FR2925376A1

FR2925376A1 - Tool i.e. X-ray diffractometer, positioning apparatus for analyzing residual constraints, has processing unit transmitting tool positioning command to adjusting unit according to pattern formed by light tracks received from capturing unit

Info

Publication number: FR2925376A1
Application number: FR0708870A
Authority: FR
Inventors: Francis Convert; Jean Louis Charron
Original assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Current assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-06-26
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: FR2925376B1

Abstract

The apparatus has a positioning unit comprising light sources i.e. laser sources (16, 18), mounted in an adjustable manner on a tool-holder (8). The sources emit plain light beams (P1, P2) towards a part to be processed in a manner to form light tracks (T1, T2) intersected on the part. A capturing unit i.e. camera (20), captures the light tracks. An adjusting unit (26) adjusts the position of a tool with respect to a surface of the part. A processing unit (22) transmits a tool positioning command to the adjusting unit according t a pattern formed by the tracks received from the capturing unit.

Description

La présente invention concerne un appareil pour positionner un outil par rapport à une pièce à traiter, cet appareil comprenant un porte-outil, apte à recevoir un outil, et un support pour la pièce à traiter par l'outil. L'outil peut être notamment une source de rayon X, l'appareil étant alors utilisé pour l'analyse de contraintes résiduelles dans la pièce par diffractométrie X, une tête de fraisage ou d'électro-érosion, l'appareil étant alors utilisé pour usiner la pièce, ou tout autre outil. Actuellement, la mise en position d'un outil par rapport à une pièce à traiter est réalisée manuellement. En particulier, dans le cas de l'analyse des contraintes résiduelles dans une pièce par diffractométrie X, un défaut de positionnement, c'est-à-dire la distance entre la surface de la pièce à analyser et le centre du diffractomètre (point d'intersection entre l'axe de la source X et l'axe du détecteur) se traduit souvent par le déplacement de la raie de diffraction, ce qui influence de manière non négligeable la justesse des mesures. La distance surface de la pièce/centre du diffractomètre est mesurée par un moyen métrologique (comparateur mécanique). Cette technique ne peut par ailleurs mesurer cette distance que dans le cas d'une pièce possédant une surface plane. Actuellement il est très difficile d'orienter l'outil par rapport à la normale à la surface de la pièce analysée. Cette opération est réalisée visuellement sans mesure. La présente invention vise à s'affranchir des limitations liées à l'utilisation d'un comparateur :mécanique et à l'appréciation de l'opérateur. Elle vise également à permettre le traitement d'une pièce ayant une surface non plane. The present invention relates to an apparatus for positioning a tool relative to a workpiece, this apparatus comprising a tool holder, adapted to receive a tool, and a support for the workpiece to be processed by the tool. The tool can be in particular an X-ray source, the apparatus then being used for the analysis of residual stresses in the workpiece by X-ray diffractometry, a milling or electro-erosion head, the apparatus then being used for machine the workpiece, or any other tool. Currently, the positioning of a tool relative to a workpiece is performed manually. In particular, in the case of the analysis of residual stresses in a room by X-ray diffractometry, a positioning defect, that is to say the distance between the surface of the part to be analyzed and the center of the diffractometer (point d intersection between the axis of the source X and the axis of the detector) is often reflected by the displacement of the diffraction line, which has a significant influence on the accuracy of the measurements. The surface distance of the workpiece / center of the diffractometer is measured by metrological means (mechanical comparator). This technique can also measure this distance only in the case of a part having a flat surface. Currently it is very difficult to orient the tool relative to the normal to the surface of the analyzed part. This operation is performed visually without measurement. The present invention aims to overcome the limitations associated with the use of a comparator: mechanical and the appreciation of the operator. It also aims to allow the treatment of a part having a non-planar surface.

