Brevet FR3033635A1 — publié le 20160916

Canne de machine de mesure tridimensionnelle en particulier de dimensions d'une cavité interne d'un rotor de turbomachine DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une canne de machine de mesure tridimensionnelle, en particulier de dimensions d'une cavité interne d'un rotor, tel qu'un tambour, de turbomachine. ETAT DE L'ART Un tambour de turbomachine comprend plusieurs disques coaxiaux reliés les uns aux autres et délimitant entre eux des cavités annulaires internes. Ces cavités annulaires sont difficilement accessibles par une personne. Il n'est donc pas possible de vérifier les dimensions internes d'une cavité de ce type au moyen d'un outil classique de mesure qui serait manipulé directement par une personne. Il est connu de mesurer les dimensions internes d'une cavité interne d'un tel tambour au moyen d'une machine de mesure tridimensionnelle, appelée couramment MMT. De façon connue, une MMT comprend un bras robotisé qui porte une canne de support d'un palpeur. La canne est conformée pour pouvoir loger et manipuler le palpeur dans la cavité interne, ce palpeur étant destiné à être mis au contact d'une surface interne de la cavité, en plusieurs points, afin que des moyens de calcul de la machine puissent déterminer les dimensions de la cavité en fonction des coordonnées tridimensionnelles de ces points. Dans la technique actuelle, la canne utilisée pour mesurer les dimensions d'une cavité interne d'un rotor de turbomachine a une forme sensiblement en L et comprend deux barres longitudinales sensiblement perpendiculaires. La canne comprend une première barre longitudinale sensiblement verticale en utilisation dont une première extrémité (supérieure) est configurée pour être reliée au bras robotisé et dont l'extrémité opposée (inférieure) est coudée et reliée à une extrémité d'une seconde barre 3033635 2 longitudinale sensiblement horizontale en utilisation et qui porte à son extrémité opposée le palpeur. Le palpeur comprend en général un stylet flexible portant à son extrémité libre une bille formant une tête de mesure. Lorsque le palpeur vient au contact d'une surface, par l'intermédiaire de la 5 bille, le stylet fléchit et ce fléchissement est détecté par la machine. Une des dimensions à mesurer est le diamètre interne de chaque cavité du rotor. Pour réaliser cette mesure, on pose le tambour sur un plateau de sorte que l'axe de révolution du tambour soit vertical puis on insère la canne dans le tambour de façon à ce que la barre verticale de la 10 canne s'étende le long de l'axe du tambour et que sa barre horizontale s'étende à l'intérieur d'une cavité à mesurer du tambour. Le diamètre interne d'une cavité peut être différent de celui d'une autre cavité et peut en outre varier le long de l'axe de révolution du tambour. Il n'est pas possible de mesurer tous les diamètre internes d'un 15 tambour avec une unique canne car la barre horizontale a une longueur fixe prédéterminée. Ainsi, si la barre horizontale a une longueur adaptée pour mesurer un diamètre compris entre D et D', elle ne pourra pas être utilisée pour mesurer un diamètre inférieur à D ou supérieur à D' et il sera alors nécessaire d'utiliser une autre canne plus courte ou plus longue pour 20 réaliser la mesure. On constate donc que certains rotors ou certaines cavités d'un rotor nécessitent l'utilisation de deux cannes pour être mesuré(e)s. L'utilisation de deux cannes présente des inconvénients. Le risque de contact entre la canne et le rotor est accru puisqu'il faut manipuler deux cannes au lieu 25 d'une. Par ailleurs, la mesure des dimensions est longue puisqu'elle nécessite un temps de remplacement de la canne. La présente invention propose une solution simple, efficace et économique à au moins une partie des inconvénients ci-dessus. EXPOSE DE L'INVENTION 30 L'invention propose à cet effet une canne de machine de mesure tridimensionnelle, comprenant une première barre longitudinale dont une 3033635 3 première extrémité longitudinale est configurée pour être reliée à un bras robotisé de ladite machine et dont une seconde extrémité longitudinale est reliée à une première extrémité longitudinale d'une seconde barre longitudinale, sensiblement perpendiculaire à ladite première barre, et dont 5 une seconde extrémité longitudinale est configurée pour être reliée à au moins un palpeur, caractérisée en ce que ladite seconde barre comprend deux organes de forme allongée et articulés l'un vis-à-vis de l'autre autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de ladite première barre. 