FR2493510A1

FR2493510A1 - ALIGNMENT DETECTION APPARATUS

Info

Publication number: FR2493510A1
Application number: FR8115773A
Authority: FR
Inventors: Ronald Cummings; Terence Carter; Ivor Ritchie Greenwood; Philip David Reid; Michael Alexander Plank; Alfred David Hargreaves
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 1980-08-15
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1982-05-07
Also published as: JPH0341306B2; DE3132251C2; DE3132251A1; FR2493510B1; JPS5761442A

Abstract

Such a device is used, for example, to align a tool over a workpiece when a workpiece which has a considerable thickness and consists of a plurality of material layers, for example a wing (aerofoil, lifting surface), has to be provided with a plurality of bores whose position is precisely defined relative to internal components. If the inside of the workpiece is inaccessible, the drilling process must be started from the outside, and it must be ensured that the drill breaks through at the desired position. The device includes first and second components arranged on opposite sides of the workpiece, of which the first component has a generator which produces a rotating magnetic field and the second component has a measuring coil which, when it is located in the rotating magnetic field, generates a signal which is related to the extent of the misalignment of the axes of the first and second components. The signal is represented on the screen of an oscilloscope in the form of a ring the size of which decreases with decreasing misalignment.

Description

La présente invention concerne un appareil de détection d'alignement pouvant être utilisé pour faciliter l'alignement d'un outil d'usinage par rapport à une pièce. The present invention relates to an alignment detection apparatus which can be used to facilitate alignment of a machining tool relative to a workpiece.

Dans le cas où, par exemple, un outil d'usinage, tel qu'un foret, doit former un trou positionné avec précision dans la surface d'une pièce, il est de pratique courante de commencer l'usinage sur cette surface. Si, cependant, cette surface a une position telle que l'accès de l'outil se trouve impossible, le trou doit alors être démarré à partir d'une surface distance de la pièce ; il est par conséquent difficile d'avoir l'assurance que le trou ainsi formé sera en alignement avec la position désirée sur la surface de la pièce de façon à déboucher (s'il doit déboucher) précisément à cette position. In the case where, for example, a machining tool, such as a drill bit, must form a precisely positioned hole in the surface of a workpiece, it is common practice to begin machining on this surface. If, however, this surface has a position such that access to the tool is impossible, the hole must then be started from a surface distant from the part; it is therefore difficult to have the assurance that the hole thus formed will be in alignment with the desired position on the surface of the part so as to open (if it must open) precisely at this position.

Des problèmes de.cette nature sont soulevés dans le cas dû, par exemple, la membrure de surface de l'aile d'un avion qui peut être constituée d'un empilement de plusieurs couches de matériau ayant une épaisseur considérable doit être percée de trous positionnés avec précision par rapport à des membrures internes. Lorsque le perçage ne peut être démarré depuis l'intérieur de l'aile par suite du manque de place, il doit l être depuis l'extérieur, avec ce que cela soulève de problèmes quant au débouchage en des endroits définis avec précision sur la surface interne. Problems of this nature are raised in the case due, for example, the surface member of the wing of an airplane which may consist of a stack of several layers of material having a considerable thickness must be pierced with holes precisely positioned with respect to internal members. When the drilling cannot be started from the inside of the wing due to the lack of space, it must be started from the outside, with that that raises problems as for unclogging in precisely defined places on the surface internal.

Unobjet de la présente invention est un dispositif qui facilite un tel alignement dans le domaine général des outils d'usinage et des pièces, ainsi que dans le domaine plus spécifique du perçage des membrures de surface des ailes d'avion
Un autre objet de la présente invention est un dispositif qui puisse être utilisé sur des épaisseurs de matériaux relativement importantes.An object of the present invention is a device which facilitates such alignment in the general field of machining tools and parts, as well as in the more specific field of drilling the surface members of aircraft wings.
Another object of the present invention is a device which can be used on relatively large thicknesses of materials.

Un autre objet de la présente invention est un dispositif où les conditions d'alignement et de manque d'alignement sont présentées de façon distincte à un opérateur. Another object of the present invention is a device where the conditions of alignment and lack of alignment are presented separately to an operator.