La présente invention atteint son but en proposant un appareil pour positionner un outil par rapport à une pièce à traiter, ledit appareil comprenant un porte-outil apte à recevoir un outil, un support pour une pièce à traiter par ledit outil et un moyen de positionnement de l'outil, notamment de la distance entre l'outil et la pièce à traiter et les orientations (ou position angulaire), ledit appareil étant caractérisé en ce que ledit moyen de positionnement comprend : une source lumineuse montée de manière orientable sur ledit porte-outil, ladite source lumineuse étant apte à émettre un faisceau lumineux vers ladite pièce de façon à former une première et une deuxième traces lumineuses sur ladite pièce,, lesdites première et deuxième traces lumineuses étant sécantes, un moyen de saisie desdites première et deuxième traces lumineuses, un moyen de réglage de la position de l'outil par rapport à la surface de la pièce à traiter, et un moyen de traitement pour transmettre en fonction d'une distance et des orientations désirées entre l'outil et la pièce à traiter une commande de position de l'outil en fonction du motif formé par lesdites première et deuxième traces lumineuses reçues du moyen de saisie. La source lumineuse peut comprendre deux émetteurs lumineux distincts, par exemple émettant chacun un faisceau plan, les traces lumineuses étant des lignes continues ou discontinues. Elle peut également être formée d'un émetteur unique, les deux faisceaux étant définis par un masque, par exemple une fente en forme de croix. The present invention achieves its object by providing an apparatus for positioning a tool relative to a workpiece, said apparatus comprising a toolholder adapted to receive a tool, a support for a workpiece by said tool and a positioning means of the tool, in particular of the distance between the tool and the workpiece and the orientations (or angular position), said apparatus being characterized in that said positioning means comprises: a light source pivotably mounted on said door tool, said light source being able to emit a light beam towards said workpiece so as to form a first and a second light trace on said workpiece, said first and second light traces being intersecting, means for gripping said first and second traces; illuminated means for adjusting the position of the tool relative to the surface of the workpiece, and means for processing for transmitting a function of a distance and desired orientations between the tool and the workpiece a tool position control according to the pattern formed by said first and second light traces received from the input means. The light source may comprise two distinct light emitters, for example each emitting a plane beam, the light traces being continuous or discontinuous lines. It can also be formed of a single transmitter, the two beams being defined by a mask, for example a slot in the shape of a cross.

De manière préférée, la source lumineuse est une source laser. Elle pourrait également être de type projecteur de lumière structurée. Selon un autre mode de réalisation, pour un appareil destiné à recevoir un outil comprenant une source et un détecteur pour recevoir un signal émis par ladite source et diffracté par ladite pièce, l'orientation de la source lumineuse est choisie pour que l'intersection des faisceaux lumineux corresponde à la bissectrice entre l'axe de la source et l'axe du détecteur. De manière préférée, pour une pièce à traiter non plane, les traces lumineuses formant des courbes sécantes, le moyen de traitement est conçu pour déterminer les droites tangentes aux courbes au point d'intersection de celles-ci et pour commander l'orientation et la distance relative de la pièce à traiter et de l'outil en fonction de la position et du motif formé par lesdites droites tangentes. Selon un mode de réalisation particulier, lorsque le moyen de saisie comporte un axe de saisie, l'angle entre l'axe du moyen de saisie et le plan du faisceau lumineux de la première source lumineuse et l'angle entre l'axe du moyen de saisie et le plan du faisceau lumineux de la deuxième source lumineuse sont approximativement identiques. Cet angle est avantageusement compris entre 20 et 40° et le moyen de saisie est une caméra. De manière avantageuse, l'appareil est un appareil pour l'analyse de contraintes résiduelles dans la pièce à traiter et comprend à cet effet un outil monté sur le porte-outil, ledit outil comprenant une source X et un détecteur. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la Preferably, the light source is a laser source. It could also be a structured light projector type. According to another embodiment, for an apparatus intended to receive a tool comprising a source and a detector for receiving a signal emitted by said source and diffracted by said piece, the orientation of the light source is chosen so that the intersection of the light beams correspond to the bisector between the axis of the source and the axis of the detector. Preferably, for a non-planar workpiece, the light traces forming secant curves, the processing means is designed to determine the lines tangent to the curves at the point of intersection thereof and to control the orientation and the relative distance of the workpiece and the tool according to the position and the pattern formed by said tangent lines. According to a particular embodiment, when the gripping means comprises a gripping axis, the angle between the axis of the gripping means and the plane of the light beam of the first light source and the angle between the axis of the means. and the plane of the light beam of the second light source are approximately identical. This angle is advantageously between 20 and 40 ° and the input means is a camera. Advantageously, the apparatus is an apparatus for the analysis of residual stresses in the workpiece and comprises for this purpose a tool mounted on the tool holder, said tool comprising a source X and a detector. Other features and advantages of the invention will emerge on reading the

