FR3001540A1 - Dispositif de mesure de torseur d'efforts, de structure du type multipode - Google Patents

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Jean-Marie Virely
Mathieu Nierenberger
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Normale Superieure de Cachan
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Abstract

Dispositif de mesure de torseur d'efforts (1) comprenant une pluralité de pieds (103a, 103b) et un plateau (101), caractérisé en ce que chaque pied (103a, 103b) est formé par une barre rigide et fixé via une première extrémité à une structure fixe de référence (100), et fixé via une seconde extrémité au plateau (101), chaque pied (103a, 103b) comprenant au moins une jauge de déformation (105a, 105b), les pieds (103a, 103b) étant arrangés de sorte que la mesure combinée des déformations au moyen des jauges des déformation (105a, 105b) permet de déterminer ledit torseur d'efforts.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE TORSEUR D'EFFORTS, DE STRUCTURE DU TYPE MULTIPODE La présente invention concerne un dispositif de mesure de torseur d'efforts, notamment adaptée pour un système commandé au moyen d'un multipode, le dispositif de mesure présentant lui-même une structure multipode. La présente invention s'applique notamment au domaine de la caractérisation des contraintes d'efforts s'appliquant sur des objets ou structures. Des dispositifs de type multipode ou « dispositifs multipodes », ou plus simplement « multipodes », peuvent être utilisés en tant qu'actionneurs pour contrôler le positionnement d'un objet et l'animer de mouvements selon un certain nombre de degrés de liberté. Il est entendu pour la suite qu'un dispositif multipode comprend typiquement une pluralité de pieds. Utilisé en tant qu'actionneur, un multipode comprend des pieds dont les longueurs respectives peuvent être variées au moyen de dispositifs de commande appropriés, les pieds se présentant par exemple sous la forme de vérins, chacun des pieds étant relié via une de ses extrémités à un socle, et via l'autre de ses extrémités à un plateau ; la longueur de chaque pied peut être variée indépendamment de sorte que le plateau peut être porté dans une orientation souhaitée et être animé suivant différents degrés de liberté.
Une structure connue de multipode est l'hexapode, permettant de déplacer et orienter un objet dans l'espace suivant les six degrés de liberté conventionnels. Une telle structure peut également être utilisée pour imposer à un objet un certain nombre de contraintes mécaniques. On dispose pour ce faire l'objet par exemple au niveau d'un plateau supérieur de l'hexapode : l'objet est fixé au plateau, et à une structure de référence, préférablement fixe. Il est alors nécessaire d'être capable d'opérer une mesure des efforts appliqués à l'objet sollicité, c'est-à-dire dans le cas d'un hexapode, d'opérer une mesure simultanée des trois composantes de forces orthogonales et des trois composantes de couples orthogonaux exercés sur le plateau supérieur de celui-ci.
Selon une solution en elle-même connue de l'état de la technique, il est possible de recourir à une cellule d'effort, se présentant typiquement sous la forme d'un corps d'épreuve de forme cylindrique sur lequel sont fixées des jauges de déformation, par exemple par collage.