10 L'invention permet ainsi de remplacer les deux cannes de la technique antérieure par une unique canne dont la longueur de la seconde barre ou barre horizontale peut être choisie dans une plage de valeurs comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale. En effet, grâce à l'articulation des deux organes de la seconde barre, la longueur de cette 15 dernière peut être modifiée et optimisée pour la mesure d'une dimension déterminée, telle qu'un diamètre. La canne selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : 20 - un premier desdits organes a une extrémité longitudinale reliée à ladite seconde extrémité de la première barre, et une extrémité longitudinale opposée articulée sur une extrémité longitudinale d'un second desdits organes dont l'extrémité opposée définit ladite seconde extrémité longitudinale de la seconde barre, 25 - lesdits premier et second organes sont mobiles depuis une première position dans laquelle le second organe est déployé et s'étend dans le prolongement du premier organe, et une seconde position dans laquelle le second organe est rabattue et s'étend le long d'au moins une partie du premier organe, 30 - lesdits organes ont des longueurs différentes, 3033635 4 - ledit premier organe a une longueur inférieure à celle dudit second organe, - la canne comprend des moyens de blocage en rotation desdits organes, l'un vis-à-vis de l'autre. 5 La présente invention concerne également une machine de mesure tridimensionnelle, en particulier de dimensions d'une cavité interne d'un rotor de turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend une canne telle que décrite ci-dessus. La présente invention concerne encore une utilisation d'une canne 10 telle que décrite ci-dessus pour une mesure tridimensionnelle de dimensions d'une cavité interne d'un rotor de turbomachine. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la 15 description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale d'un tambour de turbomachine, et illustre un procédé de mesure de dimensions d'une cavité interne du tambour au moyen d'une canne de MMT, 20 - la figure 2 est une vue très schématique de côté d'une canne selon l'invention, - les figures 3a, 3b et 3c sont des vues schématiques de dessus de la canne de la figure 2, et illustrent plusieurs positions différentes des organes de sa seconde barre ou barre verticale. 25 DESCRIPTION DETAILLEE La figure 1 représente une canne pour une machine de mesure tridimensionnelle ou MMT, cette canne étant par exemple utilisée pour mesurer les dimensions internes d'une cavité d'un rotor de turbomachine, tel qu'un tambour 10 comme cela est visible en figure 1. 30 Le tambour 10 comprend plusieurs disques 12 coaxiaux et disposés les uns derrière les autres. Deux disques 12 adjacents sont reliés entre eux 3033635 5 par une paroi 14 sensiblement cylindrique ou tronconique, qui définit une cavité annulaire 16 autour de l'axe longitudinal A du tambour 10. Cette cavité 16 est délimitée latéralement par des faces annulaires latérales en regard des disques 12. 5 Les disques 12 ont en section une forme en poireau et définissent intérieurement un alésage cylindrique 18 s'étendant le long de l'axe A. Les cavités internes 16 du tambour 10 débouchent intérieurement dans cet alésage 18, comme cela est visible dans le dessin. Pour mesurer le diamètre interne D d'une cavité 16, on utilise une 10 canne 20 de forme générale en L. La canne 20 comprend une première barre longitudinale ou barre verticale 22 et une seconde barre longitudinale ou barre horizontale 24. La barre verticale 22 a une extrémité supérieure configurée pour être reliée à un bras robotisé (non représenté) de la machine, et une extrémité 15 inférieure reliée à une extrémité de la barre horizontale 24. L'autre extrémité de la barre horizontale 24 est configurée pour être reliée à un palpeur 26. La canne 20 est insérée dans l'alésage 18 du tambour 10 de façon à ce que l'axe longitudinal B de sa barre verticale 22 soit sensiblement aligné 20 sur l'axe A, et que sa barre horizontale 24 s'étende dans une cavité 16 à mesurer. Une partie de la barre 22 s'étend alors dans l'alésage 18, et la barre 24 s'étend dans l'alésage 18 et la cavité 16 à mesurer. Dans la technique actuelle, l'extrémité inférieure de la barre verticale 22 est coudée et la barre horizontale 24 a une longueur fixe. L'extrémité de 25 la barre 24, opposée à la barre verticale 22, est ainsi située à une distance d de l'axe B, qui est fixe. Le palpeur 26 est monté sur cette extrémité de la barre 24 et sa longueur permet d'atteindre un diamètre D à mesurer. Comme on le voit dans le dessin, du fait de la forme sensiblement tronconique de la paroi 14, le diamètre D d'une cavité 16 peut varier le long 30 de l'axe A. De plus, le diamètre interne d'une cavité 16 du tambour 10 peut être très différent de celui d'une autre de ses cavités. C'est pourquoi, dans 3033635 6 la technique actuelle, on a besoin de deux cannes indépendantes, qui ont des barres 24 de longueurs différentes, pour pouvoir mesurer les différents diamètres internes d'un tambour. La présente invention permet de résoudre ce problème grâce à une 5 canne 20 dont la barre verticale 24 comprend deux organes 28, 30 de forme allongée et articulés l'un vis-à-vis de l'autre autour d'un axe C sensiblement parallèle à l'axe B. La figure 2 montre un exemple très schématique de réalisation de la canne 20 selon l'invention. 