FR2740546A1 - 3D measuring device for geometry of damaged car - Google Patents

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FR2740546A1
FR2740546A1 FR9512570A FR9512570A FR2740546A1 FR 2740546 A1 FR2740546 A1 FR 2740546A1 FR 9512570 A FR9512570 A FR 9512570A FR 9512570 A FR9512570 A FR 9512570A FR 2740546 A1 FR2740546 A1 FR 2740546A1
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rail
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    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical means
    • G01B5/0002Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical means
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical means for measuring coordinates of points

Abstract

The device includes a mobile carriage (9) sliding along a fixed rail (3) and being provided with three rotating discs (11,13,15). each disc rotates about an axis (17,19,21) normal to the direction of the rail. The disc presents a conic groove (23) which cooperates with a cylindrical bar (25) attached to the rail. A rotating base (41) is mounted on the carriage to support a coder (61) which generates an electrical signal representative of the carriage position along the rail. A second coder (81) monitors the position of the base relative to the carriage. A rotating measuring arm (99) is attached to a support (101) placed in the base. Its position is monitor by a third coder (105).

Description

La présente invention concerne un dispositif de mesure tridimensionnelle destiné en particulier, mais non exclusivement, au repérage de différents points d'un véhicule automobile accidenté. The present invention relates to a coordinate measuring device designed primarily, but not exclusively, to the identification of different points of a motor vehicle accident.

Lorsqu'un véhicule automobile est accidenté, il est parfois nécessaire d'effectuer le contrôle de sa géométrie en repérant des points prédéterminés de sa carrosserie au moyen d'un dispositif de mesure tridimensionnelle associé à un bâti de référence, plus communément appelé "marbre". When a motor vehicle is rough, it is sometimes necessary to perform the control of its geometry by identifying predetermined points of its body by means of a three-dimensional measuring device associated with a reference frame, more commonly called "marble" . Cette opération de "passage au marbre" permet de conclure, soit à la remise en circulation du véhicule, éventuellement après un redressement des parties déformées, soit à sa mise hors circulation. The operation of "passing the marble" to conclude, or recirculation of the vehicle, possibly after straightening deformed parts, or turning off the circulation.

Actuellement, les dispositifs de mesure tridimensionnelle utilisés pour ce type de contrôle géométrique sont, soit rudimentaires et très imprécis, soit lourds et encombrants et par suite chers et peu souples d'utilisation. Currently, the three-dimensional measurement devices used for this type of geometric control are either very crude and imprecise, either heavy and bulky and therefore expensive and inflexible to use. Or, étant donné l'évolution de la structure des véhicules (qui sont aujourd'hui le plus souvent monocoques) et l'augmentation des coûts de réparation, on souhaite réaliser des mesures plus précises et plus complexes (notamment en repérant des points à l'intérieur du véhicule). However, given the evolution of the vehicle structure (which today are usually monohulls) and increased repair costs, is desired to make more accurate and more complex measures (including identifying points to inside the vehicle). I1 est donc apparu utile de concevoir un dispositif de mesure tridimensionnelle qui soit d'utilisation extrêmement souple et simple à mettre en oeuvre et dont le coût de fabrication reste faible. I1 therefore seemed appropriate to design a three-dimensional measuring device which is extremely flexible and easy to use to implement and whose manufacturing cost is low.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mesure tridimensionnelle comportant un équipage mobile formé d'un chariot comprenant des moyens pour son montage à coulissement sur un rail fixe définissant un axe de coulissement, d'une tourelle montée sur le chariot pour pivoter autour d'un premier axe de pivotement essentiellement orthogonal à l'axe de coulissement du chariot, et d'un bras de mesure monté sur la tourelle pour pivoter autour d'un second axe de pivotement essentiellement orthogonal au premier axe de pivotement, ce bras étant équipé à son extrémité libre d'un palpeur, les déplacements selon les trois axes précités étant repérés par trois codeurs associés.Selon l'invention, les moyens de montage à coulissement du chariot sur le rail sont agencés pour permettre un démontage rapide du chariot quelle que soit la position de ce chariot sur le rail, et les trois codeurs sont montés sur la tourelle. To this end, the invention relates to a three-dimensional measuring device comprising a mobile assembly formed of a carriage comprising means for slidably mounting on a stationary rail defining a sliding axis, a turret mounted on the carriage to pivot about a first axis substantially orthogonal to the pivoting axis of sliding of the carriage, and a sensor arm mounted on the turret for pivotal movement about a second axis substantially orthogonal to the first pivot axis of pivot, this arm being equipped at its free end with a feeler, the displacements along the three aforementioned axes being identified by three encoders associés.Selon the invention, the slide mounting means of the carriage on the rail are arranged to allow rapid dismantling of the carriage whatever the position of the carriage on the rail, and three encoders are mounted on the turret.

I1 est ainsi extrêmement aisé de monter ou démonter l'équipage mobile sur son rail. I1 is thus extremely easy to mount or dismount the moving on its rail. Différents rails étant disposés autour et/ou à l'extérieur et/ou à l'intérieur du véhicule, on peut maintenant utiliser un équipage mobile unique placé sur tel ou tel rail en fonction du type de mesure à effectuer. Different rails being arranged around and / or outside and / or inside the vehicle, one can now use a single moving element placed on a particular rail depending on the type of measurement to perform. Ce dispositif permet donc deffec- tuer des mesures variées et complexes, sans pour autant présenter un coût de fabrication élevé puisqu'il utilise un équipage mobile unique de structure simple, les rails étant de fabrication courante et peu coûteuse.De plus, les trois codeurs sont montés fixes sur la tourelle et donc fixes les uns par rapport aux autres, ce qui évite tout problème de connexion entre des éléments mobiles les uns par rapport aux autres et permet de relier l'équipage mobile à une unité électronique d'acquisition et de traitement au moyen d'un câble unique partant de la tourelle. This device allows deffec- kill varied and complex actions, without presenting a high manufacturing cost since it uses a single simple structure moving equipment, the rails being currently manufactured and little coûteuse.De the three coders are fixedly mounted on the turret and thus fixed to each other, thus avoiding any connection problem between elements which are movable relative to each other and allows to connect the movable element to an electronic unit for acquiring and treatment by means of a single cable extending from the turret.

Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de montage à coulissement du chariot sur le rail fixe comportent au moins trois galets non alignés, l'un au moins desdits galets possédant un axe de rotation monté mobile sur le chariot pour permettre un déplacement de ce galet dans une direction qui est transversale à l'axe de coulissement dudit chariot. According to a first advantageous characteristic of the invention, the carriage of the sliding mounting means on the fixed rail comprise at least three non-aligned rollers, at least one of said rollers having a movable axis of rotation mounted on the carriage to permit movement of the roller in a direction which is transverse to the axis of sliding of said carriage.

Avantageusement alors, le galet dont l'axe de rotation est mobile est monté sur un support qui est luimême monté sur le chariot pour pivoter autour d'un axe excentré par rapport à l'axe de rotation de ce galet pour permettre un accouplement ou un désaccouplement rapide du chariot sur le rail. Advantageously then, the roller whose axis of rotation is movable is mounted on a support which is itself mounted on the carriage to pivot about an axis eccentric to the axis of rotation of this roller to allow coupling or rapid uncoupling of the carriage on the rail. Le support pivotant du galet peut être équipé d'un levier de manoeuvre, et ce support est de préférence rappelé par un organe de rappel élastique vers sa position d'accouplement. The pivotal support of the roller can be equipped with an operating lever, and this carrier is preferably biased by a resilient return member towards its coupling position.

Avantageusement encore, les galets coopèrent avec des profilés solidaires du rail fixe et présentant des surfaces extérieures cylindriques. Also advantageously, the rollers co-operate with integral profiles of the fixed rail and having cylindrical outer surfaces.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les codeurs associés au pivotement de la tourelle et au coulissement du chariot sont disposés coaxialement l'un à l'autre suivant l'axe de pivotement de la tourelle. According to another advantageous characteristic of the invention, the encoders associated with the pivot of the turret and the sliding carriage are arranged coaxially to one another along the axis of pivoting of the turret.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le codeur repérant le coulissement du chariot est relié à un organe tournant agencé pour coopérer avec le rail fixe. According to yet another advantageous characteristic of the invention, the encoder identifying the sliding carriage is connected to a rotating member arranged to cooperate with the fixed rail. De préférence alors, le codeur associé au coulissement du chariot possède une partie fixe solidaire de la tourelle et une partie tournante solidaire de l'une des extrémités dun organe intermédiaire monté à rotation entre la tourelle et le chariot selon l'axe de pivotement de la tourelle, et dont l'autre extrémité porte l'organe tournant agencé pour coopérer avec le rail fixe. Preferably then, the encoder associated with the sliding of the carriage has an integral fixed part of the turret and a rotating part fixed to one end of a intermediate member rotatably mounted between the turret and the truck according to the pivot axis of the turret, and the other end carries the rotary member arranged to cooperate with the fixed rail.

I1 est enfin intéressant de prévoir que l'organe intermédiaire présente un passage central traversé par une tige calée sur l'axe de pivotement de la tourelle, ladite tige reliant le chariot au codeur associé au pivotement de cette tourelle, et que l'organe tournant agencé pour coopérer avec le rail fixe est un pignon engrènant avec une crémaillère solidaire dudit rail. I1 is finally advantageous to provide that the intermediate member has a central passage through which a rod seated on the pivot axis of the turret, said shaft connecting the carriage to the encoder associated with this pivoting turret and the rotating member arranged to cooperate with the fixed rail is a pinion meshing with a rack integral with said rail.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier et non limitatif, en liaison avec les figures en annexe, parmi lesquelles Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description of a particular embodiment and not limitation, in conjunction with the appended figures, of which
- la figure 1 est une vue en coupe selon la ligne - Figure 1 is a sectional view along line
II de la figure 3 d'un dispositif de mesure tridimensionnelle conforme à l'invention II of Figure 3 of a coordinate measuring device according to the invention
- la figure 2 est une vue de détail selon l'enca- dré D de la figure 1 - Figure 2 is a detail view according to enca- Dre D of Figure 1
- la figure 3 est une vue de dessus suivant la flèche III de la figure 1. - Figure 3 is a top view along the arrow III of Figure 1.

En référence aux figures, le dispositif de mesure tridimensionnelle comporte un équipage mobile 1 monté à coulissement sur un rail fixe 3 rigidement fixé sur un élément de bâti 7 et définissant un axe de coulissement 5. Referring to the figures, the three-dimensional measuring device comprises a mobile assembly 1 slidably mounted on a fixed track 3 rigidly fixed to a frame member 7 and defining a sliding axis 5.