Les forces et les moments applicables par un dispositif de type multipode sur un objet ou une structure limitent en pratique le choix de jauges d'effort. Il pourra dans une application typique donnée à titre d'exemple, être nécessaire de mesurer des forces de l'ordre de 50 kN suivant les deux axes d'un plan horizontal, et de l'ordre de 100 kN suivant l'axe vertical, et des moments de l'ordre de 50 kN.m suivant les deux axes du plan horizontal, et de l'ordre de 70 kN.m suivant l'axe vertical. Pour une telle application, une cellule d'effort telle qu'introduite ci-dessus ne pourra typiquement pas permettre la mesure notamment de moments aussi élevés. D'une manière typique, le rapport entre les plages de mesure de couple et les plages de mesure d'effort offert par une telle structure connue est de l'ordre de 0,1. L'utilisation d'une telle structure en association avec un dispositif actionneur de type hexapode imposerait de recourir à des capteurs d'efforts surdimensionnés en termes de forces pour résister aux couples en fonctionnement. Des cellules d'effort à six composantes connues basées sur des corps d'épreuve cylindriques ne sont ainsi pas adaptées à des gammes de forces et de moments applicables par une structure de type hexapode. Une autre structure de mesure connue est basée sur le modèle de torseur dit de Jeulin, et permet la mesure du torseur d'efforts ; cependant une telle structure présente des déformations importantes car elle comporte de nombreuses liaisons élastiques, et n'est par conséquent pas non plus appropriée à des gammes de forces et de moments applicables par une structure de type hexapode. Un but de la présente invention est de pallier au moins les 30 inconvénients précités, en proposant un dispositif de mesure de torseur d'efforts particulièrement adapté aux capacités offertes par un dispositif de type hexapode. Un avantage de l'invention est qu'un dispositif de mesure suivant l'un des modes de réalisation décrits permet de couvrir de larges plages de 35 mesures à la fois en termes de forces et de couples, tout en garantissant une faible incertitude liée à la mesure. En outre, un dispositif tel que proposé par la présente invention permet de garantir un bon rapport entre les plages de mesure de couple par rapport aux plages de mesure de force. Un autre avantage de l'invention est qu'un dispositif de mesure 5 suivant l'un des modes de réalisation décrits permet d'offrir à un système de test une raideur sous couple plus importante que les autres structures connues. Un autre avantage de l'invention est qu'un dispositif de mesure suivant l'un des modes de réalisation décrits peut être aisément fabriqué au 10 moyen de procédé connus, et à partir d'un nombre réduit d'éléments constitutifs, c'est-à-dire à un coût modéré. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mesure de torseur d'efforts comprenant une pluralité de pieds et un plateau, caractérisé en ce 15 que chaque pied comprend une barre rigide et est fixé via une première extrémité à une structure fixe de référence, et fixé via une seconde extrémité au plateau, chaque pied comprenant au moins une jauge de déformation, les pieds étant arrangés de sorte que la mesure combinée des déformations au moyen des jauges de déformation permet de déterminer ledit torseur 20 d'efforts. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de mesure peut comprendre un socle adapté pour être fixé à la structure fixe de référence, les premières extrémités respectives des pieds étant fixées au socle. 25 Dans un mode de réalisation de l'invention, chaque pied peut comprendre deux liaisons rotules disposées respectivement à ses deux extrémités. Dans un mode de réalisation de l'invention, les liaisons rotules peuvent être formées par des liaisons élastiques. 30 Dans un mode de réalisation de l'invention, les liaisons rotules peuvent être fixées aux barres rigides par des moyens de fixation. Dans un mode de réalisation de l'invention, les barres rigides peuvent être formées par des tubes creux, chaque liaison rotule s'insérant partiellement dans le tubes auquel elle est fixée, les moyens de fixation étant 35 formés par un collier de serrage disposé autour de la paroi extérieure du tube, et adapté pour bloquer la rotule en rotation et en translation dans le tube. Dans un mode de réalisation de l'invention, les barres rigides peuvent être formées par des tubes creux, chaque liaison rotule s'insérant partiellement dans le tube auquel elle est fixée, les moyens de fixation étant formés par un taraudage de la paroi intérieure du tube creux, le diamètre extérieur d'une partie d'une liaison rotule comprenant alors un filetage adapté au taraudage, de sorte que les liaisons rotules puissent être directement fixées par vissage aux tubes creux.
