FR3047191A1

FR3047191A1 - Dispositif de positionnement de precision

Info

Publication number: FR3047191A1
Application number: FR1650751A
Authority: FR
Inventors: Araujo Mickael De; Yohannes Marcelet
Original assignee: SNECMA Mexico SA de CV
Current assignee: Safran Aircraft Engine Mexico SA de CV
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2017-08-04
Anticipated expiration: 2036-01-29
Also published as: WO2017130057A1; US20190030685A1; FR3047191B1; GB2568565B; GB2568565A; GB201812251D0

Abstract

Le dispositif de positionnement de précision (1) s'étendant suivant un axe destiné à être maintenu dans une première ouverture (41) d'une pièce mécanique (4), comprend un élément axial (10) muni d'un passage (107), un écrou (12), un support (11) et un élément mobile (15), notamment une pointe ou un coulisseau, ledit élément axial (10) étant solidaire du support (11), et comportant un premier filetage (104) pour y monter l'écrou (12), ledit écrou (12) réalisant une butée axiale bloquant le mouvement axial de l'élément axial (10) vis-à-vis de l'écrou (12), ledit élément axial (10) ayant, en outre, une portion d'extrémité (101) comportant un profil mâle cylindrique déformable, adapté pour coopérer avec la circonférence interne de la première ouverture (41), la déformation ou expansion radiale de l'extrémité (101) de l'élément axial (10) étant entrainée sous l'action de l'insertion de l'élément mobile (15) en mouvement dans le passage (107) de l'élément axial (10) en direction de son extrémité (101).

Description

DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT DE PRECISION

DOMAINE

Le domaine de l’invention concerne les dispositifs de positionnement de précision pour opérer au moyen d’un outillage sur une pièce mécanique. Le domaine de l’invention se rapporte plus particulièrement aux dispositifs de positionnement de précision pour le positionnement d’un outillage sur une pièce mécanique d’un propulseur d’aéronef pour réaliser certaines opérations telles que les manipulations de la pièce, son levage ou son déplacement plus généralement.

ETAT DE L’ART

Les pièces telles que celles d’un propulseur principal d’aéronef, sont généralement des pièces devant être maniées, lors de leur assemblage, avec une grande précision aux moyens d’outils spécifiques. Un problème est que ces pièces mécaniques, souvent de grandes dimensions, doivent être manipulées avec beaucoup de précaution.

Lorsqu’une telle pièce est manipulée, un problème connu est le contrôle des contraintes appliquées et leurs répartitions pour éviter toute dégradation de la pièce mécanique.

Il existe, par exemple, un outillage permettant de lever les pièces mécaniques, notamment la pièce formant le carte extérieur du moteur double flux du propulseur ou encore un disque de soufflante pour turboréacteur. Ces derniers comprennent des ouvertures réparties tout autour de leur circonférence notamment pour offrir des zones de fixation pour que l’outillage puisse y être fixé.

Un problème est de positionner de manière précise l’appareil de levage sur la pièce mécanique. En effet, les besoins de précision en positionnement sont de l’ordre du 1/100eme de millimètre lors de la fixation de l’appareil de levage sur la pièce mécanique. Aujourd’hui, il existe un besoin pour un dispositif de positionnement permettant d’obtenir de manière fiable et récurrente une telle précision.

Un autre problème est que la pièce mécanique peut subir des attaques chimiques lorsqu’elle est traitée dans un bain d’acides. De ce fait, l’outillage de levage est également amené à être traité puisqu’il est rendu solidaire de ce dernier lors de cette opération. Il est donc nécessaire que, le cas échéant, le dispositif de positionnement soit conçu pour minimiser sa sensibilité à l’acide lors de cette même opération.

Aujourd’hui, la technique utilisée pour obtenir un positionnement de l’outillage est l’utilisation de plaques mobiles directement montées sur l’outillage à l’aide de pivots. Cependant, un problème est l’usure de ces pivots, et donc le défaut de positionnement qu’il va générer avec le temps. En conséquence, de nombreuses pièces devront être remplacées du fait de l’usure de ce pivot. L’usure est notamment due aux attaques d’acides que l’outillage va subir lors des opérations de passage en bain d’acide.

