FR2647542A3 - APPARATUS FOR MEASURING SHAPES AND DIMENSIONS - Google Patents

Abstract

Appareil de mesure de formes et dimensions, comportant une tige de mesure de rotondité 2 disposée mobile axialement et constituée par deux paliers radiaux à pression 7 et par une monture axiale 11 qui comprend une console 9, fixée à la tige 2 et portant un dispositif d'entraînement en rotation 16, et une fourche 10, des billes 11 étant disposées entre la fourche 10 et la console 9 et la fourche 10 étant fixée pivotante à un moyen d'entraînement linéaire 14. De préférence, la fourche 10 supporte la console 9, et l'entraînement linéaire 14 est une vis à billes.Device for measuring shapes and dimensions, comprising a roundness measuring rod 2 arranged axially movable and constituted by two radial pressure bearings 7 and by an axial mounting 11 which comprises a bracket 9, fixed to the rod 2 and carrying a device for 'rotational drive 16, and a fork 10, the balls 11 being arranged between the fork 10 and the console 9 and the fork 10 being pivotally fixed to a linear drive means 14. Preferably, the fork 10 supports the console 9 , and the linear drive 14 is a ball screw.

Description

L'invention se rapporte à un appareil de mesure de formes et dimensionsThe invention relates to a device for measuring shapes and dimensions.

constitué par plusieurs chariots, une tige de mesure de rotondité et des dispositifs de mesure. Un appareil susceptible de mesurer aussi bien la forme que les dimensions d'un objet est décrit par exemple dans la publication FAG N MT 55 133 DA d'octobre 1984. L'exécution qui y est présentée comporte certains inconvénients. Presque toutes les parties importantes de la machine à mesurer y sont maintenues sur une colonne verticale et sont relevées ou abaissées selon les besoins. Des couples importants interviennent donc dans ce guidage et peuvent être l'occasion de mesures imprécises. Par ailleurs de nombreuses pièces et de longs trajets de déplacement sont compris dans la zone de la partie mobile de l'appareil de mesure, ce qui occasionne des imprécisions supplémentaires. Le poids élevé et le volume important,font qu' une mauvaise adaptation à des pièces différentes est également possible. Cet appareil de mesure convient donc pour un usage individuel comme appareil de mesure de laboratoire. Les inconvénients précités empêchent l'utilisation de tels appareils dans la fabrication, o on désire une adaptation rapide à des pièces  consisting of several carriages, a roundness measuring rod and measuring devices. An apparatus capable of measuring both the shape and the dimensions of an object is described for example in the publication FAG N MT 55 133 DA of October 1984. The execution which is presented there has certain drawbacks. Almost all the important parts of the measuring machine are held there on a vertical column and are raised or lowered as required. Significant torques therefore intervene in this guidance and can be the occasion for imprecise measurements. In addition, many parts and long travel paths are included in the area of the mobile part of the measuring device, which causes additional inaccuracies. The high weight and large volume make poor adaptation to different parts also possible. This measuring device is therefore suitable for individual use as a laboratory measuring device. The aforementioned drawbacks prevent the use of such devices in manufacturing, where rapid adaptation to parts is desired.

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différentes, en même temps que des mesures d'une grande précision. L'objectif de l'invention est donc de fournir un appareil de mesure qui ne présente pas les inconvénients précités et opére notamment des mesures précises avec une  different, along with highly accurate measurements. The objective of the invention is therefore to provide a measuring device which does not have the aforementioned drawbacks and in particular operates precise measurements with a

adaptation rapide à des pièces différentes.  quick adaptation to different parts.

