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Etre
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SENS
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Dus
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Fes
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Tre
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Tric
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carbide
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metals
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Molecule
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DES
(3)
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iron
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Disease
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Rales
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517049A1
Family ID 3114966
Probable Assignee Marposs Societa Per Az Ioni Bentivoglio Bologna
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title SONDE POUR LE CONTROLE DE DIMENSIONS LINEAIRES
Abstract
_________________________________________________________________
CETTE SONDE COMPORTE UN BRAS 15 MOBILE SUIVANT DEUX SENS OPPOSES PAR
RAPPORT A UN SUPPORT 1, 4, 10, 11, UNE PAIRE DE CONTACTS ELECTRIQUES
45, 46 FIXES PAR RAPPORT AU SUPPORT 10, 11 ET UNE PAIRE DE LAMES
FLEXIBLES 51, 52 AYANT UNE EXTREMITE RELIEE AU BRAS MOBILE 15, 18-20
ET PORTANT A LEUR AUTRE EXTREMITE UNE PAIRE DE CONTACTS ELECTRIQUES
MOBILES 53, 54 QUI, EN POSITION DE REPOS, SONT FERMES SUR L'UN DES
CONTACTS FIXES 45, 46 RESPECTIFS. UNE BARRE 28 FIXEE AU BRAS MOBILE 15
COOPERE AVEC DEUX SURFACES 55, 56 PORTEES PAR LES LAMES 51, 52 A
PROXIMITE DES CONTACTS MOBILES 53, 54 POUR, LORS DU DEPLACEMENT DU
BRAS MOBILE 15, 18-20, PROVOQUER L'OUVERTURE DES CONTACTS.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne une sonde pour le con-
trole de dimensions lineaires, telles que des dimensions de pieces
mecaniques, comprenant des moyens de support, un bras qui est mobile
par rapport aux moyens de support et dont une partie definit un axe
geometrique horizontal, des moyens de liaison pour relier le bras aux
moyens de support et permettre au bras de se deplacer par rapport a
ces moyens de support dans deux sens opposes, des moyens palpeur, pour
toucher la surface de la piece a controler, qui sont fixes a une
extremite du bras mobile et des interrupteurs munis de contacts
electriques qui sont fermes en position de repos et associes au bras
et aux
moyens de support.
On sait que les machines a mesurer appellees muldidimen-
sionnelles, existant maintenant depuis de nombreuses annees,
comportent generalement des tetes ou sondes qui sont deplacees au
moyen de glissieres de maniere a amener un palpeur, fixe a un bras
mobile de la tete, en contact avec des parties d'une
piece a controler.
Ces tetes fonctionnent normalement comme des interrup-
teurs en ce qu'elles comportent une ou plusieurs paires de con-
tacts electriques qui sont fermes lorsque le bras est en posi-
tion de repos et qui s'ouvrent lorsque le bras mobile quitte sa
position de repos parce que le palpeur a rencontre la piece a
controler. L'ouverture des contacts engendre un signal commandant
la lecture de signaux produits par des convertisseurs de posi-
tion associes aux glissieres.
Par consequent, ces tetes, appelees "palpeurs a declen-
chement", ne fournissent pas un signal reel de mesure, mais simplement
un signal logique, indiquant que le bras a quitte
une position de repos.
Il est clair que, pour que la valeur mesuree, detectee par les
convertisseurs associes aux glissieres, soit precise, il est
necessaire que l'ouverture des contacts dans la tete ait
lieu avec une bonne reproductibilite, c'est-a-dire lors de de-
placements predetermines du bras a partir de sa position de re-
pose On sait aussi que l'utilisation croissante de systemes de
commande numerique perfectionnes, tels-que les systemes de
commande numerique par ordinateur (CNC), sur les machines-ou-
tils, tels que les tours et les points d'usinage, a provoque
une extension de l'utilisation des tetes a "palpeurs a declen-
chement I" sur ces machines, dans le but d'augmenter la precision de
l'usinage et d'automatiser encore plus le fonctionnement de
ces machines.
