CH623411A5 - - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un instrument de mesure et de contrôle de grandeurs linéaires telles que, par exemple, le [0 diamètre d'un arbre ou d'un palier, la profondeur d'un trou borgne, la longueur d'un épaulement, d'une saignée ou d'une réduction de diamètre d'une pièce finie ou en cours de fabrication.

On connaît déjà un calibre à coulisse permettant d'effectuer de telles mesures. Ce calibre comporte un corps et une perche montés 15 à coulissement et équipés chacun d'un palpeur d'extérieur et d'un palpeur d'intérieur coopérant avec ceux de l'autre. Une jauge de palpage de profondeur liée au corps suit ce dernier dans ses mouvements de translation relatifs par rapport à la perche. Une réglette graduée est montée sur la perche et un cadran de lecture 20 est monté sur le corps. L'indicateur mobile du cadran est entraîné par la perche par l'intermédiaire d'un mécanisme multiplicateur et le cadran est gradué en sous-multiples des unités figurées par les graduations de la réglette.

Pour le mécanicien-tourneur ou fraiseur ainsi que pour le 25 contrôleur de fabrication, cet instrument pratique et fiable peut rendre de grands services aussi bien en cours de fabrication que pour le contrôle d'outillage et pour le contrôle volant sur série en cours de fabrication ou sur machine finie. Mais ce calibre spécial à coulisse ne couvre pas cependant toute la gamme des mesures 30 nécessaires, en particulier les mesures comparatives que l'on obtient avec les comparateurs et les mesures fines et absolues que l'on obtient avec les divers appareils dits micromètres d'intérieurs, d'extérieurs, de profondeur et de butée, issus chacun d'un processus opérationnel différent de celui des autres.

35 II est donc nécessaire de disposer pour ces travaux d'un ensemble d'appareils de mesure de catégories différentes qui ne sont généralement pas à disposition au poste de travail ou de contrôle et que le mécanicien ou le contrôleur ne peut porter sur lui en permanence. Le passage d'un appareil à l'autre nécessite de 40 ce fait des déplacements générateurs de distraction ainsi que de pertes de temps.

L'instrument de mesure et de contrôle selon l'invention, qui a pour but de résoudre ce problème, apporte une solution par le fait que, tel que défini dans la revendication 1, il permet à lui seul 45 d'assurer la quasi-totalité des mesures nécessitées par les travaux précités et d'éviter ainsi les déplacements inhérents à l'emploi de plusieurs appareils de catégories différentes.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante, so La fig. 1 en est une vue extérieure d'ensemble en élévation.

La fig. 2 une vue de dessus.

La fig. 3 une vue de droite.

La fig. 4 une vue de gauche.

La fig. 5 une vue intérieure partielle en élévation.

55 La fig. 6 une vue de dessus d'un détail agrandi de la fig. 5.

La fig. 7 une coupe partielle agrandie selon l'axe de coupe I-I de la fig. 5.

La fig. 8 une coupe partielle agrandie selon l'axe de coupe II-II de la fig. 5.

60 La fig. 9 est une demi-vue demi-coupe partielle en élévation de la variante.

La fig. 10 une vue de dessus d'un détail de la variante.

La fig. 11 une vue de droite de ce détail.

L'instrument représenté fig. 1 à 8 comprend un corps 1 de 65 manipulation en quatre éléments la, lb, le et ld assemblés par vissage sur l'élément principal lb et formant boîtier, équipé d'un palpeur d'extérieur 2 et d'un palpeur d'intérieur 3 en forme de becs qui sont fixés rigidement par soudage sur l'élément lb.

3

623 411

Une perche 4 montée dans une coulisse en deux éléments séparés 5a et 5b du corps 1 comporte un palpeur d'extérieur 6 et un palpeur d'intérieur 7 en forme de becs également, et qui coopèrent avec les palpeurs fixes correspondants 2 et 3 du corps 1.

