FR2679474A1 - Apparatus for optimising the perpendicularity of a tool with respect to the surface of the workpiece, when drilling - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREIL POUR OPTIMISER LA PERPENDICULARITE D'UN OUTIL
PAR RAPPORT A LA SURFACE DE LA PIECE, LORS D'UN PERCAGE.APPARATUS FOR OPTIMIZING THE PERPENDICULARITY OF A TOOL
IN RELATION TO THE SURFACE OF THE PART, DURING A DRILLING.
DESCRIPTION
L'invention concerne un appareil conçu pour optimiser la perpendicularité d'un outil coupant monté dans une perçeuse portative, par rapport à la surface d'une pièce à percer.DESCRIPTION
The invention relates to an apparatus designed to optimize the perpendicularity of a cutting tool mounted in a portable drill, relative to the surface of a workpiece.
Lorsque des opérations manuelles de perçage sont effectuées dans des conditions d'accès difficiles, l'opérateur ne peut garantir en toute rigueur la perpendicularité du perçage. Cela conduit à une qualité de travail médiocre et peut nécessiter, dans certains cas, des opérations ultérieures de rattrapage visant à rectifier la perpendicularité défaillante et conduisant à un surcoût et à une perte de temps. When manual drilling operations are carried out under difficult access conditions, the operator cannot strictly guarantee the perpendicularity of the drilling. This leads to a poor quality of work and may require, in some cases, subsequent remedial operations aimed at rectifying the defective perpendicularity and leading to an additional cost and a loss of time.
Cette dernière situation se présente notamment lorsqu'on effectue l'assemblage de deux tronçons de fuselage d'aéronef grâce à des éclisses reliant intérieurement les deux tronçons et qui sont rivées automatiquement, depuis l'extérieur du fuselage, à l'aide d'un robot. This latter situation arises in particular when the assembly of two sections of aircraft fuselage is carried out using fishplates internally connecting the two sections and which are riveted automatically, from outside the fuselage, using a robot.
Ainsi, et comme on l'a représenté très schématiquement sur la figure 1A, après que les panneaux lOa et 10b des deux tronçons de fuselage aient été accostés bout à bout, on place sur chacune des lisses 12a et 12b qui renforcent intérieurement chacun de ces panneaux selon son axe longitudinal une éclisse 14 chevauchant les deux tronçons. Des serre-joints (non représentés) sont ensuite placés entre l'éclisse 14 et l'extrémité de la lisse 12a, 12b de chacun des deux tronçons, puis un opérateur perce quelques trous 16, de petit diamètre, depuis l'intérieur du fuselage, à l'aide d'une perceuse à commande manuelle équipée d'un foret, au travers de l'éclisse 14 et des panneaux 10a et 10b des deux tron çons de fuselage. Au cours de cette opération, la diffi culté d'accès aux zones de perçage due notamment à La présence des lisses nécessite généralement l'utilisation d'une perceuse à tête coudée et rend très difficile la réalisation de perçages perpendiculaires à la surface des éclisses, comme on l'a représenté volontairement de façon exagérée sur la figure 1A. Thus, and as has been shown very diagrammatically in FIG. 1A, after the panels 10a and 10b of the two fuselage sections have been docked end to end, we place on each of the heddles 12a and 12b which internally reinforce each of these panels along its longitudinal axis a splint 14 overlapping the two sections. Clamps (not shown) are then placed between the splint 14 and the end of the stringer 12a, 12b of each of the two sections, then an operator drills a few holes 16, of small diameter, from inside the fuselage , using a manually operated drill equipped with a drill, through the splint 14 and the panels 10a and 10b of the two sections of the fuselage. During this operation, the diffi culty of access to the drilling areas due in particular to the presence of the beams generally requires the use of a drill with a bent head and makes it very difficult to make holes perpendicular to the surface of the ribs, as has been shown voluntarily in an exaggerated manner in FIG. 1A.
Comme L'illustre la figure 1B, l'opérateur met ensuite en place dans les trous 16 des épingles 18 qui permettent d'assurer un maintien et un positionnement provisoire des éclisses 14 à l'intérieur du fuselage. As illustrated in FIG. 1B, the operator then places pins 18 in the holes 16 which make it possible to maintain and provisionally position the ribs 14 inside the fuselage.
Ce positionnement et ce maintien étant assurés, un robot 19 agissant depuis l'extérieur du fuselage, assure ensuite la fixation définitive de chacun des panneaux de fuselage 10a et 10b sur les éclisses 14. Pour cela, le robot 19 effectue successivement le perçage de trous 20, de plus grand diamètre que les trous 16, et puis un rivetage, à l'aide de rivets 22, tel qu'illustré sur la figure 1C, en dehors des zones dans lesquelles a été effectué au préalable l'épinglage des éclisses 14 sur les panneaux de fuselage. This positioning and this maintenance being ensured, a robot 19 acting from outside the fuselage, then ensures the final fixing of each of the fuselage panels 10a and 10b on the ribs 14. For this, the robot 19 successively performs the drilling of holes 20, larger in diameter than the holes 16, and then riveting, using rivets 22, as illustrated in FIG. 1C, outside the zones in which the pins 14 have been pinned beforehand. on the fuselage panels.