description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un repère optique de triangulation utilisé dans l'appareil selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement un appareil selon un premier mode de réalisation de 10 l'invention, - la figure 3 illustre le repère du moyen de saisie de l'appareil selon la figure 2, - les figures 4a à 4h représentent des images de traces lumineuses reçues par le moyen de saisie 15 en fonction du positionnement relatif de l'outil et de la surface de la pièce à traiter, et - la figure 5 représente schématiquement un appareil selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. 20 L'invention concerne un appareil pour le positionnement d'un outil par rapport à une pièce à traiter, cet appareil comprenant notamment un porte-outil destiné à recevoir un outil et comprenant notamment une source lumineuse et un 25 moyen de saisie des traces lumineuses formées par la source lumineuse sur la surface de la pièce. A titre d'exemple, on décrira ci-après un appareil sur lequel un outil de type diffractomètre X , c'est-à-dire un ensemble source 30 X et détecteur X, est monté sur le porte-outil, et dans lequel la source lumineuse comprend deux lasers et le moyen de saisie est une caméra numérique. Le système de triangulation permet de 35 déterminer les coordonnées (x, y, z) d'un ensemble de points situé dans un repère (Ox, Oy, Oz) tel que représenté sur la figure 1. Ce repère est description given below of a particular embodiment of the invention, given by way of indication but not limitation, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 illustrates an optical reference triangulation used in the apparatus according to l FIG. 2 schematically represents an apparatus according to a first embodiment of the invention; FIG. 3 illustrates the reference of the gripping means of the apparatus according to FIG. 2; FIGS. 4a to 4h represent images of light traces received by the gripping means 15 as a function of the relative positioning of the tool and the surface of the workpiece, and - Figure 5 schematically shows an apparatus according to a second embodiment of the invention. . The invention relates to an apparatus for positioning a tool relative to a workpiece, this apparatus comprising in particular a tool holder intended to receive a tool and comprising in particular a light source and a means for capturing light traces. formed by the light source on the surface of the room. By way of example, an apparatus on which a tool of the X-ray diffractometer type, that is to say a source assembly 30 X and detector X, is mounted on the tool holder, and in which the light source comprises two lasers and the input means is a digital camera. The triangulation system makes it possible to determine the coordinates (x, y, z) of a set of points situated in a coordinate system (Ox, Oy, Oz) as represented in FIG.

construit de la manière suivante : la source laser 2 émet un faisceau lumineux plan 4 définissant un plan P. Ce plan est intersecté par l'axe de la caméra 6 en un point O. On note l'angle entre l'axe Oz de la caméra 6 et le plan P, et contenu dans un plan perpendiculaire au plan P. On note Ox l'axe contenu dans le plan P et perpendiculaire à l'axe Oz. Enfin, la direction perpendiculaire au plan xOz est noté Oy. constructed in the following manner: the laser source 2 emits a plane light beam 4 defining a plane P. This plane is intersected by the axis of the camera 6 at a point O. Note the angle between the axis Oz of the camera 6 and the plane P, and contained in a plane perpendicular to the plane P. Ox is noted the axis contained in the plane P and perpendicular to the axis Oz. Finally, the direction perpendicular to the plane xOz is noted Oy.