Dans un mode de réalisation de l'invention, chaque pied peut comprendre une portion de section étrécie, ladite au moins une jauge de déformation étant disposée au niveau de la portion de section étrécie. Dans un mode de réalisation de l'invention, les portions de section étrécie des pieds respectifs du dispositif peuvent comprendre chacune 15 quatre jauges de déformation. Dans un mode de réalisation de l'invention, un dispositif de mesure peut comporter six pieds, selon une structure de type hexapode. La présente invention a également pour objet un système de 20 caractérisation d'un objet sous test, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif actionneur comprenant une pluralité de pieds dont la longueur peut être variée par des moyens de commande appropriés et un plateau, et un dispositif de mesure suivant l'un des modes de réalisation décrits, le dispositif actionneur et le dispositif de mesure étant disposés sur le même 25 socle ou la même structure fixe de référence, le dispositif actionneur étant configuré de sorte que chaque pied du dispositif actionneur est disposé en parallèle d'un pied du dispositif de mesure, les plateaux respectifs du dispositif actionneur et du dispositif de mesure étant sensiblement parallèles au moins dans une configuration nominale, et adaptés de sorte que l'objet 30 sous test puisse être disposé entre les deux plateaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, donnée à titre d'exemple, faite en regard des dessins annexés qui représentent : 35 - la figure 1, une vue en perspective illustrant un de dispositif de mesure de torseur d'efforts de type hexapode, suivant un exemple de réalisation de l'invention ; - les figures 2A et 2B, des vues en perspectives illustrant des exemples de réalisation de liaisons mécaniques disposées à l'extrémité de pieds compris dans un dispositif de mesure selon la présente invention ; - la figure 3, un schéma illustrant un exemple de géométrie d'un pied compris dans un dispositif de mesure selon la présente invention ; - la figure 4, une vue en perspective illustrant un exemple de réalisation de moyens de fixation des extrémités d'un pied compris dans un dispositif de mesure selon la présente invention, respectivement à un plateau et à un socle ; - la figure 5, un schéma en perspective illustrant de manière synoptique un exemple de géométrie d'un dispositif de mesure suivant un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6, une vue en perspective illustrant un système de caractérisation d'un objet comprenant un dispositif de mesure, dans un exemple de réalisation de l'invention. La figure 1 présente une vue en perspective illustrant un de dispositif de mesure de torseur d'efforts de type hexapode, suivant un exemple de réalisation de l'invention.
En référence à la figure 1, un dispositif de mesure de torseur d'efforts 1 comprend une pluralité de pieds 103a, 103b, ..., 103f, soit six dans l'exemple illustré par la figure. Au moins six pieds indépendants assurent un caractère isostatique au dispositif de mesure, c'est-à-dire permet de pouvoir, par la suite, découpler tous les efforts suivant les six axes de liberté. Le dispositif de mesure 1 comprend un plateau 101. Chaque pied 103a, 103b, ..., 103f peut comprendre une barre rigide et peut être fixé via une première extrémité à une structure fixe de référence 100, et fixé via une seconde extrémité au plateau 101. Le dispositif de mesure 1 peut avantageusement comprendre un socle 107, comprenant des moyens de fixation permettant de fixer le socle 107 à la structure fixe de référence 100.
Le socle 107 peut par exemple comprendre des trous permettant une fixation par des vis à la structure fixe de référence 100. Les moyens de fixation des extrémités des pieds 103a, 103b, ..., 103f respectivement au plateau 101 et à la structure fixe de référence 100 ou au socle 107 sont explicités plus en détails ci-après en référence à la figure 2. Avantageusement, chaque pied 103a, 103b, ..., 103f peut comprendre au moins une liaison mécanique, par exemple de type liaison rotule, disposée à au moins une de ses extrémités. Avantageusement une liaison rotule peut être disposée à chaque extrémité de chaque pied 103a, 103b, ..., 103f. Des exemples de réalisation de liaisons rotules sont explicités plus en détails ci-après en référence aux figures 2A et 2B. Dans la figure 3, est référencée une liaison rotule 109a disposée entre une première extrémité de la barre rigide du premier pied 103a et le socle 100, la liaison rotule pouvant être formée dans la barre rigide formant le pied 103a ou bien fixée à celle-ci par des moyens de fixation appropriés et explicités ci-après, et pouvant être fixée au socle 100 via des moyens de fixation appropriés explicités plus en détails ci-après en référence à la figure 4. Sont également référencées dans la figure 3, à titre d'exemple, une première liaison rotule 109b disposée entre une première extrémité de la barre rigide du deuxième pied 103b et le socle 100, et une seconde liaison rotule 111b disposée entre la seconde extrémité de la barre rigide du deuxième pied 103b et le plateau 101, la rotule pouvant être formée dans la barre rigide formant le pied 103a ou bien être fixée à celle-ci par des moyens de fixation appropriés et explicités ci-après, et étant fixée au plateau 101 via des moyens de fixation appropriés explicités plus en détails ci-après en référence à la figure 4. Les figures 2A et 2B présentent des vues en perspectives illustrant des exemples de réalisation de liaisons mécaniques disposées à l'extrémité de pieds compris dans un dispositif de mesure selon la présente invention.