Pour terminer l'assemblage des deux tronçons de fuselage et comme l'illustre la figure ID, l'opéra- teur retire ensuite les épingles de maintien et de positionnement provisoires 18 et le robot effectue un contre perçage, puis un rivetage, de la même manière que précédemment, aux emplacements des trous 16. Les trous 23 qui sont alors percés par le robot 19 présentent le même diamètre que ceux qu'il a percés précédemment avant de mettre en place Les autres rivets 22. To complete the assembly of the two fuselage sections and as illustrated in FIG. ID, the operator then removes the provisional holding and positioning pins 18 and the robot performs a counter drilling, then a riveting, in the same way so that previously, at the locations of the holes 16. The holes 23 which are then drilled by the robot 19 have the same diameter as those which it drilled previously before placing the other rivets 22.
Compte tenu des conditions difficiles de per çage manuel des trous 16, qui peuvent conduire comme on l'a mentionné à un défaut de perpendicularité de ces trous par rapport à la surface intérieure des éclisses 14, il peut se trouver que les contre perçages 23 effectués par le robot dans ces mêmes trous 16 ne permettent pas de contre percer en totalité certains des trous 16. Il est alors nécessaire d'effectuer, depuis l'extérieur du fuselage un contre perçage de plus grand diamètre, puis la mise en place de rivets également surdimensionnés. Etant donné que les opérations effectuées par le robot ne peuvent prendre en compte de tels défauts, les contre perçages de plus grand diamètre et les rivetages particuliers qui en découlent doivent être réalisés manuellement, ce qui conduit à une perte de temps, à un non respect du cycle de fabrication et, par conséquent, à un coût supplémentaire. Given the difficult conditions of manual drilling of the holes 16, which can lead, as has been mentioned, to a defect in the perpendicularity of these holes relative to the internal surface of the fishplates 14, it may happen that the counterbore 23 made by the robot in these same holes 16 do not make it possible to completely drill some of the holes 16. It is then necessary to carry out, from outside the fuselage a counter-drilling of larger diameter, then the establishment of rivets also oversized. Since the operations carried out by the robot cannot take into account such faults, the larger diameter counter holes and the specific riveting which result therefrom must be carried out manually, which leads to a loss of time, to non-compliance of the manufacturing cycle and, therefore, at an additional cost.
L'exemple qui vient d'être décrit en se référant aux figures 1A à 1D illustre parfaitement la nécessité d'un appareil permettant d'optimiser la perpendicularité d'un perçage manuel. Cependant, aucun appareil de ce type n'existe actuellement. The example which has just been described with reference to FIGS. 1A to 1D illustrates perfectly the need for an apparatus making it possible to optimize the perpendicularity of a manual drilling. However, no device of this type currently exists.
L'invention a précisément pour objet un appareil permettant d'optimiser la perpendicularité d'un perçage manuel, sur des surfaces planes, galbées ou évolutives, afin d'améliorer la qualité des perçages manuels et, dans certains cas tels que dans l'exemple précité, de réduire les temps de fabrication et les coûts. The subject of the invention is precisely an apparatus making it possible to optimize the perpendicularity of a manual drilling, on flat, curved or evolving surfaces, in order to improve the quality of manual drilling and, in certain cases such as in the example mentioned above, to reduce manufacturing times and costs.
Conformément à L'invention, il est proposé un appareil pour optimiser la perpendicularité d'un outil coupant monté dans une perceuse portative, par rapport à la surface d'une pièce à percer, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins trois moyens de détection régulièrement répartis autour de l'axe de l'outil et à proximité de ce dernier, chacun de ces moyens de détection étant sensible à la distance qui sépare la surface de la pièce d'un plan de référence perpendiculaire à l'axe de l'outil, parallèlement à cet axe, pour actionner des moyens d'optimisation de la perpendicularité. According to the invention, there is provided an apparatus for optimizing the perpendicularity of a cutting tool mounted in a portable drill, relative to the surface of a workpiece, characterized in that it comprises at least three means regularly distributed around the axis of the tool and close to the latter, each of these detection means being sensitive to the distance which separates the surface of the part from a reference plane perpendicular to the axis of the tool, parallel to this axis, for actuating means for optimizing the perpendicularity.
Selon un premier mode de réalisation de I' in- vention, chacun des moyens de détection comprend un plot apte à être déplacé parallèlement à L'axe de l'outil entre une position normale avancée et une position recu lée, à l'encontre de l'action d'un premier moyen élastique, lorsque ce plot est mis en contact avec la surface de la pièce à percer. According to a first embodiment of the invention, each of the detection means comprises a stud capable of being moved parallel to the axis of the tool between a normal advanced position and a received position, against the action of a first elastic means, when this stud is brought into contact with the surface of the part to be drilled.
Les moyens de détection comprennent alors, avantageusement, un commutateur électrique associé à chacun des plots, de façon à se fermer lorsque le plot est en position reculée. Selon le cas, tous les commutateurs peuvent alors être montés en série dans un circuit électrique comportant lesdits moyens d'optimisation de la perpendicularité, ou chaque commutateur peut être monté en série dans un circuit électrique comportant un moyen séparé d'optimisation de La perpendicularité associé à ce commutateur. Dans ce dernier cas, une information sur le sens de l'inclinaison éventuelle de la perceuse est fournie à l'utilisateur. The detection means then advantageously comprise an electrical switch associated with each of the studs, so as to close when the stud is in the retracted position. As the case may be, all the switches can then be mounted in series in an electrical circuit comprising said means for optimizing perpendicularity, or each switch can be mounted in series in an electrical circuit comprising a separate means for optimizing the associated perpendicularity to this switch. In the latter case, information on the direction of the possible inclination of the drill is provided to the user.