Une jauge de palpage de profondeur 8 (fig. 5) est montée dans une deuxième coulisse en deux éléments séparés 9a et 9b du corps dont l'un 9a est visible fig. 5 et l'autre 9b fig. 3. Cette jauge de profondeur 8 est plaquée contre la perche 4 et se compose de deux parties distinctes dont l'une, 80, est de même section que la perche 4 et est guidée dans la coulisse 9a et l'autre, la jauge proprement dite 8, de plus petite section, guidée dans la coulisse 9b qui fait corps avec l'élément le du corps et affleure la face extérieure du palpeur d'extérieur 6 de la perche 4.

Dans la coulisse 5b du corps 1 est monté un patin 10 de blocage de la perche 4 qui peut être pressé contre cette dernière par le moyen d'une vis de serrage 11.

Le palpeur d'extérieur 6 de la perche 4 comporte, sur sa face intérieure et disposée en regard du palpeur d'extérieur 2 du corps 1, une touche cylindrique fixe 12. En face de cette touche 12 est montée une tige de palpage cylindrique 13 dans une troisième coulisse en deux parties 14a et 14b du corps 1. Cette tige de palpage 13 est de même section que la touche 12 et coopère avec cette dernière; elle se prolonge à l'intérieur du corps 1 par une partie 130 de même section que la perche 4. Cette partie 130 est guidée par la partie 14a de la troisième coulisse, cependant que la tige 13 proprement dite est guidée dans la partie 14b.

Les trois organes mobiles de palpage qui viennent d'être décrits (la perche 4, la jauge de profondeur 8 et la tige de palpage 13) translatent parallèlement dans leurs coulisses respectives et sont indépendants l'un de l'autre ainsi que d'un transducteur de mesure destiné à traduire leurs déplacements en valeurs de mesure.

Le transducteur en question est ici un dispositif de mesures linéaires incrémental optique comprenant:

— une règle en verre 15 gravée de traits équidistants 16 et montée dans une coulisse 17 parallèle aux coulisses des trois organes mobiles de palpage précités,

— un réticule 18 fixe (fig. 7),

— une lampe 19 fixe disposée du côté de la règle 15, et

— un capteur fixe à cellules photovoltaïques 20 disposé du côté du réticule 18.

Dans ce transducteur optique de type connu, on rappelle ici que, lorsque la règle 15 se déplace, le capteur 20 délivre des signaux électriques périodiques par balayage photo-électrique de ses divisions 16 et que le signal de sortie de ce transducteur se compose de trains d'impulsions représentatifs de l'amplitude et du sens du déplacement de son élément mobile, la règle 15.

Un dispositif d'accouplement sélectif est interposé entre les éléments mobiles de palpage de l'instrument et l'élément mobile du transducteur, à savoir entre la perche 4, la jauge 8, la tige 13 et la règle en verre 15.

Ce dispositif d'accouplement sélectif, visible en détails fig. 5, 6 et 8, est ici constitué par:

— un poussoir à bascule 21 à deux positions monté dans une lumière des parties de mêmes sections 4, 80 et 130 de la perche 4, de la jauge 8 et de la tige 13, et à pivotement autour d'un pivot 22, ce poussoir comportant du côté extérieur de son pivot un contour cranté destiné à recevoir la poussée et du côté intérieur un contour excentré en forme de came 23,

— une lame à ressort 24 dont une extrémité est fixée rigidement aux parties précitées et dont l'autre extrémité comporte un pêne demi-cylindrique 25, la partie libre de cette lame faisant face à la came 23 du poussoir 21,

— une gâche 26 constituée par une rainure en V taillée dans un embout 27 fixé rigidement par collage en bout de la règle graduée 15.

Les pênes 25 des organes mobiles de palpage sont positionnés de manière que ces derniers, étant rentrés en position zéro de mesure, ils puissent être enclenchés dans leurs gâches 26 respectives de l'embout 27 de la règle graduée 15, celle-ci étant en début de course de mesure. Cet état correspond à celui représenté fig. 5 sur laquelle cependant seul le dispositif d'accouplement de la jauge 8 est montré enclenché.