Naturellement, en plus des objets fonctionnels précédents, un autre objet de la présente invention est un dispositif dont la fabrication soit relativement peu coûteuse, qui soit de construction robuste et d'utilisation simple, et facilement portable. Naturally, in addition to the preceding functional objects, another object of the present invention is a device the manufacture of which is relatively inexpensive, which is of robust construction and of simple use, and easily portable.

Le dispositif selon la présente invention comprend un premier composant avec un axe, un second composant avec un axe, et tout défaut d'alignement des deux axes, lorsque les deux composants sont distants axialement l'un de l'autre, doit être indiqué ; il comporte un moyen porté par le premier composant qui produit un champ magnétique tournant se déplaçant autour de l'axe du premier composant et s'étendant vers le second composant, un moyen porté par le second composant qui répond au champ tournant de façon à produire un signal lié au degré de défaut d'alignement des deux axes, et un moyen acceptant et indiquant le signal ainsi produit de façon que tout défaut d'alignement des deux axes puisse au moins être réduit. The device according to the present invention comprises a first component with an axis, a second component with an axis, and any misalignment of the two axes, when the two components are axially distant from each other, must be indicated; it includes means carried by the first component which produces a rotating magnetic field moving around the axis of the first component and extending towards the second component, means carried by the second component which responds to the rotating field so as to produce a signal related to the degree of misalignment of the two axes, and means accepting and indicating the signal thus produced so that any misalignment of the two axes can at least be reduced.

Grâce à cet agentement, un composant peut être placé sur un côté éloigné d'une pièce en un point où un trou taraudé doit déboucher avec précision, et l'autre composant peut être placé de façon amovible sur un côté accessible de la pièce où le perçage a lieu. Ce dernier composant peut être déplacé jusqu'd ce que le dispositif indique qu'un alignement précis a été obtenu. With this agent, a component can be placed on a side remote from a part at a point where a tapped hole must open with precision, and the other component can be removably placed on an accessible side of the part where the drilling takes place. The latter component can be moved until the device indicates that precise alignment has been achieved.

Dans l'un des modes de réalisation de la présente invention, le moyen produisant le champ magnétique tournant est un aimant permanent rotatif. Dans ce cas, l'aimant est placé de façon que ses zones polaires nord et sud soient disposées symétriquement en rotation autour de l'axe du premier composant.In one of the embodiments of the present invention, the means producing the rotating magnetic field is a rotating permanent magnet. In this case, the magnet is placed so that its north and south polar zones are arranged symmetrically in rotation about the axis of the first component.

En variante, le précédant moyen comprend un moyen électromagnétique statique à plusieurs pôles avec des enroulements polyphasés. As a variant, the preceding means comprises a multi-pole static electromagnetic means with polyphase windings.

Quoiqu'il en soit, le signal produit a la forme d'une tension alternative dont l'amplitude décroit lorsque le défaut d'alignement des axes est atténué. Anyway, the signal produced has the form of an alternating voltage whose amplitude decreases when the misalignment of the axes is attenuated.

Dans chaque cas, le moyen dans lequel le signal est produit est un enroulement ayant un diamètre relativement petit. In each case, the means in which the signal is produced is a winding having a relatively small diameter.

Commodément, le moyen d'indication comprend un moyen de résolution de signal et un moyen d'affichage tel que tout défaut d'alignement des axes est affiché sous forme d'un anneau dont les dimensions vont en décroissant. Conveniently, the indication means comprises a signal resolution means and a display means such that any misalignment of the axes is displayed in the form of a ring whose dimensions are decreasing.