Selon une variante de ce premier mode de réalisation de l'invention,chacun des plots forme un noyau mobile d'un bobinage électrique coaxial relié électriquement auxdits moyens d'optimisation de la perpendicu
Parité.According to a variant of this first embodiment of the invention, each of the studs forms a movable core of a coaxial electric winding electrically connected to said means for optimizing the perpendicular.
Parity.
Avantageusement, L'appareil comprend également une bague apte à être déplacée sur le nez de la perceuse, parallèlement à l'axe de L'outil, entre une position normale avancée et une position reculée, à l'encontre de l'action de deuxièmes moyens élastiques exerçant une force de rappel supérieure à la somme des forces de rappel exercées par les premiers moyens élastiques, la position normale avancée de ladite bague étant telle que les plots font saillie au-delà de l'extrémité de
L'outil coupant, quelles que soient les positions occupées par ces plots. Advantageously, the apparatus also comprises a ring able to be moved over the nose of the drill, parallel to the axis of the tool, between a normal advanced position and a retracted position, against the action of second elastic means exerting a return force greater than the sum of the return forces exerted by the first elastic means, the normal forward position of said ring being such that the studs protrude beyond the end of
The cutting tool, whatever the positions occupied by these studs.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, adapté au cas où la pièce à percer comprend au moins en surface un matériau électriquement conducteur, les moyens de détection comprennent des plots électriquement conducteurs montés fixement dans une pièce électriquement isolante, chacun des plots étant monté en série dans un circuit électrique passant par la pièce à percer, avec un moyen séparé d'optimisation de la perpendicularité. According to a second embodiment of the invention, adapted to the case where the part to be drilled comprises at least on the surface an electrically conductive material, the detection means comprise electrically conductive studs fixedly mounted in an electrically insulating piece, each of the studs being mounted in series in an electrical circuit passing through the part to be drilled, with a separate means for optimizing perpendicularity.
Dans ce cas, La pièce électriquement isolante est avantageusement solidaire d'une bague apte à être déplacée sur le nez de la perceuse, parallèlement à L'axe de L'outil, entre une position normale avancée et une position reculée, à l'encontre de moyens élastiques de rappel, la position normale avancée de ladite bague étant telle que les plots font saillie au-delà de l'extrémité de L'outil coupant. In this case, the electrically insulating part is advantageously secured to a ring capable of being moved over the nose of the drill, parallel to the axis of the tool, between a normal advanced position and a retracted position, against elastic return means, the normal forward position of said ring being such that the studs protrude beyond the end of the cutting tool.
L'appareil selon l'invention peut, selon le cas, constituer un accessoire amovible ou faire partie intégrante de la perceuse. Dans le premier cas, la bague est portée par un support apte à être fixé sur le nez de la perceuse, des moyens de guidage étant prévus entre la bague et le support. Dans le second cas, la bague est montée directement sur le nez de la perceuse par l'intermédiaire de moyens de guidage. The device according to the invention can, as the case may be, constitute a removable accessory or form an integral part of the drill. In the first case, the ring is carried by a support capable of being fixed on the nose of the drill, guide means being provided between the ring and the support. In the second case, the ring is mounted directly on the nose of the drill by means of guide means.
En fonction de l'application envisagée, les moyens d'optimisation de la perpendicularité peuvent comprendre un moyen avertisseur, un moyen inhibiteur de perçage, et/ou un moyen d'affichage. Lorsqu'il s'agit d'un moyen avertisseur, celui-ci peut notamment comprendre un avertisseur optique ou sonore. Lorsqu'il s'agit d'un moyen inhibiteur de perçage, celui-ci peut être constitué par un moyen de coupure d'un circuit électrique ou pneumatique d'alimentation de la perceuse ou par un moyen de blocage de la bague. Depending on the application envisaged, the means for optimizing the perpendicularity may include a warning means, a drilling inhibiting means, and / or a display means. When it is a warning means, it may in particular include an optical or audible warning. In the case of a piercing inhibitor means, this may be constituted by a means for cutting off an electric or pneumatic circuit supplying the drill or by a means for blocking the ring.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non
Limitatif, plusieurs modes de réalisation de I' invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- les figures 1A à 1D, déjà décrites, illustrent en coupe schématique les problèmes posés par un perçage manuel lors de l'assemblage de deux tronçons de fuselage d'un aéronef ;
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale représentant un appareil conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, fixé sur le nez d'une perceuse
- la figure 3 illustre schématiquement une première réalisation possible du circuit électrique de l'appareil représenté sur la figure 2 ;
- la figure 4 illustre schématiquement une deuxième réalisation possible du circuit électrique de l'appareil représenté sur la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue en perspective et partiellement en coupe illustrant schématiquement l'utilisation d'une perceuse équipée d'un appareil selon les figures 2 et 3, pour effectuer un perçage manuel lors de l'assemblage de deux tronçons de fuselage d'aéronef ;
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale partielle, représentant à plus grande échelle l'extrémité avant de L'appareil, selon une variante du premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 est une vue comparable à la figure 6, illustrant un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 8 illustre schématiquement le circuit électrique de L'appareil représenté sur la figure 7.We will now describe, by way of example not
Limiting, several embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which
- Figures 1A to 1D, already described, illustrate in schematic section the problems posed by manual drilling during the assembly of two fuselage sections of an aircraft;
- Figure 2 is a longitudinal sectional view showing an apparatus according to a first embodiment of the invention, fixed to the nose of a drill
- Figure 3 schematically illustrates a first possible embodiment of the electrical circuit of the device shown in Figure 2;
- Figure 4 schematically illustrates a second possible embodiment of the electrical circuit of the device shown in Figure 2;
- Figure 5 is a perspective view and partially in section schematically illustrating the use of a drill equipped with an apparatus according to Figures 2 and 3, to perform manual drilling during the assembly of two fuselage sections d 'aircraft;
- Figure 6 is a partial longitudinal sectional view, showing on a larger scale the front end of the apparatus, according to a variant of the first embodiment of the invention;
- Figure 7 is a view comparable to Figure 6, illustrating a second embodiment of the invention; and
FIG. 8 schematically illustrates the electrical circuit of the apparatus represented in FIG. 7.
