Brevet FR3063445A1 — publié le 20180907

DISPOSITIF DE CONTROLE DIMENSIONNEL DE STRATES D'UN MODELE POUR PROCEDE DE MOULAGE A MODELE PERDU [0001] La présente invention porte sur un dispositif de contrôle dimensionnel de strates d'un modèle pour procédé de moulage à modèle perdu. [0002] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le contrôle des strates destinées à réaliser des modèles en polystyrène de pièces complexes d'un moteur à combustion interne, tels que la culasse ou le carter-cylindres. [0003] La technologie du procédé de moulage par modèle perdu utilise un intermédiaire appelé modèle pour l'obtention de pièces de fonderie. Le modèle, par exemple en polystyrène, est détruit lors de la mise en oeuvre d'un tel procédé, c'est-à-dire que l'on "perd" le modèle pour obtenir la pièce de fonderie désirée. Lors de ce procédé, la géométrie de la pièce de fonderie désirée correspond à la géométrie du modèle perdu. Le modèle perdu peut être constitué par un assemblage de strates. Ainsi, dans le domaine de l'automobile, les modèles perdus de culasses d'un moteur à combustion interne peuvent être formés par l'assemblage de quatre ou cinq strates. Ces strates en polystyrène sont obtenues par moulage dans des empreintes en aluminium d'une matière injectée sous forme de billes. [0004] Dans les procédés existants, afin de contrôler les dimensions de la strate après moulage, cette dernière est mise en appui par une de ses faces contre une contreforme constituée par un conformateur réalisé de façon monobloc avec un support associé. Un robot muni d'un palpeur à billes vient ensuite relever les positions de différents points de la face supérieure de la strate qui sont comparées avec des valeurs de positions attendues du modèle théorique pour en déduire un écart de forme de la strate. [0005] Un système d'aspiration en communication avec une pluralité de trous d'aspiration ménagés dans le conformateur permet d'assurer un maintien de la strate sur le conformateur. Une vanne de mise à l'atmosphère permet de réinjecter de l'air dans le système d'aspiration pour libérer la strate une fois effectué le contrôle de géométrie. [0006] Toutefois, un tel système nécessite de remplacer l'ensemble du dispositif supportconformateur et donc de réaliser un nouveau branchement du système d'aspiration avant d'effectuer le contrôle de chaque nouvelle face de strate. Pour un modèle de culasse 3063445 2 comprenant cinq strates, il faut donc manipuler et brancher à la source d'aspiration dix conformateurs différents (un pour chaque face de strate), ce qui est fastidieux et long à réaliser pour l'opérateur. En outre, ces dispositifs, qui sont lourds et encombrants, rendent difficile le stockage des outillages. 5 [0007] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un dispositif de contrôle dimensionnel de strates d'un modèle destiné à être utilisé dans un procédé de moulage par modèle perdu, comportant un support et un conformateur disposé sur le support, le conformateur comportant un réseau de trous d'aspiration, caractérisé en ce que le conformateur constitue une pièce interchangeable distincte par 10 rapport au support, et en ce que le support comporte: - un premier circuit d'aspiration apte à assurer un maintien du conformateur sur le support, et - un deuxième circuit d'aspiration en communication avec le réseau de trous d'aspiration du conformateur pour assurer un maintien de la strate contre le conformateur. 15 [0008] L'invention permet ainsi d'obtenir un dispositif démontable permettant de changer de conformateurs sans avoir à changer de support. Cela facilite la mise en place des outillages par l'allègement des parties à manipuler. L'invention permet également un gain sur le stockage des outillages du fait de la réduction de l'encombrement de l'ensemble. En outre, l'invention permet un gain en termes de coût en disposant d'un support commun 20 recevant les différents conformateurs. [0009] Selon une réalisation, le premier circuit d'aspiration et le deuxième circuit d'aspiration sont issus d'un conduit d'aspiration principal commun aux deux circuits d'aspiration et muni d'un dispositif de raccordement à un système d'aspiration. [0010] Selon une réalisation, le premier circuit d'aspiration et le deuxième circuit 25 d'aspiration sont aptes à être actionnés indépendamment l'un de l'autre par une vanne correspondante. [0011] Selon une réalisation, le premier circuit d'aspiration débouche, par au moins une ouverture, dans une première zone de mise sous vide du support située en regard d'une gorge correspondante ménagée dans le conformateur. 