L'équipage mobile 1 comporte un chariot 9 comprenant des moyens pour son montage à coulissement sur le rail 3. En l'espèce, ces moyens sont constitués de trois galets 11, 13, 15 non alignés, montés sur le chariot 9 pour tourner autour d'axes respectifs 17, 19, 21 perpendiculaires à l'axe de coulissement 5. Chacun des galets 11, 13, 15 présente une gorge périphérique conique 23 pour coopérer avec deux profilés cylindriques 25 qui sont fixés sur le rail 3 à l'opposé l'un de l'autre au moyen d'organes de fixation adaptés 27 tels que des cornières encastrables. The mobile assembly 1 comprises a carriage 9 comprising means for its sliding on rail mounting 3. In this case, these means consist of three rollers 11, 13, 15 not aligned, the carriage 9 mounted for rotation about respective axes 17, 19, 21 perpendicular to the sliding axis 5. Each of the rollers 11, 13, 15 has a conical peripheral groove 23 to cooperate with two cylindrical sections 25 which are fixed to the rail 3 to the opposite from each other by means of fastening members 27 such as suitable Recessed angles.

Les galets 11 et 13 coopèrent avec le même profilé 25, tandis que le galet 15 est disposé pour coopérer avec l'autre profilé 25, de l'autre côté du rail 3. The rollers 11 and 13 cooperate with the same profile 25, while the roller 15 is arranged to cooperate with the other profile 25 on the other side of the rail 3.

Le galet 15 est monté sur le chariot 9 par l'intermédiaire d'un support 29 qui est lui-même monté sur le chariot 9 pour pivoter autour d'un axe 31 excentré par rapport à l'axe de rotation 21 du galet 15. Le pivotement du support pivotant 29 entraîne donc un déplacement du galet 15 dans une direction qui est transversale à l'axe de coulissement 5 du chariot 9. On opère ainsi, selon le sens de pivotement du support 29, un accouplement ou un désaccouplement rapide du chariot 9 sur le rail 3 concerné. The roller 15 is mounted on the carriage 9 via a support 29 which is itself mounted on the carriage 9 to pivot about an axis 31 eccentric with respect to the axis of rotation 21 of the roller 15. the pivoting of the pivot support 29 therefore causes movement of the roller 15 in a direction which is transverse to the sliding axis 5 of the carriage 9. thus, operates, according to the pivoting direction of the support 29, a coupling or a quick disconnect of carriage 9 of the rail 3 concerned.

Le support 29 du galet 15 est en outre équipé d'un levier de manoeuvre 33 qui est rappelé en position d'accouplement du galet 15 avec le profilé 25 par un ressort 35. En l'espèce, ce ressort est un simple ressort hélicoidal dont une extrémité est attelée au levier 33 et dont l'autre extrémité est attelée au chariot 9. Mais l'on pourra bien entendu utiliser tout autre type d'organe de rappel élastique agissant sur le levier 33 ou directement sur le support 29, comme par exemple un ressort de torsion disposé selon l'axe de pivotement 31 du support 29. The support 29 of the roller 15 is further provided with an operating lever 33 which is biased into the coupling position of the roller 15 with the profile 25 by a spring 35. In this case, this spring is a single coil spring which one end is coupled to the lever 33 and the other end is coupled to the carriage 9. However, it may of course use any other type of resilient biasing member acting on the lever 33 or directly on the support 29, as by example a torsion spring arranged along the pivot axis 31 of the holder 29.

L'équipage mobile 1 comporte également une tourelle 37 montée sur le chariot 9 pour pivoter autour d'un premier axe de pivotement 39 essentiellement orthogonal à l'axe de coulissement 5 du chariot 9. En l'espèce, la tourelle 37 comporte un socle 41 monté à rotation sur le chariot 9, et une paroi latérale 43 fixée au socle 41 et s'détendant à l'opposé du chariot 9 pour définir avec un couvercle 45 fixé à l'extrémité de cette paroi un volume intérieur 47. The mobile assembly 1 also comprises a turret 37 mounted on the carriage 9 to pivot about a first axis substantially orthogonal to the pivot 39 sliding axis 5 of the carriage 9. In this case, the turret 37 includes a base 41 rotatably mounted on the carriage 9, and a side wall 43 fixed to the base 41 and s'détendant opposite the carriage 9 to define a cover 45 attached to the end of this wall an interior volume 47.

Pour le montage pivotant du socle 41 sur le chariot 9, une butée à rouleaux 49 est disposée entre le socle 41 de la tourelle 37 et le chariot 9. De plus, un manchon intermédiaire 51 est monté à rotation entre le socle 41 de la tourelle 37 et le chariot 9 selon l'axe de pivotement 39 de la tourelle 37. En l'espèce, ce montage est réalisé au moyen de deux roulements à billes 53, 55 respectivement disposés entre le manchon intermédiaire 51 d'une part et le chariot 9 et le socle 41 de la tourelle 37 d'autre part. For the pivotal mounting of the base 41 of the carriage 9, a thrust roller bearing 49 is disposed between the base 41 of the turret 37 and the carriage 9. In addition, an intermediate sleeve 51 is rotatably mounted between the base 41 of the turret 37 and the carriage 9 according to the pivoting axis 39 of the turret 37. in this case, this mounting is achieved by means of two ball bearings 53, 55 respectively disposed between the intermediate sleeve 51 on the one hand and the carriage 9 and the base 41 of the turret 37 on the other. On comprend qu'avec ce montage, le chariot 9, la tourelle 37 et le manchon intermédiaire 51 peuvent tourner autour de l'axe 39 indépendamment les uns des autres.En outre, pour annuler tout jeu dans les roulements 53, 55, une entretoise 57 est disposée entre les cages intérieures de ces roulements, et un écrou 59 est vissé sur un filetage d'extrémité du manchon 51 en appui contre la cage intérieure du roulement 55 pour assurer une précontrainte des roulements 53 et 55. It will be understood that with this arrangement, the carriage 9, the turret 37 and the intermediate sleeve 51 can rotate about the axis 39 independently of one autres.En addition, to cancel any play in the bearings 53, 55, a spacer 57 is disposed between the inner cages of these bearings, and a nut 59 is screwed onto an end thread of the sleeve 51 bears against the inner race of the bearing 55 to provide prestressing of bearings 53 and 55.