Sur la figure 2, la référence 30 désigne le nez d'une perceuse comportant également un mandrin rota tif 32 dans lequel a été monté un outil coupant constitué par un foret 34. La perceuse (non représentée) est une perceuse manuelle portative qui peut être par ailleurs de tout type connu, dans lequel le perçage s'effectue en soumettant l'ensemble de la perceuse à un mouvement rectiligne vers la pièce à percer, sans qu'aucun mouvement relatif ne se produise entre le nez 30 et le mandrin 32 parallèlement à l'axe XX' de l'outil. In FIG. 2, the reference 30 designates the nose of a drill also comprising a rotary mandrel 32 in which a cutting tool constituted by a drill 34 has been mounted. The drill (not shown) is a portable manual drill which can be moreover of any known type, in which the drilling is carried out by subjecting the whole of the drill to a rectilinear movement towards the workpiece to be drilled, without any relative movement occurring between the nose 30 and the mandrel 32 in parallel to the axis XX 'of the tool.
Ainsi, la perceuse peut être aussi bien une perceuse droite qu'une perceuse coudée.Thus, the drill can be either a straight drill or an angled drill.
Conformément à l'invention, un appareil, désigné de façon générale par la référence 36 sur la figure 2, est fixé sur le nez 30 de la perceuse. Cet appareil 36, conçu pour optimiser la perpendicularité du foret 34 par rapport à la surface 38 de la pièce à percer, comprend un support 40, de forme tubulaire, prévu pour être vissé par l'une de ses extrémités sur un filetage 30a formé à l'extrémité du nez 30 de la perceuse. L'axe de ce support 40 est alors confondu avec l'axe XX' du foret 34. According to the invention, an apparatus, generally designated by the reference 36 in FIG. 2, is fixed to the nose 30 of the drill. This device 36, designed to optimize the perpendicularity of the drill 34 relative to the surface 38 of the workpiece, comprises a support 40, of tubular shape, intended to be screwed by one of its ends onto a thread 30a formed at the end of the nose 30 of the drill. The axis of this support 40 is then coincident with the axis XX 'of the drill 34.
Dans un mode de réalisation non représenté, il est à noter que le support 40 peut faire partie intégrante du nez 30 de la perceuse si l'on désire que l'appareil 36 soit monté à demeure sur cette dernière, au lieu de constituer un accessoire démontable. In an embodiment not shown, it should be noted that the support 40 can be an integral part of the nose 30 of the drill if it is desired that the apparatus 36 be permanently mounted on the latter, instead of constituting an accessory removable.
Une bague 42, en forme de couronne, est montée sur le support 40 de façon à pouvoir coulisser axialement à l'intérieur de ce dernier. Le déplacement axial de la bague 42 dans le support 40 est limité par des moyens de guidage constitués, dans le mode de réalisation représenté, par une vis 44 fixée à la partie supérieure de La bague 42, selon une direction radiale, et dont la tête est reçue dans une fente longitudinale 46 formée parallèlement à l'axe XX' dans le support 40. A ring 42, in the form of a crown, is mounted on the support 40 so as to be able to slide axially inside the latter. The axial displacement of the ring 42 in the support 40 is limited by guide means constituted, in the embodiment shown, by a screw 44 fixed to the upper part of the ring 42, in a radial direction, and whose head is received in a longitudinal slot 46 formed parallel to the axis XX 'in the support 40.
On comprendra aisément que plusieurs ensembles vis 44-fentes 46 peuvent être prévus, le cas échéant, et que le guidage axial de la bague 42 peut être assuré par d'autres moyens équivalents.It will easily be understood that several sets of 44-slot screws 46 can be provided, if necessary, and that the axial guidance of the ring 42 can be ensured by other equivalent means.
Un ressort de compression 48 est monté à l'intérieur du support 40, coaxialement à l'axe XX', de telle sorte que ses extrémités soient respectivement en appui sur un épaulement 50 formé à l'intérieur du support 40 et sur la face d'extrémité de la bague 42 tournée vers le nez 30 de la perceuse. Le ressort de compression 48 a donc normalement pour effet de maintenir la bague 42 dans une position avancée, illustrée sur la figure 2, dans laquelle la vis 44 est en butée contre l'extrémité de la fente 46 éloignée du nez 30. A compression spring 48 is mounted inside the support 40, coaxial with the axis XX ', so that its ends are respectively supported on a shoulder 50 formed inside the support 40 and on the face d end of the ring 42 facing the nose 30 of the drill. The compression spring 48 therefore normally has the effect of maintaining the ring 42 in an advanced position, illustrated in FIG. 2, in which the screw 44 is in abutment against the end of the slot 46 remote from the nose 30.
