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    公开号:WO1979000348A1
    申请号:PCT/CH1978/000046
    申请日:1978-12-06
    公开日:1979-06-28
    发明作者:R Viret；E Waser；H Sigg；H Wegmann
    申请人:Meseltron Sa；R Viret；E Waser；H Sigg；H Wegmann；
    IPC主号:G01B3-00
    专利说明:
    [0001] Procede de mesure ä l'aide de cales-etalons et cale-etalon de mesure
    [0002] La presente invention a pour objet un procede de mesure ä l'aide d'une ou plusieurs cales-etalons empilees de maniere ä correspondre ä la cote voulue et egalement la cale-etalon permettant de realiser la mesure selon l'invention.
    [0003] Actuellement, les cales-etalons sont utilisees pour la mesure directe et pour l'etalonnage d'instruments de mesure. Gräce ä la qualite de leur surface mesurante, elles peuvent etre combinees entre elles par adherence, de maniere ä obtenir un etalon de n' Importe quelle longueur avec une resolution de 1 micron (norme DIN 861).
    [0004] Lors d'une mesure directe au moyen d'un etalon forme d'une ou plusieurs cales accolees, on procede en general par Substitution en plaςant la piece ä mesurer sur un porte-pièce, dans le champ de mesure d'un comparateur et en venant palper ladite piece au point de mesure choisi. On substitue ensuite ä la piece un jeu de cales dont la dimension connue permet de faire une mesure de reference. La pression de mesure est donc connue, eile est la meme dans les deux cas et le comparateur joue le rδle d'un indicateur de zero.
    [0005] II est cependant des cas oü il n'est pas possible ou ennuyeux d.e recourir ä un comparateur et de mesurer ainsi avec une pression connue et qü une simple indication de la touche est souhaitable ou suffit.
    [0006] Ceci se produit surtout lors du reglage ou de la mise ä zero d'une machine ä usiner ou ä mesurer. En effet, dans ce cas, le reperage de la Position de l'outil ou de la pinule par rapport ä une surface de reference a lieu frequemment, en lui faisant palper la surface d'une cale ou d'un empilage de cales place entre la surface de reference et l'outil ou la pinule.
    [0007] La precision de ce reperage depend dans une certaine mesure de la pression que l'outil exerce sur l'etalon. Elle est donc influencee par la sensibilite de l'operateur et la nature de la machine. La presente invention remedie ä cet inconvenient et a coπme but un procede qui permet de realiser des mesures ä l'aide de cales-etalons sans avoir ä connaϊtre la pression de mesure. II est caracterise en ce que la derniere cale-etalon de l'empilage annonce l'instant de contact avec un objet palpeur.
    [0008] La presente invention a egalement pour objet la cale-etalon qui permet de realiser la mesure selon l'invention, caracterisee en ce qu'elle comporte un element maintenu en Vibration, un detecteur des vibrations de l'element et au moins un moyen de signalement annonςant un changement de l'etat des vibrations.
    [0009] Les dessins en annexe illustrent une realisation possible de la cale-etalon permettant d'effectuer le procede de mesure en accord avec l'invention.
    [0010] La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la cale-etalon selon l'invention.
    [0011] La figure 2 est une vue en coupe transversale de la cale-etalon selon l'invention.
    [0012] La figure 3 est une coupe longitudinale partielle d'une Variante d'execution de l'invention de la figure 1.
    [0013] La figure 4 montre en elevation et en plan un element de la figure 3. La figure 5 illustre en coupe longitudinale partielle encore une Variant d'execution de l'invention.
    [0014] La figure 6 est une vue exterieure en elevation de la cale-etalon.
    [0015] La figure 7 est le Schema bloc d'une Variante du circuit electronique de la cale-etalon.
    [0016] La figure 8 illustre plus en detail les elements de la figure 7.
    [0017] La figure 9 est un perfectionnement du circuit de la figure 8.
    [0018] La figure 10 est le schema bloc d'un autre circuit electronique de la cale-etalon.
    [0019] En figure 1, la cale-etalon selon l'invention est en forme de parallelepipede rectangle dont les faces (B) et (C) sont les faces de distance etalonnee. L'Interieur comprend une lamelle (L), de preference une plaque metallique, mise en Vibration ä sa frequence de resonance par un moteur (M).