La trace formée par le faisceau laser sur une pièce à traiter constitue un ensemble de points M qui est la ligne d'intersection du plan du faisceau laser P avec la surface de la pièce à traiter. Cette trace est une droite lorsque la surface de la pièce est plane et une courbe lorsque la surface est concave ou convexe. On peut déduire, de manière connue, la position (a, b, c) d'un point M de la trace dans le repère Oxyz en fonction de la position XY de son image dans le plan du capteur de la caméra. L'invention utilise le principe de la triangulation qui vient d'être rappelé pour proposer une méthode de positionnement, nouvelle et inventive, d'un outil par rapport à une pièce à traiter. On a représenté schématiquement sur la figure 2 un appareil selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cet appareil comprend un porte-outil 8, un support 10 pour recevoir une pièce à traiter 24 et un moyen de positionnement de l'outil pour régler notamment la distance et l'orientation entre l'outil et la pièce à traiter 24. Dans le mode de réalisation représenté, l'outil est un diffractomètre X comprenant une source de rayons X 12 et un détecteur 14 pour détecter le faisceau de rayons X diffractés par The trace formed by the laser beam on a workpiece constitutes a set of points M which is the line of intersection of the plane of the laser beam P with the surface of the workpiece. This trace is a line when the surface of the part is flat and a curve when the surface is concave or convex. It is possible to deduce, in a known manner, the position (a, b, c) of a point M of the trace in the frame Oxyz as a function of the position XY of its image in the plane of the camera sensor. The invention uses the principle of triangulation which has just been recalled to propose a method of positioning, new and inventive, a tool compared to a workpiece. FIG. 2 schematically shows an apparatus according to a first embodiment of the invention. This apparatus comprises a tool holder 8, a support 10 for receiving a workpiece 24 and a tool positioning means for adjusting in particular the distance and the orientation between the tool and the workpiece 24. embodiment shown, the tool is an X-ray diffractometer comprising an X-ray source 12 and a detector 14 for detecting the X-ray beam diffracted by

une pièce 24 à traiter. Pour simplifier le traitement des résultats de mesures, la source 12 et le détecteur 14 sont disposés de préférence de sorte que l'axe de l'outil, c'est-à-dire ici la bissectrice entre l'axe de la source X et l'axe du détecteur, corresponde à la direction perpendiculaire à la surface de la pièce, qui correspond dans le cas de la figure à la direction verticale (axe Z). a part 24 to be treated. To simplify the processing of the measurement results, the source 12 and the detector 14 are preferably arranged so that the axis of the tool, that is to say here the bisector between the axis of the source X and the axis of the detector, corresponds to the direction perpendicular to the surface of the part, which corresponds in the case of the figure to the vertical direction (Z axis).

Le moyen de positionnement de l'appareil comprend une première source laser 16 apte à émettre un faisceau lumineux plan Pl vers la pièce à traiter pour former une première trace lumineuse Tl sur celle-ci, une deuxième source laser 18 apte à émettre un faisceau lumineux plan P2 vers la pièce à traiter pour former une deuxième trace lumineuse T2 sur celle-ci, lesdites sources laser étant orientées de sorte que les traces Tl et T2 sont sécantes. The positioning means of the apparatus comprises a first laser source 16 adapted to emit a plane light beam P1 to the workpiece to form a first light trace T1 thereon, a second laser source 18 adapted to emit a light beam plane P2 to the workpiece to form a second light track T2 thereon, said laser sources being oriented so that the traces T1 and T2 are intersecting.

L'appareil comprend en outre une caméra 20 pour saisir une image comprenant les deux traces lumineuses Tl et T2, cette image étant transmise à un moyen de traitement 22. Il comprend enfin un moyen de réglage 26 pour régler la position du porte-outil 8 par rapport à la surface de la pièce à traiter 24 qui sont commandés par le moyen de traitement 22. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen de réglage 26 comprend plusieurs tronçons articulés les uns par rapport aux autres formant ensembles un bras de robot apte à positionner le porte-outil dans une position désirée. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant. Une distance est désirée entre l'outil et 35 la surface de la pièce à traiter, cette distance est telle que les axes de la source X 12 et du détecteur 14 s'intersectent au niveau de la The apparatus further comprises a camera 20 for capturing an image comprising the two light traces T1 and T2, this image being transmitted to a processing means 22. Finally, it comprises an adjusting means 26 for adjusting the position of the tool holder 8 relative to the surface of the workpiece 24 which are controlled by the processing means 22. In the embodiment shown, the adjusting means 26 comprises a plurality of articulated sections relative to one another forming a suitable robot arm to position the tool holder in a desired position. The operation of the device is as follows. A distance is desired between the tool and the surface of the workpiece, this distance is such that the axes of the source X 12 and the detector 14 intersect at the

