CH623654A5

CH623654A5 -

Info

Publication number: CH623654A5
Application number: CH334778A
Authority: CH
Inventors: Claude Letort; Helenio Llop; Benoit Grandjacques
Original assignee: Sopelem
Priority date: 1977-04-25
Filing date: 1978-03-29
Publication date: 1981-06-15
Also published as: GB1596457A; BE866356A; US4260260A; FR2389099A1; IT7867687A0; DE2818060C2; IT1107337B; JPS53133464A; NL7803568A; JPS6246801B2; FR2389099B1; DE2818060A1

Description

L'invention concerne un procédé de contrôle dimensionnel. Jusqu'à présent, on a effectué le contrôle dimensionnel des pièces après fabrication par prélèvement de quelques pièces dans un lot. En effet, il n'est pas possible d'effectuer un contrôle systématique de toutes les pièces, car les diverses opérations de contrôle sont souvent longues et fastidieuses dès qu'il s'agit de contrôler un grand nombre de cotes sur une même pièce. Il serait pourtant souhaitable de faire un contrôle systématique de toutes les pièces afin, d'une part, d'assurer leur interchangeabilité et, d'autre part, de retoucher le réglage des machines de production dès que cela devient nécessaire.

L'invention permet de remplacer le contrôle dimensionnel des pièces par prélèvement de quelques pièces dans un lot par un contrôle systématique de toutes les pièces du lot. Elle permet en effet d'effectuer un contrôle dimensionnel d'une série de pièces identiques, rapidement, en continu, sans contact et sans nécessité de positionner avec précision les pièces à contrôler.

Le procédé selon l'invention est défini dans la revendication 1.

L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant aux dessins annexés qui montrent un exemple de réalisation du procédé selon l'invention.

La fig. 1 montre la projection sur deux cellules photo-électriques du profil d'une pièce éclairée par un faisceau parallèle.

La fig. 2 est une coupe du schéma de la fig. 1 effectuée dans le plan des cellules.

La fig. 3 montre un procédé de focalisation des rayons lumineux éclairant les cellules.

La fig. 4 montre les variations des signaux émis par les cellules photo-électriques quand la pièce traverse le faisceau parallèle.

La fig. 5 est un schéma, donné à titre d'exemple, d'un dispositif associé au couple de cellules et destiné à mesurer la somme des surfaces éclairées et à la comparer à une valeur de référence.

On se reportera tout d'abord à la fig. 1. Une source lumineuse 1 ponctuelle et intense asservie à une luminosité constante est placée au foyer d'un dispositif optique 2. La pièce à contrôler 3 est éclairée par un faisceau parallèle 4 et forme une ombre portée sur les zones 5 et 5' non éclairées des deux cellules 6 et 6'. La pièce 3 traverse le faisceau 4 d'un mouvement continu perpendiculaire à celui-ci, comme l'indique la flèche 7. La distance D séparant les deux cellules est réglable. Elle est fixée pour chaque série de pièces de telle façon que chaque pièce traversant le faisceau 4 passe dans une zone dans laquelle les deux cellules se trouvent toutes les deux partiellement masquées. On voit clairement sur la fig. 2 les zones d'ombre 5 et 5' et les surfaces éclairées 8 et 8'.

Les cellules photo-électriques 6 et 6' émettent des signaux électriques proportionnels à leurs surfaces éclairées 8 et 8'. On a représenté à la fig. 4, pour chaque cellule, la variation du signal électrique i en fonction de la position x de la pièce 3 au cours de sa traversée du faisceau 4.

La courbe en trait plein est la courbe relative à la cellule 6, celle représentée en traits pointillés étant relative à la cellule 6'. On remarquera que, dans une zone d, la somme des signaux émis par les cellules 6 et 6' est constante.

Si l'on désire contrôler le diamètre de la pièce 3, la distance D entre les cellules étant connue, il suffit de mesurer la somme des surfaces éclairées sur les deux cellules. Les signaux électriques émis par ces cellules étant proportionnels aux surfaces éclairées 8 et 8' des cellules, il suffit donc de mesurer la somme de ces signaux électriques i et i'. Cette mesure pourra être effectuée quand la pièce sera dans la zone d. On remarquera par ailleurs que, au centre de la zone d, la différence entre les signaux i et i' émis par les cellules 6 et 6' est nulle. L'annulation de la différence entre les signaux i et ï pourra donc servir à déclencher la mesure de la somme des signaux i et i'.

La mesure de la somme des signaux i et i' est effectuée, par exemple, par un dispositif tel que celui représenté à la fig. 5. Un opérateur analogique 10 effectue la somme des signaux i et i' émis par les cellules 6 et 6', tandis qu'un opérateur analogue 11 effectue la différence i-i' qui est mise en mémoire pendant un court instant dans 1e. circuit 12. Le signal i-i' est un signal de validation du signal i + i' ; en effet, le transistor à effet de champ 13 ne laisse

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passer le signal i+i' que lorsque le signal i-i' est nul. A ce moment, le signal i+i' est étalonné dans le circuit 14 qui donne la valeur de la cote de la pièce que l'on désire mesurer. Cette valeur est alors comparée dans le circuit 15 aux tolérances correspondantes, puis classée dans un des trois lots 16, 17 ou 18, selon que la valeur est bonne, trop petite ou trop grande. Un tri automatique peut donc ainsi être réalisé.

On se reportera maintenant à la fig. 3. La fig. 3 montre un procédé permettant de mieux séparer les rayons parasites des rayons utiles du faisceau 4, en particulier lorsque l'on mesure des pièces de petites dimensions.