Cependant, l'utilisation sur les machines-outils tra-
vaillant les metals par enlevement de copeaux de tetes identi-
ques ou semblables a celles utilisees sur les machines a mesu-
rer multidimensionnelles presente certains inconvenients dus,
essentiellement, a la presence dans ces machines-outils de vi-
brations et de contraintes sensiblement plus intenses que cel-
les existant sur les machines a mesurer multidimensionnelles
et, en general, a des conditions de fonctionnement plus defavo-
rables.
Le but de la presente invention est de fournir une son-
de du type "palpeur a declenchement" qui soit specialement a-
daptee a l'utilisation sur les machines-outils travaillant par
enlevement de copeaux, en particulier, par exemple, du point
de vue reproductibilite et robustesse.
Dans ce but la presente invention a pour objet une son-
de du type indique ci-dessus, dans laquelle, les moyens in-
terrupteurs comportent deux lames flexibles ayant une premie-
re extremite reliee au bras mobile et une seconde extremite libre; un
dispositif de commande, relie au bras mobile et
comprenant des premieres surfaces de reference; et des se-
condes surfaces de references associees aux lames Les con-
tacts electriques comprennent deux contacts mobiles fixes
sur les lames pres de leurs extremites libres et sur la secon-
de surface de reference et des contacts fixes correspondants fixes aux
moyens de support Les premieres surfaces de reference cooperent, lors
des deplacements du bras mobile a partir d'une position de repos, avec
les secondes surfaces de reference pour inflechir elastiquement l'une
des lames et ecarter l'un des
contacts electriques mobiles du contact fixe correspondant.
L'invention sera decrite ci-dessous de maniere plus de-
taillee sous la forme d'un mode de realisation prefere, donne a titre
d'exemple non limitatif et represente sur les dessins annexes. La Fig
1 est une vue en elevation partiellement en coupe d'une tete a
"palpeur a declenchement", La Fig 2 est une vue partiellement, en
coupe, selon la ligne II-II de la figure 1, de la tete representee sur
la
figure 1.
La Fig 3 est une vue en coupe transversale de l'ensem-
ble mobile de la tete de la figure 2.
La Fig 4 est une vue en elevation, a echelle reduite,
montrant certains details de la tete des figures 1-3.
La Fig 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de
la figure 4 des details representes sur cette figure 4.
Les figures 6 et 7 representent, a une echelle encore plus reduite,
deux tetes avec des bras mobiles differents La sonde ou tete
representee sur les figures 1 et 2 comprend un bottier exterieur 1
sensiblement cylindrique auquel est fixe, au moyen de vis 2, un
element 3 fait d'une seule piece usinee, dont la structure est
representee plus clairement sur
les figures 4 et 5.
L'element 3 comprend une base superieure 4 avec des
trous debouchants 5 pour le passage des vis 2, des trous ta-
raudes 6 pour le montage d'une fixation de cable 8 a la base 4
au moyen de vis 7 (figures 1 et 2), et un trou debouchant 9.
Deux organes de support longitudinaux adjacents egale-
ment representes sur la figure 4, sont d'une piece avec la ba-
se 4 et, par l'intermediaire de deux parties de liaison 12 et 13, avec
une base 14 Les parties 12 et 13 des organes 10 et 11 comportent des
sections minces elastiquement deformables qui definissent sensiblement
un axe horizontal de rotation de la
base 14 par rapport aux organes 10 et 11.
Une tige 15, qui estegalenent d'lne piece avec l'element
17049
3, forme une partie, coaxiale au bottier 1, d'un bras mobile et est
percee de trous 16 et 17 Les figures 6 et 7 montrent comment d'autres
organes 18, 181, 20, 20 ' de bras mobiles de types differents peuvent
etre fixes a la tige 15 Les organes 13 et 20, respectivement 18 ' et
20 ', sont accouples par l'in- termediaire de goupilles 19 en materiau
relativement fragile
formant des sections affaiblies qui peuvent se rompre pour pro-
teger les autres elements de la sonde d'efforts provenant d'impacts
accidentels de palpeurs 21, 22, 23; 21 ', 22 ', 23 '
montes aux extremites des organes 20 et 20 '; les palpeurs 21-
23; 21 '-23 ' sont decales par rapport a l'axe longitudinal de
la sonde.