Ainsi que cela est décrit précédemment, un pied 103 peut comprendre une barre rigide 200 et une liaison mécanique 109. Dans les exemples de réalisation illustrés dans les figures, la liaison mécanique 109 est une liaison rotule. Les liaisons rotules peuvent par exemple être des liaisons rotules élastiques ainsi que dans les exemples illustrés, c'est-à-dire des liaisons formées par une pièce unique, dont l'élasticité permet d'assurer les mouvements autorisés. Des liaisons élastiques présentent l'avantage de ne pas introduire de mobilités susceptibles d'entraîner des jeux de fonctionnement. Les liaisons rotules 109 peuvent par exemple être de section circulaire, de manière à ce qu'elles possèdent la même raideur en torsion suivant toutes les directions radiales. Les liaisons rotules 109 peuvent être formées dans la même pièce que la barre rigide 200 ; également, ainsi que dans les exemples illustrés par les figures 2A et 2B, les liaisons rotules 109 peuvent être fixées aux barres rigides 200 par des moyens de fixation 203 appropriés.
Dans l'exemple illustré par la figure 2A, une barre rigide peut par exemple se présenter sous la forme d'un tube creux, et une liaison rotule 109 peut s'insérer partiellement dans le tube creux, et être fixée à celui-ci au moyen de moyens de fixation 203 formés par un collier de serrage, par exemple comprenant deux pièces épousant la forme de la surface extérieure du tube creux formant barre rigide 200, les pièces pouvant pincer le tube creux lorsqu'elles sont approchées, par exemple via le serrage de vis, de manière à bloquer en translation et en rotation la liaison rotule 109 insérée dans le tube creux. Maintenant en référence à la figure 2B, les moyens de fixation 203 peuvent être formés par un taraudage de la paroi intérieure du tube creux formant barre rigide 200, le diamètre extérieur d'une partie d'une liaison rotule 109 comprenant alors un filetage, de manière à ce que les liaisons rotules 109 puissent être directement fixées par vissage aux barres rigides 200.
La figure 3 présente un schéma illustrant un exemple de géométrie d'un pied compris dans un dispositif de mesure selon la présente invention. Ainsi que décrit précédemment, les pieds peuvent se présenter sous la forme de tubes cylindriques à section circulaire, par exemple creux. Les 30 tubes peuvent par exemple être dimensionnés de manière à offrir un moment quadratique important pour une section donnée. La section d'un tube peut être de diamètre constant sur toute la longueur du tube. Des jauges de déformation peuvent être fixées directement sur la surface extérieure, par des moyens de fixation appropriés, par exemple par collage.
