispositif 10 comprend une douille 40 montée mobile par rapport au support 20. Dans le présent mode de réalisation, la douille 40 est montée mobile dans un logement du support 20, en l'occurrence le logement 28a de la partie escamotable 24. La douille 40 est une douille de section transversale externe adaptée à la section transversale du logement 28a dans lequel elle est située. La douille 40 a ici une section transversale externe sensiblement circulaire, de diamètre inférieur à celui de la section transversale du logement 28a. Ainsi, il existe un jeu radial entre la douille 40 et le logement 28a. La douille est ainsi transversalement (radialement) mobile dans le logement 28a. En référence aux figures 1 à 3, une utilisation possible du dispositif 10 va maintenant être présentée dans le cadre du remplacement du renfort d'un élément profilé de turbomachine. Cette description vise simplement à expliquer le fonctionnement du dispositif 10 et n'est pas limitative de l'usage que l'on peut faire d'un tel dispositif. Comme indiqué précédemment, la pièce 30 (ancienne pièce) est ici un élément profilé de turbomachine dans laquelle un renfort (première partie) est fixé au corps principal 32 (deuxième partie). Le renfort et le corps principal 32 ont un trou commun dans lequel peut être inséré un rivet ou une vis, par exemple, permettant de fixer le renfort sur le corps principal. Pour remplacer le renfort de la pièce 30, on commence par retirer le renfort. Il ne reste donc de la pièce 30 plus que le corps principal 32. On fournit le support 20 dont on a retiré la partie escamotable 24. On place la pièce 30 dans la partie fixe 22 du support puis on replace la partie escamotable 24. Si ce n'est déjà fait, on monte la douille 40 dans un logement 28a dont la position est proche du trou que l'on souhaite repérer. La douille 40 est montée mobile dans le logement 28a. En particulier, la douille 40 est laissée libre de mouvement au moins transversalement par rapport à son axe. La configuration obtenue est celle représentée sur la figure 1. On insère ensuite un organe de repérage dans la douille. Dans le présent mode de réalisation, comme illustré sur la figure 2, l'organe de repérage est formé d'un canon de repérage 46 et d'une pige 48. La pige 48 est insérée dans le trou central du canon de repérage 46. Pour faciliter le repérage du trou 32a, l'extrémité 48a de la pige est effilée. Dans le présent mode de réalisation, l'extrémité 48a de la pige est progressivement effilée. L'extrémité 48a de la pige comprend des tronçons coniques et/ou cylindriques de diamètres décroissant au fur et à mesure que l'on s'approche de la pointe de la pige. L'extrémité 48a de la pige constitue une saillie de l'organe de repérage 46, 48. L'extrémité 48a de la pige est apte à s'enfoncer dans le trou 32a recherché, ce en quoi l'organe de repérage comporte un relief complémentaire du trou 32a, qui constitue la position à repérer. Comme indiqué précédemment, la douille 40 peut être fixée sur le support 20 (ici sur la partie escamotable 24 du support) par des moyens de blocage. Les moyens de blocage sont ici des vis 42 montées chacune sur une rondelle 44. Dans d'autres modes de réalisation, les moyens de blocage pourraient prendre une autre forme, par exemple un ou plusieurs boulons, un serrage de type étau, ou autre. Lorsque les moyens de blocage 42 sont lâches, la douille 40 peut bouger dans le logement 28a. En particulier, il existe un jeu 41 entre la douille 40 et les vis 42 et un jeu 43 entre la douille 40 et le logement 28a. La douille 40 peut donc bouger au sein du logement, de sorte que la pige 48 parcoure une partie de la surface de la pièce 30 (ici réduite au corps principal 32). En particulier, la douille peut être mobile transversalement, c'est-à-dire, par rapport à la figure 2, dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la pige. Les mouvements transversaux de la pige 48 entraînent la douille 40. Lorsque la pige 48 détecte le trou 32a recherché et que l'extrémité 48a s'y enfonce, la douille 40 se situe à une position à repérer. Les moyens de blocage 42 sont alors mis en oeuvre pour fixer la douille 40 par rapport au support 20 et la maintenir en position. Ainsi, dans l'exemple de la figure 2, les vis 42 sont serrées pour bloquer la douille 40 en position par rapport à la partie escamotable 24 du support. Une fois la douille 40 maintenue en position par les moyens de blocage 42, on peut retirer l'organe de repérage comprenant le canon de repérage 46 et la pige 48. On peut ensuite retirer la pièce 30 du support 20, éventuellement en escamotant préalablement la partie escamotable 24. Ensuite, on fournit une nouvelle pièce 130 (représentée sur la figure 3) qu'on installe dans le support 20 à une position identique à celle de la pièce 30. En l'occurrence, la nouvelle pièce 130 comprend le corps principal 32 de l'ancienne pièce 30, auquel on a adjoint un nouveau renfort 134. Le nouveau renfort 134 ne comporte pas encore de trou à l'emplacement repéré par la douille 40. Le cas échéant, une fois la nouvelle pièce 130 installée dans le support 20, on replace la partie escamotable 24 du support. La configuration obtenue est représentée sur la figure 3. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 3, on a placé un canon d'usinage 146 dans la douille 40. Ce canon d'usinage 146 comporte un trou traversant destiné à guider un outil d'usinage, par exemple de perçage ou de fraisage. Le trou traversant est à une position du canon d'usinage 146 telle que lorsque le canon d'usinage 146 est inséré dans la douille 40, le trou traversant soit en regard de la position repérée par l'organe de repérage 46, 48. Ainsi, le canon d'usinage 146 est apte à guider un outil d'usinage pour qu'il usine la nouvelle pièce 130, et particulièrement le renfort 134, exactement en regard du trou 32a du corps principal 32. Le dispositif de repérage 10 peut varier par rapport au mode de réalisation représenté. Par exemple, l'organe de repérage peut être formé d'une seule pièce ou d'au moins trois pièces, plutôt que de comprendre un canon de repérage 46 et une pige 48 indépendants. Par ailleurs, la partie escamotable 24 peut avoir une géométrie adaptée à la pièce sur laquelle on souhaite réaliser le repérage et/ou l'usinage. Dans ce cas, pour une même partie fixe 22 de support, il peut exister plusieurs parties escamotables 24, chacune étant adaptée à une géométrie de pièce ou une famille de géométries de pièce. Ainsi, le support 20 peut s'adapter facilement à de nombreuses géométries de pièce. De manière encore plus flexible et adaptable, le support 20 peut comprendre une partie articulée par rapport à la partie fixe 22 du support, la douille 40 étant montée sur ladite partie articulée. L'articulation peut comprendre, par exemple, des bras de longueur variable, des liaisons rotules, etc. La douille est ainsi mobile par rapport au support. La partie articulée peut être escamotable ou reliée à une partie escamotable telle que la partie escamotable 24, ou encore reliée de manière permanente au support, par exemple reliée à la partie fixe 22. La partie articulée peut comprendre tout ou partie des moyens de blocage, ce qui permet de verrouiller la position courante du logement. Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, des modifications peuvent être apportées à ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de repérage d'une position sur une pièce (30), comprenant un support (20) configuré pour recevoir la pièce (30), une douille (40) montée mobile par rapport au support (20), un organe de repérage (46, 48) amovible configuré pour être inséré dans la douille (40) et des moyens de blocage (42) aptes à fixer la douille (40) par rapport au support (20) et la maintenir en position. 2. Dispositif de repérage selon la revendication 1, dans lequel le support (20) comprend au moins un logement (28a) et la douille (40) est montée mobile dans ledit logement (28a). 3. Dispositif de repérage selon la revendication 2, dans lequel le 15 logement (28a) est ménagé dans une partie escamotable (24) du support. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe de repérage (46, 48) présente un relief (48a) complémentaire d'un relief (32a) de la position à repérer. 20 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'organe de repérage (46, 48) comprend une sonde. 6. Procédé de repérage d'une position sur une pièce (30), comprenant 25 les étapes suivantes : - fournir une pièce (30) et un support (20) ; - installer la pièce (30) dans le support (20) ; - monter une douille (40) mobile par rapport au support (20) ;- insérer un organe de repérage (46, 48) dans la douille (40) et bouger la douille (40) jusqu'à ce que la position de l'organe de repérage coïncide avec la position à repérer ; - fixer la douille (40) par rapport au support (20) grâce à des moyens de blocage (42), dans la position déterminée à l'étape précédente. 7. Procédé de fabrication d'une pièce trouée, comprenant les étapes suivantes : - fournir une ancienne pièce (30) comprenant un trou (32a) ; - repérer la position du trou de l'ancienne pièce par le procédé de repérage selon la revendication 6 ; - retirer l'ancienne pièce (30) du support (20) ; - fournir une nouvelle pièce (130), similaire à l'ancienne pièce (30) ; - installer la nouvelle pièce (130) dans le support (20) ; 15 - ménager un trou dans la nouvelle pièce (130) à la position repérée à l'étape de repérage. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, dans lequel l'ancienne pièce (30) comprend une première partie et une deuxième 20 partie (32), le trou (32a) de l'ancienne pièce étant un trou commun aux première et deuxième parties, et dans lequel la nouvelle pièce (130) comprend la deuxième partie (32) de l'ancienne pièce et une nouvelle première partie (134) similaire à la première partie de l'ancienne pièce. 25 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, dans lequel avant l'étape de repérage sur l'ancienne pièce (30), la première partie de l'ancienne pièce (30) est retirée et à l'étape de repérage sur l'ancienne pièce (30), on effectue le repérage du trou (32a) de la deuxième partie (32). 30 302 12 40 10. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel avant le retrait de l'ancienne pièce (30), une partie escamotable (24) du support est escamotée et cette partie escamotable (24) est remise en place après l'installation de la nouvelle pièce (130). 5