RESUME DE L’INVENTION L’invention permet de résoudre les inconvénients précités.

Notamment, l’invention offre une alternative à l’état de la technique en proposant un dispositif de positionnement rendu indépendant de l’outillage de levage ou pouvant être désolidarisé simplement avant le passage en bain d’acide.

Un objet de l’invention concerne un dispositif de positionnement de précision s’étendant suivant un axe destiné à être maintenu dans une première ouverture d’une pièce mécanique. Le dispositif de positionnement de précision de l’invention comprend un élément axial muni d’un passage, un écrou, un support et un élément mobile, notamment une pointe ou un coulisseau, ledit élément axial étant solidaire du support, et comportant un premier filetage pour y monter l’écrou, ledit écrou réalisant une butée axiale bloquant le mouvement axial de l’élément axial vis-à-vis de l’écrou, ledit élément axial ayant, en outre, une portion d’extrémité comportant un profil mâle cylindrique déformable, adapté pour coopérer avec la circonférence interne de la première ouverture, la déformation ou expansion radiale de l’extrémité de l’élément axial étant entraînée sous l’action de l’insertion de l’élément mobile en mouvement dans le passage de l’élément axial en direction de son extrémité.

Selon un mode de réalisation, le support forme un élément de préhension permettant d’entraîner le vissage de l’élément axial dans l’écrou.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de positionnement de précision comporte une vis formant un élément d’entrainement tendant à l’écartement élastique de l’extrémité déformable, le filetage de ladite vis coopérant avec un taraudage du support et entraînant en mouvement axial l’élément mobile afin d’engager l’écartement du profil mâle cylindrique de l’extrémité libre de l’élément axial.

Selon un mode de réalisation, le profil mâle cylindrique de l’extrémité libre de l’élément axial comprend au moins une rainure favorisant l’écartement radial du profil mâle cylindrique.

Selon un mode de réalisation, l’extrémité libre de l’élément axial comprend une pluralité de rainures s’étendant sur une portion longitudinale de l’extrémité et permettant un écartement homogène de l’élément axial.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de positionnement comprend au moins un doigt monté pivotant sur l’écrou et comportant, en outre, une partie travaillante permettant de réaliser un maintien radial lors du serrage entraîné par la rotation de l’ensemble formé de l’élément axial et support.

Selon un mode de réalisation, le support, l’écrou, l’élément axial sont en aluminium et les doigts et l’élément mobile sont en acier.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de positionnement de précision comprend, en outre, un dispositif d’alignement comprenant au moins une seconde ouverture pour le passage d’une portion de l’élément axial, l’ouverture coopérant avec au moins une portion travaillante d’au moins un doigt et une portion de l’élément axial.

Un autre objet de l’invention concerne un système de positionnement d’une structure d’outillage sur une pièce mécanique, ladite structure comprenant au moins une ouverture, ladite pièce mécanique comprenant une première ouverture destinée à l’insertion d’un dispositif de positionnement de l’invention le dispositif de positionnement étant rendu solidaire de la première ouverture par l’actionnement de la vis pour : aligner au moins une troisième ouverture du dispositif d’alignement avec au moins une ouverture d’une structure d’outillage.

Un autre objet de l’invention concerne un procédé de montage d’un dispositif de positionnement de l’invention, ledit positionnement étant effectué sur une pièce mécanique comportant au moins une ouverture pour le passage d’un embout de maintien correspondant à une extrémité libre du dispositif de positionnement, caractérisé en ce qu’il comprend :

Une étape de positionnement d’au moins un masque sur la pièce mécanique pour placer et supporter un outillage de la pièce mécanique ;

Une étape de fixation d’un dispositif d’alignement avec le dispositif de positionnement par l’action d’un vissage de l’élément axial par rapport à l’écrou ;

Une étape de positionnement du dispositif de positionnement et du dispositif d’alignement dans l’ouverture de la pièce mécanique ;

Une étape de serrage pour fixer le dispositif de positionnement sur la pièce mécanique par l’action d’une composante axiale d’un mouvement de l’élément mobile par rapport à l’élément axial entraînant l’écartement de l’extrémité libre dudit dispositif de positionnement de manière à ce que la portion de l’extrémité libre exerce un effort radial dans ladite ouverture.

BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : figures 1A, 1B : un dispositif de positionnement de l’invention en vue en perspective et en vue en coupe axiale ; figure 1C : un mode de réalisation d’un élément axial de l’invention selon une vue de coupe axiale ; figure 1D : un mode de réalisation d’un doigt mobile de l’invention selon une vue de côté ; figures 2A, 2B : différentes vues d’un montage de l’outillage de levage sur une pièce mécanique grâce au dispositif de positionnement de l’invention figures 3A, 3B : différentes vue en perspective et en coupe du dispositif de positionnement lorsqu’il est couplé avec un dispositif d’alignement ; figure 4 : un montage du dispositif de positionnement sur une pièce mécanique à laquelle sera fixé un outillage de levage au moyen d’un système vis écrou.

DESCRIPTION

Selon un mode de réalisation, la figure 1A représente une vue en perspective d’un dispositif de positionnement 1 de l’invention et des principaux éléments qui le composent. La figure 1B représente le même dispositif de positionnement 1 en vue de coupe axiale et permet de représenter l’agencement intérieur, les contacts et les coopérations des principaux éléments du dispositif de positionnement 1.

Le dispositif de positionnement 1 de l’invention comprend un élément axial 10 qui est monté serré sur un support 11. La portion de l’élément axial 10 montée serrée sur le support est notée 105 sur la figure 1C. L’élément allongé axial 10 s’étend suivant un axe longitudinal X-X comprend différentes portions, notamment représentées à la figures 1C : une première portion 101 d’extrémité libre, de section transversale sensiblement cylindrique. La première portion 101 est destinée à coopérer avec le diamètre intérieur d’une ouverture d’une pièce mécanique 4 représentée à la figure 2A ou figure 4 pour maintenir de manière réversible le dispositif de positionnement 1 dans une ouverture d’un dispositif d’alignement 2 ;

Une seconde portion 102, adjacente à l’extrémité libre 101, de section transversale sensiblement cylindrique comprenant une réduction du diamètre vis-à-vis du diamètre de la première portion 101. Cette réduction de diamètre est réalisée afin de permettre la flexion des pattes de la zone 101 et pouvoir serrer la pièce mécanique 4. Elle permet le passage du dispositif de positionnement 1 dans une ouverture d’un dispositif d’alignement 2 représenté sur la figure 4, une troisième portion 103, sensiblement lisse, de section transversale sensiblement cylindrique, prolongeant la seconde portion 102 à l’opposé de la première portion 101 et comprenant un diamètre intermédiaire entre celui de la première portion 101 et celui de la seconde 102, une quatrième portion intermédiaire filetée 104, de section transversale sensiblement cylindrique de diamètre supérieur à celui de la troisième portion 103, pour le vissage d’un écrou 12 sur la surface externe de l’élément axial 10, une cinquième portion d’extrémité 105 opposée à la première portion 101, de section transversale sensiblement cylindrique, de diamètre inférieur à la plus grande dimension du filetage de la quatrième portion 104, montée serré dans un support 11 pour assurer son maintien, un épaulement 106 séparant les troisième et quatrième portions 103, 104, un passage axial 107, de diamètre inférieur à celui de la seconde portion 102, traversant de part en part l'élément axial 10 pour déboucher dans les faces d'extrémité dudit élément axial, ledit passage axial comprenant un premier tronçon 107A long, droit, de diamètre sensiblement constant, ledit tronçon long débouchant dans la face d'extrémité du côté de la cinquième portion 105, prolongé d'un rétrécissement sensiblement conique 108, lui-même prolongé d'un tronçon droit court 109 et de diamètre inférieur à celui du tronçon long 107A, ledit tronçon court débouchant dans la face d'extrémité du côté de la première portion 101.

Le support 11 a deux fonctions principales. Une première fonction consiste à permettre un vissage d’une vis 14 pour entraîner un élément 15 mobile axialement, tel qu’une pointe ou un coulisseau dans le passage 107 de l’élément axial 10. Pour réaliser cette fonction le support 11 comprend une zone axiale taraudée 111 permettant le vissage de la partie filetée 141 de la vis 14.