Avantageusement, des motifs dits « mouchetés » peuvent être utilisés en lieu et place de jauges de déformation conventionnelles ou en combinaison avec celles-ci. Les motifs peuvent être appliqués directement sur la surface extérieure, ou bien réalisés sur des pastilles fixées sur la surface extérieure par exemple par collage. Un système comprenant des capteurs optiques par exemple des caméras, et des moyens de traitement adéquats peut alors permettre d'évaluer précisément les déformations des structures sur lesquelles les mouchetés sont appliqués. Avantageusement, et ainsi que dans l'exemple illustré par la figure 3, la section des tubes peut être augmentée afin d'en limiter la déformation. Cependant, afin de pouvoir effectuer une mesure des déformations suffisamment sensible et précise, il peut alors être avantageux de réduire localement la section du tube de manière à localement favoriser les déformations mesurables par les jauges.
Ainsi, en référence à la figure 3, un tube formant barre rigide 200 peut comprendre une portion à section étrécie 300 sur une partie de sa longueur. La portion à section étrécie peut par exemple être formée par un retrait de matière sur la surface extérieure du tube, par exemple par usinage ; il s'agit là d'un exemple non limitatif de l'invention ; il est ainsi par exemple également possible de procéder à un retrait de matière sur la surface intérieure du tube, ou bien à la fois sur la surface extérieure et sur la surface intérieure du tube. Des jauges de déformation peuvent être ainsi fixées au tube formant barre rigide 200, au niveau de la surface extérieure de la portion à section étrécie 300. Un exemple non-limitatif de la présente invention est décrit plus en détails ci-après, et présente des spécifications précises de dimensionnement d'un tube. Le tube peut par exemple être en acier, et dimensionné de manière à présenter un diamètre extérieur de 50 mm et une épaisseur de 5 mm. Pour permettre une mesure satisfaisante au moyen de jauges de déformation, il est souhaitable que la déformation maximale soit de l'ordre d'approximativement 10-3 dans la zone de mesure. Ainsi, sur la base des spécifications de dimensionnement du tube précité, et dans l'exemple où la portion à section étrécie 300 est formée par un retrait de matière sur la surface extérieure du tube, l'épaisseur de la zone de mesure peut être typiquement fixée à 2,1 mm. Si l'étrécissement est réalisé sur une longueur de 20 mm par exemple, suffisamment grande pour permettre la fixation de jauges de déformation, et si le tube présente une longueur totale de 672 mm, alors l'allongement du tube pour un effort de 55 kN est de 0,260 mm. La déformation maximale alors atteinte est de l'ordre de 10-3 dans la zone de mesure, et de 3,6.10-4 dans le reste du tube.
On peut par exemple disposer 4 jauges de déformation dans la portion à section étrécie 300 de chacun des tubes formant barres rigides 200 du dispositif de mesure du torseur d'efforts. Les jauges de déformation peuvent par exemple être reliées par un montage en pont complet de type pont de Wheatstone à six conditionneurs permettant de mesurer les efforts au moyen de moyens de calculs appropriés, par exemple mis en oeuvre dans un ordinateur moyennant un module d'acquisition approprié. Un étalonnage de chacun des pieds ou « tubes de mesure » peut être réalisé sur une machine de traction conventionnelle avant l'assemblage du dispositif de mesure, de manière à caractériser précisément le comportement et les caractéristiques mécaniques de chacun des tubes de mesure. Un post-traitement des efforts mesurés dans les tubes de mesure par un modèle statique déterminé analytiquement de l'architecture du dispositif de mesure permet alors de déterminer le torseur d'efforts exercé sur le plateau du dispositif. Avantageusement, les calculs ainsi réalisés peuvent être mis en oeuvre dans un programme de pilotage d'un dispositif actionneur, afin de permettre un pilotage en efforts de ce dernier. Un système actionneur-capteur est décrit plus en détails ci-après en référence à la figure 6. La figure 4 présente une vue en perspective illustrant un exemple de 25 réalisation de moyens de fixation des extrémités d'un pied compris dans un dispositif de mesure selon la présente invention, respectivement à un plateau et à un socle. La figure 4 présente un dispositif de mesure 1 tel que décrit précédemment, c'est-à-dire comprenant notamment une pluralité - six dans 30 l'exemple illustré par la figure - de pieds 103a, 103b, ..., 103f, un socle 107 et un plateau 101. Une première vue de détail A présente un agrandissement de l'extrémité de deux pieds au niveau de leur rattachement au