10 Un premier 28 des organes a une extrémité longitudinale reliée à l'extrémité inférieure de la barre 22 et une extrémité longitudinale opposée articulée sur une extrémité longitudinale d'un second 30 des organes dont l'extrémité opposée est reliée au palpeur 26. Comme on le voit dans les figures 3a à 3c, les organes 28, 30 sont 15 mobiles depuis une première position (figures 2 et 3a) dans laquelle le second organe 30 est déployé et s'étend dans le prolongement du premier organe 28, et une seconde position (figure 3b) dans laquelle le second organe 30 est rabattue et s'étend le long du premier organe 28. Dans la position des figures 2 et 3a, la barre horizontale 24 a une 20 longueur maximale notée H1, qui inclut ou non la longueur du palpeur 26. Dans la position de la figure 3b, la barre 24 a une longueur minimale notée H2, qui, également, inclut ou non la longueur du palpeur 26. La barre 24 peut avoir n'importe quelle longueur entre les valeurs minimale H2 et maximale H1 précitées. Pour cela, il suffit de déplacer en 25 rotation le second organe 30 autour de l'axe C vis-à-vis du premier organe 28, depuis la position représentée aux figures 2 et 3a ou depuis celle représentée à la figure 3b, sur un angle inférieur à 180°. La figure 3c représente une position intermédiaire de ce type dans laquelle les organes 28, 30 forment un angle de 90° environ entre eux de façon à ce que la 30 barre 24 ait une longueur H3 comprise entre les valeurs H1 et H2. 3033635 7 La figure 3c permet de noter que la longueur H3 de la barre 24 est en fait la distance entre l'axe B et l'extrémité libre de l'organe 30 ou du palpeur 26. Même si, dans cette position, la barre 24 est relativement encombrante du fait de l'angle formé par les organes 28, 30, elle ne gêne 5 pas la mesure des dimensions car cette barre 24 est destinée à s'étendre dans un plan perpendiculaire à l'axe A du tambour et passant dans la cavité 16 à mesurer. Dans l'exemple représenté, les organes 28, 30 ont des longueurs différentes, l'organe 28 ayant une longueur inférieure à celle de l'organe 30. 10 La canne 20 comprend de préférence des moyens (non représentés) de blocage en rotation desdits organes 28, 30, l'un vis-à-vis de l'autre. Ainsi, lorsqu'un opérateur souhaite effectuer une mesure d'un diamètre dans une cavité, il peut déterminer à l'avance quelle longueur de barre 24 est nécessaire pour réaliser cette mesure et positionner angulairement les 15 organes 28, 30, l'un par rapport à l'autre, autour de l'axe C, en conséquence, puis les bloquer dans cette position pour éviter que la longueur de la barre 24 ne varie en cours de mesure. Les barres 22, 24, et donc les organes 28, 30, peuvent être réalisées en carbone pour réduire la masse de la canne 20. 20 REVENDICATIONS1. Canne (20) de machine de mesure tridimensionnelle, comprenant une première barre longitudinale (22) dont une première extrémité longitudinale est configurée pour être reliée à un bras robotisé de ladite machine et dont une seconde extrémité longitudinale est reliée à une première extrémité longitudinale d'une seconde barre longitudinale (24), sensiblement perpendiculaire à ladite première barre, et dont une seconde extrémité longitudinale est configurée pour être reliée à au moins un palpeur (26), caractérisée en ce que ladite seconde barre comprend deux organes (28, 30) de forme allongée et articulés l'un vis-à-vis de l'autre autour d'un axe (C) sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (B) de ladite première barre. 2. Canne (20) selon la revendication 1, dans laquelle un premier (28) desdits organes a une extrémité longitudinale reliée à ladite seconde extrémité de la première barre (22), et une extrémité longitudinale opposée articulée sur une extrémité longitudinale d'un second (30) desdits organes dont l'extrémité opposée définit ladite seconde extrémité longitudinale de la seconde barre (24). 3. Canne (20) selon la revendication 2, dans laquelle lesdits premier et second organes (28, 30) sont mobiles depuis une première position dans laquelle le second organe est déployé et s'étend dans le prolongement du premier organe, et une seconde position dans laquelle le second organe est rabattue et s'étend le long d'au moins une partie du premier organe. 4. Canne (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle lesdits organes (28, 30) ont des longueurs différentes. 5. Canne (20) selon la revendication 4, en dépendance de la revendication 2 ou 3, dans laquelle ledit premier organe (28) a une longueur inférieure à celle dudit second organe (30). 3033635 9 6. Canne (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle elle comprend des moyens (44) de blocage en rotation desdits organes (28, 30), l'un vis-à-vis de l'autre. 7. Machine de mesure tridimensionnelle, en particulier de dimensions 5 d'une cavité interne (16) d'un rotor de turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend une canne (20) selon l'une des revendications précédentes. 8. Utilisation d'une canne (20) selon l'une des revendications 1 à 6 pour une mesure tridimensionnelle de dimensions d'une cavité interne (16) 10 d'un rotor de turbomachine.