Domaine technique

La présente invention concerne un équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques dans un environnement d’un atelier pollué défini par une concentration de brouillards et de vapeur d’huile dans l’air supérieure à 0.10 mg/m ³ , et plus particulièrement comprise entre 0.20 mg/m ³ et 20 mg/m ³ .

Etat de la technique

De telles pièces, notamment des pièces micromécaniques, peuvent être par exemple des pièces de révolution, telles que des goupilles, des pignons ou des axes de type « axe » ou de type « axe » et « plateau », pouvant être de petites, voire de très petites dimensions.

Ces pièces sont obtenues traditionnellement par usinage, par exemple par décolletage, les machines de tournage par usinage étant pilotées de manière standard, c’est-à-dire que les pièces sont usinées puis, lorsqu’elles sont finies, tout ou partie des pièces sont extraites de la zone d’usinage pour être mesurées. En effet, les dimensions de ces pièces demandent de nombreux contrôles lors de la phase de mise au point dudit processus d’usinage. Elles doivent être également régulièrement contrôlées au cours du processus d’usinage. Les résultats des mesures servent à corriger les paramètres d’usinage de la machine afin d’obtenir les dimensions des pièces dans les tolérances désirées.

Actuellement il existe une multitude d'appareils destinés au contrôle de pièces micromécaniques. Ces appareils permettent la mesure à haute précision des caractéristiques dimensionnelles des pièces microtechniques en plein champ. Ces appareils sont d'une utilisation simple et rapide, sans réglage ou positionnement délicat de la part de l’opérateur, les pièces étant simplement posées individuellement dans un posage pour les mesurer de manière fiable et précise. Ces appareils trouvent leur place dans les zones dites de "métrologie", qui sont des environnements spécifiques contrôlés en air propre, à l'abri de l'environnement "moins propre" ou pollué des zones où se trouvent les machines d'usinage, par exemple les ateliers. Ces environnements sont demandés expressément par les fabricants des machines, appareils ou dispositifs de contrôle, tels que les microscopes, afin que les appareils puissent tenir leur durée de vie spécifiée.

D’autre part, la manipulation des pièces micromécaniques est délicate et demande un soin particulier, une dextérité et des outillages adaptés, telles que des brucelles.

Cela pose un certain nombre de contraintes, notamment : prise de la pièce par l’opérateur et nettoyage de la pièce avec des liquides de nettoyage (p. ex.: solvants) introduction de la pièce, une fois nettoyée, dans l’environnement de métrologie positionné dans les zones dites de "métrologie » isolées de l’atelier et mesure avec l’un des appareils décrit ci-dessus sauvegarde et saisie du résultat de mesure afin de continuer la production ou d’apporter les éventuelles corrections au programme d’usinage.

Le temps nécessaire pour les déplacements de l’opérateur entre l’atelier et la zone de métrologie et la réalisation des mesures devient non négligeable lorsque : on se retrouve en phase de mise au point, impliquant de nombreux aller-retour entre l’atelier et la zone de métrologie ; la production est sous contrôle statistique avec une capabilité à enregistrer ; les moyens de mesure doivent être disponibles.

Or, il existe des machines d’usinage ou des centres d’usinage avec des circuits de nettoyage ou des moyens de nettoyage intégrés dans la machine, tel que décrit dans la publication WO 2005/035188. Toutefois, ces équipements sont prévus pour produire des pièces présentant un volume beaucoup plus important que les pièces micromécaniques concernées par l’invention (2-200 cm ³ vs 0.5 mm ³ ), avec des temps de cycles plus longs (2-30 min vs 3-4 s) et des moyens de convoyage (porte-pièce, supports de pièces, préhenseurs standards) et nettoyage adaptés (jets d’air, jets de fluide, brosses, ...). La machine décrite dans la publication WO 2005/035188 est prévue pour mesurer une fraise au cours de sa rectification in situ, sans sortir la fraise de la machine à rectifier, ladite fraise restant toujours en place sur son organe de serrage. Cela est possible du fait du temps de cycle de rectification qui est long. Mais cette solution de mesure in situ en cours de fabrication n’est pas possible pour un temps de cycle court. De plus, la machine décrite dans la publication WO 2005/035188 comprend dans sa chambre de nettoyage une rampe de buses prévues pour projeter un solvant sur la fraise. Or la projection de solvant, tout comme le soufflage d’air ou de fluides ou le nettoyage avec des brosses, ne peuvent pas être utilisés pour nettoyer les pièces micromécaniques concernées par l’invention. Lesdites pièces micromécaniques concernées par l’invention, en raison notamment de leurs dimensions, sont peu rigides et sont donc fragiles de sorte que des brosses ou des jets d’air peuvent les détruire.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques dans un environnement d’un atelier pollué défini par une concentration de brouillards et de vapeur d’huile dans l’air supérieure à 0.10 mg/m ³ , permettant de rendre possible le contrôle dimensionnel des pièces microtechniques, en particulier après leur usinage, dans le même environnement que celui des machines d’usinage, tel que l’atelier, qui est un environnement pollué ou « non propre », en étant de préférence et très avantageusement au plus près, géographiquement, de la machine d’usinage, sans toutefois se trouver à l’intérieur de celle-ci.