Cet objectif est atteint en prévoyant que la monture de la tige de mesure disposée mobile axialement est constituée par deux paliers radiaux à pression et par une monture axiale qui comprend une console, fixée à la tige et portant un dispositif d'entraînement en rotation, et une fourche, des billes étant disposées entre la fourche et la console et la fourche étant fixée pivotante à un moyen d'entraînement linéaire. Suivant des modalités préférées, qui peuvent être combinées ensemble: la fourche d'une part supporte la console par l'intermédiaire des deux billes disposées aux extrémités de ladite fourche et, d'autre part est fixée au moyen d'un palier pivotant à une plaque reliée à l'entraînement linéaire constitué par une vis à billes au moins un capteur de mesure supplémentaire est disposé entre la tige et la console, la tige de mesure est munie d'un guidage transversal, dans lequel sont montés deux chariots avec des têtes de  This objective is achieved by providing that the mounting of the axially movable measuring rod is constituted by two radial pressure bearings and by an axial mounting which comprises a console, fixed to the rod and carrying a device for driving in rotation, and a fork, balls being arranged between the fork and the console and the fork being pivotally attached to a linear drive means. According to preferred methods, which can be combined together: the fork on the one hand supports the console by means of the two balls arranged at the ends of said fork and, on the other hand is fixed by means of a pivoting bearing to a plate connected to the linear drive consisting of a ball screw at least one additional measurement sensor is arranged between the rod and the console, the measurement rod is provided with a transverse guide, in which two carriages with heads are mounted of

mesure, qui sont déplaçables ensemble ou séparément.  measure, which can be moved together or separately.

Un point important pour éviter les défauts consiste dans le fait que la tige de mesure de rotondité mobile est  An important point to avoid faults is that the movable roundness measuring rod is

disposée axialement avec un petit nombre de pièces, c'est-à-  arranged axially with a small number of parts, i.e.

dire avec deux paliers à air radiaux et un palier axial. Le dispositif d'entraînement en rotation sous forme d'un moteur avec, le cas échéant, d'un engrenage est alors fix& sur une console qui est reliée à la tige par le palier axial. Dans l'autre direction, la console est reliée par une fourche à une vis à billes disposée verticalement. A l'exception de la  say with two radial air bearings and one axial bearing. The rotary drive device in the form of a motor with, if necessary, a gear is then fixed on a console which is connected to the rod by the axial bearing. In the other direction, the console is connected by a fork to a vertically arranged ball screw. With the exception of the

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console et du moteur avec les moyens d'entraînement, il n'y a pas ici de pièces supplémentaires qui chargent la monture de la tige et donnent matière à des imprécisions. En outre les petites erreurs ne sont pas amplifiées complémentairement par de grands effets de levier, car les paliers et la vis à  console and motor with the drive means, there are no additional parts here that load the mount of the rod and give rise to inaccuracies. In addition, small errors are not amplified complementarily by large leverage, because the bearings and the screw

billes sont disposés aussi près que possible de la tige.  balls are arranged as close as possible to the rod.

D'après une forme d'exécution préférée, la fourche est, d'une part, fixée pivotante au moyen d'un palier à roulements à rotation sur une plaque reliée à la vis à billes. La fourche étaye d'autre part la console, y compris le palier axial, au moyen de deux billes disposées aux extrémités de la fourche. Il est ainsi possible de régler la tige sans forces de contrainte de manière à obtenir une très grande précision  According to a preferred embodiment, the fork is, on the one hand, pivotally fixed by means of a rotating roller bearing on a plate connected to the ball screw. The fork also supports the console, including the axial bearing, by means of two balls arranged at the ends of the fork. It is thus possible to adjust the rod without stress forces so as to obtain a very high precision

de mesure dans toutes les directions.  measurement in all directions.

Afin de permettre une réduction du temps pris par la  In order to allow a reduction of the time taken by the

mesure, il est prévu selon une autre modalité de --------  measure, it is planned according to another modality of --------

munir la tige de mesure de rotondité d'un guidage transversal  provide the roundness measuring rod with a transverse guide

dans lequel sont disposées deux têtes de mesure mobiles.  in which are arranged two movable measuring heads.