Dans cette position, la bague 42 fait largement saillie au-delà de l'extrémité du support 40 opposée au nez 30 de la perceuse.In this position, the ring 42 projects widely beyond the end of the support 40 opposite the nose 30 of the drill.
Comme on le verra par la suite, la bague 42 peut cependant se déplacer parallèlement à l'axe XX', à l'encontre de l'action du ressort 48, vers une position reculée dans laquelle la bague 42 est en partie effacée à l'intérieur du support 40. As will be seen below, the ring 42 can, however, move parallel to the axis XX ', against the action of the spring 48, towards a retracted position in which the ring 42 is partially erased at inside the support 40.
Dans sa partie la plus éloignée du support 40, la bague 42 supporte trois plots de contact identiques 52, dont les axes sont orientés parallèlement à l'axe
XX' et situés à une même distance de ce dernier. En outre, les plots 52 sont régulièrement répartis autour de L'axe XX', c'est-à-dire qu'ils sont décalés de 1200 l'un par rapport à l'autre autour de cet axe.In its part furthest from the support 40, the ring 42 supports three identical contact pads 52, the axes of which are oriented parallel to the axis
XX 'and located at the same distance from the latter. In addition, the studs 52 are regularly distributed around the axis XX ′, that is to say that they are offset by 1200 relative to one another around this axis.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure 2, chacun des plots 52 présente la forme d'une tige de section circulaire, qui est reçue dans un alésage 54 de la bague 42, de façon à pouvoir se déplacer à l'intérieur de cet alésage, parallèment à l'axe XX', entre une position normale avancée, dans laquelle le plot fait saillie au maximum au-delà de l'extrémité de la bague 42 opposée au support 40 et une position reculée, dans laquelle le plot est en partie escamoté à l'intérieur de la bague. Un ressort de compression 56, disposé coaxialement dans chacun des alésages 54 et prenant appui par ses extrémités opposées respectivement sur des épaulements formés sur le plot 52 et dans l'alésage 54, maintient normalement chacun des plots 52 dans sa position avancée. In the first embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, each of the studs 52 has the shape of a rod of circular section, which is received in a bore 54 of the ring 42, so as to be able to move around. the interior of this bore, parallel to the axis XX ', between a normal advanced position, in which the stud projects as far as possible beyond the end of the ring 42 opposite the support 40 and a retracted position, in which the stud is partially retracted inside the ring. A compression spring 56, arranged coaxially in each of the bores 54 and bearing by its opposite ends respectively on shoulders formed on the stud 52 and in the bore 54, normally maintains each of the studs 52 in its advanced position.
A son extrémité la plus proche du support 40, située à l'intérieur de la bague 42, chacun des plots 52 porte un élément 58 électriquement conducteur, constituant le contacteur d'un commutateur désigné de façon générale par la référence 60. Afin d'assurer un fonctionnement correct du système, chaque élément conducteur 58 est isolé électriquement du plot 52 qui le supporte et chacun des plots 52 est lui-même isolé électriquement de la bague 42. Le contacteur 58 est normalement éloigné de deux contacts 62 du commutateur 60, montés dans le fond de chacun des alésages 54, lorsque le plot occupe sa position avancée, de telle sorte que le contacteur 60 est alors ouvert. At its end closest to the support 40, located inside the ring 42, each of the pads 52 carries an electrically conductive element 58, constituting the contactor of a switch generally designated by the reference 60. In order to ensuring correct operation of the system, each conductive element 58 is electrically isolated from the stud 52 which supports it and each of the studs 52 is itself electrically isolated from the ring 42. The contactor 58 is normally distant from two contacts 62 of the switch 60, mounted in the bottom of each of the bores 54, when the stud occupies its advanced position, so that the contactor 60 is then open.
Au contraire et comme on l'a représenté sur la partie droite de la figure 2, lorsque le plot 52 occupe sa position reculée, le contacteur 58 de ce plot vient en contact électrique sur chacune des bornes 62, de telle sorte que le commutateur 60 correspondant est fermé. Le plan radial ou transversal dans lequel se trouvent les bornes 62 des commutateurs constitue un plan de référence, perpendiculaire à l'axe XX' de l'outil. On the contrary, and as shown on the right-hand side of FIG. 2, when the pad 52 occupies its remote position, the contactor 58 of this pad comes into electrical contact on each of the terminals 62, so that the switch 60 correspondent is closed. The radial or transverse plane in which the terminals 62 of the switches are located constitutes a reference plane, perpendicular to the axis XX 'of the tool.
En variante, l'élément 58 peut constituer directement l'une des bornes du commutateur 60, les deux bornes 62 étant alors remplacées par une borne unique. Alternatively, the element 58 may directly constitute one of the terminals of the switch 60, the two terminals 62 then being replaced by a single terminal.