Un autre but de l’invention est celui de proposer un équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques dans un environnement d’atelier normalement pollué qui présente une grande robustesse à cet environnement. Un autre but de l’invention est de proposer un équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques dans un environnement pollué qui permet un gain de temps très significatif pour la mesure des pièces usinées, donc finies, en étant à proximité immédiate de la machine d’usinage.

Divulgation de l’invention

A cet effet, l’invention concerne un équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques dans un environnement d’atelier pollué défini par une concentration de brouillards et de vapeur d’huile dans l’air supérieure à 0.10 mg/m ³ .

Selon l’invention, ledit équipement de contrôle comprend un premier module, dit module de nettoyage, comprenant au moins un réservoir de liquide de nettoyage, au moins une première chambre de nettoyage de pièce agencée pour recevoir au moins une pièce, un système de circulation du liquide de nettoyage entre le réservoir de liquide de nettoyage et la première chambre de nettoyage, et une unité de commande de nettoyage agencée pour commander au moins un nettoyage de la pièce dans la première chambre de nettoyage au moyen dudit liquide de nettoyage avant son contrôle dimensionnel, et un deuxième module, dit module de mesure, agencé pour le contrôle dimensionnel de la pièce nettoyée, ledit deuxième module de mesure comprenant une zone de mesure agencée pour y positionner la pièce nettoyée, des moyens de protection de la zone de mesure agencés pour être mobiles entre une position ouverte dans laquelle la pièce nettoyée peut être positionnée dans la zone de mesure et une position fermée dans laquelle lesdits moyens de protection obturent la zone de mesure pour isoler la pièce nettoyée de l’environnement pollué, un système de mesure optique de la pièce, et une unité de commande de mesure agencée pour commander, au moyen du système de mesure, au moins une mesure des dimensions de la pièce nettoyée positionnée dans la zone de mesure protégée par lesdits moyens de protection en position fermée, ledit équipement étant agencé pour être placé dans ledit atelier pollué.

Un tel équipement permet le contrôle dimensionnel de pièces microtechniques, plus spécialement des pièces microtechniques usinées finies, dans un environnement d’un atelier pollué, en restant dans le même environnement que celui dans lequel se trouve la machine d’usinage des pièces sans toutefois se trouver à l’intérieur de ladite machine. Il permet donc un gain de temps considérable, en évitant le déplacement de la pièce microtechnique jusqu’à la cabine de contrôle métrologique située traditionnellement à l’extérieur de la machine et en supprimant les aller-retour entre l’atelier et ladite cabine de contrôle métrologique traditionnelle.

De plus, un tel équipement permet d’être partagé entre un certain nombre de machines, ce qui représente un investissement plus faible que celui nécessaire s’il fallait équiper chacune des machines d’un système de métrologie semblable. Le taux de rendement synthétique (TRS) de l’unité métrologique se trouve de ce fait très nettement amélioré.

Brève description des dessins

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue isométrique d’un équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques selon l'invention, les moyens de protection de la zone de mesure du deuxième module de mesure étant en position fermée;

- la figure 2 est une vue isométrique du premier module de nettoyage, capot retiré ;

- la figure 3 est une vue éclatée d’une première chambre de nettoyage;

- la figure 4 est une vue en coupe de la première chambre de nettoyage de la figure 3 ;

- la figure 5 est une vue isométrique latérale du deuxième module de mesure, les moyens de protection de la zone de mesure du deuxième module de mesure étant en position ouverte; - la figure 6 est une vue isométrique par le dessus du deuxième module de mesure, capot et porte retirés;

- la figure 7 est une vue isométrique latérale du deuxième module de mesure, capot retiré;

- la figure 8 est une vue isométrique par transparence d’un posage et de son dispositif de verrouillage ; et

- la figure 9 est une vue isométrique du posage de la figure 7, seul.

Modes de réalisation de l’invention

En référence à la figure 1 , la présente invention concerne un équipement 1 de métrologie spécifiquement destiné au contrôle dimensionnel de pièces microtechniques, plus particulièrement des pièces microtechniques usinées finies, dans un environnement d’un atelier pollué, tel qu’un environnement d’un atelier dans lequel se trouvent les machines d’usinage. Un tel environnement pollué est défini par une concentration de brouillards et de vapeur d’huile dans l’air supérieure à 0.10 mg/m ³ , et notamment comprise entre 0.20 mg/m ³ et 20 mg/m ³ . L’équipement 1 est donc placé par exemple sur un établi 100 ou un poste de travail dans un atelier, à proximité, et au moins dans le même espace que la machine d’usinage (non représentée) utilisée pour l’usinage de la pièce qui doit être mesurée au moyen dudit équipement 1 , mais à l’extérieur de ladite machine d’usinage. Cela signifie que l’équipement 1 selon l’invention n’est pas intégré à ladite machine d’usinage.

