Brevet FR3078908A1 — publié le 20190920

La présente invention concerne un procédé de mesure de la longueur d'un alésage, et une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait que dans certains secteurs d'activité, notamment dans le domaine aéronautique, et plus particulièrement pour la réalisation d'une nacelle entourant un turboréacteur, il est parfois nécessaire d'assembler des pièces ayant des épaisseurs variées avec des moyens d'assemblage affleurant la surface des pièces après montage. A cette fin, il est habituel de réaliser dans les pièces des alésages dans lesquels les moyen d'assemblage sont introduits manuellement ou au moyen d'un système robotisé. Dans un cas comme dans l'autre il est necessaire de déterminer la longueur des alésages avec une très grande précision. Dans les systèmes exixtants les alésages sont réalisés puis leur longueur est mesurée par un appareil de mesure externe. Ceci implique des manipulation répétées pour amener successivement la machine de perçage et l'appareil de mesure en regard de la pièce à percer. Un but de l'invention est de proposer un procédé minimisant le temps nécessaire pour réaliser un alésage et en mesurer la longueur. En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un procédé de mesure de la longueur d'au moins un alésage réalisé par un perçage dans une pièce avec au moins un foret monté sur une broche associée à un organe de mise en rotation et à un organe d'avance dudit au moins un foret, selon lequel pendant le perçage de l'alésage, on mesure de façon itérative, au moins un des paramètres choisi dans le groupe de cinq paramètres comprenant : une avance de la broche, un couple exercé sur la broche, un effort axial exercé sur la broche, une puissance consommée par l'organe de mise en rotation dudit au moins un foret, et un effort appliqué sur au moins un axe d'un système robotisé, on compare des valeurs de chaque paramètre relevées à un instant avec des valeurs de référence, et on en déduit la longueur de l'alésage. On notera que les paramètres utilisés pour la mesure de la longueur de l'alésage sont tous mesurables pendant le perçage. La mesure des paramètres est donc effectuée en temps masqué. Avec le procédé selon l'invention on économise donc non seulement le temps habituellement nécessaire pour effectuer la mesure de la longueur de l'alésage mais également l'espace habituellement occupé par les instruments de mesure externes. Selon une version avantageuse de l'invention, un instant retenu pour la comparaison avec les valeurs de référence correspond à l'entrée dudit au moins un 2 foret dans la matière. Et de préférence dans le cas d'un alésage débouchant, un instant retenu pour la comparaison avec les valeurs de référence correspond à la sortie de la matière dudit au moins un foret. Ces instants correspondent à une forte variation de la valeur des paramètres et permettent donc une mesure très précise. 5 Selon un autre aspect avantageux de l'invention, pour la détermination des valeurs de référence, on mesure chaque paramètre à différents instants, on mesure de façon effective la longueur de l'alésage aux mêmes instants, et on établit une table de correspondance entre les valeurs des paramètres et la longueur de l'alésage. On notera qu'au sens de la présente invention un instant peut être défini par 10 un temps mais il peut également être défini par une autre variable, par exemple l'avance du foret, c'est-à-dire sa distance par rapport à un repère sur le bâti supportant l'équipement de perçage. Un même phénomène peut donc être considéré comme un paramètre ou comme une variable permettant de définir la valeur d'un autre paramètre. Par exemple, l'avance du foret peut être prise comme un paramètre 15 dont la valeur varie en fonction du temps, mais l'avance peut également être considérée comme la variable qui permet de définir l'instant auquel le couple exercé sur la broche a une valeur donnée. Selon encore un autre aspect de l'invention, on effectue à chaque instant la mesure d'au moins deux paramètres et on effectue une moyenne des estimations de 20 longueur déduites des valeurs des paramètres. On améliore ainsi la précision de la mesure. De préférence on effectue la mesure des cinq paramètres et on effectue une moyenne des estimations de longueur déduites des valeurs des paramètres. Ainsi, on améliore encore la précision de la mesure. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention qui peuvent être prises 25 seules ou en combinaison : la moyenne est effectuée en affectant une pondération à au moins un paramètre ; la pondération est fonction d'une orientation dudit au moins un foret par rapport à la pièce ;pour au moins un paramètre on détermine au moins une valeur de seuil de ce paramètre pour un instant donné et on déclenche une alarme lorsque la valeur effective dudit au moins un paramètre à l'instant donné est 30 différente de la valeur de seuil d'une quantité prédéterminée. L'invention concerne également une machine pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. A cet effet, la machine comporte au moins une broche équipée d'un foret, un organe de mise en rotation et un organe d'avance dudit au moins un foret, des capteurs adaptés pour mesurer au moins un des paramètres 35 précités, des moyens de sauvegarde des valeurs de référence, des moyens de 3 comparaison des valeurs des paramètres avec les valeurs de référence, et des moyens de calcul de la longueur dudit au moins un alésage. De préférence la machine comporte un organe de détermination d'une orientation dudit au moins un foret par rapport à la pièce, relié aux moyens de calcul 5 de la longueur dudit au moins un alésage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre préféré non limitatif de l'invention,en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation par blocs du procédé selon l'invention, et 10 - la figure 2 est une représentation par blocs analogue à celle de la figure 1, d'une variante de mise en oeuvre de l'invention. En référence à la figure 1, la machine illustrée est configurée pour réaliser de façon connue en soi un alésage 11 traversant dans une pièce 1 au moyen d'un foret 2 porté par une broche 3. La broche 3 est associée à un organe d'avance 4, et à un 15 organe de mise en rotation 10. La broche 3, l'organe de mise en rotation 10 et l'organe d'avance 4 qui lui sont associés sont portés par un système robotisé 9. Selon l'invention, la machine est configurée pour assurer simultanément un perçage, et une mesure de la longueur de l'alésage obtenu. A cet effet, la broche 3 est reliée à un dispositif de mesure 5 qui, pendant le 20 perçage, assure à différents instants, au moyen de capteurs intégrés aux organes concernés, une mesure d'un groupe de cinq paramètres comprenant : une avance de la broche, un couple exercé sur la broche, un effort axial exercé sur la broche, une puissance consommée par l'organe de mise en rotation du foret, et un effort appliqué sur au moins un axe du système robotisé 9 symbolisé par un repère tri-dimensonnel 25 sur la figure 1. Les valeurs mesurées des paramètres sont transmises à un dispositif de traitement de signal 6 dans lequel sont mémorisées des valeurs de référence des mêmes paramètres, qui été obtenues lors du perçage d'une éprouvette de référence de même forme que la pièce à percer. Les valeurs de référence des paramètres sont 30 associées à des longueurs de référence des alésages qui ont été réalisés dans l'éprouvette de référence. Ces longueurs de référence ont été mesurées directement au moyen d'un appareil de mesure externe. De préférence, les valeurs retenues des paramètres comprennent celles qui sont obtenues lors de l'entrée du foret dans la matière et la sortie du foret de la matière. 4 La comparaison des valeurs mesurées des paramètres avec les valeurs de référence permet de déduire la longueur de l'alésage et donc d'identifier l'organe de fixation à utiliser. Selon le mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, la mesure de la 5 longueur de l'alésage est effectuée sur au moins deux paramètres, et de préférence sur les cinq paramètres et une moyenne est calculée à partir des différentes longueurs déduites des valeurs mesurées des paramètres. La référence exacte de l'organe de fixation à utiliser est transmise à une interface 7 pour être communiquée soit à l'opérateur chargé de monter l'organe de 10 fixation, soit à un système automatisé de pose de l'organe de fixation. Dans le cas de la communication de l'information à l'opérateur, cette information lui est communiquée par un ou plusieurs des moyens suivants: - affichage direct sur un écran, - affichage sur la pièce par un dispositif de réalité augmenté, et 15 - marquage temporaire (encre, crayon ou autre) sur la pièce. De préférence, pour au moins un paramètre on détermine au moins une valeur de seuil de ce paramètre pour un instant donné et on déclenche une alarme lorsque la valeur effective du