Une seconde fonction consiste à permettre de disposer d’un élément de préhension pour entraîner en rotation l’élément axial 10 et ainsi obtenir un mouvement relatif de translation suivant l’axe X-X entre l’élément axial 10 et l’écrou 12. Pour réaliser cette fonction, l’élément axial 10 est monté serré dans une zone creuse du support 11. L’écrou 12 forme un élément disposé extérieurement par rapport à l’élément axial 10. L’écrou 12 comprend un méplat 12A agencé sur sa surface externe, le méplat étant apte à coopérer avec une surface plane complémentaire du dispositif d’alignement 2. L’écrou 12 forme un élément de butée de manière à stopper le mouvement de translation et de rotation de l’élément axial 10 lors de son insertion dans une ouverture du dispositif d’alignement 2. Cette insertion est mise en œuvre lors de l’opération de solidarisation du dispositif d’alignement 2 et du dispositif de positionnement 1.

Le dispositif d’alignement 2, formant une plaque principale, est pourvu d’une ouverture centrale 21 pour y insérer le dispositif de positionnement 1 et de deux ouvertures latérales 26 et 27. En outre, le dispositif d’alignement 2 comprend une plaque secondaire 24. La plaque secondaire 24 est disposée sensiblement dans un plan perpendiculaire à la plaque principale 2, à laquelle elle est solidairement fixée. Une des deux faces de la plaque secondaire 24 est en regard de l’écrou 12. Ladite face est en contact avec le méplat 12A ce qui empêche l’écrou 12 de pivoter par rapport à l’axe X-X.

Le dispositif d’alignement 2 est agencé de manière à être en vis-à-vis avec un second dispositif d’alignement 2’ solidaire de l’outillage 3 comme cela est représenté à la figure 2B. Dans la figure 2B, selon un mode de réalisation, une telle plaque 2’ est soudée à l’outillage 3. Le second dispositif d’alignement 2’ s’étend longitudinalement selon un axe principal dans une même direction qu’un masque 5 de positionnement de l’outillage 3. Le second dispositif d’alignement 2’ comprend au moins deux ouvertures 26’ et 27’ prévues pour recevoir un ou plusieurs systèmes vis-écrou 32,34 représentés à la figure 4. Les deux ouvertures sont alors positionnées en regard des deux ouvertures 26, 27 du dispositif d’alignement 2 afin de solidariser l’outillage 3 au dispositif d’alignement 2.

Lorsque la partie formant l’extrémité libre 101 de l’élément axial 10 est introduite dans l’ouverture 21 du dispositif d’alignement 2, une portion 101 la traverse pour être ensuite insérée dans une ouverture 41 de la pièce mécanique 4. La portion 103 est alignée à l’aide de l’ensemble 11 et 10 qui en se vissant sur l’écrou 12, poussera les doigts 13 qui pivoteront et qui seront dans le logement 22. L’écrou 12 comprend au moins un doigt 13 monté mobile.

Le ou chaque doigt 13 comprend une partie travaillante131 et une partie de rattachement 132. La partie travaillante 131 comprend deux faces latérales 134 et 135 destinées à former respectivement un premier appui au contact de la surface intérieure de l’ouverture 21 et un second appui au contact d’une portion de la circonférence de la portion 103 de l’élément axial 10 lorsque l’élément axial 10 est inséré dans l’ouverture 21 du dispositif d’alignement 2.

Le ou chaque doigt 13 est mobile en rotation par rapport à un axe, sous forme d'un pivot reçu dans le logement 136, sensiblement disposé perpendiculairement à l'axe longitudinal X-X et dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal X-X, entre : une première position dans laquelle l’axe principal de la partie travaillante 131 peut être orienté de manière à définir un angle non nul avec l’axe X-X et ; une deuxième position dans laquelle l’axe principal de la partie travaillante 131 est parallèle à l’axe X-X. Cette dernière position correspond à un verrouillage ou un blocage de la partie 103 de l’élément axial 10 dans l’ouverture 21. Les doigts 13 pivotent et permettent un centrage et serrage sur le diamètre intérieur de ladite ouverture 21.

La pluralité de doigts permet de favoriser le blocage de la translation de l’élément axial 10 en offrant une surface de butée plus importante.