3063445 3 [0012] Selon une réalisation, le deuxième circuit d'aspiration débouche, par au moins une ouverture, dans une deuxième zone de mise sous vide du support destinée à être en communication avec le réseau de trous d'aspiration du conformateur. [0013] Selon une réalisation, la première zone de mise sous vide est une zone 5 périphérique du support entourant la deuxième zone de mise sous vide. [0014] Selon une réalisation, le premier circuit d'aspiration et le deuxième circuit d'aspiration sont isolés l'un par rapport à l'autre au moyen de deux joints. [0015] Selon une réalisation, les joints sont de type torique. [0016] Selon une réalisation, le support comporte en outre une vanne de mise à 10 l'atmosphère pour libérer le conformateur. [0017] Selon une réalisation, le dispositif comporte un système d'indexage pour indexer en position le conformateur par rapport au support. [0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif 15 mais nullement limitatif de l'invention. [0019] La figure 1 est une vue en perspective du dispositif de contrôle selon l'invention comportant un support commun apte à être utilisé avec une pluralité de conformateurs interchangeables; [0020] La figure 2 est une vue en perspective du dispositif de contrôle selon l'invention 20 muni d'un conformateur en position d'utilisation sur le support commun; [0021] La figure 3 est une vue en perspective du dispositif de contrôle selon l'invention sur lequel est mis en place une strate à contrôler; [0022] La figure 4 est une vue en perspective du support du dispositif de contrôle selon l'invention montrant par transparence les deux circuits d'aspiration utilisés respectivement 25 pour le maintien du conformateur et le maintien de la strate; [0023] La figure 5 est une vue de dessous du support du dispositif de contrôle selon la présente invention montrant les deux circuits d'aspiration du support; 3063445 4 [0024] La figure 6 est une vue en perspective du dispositif de contrôle selon l'invention illustrant un système d'indexage du conformateur par rapport au support. [0025] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. 5 [0026] Par ailleurs, les termes relatifs du type "inférieur" ou "supérieur" sont entendus par référence à un dispositif de contrôle en condition d'utilisation sur une surface horizontale. [0027] Les figures 1, 2 et 3 montrent un dispositif de contrôle dimensionnel 10 de strates 12 d'un modèle destiné à être utilisé dans un procédé de moulage par modèle perdu. Ce 10 dispositif 10 comporte un support 14 et un conformateur 16 destiné à être disposé sur le support 14. Le conformateur 16 constitue une pièce interchangeable distincte par rapport au support 14. Cela permet d'utiliser successivement différents conformateurs 16 sur un même support commun 14 pour effectuer le contrôle dimensionnel des faces de plusieurs strates 12 formant un modèle de culasse. Ainsi, il sera par exemple possible d'utiliser dix 15 conformateurs 16 avec le même support 14 pour contrôler les dimensions d'un modèle à cinq strates 12. [0028] Comme cela est visible sur les figures 4, 5, et 6, un premier circuit d'aspiration Cl débouche par une ouverture 28, dans une première zone de mise sous vide Z1 du support 14 située en regard d'une gorge 19 correspondante ménagée dans le conformateur 16. 20 Cette gorge 19 est réalisée en périphérie externe de la face inférieure du conformateur 16 tournée vers le support 14. Ce premier circuit d'aspiration Cl permet ainsi, en mettant sous vide la chambre délimitée par la gorge 19 du conformateur 16 et la première zone de mise sous vide Z1 s'étendant entre les deux joints 33, 34 et venant fermer le côté ouvert de la gorge 19, d'assurer un maintien du conformateur 16 sur le support 14. 