surface de la pièce à traiter, Le moyen de traitement commande ensuite le moyen de réglage 26 pour régler la position du porte-outil par rapport à la surface de la pièce à traiter, et notamment la distance entre le porte-outil (ou ce qui revient au même l'outil) et la surface de la pièce à traiter, et de préférence également les orientations de l'axe de l'outil. Dans certains cas, il peut être difficile d'analyser le motif formé par les traces lumineuses Tl et T2, la présence simultanée des deux traces pouvant rendre le traitement de l'image assez difficile. Dans un tel cas, les sources laser 16 et 18 seront activées de manière alternative, les traces Tl et T2 étant enregistrées l'une après l'autre, ce qui ne modifie pas le traitement du motif. La figure 3 illustre le repère géométrique correspondant à l'appareil de la figure 2. Sur cette figure, on a représenté les plans P1 et P2 contenant les faisceaux laser plan des sources laser 16 et 18 ainsi que le repère Oxyz décrit en relation avec la figure 1. On a également représenté en traits tiretés les projections Prl et Pr2 de l'axe Oz de la caméra 20 sur les plans Pl et P2. De préférence, l'axe Oz de la caméra fait un même angle f3 avec chacun des deux plans Pl et P2, de façon à obtenir une configuration caméra/plan laser identique pour les deux plans. Dans ce cas, l'axe Oz de la caméra se trouve dans le plan bissecteur PB des plans laser Pl et P2, qui font entre eux un angle 2y, et fait un angle a avec la droite d'intersection des deux plans lasers Pl et P2. On note que la relation entre les trois angles est . The processing means then controls the adjusting means 26 to adjust the position of the tool holder relative to the surface of the workpiece, and in particular the distance between the tool holder (or what returns to the same tool) and the surface of the workpiece, and preferably also the orientations of the axis of the tool. In some cases, it may be difficult to analyze the pattern formed by the luminous traces T1 and T2, the simultaneous presence of the two traces may make the processing of the image quite difficult. In such a case, the laser sources 16 and 18 will alternately be activated, the traces T1 and T2 being recorded one after the other, which does not modify the treatment of the pattern. FIG. 3 illustrates the geometrical reference corresponding to the apparatus of FIG. 2. This figure shows the planes P1 and P2 containing the laser beams plane of the laser sources 16 and 18 as well as the reference Oxyz described in connection with FIG. FIG. 1. The projections Pr1 and Pr2 of the axis Oz of the camera 20 are also represented in dashed lines on the planes P1 and P2. Preferably, the axis Oz of the camera makes a same angle f3 with each of the two planes P1 and P2, so as to obtain an identical camera / laser plane configuration for the two planes. In this case, the axis Oz of the camera is in the bisecting plane PB of the laser planes P1 and P2, which form an angle 2y between them, and makes an angle a with the line of intersection of the two laser planes P1 and P2. We note that the relation between the three angles is.