Un joint d'etancheite 25 est relie a la tige 15 et a une base evidee
24 du bottier 1 A la base 24 est fixee une
plaque evidee 26; un diaphragme de protection flexible 27, re-
sistant a l'impact des copeaux, est comprime sur son bord ex-
terieur entre la base 24 et la plaque 26-et est relie par son
bord interieur a la tige 15.
Un organe, c'est-a-dire une barre 28 de profil longitu-
dinal a peu pres en T, est fixe par sa base 29, a l'aide de vis, a la
base 14 de lelement 3 et s'etend suivant la direction
longitudinale de la sonde entre les organes 10 et 11.
La sonde comporte des moyens interrupteurs avec un dis-
positif de commande comprenant deux organes de reference 31 et 32, en
un materiau resistant a l'usure et d'une durete notable, tel qu'un
carbide, fixes transversalement au corps de la barre 23 de maniere a
pouvoir etre ajustes separement Sur les organes 10 et 11 sont fixees,
a l'aide de vis 33 et 34 (figure 3), deux traverses 35 et 36
supportant dans
des trous taraudes deux goujons reglables 37 et 38 dont les ex-
tremites exterieures forment des surfaces de linitation ou d'arret.
Pres des traverses 35 et 36, deux autres traverses 41
et 42 sont fixees aux organes 10 et 11 a l'aide de vis 39 et 40.
Chaque traverse 41 et 42 presente dans sa partie centrale un logement
de reception d'une piece rapportee 43 et 44 en fibre
17049
de verre contenant un contact electrique 45 et 46 en un mate-
riau resistant a l'usure, de durete notable et electriquement
conducteur, tel qu'un carbide.
Les pieces 43 et 44 sont collees dans leurs logements respectifs a
l'aide d'une resine appropriee. Aux contacts 45 et 46 sont soudes des
fils electriques 47 et 48 (figure 2) qui sortent du bottier 1 dans un
cable 49
passant par la fixation de cable 8.
La base 14 de l'element 3 comporte deux surfaces late-
rales auxquelles sont fixees, a l'aide de vis 50, les extremi-
tes inferieures de deux lames plates 51 et 52 elastiquement flexibles,
dont l'une 52 est partiellement representee sur la
figure 1.
Les lames 51 et 52 se prolongent sur presque toute la
longueur du bottier 1 et portent Fes de leurs extremites supe-
rieures libres deux contacts electriques 53 et 54 en carbide
qui, lorsque la sonde est en position de repos, appuient ferme-
ment avec une certaine force sur les contacts 45 et 46.
A proxinite des contacts 53 et 54 les lames 51 et 52 portent deux
butees de reference ou d'arret en carbide 55 et
56 en face des organes de reference 31 et 32.
L'etancheite de la sonde est assuree par deux bagues elastiques 57 et
58 disposees respectivement entre la fixation
de c 9 ble 8 et la base 4 et entre le bottier 1 et la base 4.
La sonde fonctionne de la maniere suivante En position
de repos, les paires de contacts 45, 53; 46, 54, qui font par-
tie des interrupteurs de la sonde, ferment un circuit electri-
que incluant les lames 51 et 52 et la base 14.
Supposons que, par suite du deplacement mutuel de la sonde et de la
piece a controler, l'un des palpeurs 21, 22, 23
ou 21 ', 22 ', 231 vienne au contact de la surface de la piece.