Un premier codeur 61 est monté sur le socle 41 de la tourelle 37, à l'intérieur du volume intérieur 47 de cette tourelle pour repérer le coulissement du chariot 9 le long du rail 3, c'est-à-dire pour fournir un signal électrique représentatif de la position du chariot 9 du rail 3. En l'espèce, le codeur 61 comporte une partie fixe 63 solidaire du socle 41 de la tourelle 37 et un disque codeur 65 fixé à l'extrémité libre d'une rallonge tubulaire 67 solidaire en rotation du manchon intermédiaire 51. A first encoder 61 is mounted on the base 41 of the turret 37, inside the interior volume 47 of the turret to locate the sliding of the carriage 9 along the rail 3, that is to say to provide a signal representative electrical position of the carriage 9 of the rail 3. in this case, the encoder 61 comprises a fixed part 63 integral with the base 41 of the turret 37 and an encoder disk 65 fixed to the free end of a tubular extension 67 rotate with the intermediate sleeve 51.

L'extrémité du manchon 51 opposée au codeur 61 est équipée d'un organe tournant 77 agencé pour coopérer avec le rail 3. En l'espèce, cet organe tournant 77 est un pignon qui engrène avec une crémaillère associée 79 solidaire du rail 3. The end of sleeve 51 opposite to the encoder 61 has a rotary member 77 arranged to cooperate with the rail 3. In this case, this rotating member 77 is a pinion which meshes with a rack 79 integral with the associated rail 3.

Le codeur 61 est de type classique disponible dans le commerce et ne sera donc pas décrit dans le détail. The encoder 61 is conventional commercially available and will therefore not be described in detail.

La roue codée 65 tourne librement à l'intérieur d'un logement associé 69 de la partie fixe 63 et est traversée par un faisceau lumineux issu d'une source lumineuse 71. Ce faisceau est reçu par un capteur optique 73 relié à une unité de traitement électronique intégrée (non représentée) qui est par ailleurs reliée à un câble d'alimentation et de sortie 75. Cette unité de traitement électronique intégrée interprète le signal issu du capteur 73 pour délivrer un signal électrique représentatif de la position angulaire du disque codeur 65 autour de l'axe 39. Comme ce disque 65 est lié au pignon 77 qui est entraîné en rotation lors du coulissement du chariot 9 sur le rail 3, le signal délivré par le codeur 61 est donc représentatif de la position de chariot 9 sur ce rail. The pattern wheel 65 freely rotates within an associated housing 69 of the fixed part 63 and is crossed by a light beam from a light source 71. The beam is received by an optical sensor 73 connected to a unit of integrated electronic processing (not shown) that is otherwise connected to an input and output cable 75. the integrated electronic processing unit interprets the signal from the sensor 73 for outputting an electrical signal representative of the angular position of the encoder disc 65 about the axis 39. as the disc 65 is connected to the pinion 77 which is rotated upon displacement of the carriage 9 of the rail 3, the signal supplied by the encoder 61 is thus representative of the carriage position 9 of this rail.

Un second codeur 81 est monté sur le codeur 61, coaxialement à celui-ci, pour repérer le pivotement de la tourelle 37 par rapport au chariot 9, c'est-à-dire pour fournir un signal électrique représentatif de la position angulaire de la tourelle 37 autour de l'axe 39. Le codeur 81 comporte une partie fixe 83 rigidement fixée au centre de la partie fixe 63 du codeur 61, c'est-à-dire selon l'axe 39, et une partie tournante comportant un arbre de sortie 85 relié à un disque codeur intérieur 87 représenté en traits pointillés à la figure 2. L'arbre 85 est solidaire d'une des extrémités d'une tige 91 qui s'étend au travers d'un passage central 93 du manchon intermédiaire 51 et d'un passage central 95 du pignon 77, et cet arbre est calé sur l'axe de pivotement 39 de la tourelle 37.L'extrémité de la tige 91 opposée au codeur 81 débouche à l'extérieur du pignon 77 et est raccordée, par l'intermédiaire d'un bras 97, au chariot 9. A second encoder 81 is mounted on the encoder 61, coaxially thereof, to locate the rotating the turntable 37 relative to the carriage 9, that is to say to provide an electrical signal representative of the angular position of the turret 37 about the axis 39. the encoder 81 includes a fixed portion 83 rigidly attached to the center of the fixed part 63 of the encoder 61, that is to say along the axis 39, and a rotary portion having a shaft output 85 connected to an inner encoder disc 87 shown in dotted lines in Figure 2. the shaft 85 is secured to one end of a rod 91 which extends through a central passage 93 of the intermediate sleeve 51 and a central passage 95 of the pinion 77 and this shaft is keyed to the pivot axis 39 of the turret 37.L'extrémité of the rod 91 opposite to the encoder 81 opens to the outside of the pinion 77 and is connected, via an arm 97, the carriage 9.