sin p = sin y . cos a Pour des raisons d'encombrement, l'angle a est de préférence petit, et l'angle R ne doit pas être trop petit, pour des raisons de sensibilité, ni trop grand, pour des raisons d'encombrement. Enfin, l'angle 2y est préférentiellement un angle droit, pour obtenir la même précision selon les deux axes du repère. Pour =_'angle p, une valeur entre 20 et 40° est 10 avantageuse, et une valeur de 30° est préférée. Si par ailleurs on choisit 2y = 90°, on obtient alors, par la relation ci-dessus, une valeur de 45° pour l'angle a. Les figures 4a à 4h représentent des exemples 15 de motifs de traces lumineuses reçues par la caméra en fonction du positionnement relatif de l'outil et de la surface de la pièce à traiter et de la forme de la surface à traiter, et permettent de mieux comprendre comment le moyen de traitement 20 commande le moyen de réglage en fonction de ces motifs. Sur la figure 4a, le motif est une croix centrée sur le centre de l'image de la caméra, les deux traces Tl et T2 ayant par ailleurs une même 25 inclinaison par rapport aux axes OX et OY de l'image. Cette position correspond à un outil positionné correctement tant en ce qui concerne sa distance à la surface de la pièce à traiter qu'en ce qui concerne son orientation (axe de l'outil 30 perpendiculaire à la surface de la pièce). Il s'agit de la position de travail nominale pour l'outil. Sur la figure 4b, la croix est toujours inclinée de manière symétrique sur l'image, mais 35 son centre est décalé sur l'axe OX. Ceci dénote une distance trop importante entre l'outil et la surface de la pièce à traiter. Dans une telle sin p = sin y. For reasons of space, the angle a is preferably small, and the angle R must not be too small, for reasons of sensitivity, nor too large, for reasons of space. Finally, the angle 2y is preferably a right angle, to obtain the same accuracy along the two axes of the marker. For angle angle β, a value between 20 and 40 ° is advantageous, and a value of 30 ° is preferred. If, on the other hand, we choose 2y = 90 °, we obtain then, by the relation above, a value of 45 ° for the angle a. FIGS. 4a to 4h show examples of patterns of light traces received by the camera as a function of the relative positioning of the tool and of the surface of the workpiece and of the shape of the surface to be treated, and make it possible to better understand how the processing means 20 controls the adjusting means according to these patterns. In FIG. 4a, the pattern is a cross centered on the center of the image of the camera, the two traces T1 and T2 also having the same inclination with respect to the axes OX and OY of the image. This position corresponds to a correctly positioned tool both as regards its distance to the surface of the workpiece and as regards its orientation (axis of the tool 30 perpendicular to the surface of the workpiece). This is the nominal working position for the tool. In FIG. 4b, the cross is always inclined symmetrically on the image, but its center is offset on the axis OX. This denotes an excessive distance between the tool and the surface of the workpiece. In such a

situation, le moyen de traitement est conçu pour commander une diminution de la distance (perpendiculaire à la surface de la pièce à traiter, c'est-à-dire la distance verticale suivant l'axe OZ dans le cas de la figure 3) entre l'outil et la surface de la pièce à traiter. La figure 4c illustre une situation opposée à celle de la figure 4b, dans laquelle la croix est décalée dans l'autre direction selon l'axe OX, ce qui correspond à une distance trop faible suivant l'axe OZ entre l'outil et la surface de la pièce à traiter. Les figures 4d à 4f illustrent des cas où l'axe de l'outil est incliné selon l'un des axes OX et OY ou selon ces deux axes. Sur ces figures, la distance (selon l'axe OZ) de l'outil à la surface à traiter est la distance nominale de travail, les traces Tl et T2 se croisant au point O. Sur la figure 4d, la trace Ti est plus inclinée vers l'axe OX que la trace T2, ce qui traduit le fait que l'axe de l'outil est incliné sur l'axe OX. Pour amener l'outil dans sa position de travail nominale, le moyen de traitement commande l'orientation de l'outil de manière à ramener la trace Ti dans la position représentée par le trait tireté T'1. La figure 4e illustre le cas où l'axe de l'outil est incliné sur l'axe OY. Cette fois, c'est la trace T2 qui est plus inclinée vers l'axe OY que la trace Tl, et le moyen de traitement commande l'orientation de l'outil jusqu'à ce que 1a trace T2 se retrouve dans la position représentée par le trait tireté T'2. Enfin, la figure 4f illustre le cas combinant les cas des figures 4d et 4e, où l'outil est incliné à la fois par rapport à l'axe OX et par rapport à l'axe OY. Sur les figures 4a à 4f, les traces Tl et T2 sont des droites, ce qui correspond à une pièce à situation, the processing means is designed to control a decrease in the distance (perpendicular to the surface of the workpiece, that is to say the vertical distance along the axis OZ in the case of Figure 3) between the tool and the surface of the workpiece. FIG. 4c illustrates a situation opposite to that of FIG. 4b, in which the cross is shifted in the other direction along the axis OX, which corresponds to a too small distance along the axis OZ between the tool and the surface of the workpiece. FIGS. 4d to 4f illustrate cases where the axis of the tool is inclined along one of the axes OX and OY or along these two axes. In these figures, the distance (along the axis OZ) of the tool to the surface to be treated is the nominal working distance, the traces T1 and T2 crossing at the point O. In Figure 4d, the trace Ti is more tilted towards the axis OX that the trace T2, which reflects the fact that the axis of the tool is inclined on the axis OX. To bring the tool into its nominal working position, the processing means controls the orientation of the tool so as to return the trace Ti in the position represented by the dashed line T'1. Figure 4e illustrates the case where the axis of the tool is inclined on the axis OY. This time, the track T2 is more inclined towards the axis OY than the trace T1, and the processing means controls the orientation of the tool until the trace T2 is found in the position shown by the dashed line T'2. Finally, Figure 4f illustrates the case combining the cases of Figures 4d and 4e, where the tool is inclined both with respect to the axis OX and relative to the axis OY. In FIGS. 4a to 4f, the traces T1 and T2 are straight lines, which corresponds to a piece to