Supposons egalement que ce deplacement mutuel provoque, en faisant
reference a la figure 2, une rotation dans le sens inverse des
aiguilles d'une montre de la tige 15, de la base 14 et de la barre 28
autour de l'axe defini par les parties 12 et 13. Dans la phase
initiale de cette rotation dans le sens
inverse des aiguilles d'une montre, la lame 51 maintient iron-
mes les contacts 46 et 54, car dans les conditions de repos les lames
sont soumises a une contrainte initiale appropriee, non montree sur
les figures - Apres une course initiale de valeur predeterminee
au cours de laquelle la flexion initiale de la lame 52 aug-
mente et celle de la lame 51 diminue l'organe 31 vient au
contact de la butee d'arret 55 et par consequent provoque im-
mediatement (car la butee 55 est immediatement adjacente au contact
53) la separation du contact 53 de son contact associe
La sonde envoie alors un signal logique au systeme de com-
mande numerique auquel elle est reliee Ce signal est utilise
pour determiner la position mutuelle de la sonde et de la pie-
ce (la dimension ou grandeur recherchee est calculee en fonc-
tion de cette position) et pour arreter leur approche.
Une continuation eventuelle de la rotation de la bar-
re 28 provoque, apres une course supplementaire de valeur pre-
determinee, la mise en contact de la lame 52, ou d'une surface
d'arret attachee a cette lame 52, avec le goujon 38 et par sui-
te a partir de cet instant, la force d'application des contacts
46 et 54 ne varie plus meme si la rotation continue en provo-
quant ainsi un accroissement de la flexion de la partie de la
lame 52 comprise entre le goujon 38 et la base 14, cette par-
tie etant notablement plus longue que la courte partie compri-
se entre le goujon 38 et le contact 54.
Les lames 51 et 52 sont tres longues de maniere a re-
duire a une valeur negligeable le glissement l'un sur l'autre des
contacts 45, 53; 46, 54 et a un minimum les forces de
contact appliquees.
La forme coudee de l'organe 20 ou 20 ' du bras de la
sonde permet de determiner des dimensions selon deux axes per-
pendiculaires alors que la course initiale et d'autres condi-
tions de fonctionnement restent sensiblement identiques, puis-
que les droites joignant les points de contact des palpeurs 21, 22, 23
ou 21 ', 22 ', 23 ' avec la piece a l'intersection de
1 7049
l'axe longitudinal de la sonde et de l'axe de rotation defini
par les parties 12 et 13 font un angle de pratiquement 45 de-
gres avec l'axe longitudinal de la sonde.
Des changements et modifications peuvent evidenment i-
tre operes sur la sonde telle que repr 6 sent 6 e sur les dessins
sans que l'on s'ecarte du cadre de l'invention.
RE V E N 'D I C A T I O N S
1 Sonde pour le controle de dimensions lineaires, telles que des
dimensions de pieces mecaniques, comprenant des moyens de support (1,
4, 10, 11), un bras (15, 18-20) qui est mobile par rapport aux moyens
de support (1, 4, 10, 11) et dont unie partie (15) definit un axe
geometrique longitudinal,
des moyens de liaison (4, 13, 14) pour relier le bras (15, 1-8-
) aux moyens de support (1, 4, 10, 11) et permettre au bras (15,
18-20) de se deplacer par rapport a ces moyens de support (1, 4, 10,
11) dans deux sens opposes, des palpeurs (21-23) pour toucher la
surface de la piece a controler, relies a une
extremite (20) du bras mobile (15, 18-20)> et des moyens inter-
rupteurs ayant des contacts electriques (45, 46, 53, 54) qui sont
fermes en position de repos, et associes au bras (15) et aux moyens de
support (10, 11), caracterise en ce que les moyens interrupteurs
comportent deux lames flexibles (51, 52)
ayant une premiere extremite reliee au bras mobile et une se-
conde extremite libre; un dispositif de commande (28) relie
au bras mobile et comprenant des premieres surfaces de refe-
rence (31, 32); et des secondes surfaces de reference (55, 56)
fixees aux lames (51, 52); et en ce que les contacts electri-
ques comprennent deux contacts mobiles (53, 54) fixes aux la-
mes (51, 52) pres de leurs extremites libres et aux-secondes
surfaces de reference (55, 56) et des contacts fixes corres-
pondants (45, 46) fixes aux moyens de support (11, 12); les premieres
surfaces de reference (31, 32) etant adaptees pour cooperer lors des
deplacements du bras mobile (15, 18-20) a partir d'une position de
repos, avec les secondes surfaces de
reference (55, 56) pour inflechir elastiquement l'une des la-
mes (51, 52) et ecarter l'un des contacts electriques mobiles
(53, 54) du contact fixe correspondant (45, 46).