Le codeur 81 est également de type classique disponible dans le commerce et de fonctionnement analogue à celui du codeur 61. Une unité de traitement intégrée (non représentée) délivre à un câble d'alimentation et de sortie 89 un signal électrique représentatif de la position angulaire de l'arbre 85 autour de l'axe 39. Comme l'arbre 85 du codeur 81 est attelé au chariot 9, le signal délivré par le codeur 81 est ainsi représentatif de la position angulaire de la tourelle 37 autour de son axe de pivotement 39 par rapport au chariot 9. The encoder 81 is also of conventional type commercially available and similar operation to that of the encoder 61. An integrated processing unit (not shown) supplies a power cable and output 89 an electrical signal representative of the angular position of the shaft 85 about the axis 39. As the shaft 85 of the encoder 81 is coupled to the carriage 9, the signal output by the encoder 81 is thus representative of the angular position of the turret 37 about its pivot axis 39 relative to the carriage 9.

L'équipage mobile 1 comporte enfin un bras de mesure 99 monté sur un support 101 solidaire du socle 41 de la tourelle 37 pour pivoter autour d'un second axe de pivotement 103 essentiellement orthogonal au premier axe de pivotement 39. La plage de pivotement pourra être de 1800 (900 de part et d'autre de la position médiane représentée à la figure 1), mais dans la pratique, la plage utile sera de l'ordre de 1200 (600 de part et d'autre de la position médiane). The mobile assembly 1 finally comprises a measurement arm 99 mounted on a support 101 integral with the base 41 of the turret 37 to pivot about a second pivot axis 103 substantially orthogonal to the first pivot axis 39. The pivoting range can be 1800 (900 on either side of the median position shown in Figure 1), but in practice, the useful range will be about 1,200 (600 to either side of the middle position) . La position angulaire du bras 99 autour de l'axe 103 est repérée par un troisième codeur 105 de type courant disponible dans le commerce, analogue au codeur 81 précédemment cité. The angular position of arm 99 about the axis 103 is indicated by a third encoder 105 common type of commercially available, similar to the aforementioned encoder 81. Le codeur 105 comprend une partie fixe 107 solidaire du support 101 et un disque codeur 109 monté à l'intérieur de la partie fixe 107 pour tourner autour de l'axe 103.Le disque 109 est solidaire en rotation d'une tige 111 d'axe 103 à l'extrémité de laquelle est rigidement fixé le bras 99. Un câble d'alimentation et de sortie 113 est associé au codeur 105. Le bras 99 est équipé à son extrémité libre d'un palpeur 115 ici de forme sphérique. The encoder 105 comprises a fixed portion 107 fixed to the support 101 and an encoder disk 109 mounted within the fixed portion 107 to rotate about the axis 103. The disc 109 is rotationally integral with a rod 111 of axis 103 at the end of which is rigidly fixed arm 99. a power supply cable and output 113 is associated with the coder 105. the arm 99 is equipped at its free end with a feeler 115 here of spherical shape.

Les trois codeurs 61, 81, 105 sont raccordés, par l'intermédiaire de leur câble d'alimentation et de sortie respectif 75, 89, 113 à une prise centrale de connexion 117 montée fixe dans le couvercle 45 de la tourelle 37. Cette prise 117 est connectée à une prise de raccordement homologue 119 équipant l'extrémité d'un câble unique 121 assurant la liaison électrique de l'équipage mobile 1 à une unité centrale de traitement électronique classique (non représentée). The three encoders 61, 81, 105 are connected via their power cable and the respective output 75, 89, 113 to a central connecting point 117 fixedly mounted in the lid 45 of the turret 37. This socket 117 is connected to a counterpart connection socket 119 fitted to the end of a single cable 121 ensuring the electrical connection of the movable assembly 1 to a central unit of conventional electronic processing (not shown).

En service, l'équipage mobile 1 est monté sur le rail 3 en faisant pivoter à l'aide du levier 33, le support 29 du galet 15 à l'encontre du ressort de rappel 35 pour permettre la mise en place des galets 11, 13 sur le profilé associé 25. Le galet 15 étant disposé en regard du profilé opposé associé, le levier 33 est relâché pour permettre le pivotement du support 29 sous l'effet du ressort 35, de telle sorte que le galet 15 soit plaqué contre le profilé associé 25. Le chariot 9 et l'ensemble de l'équipage mobile 1 peuvent alors coulisser librement sur le rail 3. In use, the moving body 1 is mounted on the rail 3 by pivoting with the crew lever 33, the support 29 of the roller 15 against the return spring 35 to allow the introduction of the rollers 11, 13 of the associated runner 25. the roller 15 is arranged opposite the associated opposite section, the lever 33 is released to permit pivoting of the support 29 under the effect of the spring 35, so that the roller 15 is pressed against the associated profile 25. the carriage 9 and the entire mobile assembly 1 can then slide freely on the rail 3.

Lorsque le chariot 9 se déplace sur le rail 3, le pignon 77 qui engrène avec la crémaillère 79 associée au rail 3, est entraîné en rotation avec le manchon intermédiaire 51 autour de l'axe 39. La rotation du manchon intermédiaire 51 est accompagnée de celle de la rallonge 67 et du disque codeur 65. Le codeur 61 délivre alors par l'intermédiaire du câble 89 un signal électrique représentatif de la position axiale du chariot 9 le long du rail 3. When the carriage 9 moves along the rail 3, the pinion 77 which meshes with the rack 79 associated with the rail 3, is rotated with the intermediate sleeve 51 about the axis 39. The rotation of the intermediate sleeve 51 is accompanied by that of the extension 67 and the encoder disc 65. the encoder 61 then outputs through the cable 89 an electrical signal representative of the axial position of the carriage 9 along the rail 3.

