CH688108A5

CH688108A5 - Dispositif de maintien et de guidage d'un palpeur sur son support et de réglage de la force de mesure appliquée à ce palpeur.

Info

Publication number: CH688108A5
Application number: CH62293A
Authority: CH
Inventors: Secondo Marveggio
Original assignee: Secondo Marveggio
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1997-05-15

Description

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Description

Pour effectuer la mesure de dimensions de pièces mécaniques avec une grande précision, il est indispensable de pour le moins connaître ou maintenir constante, ou tout au moins de pouvoir reproduire, la même force qui applique le palpeur contre la pièce à mesurer ou qui pince la pièce à mesurer entre deux palpeurs.

En effet, pour des mesures de très haute précision, l'élasticité de la pièce mesurée, du palpeur et de son support peuvent jouer un rôle et il est donc indispensable de pouvoir déterminer cette force de mesure de façon exacte ou tout au moins de pouvoir garantir sa constance. Dans les machines de mesure de précision connues, le palpeur est monté de façon déplaçable linéairement ou pseudo-linéai-rement sur un chariot coulissant sur le bâti de la machine de mesure ou sur la broche de cette machine de mesure. Ce montage est réalisé soit à l'aide de ressorts à boudins, soit à l'aide de lames ressort formant un parallèle déformable.

Dans de telles machines de mesure, la force de mesure n'est constante que si le déplacement linéaire du palpeur par rapport au chariot ou à la broche de la machine est déterminé. En effet, les ressorts à boudin ou à lames ont une caractéristique non linéaire de sorte que la force d'appui du palpeur contre la pièce à mesurer dépend de la course de ce palpeur par rapport à son support au moment de la mesure. En pratique, il est impossible d'assurer que cette course du palpeur par rapport à son support soit égale à une valeur strictement déterminée au moment de la mesure. Il est donc impossible de garantir la reproductibilité exacte de la mesure, la force de mesure étant variable, indéterminée. De plus, la force de mesure est, du moins dans son ordre de grandeur, déterminée constructivement par les caractéristiques des ressorts. Ceci est un inconvénient supplémentaire car il est fréquemment nécessaire d'effectuer des mesures de longueur à des pressions ou forces de mesure déterminées, différentes, pouvant varier de 100 g à 3 kg par exemple suivant la pièce à mesurer, le palpeur utilisé, etc.

Le but de la présente invention est de réaliser une machine de mesure dont la force d'appui du palpeur contre la pièce à mesurer soit constante, indépendante de la course du palpeur par rapport à son support, et réglable à volonté à une valeur déterminée à l'intérieur d'une plage allant par exemple de quelques dizaines de grammes à quelques kilogrammes.

La présente invention a pour objet un dispositif de maintien et de guidage d'un palpeur de mesure sur son support et de réglage de la force de mesure appliquée au palpeur pendant la mesure tendant à obvier aux inconvénients précités. Ce dispositif se distingue par les caractéristiques énoncées à la revendication 1.

Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une machine à mesurer équipée du dispositif de montage du palpeur et de réglage de sa force de mesure selon l'invention.

La fig. 1 est une vue en élévation de côté d'une machine à mesurer horizontale équipée du dispositif selon l'invention.

La fig. 2 est une vue en plan de la machine de mesure illustrée à la fig. 1.

La fig. 3 est un détail à plus grande échelle, en plan, d'une partie du dispositif selon l'invention.

Dans l'exemple illustré, le dispositif selon l'invention équipe une machine à mesurer horizontale comportant un bâti 1 équipé d'une butée 2 réglable linéairement portant un palpeur fixe 3. Un système de blocage actionné par l'organe de manœuvre 4 permet de fixer ou solidariser dans une position déterminée cette butée fixe 2 sur le bâti 1.

Cette machine à mesurer comporte encore un chariot de transport 5 muni d'un système d'entraînement linéaire le long du bâti 1 commandé à l'aide d'une manivelle 6, d'un système de blocage 7 du chariot de transport 5 sur le bâti 1.