La butée axiale est réalisée grâce à l’écrou 12 qui exerce : d’une part, un maintien radial de l’extrémité de l’élément axial 10 dans l’ouverture 21 dans laquelle il est introduit et ; d’autre part, un centrage de l’élément axial dans ladite ouverture 21.

Le maintien axial de l’élément axial 10 grâce la butée 133 est réalisé par l’intermédiaire de l’épaulement 106 de l’élément axial 10 permettant d’offrir une surface d’appui. Cette butée 133 sert à pousser les doigts et à les faire pivoter.

Les figures 3A et 3B représentent l’accouplement entre les dispositifs de positionnement 1 et d’alignement 2, et montrent le doigt 13 dans sa seconde position. Un avantage de chaque doigt 13 est qu’il peut être changé ou adapté selon le cas d’usage ou le vieillissement des autres pièces.

Selon un mode de réalisation, l’écrou 12 comprend une pluralité de doigts 13, par exemple deux ou trois doigts 13 répartis régulièrement angulairement sur la circonférence de l’écrou 12.

Lors d’une action de rotation du support 11 par rapport à l’axe X-X dans un premier sens, l’élément axial 10 se déplace en translation suivant l’axe X-X jusqu’à ce que l’épaulement 106 de l’élément 10 vienne en contact avec la butée 133 du doigt 13. En continuant l’action de rotation du support 11, le ou chaque doigt 13 pivote, de manière à ce que l’extrémité libre 134 du doigt 13 se rapproche de la surface interne de l’ouverture 21. Lorsque l’extrémité libre 134 vient en contact avec celle-ci, une rotation supplémentaire du support 11 provoque une augmentation de la pression de contact entre le doigt 13 et l’ouverture 21 de telle manière que le dispositif de positionnement 1 devient solidaire du dispositif d’alignement 2. Une rotation dans un deuxième sens du support 11 entraîne la libération des dispositifs. Le contact permet un maintien radial de l’élément axial 10 selon un axe d’insertion par effet de friction.

Les doigts 13 sont montés pivotants sur l’écrou 12 et peuvent pivoter lors de la mise en oeuvre du dispositif de positionnement 1. Les doigts 13 pivotent par le contact entre la surface 106 de l’élément axial 10 et la surface 133 de chaque doigt 13. Ledit pivotement permet de réaliser un serrage entre la surface 134 de chaque doigt 13 et la surface intérieure de l’ouverture 21. De ce fait, lors de leur pivotement une surface longitudinale 135 de la butée 131 permet de former un contact avec une partie de la circonférence de la portion 103 l’élément axial 10. Ce contact permet un maintien radial de l’élément axial selon un axe d’insertion.

En outre, sous l’action de l’élément axial 10, les doigts 13 peuvent s’écarter radialement laissant une marge de serrage de quelques millimètres dans le diamètre de l’ouverture 21. Par exemple, dans le cas d’une pièce mécanique représentant le disque de soufflante 4 d’un turboréacteur le diamètre peut varier de 12 à 14 mm.

La première portion 101 est adaptée pour être introduite dans une ouverture 41 d’une pièce mécanique 4, tel qu’un disque de soufflante, pour former un repère de positionnement. En conséquence, la première portion 101 est conçue de sorte à coopérer avec jeu lorsqu’elle est en position de repos dans le diamètre interne de l’ouverture 41 dans laquelle elle sera positionnée. La première portion 101 comprend un profil mâle cylindrique et au moins deux rainures 100 afin d’effectuer un centrage permettant d’adapter le diamètre de la portion 101 à la circonférence de l’ouverture 41 par l’écartement radial du profil mâle cylindrique.

Selon un mode de réalisation, les rainures 100 sont prolongées sur la portion 102 ayant un diamètre plus petit que la portion 101 de l’élément axial 10. Le prolongement des rainures 100 sur la portion 102 permet d’obtenir des amplitudes de mouvement radial des pattes plus grandes et une meilleure déformation en flexion comme détaillé ci-après lors de l’introduction de la pointe 15.

Selon un mode de réalisation, une pluralité de rainures 100 s’étendent sur la première portion longitudinale de l’extrémité 101 et permettent un écartement homogène de l’élément axial 10.