De préférence, les pièces microtechniques ou micromécaniques sont des pièces de révolution, telles que des goupilles, des pignons ou des axes de type « axe » ou de type « axe » et « plateau », mettant en jeu de très petits diamètres, par exemple compris entre 40 pm et 400 pm.

Conformément à l’invention, l’équipement 1 comprend un premier module, dit module de nettoyage, 2 destiné au nettoyage d’une pièce provenant directement de la machine d’usinage et un deuxième module, dit module de mesure, 4 destiné à la mesure, en milieu protégé non pollué, de la pièce nettoyée provenant du module de nettoyage 2.

En référence plus particulièrement aux figures 1 et 2, le module de nettoyage 2 comprend un fond ou support 3 destiné à être placé sur l’établi 100 ou un poste de travail de l’atelier par exemple, à l’extérieur des machines d’usinage. A cet effet, ledit fond ou support 3 est sensiblement horizontal afin d’assurer un positionnement stable du module de nettoyage 2 sur l’établi 100.

Le module de nettoyage 2 comprend, sur son fond 3, au moins un réservoir 5 de liquide de nettoyage, au moins une première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c agencée pour recevoir au moins une pièce dans un bain de liquide de nettoyage, la pièce étant de préférence finie, un système de circulation (non représenté) du liquide de nettoyage entre le réservoir de liquide de nettoyage 5 et la première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c, au moins un injecteur 8 agencé pour injecter dans ladite première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c du liquide de nettoyage de manière à former ledit bain de liquide de nettoyage, et une unité de commande de nettoyage 7 programmée pour commander au moins un nettoyage de la pièce dans la première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c par trempage de ladite pièce dans ledit bain de liquide de nettoyage avant son contrôle dimensionnel.

D’une manière avantageuse, le module de nettoyage 2 comprend plusieurs premières chambres de nettoyage de pièce, par exemple trois premières chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c comme ici représenté, chaque première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c présentant des dimensions différentes correspondant à l’accueil préférentiel de pièces de dimensions correspondantes. Chaque première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c peut être dimensionnée pour recevoir une seule pièce à la fois ou un ensemble de pièces pour un nettoyage batch par batch.

Avantageusement, le réservoir 5 comprend deux compartiments 5a, 5b de sorte que le module de nettoyage 2 comprend au moins un premier réservoir 5a destiné à recevoir du liquide de nettoyage propre et au moins un deuxième réservoir 5b destiné à recevoir du liquide de nettoyage souillé. Le liquide de nettoyage est par exemple un solvant approprié au nettoyage des pièces salies par l’environnement pollué, c’est-à-dire essentiellement par les huiles ou les lubrifiants utilisés lors de l’usinage. Le liquide de nettoyage propre est donc le solvant propre. Le liquide de nettoyage souillé comprend essentiellement un mélange de solvant et d’huile, comme cela sera décrit ci-après.

Le module de nettoyage 2 comprend également, pour chacune des premières chambres de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c, ledit au moins un injecteur ou gicleur 8 qui est agencé pour injecter dans la première chambre de nettoyage associée 6a, 6b, 6c du liquide de nettoyage propre de manière à former un bain de liquide de nettoyage propre. Le module de nettoyage 2 comprend également, pour chacune des premières chambres de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c, au moins une pompe 10 agencée pour aspirer, dans la première chambre de nettoyage associée 6a, 6b, 6c, le liquide de nettoyage souillé, un circuit d’alimentation (non représenté) en liquide de nettoyage propre entre le premier réservoir 5a et l’injecteur 8 de la première chambre de nettoyage associée 6a, 6b, 6c, et un circuit d’évacuation du liquide de nettoyage souillé entre la pompe 10 de la première chambre de nettoyage associée 6a, 6b, 6c et le deuxième réservoir 5b, gérés par l’unité de commande de nettoyage 7.

Le module de nettoyage 2 comprend également une zone de dépôt 12 des pièces sales destinée à recevoir les pièces sales directement en provenance de la machine d’usinage, donc usinées finies, avant d’être nettoyées.

De préférence, le module de nettoyage 2 comprend une deuxième chambre de nettoyage 14 pour le nettoyage d’un outil 16 préhenseur de pièce. La deuxième chambre de nettoyage 14 est similaire aux premières chambres de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c. Elle est agencée pour communiquer avec le premier réservoir 5a et deuxième réservoir 5b, et est pourvue de son injecteur 8, de sa pompe 10, de son circuit d’alimentation en liquide de nettoyage propre pour former un bain de liquide de nettoyage propre et de son circuit d’évacuation de liquide de nettoyage souillé (non représentés), gérés par l’unité de commande de nettoyage 7. Pour la chambre de nettoyage de l’outil préhenseur de pièce, on pourrait également prévoir une pulvérisation de liquide de nettoyage sur l’outil préhenseur de pièce pour le nettoyer. La formation d’un bain de liquide de nettoyage propre est toutefois préférée.