Ce chariot de transport 5 constitue en fait le support d'un palpeur de mesure 9, support qui pourrait dans d'autres machines de mesure être différent, par exemple une broche.

Le palpeur 9 est porté par un chariot mobile 10 déplaçable linéairement par rapport au chariot de transport 5 dans le sens de déplaçement du palpeur 9, à l'aide de tous moyens connus, glissière, V, chemin à billes, etc.

Le chariot mobile 10 comporte une ouverture 11 donnant passage à une pièce de fixation en forme de U 12 et à une butée B, toutes deux fixées sur ou solidaires du chariot de transport 5.

Sur chacune des ailes 12a de la pièce de fixation 12 est monté le corps ou cylindre 13 d'un vérin pneumatique ou hydraulique dont le piston est formé par un axe 14 coulissant gras, sans jeu dans l'alésage 15 du corps 13.

La butée fixe B est décalée par rapport à l'axe longitudinal des pistons ou axes 14 des vérins 13, 14, 15 de sorte que lorsque ceux-ci sont alimentés avec un fluide sous pression, généralement de l'air, à partir d'une même source de fluides par l'intermédiaire d'un détendeur de réglage de la pression, les deux pistons 14 sont en appui contre la butée fixe B (voir fig. 3) par une partie, environ la moitié de leur face frontale.

Une pièce d'entraînement 16 est fixée sur le chariot mobile 10 à l'aide de vis 17. Cette pièce d'entraînement comporte un doigt 18 dont la largeur correspond à celle de la butée fixe B et qui est aligné sur celle-ci et situé entre les faces frontales des pistons 14 des vérins 13, 14, 15.

Grâce au dispositif décrit, il est possible de solidariser le chariot mobile 10 avec le chariot de transport 5 par une force de poussée longitudinale donnée. En alimentant les deux vérins 13, 14, 15 par un fluide sous pression provenant de la même source, donc ayant la même pression, pression dont la valeur est réglée par le manomètre détendeur ou autre dispositif de réglage de la pression, les deux pistons 14 sont déplacés avec une force déterminée, fonction de la pression du fluide et de la section des pistons, en appui contre la butée fixe B et maintiennent entre eux le doigt 18 de la pièce

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d'entraînement 16. Ainsi, le chariot mobile 10 support du palpeur 9 est immobilisé par rapport au chariot de transport 5, avec une force déterminée, réglable.

Pour effectuer une mesure d'une pièce on place celle-ci entre les palpeurs fixe 3 et mobile 9, puis déplace le chariot de transport 5 par rapport au bâti 1 de la machine jusqu'à ce que la pièce soit au contact des deux palpeurs 3, 9. On fixe le chariot de transport 5 sur le bâti 1 à l'aide du dispositif de blocage 7. Puis à l'aide du dispositif d'avance 6, on déplace le chariot de transport 5 en direction de la pièce à mesurer, le chariot mobile 10 lui reste en place puisque le palpeur 9 touche la pièce à mesurer. Le doigt 18 de la pièce d'entraînement 16 déplace, refoule un des pistons 14 dans le corps 13 de son vérin contre la pression constante du fluide. Ainsi, on applique le palpeur 9 contre la pièce à mesurer avec la pression ou force de mesure désirée, exacte et constante, quelle que soit la course de déplacement du chariot mobile et par rapport au chariot de transport 5. L'autre piston 14 reste en appui contre la butée fixe B.

Ainsi, lorsque les deux pistons 14 sont sous pression, le chariot mobile 10 se trouve immobilisé sur le chariot de transport 5 et lorsqu'on exerce une force sur le chariot mobile soit dans un sens, soit dans l'autre (pour la mesure d'alésage par exemple), l'un des deux pistons se met en mouvement et délivre une force de résistance linéaire constante sur toute sa course.

Le dispositif décrit est très simple, facile à utiliser, permet l'obtention d'une forme de mesure constante, indépendante de la position du palpeur par rapport à son support, et permet en outre de régler cette force de mesure à une valeur désirée par exemple entre 50 g et 3 à 5 kg.