25 [0029] Un deuxième circuit d'aspiration C2 débouche par une ouverture 30 dans une deuxième zone de mise sous vide Z2 du support 14 destinée à être en communication avec un réseau de trous d'aspiration 18 ménagés dans le conformateur 16, pour maintenir en position la strate 12 lors du contrôle, tel que montré sur les figures 2 et 6. [0030] Le premier circuit d'aspiration Cl et le deuxième circuit d'aspiration C2 sont issus 30 d'un conduit d'aspiration principal 20 commun aux deux circuits d'aspiration C1, C2. Ce 3063445 5 conduit d'aspiration 20 est muni d'un dispositif de raccordement 22 à un système d'aspiration, par exemple une pompe à vide. [0031] Avantageusement, le premier circuit d'aspiration Cl et le deuxième circuit d'aspiration C2 sont aptes à être actionnés indépendamment l'un de l'autre par une vanne 5 correspondante 24, 25. Ainsi, le premier circuit d'aspiration Cl est actionné par une première vanne 24 et le deuxième circuit d'aspiration C2 est actionné par une deuxième vanne 25. Un tube médian 26, visible notamment sur les figures 4 et 5, assure la liaison du conduit d'aspiration principal 20 avec la première vanne 24 du premier circuit d'aspiration Cl et la deuxième vanne 25 du deuxième circuit d'aspiration C2. 10 [0032] Comme cela est représenté sur les figures 4 et 6, le premier circuit d'aspiration Cl et le deuxième circuit d'aspiration C2 sont isolés l'un par rapport à l'autre au moyen de deux joints 33, 34, par exemple de type torique. Un premier joint 33 isole la première zone de mise sous vide Z1 par rapport à la deuxième zone de mise sous vide Z2, et un deuxième joint 34 isole la première zone de mise sous vide Z1 par rapport à 15 l'environnement extérieur. Ainsi, la première zone de mise sous vide Z1 s'étend entre le premier joint 33 et le deuxième joint 34. La première zone de mise sous vide Z1 forme ainsi une zone périphérique de la face supérieure du support 14 entourant la deuxième zone de mise sous vide Z2 en communication avec le réseau de trous 18. En variante, la configuration pourrait toutefois être inversée, c'est-à-dire que la deuxième zone de mise 20 sous vide Z2 pourrait constituer une zone de mise sous vide périphérique entourant la première zone de mise sous vide Zl. [0033] Une vanne de mise à l'atmosphère 36 permet de réinjecter de l'air dans le système d'aspiration pour aider à la libération du conformateur 16 par rapport au support 14. 25 [0034] Comme cela est représenté sur la figure 6, on pourra prévoir un système d'indexage 38 pour indexer en position le conformateur 16 par rapport au support 14. Ce système d'indexage 38 pourra comporter des goujons 40 issus de la face supérieure du support 14 destinés à s'insérer dans des ouvertures 42 correspondantes ménagées dans le conformateur 16. On s'assure ainsi d'un positionnement correct du conformateur 16 sur 30 le support 14. Les goujons 40 pourront par exemple être au nombre de trois. Bien entendu, la structure pourra être inversée, c'est-à-dire que les goujons 40 pourront appartenir au conformateur 16 et les ouvertures 42 pourront être ménagées dans le support 14. 3063445 6 [0035] On décrit ci-après le procédé de fonctionnement du dispositif de contrôle 10 selon la présente invention. Le support 14 est tout d'abord raccordé à une pompe à vide par le biais du conduit d'aspiration principal 20. Puis le conformateur 16 est mis en place sur le support 14 en faisant coopérer les goujons 40 du support 14 avec les ouvertures 42 5 correspondantes du conformateur 16. [0036] La première vanne 24 du premier circuit d'aspiration Cl est tournée en position ouverte pour maintenir en position le conformateur 16 sur le support 14. [0037] La strate 12 est ensuite déposée sur le conformateur 16 et la deuxième vanne 25 du deuxième circuit d'aspiration C2 est ouverte générant ainsi une aspiration via le réseau 10 de trous 18 pour