Dans les deux positions de bascule du poussoir 21, la lame à ressort 24 est en pression sur la came 23. Pour ce faire, la lame doit avoir au repos une forme courbe et, en position d'enclenchement, elle doit être droite et sensiblement parallèle à l'axe longitudinal des organes de palpage.

Dans la réalisation décrite, les poussoirs 21 servent à la fois d'organe d'accouplement et d'organe d'animation manuelle des organes mobiles de palpage.

Afin de permettre un réglage fin de positionnement de la perche 4, l'instrument comporte en plus un dispositif d'entraînement à friction, visible partiellement fig. 5 et comportant une molette 28 de commande reliée par une transmission à poulies 29 et ruban sans fin 30 à la perche 4, le ruban étant fixé sur une partie de son parcours, disposé parallèlement à la perche à un doigt d'entraînement 31 solidaire de la perche (fig. 6).

Sur chacune de ses parois latérales, le corps de l'instrument présente un tableau d'affichage digital 32 relié par un circuit électrique au capteur 20 du transducteur de mesure de manière traditionnelle, par un compteur d'impulsions, non représenté, exploitant les trains d'impulsions du signal de sortie du capteur 20. Au-dessus de ces deux tableaux d'affichage 32 est disposé, sur le corps de l'instrument, un bouton de commande de mise à zéro 33 de l'affichage digital, de sorte qu'en toutes positions de la règle graduée 15, le comptage-décomptage puisse y trouver son origine.

L'épaisseur relativement importante de l'instrument (et, par opposition, celle relativement faible des tableaux d'affichage de ce type) permet cette disposition en double qui est avantageuse pour les utilisateurs gauchers. Mais cette particularité n'est pas indispensable.

L'instrument décrit comporte encore une prise d'énergie 34 sur sa face arrière (fig. 1, 2 et 4), un interrupteur marche-arrêt 35 et une sortie multiprise 36, cette dernière pouvant être reliée par un câble multifilaire à un tableau d'affichage central, à une mémoire et/ou à un processeur à fins d'enregistrement, de classification ou de calcul. Mais cette sortie n'est pas non plus indispensable et l'instrument se suffit à lui-même pour le but recherché.

Les connexions de cette prise 34, de cet interrupteur 35 et de cette sortie 36 sont logées dans un compartiment arrière 37 de l'instrument. La prise 34 peut servir soit à l'alimentation directe sur secteur, soit à la charge de piles, ou accumulateurs, incorporées à l'instrument.

Enfin les éléments lb et le du corps 1 portent des butées rectifiées 38 et 39 (fig. 1, 2 et 3) parallèles aux arêtes de palpage des palpeurs et affleurant la face extérieure 40 du palpeur d'extérieur 6 de la perche, cette particularité, non indispensable non plus, étant destinée à permettre en option les mesures en appui et le traçage à partir de ces butées.

Ainsi réalisé et hormis les options signalées ci-avant, l'instrument de mesure selon l'invention présente les avantages suivants :

Il peut être utilisé comme un pied à coulisse classique en accouplant en position rentrée et en appui respectif soit la perche 4, soit la jauge de profondeur 8 à la règle graduée 15 du transducteur à l'aide de leur poussoir respectif 21, et en mettant au zéro l'affichage du tableau 32 dans cette position, puis en animant l'organe de palpage choisi à l'aide de ce même poussoir 21. On note ici l'avantage procuré par l'indépendance de la jauge de profondeur 8 qui permet de la faire sortir du corps du côté du palpeur d'extérieur 6 de la perche qui présente ainsi un appui de référence, sa face extérieure 40, plus étendu que sur un pied à coulisse classique où cet appui est constitué par le pied de la perche, de largeur beaucoup plus réduite.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

623 411

4

Il peut être utilisé pour les mesures fines d'extérieur et d'intérieur en le réglant de la même manière que ci-dessus, mais en animant la perche 4 à l'aide du dispositif d'entraînement à friction par action sur la molette 28.

Enfin il peut être utilisé comme un micromètre à lecture directe ou comme un micromètre à comparateur au moyen de sa touche 12 et de sa tige de palpage 13.