Les figures 1A et 3A représentent un mode de réalisation dans lequel la portion extrémale 101 comporte six rainures séparant six pattes 101 A. Les rainures 100 permettent un écartement radial élastique de la portion extrémale 101. Selon un mode de réalisation privilégié, l’écartement de la portion extrémale 101 est généré grâce à une pointe 15 mobile axialement dans le passage 107 de l’élément axial 10. La pointe 15 peut être entraînée, selon un mode de réalisation, par la vis 14 établissant un contact interne avec ladite pointe 15. Lorsque la pointe 15 est engagée dans le passage 107 et en contact du rétrécissement conique 108 de l’élément axial 10, une composante axiale du mouvement axial de la pointe 15 en direction du tronçon court 109 provoque l’écartement radial extérieur des pattes 101 A. Les pattes séparées par des rainures de l’extrémité de l’élément 10 permettent d’augmenter le diamètre du dispositif de positionnement. Le dispositif de positionnement 1 peut alors être maintenu par effet de friction dans l’ouverture 21 dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre augmenté de l’extrémité 101.

Grâce à la vis de serrage 14, facilement accessible, il est possible d’effectuer un serrage progressif.

Dans l’exemple représenté, la vis 14 et la pointe 15 sont deux pièces rapportées et solidaires. Ainsi, un desserrage de la vis 14 du dispositif de positionnement 1 entraîne un mouvement de translation ou coulisse de la pointe de l’extrémité 101 tendant à libérer le contact entre la pointe 15 et le rétrécissement conique 108 et favorisant ainsi une réduction du diamètre de la portion extrémale 101.

Selon un mode de réalisation, toutes les pièces sont réalisées en aluminium. Selon un autre mode de réalisation privilégié, la pointe 15, les doigts 13 ainsi que les pivots sont réalisés en acier, ce qui permet de résister à une plus grande sollicitation mécanique de ces pièces qui sont sujettes à l’usure.

Les dispositifs mis en oeuvre suivant l’invention sont avantageux en ce que la maintenance du dispositif de positionnement 1 est facilitée puisque les pièces, telles que les doigts 13 ou la pointe 15, peuvent être remplacées facilement.

La figure 2A représente un exemple de montage de l’outil de levage 3 sur la pièce mécanique 4. Dans ce cas de figure, la pièce mécanique 4 est un disque de soufflante. Elle est positionnée à plat sur une table (non représentée).

La structure de l’outillage 3 comprend des moyens de fixation pour des conduits formant évents. Ces derniers sont mis en œuvre lors du passage en bain d’acides pour supprimer d’éventuelles poches d’air dans des parties hautes d’une pièce creuse. Cela peut être le cas pour le disque selon son orientation dans le bain. Le document de brevet FR1458856 détaille la mise en œuvre de tels conduits. L’invention se rapporte également à un procédé de montage d’un dispositif de positionnement sur une ouverture ou un perçage 41 d’une pièce mécanique 4 de manière à faciliter le montage d’un outillage 3 sur la pièce mécanique 4.

Dans une première étape, le positionnement d’au moins un masque 5 sur une portion externe du disque 4 est réalisé. A cet effet, les ouvertures circonférentielles 41, formant des trous de fixation, peuvent être utilisées pour fixer un masque 5 comme représenté à la figure 2B. Un masque 5 peut, par exemple, comprendre différentes parties mâles adaptées au diamètre des ouvertures circonférentielles 41 de la pièce mécanique 4. Un masque permet, comme cela est représenté sur la figure 2A, de centrer la structure de l’outillage 3 sur le disque 4. Avantageusement, un second masque 5 peut être utilisé avec le premier masque 5 de sorte à équilibrer le positionnement de l’outillage 3 sur la circonférence de la pièce mécanique 4.

Dans une seconde étape, le dispositif de positionnement 1 est solidarisé avec le dispositif d’alignement 2. Il est agencé de sorte que la portion 103 de son élément axial 10 pénètre dans une ouverture 21 du dispositif d’alignement 2 et qu’elle y soit maintenue. Le dispositif de positionnement 1 est fixé au dispositif d’alignement 2 grâce au support 11, à l’écrou 12 et au filetage 104 entre le support 11 et l’écrou 12.