D’une manière avantageuse, l’outil préhenseur 16 est agencé pour tenir la pièce par aspiration. L’outil préhenseur 16 est de préférence de type « stylo vacuum », et présente à son extrémité de préhension une surface de contact avec la pièce extrêmement polie afin de ne pas abimer ou marquer la pièce. Le cas échéant, un circuit d’aspiration par le vide est prévu dans le module de nettoyage 2, son branchement 17 avec l’outil préhenseur 16 débouchant du réservoir 5. Le branchement 17 et l’outil préhenseur 16 sont reliés par un tuyau flexible non représenté. De tels stylos de préhension sont connus et ne nécessitent pas ici de plus amples détails. Il est bien évident que tout autre outil de préhension peut être utilisé, telle qu’une pince ou des brucelles.

Le module de nettoyage 2 comprend également un premier écran 18 coopérant avec l’unité de commande de nettoyage 7.

L’unité de commande de nettoyage 7 comprend notamment différentes commandes 20 agencées pour permettre à un opérateur de choisir la première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c à utiliser et/ou d’utiliser la deuxième chambre de nettoyage 14 de l’outil préhenseur 16 de manière indépendante ou combinée, en fonction des besoins.

Le module de nettoyage 2 est protégé par un capot 22 à la surface duquel est prévue la zone de dépôt 12 et à la surface duquel également débouchent les premières et deuxième chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c, et 14.

Il est bien évident que le module de nettoyage 2 comprend également une alimentation électrique, les circuits de circulation du liquide de nettoyage, le circuit d’air comprimé pour l’aspiration par le vide pour l’outil préhenseur, des circuits électroniques nécessaires à son fonctionnement, etc. , mais qui ne sont pas représentés afin de ne pas nuire à la lecture des dessins.

En référence plus particulièrement aux figures 3 et 4, chaque première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c comprend un corps cylindrique 24 renfermant un logement d’accueil traversant 26 pour recevoir la pièce ainsi que ledit bain de liquide de nettoyage propre. Chaque première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c comprend également une conduite d’injection 28 à une extrémité de laquelle est monté l’injecteur associé 8, son autre extrémité débouchant dans ledit logement d’accueil 26 pour injecter du liquide de nettoyage propre afin de former ledit bain de liquide de nettoyage propre dans ledit logement d’accueil 26. Le corps 24 de chaque chambre 6a, 6b, 6c est fermé par un fond 32. Chaque première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c présente sur son fond 32, en communication avec le logement d’accueil 26, au moins un canal d’évacuation 34 du liquide de nettoyage souillé, ledit canal d’évacuation 34 étant connecté à la pompe associée 10. Le canal d’évacuation 34 a un diamètre très faible, de sorte que tant que la pompe associée 10 n’aspire pas, le liquide de nettoyage souillé ne peut pas être évacué.

L’unité de commande de nettoyage 7 est agencée pour commander une injection de liquide de nettoyage propre par l’injecteur 8 dans la première chambre de nettoyage associée 6a, 6b, 6c, de manière à former un bain de liquide de nettoyage propre selon un volume de liquide de nettoyage propre nécessaire et suffisant au nettoyage de la pièce en fonction des dimensions de la pièce à nettoyer. De manière avantageuse, chaque injecteur 8 qui est associé à une première chambre 6a, 6b, 6c est configuré pour que le volume de liquide de nettoyage propre injecté dans le logement d’accueil 26 lors d’une seule injection soit nécessaire et suffisant pour former un bain de liquide de nettoyage propre recouvrant la pièce permettant le lavage de la pièce positionnée dans la première chambre 6a, 6b, 6c qui correspond aux dimensions de ladite pièce.

Conformément à l’invention, l’injection de liquide de nettoyage dans la chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c afin de former un bain de liquide de nettoyage évite toute projection ou jet de liquide de nettoyage vers la pièce à nettoyer. Ainsi, l’injection de liquide de nettoyage se fait par la chambre d’injection 28 qui débouche dans la paroi latérale du logement d’accueil 26 de la chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c avec un débit qui permet de former en quelques secondes un bain de liquide de nettoyage qui recouvre la pièce à nettoyer. De même, l’aspiration de liquide souillé se fait par le canal d’évacuation 34 de la chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c lorsque la pompe associée est actionnée. Le dosage et la mise en oeuvre du liquide de nettoyage se fait de façon telle que la pièce est « trempée » dans un bain de liquide de nettoyage statique ou quasi statique. Ceci a pour avantage d’éviter la moindre marque sur la surface de la pièce et/ou de la déformer, voire la détruire.

La deuxième chambre de nettoyage 14 de l’outil préhenseur 16 présente une construction similaire à celle des premières chambres de nettoyage 6a, 6b, 6c, le logement d’accueil étant dimensionné pour y recevoir au moins l’extrémité de préhension de l’outil préhenseur 16 pour son nettoyage. Là encore, l’injecteur 8 qui est associé à la deuxième chambre de nettoyage 14 de l’outil préhenseur 16 est configuré pour que le volume de liquide de nettoyage propre injecté dans le logement d’accueil lors d’une seule injection soit nécessaire et suffisant pour former un bain de liquide de nettoyage propre pour le lavage de l’organe préhenseur 16 positionné dans la deuxième chambre 14.

