FR2502993A1 - Procede et appareil adaptatifs pour la correction des deviations de forme d'objets - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A UN PROCEDE ET UN APPAREIL PERMETTANT DE CORRIGER LES DEVIATIONS DE FORME D'OBJETS PLASTIQUEMENT DEFORMABLES PAR RAPPORT A LA FORME DESIREE RECHERCHEE. POUR CE FAIRE, LA FORME REELLE DE L'OBJET 2 EST DETECTEE D'OU L'ON DEDUIT LA DEVIATION PAR RAPPORT A LA FORME DESIREE. LA MESURE EST FAITE PAR UN TRANSMETTEUR 4 QUI DELIVRE UN SIGNAL DE SORTIE CORRESPONDANT A UNE UNITE DE TRAITEMENT 6, 8, 9 PERMETTANT DE COMPARER LA FORME REELLE DE L'OBJET AVEC LA FORME IDEALE STOCKEE DANS L'UNITE DE TRAITEMENT. L'UNITE DE TRAITEMENT DELIVRE ALORS UN SIGNAL DE SORTIE DEFINISSANT LA VALEUR DE LA CORRECTION QUI DOIT ETRE APPLIQUEE A UN DISPOSITIF DE REDRESSEMENT 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24. L'ADAPTATION SE FAIT PAR MODIFICATION DE LA VALEUR DE CORRECTION CONTINUELLE EN FONCTION DES DEFORMATIONS RESIDUELLES EVENTUELLES DE L'OBJET. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE NOTAMMENT, POUR CORRIGER LES DEFAUTS DE FORME D'OBJETS SYMETRIQUES OU NON PLASTIQUEMENT DEFORMABLES.

Description

La présente invention a pour objet un procédé adaptatif destiné à corriger

des déviations dans la forme désirée d'objets plastiquement déformables, ledit procédé comprenant les étapes

de détection de la forme réelle des objets, ensuite la détermina-

tion de la déviation à partir de la forme désirée et la défini-

tion d'une longueur de correction correspondant à ladite dévia-

tion, ces étapes étant suivies par une phase de soumission de l'objet à une opération de redressement et de correction de la forme correspondant à la longueur de correction; l'invention s'applique également à un appareil permettant la mise en oeuvre

de ce procédé.

Avant usinage, découpage, ou toute opération intermédiai-

re, de nombreux produits, par exemple en acier, sont soumis à un traitement thermique. En dépit de procédés raffinés de traitement

thermique, des défauts de forme apparaissent à la suite de con-

traintes résiduelles, par exemple créant la flexion d'arbres, ou l'ovalisation de segments, ces défauts devant être corrigés avant sortie du produit fini. Le procédé le plus utilisé à ce sujet consiste à augmenter les tolérances d'usinage du produit et à corriger les défauts de forme par des procédés d'usinage ou découpage, par exemple de meulage. Un autre procédé usuel de

correction des défauts de ce type consiste à corriger ou redres-

ser l'objet à la main en mesurant d'abord les défauts de forme et en redressant ensuite le produit en le soumettant à une flexion ou à des chocs. Un autre procédé encore consiste à corriger ou redresser le produit ou l'article dans une presse à redresser. Ce procédé est essentiellement adapté aux produits qui, compte tenu de leur forme, de leur dimension ou de leur

rigidité, ne peuvent être redressés ou corrigés à la main.

Le procédé ci-dessus mentionné de redressement ou de correction par usinage ou découpage présente l'inconvénient d'être très coûteux, étant donné que des tolérances d'usinage accrues nécessitent des durées d'usinage plus longues sur les machines utilisées. Il est particulièrement coûteux de corriger les défauts de forme par meulage. Le procédé ne peut pas être

utilisé ou alors il implique en tout cas une opération addition-

nelle coûteuse lorsqu'un traitement thermique doit être effectué après le finissage. Un autre problème rencontré avec ce procédé

de correction est que le mandrinage avant l'usinage peut provo-

quer une correction plastique du défaut de la forme lors de

l'opération elle-même sans que la contrainte interne soit modi-

fiée, avec pour résultat que le défaut de forme subsiste après l'opération de découpage. Les inconvénients rencontrés lorsque la correction et le redressement sont effectués à la main sont que ce procédé est très imprécis et qu'il ne peut par suite être utilisé si des tolérances étroites sont requises. En outre, ce procédé ne

peut pas être utilisé pour des produits ayant de grandes dimen-

sions ou une rigidité élevée. Un autre inconvénient avec ce procédé est que de nouvelles contraintes peuvent naître dans le matériau à la suite de la correction des défauts de forme par des impacts qui ont souvent pour résultat que le défaut de

forme apparattra de nouveau au cours du temps. Le procédé néces-

site également une grande expérience et une haute qualification professionnelle des personnes qui effectuent le redressement ou

la correction. Cependant, étant donné que ce procédé est compro-

mis par les problèmes ergonomiques aussi bien que les problèmes d'environnement, l'industrie se heurte à des grandes difficultés dans le recrutement d'un personnel acceptant d'apprendre le

processus de redressement par correction manuelle.