La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels
La figure 1 est une vue schématique de côté d'une pièce, dans le cas présent d'une feuille de matériau, sur laquelle sont positionnés les composants du dispositif de la présente invention
la figure 2 est une vue similaire d'un mode de réalisation particulier de la présente invention
la figure 3 est une vue suivant la flèche III de la figure 2 ;
la figure 4 est un schéma du circuit associé au mode de réalisation de la figure 2
la figure 5 est une vue d'une partie d'un autre mode de réalisation du dispositif, avec un schéma du circuit associé ;;
la figure 6 est une vue en plan d'un gabarit facilitant l'alignement des composants du dispositif et permettant ensuite le perçage dans la position d'alignement précis
la figure 7 est une vue en élévation du gabarit, suivant une coupe partielle prise le long de la ligne VII
VII de la figure 6
la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII
VIII de la figure 6 ; et
la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne X - X de la figure 6.The present invention will be clearly understood on reading the following description made in relation to the attached drawings, in which
Figure 1 is a schematic side view of a part, in this case a sheet of material, on which are positioned the components of the device of the present invention
Figure 2 is a similar view of a particular embodiment of the present invention
Figure 3 is a view along arrow III of Figure 2;
Figure 4 is a diagram of the circuit associated with the embodiment of Figure 2
Figure 5 is a view of part of another embodiment of the device, with a diagram of the associated circuit;
FIG. 6 is a plan view of a template facilitating the alignment of the components of the device and then allowing drilling in the precise alignment position
Figure 7 is an elevational view of the template, along a partial section taken along line VII
VII of figure 6
Figure 8 is a sectional view along line VIII
VIII of Figure 6; and
FIG. 9 is a sectional view along the line X - X of FIG. 6.

En liaison avec la figure 1, un dispositif de détection d'alignement comprend un premier composant 1 et un second composant 2, composants qui peuvent être placés sur les côtés opposés d'une pièce 3, dans le cas présent de plusieurs feuilles de matériau composite en fibres de carbone. In connection with FIG. 1, an alignment detection device comprises a first component 1 and a second component 2, components which can be placed on the opposite sides of a part 3, in the present case of several sheets of composite material carbon fiber.

Le premier composant 1 comprend un moyen produisant un champ magnétique tournant, la rotation ayant lieu autour d'un axe A - A. Le champ magnétique est dirigé vers le bas, comme cela est représenté, dans la direction de la pièce. Le second composant 2 comprend un moyen sensible au champ magnétique tournant, ce moyen étant symétrique par rapport à un axe A' - A'. L'axe A' - A' peut être aligné avec l'axe
A - A grâce à un mouvement relatif des composants.The first component 1 comprises means producing a rotating magnetic field, the rotation taking place around an axis A - A. The magnetic field is directed downward, as shown, in the direction of the workpiece. The second component 2 comprises means sensitive to the rotating magnetic field, this means being symmetrical with respect to an axis A '- A'. Axis A '- A' can be aligned with the axis
A - A thanks to a relative movement of the components.

En liaison maintenant avec les figures 2 et 3 qui représentent un mode de réalisation particulier de la présente invention, le premier composant comprend un aimant permanent en fer à cheval 4 comportant des zones polaires 5 et 6 qui sont disposées symétriquement autour de l'axe A - A. Now connected with FIGS. 2 and 3 which represent a particular embodiment of the present invention, the first component comprises a permanent horseshoe magnet 4 comprising polar zones 5 and 6 which are arranged symmetrically around the axis A - AT.

L'aimant 4 est mis en rotation autour de l'axe A - A par un moteur électrique 7 monté à l'intérieur d'un logement 8. Cone modément, l'aimant 4 est supporté par un arbre 7a sortant du moteur 7. The magnet 4 is rotated around the axis A - A by an electric motor 7 mounted inside a housing 8. Tapered moderately, the magnet 4 is supported by a shaft 7a emerging from the motor 7.

Un manchon cylindrique 9 en matériau non ferreux est supporté par le logement 7. L'aimant 4 est enfermé dans ce manchon et le manchon lui-même s'étend au-dessous du niveau de l'aimant (comme représenté) dans la direction de la pièce et facilite le maintien de l'axe A - A perpendiculairement à la surface locale de cette pièce. Comme représenté , cette surface locale est plate, mais naturellement elle pourra avoir un autre profil, et dans ce cas le bord du manchon en contact avec la pièce aura une forme adaptée au profil local. A cylindrical sleeve 9 made of non-ferrous material is supported by the housing 7. The magnet 4 is enclosed in this sleeve and the sleeve itself extends below the level of the magnet (as shown) in the direction of the part and facilitates the maintenance of the axis A - A perpendicular to the local surface of this part. As shown, this local surface is flat, but naturally it may have another profile, and in this case the edge of the sleeve in contact with the part will have a shape adapted to the local profile.

Le manchon 9 présente une zone à épaulement 10 avec des plats 10a servant au positionnement comme cela sera décrit ultérieurement. The sleeve 9 has a shoulder area 10 with dishes 10a serving for positioning as will be described later.