socle 107. Ainsi que cela est décrit précédemment, les pieds peuvent être reliés au 35 socle 107, ou bien directement à une structure de référence dans le cas où le dispositif de mesure 1 ne comprend pas de socle, au moyen de moyens de fixation appropriés. Par exemple, les pieds, présentant un angle d'inclinaison par rapport au plan principal du socle 107, peuvent être fixés par l'intermédiaire d'une première pièce de raccordement 401, par exemple formée par une équerre. Les pieds, ou plus précisément les liaisons rotules, peuvent être par exemple fixés par soudage ou par des vis à la première pièce de raccordement 401, la première pièce de raccordement 401 étant elle-même fixée au socle 107, par exemple par soudage ou au moyen de vis. Maintenant en référence au détail B de la figure 4, présentant un agrandissement de l'extrémité de deux pieds au niveau de leur rattachement au plateau 101. D'une manière similaire, les pieds peuvent être reliés au plateau 101 au moyen de moyens de fixation appropriés. Par exemple, les pieds, présentant un angle d'inclinaison par rapport au plan principal du plateau 101, peuvent être fixés par l'intermédiaire d'une seconde pièce de raccordement 403, par exemple formée par une équerre. Les pieds, ou plus précisément les liaisons rotules, peuvent être par exemple fixés par soudage ou par des vis à la seconde pièce de raccordement 403, la seconde pièce de raccordement 403 étant elle-même fixée au plateau 101, par exemple par soudage ou au moyen de vis.
La figure 5 présente un schéma en perspective illustrant de manière synoptique un exemple de géométrie d'un dispositif de mesure suivant un mode de réalisation de l'invention. L'exemple illustré par la figure 5 est celui d'un hexapode.
La géométrie avantageuse illustrée par la figure 5 constitue un exemple non-limitatif de la présente invention, et permet de faciliter la réalisation du dispositif de mesure, et de garantir des performances optimales, notamment en matière de sensibilité pour les mesures selon les différents degrés de liberté.
En référence à la figure 5, les pieds 103a, 103b, ..., 103f peuvent être configurés de sorte que des extrémités respectives des premier et second pieds 103a, 103b se rejoignent au niveau du plan principal du socle 107. D'une manière similaire, des extrémités respectives des troisième et quatrième pieds 103c, 103d se rejoignent, et des extrémités respectives des cinquième et sixième pieds 103e, 103f se rejoignent au niveau du plan principal du socle 107. Les trois couples formés par les extrémités précitées des six pieds peuvent ainsi former un premier triangle 507 compris dans le plan principal du socle 107, par exemple un triangle équilatéral. Les pieds 103a, 103b, ..., 103f peuvent par ailleurs être configurés de 5 sorte que des extrémités respectives des premier et sixième pieds 103a, 103f se rejoignent au niveau du plan principal du plateau 101, sensiblement parallèle au plan du socle 107 au moins dans une configuration nominale du dispositif de mesure. D'une manière similaire, des extrémités respectives des deuxième et troisième pieds 103b, 103c se 10 rejoignent, et des extrémités respectives des quatrième et cinquième pieds 103d, 103e se rejoignent au niveau du plan principal du plateau 101. Les trois couples formés par les extrémités précitées des six pieds peuvent ainsi former un second triangle 501 compris dans le plan principal du plateau 101, par exemple un triangle équilatéral. 15 Les deux triangles 501, 507 peuvent par exemple être configurés de sorte que les projections de leurs deux centres de gravité respectifs sur un plan parallèle au plan principal du socle 107 ou du plateau 101 soient confondues. Les pieds 103a, 103b, ..., 103f peuvent par ailleurs être configurés de 20 manière à présenter chacun un angle d'inclinaison de 45° par rapport au plan principal du socle 107, et de sorte que les angles entre les deuxième et troisième pieds 103b, 103c, entre les quatrième et cinquième pieds 103d, 103e et entre les sixième et premier pieds 103f, 103a, mesurés aux points respectifs où leurs extrémités se rejoignent au niveau du plan du 25 plateau 101, c'est-à-dire au niveau des sommets du second triangle 501, soient égaux à 90°. Une telle géométrie permet également, outre les avantages évoqués précédemment, de réaliser un plateau 101 de taille réduite relativement à la taille du socle, donc de réduire les exigences de robustesse du plateau 101 30 en procurant au système une stabilité accrue. Une telle géométrie offre également l'avantage de générer une raideur relativement faible en torsion suivant l'axe vertical, mais également des efforts importants suivant ce même axe.