Une plaque 2’ soudée à la structure est agencée pour assurer un alignement avec le masque 5. Ainsi, il permet de caler et de positionner la structure d’outillage 3 vis-à-vis de l’ouverture 41 de la pièce 4 choisie pour y insérer le dispositif de positionnement 1.

Selon un mode de réalisation, le dispositif d’alignement 2 est considéré comme un élément du dispositif de positionnement 1.

La figure 2B représente un masque 5 comprenant une zone centrale évidée permettant de libérer l’ouverture 41 de la pièce 4 et de la rendre accessible pour que la plaque 2’ de l’outillage 3 coopère dans sa longueur avec l’axe principal du masque 5. Un intérêt du dispositif de positionnement 1 de l’invention est de permettre de positionner avec une grande précision les ouvertures de la plaque 2’ de l’outillage 3 en regard des ouvertures du dispositif d’alignement 2 de l’invention.

La fixation du dispositif de positionnement 1 est effectuée par expansion radiale des doigts 13 insérés dans l’ouverture 21 du dispositif d’alignement 2. Pour cela, le méplat 12A de l’écrou est en butée sur le dispositif d’alignement 2, ce qui bloque toute rotation de l’écrou 12. Pour entraîner le déplacement de l’élément axial 10 dans l’écrou 12 fixe, le support 11, solidaire de l’élément axial 10, est actionné en rotation par rapport à l’axe X-X, dans sa fonction de moyen de préhension. Chaque doigt 13 tend à bloquer le déplacement axial de l’élément axial 10 dans au moins une direction lorsque l’épaulement 106 vient en contact avec la butée 133 comme cela est représenté sur la figure 3B.

Dans une troisième étape, le dispositif de positionnement 1 rendu solidaire du dispositif d’alignement 2 est monté sur la pièce mécanique 4 comme représenté sur la figure 4.

Un avantage du dispositif de positionnement de l’invention est un gain d’encombrement d’une telle pièce qui permet de centrer deux diamètres de 12mm et 10 mm, sachant que le diamètre de 12mm évoluera à 14mm lorsque l’outillage subira de nombreux cycles d’utilisation.

La solution de l’invention permet de tirer un bénéfice de l’utilisation de deux matériaux pour réaliser le dispositif de positionnement de l’invention. En effet, la résistance élastique de l’aluminium offre une relative souplesse pour assurer un fonctionnement pendant les différents cycles de vie de l’outillage ainsi qu’une dureté nettement inférieure à celle de la pièce mécanique qui ne risquera pas de l’endommager. Enfin, le dispositif de positionnement permet de transformer un mouvement axial en un mouvement radial pour assurer un serrage précis. L’invention permet un montage simple de l’outillage 3 sur la pièce mécanique 4. Un positionnement du montage peut être assuré avec une grande précision de position et ce, de manière récurrente car l’outillage ne subira pas d’usure significative au niveau de ces jonctions. Selon l’exemple de la figure 3B, l’usure pourra toujours être prise en compte de sorte que le dispositif de positionnement assure un positionnement en s’adaptant à des diamètres allant de 12mm à 14mm. Cet avantage permet notamment de limiter le nombre de pièces à remplacer.

Selon un mode de réalisation, un élément 22 représenté à la figure 3B sert au positionnement du dispositif axial 10 de l’invention et l’élément 23 est une zone qui sera en contact avec la pièce moteur à serrer.

Selon d’autres exemples, la variation de dimension maximale d’une ouverture qui peut être prise en compte par un dispositif de déplacement 1 de l’invention varie entre 10% et 25%.