Ce signal est transmis, via le câble 121 à l'unité centrale de traitement électronique. This signal is transmitted via cable 121 to the central unit of electronic processing.

Lorsque la tourelle 37 pivote autour de l'axe 39, la partie fixe 83 du codeur 81 est entraînée avec celle-ci par l'intermédiaire de la partie fixe 63 du codeur 61 dont elle est solidaire. When the turret 37 rotates about the axis 39, the fixed part 83 of encoder 81 is driven therewith via the fixed part 63 of encoder 61 which it is integral. Le disque codeur 87 du codeur 81 est quant à lui maintenu, par l'intermédiaire de la tige 91 et du bras 97, solidairement au chariot 9. I1 s'ensuit que la partie fixe 83 du codeur 81 pivote avec le reste de la tourelle 37 tandis que le disque codeur 87 reste fixe par rapport au chariot 9. Le signal délivré par le codeur 81 est donc représentatif de la position angulaire de la tourelle 37 autour de l'axe 39. Ce signal est transmis, via les câbles 89 et 121 à l'unité centrale de traitement électronique. The encoder disk 87 of the encoder 81 is held on it, via the rod 91 and arm 97, integrally to the carriage 9. I1 follows that the fixed part 83 of the encoder 81 rotates with the rest of the turret 37 while the encoder disc 87 remains fixed relative to the carriage 9. the signal outputted by the encoder 81 is representative of the angular position of the turret 37 about the axis 39. This signal is transmitted via the cables 89 and 121 to the central unit of electronic processing.

Lorsque le bras de mesure 99 pivote autour de l'axe 103, le codeur 105, dont le disque codeur 109 est solidaire du bras 99, délivre un signal électrique représentatif de la position angulaire du bras 99 autour de l'axe 103 par rapport à la tourelle 37. Ce signal électrique est transmis, via les câbles 113 et 121, à l'unité centrale de traitement électronique. When the measuring arm 99 pivots about the axis 103, the encoder 105, the encoder disc 109 is integral with the arm 99, delivers an electrical signal representative of the angular position of the arm 99 about the axis 103 relative to the turret 37. This electrical signal is transmitted via the cables 113 and 121, to the central unit of electronic processing.

Lorsque l'on souhaite repérer sur un châssis de véhicule V schématisé en traits mixtes à la figure 1, la position d'un point P matérialisé par un trou T ménagé dans le châssis du véhicule V, on accouple l'équipage mobile 1 sur un rail fixe 3 disposé en rapport avec les mesures à effectuer. When it is desired to locate a frame of the vehicle V shown diagrammatically in broken lines in Figure 1, the position of a point P indicated by a T hole in the chassis of the vehicle V, it couples the moving element 1 of a fixed rail 3 disposed in relation to the measurements to be made. On pourra par exemple prévoir une disposition longitudinale (c'est-à-dire parallèlement à l'axe du véhicule) à l'extérieur du véhicule, une disposition transversale au-dessus du moteur du véhicule, et une disposition longitudinale à l'intérieur du véhicule.Le positionnement précis se limite donc aux rails, et il est possible d'effectuer des travaux appropriés (soudage, martelage) en laissant les rails en place, sans risque de détériorer l'équipage mobile avec ses trois codeurs, qui est alors mis en attente à distance (soit en extrémité du rail, soit démonté du rail et en position de rangement). May for example provide a longitudinal arrangement (that is to say parallel to the axis of the vehicle) on the outside of the vehicle, a transverse disposition above the engine of the vehicle, and a longitudinal arrangement within the vehicle.The precise positioning is therefore limited to the rails, and it is possible to perform suitable work (welding, hammering) leaving the rails in place, without risk of damaging the moving with her three coders, which is then set remote queue (either end of the rail or removed from the rail and in the storage position).

Pour effectuer la mesure, on déplace le chariot 9 sur le rail 3 et l'on fait pivoter d'une part la tourelle 37 autour de l'axe 39 et d'autre part le bras 99 autour de l'axe 103 pour amener le palpeur sphérique 115 en contact avec le pourtour du trou T. Les signaux délivrés par les capteurs 61, 81, 105 sont alors utilisés par l'unité centrale de traitement électronique (non représentée) pour déterminer, selon une méthode de calcul classique qui ne sera pas rappelée ici, la position exacte du point P dans un référentiel fixe par rapport à l'élément de bâti 7. To perform the measurement, moves the carriage 9 of the rail 3 and the one hand, the turret 37 is rotated about the axis 39 and on the other hand the arm 99 about the axis 103 to bring the spherical feeler 115 in contact with the periphery of the hole T. the signals delivered by the sensors 61, 81, 105 are then used by the central unit of electronic processing (not shown) for determining, according to a conventional method of calculation which will not repeated here, the exact position of the point P in a fixed reference relative to the frame member 7.

Lorsque l'on souhaite désaccoupler l'équipage mobile 1 du rail 3 pour le ranger ou pour le monter sur un autre rail fixe en vue d'effectuer d'autres séries de mesures, il suffit de faire pivoter le support 29 du galet 15 autour de son axe 31 au moyen du levier 33. Comme l'axe 21 du galet 15 est excentré par rapport à l'axe 31 du support 29, l'axe 21 du galet 15 se déplace transversalement à l'axe 5 du rail 3. Le galet 15 est alors désaccouplé du profilé associé 25, et le chariot 9 peut être aisément dégagé du rail 3 avec l'ensemble d'équipage mobile 1 en faisant pivoter les galets 11 et 13 autour des profilés 25. When it is desired to uncouple the movable assembly 1 from the rail 3 to the store or to mount it on another fixed rail in order to execute other sets of measurements, it is sufficient to rotate the support 29 of the roller 15 around its axis 31 by means of the lever 33. As the axis 21 of roller 15 is eccentric relative to the axis 31 of the holder 29, the axis 21 of roller 15 moves transversely to the axis 5 of the rail 3. the roller 15 is then uncoupled from the associated runner 25, and the carriage 9 may be easily disengaged from the rail 3 with the moving element assembly 1 by rotating the rollers 11 and 13 around the profiles 25.