D’une manière avantageuse, l’unité de commande de nettoyage 7 est agencée ou programmée pour gérer un cycle de nettoyage complet, ledit cycle de nettoyage comprenant le nettoyage de l’organe préhenseur 16 positionné dans sa deuxième chambre de nettoyage 14 puis le nettoyage de la pièce positionnée dans sa première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c au moyen de l’organe préhenseur 16 propre et un nouveau nettoyage de l’organe préhenseur 16 replacé dans sa deuxième chambre de nettoyage 14 après avoir été utilisé pour positionner la pièce dans sa première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c, le tout avec du liquide de nettoyage propre injecté par l’injecteur 8 associé dans la chambre d’injection 28 associée. Le liquide de nettoyage souillé, comprenant de l’huile et du solvant, est évacué par le canal d’évacuation 34 associé au moyen de la pompe 10 associée qui démarre le cycle d’évacuation du liquide de nettoyage souillé.

De préférence, l’unité de commande de nettoyage 7 est agencée ou programmée pour commander l’injecteur 8 de la première chambre de nettoyage associée 6a, 6b, 6c pour injecter dans ladite première chambre de nettoyage 6a, 6b, 6c du liquide de nettoyage propre de manière à former le bain de liquide de nettoyage propre afin de nettoyer la pièce par trempage dans ledit bain de liquide de nettoyage propre dans ladite première chambre de nettoyage que lorsque l’outil préhenseur 16 est positionné dans sa deuxième chambre de nettoyage 14.

D’une manière avantageuse, le premier écran 18 est agencé pour permettre à un opérateur de lancer un cycle de nettoyage complet géré par l’unité de commande de nettoyage 7 et pour indiquer à l’opérateur l’évolution du cycle de nettoyage. Notamment, le premier écran 18 est agencé pour afficher un message de fin de nettoyage afin d’informer l’opérateur de la fin du cycle de nettoyage.

En raison de la présence de solvant utilisé comme liquide de nettoyage, le module de nettoyage 2 est muni de différents mécanismes pour éviter la concentration du solvant au-delà des valeurs permissibles.

Il est notamment prévu un ventilateur 36 pour la circulation d’air à l’intérieur du module de nettoyage 2.

Les ouvertures des premier et deuxième réservoirs 5a, 5b sont munies de bouchons 38 sécurisés par des capteurs de présence 40.

Il est également prévu des capteurs 42 du niveau de liquide de nettoyage dans les premier et deuxième réservoirs 5a, 5b.

En référence aux figures 1 et 5 à 7, le module de mesure 4, agencé pour le contrôle dimensionnel de la pièce nettoyée, comprend une zone de mesure 50 agencée pour y positionner la pièce nettoyée, des moyens de protection de la zone de mesure agencés pour être mobiles entre une position ouverte dans laquelle la pièce nettoyée peut être positionnée dans la zone de mesure 50 et une position fermée dans laquelle lesdits moyens de protection obturent la zone de mesure 50 pour isoler la pièce nettoyée de l’environnement pollué, un système de mesure optique 52 de la pièce, et une unité de commande de mesure 54 agencée ou programmée pour commander, au moyen du système de mesure 52, au moins une mesure des dimensions de la pièce nettoyée positionnée dans la zone de mesure 50 protégée par lesdits moyens de protection en position fermée. En référence plus particulièrement à la figure 6, le système de mesure optique 52 comprend une source lumineuse 56, des renvois d’angle 58 et 60, une optique télécentrique 62 et un capteur d’images 64, tel qu’une caméra.

D’une manière avantageuse, le deuxième module de mesure 4 comprend un fond ou support 66 destiné à être placé sur l’établi 100 ou un poste de travail de l’atelier par exemple, ledit fond ou support 66 étant sensiblement horizontal et comprenant trois zones s’étendant horizontalement selon un axe longitudinal A, disposées côte à côte, une première zone 66a comprenant au moins la source lumineuse 56 et le capteur d’images 64, tous deux s’étendant horizontalement, selon l’axe longitudinal A, en direction de la zone de mesure 50, une deuxième zone centrale correspondant à la zone de mesure 50, et une troisième zone 66b dans laquelle sont positionnés les renvois d’angle 58, 60, l’optique télécentrique 62 s’étendant horizontalement de la première zone 66a à la troisième zone 66b en traversant la zone de mesure 50. Les différents éléments du système de mesure 52 optique sont disposés de sorte que le chemin optique part horizontalement de la source lumineuse pour être horizontal au moins entre la source lumineuse et la zone de mesure, et revient vers le capteur d’images de manière horizontale.

Dans une autre variante non représentée, l’optique télécentrique et le capteur d’images sont disposés dans la troisième zone 66b, s’étendant horizontalement à partir de la zone de mesure 50, dans l’alignement de la source lumineuse, les renvois d’angle 58, 60 étant supprimés car plus nécessaires.

