Brevet FR3142007A1 — publié le 20240517

OUTILLAGE DE MAINTIEN D’UNE PIECE L’invention concerne Outillage (1) de maintien d’une pièce (2) comprenant: un plateau inférieur (10), un plateau supérieur (11) parallèle au plateau inférieur (10) et mobile en translation, caractérisé en ce que chacun des plateaux supérieur (10) et inférieur (11) comprend un bloc de mousse (30, 31), la mousse ayant une densité inférieure à 300kg/m3. Cela permet un maintien isostatique sur tous les points de contact de la pièce, ce qui améliore l’extraction de l’iso-surface de la pièce lors de l’analyse. La mousse doit être suffisamment rigide pour éviter un effritement qui ferait perdre le maintien initial de la pièce. Cette densité garantit la géométrie de la mousse pour une utilisation d’au moins 100 montages et démontages de la pièce sans effritement. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 OUTILLAGE DE MAINTIEN D’UNE PIECE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est le domaine du contrôle non destructif, et spécifiquement par la tomographie par rayons X. Plus particulièrement, il concerne un outillage de maintien de pièce qui soit polyvalent pour le contrôle de la santé matière et du dimensionnel à partir de données tomographiques réalisées en plusieurs acquisitions indépendantes. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Le contrôle par contact avec une Machine à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) ou optique permet de réaliser des mesures dimensionnelles précises mais comporte les inconvénients suivants : Pas d’accès aux zones internes des pièces à géométrie complexe, Pas de capacité à réaliser un contrôle de santé matière. Il existe aussi le contrôle par tomographie consistant à reconstruire le volume d’un objet à partir d’une série de mesures effectuées depuis l’extérieur de cet objet. Cependant pour les pièces de grande envergure, il est nécessaire de réaliser plusieurs acquisitions indépendantes afin de contrôler l’ensemble de la pièce. Le recalage des acquisitions n’est pas maitrisé pour le contrôle dimensionnel sans un outillage et un protocole de recalage dédié. Ces mesures sont donc particulièrement problématiques pour les pièces aéronautiques comme les tubes à membrane supérieure (UDT : Upper Diaphragm Tube). Dans le cadre du contrôle par tomographie par rayons X d’une pièce composite, il existe un besoin de pouvoir réaliser un double contrôle, de santé matière et dimensionnel, à partir d’une reconstruction tomographique basée sur plusieurs jeux d’acquisition. Mais sans un outillage dédié, le contrôle dimensionnel n’est pas réalisable dans les règles de l’art, notamment sur la précision du recalage. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en apportant une solution fiable pour garantir un recalage entre les acquisitions permettant de reconstruire un volume tomographique avec une précision suffisante pour le contrôle dimensionnel, tout en garantissant l’accessibilité pour le contrôle santé matière. L’outillage de maintien d’une pièce selon l’invention comprend : un plateau inférieur, un plateau supérieur parallèle au plateau inférieur et mobile en translation, il est caractérisé en ce que chacun des plateaux inférieur et supérieur comprend un bloc de mousse, la mousse ayant une densité inférieure à 300kg/m3. Cela permet un maintien isostatique sur tous les points de contact de la pièce, ce qui améliore l’extraction de l’iso-surface de la pièce lors de l’analyse. La mousse doit être suffisamment rigide pour éviter un effritement qui ferait perdre le maintien initial de la pièce. Cette densité garantit la géométrie de la mousse pour une utilisation d’au moins 100 montages et démontages de la pièce sans effritement. Avantageusement, l’outillage comprend au moins trois billes de densité inférieure à 3g/m3, de préférence inférieure à 2,8g/m3, disposées dans un plan parallèle aux deux plateaux. Les billes calibrées de basse densité sont de préférence alignées sur les zones de recouvrement des scans d’acquisition et sans point de touche avec la pièce. Pour trois billes, l’espacement est de 90° minimum entre deux billes pour garantir un recalage correct sur chaque zone de recouvrement. Pour un nombre supérieur à trois, les billes seront espacées d’au moins 45°, ce