En pratique, le corps 13 des vérins présente simplement un alésage, sur une longueur de 20 à 40 mm dans laquelle coulisse l'axe formant le piston 14. La tolérance en diamètre entre ces deux pièces est de l'ordre de 1 à 2 centièmes de millimètres. Grâce à un tel montage, il n'est pas nécessaire de prévoir de joints entre le corps 13 et le piston 14 et la fuite d'air est minime.

De cette façon, le dispositif est très robuste aucune usure n'étant à craindre. De plus, la très faible fuite d'air ne s'entend pas et c'est grâce à celle-ci que la force de mesure est constante, la pression dans les vérins n'étant ainsi pas dépendante de la position des pistons 14 dans le corps 13.

Le diamètre des pistons 14 et des alésages 15 correspondants, est choisi en fonction de la force de mesure désirée, étant donné la plage de pressions pouvant être obtenue par la source de fluides sous pression.

Dans une variante du dispositif, l'un des vérins peut être remplacé par une butée fixe coopérant avec l'une des faces du doigt de la pièce d'entraînement. Un tel dispositif ne permet alors la mesure que dans une seule direction.

Dans d'autres variantes, le ou les pistons peuvent prendre appui sur le doigt du chariot mobile portant le palpeur par l'intermédiaire de liaisons mécaniques. On peut ainsi réaliser un montage dans lequel le support du palpeur est pivotant, ce qui permet la mesure d'angles.

Il est important de relever que pour un bon fonctionnement du dispositif, il faut une faible fuite calibrée entre le ou les pistons 14 et les organes 13 correspondants. Généralement, le piston est guidé sur une longueur égale à plusieurs fois son diamètre, 3 à 4 fois de préférence, dans le corps 13. Il est également important qu'il n'y ait pas de joints entre le piston 14 et le corps 13. D'une manière générale, le jeu entre le piston 14 et le corps 13 peut être d'autant plus grand que la longueur du guidage entre piston et corps est longue.

Dans des variantes, les vérins peuvent être disposés parallèlement côte à côte ou former un angle entre eux. Dans de telles variantes, on prévoit deux butées fixes coopérant chacune avec la pièce d'entraînement du chariot mobile et un piston.

Claims

Revendications

1. Dispositif de maintien et de guidage d'un palpeur de mesure sur un support d'une machine à mesurer et de réglage de la force de mesure appliquée à ce palpeur, comprenant un chariot mobile, portant le palpeur, se déplaçant par rapport au support de la machine à mesurer dans le sens de la mesure, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un vérin solidaire du support de la machine à mesurer dont une partie de la face frontale libre du piston coopère avec une butée fixe sur ledit support; par le fait que le chariot mobile comporte une pièce d'entraînement coopérant directement ou indirectement avec la face frontale libre du piston; et par le fait que le vérin est alimenté par une source de fluide sous pression.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fluide sous pression est délivré aux vérins par l'intermédiaire d'un régulateur de pression.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la force de mesure est ajustée à une valeur comprise entre 0,50 N et plusieurs Newton.

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte deux vérins dont les faces libres des pistons coopèrent avec des côtés opposés de la butée fixe et de la pièce d'entraînement, les deux vérins étant alimentés par la même source de fluides sous pression.

5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte deux vérins dont les faces libres des pistons coopèrent chacune avec une butée fixe et avec la pièce d'entraînement, les deux vérins étant alimentés par la même source de fluide sous pression.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le chariot mobile comporte une ouverture donnant passage à la butée fixe et à une pièce de fixation du ou des vérins.

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le piston et le corps des vérins est déterminé de manière à créer une fuite calibrée du fluide sous pression, généralement de l'air, rendant ainsi la force appliquée sur le

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piston indépendante de sa position dans le corps du vérin.

8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les deux vérins sont coaxiaux.

9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les deux vérins sont disposés parallèlement côte à côte ou forment un angle entre eux.

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