Les presses de redressement sont utilisées seulement pour des produits importants constitués en un matériau dur. Ce procédé de correction est cependant devenu de plus en plus inacceptable par suite de son imprécision et des inconvénients qu'il présente du point de vue de la sécurité du travail. Les

règles de sécurité et les difficultés de réaliser des correc-

tions dans les presses de redressement sont telles que le procé-

30. dé est devenu beaucoup trop lent et par suite coûteux.

Dans les deux derniers procédés mentionnés, la correc-

tion du défaut de forme est ainsi obtenue en déformant le corps ou l'objet d'une quantité suffisante et dans une direction telle

que la forme idéale désirée soit retrouvée. Lorsque la correc-

tion est manuelle et tout aussi bien lorsqu'elle s'effectue dans une presse de redressement, le corps est déformé par une force et sur une certaine longueur qui sont fonction des dimensions et du défaut de forme. Dans le redressement manuel, cependant, ni la force ni la longueur ne peuvent être contrôlées, et le

résultat dépend entièrement de l'expérience ou de la qualifica-

tion de l'opérateur. Dans les presses de redressement, la force peut être comparativement bien contrôlée, tandis que la longueur du processus de correction qui est une fonction de la dimension du défaut de forme peut seulement être ajustée à la main et sans grande précision. Comme pour la correction manuelle, le choix de la dimension de la longueur dépend de l'expérience et de la

compétence de l'opérateur qui utilise la presse.

Un objet de la présente invention est de proposer un

procédé nouveau ainsi qu'un appareil nouveau Permettant de cor-

riger les déviations dans la forme des objets plastiquement

déformables, ledit procédé et ledit appareil évitant les incon-

vénients des procédés connus ci-dessus décrits et permettant d'obtenir une correction automatique rapide tout en rendant possible une précision élevée dans les déviations appliquées

à la forme.

Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé et de prévoir un appareil permettant de prendre automatiquement en considération les modifications graduelles apparaissant durant une fabrication en série dans les propriétés de l'objet dont la forme doit être corrigées. De telles modifications peuvent par exemple être dues à des modifications dans la dureté du matériau aussi bien que le résultat de modifications dans le procédé de durcissement ou des modifications dans l'épaisseur de la paroi de l'objet pouvant résulter de l'usure

des outils d'usinage.

Ces objets sont obtenus par utilisation d'un procédé du type mentionné au préambule de la présente demande et qui se caractérise en ce que la valeur de la longueur de la correction est obtenue à partir d'une relation prédéterminée entre la longueur de là correction et la déviation, et en ce que la forme de l'objet est de nouveau détectée après opération de redressement et éventuellement la déviation résiduelle à partir de la forme désirée est établie, après quoi ladite relation entre la valeur de la correction et la déviation est modifiée

en tant que fonction de ladite déviation résiduelle.

L'invention concerne également un appareil permettant de corriger la déviation à partir de la forme désirée d'objets plastiquement déformables, ledit appareil comprenant au moins un transmetteur de mesure pour détecter la forme réelle d'un objet et délivrer un signal de sortie correspondant qui est envoyé à une unité de détermination de la déviation à partir de ladite forme désirée, ladite unité délivrant un signal de sortie définissant une valeur de la correction correspondant

à ladite déviation, ledit signal de sortie contrôlant un dis-

positif de redressement en vue d'obtenir une correction de la forme de l'objet déterminée par la valeur de la correction, ledit appareil étant caractérisé en ce que ladite unité de

détermination de la déviation comprend une unité de trai-

tementdes données dans laquelle l'information relative à la forme désirée de l'objet est stockée, et dans laquelle la relation entre la déviation de la forme et la valeur de la correction est stockée dans une mémoire reliée à ladite unité de traitement des données, ladite unité étant disposée de façon à comparer la forme détectée avec la forme désirée de l'objet en réponse au signal reçu provenant du transmetteur de mesure pour déterminer la déviation de forme et pour, à partir de ladite relation, déterminer la valeur de la longueur

de la correction nécessaire en fonction de la déviation détec-

tée de forme, et dans laquelle unité de traitement des données sont disposés des organes de redressement entratnés par une commande mécanique ou hydraulique d'un dispositif de redressement en vue de réaliser la mise en forme corrigée de l'objet déterminée par la valeur de la correction, ledit transmetteur de mesure étant disposé de façon à détecter une déviation résiduelle éventuelle dans la forme de l'objet après que l'opération de redressement ait été conduite et de délivrer

un second signal de sortie correspondant à la déviation rési-

duelle de la forme vers ladite unité de traitement des données, ledit second signal de sortie commandant ladite unité de traitement des données de façon à modifier la relation emmagasinée dans la mémoire en fonction de ladite déviation

résiduelle.