D’une manière avantageuse, la première zone 66a et la troisième zone 66b comprennent respectivement un capot de protection 70, 72 visibles sur la figure 1. Lesdits capots de protection 70, 72 comprennent respectivement une poignée 70a, 72a pour faciliter le transport du deuxième module de mesure 4.

Le capot de protection 70 de la première zone 66a est fermé, du côté de la zone de mesure 50, par une paroi de protection verticale 74 (cf. Figure 6) perpendiculaire à l’axe longitudinal A du support 66, et donc perpendiculaire au chemin optique du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 56, ladite paroi de protection 74 séparant la première zone 66a de la zone de mesure 50. La paroi de protection 74 comprend une zone transparente 76 disposée sur le chemin optique du faisceau lumineux, ladite zone 76 étant par exemple une ouverture fermée par une vitre transparente pour le passage du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 56.

Le capot de protection 72 de la troisième zone 66b est fermé, du côté de la zone de mesure 50, par une paroi de protection verticale 78, parallèle à la paroi de protection 74, et donc perpendiculaire à l’axe longitudinal A du support 66 et au chemin optique du faisceau lumineux, ladite paroi de protection 78 séparant la zone de mesure 50 de la troisième zone 66b.

Les renvois d’angle 58 et 60 sont fixés sur la paroi de protection 78 du côté de la troisième zone 66b. Leur protection peut être renforcée au moyen d’un couvercle 79 (cf. figure 7) fixé à la paroi de protection 78 et qui recouvre spécifiquement les renvois d’angle 58, 60.

La paroi de protection 78 comprend des zones transparentes 80, 82 disposées sur le chemin optique du faisceau lumineux, lesdites zones 80, 82 étant par exemple des ouvertures fermées par une vitre transparente pour le passage du faisceau lumineux qui a traversé la zone de mesure 50 et qui repart en direction du capteur d’images 64 après avoir traversé les renvois d’angle 58, 60.

En référence aux figures 1 et 5 à 7, les moyens de protection de la zone de mesure 50 comprennent, d’une manière particulièrement avantageuse, une porte de protection 84 mobile agencée pour se déplacer en translation horizontale, selon l’axe longitudinal A, lorsque le deuxième module de mesure 4 est positionné sur l’établi, de manière à obturer la zone de mesure 50 lorsque la porte de protection 84 est en position fermée comme représenté sur la figure 1 et pour se rétracter à l’intérieur du deuxième module de mesure 4 en position ouverte comme représenté sur la figure 5. La porte de protection 84 peut être agencée pour se rétracter dans l’une des première ou troisième zones 66a, 66b. Dans l’exemple représenté, la porte de protection 84 se rétracte avantageusement dans la première zone 66a. Avantageusement, la porte de protection 84 est motorisée. A cet effet, les moyens de protection de la zone de mesure 50 comprennent un moteur 86 et des rails de guidage 88 montés sur le châssis de la première zone 66a selon l’axe longitudinal A, ainsi qu’un chariot 90 portant la porte 84 et monté coulissant sur les rails de guidage 88. Le chariot 90 est commandé par le moteur 86 par un accouplement 92 de type vis-écrou pour se déplacer en translation selon l’axe longitudinal A avec la porte de protection 84 de manière reculer la porte 84 pour ouvrir la zone de mesure 50 et de manière à avancer la porte 84 pour fermer ladite zone de mesure 50. Est également prévu un organe de commande d’ouverture et fermeture de porte (non représenté) piloté par l’unité de commande de mesure 54.

Dans un mode de réalisation non représenté, les moyens de protection de la zone de mesure 50 peuvent comprendre, à la place de la porte de protection 84, un capot de protection mobile agencé pour basculer autour d’un axe, ou d’une charnière fixée sur le support, parallèle à l’axe longitudinal A, de manière à se fermer sur la zone de mesure 50 en basculant vers l’avant pour la protéger et à s’ouvrir en basculant vers l’arrière pour pouvoir accéder à la zone de mesure 50.

Les moyens de protection de la zone de mesure 50 comprennent également un capot 93 pour protéger la base de la zone de mesure 50.

La porte de protection 84 ainsi que les capots 70, 72, 93 et les parois de protection 74, 78 permettent d’isoler notamment la zone de mesure de la pièce et le système de mesure optique de la pièce afin de les protéger de l’environnement pollué dans lequel se trouve le module de mesure 4.

D’une manière avantageuse, le module de mesure 4 comprend une ventilation (non représentée) ou autre moyen équivalent, agencée pour créer une surpression d’air propre lorsque les moyens de protection de la zone de mesure 50 sont en position fermée. Cela permet de diminuer la présence de vapeur d’huile susceptible de pénétrer dans la zone de mesure 50 lorsque les moyens de protection de la zone de mesure sont en position ouverte. La zone de mesure 50 comprend au moins un posage 94 agencé pour recevoir la pièce nettoyée pour réaliser sa mesure.

Afin de le protéger de l’environnement pollué, le posage 94 comprend un capuchon de protection 96 cylindrique amovible (cf. figure 5).