En résumé, la solution de l’invention permet le centrage de petits diamètres dans un espace très restreint. C’est un système qui pourrait être utilisé dans de nombreuses applications, et dans différents contextes.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de positionnement de précision (1) s’étendant suivant un axe destiné à être maintenu dans une première ouverture (41) d’une pièce mécanique (4), caractérisé en qu’il comprend un élément axial (10) muni d’un passage (107), un écrou (12), un support (11) et un élément mobile (15), notamment une pointe ou un coulisseau, ledit élément axial (10) étant solidaire du support (11), et comportant un premier filetage (104) pour y monter l’écrou (12), ledit écrou (12) réalisant une butée axiale bloquant le mouvement axial de l’élément axial (10) vis-à-vis de l’écrou (12), ledit élément axial (10) ayant, en outre, une portion d’extrémité (101) comportant un profil mâle cylindrique déformable, adapté pour coopérer avec la circonférence interne de la première ouverture (41), la déformation ou expansion radiale de l’extrémité (101) de l’élément axial (10) étant entraînée sous l’action de l’insertion de l’élément mobile (15) en mouvement dans le passage (107) de l’élément axial (10) en direction de son extrémité (101).
2. Dispositif de positionnement de précision (1) selon la revendication 1, caractérisé en que le support (11 ) forme un élément de préhension permettant d’entraîner le vissage de l’élément axial (10) dans l’écrou (12).
3. Dispositif de positionnement de précision (1) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une vis (14) formant un élément d’entrainement tendant à l’écartement élastique de l’extrémité déformable (101), le filetage (141) de ladite vis (14) coopérant avec un taraudage (111) du support (11) et entraînant en mouvement axial l’élément mobile (15) afin d’engager l’écartement du profil mâle cylindrique de l’extrémité libre (101) de l’élément axial (10).
4. Dispositif de positionnement de précision (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que le profil mâle cylindrique de l’extrémité libre (101) de l’élément axial (10) comprend au moins une rainure (100) favorisant l’écartement radial du profil mâle cylindrique.
5. Dispositif de positionnement de précision (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’extrémité libre (101) de l’élément axial (10) comprend une pluralité de rainures (100) s’étendant sur une portion longitudinale de l’extrémité (101) et permettant un écartement homogène de l’élément axial (10).
6. Dispositif de positionnement de précision (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement comprend au moins un doigt (13) monté pivotant sur l’écrou (12) et comportant, en outre, une partie travaillante (131) permettant de réaliser un maintien radial lors du serrage entraîné par la rotation de l’ensemble formé de l’élément axial (10) et support (11).
7. Dispositif de positionnement de précision (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support (11), l’écrou (12), l’élément axial (10) sont en aluminium et que les doigts (13) et l’élément mobile (15) sont en acier.
8. Dispositif de positionnement de précision (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, un dispositif d’alignement (2) comprenant au moins une seconde ouverture (21) pour le passage d’une portion de l’élément axial (10), l’ouverture (21) coopérant avec au moins une portion travaillante (131) d’au moins un doigt (13) et une portion (103) de l’élément axial (10).
9. Système de positionnement d’une structure d’outillage (3) sur une pièce mécanique (4), ladite structure comprenant au moins une ouverture (26’, 27’), ladite pièce mécanique (4) comprenant une première ouverture (41) destinée à l’insertion d’un dispositif de positionnement (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement (1) est rendu solidaire de la première ouverture (41) par l’actionnement de la vis (14) pour : aligner au moins une troisième ouverture (26, 27) du dispositif d’alignement avec au moins une ouverture (26’, 27’) d’une structure d’outillage (3).
10. Procédé de montage d’un dispositif de positionnement (1) de l’une quelconque des revendications 1 à 8, ledit positionnement étant effectué sur une pièce mécanique (4) comportant au moins une ouverture (41) pour le passage d’un embout de maintien (101) correspondant à une extrémité libre du dispositif de positionnement (1), caractérisé en ce qu’il comprend : Une étape de positionnement d’au moins un masque (5) sur la pièce mécanique (4) pour placer et supporter un outillage (3) de la pièce mécanique (4) ; Une étape de fixation d’un dispositif d’alignement (2) avec le dispositif de positionnement (1) par l’action d’un vissage de l’élément axial (10) par rapport à l’écrou (12) ; Une étape de positionnement du dispositif de positionnement (1 ) et du dispositif d’alignement (2) dans l’ouverture (41) de la pièce mécanique (3) ; Une étape de serrage pour fixer le dispositif de positionnement (1) sur la pièce mécanique (4) par l’action d’une composante axiale d’un mouvement de l’élément mobile (15) par rapport à l’élément axial (10) entraînant l’écartement de l’extrémité libre (101) dudit dispositif de positionnement (1) de manière à ce que la portion de l’extrémité libre (101) exerce un effort radial dans ladite ouverture (41).