Le second composant 2 comprend une bobine de détection 11 enroulée de manière symétrique autour de l'axe A' - A' d'un cadre 12 en forme de tige. Ce second composant peut être maintenu, mais est de préférence assujetti dans la position perpendiculaire représentée en un point où l'on souhaite voir déboucher le foret. Le système d'assujettissement, dans le cas où il est utilisé, fait de préférence appel à la structure contiguë à des fins de positionnement. The second component 2 comprises a detection coil 11 wound symmetrically around the axis A '- A' of a frame 12 in the form of a rod. This second component can be maintained, but is preferably secured in the perpendicular position shown at a point where it is desired to see the bit open. The securing system, if used, preferably uses the adjoining structure for positioning purposes.

Ainsi, un signal alternatif est induit dans la bobine 11 lorsque celle-ci se trouve dans le champ magnétique tournant et ce signal est transmis à un amplificateur et à un circuit d'intégration 13, représenté dans ses lignes générales en figure 4, et de ce circuit, des signaux jumelés de sortie ayant la forme de signaux parallèles en fonction sinus et cosinus, respectivement, sont transmis à un oscilloscope 14 où ils sont affichés pour être examinés par un opérateur. Thus, an alternating signal is induced in the coil 11 when the latter is in the rotating magnetic field and this signal is transmitted to an amplifier and to an integration circuit 13, represented in its general lines in FIG. 4, and from In this circuit, twin output signals in the form of parallel sine and cosine signals, respectively, are transmitted to an oscilloscope 14 where they are displayed for examination by an operator.

Le signal en courant alternatif produit par la bobine 11 peut être simplement amplifié et affiché sur l'écran de l'oscilloscope sous forme d'un tracé sinusoidal dont l'amplitude diminue au fur et à mesure que l'on se rapproche d'un alignement des axes A - A et A' - A'. Lorsqu'un alignement précis est obtenu, une ligne droite est affichée. The alternating current signal produced by the coil 11 can be simply amplified and displayed on the screen of the oscilloscope in the form of a sinusoidal line, the amplitude of which decreases as one approaches a alignment of axes A - A and A '- A'. When a precise alignment is obtained, a straight line is displayed.

On a trouvé qu'un tel affichage sinusoldal convenait généralement à un opérateur, mais en pratique on rencontre une certaine difficulté pour procéder à une lecture réelle à partir de la ligne affichée lorsqu'un alignement précis est effectué. En conséquence, un meilleur affichage, dont la majorité des opérateurs trouvent qu'il facilite grandement l'alignement, est produit par le circuit 13. L'application à l'oscilloscope du signal en courant alternatif sous forme à la fois de la fonction sinus et de la fonction cosinus permet d'obtenir un tracé annulaire, dans le cas présent un cercle dont le diamètre diminue au fur et à mesure qu'il y a réduction du non alignement. Lorsqu'un alignement précis est obtenu, un cercle infiniment petit est affiché, qui en pratique a l'aspect d'un point. It has been found that such a sinusoldal display is generally suitable for an operator, but in practice there is a certain difficulty in carrying out an actual reading from the displayed line when a precise alignment is carried out. Consequently, a better display, which the majority of operators find that it greatly facilitates alignment, is produced by circuit 13. The application to the oscilloscope of the alternating current signal in the form of both the sine function and of the cosine function makes it possible to obtain an annular tracing, in the present case a circle whose diameter decreases as there is reduction of the non-alignment. When precise alignment is obtained, an infinitely small circle is displayed, which in practice looks like a point.