Le remontage de l'équipage mobile 1 sur un rail tel que 3 s'effectue de la manière expliquée précédemment. The winding of the moving element 1 on a rail 3 as is done in the manner explained previously.

La disposition des trois codeurs 61, 81, 105 sur la tourelle de l'équipage mobile permet d'avoir un câble unique de sortie (le câble 121), ce qui est justement compatible avec les opérations d'accouplement ou de désaccouplement rapide de cet équipage mobile sur le rail fixe associé. The arrangement of the three encoders 61, 81, 105 on the mobile crew turret allows to have a single output cable (cable 121), which is exactly consistent with the operations of coupling or breakaway of this moving equipment on the associated fixed rail. Cet avantage sera particulièrement sensible pour des mesures effectuées à l'intérieur d'un véhicule. This advantage will be particularly sensitive to measures carried out inside a vehicle.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. The invention is not limited to the embodiment which has just been described, but on the contrary covers any variant using equivalent means to reproduce the essential characteristics specified above.

En particulier, bien qu'il ait été décrit un dispositif de mesure tridimensionnelle dont l'équipage mobile comporte, outre le chariot coulissant et la tourelle pivotante, un bras de mesure simple (c'est-à-dire unidirectionnel) monté pivotant sur la tourelle, il est également possible d'utiliser un bras plus complexe comportant par exemple plusieurs portions successives articulées entre elles. In particular, although it has been described a three-dimensional measuring device whose movable element comprises, besides the sliding carriage and the pivoting turret, a simple measuring arm (that is to say unidirectional) pivotally mounted on the turret, it is also possible to use a more complex arm having for example several successive portions hinged together. Les positions angulaires respectives de ces différentes portions sont alors repérées par des codeurs associés délivrant des signaux électriques qui sont combinés par l'unité centrale aux signaux électriques issus des codeurs repérant les déplacements de la tourelle et du chariot pour déterminer la position dans l'espace du palpeur disposé en extrémité de ce bras articulé. The respective angular positions of these portions are then identified by the associated coders delivering electrical signals which are combined by the central unit to the electrical signals from the encoders identifying displacements of the turret and the carriage for determining the position in space probe disposed at the end of this articulated arm. On pourra aussi prévoir un bras télescopique dont l'allongement sera alors mesuré par un moyen de codage quelconque. May also be provided a telescopic arm, the elongation will be measured by any coding means.

Bien qu'il ait été décrit un dispositif dans lequel le chariot coulissant est monté sur son rail au moyen de galets, il est également possible de réaliser un chariot coulissant monté sur son rail au moyen de coussinets ou de tout autre moyen de liaison coulissante permettant un montage/démontage rapide et simple du chariot. While there has been described a device in which the sliding carriage is mounted on the rail by means of rollers, it is also possible to realize a sliding carriage mounted on the rail by means of bushings or any other sliding connection means assembly / disassembly quick and easy carriage. De même, bien qu'il ait été décrit des moyens de montage à coulissement du chariot sur son rail comportant un galet monté sur un support pivotant excentrique, il est également possible de réaliser des moyens de montage à coulissement comportant un galet ou un coussinet porté par un support basculant autour d'un axe essentiellement parallèle au rail de coulissement. Similarly, although it has been described sliding mounting means of the carriage on the rail having a roller mounted on an eccentric swivel mount, it is also possible to make slidable mounting means comprising a roller or a pad worn by a rocking support about an axis substantially parallel to the sliding rail. Enfin, bien que les moyens de montage décrits précédemment comprennent trois galets dont l'un au moins est mobile transversalement au rail de coulissement, il est également possible de prévoir davantage de galets (par exemple quatre), l'un au moins des groupes de galets situé d'un même côté du rail étant alors de préférence monté mobile transversalement à ce rail pour un montage/démontage rapide de l'équipage mobile. Finally, although the mounting means described above include three rollers of which at least is movable transversely to the sliding rail, it is also possible to provide more rollers (e.g. four), at least one of the groups rollers located on the same side of the rail then preferably being movably mounted transversely to the rail for fitting / quick release of the mobile assembly.

Claims (11)