Dans un premier exemple de réalisation illustré de façon schématique sur la figure 3, les trois commutateurs 60 sont montés en série dans un circuit électrique qui comporte par ailleurs une source d'alimentation électrique telle qu'une pile 64 et un avertisseur optique tel qu'une lampe 66. Dans un tel circuit, l'allumage de la lampe 66 n'a lieu que lorsque les trois commutateurs 60 sont fermés, c'est-à-dire lorsque les trois plots 52 occupent simultanément leur position reculée. Compte tenu de la répartition des plots 52 autour de l'axe XX' du foret 34, cela signifie que cet axe est alors perpendiculaire à la surface plane ou incurvée 38 présentée par la pièce à L'endroit où l'on désire effectuer le perçage. In a first embodiment illustrated schematically in FIG. 3, the three switches 60 are mounted in series in an electrical circuit which also includes an electrical power source such as a battery 64 and an optical warning device such as a lamp 66. In such a circuit, the lighting of the lamp 66 takes place only when the three switches 60 are closed, that is to say when the three pads 52 simultaneously occupy their retracted position. Given the distribution of the studs 52 around the axis XX 'of the drill 34, this means that this axis is then perpendicular to the flat or curved surface 38 presented by the part at the place where it is desired to perform the drilling. .
La lampe 66 constitue ainsi un moyen d'optimisation de la perpendicularité, en permettant à l'opérateur de n'entamer le perçage que lorsque cette lampe est allumée. The lamp 66 thus constitutes a means of optimizing the perpendicularity, by allowing the operator to start drilling only when this lamp is on.
Comme l'illustre la figure 2, le dimensionnement de L'appareil 36 selon l'invention est tel que les plots 52 viennent en contact avec la surface 38 de la pièce à percer et sont repoussés jusqu'à leur position reculée avant que l'extrémité du foret 34 n'affleure la surface 38. As illustrated in FIG. 2, the dimensioning of the apparatus 36 according to the invention is such that the studs 52 come into contact with the surface 38 of the part to be drilled and are pushed back to their retracted position before the end of the drill 34 is not flush with the surface 38.
Pour que le recul des plots 52 conduisant à la fermeture des commutateurs électriques 60 ait lieu lorsque l'appareil 36 est amené au contact de la surface 38 de la pièce à percer, il faut que la bague 42 reste d'abord dans sa position normale avancée. Pour cela, la force de rappel exercée par le ressort 48 doit être supérieure à la somme des forces de rappel exercées par chacun des ressorts 56. So that the retraction of the studs 52 leading to the closing of the electrical switches 60 takes place when the apparatus 36 is brought into contact with the surface 38 of the workpiece, the ring 42 must first remain in its normal position advanced. For this, the return force exerted by the spring 48 must be greater than the sum of the return forces exerted by each of the springs 56.
Lorsque l'opérateur constate l'allumage de la lampe 66, indiquant que l'axe XX' du foret 34 est bien perpendiculaire à La surface 38 de la pièce, i I peut effectuer le perçage en déplaçant l'ensemble de la perceuse selon cet axe XX'. Au cours de cette opéra tion, la bague 42, qui est en butée sur la surface 38 par l'intermédiaire des plots 52, coulisse à l'intérieur du support 40 vers sa position reculée, à l'encontre de l'action du ressort 48. When the operator observes the lighting of the lamp 66, indicating that the axis XX ′ of the drill 34 is indeed perpendicular to the surface 38 of the part, i I can carry out the drilling by moving the whole of the drill according to this axis XX '. During this operation, the ring 42, which is in abutment on the surface 38 by means of the studs 52, slides inside the support 40 towards its retracted position, against the action of the spring 48.
Dans une variante de réalisation non représentée, la lampe 66, qui constitue un avertisseur optique, peut être remplacée par un avertisseur sonore ou associée à un tel avertisseur. In an alternative embodiment not shown, the lamp 66, which constitutes an optical warning device, can be replaced by an audible warning device or associated with such an alarm device.
Par ailleurs, l'information sur la perpendicularité du nez de la perceuse vis-à-vis de la surface 38 de la pièce à percer peut être utilisée non plus pour commander un système avertisseur mais pour commander un système d'affichage, permettant à L'opérateur d'avoir connaissance d'un angle d'inclinaison mesuré de L'axe
XX' par rapport à la surface 38. Pour cela, les commutateurs 60 peuvent être remplacés, par exemple, par des réostats fournissant une indication du déplacement individuel de chacun des plots 52 à un circuit permettant de calculer L'angle d'inclinaison précité.Furthermore, the information on the perpendicularity of the nose of the drill with respect to the surface 38 of the part to be drilled can no longer be used to control a warning system but to control a display system, allowing L operator to be aware of a measured tilt angle of the axis
XX ′ with respect to the surface 38. For this, the switches 60 can be replaced, for example, by reostats providing an indication of the individual displacement of each of the pads 52 to a circuit allowing the abovementioned inclination angle to be calculated.
Indépendamment des moyens avertisseurs ou des moyens d'affichage précités, ou en combinaison avec de tels moyens, les plots 52 peuvent aussi servir à commander des moyens inhibiteurs de perçage dont l'effet n'est supprimé que lorsqu'une condition de perpendicularité satisfaisante est obtenue entre l'axe XX' et la surface 38. Independently of the aforementioned warning means or display means, or in combination with such means, the studs 52 can also be used to control drilling inhibiting means whose effect is only suppressed when a satisfactory perpendicular condition is obtained between the axis XX 'and the surface 38.