Pour ce faire, dans le premier cas, on accouple en position zéro de mesure, c'est-à-dire les palpeurs rentrés en appui, à la fois la perche 4 et la tige de palpage 13 à la règle 15, et on les déplace ensemble à l'aide de la molette d'entraînement 28 jusqu'à la capacité maximale de mesure désirée en lisant l'affichage obtenu au tableau 32. Arrivée à cette valeur, on bloque la perche 4 à l'aide de la vis de blocage 11, on met au zéro l'affichage à l'aide du bouton 33, puis on désaccouple la perche 4 à l'aide de son poussoir 21, tout en laissant la tige de palpage 13 accouplée à la règle 15.

A ce moment, on mesure la pièce maintenue en appui sur la touche 12 en déplaçant la tige de palpage 13 et la valeur de cette mesure est donnée en lecture directe par décomptage du compteur à partir du zéro signifié par la position de capacité maximale réglée au départ.

Dans le deuxième cas, celui de l'utilisation en comparateur, on procède sensiblement de la même manière, mais en déplaçant ensemble la perche 4 et la tige de palpage 13 à l'aide de la molette 28 jusqu'à la cote nominale à contrôler en lisant l'affichage obtenu au tableau 32. On met alors l'affichage au zéro dans cette position, puis l'on déplace encore l'ensemble perche et tige de palpage jusqu'à au moins la valeur de la tolérance supérieure de la cote nominale réglée, toujours en lisant l'affichage du tableau. Enfin on bloque la perche 4 dans cette dernière position à l'aide de la vis de serrage 11 et on désaccouple cette perche de la règle 15 tout en laissant accouplée la tige de palpage 13. A ce moment, la tige de palpage 13 agit comme la touche mobile d'un comparateur par rapport à son enclume, qui est ici la touche 12 du palpeur 6, le compteur donnant, par comptage ou décomptage par rapport à la cote nominale signifiée par le zéro, les cotes de tolérances + et — de la pièce contrôlée.

Une variante avantageuse est représentée fig. 9, 10 et 11. Cette variante est constituée par deux touches de mesure à billes 41 rapportées par l'intermédiaire de deux boîtiers amovibles 42, sur lesquels elles sont fixées aux becs de palpage d'extérieurs 2 et 6 du corps 1 et de la perche 4.

Les boîtiers 42 sont ajustés sur les becs des palpeurs et enserrent ces derniers par deux parois latérales 43. Un tenon de s centrage 44, pénétrant dans un alésage correspondant des becs des palpeurs pratiqué dans le fond d'une encoche 45 de ceux-ci, est fixé dans le boîtier 42 entre ses parois 43.

Grâce au contact ponctuel positif que l'on obtient avec les billes des palpeurs 41, cette variante permet les mesures fines io absolues, telles que décrites précédemment, pour les mesures d'intérieur et en particulier pour les mesures d'entre-axes d'alésages. Pour cette dernière mesure, il est en effet possible de mesurer successivement la cote d'écart des deux parois les plus proches de deux alésages en utilisant les touches comme palpeurs d'exté-15 rieur, et la cote d'écart de leurs parois les plus éloignées en utilisant ces touches en palpeurs d'intérieur. Les valeurs de mesure obtenues sont alors soit utilisées par l'opérateur pour en déduire par calcul l'entre-axe mesuré ainsi, en tenant compte du diamètre connu des billes des touches 41, soit encore plus avantageusement 20 en connectant l'appareil par sa sortie 36 à un microprocesseur programmé pour ce calcul.

D'autres variantes pourront encore être apportées.

Ainsi le transducteur de mesure optique pourra être remplacé par tout autre transducteur assurant les mêmes fonctions. 25 Le tableau d'affichage, également, pourra être de tout type assurant la lecture en valeurs absolues et relatives des mesures effectuées, pourvu qu'il soit muni d'une commande de mise à zéro.