La figure 6 présente une vue en perspective illustrant un système de caractérisation d'un objet comprenant un dispositif de mesure, dans un exemple de réalisation de l'invention. D'une manière générale, un dispositif de mesure 1 « multipode » selon l'un des modes de réalisation décrits précédemment peut être associé à un dispositif multipode actionneur 60 dont la structure est essentiellement similaire, l'ensemble formant par exemple un système de caractérisation 600 d'un objet 610 sous test, le dispositif multipode actionneur 60 pouvant notamment être commandé en efforts grâce aux efforts mesurés par le dispositif de mesure, ainsi que cela est décrit précédemment. C'est-à-dire que le dispositif multipode actionneur 60 peut comprendre une pluralité de pieds 603a, 603b, ..., 603f, par exemple formés par des vérins, et un pied 103a, 103b, ..., 103f d'un dispositif de mesure dit dispositif multipode capteur 1 peut être disposé en parallèle de chaque pied du dispositif multipode actionneur. Il est à noter que les troisième et quatrième pieds du dispositif multipode capteur 1 ne sont pas visibles sur la figure, ceux-ci étant masqués par les troisième et quatrième pieds 603c, 603d du dispositif multipode actionneur 60. Les deux dispositifs 1, 60 formant le système de caractérisation 600 peuvent être disposés sur le même socle 107 ou la même structure fixe de référence, ou bien sur deux socles distincts par exemple disposés essentiellement dans un même plan. Le dispositif multipode actionneur 60 comprend ainsi également des moyens de fixation appropriés. Le dispositif actionneur 60 peut par exemple présenter des dimensions plus importantes que les dimensions correspondantes du dispositif de mesure 1. D'une manière similaire au dispositif de mesure 1, le dispositif actionneur 60 peut comprendre un plateau 601 en sa partie supérieure, le plateau 601 du dispositif actionneur 60 étant alors parallèle au plateau 101 du dispositif de mesure 1. De la sorte, un objet sous test 610 peut être disposé entre le plateau 101 du dispositif de mesure 1 et le plateau 601 du dispositif actionneur 60, l'objet sous test 610 étant l'objet à caractériser. A l'instar du dispositif de mesure 1, les pieds 603a, 603b, ..., 603f du dispositif actionneur 60 peuvent être reliés au plateau 601 par des moyens de fixations appropriés. Les pieds pieds 603a, 603b, ..., 603f du dispositif actionneur 60 peuvent également comprendre des liaisons rotules à leurs extrémités, les liaisons rotules étant par exemple formées par des liaisons de type cardan.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1- Dispositif de mesure de torseur d'efforts (1) comprenant une pluralité de pieds (103a, 103b) et un plateau (101), caractérisé en ce que chaque pied (103a, 103b) comprend une barre rigide et est fixé via une première extrémité à une structure fixe de référence (100), et fixé via une seconde extrémité au plateau (101), chaque pied (103a, 103b) comprenant au moins une jauge de déformation (105a, 105b), les pieds (103a, 103b) étant arrangés de sorte que la mesure combinée des déformations au moyen des jauges de déformation (105a, 105b) permet de déterminer ledit torseur d'efforts.