En référence plus particulièrement aux figures 6 à 9, le posage 94 comprend un pied 98 portant un plateau 100 sur lequel est monté un support 102 portant deux parois transparentes 104, par exemple en verre. Les deux parois 104 forment un V dont la ligne de fond 104a est perpendiculaire à l’axe longitudinal A, et donc au faisceau lumineux émis par la source lumineuse 56 et traversant le posage 94 avant d’atteindre les renvois d’angle 58, 60.

Le capot 93 comprend une ouverture pour le passage du pied 98, le plateau 100 reposant sur le capot 93.

Les parois 104 du posage 94 présentent des dimensions adaptées par rapport aux dimensions de la pièce à mesurer de manière à avoir une ouverture du V agencée pour empêcher la pièce d’atteindre le fond du V tout en étant sur le chemin optique du faisceau lumineux, et plus particulièrement de la zone focale du système de mesure optique 52.

D’une manière avantageuse, plusieurs posages sont à disposition selon les dimensions des pièces à mesurer.

Avantageusement, le posage 94 est agencé pour pouvoir être monté de manière amovible sur la zone de mesure 50 afin de pouvoir être adapté au type des pièces à mesurer. A cet effet, la zone de mesure 50 comprend un dispositif de verrouillage 106 du posage 94, permettant de maintenir solidement le posage 94 dans la zone de mesure 50 le temps de la mesure, et de retirer ledit posage 94 lors d’un changement de type de pièce.

En référence plus particulièrement à la figure 8, le dispositif de verrouillage 106 du posage 94 comprend un doigt de verrouillage 108 mobile entre une position verrouillée dans laquelle il coopère avec le posage 94 pour le maintenir sur la zone de mesure 50 et une position déverrouillée dans laquelle le posage 94 peut être dégagé de la zone de mesure 50, ledit doigt de verrouillage 108 étant agencé pour être actionné par un levier de verrouillage 110 pour passer de sa position verrouillée à sa position déverrouillée.

Plus particulièrement, le dispositif de verrouillage 106 comprend une boite 112 montée sur le support 66 et sur laquelle est monté coulissant le doigt de verrouillage 108 entre sa position verrouillée et sa position déverrouillée.

A une extrémité, le doigt de verrouillage 108 présente un embout 114 configuré pour coopérer avec une rainure 98a prévue à la base du pied 98 du posage 94 afin de verrouiller le posage 94 sur la boite 112. A son autre extrémité, le doigt de verrouillage 108 présente un ressort de rappel 116 en contact avec la paroi intérieure du capot 93 permettant de ramener et de maintenir le doigt de verrouillage 108 en position verrouillée.

Le levier de verrouillage 110 est monté basculant au moyen d’un axe 118 monté sur la paroi de protection 78 (cf. figure 6). Le levier de verrouillage 110 comprend un bec 120 agencé pour coopérer avec le doigt de verrouillage 108 de manière à déplacer ledit doigt de verrouillage 108 afin d’éloigner l’embout 114 du pied 98 du posage 94 lorsque le levier de verrouillage 110 est basculé, ce qui permet de déverrouiller ledit posage 94.

Le module de mesure 4 comprend un deuxième écran 122, représenté sur la figure 6, agencé pour coopérer avec l’unité de commande de mesure 54 notamment pour afficher les mesures de la pièce. L’écran 122 est également configuré pour afficher l’image de la pièce et toute autre information utile à l’opérateur.

D’une manière avantageuse, l’unité de commande de mesure 54 est agencée pour faire tout d’abord une mesure à vide pour évaluer la propreté de la ligne optique comprenant les zones transparentes 76, 80 et 82 des parois de protection 74 et 78, et les parois 104 du posage 94, tandis que les moyens de protection de la zone de mesure, et plus particulièrement la porte de protection 84, sont en position fermée, en générant une image qui présente un niveau de gris et n’en autorisant la mesure de la pièce que si le niveau de gris obtenu atteint un seuil prédéterminé, signifiant une ligne optique propre, ou en demandant un nettoyage de ligne optique si le niveau de gris obtenu est inférieur au seuil prédéterminé, signifiant alors une ligne optique sale.

Le seuil prédéterminé du niveau de gris signifiant que la ligne optique est propre correspond par exemple à une image sans pixel distinctif apparent, ce qui signifie l’absence de tache.

Le module de nettoyage 4 est avantageusement fourni avec un kit de nettoyage comprenant un tissu approprié permettant de nettoyer les zones transparentes 76, 80 et 82 des parois de protection 74 et 78, et les parois 104 du posage 94, si nécessaire.

D’une manière avantageuse, l’unité de commande de mesure 54 est agencée pour évaluer la propreté de la ligne optique de manière périodique, et au moins avant la première mesure. L’unité de commande de mesure 54 est agencée pour afficher sur le deuxième écran 122 un message indiquant à l’opérateur qu’il doit nettoyer les zones transparentes 76, 80 et 82 des parois de protection 74 et 78, et les parois 104 du posage 94 au moyen du kit fourni.

De plus, l’unité de commande de mesure 54 est agencée pour contrôler la justesse des mesures à fréquence fixe, par exemple 1 fois par 24h. Pour cela on dispose d'une jauge étalonnée et certifiée qui sera mesurée avec l'assistance de l'opérateur.