qui permet d’insérer huit billes sans perte de qualité sur le recalage . Avantageusement, les billes ont un diamètre de 6mm ±0,2mm. Ces billes servent à la calibration et pourront être en aluminium, mais les billes en céramique ou autre matériau plus dense sont interdites. Elles sont de taille standard et donc facile à trouver sur le marché. Avantageusement, les billes sont maintenues dans un élément de maintien relié à des tubes, de préférence creux. Cela permet de réduire l’impact des artéfacts sur la pièce. Ces éléments de maintien sont par exemple des blocs de mousse, « transparents » aux rayons X. Avantageusement, les tubes sont creux et ont une paroi d’épaisseur inférieure à 3mm, de préférence inférieure à 2mm. Avantageusement, les tubes ont une densité inférieure à 2g/m 3 . De préférence les tubes sont en carbone. Avantageusement, les billes sont fixées aux tubes creux par un élément de maintien de densité inférieure à 300kg/m3. Cet élément pourra être de la mousse. Avantageusement, les éléments de maintien sont réglables en hauteur sur les tubes. On peut ainsi positionner chaque bille à une hauteur souhaitée. Chaque éléments de maintien, par exemple des blocs de mousse, est doté d’une vis, de préférence une vis papillon à l’arrière permettant de serrer et desserrer l’ensemble et le déplacer sur le tube. Avantageusement, le bloc de mousse du plateau inférieur présente une surface d’appui inclinée par rapport au plateau inférieur. Cela permet de réduire les effets de bords et améliorer l’extraction de l’iso-surface. Avantageusement, la surface d’appui est inclinée de 5 à 10° par rapport au plateau. Avantageusement, les plateaux sont tournants. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. est une coupe d’un outillage de maintien selon l’invention, est une coupe du bas de l’outillage, montre un détail du positionnement de la pièce sur la mousse est une vue selon une coupe IV-IV, est une vue en perspective de l’outillage selon l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Dans toute la description on appellera « haut » ou « supérieur », la partie haute des figures et « bas » ou « inférieur », la partie basse desdites figures. On peut voir à la , l’outillage 1 avec une pièce 2 à mesurer, ici un tubes à membrane supérieure (UDT). L’outillage 1 comprend un plateau inférieur 10 et un plateau supérieur 11 parallèles entre eux et reliés entre eux par plusieurs tubes 12 (ici trois), de préférence en carbone. Le plateau supérieur 11 est mobile en translation sur le tube 12. L’outillage 1 est rotatif autour d’un axe X situé au centre des plateaux 10 et 11 afin de pouvoir établir les mesures sur toute la surface de la pièce 2. Le plateau inférieur 10 est solidaire un bloc de mousse inférieur 30 et le plateau supérieur 11 d’un bloc de mousse 31. Les deux blocs de mousse 30 et 31 sont disposés en vis-à-vis. Les blocs de mousse 30 et 31 sont basse densité, c’est à dire inférieure à 300kg/m 3 . Ces blocs de mousse ont une hauteur h d’environ 130mm. Les tubes 12 comprennent chacun au moins un éléments de maintien 13 reliés à une bille 14 qui peuvent par exemple être insérées à l’extrémité de l’élément de maintien 13 . Ces éléments de maintien 13 avec leur billes 14 respectives forment une série où ces éléments convergent et sont coplanaires, il peut être constitué d’un bloc de mousse qui est maintenu sur le tube 12 qui fait partie de la structure de l’outillage de maintien 1 et ils sont réglables en hauteur grâce à des vis 4 (cf. ). Dans l’exemple illustré à la , il y a deux séries d’éléments de maintien 13. Les séries d’éléments de maintien 13 avec leur billes 14 sont réparties uniformément sur la hauteur des tubes 12. Dans l’exemple illustré, les séries d’éléments de maintien 13 sont placées à une distance d 1 de 220mm et d 2 430mm du plateau inférieur 10 pour une pièce 2 de hauteur de 650mm, mais ces espacements sont réglables de 50mm à 600mm. Il est possible de changer les éléments de maintien 13 pour changer l’espacement entre les billes 14, en choisissant des éléments de maintien 13 plus ou moins longs. Ces billes 14 servent à la calibration de la pièce 2. La distance entre le tube et l’extrémité de la bille 14 est d’environ 50mm. Les éléments de maintien 13 sont de préférence de type mousse avec