L'invention est fondée sur le principe que l'objet dont la forme doit être corrigée est soumis à une amplitude d'ajustement ou de correction selon une valeur de correction

précisément déterminée adaptée à la valeur du défaut de forme.

L'amplitude de correction est produite par une force constante

suffisamment importante pour réaliser la déformation de l'objet.

La valeur de la correction doit être suffisante pour que soit atteinte une contrainte suffisante sur l'objet en vue d'obtenir une modification résultante désirée de la forme; on se repor- tera à cet effet à la figure 1 qui montre une relation typique entre la valeur de la correction et la contrainte pour un matériau plastiquement déformable. Comme exemple de principe, o une valeur de correction totale (au moyen de l'organe de

redressement) A illustrée à la figure, une déformation élasti-

que (résilience en retour) C et une déformation plastique, c'est-à-dire une modification permanente de la forme, B sont

alors obtenues.

Ainsi, conformément à la présente invention, une déter-

mination précise de la valeur du défaut de forme ou de la déviation est d'abord effectuée. La valeur du redressement ou de la correction sont calculées pour des défauts de forme différents et sont emmagasinées, de sorte que la valeur de la correction qui correspond au défaut de forme relevé à un instant donné peut être déterminée. Dans une opération de redressement, l'objet est alors soumis à une correction de

forme correspondant à cette valeur de la correction en entraî-

nant les organes de redressement à se déplacer d'une distance correspondant à ladite valeur de correction, ce qui affecte la

forme de l'objet qui doit être corrigée.

Après que l'opération de redressement de la forme de l'objet ait été à nouveau mesurée et que les défauts de forme résiduels éventuels aient été déterminés, on obtient alors une modification de la relation susmentionnée entre la valeur de la correction et la valeur de la déviation de la forme en réponseaux défauts de forme résiduels mesurés, ce qui permettra

d'améliorer le redressement de la forme des objets suivants.

Lors de cette modification de la relation de correction valeur-

déviation de la forme, on prendra en considération le fait que

le redressement a été effectué par excès ou par défaut, autre-

ment dit si la correction de la forme a été trop importante ou pas assez. Ainsi, l'invention suggère un procédé adaptatif et

un appareil adaptatif permettant de corriger la forme.

La durée nécessaire pour la mise en oeuvre du processus de correction conformément à l'invention est estimée comprise entre 15 et 35 secondes, tandis que la durée moyenne nécessaire à une correction manuelle ou à une correction dans une presse de redressement n'est jamais inférieure à 2 minutes (selon l'information provenant de la société Volvo Komponenter AB, Kbping, Suède). En outre, avec l'invention, la correction peut

être effectuée de façon entièrement indépendante de l'opérateur.

L'appareillage conforme à l'invention est également beaucoup

moins cher à construire que les presses de redressement actuel-

lement utilisées. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, la modification de correction de la relation entre la valeur de la correction et la déviation de forme est effectuée en multipliant la valeur de la correction par un facteur qui est inversement proportionnel à la différence

entre la déviation de forme avant et après opération de redres-

sement. Conformément à un autre mode de réalisation avantageux, la valeur moyenne de la valeur de correction est formée de façon continue au cours d'un nombre, de préférence compris entre et 50, d'opérations de redressement précédentes, laquelle

valeur moyenne est alors utilisée dans l'opération de redresse-

ment en cause.

- Si les propriétés de l'objet se modifient graduellement, un contrôle de mesure adaptatif continu est obtenu de cette manière. En outre, des exemples uniques défectueux de l'objet

présentant des déviations très importantes de forme ne perturbe-

ront pas dece fait le redressement des objets suivants.

En conséquence, selon un autre perfectionnement avanta-

geux du procédé conforme à l'invention, la forme de l'objet est détectée une fois encore après que la première opération de redressement soit faite, et, si nécessaire, le processus de correction est répété. La valeur de la correction dimensionnelle pour les opérations de redressement successives est alors obtenue à partir de diverses relations entre la valeur de la correction ou correction dimensionnelle et la déviation ou erreur de forme. Après la dernière opération de correction de forme, la forme de l'objet est de préférence détectée de façon qu'il soit décidé si l'objet peut être accepté ou doit être rejeté. Un tel procédé à plusieurs étapes peut également être utilisé avec avantage pour déterminer précisément la relation entre la correction dimensionrelle et l'erreur de forme. Selon un mode de réalisation préféré de l'appareil conforme à l'invention, l'unité dans laquelle la déviation est déterminée et une valeur de correction correspondante est définie sont formées dans une unité de traitement des données comportant une mémoire permettant de stocker la relation entre

la valeur de correction et l'erreur ou déviation de forme.

L'appareil se caractérise en outre en ce que le trans-

metteur de mesure est disposé de façon à détecter les dévia-

tions résiduelles éventuelles de forme de l'objet après opération de redressement et délivrer un secondsignal correspondant

de sortie qui modifiera la relation entre la valeur de correc-

tion et la déviation de forme en tant que fonction de la

déviation de forme résiduelle.