Il est bien évident que le module de mesure 4 comprend également une alimentation électrique, les circuits électroniques nécessaires à son fonctionnement, etc..., mais qui ne sont pas représentés afin de ne pas nuire à la lecture des dessins. Notamment, il est prévu au moins une prise USB 124 pour se connecter à un PC communiquant avec d’autres unités de commande de machine d’usinage, l’unité de commande de mesure 54 étant agencée pour transmettre les mesures obtenues à au moins une machine d’usinage. Cela permet notamment à ladite machine d’usinage d’utiliser les résultats des mesures effectuées par le module de mesure 4 pour un calcul automatique des correcteurs de ladite machine d’usinage. D’une manière avantageuse, le module de mesure 4 peut être connecté à plusieurs machines d’usinage de pièces microtechniques (par exemple un groupe de décolleteuses, fraiseuses et rectifieuses).

L’équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques s’utilise en étant positionné au plus près, géographiquement, de la machine d’usinage, c’est-à- dire dans le même environnement « non propre » de ladite machine d’usinage.

Pour cela, sont prévues les étapes suivantes :

- lancement par un opérateur du cycle de nettoyage de l’outil préhenseur 16 positionné dans sa deuxième chambre de nettoyage 14 et de la première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c, choisie en fonction des dimensions de la pièce à mesurer, avec du liquide de nettoyage prélevé dans le premier réservoir 5a par l’injecteur associé 8 ;

- le module de mesure 2 donne un retour (indication visible par l’opérateur sur le premier écran 18) lorsque le nettoyage a été terminé, le liquide de nettoyage souillé ayant été évacué par la pompe 10 associée dans le deuxième réservoir 5b ;

- prise de l’outil préhenseur 16 propre par l’opérateur, activation de l’aspiration ;

- prise d’une pièce non nettoyée positionnée au préalable sur la zone de dépôt 12 et dépose de ladite pièce dans la première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c choisie propre ;

- lancement par l’opérateur du cycle de nettoyage de la pièce dans la première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c choisie et du cycle de nettoyage de l’outil préhenseur 16 repositionné dans sa deuxième chambre de nettoyage 14 ; le choix par l’opérateur des dimensions de la première chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c implique le volume du liquide de nettoyage injecté dans ladite chambre de nettoyage de pièce 6a, 6b, 6c par l’injecteur 8 associé pour former le bain de liquide de nettoyage dans lequel la pièce sale est trempée ; - le module de mesure 2 donne un retour (indication visible par l’opérateur sur le premier écran 18) lorsque le nettoyage a été terminé ;

- prise de la pièce propre par l’outil préhenseur 16 propre ou un autre outil préhenseur et placement dans le posage 94 de dimensions appropriées à celles de la pièce à mesurer et préalablement monté sur le module de mesure 4 au moyen du dispositif de verrouillage 106 ;

- fermeture de la porte de protection 84 du module de mesure 4 ;

- réalisation de la mesure par le système de mesure optique 52 du module de mesure 4 ;

- affichage de la mesure sur le deuxième écran 122 du module de mesure 4.

Le module de nettoyage 2 permet d’assurer la propreté répétable de la pièce sans salir le système de mesure optique 52 du module de mesure 4.

Le nettoyage de l’outil préhenseur 16 se fait de façon indépendante de la vigilance de l’opérateur. L’outil préhenseur 16 et sa deuxième chambre de nettoyage 14 sont maintenus propres de façon permanente. Il n’est pas nécessaire de procéder à un nettoyage en continu, l’intelligence embarquée de l’unité de commande de nettoyage 7 permettant d’empêcher que cela se salisse.

D’autre part, la mesure optique se réalise avec un contrôle permanent de propreté de la ligne optique avec une procédure automatisée de façon à atteindre :

- une ligne optique toujours propre par le contrôle en permanence de la propreté de la ligne optique par la génération d’une image qui présente un niveau de gris à comparer avec le seuil prédéterminé ;

- un nettoyage indépendant de la vigilance de l’opérateur et l’assurance que la mesure de la pièce puisse se faire indépendamment de la vigilance de l’opérateur, le module de mesure 4 refusant de réaliser la mesure si la ligne optique n’est pas propre.

La mesure dans le module de mesure 4 est très rapide (par exemple 1 s pour 10 dimensions critiques). L’équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques selon l’invention présente une grande robustesse à l’environnement d’atelier, une intelligence d’auto-diagnostic pour garantir la mesure, et permet une mesure ultra rapide dans un atelier normalement pollué à proximité immédiate de la machine d’usinage sans toutefois se trouver à l’intérieur de celle-ci. Il permet un gain de temps très significatif pour la mesure de ces pièces microtechniques usinées finies puisqu’il n’est plus nécessaire de se rendre dans la zone de métrologie de l’atelier d’usinage. De plus, l’équipement de contrôle dimensionnel de pièces microtechniques selon l’invention peut avantageusement être partagé entre plusieurs machines.