Celles-ci peuvent être déplacées, a la demande, séparément ou ensemble, et des tâches de mesure supplémentaires peuvent être également effectuées avec des dispositifs de mesure séparés. Comme la monture axiale entre la tige et la console peut présenter certaines imprécisions, il est opportun de disposer entre la console et la tige des capteurs de mesure supplémentaires. ------------------ Ceux-ci mesurent alors des imprécisions éventuelles du palier. Ces dernières peuvent être ensuite utilisées pour la correction des principaux résultats des mesures, ce qui permet de déterminer de manière  These can be moved, on demand, separately or together, and additional measurement tasks can also be performed with separate measuring devices. As the axial mount between the rod and the console can have certain inaccuracies, it is advisable to have additional measurement sensors between the console and the rod. ------------------ These then measure possible inaccuracies of the bearing. These can then be used for the correction of the main measurement results, which makes it possible to determine in a

plus précise la forme effective de la pièce à mesurer.  more precise the actual shape of the part to be measured.

L'invention va être expliquée plus en détail à l'aide d'une figure. Celleci montre une section partielle  The invention will be explained in more detail using a figure. This shows a partial section

simplifiée du nouvel appareil de mesure.  simplified version of the new measuring device.

D'après la figure, l'appareil de mesure de forme et dimensions est constitué, en plus du corps de base non  According to the figure, the measuring and measuring device is made up, in addition to the basic body not

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montré, par un support 1, par la tige de mesure 2 montée libre en rotation et mobile axialement et par les têtes de mesure 5, disposées sur un chariot 4 et placées dans un guidage transversal 3, qui sont pourvues chacune d'un palpeur de mesure 6. La monture radiale de la tige 2 est assurée par deux paliers à air 7, disposés à une certaine distance et pourvus de dispositifs d'arrivée d'air 7'. La tige 2 est supportée axialement, au moyen d'une console 9 fixée sur elle avec liberté de rotation par l'intermédiaire de deux paliers à rotation 8, sur deux billes 11 disposées à l'extrémité d'une fourche 10. La fourche 10 est fixée avec possibilité de pivotement au moyen des paliers pivotants 12 sur la plaque 13 qui est reliée pour sa part par une vis à billes 14 à une  shown by a support 1, by the measuring rod 2 mounted free in rotation and axially movable and by the measuring heads 5, arranged on a carriage 4 and placed in a transverse guide 3, which are each provided with a feeler measure 6. The radial mounting of the rod 2 is provided by two air bearings 7, arranged at a certain distance and provided with air intake devices 7 '. The rod 2 is supported axially, by means of a console 9 fixed on it with freedom of rotation by means of two rotary bearings 8, on two balls 11 arranged at the end of a fork 10. The fork 10 is fixed with the possibility of pivoting by means of pivoting bearings 12 on the plate 13 which is in turn connected by a ball screw 14 to a

tige filetée 15 montée dans le support 1.  threaded rod 15 mounted in support 1.

Le guidage radial précis de la tige 2 est assuré par les paliers à air 7, tandis que la fixation axiale est procurée sans contrainte au moyen des billes 11 et de la fourche orientable 10 dans le palier 12. Le déplacement axial de la tige 2 est effectué par la vis à billes 14 sur la tige filetée 5 mobile en rotation. Le dispositif 16 de transmission d'un mouvement de rotation à la tige 2 est relié à la plaque 13 et bloqué en rotation avec celle-ci. Le couple de rotation est transmis par un moteur non montré ici à une roue à denture hélicoïdale 18 fixée à la tige 2 par  The precise radial guidance of the rod 2 is provided by the air bearings 7, while the axial fixing is provided without constraint by means of the balls 11 and the steerable fork 10 in the bearing 12. The axial displacement of the rod 2 is performed by the ball screw 14 on the threaded rod 5 movable in rotation. The device 16 for transmitting a rotational movement to the rod 2 is connected to the plate 13 and locked in rotation with the latter. The torque is transmitted by a motor not shown here to a helical gear 18 fixed to the rod 2 by

l'intermédiaire d'une vis sans fin 17.  via a worm screw 17.