Sur cette figure, les rayons lumineux du faisceau 4 qui n'ont pas été arrêtés par la pièce 3 n'éclairent pas directement les cellules 6 et 6', mais ils sont focalisés au moyen d'un objectif 19. On obtient ainsi une diaphragmation plus précise de la lumière.

L'invention présente de nombreux avantages. Tout d'abord, le principe optique permet une mesure très précise et une grande fiabilité. De plus, la pièce peut être mesurée en mouvement; il n'est donc pas nécessaire de l'arrêter, comme on devait le faire jusqu'à présent. Toutefois, si l'on désire mesurer l'ovalisation d'une pièce, on peut arrêter la pièce au moment où la différence des surfaces éclairées sur les deux cellules est nulle, puis la faire tourner sur elle-même en effectuant plusieurs mesures. On pourrait aussi mesurer des défauts de parallélisme entre faces. D'autres contrôles peuvent être prévus, comme présence ou absence de trous dans les pièces, présence de bavures, etc. complétant ainsi les contrôles proprement métrologiques.

Le procédé selon l'invention permet un contrôle continu et à grande cadence d'une série de pièces identiques, l'écart entre les 5 cellules étant fixé une fois pour toutes, pour toute la série.

L'invention permet, d'une part, de contrôler des pièces sans usure des organes de mesure ni altération des pièces en contrôle puisqu'il n'y a aucun contact entre les pièces à contrôler et le dispositif de contrôle. D'autre part, grâce au principe optique io choisi, un déplacement de la pièce devant les organes de contrôle, quelle qu'en soit l'importance, dans la direction x, dans la direction du faisceau 4 ou dans une direction perpendiculaire aux deux premières, ne modifie pas la précision du contrôle. Les pièces n'ont donc pas besoin d'être positionnées avec précision devant 15 les postes optiques, ce qui simplifie les organes de manutention de celles-ci.

Un avantage supplémentaire du procédé selon l'invention est de pouvoir effectuer simultanément le contrôle d'un grand nombre de diamètres et de longueurs sur une même pièce. On 20 utilise alors autant de couples de cellules que de cotes à mesurer. Si cela est nécessaire, on pourra même utiliser plusieurs postes d'éclairage éclairant chacun un certain nombre de couples de cellules.

Bien entendu, l'invention couvre toutes les variantes du pro-25 cédé décrit qui n'en différeraient que par des détails ou par l'utilisation de moyens équivalents.

R

1 feuille dessins

Claims

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1. Procédé automatique de contrôle dimensionnel d'une pièce (3) par projection sur un bloc optique récepteur, du profil de la pièce (3) éclairée par un faisceau parallèle (4), dans lequel le bloc optique récepteur comporte au moins un couple de cellules photo-électriques (6, 6') placées dans un plan perpendiculaire au faisceau (4) et écartées l'une de l'autre d'une distance (D) telle que, lorsque la pièce traverse le faisceau d'un mouvement continu perpendiculaire à celui-ci, elle passe dans une zone dans laquelle les deux cellules se trouvent toutes les deux partiellement masquées, caractérisé par le fait que l'on mesure la somme des surfaces éclairées (8, 8') sur les deux cellules (6, 6') lors du passage de la pièce (3) dans cette zone au moment où la différence des surfaces éclairées (8, 8') sur les deux cellules (6, 6') est nulle, et qu'on la compare à une valeur de référence.

2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on focalise les rayons lumineux éclairant le couple de cellules (6, 6').

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REVENDICATIONS

3. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on arrête la pièce au moment où la différence des surfaces éclairées (8, 8') sur les deux cellules (6, 6') est nulle et qu'on la fait tourner sur elle-même en effectuant plusieurs mesures afin de mesurer son ovalisation.

4. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé de contrôle selon la revendication 1, comportant, positionnés face à face de façon à ménager le passage entre eux des pièces (3) à contrôler,

— un bloc optique émetteur comportant au moins une source (1) lumineuse ponctuelle et intense asservie à une luminosité constante et placée au foyer d'un dispositif optique (2),

— un bloc optique récepteur comportant au moins un couple de cellules (6, 6') photo-électriques placées dans un plan perpendiculaire au faisceau (4) issu du dispositif optique (2) et écartées l'une de l'autre d'une distance (D) telle que, lorsque la pièce traverse le faisceau d'un mouvement continu perpendiculaire à celui-ci, elle passe dans une zone dans laquelle les deux cellules (6, 6') se trouvent toutes les deux partiellement masquées,

caractérisé par le fait que le couple de cellules (6, 6') est associé à un dispositif qui effectue la somme des surfaces éclairées (8, 8') sur les deux cellules (6, 6') et la compare à une valeur de référence quand la différence des surfaces éclairées (8, 8') sur les deux cellules (6, 6') est nulle.

5. Dispositif de contrôle selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif associé au couple de cellules (6, 6') comporte au moins un opérateur analogique (10) qui effectue la somme des signaux électriques (i, i') émis par le couple de cellules (6, 6'), un circuit (14) d'étalonnage de cette somme qui fournit la valeur de la cote de la pièce, un circuit (15) de comparaison de cette valeur à une valeur de référence et un deuxième opérateur analogique (11) qui effectue la différence des signaux électriques (i, i') émis par le couple de cellules (6, 6'), le signal (i—i') émis par ce deuxième opérateur analogique (11) constituant, lorsqu'il est nul, un signal de validation du signal (i + i') émis par le premier opérateur analogique (10).

6. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'il comporte, placé entre le passage des pièces (3) et le couple de cellules (6, 6'), un objectif (19) de focalisation des rayons lumineux éclairant le couple de cellules (6, 6').