    REVENDICATIONS
  1. 1. Dispositif de mesure tridimensionnelle comportant un équipage mobile (1) formé d'un chariot (9) comprenant des moyens (11, 13, 15) pour son montage à coulissement sur un rail fixe (3) définissant un axe de coulissement (5), d'une tourelle (37) montée sur le chariot (9) pour pivoter autour d'un premier axe de pivotement (39) essentiellement orthogonal à l'axe de coulissement (5) du chariot (9), et d'un bras de mesure (99) monté sur la tourelle (37) pour pivoter autour d'un second axe de pivotement (103) essentiellement orthogonal au premier axe de pivotement (39), ce bras étant équipé à son extrémité libre d'un palpeur (115), les déplacements selon les trois axes précités étant repérés par trois codeurs associés (61, 81, 105), caractérisé en ce que les moyens de montage à coulissement du chariot (9) sur le rail (3) sont agencés pour permettre un démontage rapide du chariot (9) quelle que soit la position de ce chariot sur le rail (3), et en ce que les trois c 1. A three-dimensional measuring device comprising a movable assembly (1) formed by a carriage (9) comprising means (11, 13, 15) for slidably mounting on a fixed rail (3) defining a sliding axis (5 ), a turret (37) mounted on the carriage (9) for pivoting about a first pivot axis (39) substantially orthogonal to the sliding axis (5) of the carriage (9), and a measuring arm (99) mounted on the turret (37) for pivoting about a second pivot axis (103) substantially orthogonal to the first pivot axis (39), this arm being equipped at its free end with a feeler ( 115), the displacements along the three aforementioned axes being identified by three associated coders (61, 81, 105), characterized in that the slidable mounting means of the carriage (9) on the rail (3) are arranged to allow a rapid disassembly of the carriage (9) regardless of the position of the carriage on the rail (3), and in that the three c odeurs (61, 81, 105) sont montés sur la tourelle (37). odors (61, 81, 105) are mounted on the turret (37).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage à coulissement du chariot (9) sur le rail fixe (3) comportent au moins trois galets (11, 13, 15) non alignés, l'un (15) au moins desdits galets possédant un axe de rotation (21) monté mobile sur le chariot (9) pour permettre un déplacement de ce galet dans une direction qui est transversale à l'axe de coulissement (5) dudit chariot. 2. Device according to Claim 1, characterized in that the sliding mounting means of the carriage (9) on the stationary rail (3) comprises at least three rollers (11, 13, 15) non-aligned, one (15 ) at least one of said rollers having an axis of rotation (21) movably mounted on the carriage (9) to permit movement of the roller in a direction which is transverse to the sliding axis (5) of said trolley.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le galet (15) dont l'axe de rotation (21) est mobile est monté sur un support (29) qui est lui-même monté sur le chariot (9) pour pivoter autour d'un axe (31) excentré par rapport à l'axe de rotation (21) de ce galet pour permettre un accouplement ou un désaccouplement rapide du chariot (9) sur le rail fixe (3). 3. Device according to claim 2, characterized in that the roller (15) whose axis of rotation (21) is movable mounted on a support (29) which is itself mounted on the carriage (9) to pivot about an axis (31) eccentric relative to the axis of rotation (21) of this roller to allow coupling or a quick disconnect of the carriage (9) on the stationary rail (3).
  4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support pivotant (29) du galet (15) est équipé d'un levier de manoeuvre (33). 4. Device according to claim 3, characterized in that the pivoting support (29) of the roller (15) is provided with an operating lever (33).
  5. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le support pivotant (29) du galet (15) est rappelé par un organe de rappel élastique (35) vers sa position d'accouplement. 5. Device according to claim 3 or claim 4, characterized in that the pivoting support (29) of the roller (15) is biased by an elastic return member (35) to its coupling position.
  6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les galets (11, 13, 15) coopèrent avec des profilés (25) solidaires du rail fixe (3) et présentant des surfaces extérieures cylindriques. 6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the rollers (11, 13, 15) cooperate with the profiles (25) integral with the fixed rail (3) and having cylindrical outer surfaces.
  7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les codeurs (81, 61) associés au pivotement de la tourelle (37) et au coulissement du chariot (9) sont disposés coaxialement l'un à l'autre suivant l'axe de pivotement (39) de la tourelle (37)- 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coders (81, 61) associated with the pivoting of the turret (37) and sliding of the carriage (9) are arranged coaxially to one another the pivot axis (39) of the turret (37) -
  8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le codeur (61) repérant le coulissement du chariot (9) est relié à un organe tournant (77) agencé pour coopérer avec le rail fixe (3). 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the encoder (61) identifying the displacement of the carriage (9) is connected to a rotating member (77) arranged to cooperate with the fixed rail (3).
  9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le codeur (61) associé au coulissement du chariot (9) possède une partie fixe (63) solidaire de la tourelle (37) et une partie tournante (65) solidaire de l'une des extrémités d'un organe intermédiaire (51) monté à rotation entre la tourelle (37) et le chariot (9) selon l'axe de pivotement (39) de la tourelle (37), et dont l'autre extrémité porte l'organe tournant (77) agencé pour coopérer avec le rail fixe (3). 9. Device according to claim 8, characterized in that the encoder (61) associated with the sliding of the carriage (9) has a fixed portion (63) integral with the turret (37) and a rotating part (65) integral with the one end of an intermediate member (51) rotatably mounted between the turret (37) and the carriage (9) according to the pivot axis (39) of the turret (37) and whose other end carries the the rotating member (77) arranged to cooperate with the fixed rail (3).
  10. 10. Dispositif selon les revendications 7 et 9, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire (51) présente un passage central (93) traversé par une tige (91) calée sur l'axe de pivotement de la tourelle (37), ladite tige reliant le chariot (9) au codeur (81) associé au pivotement de cette tourelle (37). 10. Device according to claims 7 and 9, characterized in that the intermediate member (51) has a central passage (93) traversed by a rod (91) keyed on the pivot axis of the turret (37), said rod connecting the carriage (9) to the encoder (81) associated with the pivot of that turret (37).
  11. 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'organe tournant (77) agencé pour coopérer avec le rail fixe (3) est un pignon (77) engrènant avec une crémaillère (79) solidaire dudit rail. 11. Device according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the rotary member (77) arranged to cooperate with the fixed rail (3) is a pinion (77) meshing with a rack (79) integral with said rail .
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