Le dispositif d'accouplement sélectif (21 à 25) des organes 30 mobiles de palpage à l'élément mobile du transducteur pourra être réalisé différemment, par exemple au moyen d'organes d'entraînement par friction ou magnétiques, commandés par un seul ou plusieurs commutateurs.

Enfin l'affichage pourra être équipé d'une fonction mémoire 35 afin de faciliter le maintien de certaines mesures en vue de leur utilisation ultérieure.

En outre, les billes des touches accessoires 41 pourront être remplacées par des éléments cylindriques droits, par exemple pour la mesure d'alésages pratiqués dans des plaques minces, ou par 40 des éléments coudés, par exemple pour la mesure de gorges pratiquées dans des alésages.

4 feuilles dessins

Claims (2)

623 411 REVENDICATIONS

1. Instrument de mesure et de contrôle de grandeurs linéaires comprenant un corps (1) équipé d'un palpeur d'extérieur et d'un palpeur d'intérieur fixes, une perche (4) montée dans une coulisse du corps et équipée d'un palpeur d'extérieur et d'un palpeur d'intérieur coopérant avec les palpeurs fixes correspondants du corps, une jauge de palpage de profondeur, un organe de blocage de la perche, un transducteur de mesure interposé entre le corps et les organes précités et traduisant les déplacements de ces derniers en valeurs de mesure, et un dispositif d'affichage de ces valeurs, caractérisé en ce que la jauge de palpage de profondeur (8) est indépendante du corps (1) et est montée dans une seconde coulisse (9a, 9b) du corps, en ce que le palpeur d'extérieur (6) de la perche (4) comporte une touche fixe (12) disposée en regard du palpeur d'extérieur (2) du corps, en ce que le corps comporte une tige de palpage (13) mobile dans une troisième coulisse (14a, 14b) et coopérant avec la touche fixe (12) du palpeur d'extérieur (6) de la perche, en ce que l'organe mobile (15) du transducteur de mesure est indépendant des organes de palpage précités, en ce qu'au moins un dispositif d'accouplement sélectif (21 à 25) est interposé entre ces organes mobiles de palpage et l'organe mobile (15) du transducteur, et en ce que le dispositif d'affichage (32) est équipé d'une commande de mise à zéro.

2. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la jauge de profondeur (8) débouche du corps (1) du côté du palpeur d'extérieur (6) de la perche (4), de sorte que la face extérieure de ce dernier constitue butée de mesure de profondeur.

3. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement sélectif comprend, pour chacun des organes mobiles de palpage, un poussoir à bascule (21) à deux positions déterminées par une came (23) coopérant avec un pêne (25) monté sur un organe élastique (24) fixé à l'organe mobile de palpage, et en ce que l'organe mobile (15) du transducteur comporte une gâche (26) dans laquelle s'enclenche le pêne de l'organe mobile de palpage dans l'une des deux positions du poussoir à bascule.

4. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement sélectif comporte un organe de commande (21) constituant également organe d'animation manuelle des organes mobiles de palpage.

5. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'entraînement à friction de la perche.

6. Instrument de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement à friction de la perche comporte une molette (28) de commande manuelle reliée à la perche par l'intermédiaire d'une transmission à poulies (29) et ruban sans fin (30).

7. Instrument de mesure selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'affichage est disposé sur une paroi latérale de l'instrument, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième dispositif d'affichage identique au premier et disposé sur la paroi latérale opposée de l'instrument.

8. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transducteur de mesure est un transducteur incrémental optique (15 à 20), en ce que le dispositif d'affichage (32) est digital, et en ce qu'il comporte un circuit de liaison de ce transducteur à ce dispositif d'affichage comprenant un compteur d'impulsions.

9. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) porte des butées (38, 39) parallèles à la face extérieure (40) du palpeur d'extérieur (6) de la perche et aux arêtes de palpage dudit palpeur et affleurant ladite face extérieure (40).

10. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque palpeur d'extérieur (2, 6) porte un support amovible (42) équipé d'une touche accessoire (41), ledit support

2

amovible (42) comportant un élément de jonction et de positionnement (44) coopérant avec un élément correspondant du palpeur.