Ces moyens inhibiteurs de perçage peuvent notamment comprendre un moyen de coupure tel qu'un interrupteur placé dans un circuit électrique d'alimentation de la perceuse ou une électrovanne placée dans un circuit de fluide sous pression de commande de la perceuse, selon que celle-ci est commandée électriquement ou pneumatiquement. These piercing inhibiting means may in particular comprise a cut-off means such as a switch placed in an electric circuit supplying the drill or a solenoid valve placed in a fluid circuit under pressure controlling the drill, depending on whether the latter is electrically or pneumatically controlled.
Le moyen inhibiteur de perçage peut aussi être constitué par un moyen de blocage empêchant tout dépla cement de la bague 42 par rapport au support 40 tant que la condition de perpendicularité requise n'est pas obtenue. Un tel moyen de blocage peut alors comprendre, par exemple, un système de friction porté par le support 40 et venant engager la surface extérieure de la bague 42, tant que la condition de perpendicularité n'est pas satisfaite. The piercing inhibitor means can also be constituted by a blocking means preventing any displacement of the ring 42 relative to the support 40 as long as the required perpendicularity condition is not obtained. Such a locking means can then include, for example, a friction system carried by the support 40 and engaging the outer surface of the ring 42, as long as the condition of perpendicularity is not satisfied.
Dans la pratique, les conducteurs électriques du circuit illustré sur la figure 3 et qui sont reliés aux bornes 62 des commutateurs 60 cheminent dans des passages axiaux (non représentés) ménagés dans la bague 42, pour aboutir à un boîtier 68 (figure 4) portant la lampe 66 et dans lequel peut être placée la pile 64. In practice, the electrical conductors of the circuit illustrated in FIG. 3 and which are connected to the terminals 62 of the switches 60 pass through axial passages (not shown) formed in the ring 42, to lead to a housing 68 (FIG. 4) carrying the lamp 66 and in which the battery 64 can be placed.
Ce boîtier peut être soit monté directement sur le support 40, soit prévu pour être assujetti au nez 30 de la perceuse.This box can either be mounted directly on the support 40, or provided to be secured to the nose 30 of the drill.
En variante, au lieu d'être détectée par les trois plots de contact 52, l'information relative à l'angle formé par l'axe XX' du foret 34 avec la surface 38 de la pièce à percer peut être obtenue par des moyens de mesure de distance sans contact, tels que des capteurs optiques ou par ultrasons, situés aux mêmes emplacements que les plots 52, c'est-à-dire régulièrement répartis autour de L'axe XX' du foret 34. As a variant, instead of being detected by the three contact pads 52, the information relating to the angle formed by the axis XX 'of the drill 34 with the surface 38 of the part to be drilled can be obtained by means non-contact distance measurement, such as optical or ultrasonic sensors, located at the same locations as the pads 52, that is to say regularly distributed around the axis XX 'of the drill 34.
En outre, bien que le nombre de plots 52 ou de systèmes de mesure de distance équivalents soit de préférence égal à trois comme dans le mode de réalisation décrit, ce nombre peut dans certains cas être supérieur à trois, à condition que la répartition uniforme des dispositifs autour de l'axe XX' soit préservé. In addition, although the number of studs 52 or equivalent distance measuring systems is preferably equal to three as in the embodiment described, this number can in certain cases be greater than three, provided that the uniform distribution of the devices around the XX 'axis is preserved.
Comme L'illustre la figure 4, le circuit électrique décrit précédemment en se référant à la figure 3 peut aussi être modifié, si l'on désire que l'utilisateur de la perceuse soit renseigné sur l'orientation de l'axe de la perceuse par rapport à la normale à la surface de la pièce, afin que la correction de cette orientation lui sot facilitée. As illustrated in FIG. 4, the electrical circuit described previously with reference to FIG. 3 can also be modified, if it is desired that the user of the drill be informed about the orientation of the axis of the drill. compared to normal to the surface of the part, so that the correction of this orientation is facilitated.
Dans ce cas, le circuit électrique comprend trois avertisseurs optiques tels que des lampes 66 et chacune de ces lampes 66 est montée en série avec l'un des commutateurs 60 sur une ligne électrique 67 séparée. In this case, the electrical circuit comprises three optical warning devices such as lamps 66 and each of these lamps 66 is mounted in series with one of the switches 60 on a separate electrical line 67.
Les trois lignes 67 sont elles-mêmes montées en paral lèle dans le circuit électrique global, qui comporte par ailleurs une pile 64, comme dans le premier exemple de réalisation décrit.The three lines 67 are themselves mounted in parallel in the overall electrical circuit, which moreover comprises a battery 64, as in the first embodiment described.
Les trois lampes 66 sont alors montées avantageusement sur une couronne 69 entourant le nez de la perceuse, à 120 L'une de l'autre autour de l'axe de la couronne. Ainsi, l'utilisateur qui observe l'alluma- ge d'une ou deux lampes peut immédiatement remédier au défaut d'équerrage en inclinant la perceuse vers la ou les lampes qui restent éteintes. The three lamps 66 are then advantageously mounted on a crown 69 surrounding the nose of the drill, 120 from one another around the axis of the crown. Thus, the user who observes the lighting of one or two lamps can immediately remedy the defect in squaring by tilting the drill towards the lamp or lamps which remain off.