Selon un autre perfectionnement encore de l'appareil conforme à l'invention, le dispositif de redressement comprend des organes de redressement qui, pour le formage correct de l'objet, sont avancés avec une force constante sur une distance

qui correspond à la valeur de correction.

Conformément à un autre mode de réalisation encore avantageux d'un appareil conçu selon l'invention pour des objets présentant une symétrie rotationnelle, des organes sont prévus pour faire tourner l'article tandis qu'un transmetteur

de mesure détecte la forme, etl'unité susmentionnée est dispo-

sée de façon à déterminer la déviation la plus grande par rapport à la forme désirée. Des organes sont en outre disposés

de façon à faire tourner alors l'objet dans une position déter-

minée par rapport aux organes de redressement, de sorte que ces organes viennent engager l'objet de telle façon qu'à la première

opération, la déviation maximale de forme soit corrigée.

L'invention apparaîtra plus clairement à l'aide de la

description qui va suivre de divers exemples choisis en faisant

référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre la relation entre la valeur de correction ou correction dimensionnelle et la contrainte pour un essai de traction dans un matériau déformable plastiquement - la figure 2 montre l'aspect principal des graphiques de correction de l'invention, c'est-à-dire la relation entre la déviation de forme et la valeur requise de la correction; - la figure 3 est un diagramme relatif à un mode de réalisation d'un appareil conforme à l'invention;

- la figure 4 montre un diagramme de circulation illus-

trant le fonctionnement de l'appareil de la figure 3; - la figure 5 est un exemple illustrant la détection de la forme d'un arbre; - la figure 6 est un exemple illustrant le redressement de l'arbre; - la figure 7 montre un exemple de blocs d'engagement pour le redressement par exemple de segments; - la figure 8 est un exemple montrant comment sont disposés de préférence les organes de mesure et de redressement relativement les uns par rapport aux autres conformément à un mode de réalisation d'un appareil conforme à l'invention destiné

à corriger la forme de segments.

En se reportant à la figure 3, on aperçoit le diagramme schématique d'un mode de réalisation d'un appareil conçu selon l'invention. Un objet 2 est schématiquement illustré dont la forme est détectée par un transmetteur de mesure 4 qui est de préférence du type inductif. Le transmetteur de mesure 4 délivre un signal analogique représentant les déviations par rapport à une forme nominale de l'objet 2. Ce signal de sortie provenant du transmetteur de mesure est délivré à une unité de mesure électronique 6. L'objet 2 est formé d'un corps à symétrie rotationnelle que l'on fait tourner pendant l'opération de détection, de sorte que le transmetteur de mesure 4 se déplace autour de l'objet, et l'unité de mesure 6 détermine alors la déviation maximale à partir de la dimension nominale de l'objet 2 à partir du signal provenant du transmetteur de mesure 4 et

cette déviation maximale est stockée.

A partir de l'unité de mesure 6, un signal de sortie est ainsi obtenu représentatif de la déviation maximale à partir de la dimension nominale ou de la forme nominale de

l'objet 2, lequel signal est délivré à un micro-calculateur 8.

Comme micro-calculateur, on peut utiliser tout micro-calculateur

approprié disponible dans le commerce, par exemple celui commer-

cialisé ABC 80 par Luxor.

Dans une mémoire 9 reliée au micro-calculateur 8, des courbes de redressement de correction du type illustré à la figure 2 sont stockées. L'allure exacte de ces courbes est, de préférence, déterminée par des essais pour chaque objet que l'on veut redresser, l'appareil conforme à l'invention pouvant être

utilisé aussi bien pour cette détermination comme il sera expli-

qué plus en détail ci-après. Du fait de la construction adapta-

tive de l'appareil, une correction continue des courbes est effectuée lorsque l'on corrige la forme d'objets fabriqués en grande série comme il apparaîtra plus clairement ci-après. La forme des courbes dépend entre autres de la forme et de la dimension du produit ou de l'objet aussi bien que de la dureté

et de la composition du matériau qui constitue l'objet.

A partir de la forme de la courbe de correction stockée correspondante, le micro-calculateur 8 calcule une valeur de correction correspondant à la déviation de forme mesurée, laquelle est transmise à une unité 10 à position asservie qui

est reliée à un système hydraulique permettant d'ajuster hydrau-

liquement les organes d'entraînement entraînés hydrauliquement selon la valeur de correction déterminée. Dans l'unité asservie

10, la longueur de correction obtenue à partir du micro-

calculateur 8 est alors comparée avec la position du bloc de redressement 12, et à cet effet, le bloc de redressement 12 comporte un indicateur de position 14 qui indique à l'unité

asservie de position 10 la position réelle du bloc 12.