une densité inférieure à 300kg/m 3 . Les billes 14 ont de préférence une densité inférieure à 3g/cm 3 voire 2,8g/m 3 , elles pourront être en carbone. Leur diamètre est d’environ 6mm ±0,2mm. Les blocs de mousse 30 et 31 présentent chacun une rainure 300 et 310 de positionnement de la pièce 2. Ces rainures 300 et 310 ont une profondeur p d’environ 5mm et une largeur l d’environ 8mm. Pour alléger les blocs de mousse 300 et 310, ceux-ci sont creusés en leur centre. Le bloc de mousse inférieur 30 présente une surface supérieure inclinée d’un angle α par rapport à l’horizontale, c’est-à-dire par rapport au plan du plateau inférieur 10. Ceci permet de réduire les effets de bords et améliorer l’extraction de l’iso-surface. Les tubes 12 sont de préférence creux, par exemple en carbone, et de faible épaisseur ce qui permet de réduire les effets de bord et d’améliorer l’impact des artéfacts sur la pièce 2. Leur diamètre extérieur est inférieur à 10mm ±1mm et leur épaisseur inférieure à 2mm. Nous allons maintenant décrire comment utiliser l’outillage 1. Les éléments de maintien 13 sont réglés en hauteur en fonction de la pièce 2 à mesurer et les vis 4 sont serrées pour immobiliser les éléments de maintien 13. La pièce 2 est insérée latéralement et posée sur le bloc de mousse inférieur 30 dans la rainure 300, puis on descend la plateau supérieur 31 avec son bloc de mousse 310 jusqu’à que la rainure 310 vienne s’emboiter dans la partie supérieure de la pièce 2. Les billes 14 doivent être distante de la pièce de 10mm afin d’éviter d’avoir des artéfacts de bille projetés sur la pièce, cette distance de sécurité garantit la non-dégradation de la qualité du volume numérique de la pièce. Quand la pièce 2 a une surface de révolution, celle-ci doit être au centre de l’axe de rotation X de l’outillage 1. Une fois la pièce 2 en place et fixée sur l’outillage 1, les mesures peuvent commencer. Les mesures sont effectuées successivement en faisant tourner l’outillage 1 avec la pièce 2, la rotation s’effectue par à-coups sur des plages d’environ 0.2°. Les blocs de mousse constituent des supports qui évite toute vibration lors de la rotation de la pièce 2. Outillage (1) de maintien d’une pièce (2) comprenant : un plateau inférieur (10), un plateau supérieur (11) parallèle au plateau inférieur (10) et mobile en translation, caractérisé en ce que chacun des plateaux inférieur (10) et supérieur (11) comprend un bloc de mousse (30, 31), la mousse ayant une densité inférieure à 300kg/m 3 . Outillage (1) de maintien selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comprend au moins trois billes (14) de densité inférieure à 3g/m 3 , de préférence inférieure à 2,8g/m 3 , disposées dans un plan parallèle aux deux plateaux (10, 11). Outillage (1) de maintien selon la revendication précédente caractérisé en ce que les billes (14) ont un diamètre de 6mm ±0,2mm. Outillage (1) de maintien selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que les billes (14) sont maintenues dans un élément de maintien (13) relié à des tubes (12), de préférence creux. Outillage (1) de maintien selon la revendication précédente caractérisé en ce que les tubes (12) sont creux et ont une paroi d’épaisseur inférieure à 3mm, de préférence inférieure à 2mm. Outillage (1) de maintien selon une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que les tubes (12) ont une densité inférieure à 2g/m 3 . Outillage (1) de maintien selon une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que les billes (14) sont fixées aux tubes (12) par un élément de maintien (13) de densité inférieure à 300kg/m 3 . Outillage (1) de maintien selon une des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que les éléments de maintien (13) sont réglables en hauteur sur les tubes (12). Outillage (1) de maintien selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que le bloc de mousse (30) du plateau inférieur (10) présente une surface d’appui inclinée par rapport au plateau inférieur (10). Outillage (1) de maintien selon la revendication précédente caractérisé en ce que la surface d’appui est inclinée de 5 à 10° par rapport au plateau inférieur (10). Outillage (1) de maintien selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que les plateaux (10, 11) sont tournants.