Un tel appareil permet d'exécuter les mesures de manière simple et précise et une adaptation rapide à des pièces différentes est également possible. Il s'agit à proprement parler d'une unité compacte, car toutes les parties de palier, d'appui et d'entraînement sont placées à proximité immédiate de la tige 2. Il en résulte des masses plus réduites et des bras de levier plus courts et les déformations qui en résultent sont pratiquement sans effet  Such an apparatus makes it possible to carry out the measurements in a simple and precise manner and rapid adaptation to different parts is also possible. It is strictly speaking a compact unit, because all the bearing, support and drive parts are placed in the immediate vicinity of the rod 2. This results in smaller masses and more lever arms short and the resulting deformations have virtually no effect

sur les mesures.on the measurements.

La mesure de forme est effectuée au moyen des deux  The shape measurement is performed using the two

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palpeurs 6, la tige 2 tournant dans les paliers à air 7, tandis que la mesure de dimensions est possible au moyen d'un déplacement des têtes de mesure 5, y compris les palpeurs 6 sur le chariot 4. Les valeurs mesurées sont transmises pour l'exploitation désirée par les câbles 19 qui ne sont qu'esquissés. Il est encore prévu pour le contrôle du positionnement de la tige 2 par rapport à la console 9 un capteur supplémentaire de valeurs de mesure 20, dont les valeurs  feelers 6, the rod 2 rotating in the air bearings 7, while the measurement of dimensions is possible by means of a displacement of the measuring heads 5, including the feelers 6 on the carriage 4. The measured values are transmitted for the desired operation by cables 19 which are only sketched. An additional sensor 20 for measuring the position of the rod 2 relative to the console 9 is also provided, the values of which

servent pour la correction des données de base relevées.  are used to correct the basic data collected.

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Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure de formes et dimensions constitué par plusieurs chariots, une tige de mesure de rotondité et des dispositifs de mesure, caractérisé en ce que la monture de la tige de mesure (2) disposée mobile axialement est constituée par deux paliers radiaux à pression --- (7) et par une monture axiale (11) qui comprend une console (9), fixée à la tige (2) et portant un dispositif d'entraînement en rotation (16), et une fourche (10), des billes (13) étant disposées entre la fourche (10) et la console (9) et la fourche (10) étant fixée pivotante à  1. Measuring device of shapes and dimensions consisting of several carriages, a roundness measuring rod and measuring devices, characterized in that the mounting of the measuring rod (2) disposed axially movable is constituted by two radial bearings at pressure --- (7) and by an axial mount (11) which comprises a console (9), fixed to the rod (2) and carrying a rotary drive device (16), and a fork (10), balls (13) being disposed between the fork (10) and the console (9) and the fork (10) being pivotally attached to un moyen d'entraînement linéaire (14).  a linear drive means (14). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fourche (10) d'une part supporte la console (9) par l'intermédiaire des deux billes (11) disposées aux extrémités de ladite fourche et, d'autre part est fixée au moyen d'un palier pivotant (12) à une plaque (13)reliée à l'entraînement  2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fork (10) on the one hand supports the console (9) by means of the two balls (11) disposed at the ends of said fork and, on the other hand is fixed by means of a pivoting bearing (12) to a plate (13) connected to the drive linéaire (14) constitué par une v--iz à billes.  linear (14) consisting of a ball v - iz. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' au moins un capteur de mesure supplémentaire.(20) est disposé entre la tige (2) et la console (9)  3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at least one additional measurement sensor (20) is arranged between the rod (2) and the console (9) 4. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la tige de mesure (2) est munie d'un guidage transversal (3), dans lequel sont montés deux chariots (4) avec des têtes de mesure (5), qui sont4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the measuring rod (2) is provided with a transverse guide (3), in which are mounted two carriages (4) with measuring heads (5 ), which are déplaçables ensemble ou séparément.  movable together or separately.