traiter ayant une surface plane. Sur la figure 4g, au contraire, la trace Ti est une courbe. Le caractère régulier de la courbure correspond à une pièce cylindrique et le sens de la concavité indique que c'est la surface extérieure de la pièce qui est traitée. Pour une telle pièce, le moyen de traitement vérifie le positionnement correct de l'outil et, si nécessaire, le corrige en considérant non pas les traces Tl et T2, comme sur les figures précédentes, mais les traces T2 et Tld, tangente à Tl à l'intersection de Tl et T2. Sur la figure 4g, les deux traces Tl et T2 sont des courbes qui correspondent à la surface d'une pièce à deux rayons de courbures. Ici encore, ce ne sont pas les traces Tl et T2 qui sont prises en compte par le moyen de traitement pour régler le positionnement de l'outil, mais les tangentes Tld et T2d à ces traces au point d'intersection de ces dernières.. treat having a flat surface. In Figure 4g, on the contrary, the trace Ti is a curve. The regularity of the curvature corresponds to a cylindrical piece and the direction of the concavity indicates that it is the outer surface of the piece that is treated. For such a part, the processing means verifies the correct positioning of the tool and, if necessary, corrects it by considering not the traces T1 and T2, as in the previous figures, but the traces T2 and Tld, tangent to T1. at the intersection of T1 and T2. In FIG. 4g, the two traces T1 and T2 are curves that correspond to the surface of a part with two radii of curvature. Here again, it is not the traces T1 and T2 that are taken into account by the processing means to adjust the positioning of the tool, but the tangents Tld and T2d to these traces at the point of intersection of the latter.

On a représenté sur la figure 5 un deuxième mode de réalisation d'un appareil selon l'invention. Sur cette figure, les éléments identiques à ceux de la figure 3 sont désignés par les mêmes références. L'appareil de la figure 5 diffère de celui de la figure 3 essentiellement en ce que les sources laser 16 et 18 sont montées pour que l'intersection entre leurs faisceaux lumineux plans Pl et P2 corresponde à la bissectrice entre l'axe de la source X 12 et l'axe du détecteur 14. On peut également envisager un agencement différent permettant des inclinaisons différentes et plus variées. On a décrit, à titre d'exemple, un appareil d'analyse des contraintes résiduelles d'une pièce comprenant un outil de type diffractomètre X, c'est-à-dire un ensemble source X et détecteur X, et dans lequel les sources lumineuses sont des FIG. 5 shows a second embodiment of an apparatus according to the invention. In this figure, the elements identical to those of Figure 3 are designated by the same references. The apparatus of FIG. 5 differs from that of FIG. 3 essentially in that the laser sources 16 and 18 are mounted so that the intersection between their plane light beams P1 and P2 corresponds to the bisector between the axis of the source. X 12 and the detector axis 14. It is also possible to envisage a different arrangement allowing different and more varied inclinations. By way of example, an apparatus for analyzing the residual stresses of a part comprising a tool of the X-ray diffractometer type, that is to say a source X and detector X, has been described, and in which the sources bright are