L'unité asservie 10 est reliée à une soupape asservie 16 qui est reliée dans un circuit hydraulique entre une pompe hydraulique 18 et un vérin hydraulique 20, lequel contrôle le

déplacement du bloc de redressement 12.

La pompe hydraulique 18 fournit du fluide hydraulique, de préférence de l'huile, sous pression élevée, typiquement sous une pression de 70 à 120 bars, et est reliée au vérin hydraulique 20 à travers la soupape asservie 16. La soupape asservie 16 est de préférence du type comportant un tiroir 1 0 mobile pouvant occuper n'importe quelle position, autrement dit dans laquelle la dimension des ouvertures de la soupape peut être modifiée de façon continue. De cette façon, la vitesse de déplacement du vérin hydraulique peut être modifiée entre 0 et une vitesse maximale déterminée. En tant qu'unité asservie 10, on peut utiliser un système à commande automatique du type commercialisé par Bofors Elektronik AB sous la dénomination "Position servo typ 1 ou komparatormodul H-2-KK". L'unité asservie peut alors être commandée numériquement à partir du microcalculateur et en plus de l'information relative à la valeur de la correction dimensionnelle, on peut fournir également d'autres informations

à l'unité asservie, telles que la définition désirée du déplace-

ment du bloc de redressement. L'unité asservie 10 comprend un

convertisseur continu/alternatif, de sorte que la soupape asser-

vie 16 est commandée par un signal de sortie analogique prove-

nant de l'unité asservie 10.

Le mouvement de déplacement du vérin hydraulique 20 est transmis au moyen d'un levier 22 au bloc de redressement 12. Le levier 22 est articulé autour d'un axe 24 qui est disposé dans l'exemple illustré de sorte qu'un rapport de transmission de 1/10 est obtenu entre le mouvement de déplacement du vérin

hydraulique 20 et le bloc de redressement 12.

Après l'opération de redressement, le transmetteur de mesure 4 détecte à nouveau la forme de l'objet 2 et la déviation

éventuelle résiduelle de forme est déterminée. Un signal corres-

pondant est délivré par le transmetteur de mesure 4 via l'unité de mesure 6 au micro-calculateur 8 qui, selon la déviation de forme résiduelle mesurée, modifie la courbe de correction stockée dans la mémoire 9, de sorte que la correction sera améliorée pour l'étape de redressement suivante. A ce sujet,

il doit être pris en considération, s'il s'agit d'un redresse-

ment par défaut ou par excès, autrement dit si la valeur de la

correction a été trop importante ou trop petite. De cette maniè-

re, on obtient un contrôle adaptatif du bloc de redressement 12.

La modification de la valeur de la correction peut être faite par exemple en multipliant simplement cette valeur par un facteur donné qui est inversement proportionnel à la différence C2993 entre la déviation de la forme avant et après l'opération de correction. La forme de l'objet, l'épaisseur du matériau, la surface de la section transversale, etc.. sont alors importantes

pour déterminer la valeur de ce facteur.

Le facteur peut en outre, selon un processus adaptatif,

être déterminé au moyen de l'appareil conforme à l'invention.

La figure 4 montre par un diagramme synoptique comment

l'appareil illustré à la figure 3 travaille.

Dans une première étape, on effectue la mesure de la forme de l'objet. Ensuite, on lit la valeur mesurée x de la déviation. Après quoi on détermine la valeur de correction correspondante f(x). Après quoi on effectue la correction de l'objet en correspondance avec la fonction f(x). On effectue ensuite une seconde mesure de la forme de l'objet. On lit ensuite la valeur mesurée de la déviation résiduelle de la forme. On calcule alors une nouvelle fonction f(x) tenant compte du redressement qui a été effectué par excès ou par

défaut. On stocke enfin la nouvelle fonction f dans la mémoire.

L'appareil conforme à l'invention peut avantageusement être également modifié de façon que la valeur de la correction pendant un nombre déterminé d'opérations de redressement, de préférence compris entre 10 et 50, soit emmagasinée de façon

continue, la valeur de correction pour l'opération de redresse-

ment suivante étant déterminée en tant que valeur moyenne des valeurs de correction emmagasinées. De cette manière, on évite que des objets ayant des défauts propres aléatoires ne viennent

perturber la correction appliquée à l'objet suivant.

Dans le mode de réalisation décrit en relation avec la

figure 3, la fourchette de régulation totale peut être typique-

ment comprise entre environ + 1,25 mm avec un degré de précision de 0, 01 mm. La vitesse maximale de déplacement du bloc de redressement jusqu'au moment o il contacte l'objet peut être typiquement de l'ordre de 1 mm/s et la vitesse du bloc lors de l'étape de correction proprement dite lorsqu'il vient presser

l'objet peut être par exemple de l'ordre de 0,5 mm/s.

Un moteur 26 à pas est également relié au micro-calcula-

teur 8, ce moteur étant disposé de façon à faire tourner l'objet 2 lorsque sa forme est détectée. Après détermination de la C2993 déviation maximale dans la forme, le moteur à pas 26 est contrôlé par le micro- calculateur 8, de façon que l'objet 2 soit orienté dans cette position dans laquelle le transmetteur

de mesure 4 indique la déviation maximale de forme.