Comme on l'a illustré de façon très schématique sur la figure 5, une perceuse portative équipée d'un appareil 36 conforme à l'invention telle qu'elle a été décrite en se référant aux figures 2 et 3 peut notamment être utilisée, lors de t'assemblage des panneaux 10a et 10b de deux tronçons de fuselage d'un aéronef, pour percer depuis l'intérieur du fuselage les trous 16 permettant d'assurer un positionnement des éclisses 14 à l'aide d'épingles 18. L'opérateur n'actionne la perceuse que lorsque la lampe 66 s'allume. Cela signifie que les trois plots 52 sont enfoncés de la même manière et, par conséquent, que L'axe du foret 34 est bien perpendiculaire à la surface intérieure de l'éclisse 14. Lorsqu'un contre perçage est ensuite effectué par un robot, depuis l'extérieur du fuselage, afin de mettre en place des rivets de fixation, il n'y a donc plus de risque pour qu'un contre perçage manuel de plus grand diamètre soit rendu nécessaire par un défaut de perpendicularité des trous 16. As illustrated very diagrammatically in FIG. 5, a portable drill equipped with an apparatus 36 according to the invention as it has been described with reference to FIGS. 2 and 3 can in particular be used, when of assembling the panels 10a and 10b of two fuselage sections of an aircraft, for drilling from the interior of the fuselage the holes 16 making it possible to position the ribs 14 using pins 18. The operator operates the drill only when the lamp 66 lights up. This means that the three studs 52 are pressed in the same way and, therefore, that the axis of the drill 34 is well perpendicular to the internal surface of the splint 14. When a counter drilling is then carried out by a robot, from outside the fuselage, in order to install fixing rivets, there is therefore no longer any risk that a manual counterbore of larger diameter is made necessary by a defect in the perpendicularity of the holes 16.
Sur [a figure 6, on a représenté schématiquement une variante du premier miode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit. In [a Figure 6, there is shown schematically a variant of the first embodiment of the invention which has just been described.
Dans ce cas, le montage des plots 52 est semblable à celui qui a été décrit précédemment en se référant à la figure 2, c'est-à-dire que chacun des trois plots 52 est reçu de façon coulissante dans un alésage 54 de la bague 42 et sollicité vers sa position normale avancée par un ressort 56. Cependant, la partie arrière de chacun des plots constitue le noyau mobile d'un bobinage électrique 57 monté coaxialement dans l'alésage 54. Les bobinages 57 sont reliés électriquement à un circuit électronique (non représenté) particulièrement simple, qui commande l'allumage d'une lampe lorsque l'induction mesurée par le circuit électronique est la même pour chacun des bobinages 57 et atteint une valeur préréglée. In this case, the mounting of the studs 52 is similar to that which has been described previously with reference to FIG. 2, that is to say that each of the three studs 52 is slidably received in a bore 54 of the ring 42 and biased towards its normal position advanced by a spring 56. However, the rear part of each of the studs constitutes the movable core of an electric coil 57 mounted coaxially in the bore 54. The coils 57 are electrically connected to a circuit particularly simple electronic system (not shown), which controls the lighting of a lamp when the induction measured by the electronic circuit is the same for each of the windings 57 and reaches a preset value.
Les figures 7 et 8 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, qui se distingue principalement du premier par le fait qu'au lieu d'être mobiles, les plots 52 sont montés fixement dans une pièce isolante 43 solidaire de la bague coulissante 42. Une autre différence essentielle concerne le fait qu'au lieu de pouvoir être utilisé pour tous les types de matériaux à percer, comme dans le premier mode de réalisation, l'appareil ne peut être utilisé, dans ce cas, que lorsque la pièce à percer comprend, au moins en surface, un matériau électriquement conducteur. Figures 7 and 8 illustrate a second embodiment of the invention, which differs mainly from the first by the fact that instead of being movable, the pads 52 are fixedly mounted in an insulating part 43 integral with the sliding ring 42. Another essential difference concerns the fact that instead of being able to be used for all types of materials to be drilled, as in the first embodiment, the apparatus can only be used, in this case, when the part to be pierced comprises, at least on the surface, an electrically conductive material.
Comme L'illustre en particulier la figure 8, chacun des plots métalliques fixes 52 est alors monté en série avec une lampe 66 montée sur une couronne 69 entourant le nez de la perceuse, comme dans L'exemple de réalisation décrit précédemment en se référant à la figure 4. De plus, les trois lignes électriques 67 comportant chacune un plot 52 et une lampe 66 sont montées en parallèle dans un circuit électrique global qui comporte de plus une pile 64. Ce circuit électrique est fermé entre chaque plot 52 et la pile 64 par la pièce à percer et par une tresse 33 reliant électriquement la pièce et la pile, lorsque ce plot 52 est en contact avec la surface 38 de la pièce. As illustrated in particular in FIG. 8, each of the fixed metal studs 52 is then mounted in series with a lamp 66 mounted on a crown 69 surrounding the nose of the drill, as in the example of embodiment described above with reference to Figure 4. In addition, the three electrical lines 67 each comprising a pad 52 and a lamp 66 are mounted in parallel in a global electrical circuit which further comprises a battery 64. This electrical circuit is closed between each pad 52 and the battery 64 by the part to be drilled and by a braid 33 electrically connecting the part and the battery, when this stud 52 is in contact with the surface 38 of the part.
En variante, et comme on l'a représenté en traits mixtes sur la figure 8, la tresse 33 peut être remplacée par le foret 34 lui-même. Alternatively, and as shown in phantom in Figure 8, the braid 33 can be replaced by the drill 34 itself.
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