    [0020] Dans cette Illustration, le moteur (M) est constitue d'un sandwich de cr taux piezo-electriques (Cr 1) et (Cr 2). Un autre sandwich de cristaux piezo-electriques (Cr 3) et (Cr 4) agit comme transducteur (T) afin de transformer les oscülations mecaniques de la lamelle vibrante (L) en un signal electrique. Les deux Sandwiches de cristaux piezo-electriques sont serres entre la lamelle (L) et la base (B) de la cale-etalon au moyen d'une vis (V) avec une certaine precontrainte. II en resulte que l'amplitude des vibrations de la lamelle (L) est tres petite et eile est de l'ordre de quelques dixiemes de microns. En outre, ä l'interieur de la cale-etalon, un certain volume est reserve aux elements du circuit electronique (E) de commande et de detection et ä la source d'energie constituee par la pile (P) . Le moyen de signalisation du contact mecanique avec un objet (ou palpeur) exterieur est indique sous forme d'une lampe (La) fixee ä la paroi arriere.
    [0021] La partie amincie ou flexible (F) de la face (C) est sensible au contact mecanique avec tout objet exterieur. Cette partie flexible (F) de la cale-etalon comprend une vis de reglage (Vi) dont on peut regier avec precision l'ecart qui la separe de la lamelle (L).
    [0022] Dans la coupe de la figure 2 on remarque que la base (B) et les parois laterales sont de preference en une piece en υ, afin d' augmenter la rigidite de l'ensemble.
    [0023] Pour realiser la mesure en accord avec l'invention, on accole la base (B) avec d'autres cales si cela est necessaire pour atteindre la cote voulue. Ensuite, lorsqu'un objet vient palper la surface (C) en sa partie flexible (F), celle-ci cede tres legerement et permet ä la vis de reglage (Vi) de toucher la lamelle (L) en Vibration. Le detecteur du Systeme electronique (E) detecte toute perturbation de l'etat des vibrations et Signale l'instant de contact en allumant la lampe (La) par exemple. Dans une deuxieme forme de construction, dont l'Interieur est presente ä la fig. 3, le moteur et le transducteur sont constitues par un seul sandwich dont les electrodes internes (E1) des cristaux piezo-electrique (Cr 1) et (Cr 2) sont divisees en 2 parties egales selon la fig. 4 qui represente (Cr 2) . Ces cristaux sont perces en leur centre et serres avec une certaine precontrainte par la vis (V). De cette maniere , le moteur est forme par le demi-sandwich de gauche par exemple et le transducteur par celui de droite. Le fonctionnement est analogue au Systeme avec 2 Sandwiches.
    [0024] Dans une troisieme forme d'execution, selon la fig. 5, le moteur et le transducteur sont du type electro-magnetique, le noyau de l'electroaimant(Ll) du transducteur etant constitue par un aimant permanent. Ils pourraient aussi etre du type electro-dynamique, en envisageant un ou plusieurs aimants permanents solidaires de la lamelle vibrante (L) et se deplaςant ä l'interieur de bobines
    [0025] D'autres moyens que la lampe (La) pour la signalisation du contact mecanique sont envisageables. Un moyen consiste ä faire appel ä la transmission sans fil et ä courte distance du Signal. Ceci peut etre facilement obtenu en remplacant la lampe (La) par une petite antenne connectee directement aux bornes du circuit moteur ou d'un circuit amplifiant la tension aux bornes du moteur. Le circuit detecteur de la Vibration doit etre alors pourvu d'une antenne et peut etre place ä distance ainsi que le moyen de Signalement annongant le changement de l'etat des vibrations. Encore d'autres moyens de signalisation envisageables seraient des moyens acoustiques, ä ultra-sons ou ä infra-rouges permettant egalement de signaler le contact ä un recepteur eloigne, une combinaison de ces differents moyens, etc.
    [0026] En figure 6, on remarque que la pertie flexible (F) est reliee aux parois laterales et ä la paroi frontale au moyen d'un Joint d'etancheite (j).
    [0027] Dans la cale-etalon selon 1' invention illustree aux figures 1 ä 4, il est facile de changer la pile (P) en devissant la paroi frontale.
    [0028] Le Schema bloc de la figure 7 illustre une possibilite de circuit electrique de la cale-etalon selon l'invention. (A) est un amplificateur d'un circuit de reaction qui amplifie le Signal du transducteur (T) connecte ä la borne (2) et l'envoie, avec la phase adequate, au moteur (M) connecte ä la borne (1). Lorsque le circuit est enclenche, il suffit d'un leger mouvement pour amorcer la Vibration de la lamelle (L) ä sa frequence de resonance. Le detecteur (D) est connecte ä la borne (1) et ä la masse (3) et Signale, au moyen de la lampe (La), tout amortissement des oscülations de la lamelle (L) et, si son montage de circuit le permet, tout changement de frequence des oscülations de la lamelle (L).