L'objet 2 est alors soumis au dispositif de redresse- ment dont l'orientation est maintenue de façon que le bloc de redressement 12 vienne engager l'objet à l'endroit approprié de façon à obtenir la correction de forme désirée. La figure 5 montre plus en détail comment s'effectue la détection de la forme d'un objet à symétrie rotationnelle se présentant sous la forme d'un arbre 28. L'arbre 28 est disposé en rotation sur des supports 30, 32 et on le fait tourner tandis que sa forme est

détectée par le moteur 26 à pas au moyen d'une roue d'entraîne-

ment 34 qui vient buter contre une partie 36 dudit arbre 28. Le moteur à pas 26 et le transmetteur de mesure 4 sont montés sur des moyens support 38 tels qu'une coulisse ou un chariot à

roulements qui est ajustable verticalement (autrement dit per-

penditulairement) par rapport à l'arbre 28. Après que l'étape de mesure proprement dite a été effectuée, c'est-à-dire après qu'on a déterminé la déviation maximale et l'angle de rotation de l'arbre pour lequel le transmetteur de mesure 4 indique cette déviation maximale de forme, lesdits moyens de déplacement 38 ainsi que le moteur à pas 26 et le transmetteur de mesure 4 sont

éloignés de l'arbre. En variante,àla place des supports susmen-

tionnés 30, 32 (supports en forme de V), on peut prévoir des

goupilles ou poupées 40, 42 entraînées pneumatiquement suscep-

tibles de venir engager les extrémités de l'arbre 28 pour le

soutenir tout en en permettant la rotation.

Après exécution de l'étape de mesure susmentionnée, l'arbre 28 est déplacédepuis la position de mesure 44 vers une position de redressement 46 (voir figure 6). Ceci est effectué au moyen des supports en V 48, 50 réglabes hydràuliquement. La

correction de forme ou le redressement de l'arbre 28 est effec-

tué au moyen d'un organe de redressement 52 dont le déplacement

est engendré par le cylindre hydraulique 20. L'organe de redres-

sement 52 est alors pressé en direction de l'arbre 28 avec une

force constante suffisamment importante sur une distance corres-

pondant aux valeurs de correction calculées. Les supports 48, peuvent se déplacer dans la direction longitudinale de l'arbre 28, ce mouvement étant contrôlé par le micro-calculateur 8, de façon que les supports occupent les positions optimales

pour la réalisation de la correction de forme en question.

La figure 7 montre une autre variante de réalisation d'un appareil de redressement particulièrement adapté pour corriger des ovalités de forme de segments, cylindres et organes analogues. Cet appareil de redressement comprend en plus du bloc de redressement 12 commandé par un vérin hydraulique 20 asservi

un bloc 56 d'engagement opposé également entraîné hydraulique-

ment. Le segment ou le cylindre 54 qui doit être redressé est positionné entre les blocs 12 et 56 après rotation sur lui-même au moyen du moteur à pas 26 de la manière décrite ci-dessus, de façon que ses extrémités ovalisées soient situées juste en face des blocs. Le redressement est obtenu en déplaçant le bloc 12 de redressement asservi sur une distance qui correspond à la valeur

de la correction comme décrit ci-dessus.

A la figure 8, on a montré comment on peut effectuer en pratique l'étape de mesure et l'étape de correction en deux

endroits ou postes différents pour le segment ou le cylindre 54.

Le segment ou le cylindre 54 repose sur un support pouvant tourner 58 entraîné par le moteur à pas 26. Le support 58 est en outre mobile dans la direction verticale de la figure 8 entre

une position de mesure supérieure 60 et une position de redres-

sement inférieure 62. Lorsque le segment ou le cyclindre 54 est dans la position de mesure supérieure 60, la détection ou la mesure de la forme du cylindre ou du segment 54 est effectuée

de la manière décrite ci-dessus. Le transmetteur de mesure com-

prend une tête de.mesure 66 disposée dans un dispositif 64 de centrage en rotation. Dans l'exemple illustré à la figure, la forme intérieure du segment ou du cylindre 54 est ainsi détectée par deux points de mesure 63 et 65. La tête de mesure peut naturellement être constituée de façon à détecter la forme extérieure. Lorsque l'opération de mesure est terminée et qu'on a déterminé la déviation maximale de forme, le segment ou le cylindre 54 est déplacé vers la position de redressement 62, ledit segment ou cylindre 54 étant orienté dans une position C2993 telle que les blocs de redressement 68, 70 viennent engager les régions d'ovalité maximale. Pour effectuer la correction de forme ou le redressement du segment du cylindre 54, au moins l'un des deux blocs de redressement 68, 70 est déplacé d'une distance correspondant à la valeur de correction calculée pour

la déviation de forme en question, de la manière décrite ci-

dessus.