sources laser et le moyen de saisie est une caméra et son système d'acquisition . L'invention n'est bien entendu pas limitée à cet exemple et englobe également tout type d'appareil conçu pour effectuer un traitement sur une pièce, et par exemple un appareil pouvant recevoir un outil de type tête de fraisage ou d'électro--érosion. De même, les sources lumineuses et le moyen de saisie peuvent être de tout type permettant de former et de détecter les traces Tl et T2. En particulier, il n'est pas nécessaire que les sources lumineuses émettent dans le domaine visible. Au lieu de plan lumineux, cela peut être une ligne de points voir même des portions de courbe. Le plan laser peut ainsi être généré à l'aide de déviateurs acousto-optiques qui permettent de moduler l'intensité lumineuse en fonction de la réflectivité de la pièce à mesurer. laser sources and the input means is a camera and its acquisition system. The invention is of course not limited to this example and also encompasses any type of apparatus designed to carry out a treatment on a part, and for example an apparatus that can receive a tool of the milling head or electro-type head type. erosion. Likewise, the light sources and the input means may be of any type making it possible to form and detect the traces T1 and T2. In particular, it is not necessary that the light sources emit in the visible range. Instead of a bright plane, it can be a line of points or even portions of a curve. The laser plane can thus be generated using acousto-optical deflectors that can modulate the light intensity as a function of the reflectivity of the piece to be measured.

Claims

Apparatus for positioning a tool (12, 14) relative to a workpiece, said apparatus comprising a tool holder (8) adapted to receive a tool, a support (10) for a workpiece by said tool and means for positioning the tool, particularly the distance and orientations between the tool and the workpiece, said apparatus being characterized in that said positioning means comprises: a light source (16, 18) mounted in a steerable manner on said tool holder, said light source being able to emit a light beam (P1, P2) towards said part so as to form a first (Tl) and a second (T2) light trace secant on said piece, , Means (20) for gripping said first and second light traces, means (26) for adjusting the position of the tool relative to the surface of the workpiece, and a processing means (22) ) for transmitting to the adjusting means (26) a control of e position of the tool according to the pattern formed by said first and second light traces received from the input means. 30

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the light source (16, 18) is a laser source.

3. Apparatus according to one of claims 1 to 2, characterized in that the light source emits light beams (Pl, P2) planes.

4. Apparatus according to claim 3, for receiving a tool comprising a source (16) and a detector (14) for receiving a signal emitted by said source and diffracted by said piece, characterized in that the orientation of the light source is set so that the intersection of the light beams (P1, P2) corresponds to the bisector between the axis of the source and the axis of the detector.

5. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the gripping means (20) is mounted on said tool holder.

6. Apparatus according to one of the preceding claims for a non-planar workpiece, the light traces (T1, T2) forming secant curves, characterized in that the processing means (22) is adapted to determine the tangent lines ( Tld, T2d) to the curves at the intersection point thereof and to control: The orientation and the distance between the tool and the workpiece according to the pattern formed by said tangent lines.

7. Apparatus according to claim 3 wherein = _e gripping means (20) comprises a gripping axis Oz), characterized in that the angle between said axis of the gripping means and the plane (Pl) of one of light beams and the angle between said axis of the gripping means and the plane (P2) of the other light beam are identical.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that said angle (r3) is between 20 and 400.

9. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that said input means (20) is a camera.

10. Apparatus according to one of the preceding claims, for the analysis of residual stresses in the workpiece, characterized in that it comprises a tool mounted on the tool holder (8), said tool comprising a source X ( 12) and a detector (14).