    [0029] En figure 8, on retrouve, plus en detail, les parties amplificateur (A) et detecteur (D) du circuit electronique (E) de la figure 7. L'amplificateur (A) comprend un premier amplificateur de Charge (a1), un dephas.eur
    et un amplificateur (a2) adapte au moteur (M) . Le detecteur (D) comprend un redresseur de pointe suivi d'un comparateur de niveau. Ce detecteur de la figure 8 n'est sensible qu'ä l'amplitude des oscülations mecaniques. La lampe (La) s'allume des que l'amplitude des oscülations est inferieure ä un niveau determine par le comparateur de niveau. En figure 9, le detecteur (D) comprend en plus un filtre ä bände etroite (Fo) accorde sur la frequence de resonance de la lamelle (L) afin d' augmenter la sensibilite du detecteur (D) ä toute perturbation de l'etat de Vibration.
    [0030] Le circuit electronique (E) selon la figure 10 illustre une Variante de Schema possible dans lequel les oscülations de la lamelle (L) ne sont plus auto-entretenues, mais generees dans un oscillateur separe (O), qui est branche aux bornes 1 et 3 du moteur. Le detecteur (D) peut etre semblable ä l'une des deux variantes mentionnees precedemment, soit ave ou sans filtre Fo, ou encore d'un type quelconque permettant de detecter une Variation de l'impedance de transferts (phase et amplitude).
    [0031] Une autre Variante des systemes decrits consiste ä ne faire appel qu'ä un seul element oscillateur au lieu de deux elements distincts: le moteur et le transducteur. Le circuit electronique associe serait alors appele ä detecter tout changement d'etat de l'oscillateur.
    [0032] La portee de l'invention ne se limite pas aux executions decrites ou illustrees. En effet, on peut envisager des cales-etalons miniatures ne pouvant comporter le circuit electronique (E) ou la pile (P), ou les deux ä la fois. Ces elements pourraient figurer dans un boϊtier separe et la cale-etalon permettrait de realiser le procede de mesure selon l'invention. On peut egalement envisager des cales-etalons ne comprenant pas de lamelle vibrante (L), mais dont la face superieure (C) comprend directement une partie vibrant ä une amplitude de l'ordre de 0,1 micron permettant d'atteindre des precisions de mesure de 11 micron.
    权利要求:
    ClaimsREVENDICATIONS
    1. Procede de mesure ä l'aide d'une ou plusieurs cales-etalons empüees de maniere ä correspondre ä la cote voulue caracterise en ce que la derniere cale-etalon de l'empilage annonce l'instant de contact avec un objet palpeur.
    2. Cale-etalon pour realiser le procede de mesure de la revendication 1, caracterisee en ce qu'elle comporte un element maiπtenu en Vibration, un detecteur des vibrations de l'element et au moins un moyen de Signalement annonςant un changement de l'etat des vibrations.
    3. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte un moteur piezo-electrique pour l'entretien des vibrations.
    4. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte un moteur electro-magnetique pour l'entretien des vibration
    5. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte un transducteur piezo-electrique pour transformer les vibrations mecaniques en signal electrique.
    6. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte un transducteur electro-magnetique pour transformer les vibrations mecaniques en signal electrique.
    7. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte deux elements piezo-electriques superposes, en ce que deux electrodes distinctes se partagent de part en part la surface de contact entre les deux elements piezo-electriques, la premiere electrode servant ä amener le courant de commande pour l'entretien des vibrations et la seconde ä recueillir un Signal electrique du aux vibrations mecaniques de l'element.
    8. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte un oscillateur unique pour l'entretien des vibrations et pour fournir un signal electrique revelant l'etat des vibrations.
    9. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que le detecteur comprend un redresseur de pointes et un comparateur de niveau.
    10. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que le detecteur comprend un filtre ä bände etroite accorde sur la frequence de resonance de l'element en Vibration, un redresseur de pointes et un comparateur de niveau.
    11. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que le detecteur comporte un detecteur de phase.
    12. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que l'element en Vibration est constitue d'une lamelle ä l'interieur de la cale-etalon.
    13. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que l'element en Vibration est constitue d'une portion d'une des surfaces de mesure de la cale-etalon.
    14. Cale-etalon selon les revendications 3 et 4, caracterisee en ce que le moteur est commande par le signal electrique amplifie d'un transduc- teur.
    15. Cale-etalon selon les revendications 3 et 4, caracterisee en ce que le moteur est commande par un generateur electronique.
    16. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que le moyen de Signalement est un dispositif optique.
    17. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que le moyen de Signalement est un dispositif acoustique.
    18. Cale-etalon selon la revendication 2, caracterisee en ce que le moyen de Signalement comporte un Systeme de transmission sans fils ä un recepteur separe.
    19. Cale-etalon selon la revendication 18, caracterisee en ce que le Systeme de transmission sans fils consiste en un couple emetteurrecepteur electro-magnetique.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1979-06-28| AK| Designated states|Designated state(s): DE GB JP US |
    1980-12-04| RET| De translation (de og part 6b)|Ref country code: DE Ref document number: 2857231 Date of ref document: 19801204 Format of ref document f/p: P |
    优先权:
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