Le procédé de redressement adaptatif conforme à l'inven-

tion peut également être utilisé pour déterminer la relation

exacte entre la longueur de correction et la déviation de forme.

Un nombre d'objets ayant des déviations diverses de forme est

alors choisi et la correction de forme est mise en route à par-

tir d'une estimation grossière de la relation liant la valeur de correction à la déviation de forme. Grâce au procédé adaptatif,

cette relation estimée grossièrement est progressivement condui-

te vers la relation exacte reliant la valeur de la correction et

la déviation de forme pour diverses déviations de forme.

L'invention peut avantageusement comprendre plusieurs étapes répétées de correction de forme. Après une première étape de correction conduite avec la valeur de correction déterminée à partir dela courbe a de la figure 2, l'objet peut être ramené en arrière au poste de mesure pour une nouvelle détection de sa

forme. Si la forme désirée n'a pas été obtenue, le procédé com-

plet de correction de forme peut être répété, la valeur de correction étant alors déterminée selon la courbe b de la figure 2. La courbe b est disposée au-dessus de la courbe a, étant donné qu'un certain usinage à froid de l'objet a été effectué lors de la première opération de redressement. En principe, le processus de correction de forme peut être répété arbitrairement

plusieurs fois jusqu'à ce que la correction désirée soit obtenue.

Pour des considérations pratiques d'économie, on retiendra vrai-

semblablement une limite supérieure du nombre des étapes de correction successives. Après la dernière étape de correction, la forme de l'objet est détectée et il est décidé si l'objet peut être accepté ou s'il doit être rejeté. De la même manière que décrite ci-dessus, les courbes de correction a, b et c peuvent êtreadaptativement corrigées quand cela est nécessaire également pour un procédé à plusieurs étapes successives de correction.

Les exemples décrits de l'appareil conforme à l'inven-

tion sont destinés à réaliser une correction des défauts de forme jusqu'à des tolérances de forme acceptables, par exemple comprises entre 0,01 et 0,05 mm pourdes produits ayant des dimensions de diamètre extérieures de l'ordre de par exemple

mm et une longueur de par exemple environ 700 mm.

Bien entendu, diverses variantes peuvent être apportées

aux modes de réalisation décrits dans le cadre de l'invention.

Ainsi, plusieurs transmetteurs de mesure axialement séparés peuvent évidemment être utilisés pour détecter la forme, par exemple d'un arbre, et plus de deux organes de redressement

peuvent être également utilisés. A la place d'organes de redres-

sement entraînés hydrauliquement, les organes de redressement peuvent être entraînés de manière purement mécanique, par

exemple par des vérins à vis.

L'invention peut également être utilisée pour d'autres applications que celles décrites en relation avec les exemples donnés. Ainsi, l'invention peut être utilisée pour la correction

de la forme de corps qui ne présente pas de symétrie rotation-

nelle. L'invention peut être utilisée pour mouler une feuille si désiré dans une forme exactement définie, par exemple une

forme plane avec des tolérances données. L'invention peut égale-

ment être utilisée pour former, par exemple des segments présen-

tant une ovalité désirée à l'intérieur de tolérances soigneuse-

ment données, etc. C2993

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé adaptatif permettant de corriger les dévia-

tions par rapport à la forme désirée d'objets plastiquement déformables, ledit procédé étant du type comprenant les étapes successives suivantes: on détecte la forme réelle de l'objet (2,28,54); on détermine alors la déviation à partir de la forme désirée et l'on définit une valeur de correction correspondant à ladite déviation; et l'on soumet ensuite ledit objet à une opération de redressement pour lui appliquer une correction de forme correspondant à ladite valeur de correction, ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes: - on détermine la valeur de la correction dimensionnelle à partir d'une relation donnée entre la valeur de correction et la déviation, - et l'on détecte à nouveau la forme de l'objet (2,28, 54) après avoir effectué l'opération de redressement et l'on détermine la déviation résiduelle éventuelle par rapport à la forme désirée, - à la suite de quoi on modifie ladite relation entre la valeur de correction et la déviation en fonction de ladite

déviation résiduelle.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence entre la déviation de forme avant et après l'opération de redressement est déterminée, et en ce que la relation est alors modifiée par multiplication de la valeur de correction par un facteur inversement proportionnel à ladite différence.

3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une valeur moyenne est formée pour les valeurs de correction selon un nombre de préférence compris entre 10 et 50 d'opérations de redressement les plus proches précédentes, et on utilise cette valeur moyenne comme valeur

de correction pour l'opération de redressement en question.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1

à 3, caractérisé en ce que ledit objet ayant une symétrie

rotationnelle, la déviation maximale dans la forme est détermi-

née et des forces sont appliquées sur l'objet (28,54) de telle

façon que la ou les régions de déviation maximales soient con-

traintes en vue d'atteindre la forme désirée sur une distance 2993

correspondant à la valeur de la correction.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la forme désirée de l'objet (54) étant une forme circulaire, et la déviation de forme étant une ovalité dudit objet, lesdites forces sont formées par deux forces de compression directement

opposées appliquées sur l'objet (54) selon les axes longitudi-

naux de ladite forme ovalisée.