maintenir la strate 12 contre la face supérieure du conformateur 16. [0038] Suite au lancement du programme de contrôle dimensionnel de la strate 12, un robot muni d'un palpeur à billes 44 (cf. figure 3) vient relever les positions de différents points de la face supérieure de la strate 12 qui sont comparées avec des valeurs de positions attendues du modèle théorique pour en déduire un écart de forme de la strate 15 12. [0039] A la fin du programme de contrôle, la deuxième vanne 25 est fermée pour couper l'aspiration dans le deuxième circuit d'aspiration C2 et libérer la strate 12. Du fait de l'indépendance du premier circuit d'aspiration Cl et du deuxième circuit d'aspiration C2, le conformateur 16 reste bloqué sur le support 14. Puis, la première vanne 24 est fermée 20 pour libérer le conformateur 16 du support 14. On pourra ouvrir la vanne de mise à l'atmosphère 36 afin de faciliter l'opération. [0040] Le contrôle des strates 12 suivantes est effectué selon le même procédé en sélectionnant le conformateur 16 adapté à la géométrie de la face de la strate 12 correspondante à contrôler. 25 [0041] Bien entendu, il sera possible de prévoir plus d'une ouverture 28 et plus d'une ouverture 30 pour la mise sous vide respectivement des zones Z1 et Z2. Cela dépend des besoins de l'application. REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle dimensionnel (10) de strates (12) d'un modèle destiné à être utilisé dans un procédé de moulage par modèle perdu, comportant un support (14) et un conformateur (16) disposé sur ledit support (14), ledit conformateur (16) comportant un réseau de trous d'aspiration (18), caractérisé en ce que ledit conformateur (16) constitue une pièce interchangeable distincte par rapport audit support (14), et en ce que ledit support (14) comporte: - un premier circuit d'aspiration (C1) apte à assurer un maintien dudit conformateur (16) sur ledit support (14), et - un deuxième circuit d'aspiration (C2) en communication avec ledit réseau de trous d'aspiration (18) dudit conformateur (16) pour assurer un maintien de ladite strate (12) contre ledit conformateur (16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier circuit d'aspiration (C1) et ledit deuxième circuit d'aspiration (C2) sont issus d'un conduit d'aspiration principal (20) commun aux deux circuits d'aspiration (C1, C2) et muni d'un dispositif de raccordement (22) à un système d'aspiration. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit premier circuit d'aspiration (C1) et ledit deuxième circuit d'aspiration (C2) sont aptes à être actionnés indépendamment l'un de l'autre par une vanne correspondante (24, 25). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit premier circuit d'aspiration (C1) débouche, par au moins une ouverture (28), dans une première zone de mise sous vide (Z1) dudit support (14) située en regard d'une gorge (19) correspondante ménagée dans ledit conformateur (16). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit deuxième circuit d'aspiration (C2) débouche, par au moins une ouverture (30), dans une deuxième zone de mise sous vide (Z2) dudit support (14) destinée à être en communication avec ledit réseau de trous d'aspiration (18) dudit conformateur (16). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite première zone de mise sous vide (Z1) est une zone périphérique dudit support (14) entourant ladite deuxième zone de mise sous vide (Z2). 3063445 8 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit premier circuit d'aspiration (C1) et ledit deuxième circuit d'aspiration (C2) sont isolés l'un par rapport à l'autre au moyen de deux joints (33, 34). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits joints (33, 34) sont 5 de type torique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit support (14) comporte en outre une vanne de mise à l'atmosphère (36) pour libérer ledit conformateur (16). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il 10 comporte un système d'indexage (38) pour indexer en position ledit conformateur (16) par rapport audit support (14).