2 Sonde selon la revendication 1,-caracterisee en ce que les moyens de
support comprennent deux organes (10, 11)
adjacents s'etendant le long de -l'axe longitudinal, le dispo-
sitif de commande comprenant une barre (28) disposee entre ces
organes adjacents (10, 11).
3 Sonde selon la revendication 2, caracterisee en ce
que les moyens de support (1, 4, 10, 11) comprennent deux tra-
verses (41, 42) fixees aux organes adjacents (10, 11), les con-
tacts fixes (45, 46) etant fixes aux traverses (41, 42).
4 Sonde selon l'une des revendications 1 a 3, carac-
terisee en ce que les moyens interrupteurs comportent un cir-
cuit electrique incluant les contacts fixes et mobiles (45, 46,
53, 54), les lames (51, 52) et les moyens de connexion (14).
5 Sonde selon l'une des revendications 1 a 4, carac-
terisee en ce que les moyens interrupteurs incluent deux orga-
nes d'arret (37, 38) fixes aux moyens de support (10, 11) et
adaptes pour venir au contact avec des lames (51, 52) a proxi-
mite des contacts mobiles (53, 54) et des secondes surfaces de
reference (55, 56).
6 Sonde selon l'une des revendications 1 a 5, carac-
terisee en ce que les moyens de support comprennent deux orga-
nes adjacents (10, 11) disposes le long de l'axe longitudinal et en ce
que les moyens de liaison comprennent deux parties (12, 13) ayant deux
portions flexibles elastiquement, reliees a une base commune (14),et
definissant un axe de rotation du
bras (15, 18-20) qui est perpendiculaire a l'axe longitudinal.
7 Sonde selon la revendication 6, caracterisee en ce
que les moyens de support comprennent en outre un bottier ex-
terieur (1) sensiblement cylindrique et un element (3) fixe au bottier
exterieur et comprenant les deux organes adjacents (10, 11). 8 Sonde
selon la revendication 7, caracterisee en ce qu'elle comporte d'autre
part un joint d'etancheite (25) relie
au boitier exterieur et au bras mobile (15), une plaque de iron-
meture (26) reliee au bottier exterieur (1), un diaphragme de
protection (27) relie a la plaque de fermeture (26) et au bras mobile
(15), une fixation de cable (8) reliee a l'organe (3) et des moyens
d'etancheite (57, 58) disposes respectivement entre la fixation de
cable (8) et l'element (3) et entre cet
element (3) et le bottier exterieur (1).
9 Sonde selon l'une des revendications 1 a 8, carac-
terisee en ce que les moyens de support (1, 4, 10, 11), les moyens de
liaison (4, 13, 14) et le bras mobile (15, 18-50) sont formes par un
element d'une seule piece (3), comprenant une premiere base (4), deux
organes adjacents (10, 11) s'eten-
dant le long de l'axe longitudinal, deux parties (12, 13) com-
prenant des sections flexibles elastiquement et une seconde ba-
se (14) formant une partie du bras, les sections flexibles e-
lastiquement permettant un deplacement en rotation du bras (15,
18-20) autour d'un axe perpendiculaire a l'axe longitudinal.
Sonde selon l'une des revendications 1 a 4 et 6 a
9, caracterisee en ce que le bras comprend une partie coudee
(20; 20,) portant a une extremite les palpeurs (21, 23; 21 '-
23,), qui sont decales par rapport a l'axe longitudinal geome-
tric, en vue du controle de dimensions lineaires suivant deux
axes perpendiculaires.
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