6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication , caractérisé en ce que lesdites forces sont constantes.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'une seconde valeur de correction est déterminée qui correspond à une déviation éventuelle de forme résiduelle restant après la première étape de correction, et

en ce que l'objet est soumis à une seconde opération de redres-

sement dont la valeur correspond à ladite seconde valeur de correction.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'après la dernière opération de correction de forme, la forme de l'objet (2,28,54) est détectée et comparée à la forme désirée pour déterminer si l'objet doit être accepté

ou rejeté.

9. Un appareil permettant de corriger la déviation de forme d'objets plastiquement déformables à partir d'une forme désirée, en particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une des revendications précédentes, ledit appareil comprenant

au moins un transmetteur de mesure (4,63,65) pour détecter la forme réelle d'un objet (2,28,54) et délivrant un signal de

sortie correspondant qui est amené à une unité (8) pour détermi-

ner la déviation par rapport à la forme désirée, ladite unité

délivrant un signal de sortie définissant une valeur de correc-

tion correspondant à ladite déviation, ledit signal de sortie commandant un dispositif de redressement (12,16,18,20,22,24,52, 56,68,70) pour effectuer une correction de forme de l'objet déterminée par ladite valeur de correction, ledit appareil étant caractérisé en ce que ladite unité destinée à déterminer la déviation comprend une unité (8) de traitement de données dans laquelle l'information relative à la forme désirée de l'objet (2,28,54) est emmagasinée et dans laquelle la relation entre la déviation de forme et la valeur de correction est emmagasinée dans une mémoire (9) reliée à ladite unité de traitement de

données, ladite unité de traitement de données étant dispo-

sée de manière à comparer la forme détectée en concordance avec le signal reçu du transmetteur de mesure (4,63,65) avec la for- me désirée de l'objet de façon à déterminer la déviation de forme età partir de cette relation déterminer la valeur de correction dimensionnelle requise pour la déviation détectée de forme, et en ce que ladite unité de traitement de données est disposée de façon à contrôler des organes de redressement (12,

52,68,70) entralnés hydrauliquement ou mécaniquement du dispo-

sitif de redressement pour effectuer la mise en forme de correc-

tion de l'objet déterminée par ladite valeur de correction, ledit transmetteur de mesure (4,63,65) étant disposé de façon à détecter la déviation résiduelle éventuelle de forme de l'objet (2,28,54) après que l'opération de redressement ait été conduite et fournir à ladite unité de traitement de données un second signal de sortie correspondant à ladite déviation résiduelle de forme, ledit second signal de sortie commandant ladite unité de traitement de données de façon à modifier ladite relation stockée

dans ladite mémoire (9) en fonction de ladite déviation résiduel-

le.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce

qu'une unité (10) asservie de positionnement commandée par ladi-

te unité (8) de traitement de données est disposée de façon à commander le mouvement des organes de redressement (12,52,56,68,

) dudit dispositif de redressement.

11. Appareil selon la revendication 9 ou la revendica-

tion 10, caractérisé en ce que ledit objet (28) étant à symétrie rotationnelle, des moyens (26,34) sont prévus pour faire tourner l'objet (28) tandis que l'on détecte la forme par un transmetteur de mesure (4), et en ce que ladite unité de traitement de données (8) est disposée de façon à déterminer la plus grande déviation

à partir de ladite forme désirée.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que des moyens complémentaires sont prévus pour faire tourner l'objet (28,54) dans une position telle par rapport aux organes de redressement (12,52,56,68-,70) que lesdits organes viennent C2993

engager l'objet de telle façon que tout d'abord ladite dévia-

tion la plus grande de forme est corrigée.

13. Appareil selon l'une quelconque des revendications

9 à 12, caractérisé en ce que lesdits organes de redressement comprennent deux blocs de redressement entraînés hydrauliquement (12,56,58,70) qui travaillent l'un vis à vis de l'autre, et en ce que ledit objet (54) est destiné à être positionné entre

lesdits blocs.

14. Appareil selon l'une quelconque des revendications

9 à 12, caractérisé en ce que lesdits organes de redressement

comprennent un sabot (52) de redressement entraîné hydraulique-

ment disposé entre deux supports (48,50) opposés audit sabot et

séparés dans la direction longitudinale de l'objet (28).

15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en

ce que lesdits supports (48,50) sont déplaçables dans la direc-

tion longitudinale de l'objet (28), ledit déplacement des supports pouvant être contrôlé par l'unité de traitement de données (8) de façonà positionner les supports le long de la direction longitudinale de l'objet dans des positions optimales

pour l'opération de correction de forme en question.