  2. 2- Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un socle (107) adapté pour être fixé à la structure fixe de référence (100), les premières extrémités respectives des pieds (103a, 103b) étant fixées au socle (107).
  3. 3- Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pied (103a, 103b) comprend deux liaisons rotules (109) disposées respectivement à ses deux extrémités.
  4. 4- Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les liaisons rotules (109) sont formées par des liaisons élastiques.
  5. 5- Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que les liaisons rotules (109) sont fixées aux barres rigides par des moyens de fixation (203).
  6. 6- Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les barres rigides sont formées par des tubes creux, chaque liaison rotule (109) s'insérant partiellement dans le tube auquel elle est fixée, les moyens de fixation étant formés par un collier de serrage disposé autour de la paroi extérieure du tube, et adapté pour bloquer la rotule (109) en rotation et en translation dans le tube.
  7. 7- Dispositif (1) selon la revendications, caractérisé en ce que les barres rigides sont formées par des tubes creux, chaque liaisonrotule (109) s'insérant partiellement dans le tubes auquel elle est fixée, les moyens de fixation étant formés par un taraudage de la paroi intérieure du tube creux, le diamètre extérieur d'une partie d'une liaison rotule (109) comprenant alors un filetage adapté au taraudage, de sorte que les liaisons rotules (109) puissent être directement fixées par vissage aux tubes creux.
  8. 8- Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pied (103a, 103b) comprend une portion de section étrécie (300), ladite au moins une jauge de déformation (105a, 105b) étant disposée au niveau de la portion de section étrécie (300).
  9. 9- Dispositif (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les portions de section étrécie (300) des pieds (103a, 103b) respectifs du dispositif (1) comprennent chacune quatre jauges de déformation.
  10. 10- Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte six pieds (103a, 103b).
  11. 11- Système de caractérisation (600) d'un objet sous test (610), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif actionneur (60) comprenant une pluralité de pieds (603a, 603b) dont la longueur peut être variée par des moyens de commande appropriés et un plateau (601), et un dispositif de mesure (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif actionneur (60) et le dispositif de mesure (1) étant disposés sur le même socle (107) ou la même structure fixe de référence (100), le dispositif actionneur étant configuré de sorte que chaque pied (603a, 603b) du dispositif actionneur (60) est disposé en parallèle d'un pied (103a, 103b) du dispositif de mesure (1), les plateaux (101, 601) respectifs du dispositif actionneur (60) et du dispositif de mesure (1) étant sensiblement parallèles au moins dans une configuration nominale, et adaptés de sorte que l'objet sous test (610) puisse être disposé entre les deux plateaux (101, 601).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105372002A (zh) * 2015-11-25 2016-03-02 燕山大学 正交自标定分支双球解耦六维测力平台
ES2651720A1 (es) * 2016-07-26 2018-01-29 Universidade De Vigo Sistema de fijación mecánico flexible reconfigurable para la medición de desplazamientos y fuerzas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6105438A (en) * 1998-09-11 2000-08-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Reconfigurable multiple component load measuring device
WO2012155282A2 (fr) * 2011-05-17 2012-11-22 Kistler Holding Ag Dynamomètre à 6 composantes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6105438A (en) * 1998-09-11 2000-08-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Reconfigurable multiple component load measuring device
WO2012155282A2 (fr) * 2011-05-17 2012-11-22 Kistler Holding Ag Dynamomètre à 6 composantes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105372002A (zh) * 2015-11-25 2016-03-02 燕山大学 正交自标定分支双球解耦六维测力平台
CN105372002B (zh) * 2015-11-25 2018-01-23 燕山大学 正交自标定分支双球解耦六维测力平台
ES2651720A1 (es) * 2016-07-26 2018-01-29 Universidade De Vigo Sistema de fijación mecánico flexible reconfigurable para la medición de desplazamientos y fuerzas

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