paramètre à l'instant donné est différente de la valeur de seuil d'une quantité prédéterminée, par exemple supérieur à une unité de foisonnement 20 par rapport à la valeur de référence. La figure 2 illustre une variante de réalisation qui se distingue de la figure 1 par la présence d'un détecteur d'orientation 8 de la broche par rapport à la pièce. Ce détecteur d'orientation peut être utilisé soit pour associer une série de valeurs de référence des paramètres à chacune des orientations possibles, soit pour effectuer 25 une moyenne pondérée des longueurs d'alésage en établissant des coefficients de pondération qui sont fonction de l'orientation de la broche par rapport à la pièce. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et est susceptible de variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications. 30 En particulier, bien que le procédé selon l'invention soit de préférence mis en oeuvre en effectuant une comparaison entre les valeurs mesurées et les valeurs de référence à des instants correspondants à une entrée dans la matière, et une sortie de la matière, REVENDICATIONS1. Procédé de mesure de la longueur d'au moins un alésage (11) réalisé par un perçage dans une pièce (1) avec au moins un foret (2) monté sur une broche(3) associée à un organe de mise en rotation (10) et à un organe d'avance (4) dudit au moins un foret, caractérisé en ce que pendant le perçage de l'alésage, on mesure de façon itérative, au moins un des paramètres choisi dans le groupe de cinq paramètres comprenant : une avance de la broche, un couple exercé sur la broche, un effort axial exercé sur la broche, une puissance consommée par l'organe de mise en rotation dudit au moins un foret, et un effort appliqué sur au moins un axe d'un système robotisé, on compare (6) des valeurs de chaque paramètre relevées à un instant avec des valeurs de référence, et on en déduit la longueur de l'alésage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un instant retenu pour la comparaison avec les valeurs de référence correspond à l'entrée dudit au moins un foret dans la matière. 3. Procédé selon la revendication 1, ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'un instant retenu pour la comparaison avec les valeurs de référence correspond à la sortie de la matière dudit au moins un foret. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour la détermination des valeurs de référence, on mesure chaque paramètre à différents instants, on mesure de façon effective la longueur de l'alésage aux mêmes instants, et on établit une table de correspondance entre les valeurs des paramètres et la longueur de l'alésage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'a chaque instant on effectue la mesure d'au moins deux paramètres et on effectue une moyenne des estimations de longueur déduites des valeurs des paramètres. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'a chaque instant on effectue la mesure des cinq paramètres et on effectue une moyenne des estimations de longueur déduites des valeurs des paramètres. 7. Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6 caractérisé en ce que la moyenne est effectuée en affectant une pondération à au moins un paramètre. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pondération est fonction d'une orientation dudit au moins un foret par rapport à la pièce. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que pour au moins un paramètre on détermine au moins une valeur de seuil de ce paramètre pour un instant donné et on déclenche une alarme lorsque la valeur 6 effective dudit au moins un paramètre à l'instant donné est différente de la valeur de seuil d'une quantité prédéterminée. 10. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant au moins une broche (3) équipée d'un foret (2), 5 un organe de mise en rotation (10) et un organe d'avance (4) dudit au moins un foret, caractérisée en ce qu'elle comporte des capteurs adaptés pour mesurer au moins un des paramètres, des moyens de sauvegarde des valeurs de référence, des moyens de comparaison des valeurs des paramètres avec les valeurs de référence, et des moyens de calcul de la longueur dudit au moins un alésage. 10 11. Machine selon la revendication 10 prise dans sa mise en oeuvre de la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe (8) de détermination d'une orientation dudit au moins un foret par rapport à la pièce, relié aux moyens de calcul de la longueur dudit au moins un alésage.