Le moteur électrique, et l'aimant tournant;:du#premier composant peuvent être remplacés par un agencement électromagnétique polyphasé produisant un champ tournant bien qu 'é- tant lui-même fixe. Par exemple, comme représenté en figure 5, la paroi d'un noyau cylindrique creux 101 en ferrite comporte des ouvertures 102 définissant 4 lobes ou pôles 1Q3, 106 (le pôle 106 estenpartiecachédansla figure, à l'arrière du pôle 104) Chaque pôle est muni d'un enroulement 107. Un signal V sin cot formé par un oscillateur à ondes sinusoldales 108 est appliqué par l'intermédiaire d'amplificateurs respectifs de commande 109 aux bobines 107 des deux pôles opposés 103 et 105, ces bobines étant connectées avec des phases opposées de façon que les composantes de champ produites par les pôles respectifs soient également en opposition de phase . Le signal V sin U t est également intégré par un intégrateur 110 de façon à produire un signal V cos W tj signal qui est appliqué par l'intermédiaire d'amplificateurs respectifs de commande 111 aux bobines 107 des deux pôles restants 104 et 106. Les enroulements des pôles 1@4 et 106, comme les enroulements des pôles 103 et 105, sont connectés de façon à produire des composantes de champ en opposition de phase . Le champ résultant des quatre composantes est un champ perpendiculaire à l'axe A - A du noyau et tournant autour de cet axe à une vitesse w radians/sec.Cette vitesse dépend naturellement de la fréquence de l'oscillateur 108 (~= 2sf), fréquence qui pourrait être, par exemple de 10 kHz, c'est-à-dire bien en dehors de la gamme ds ronflement du secteur. The electric motor, and the rotating magnet ;: of the # first component can be replaced by a polyphase electromagnetic arrangement producing a rotating field although it is itself fixed. For example, as shown in FIG. 5, the wall of a hollow cylindrical core 101 made of ferrite has openings 102 defining 4 lobes or poles 1Q3, 106 (the pole 106 is partly hidden in the figure, behind the pole 104) Each pole is provided with a winding 107. A signal V sin cot formed by a sine wave oscillator 108 is applied via respective control amplifiers 109 to the coils 107 of the two opposite poles 103 and 105, these coils being connected with opposite phases so that the field components produced by the respective poles are also in phase opposition. The signal V sin U t is also integrated by an integrator 110 so as to produce a signal V cos W tj signal which is applied via respective control amplifiers 111 to the coils 107 of the two remaining poles 104 and 106. The windings of the poles 1 @ 4 and 106, like the windings of the poles 103 and 105, are connected so as to produce field components in phase opposition. The field resulting from the four components is a field perpendicular to the axis A - A of the nucleus and rotating around this axis at a speed w radians / sec. This speed naturally depends on the frequency of the oscillator 108 (~ = 2sf) , frequency which could be, for example 10 kHz, that is to say well outside the range of snoring sector.

On remarquera que, par rapport au cas où un aimant tournant est utilisé dans la formation du champ rotatif, l'agencement de la figure 5 peut permettre1 plus commodément, une vitesse plus élevée de la rotation du champ alors que toute imprécision due aux tolérances des paliers du moteur dans les modes de réalisation comportant un aimant permanent se trouve éliminée. It will be noted that, compared to the case where a rotating magnet is used in the formation of the rotary field, the arrangement of FIG. 5 can more conveniently allow a higher speed of rotation of the field while any inaccuracy due to the tolerances Motor bearings in embodiments with a permanent magnet is eliminated.

Comme dans le premier cas, la position de l'axe du champ est détectée à partir du côté opposé de la pièce 112 par une bobine de captage 113. Etant donné que, dans ce mode de réalisation, on dispose des signaux de commande V cos t
et V sin Wt , ces signaux peuvent être utilisés dans le circuit de traitement du signal de la bobine de captage afin d'obtenir une information sur le sens dans lequel cette bobine doit être déplacée pour obtenir l'alignement de la bobine et du noyau.As in the first case, the position of the field axis is detected from the opposite side of the part 112 by a pickup coil 113. Since in this embodiment, the control signals V cos are available t
and V sin Wt, these signals can be used in the signal processing circuit of the pick-up coil in order to obtain information on the direction in which this coil must be moved in order to obtain the alignment of the coil and of the core.

Si la bobine de captage était écartée de l'axe A - A le long de l'axe commun X des composantes de champ V sin wt produites par les pôles 103 et 105, le signal de la bobine de captage serait en phase avec V sin w t. De même, si la bobine était écartée de l'axe A - A le long de l'axe Y des composantes V cos U t produites par les pôles 104 et 106, le signal de la bobine serait en phase avec V cos.wt ou avecV sin (wt + 90 ). Avec un angle d'alignement e, comme cela est représenté entre un axe intermédiaire et l'axe X, le signal de la bobine est égal à v sin (wt+O). L'amplitude v du signal varie avec la distance par rapport à l'axe
A - A.If the pick-up coil were moved away from the axis A - A along the common axis X of the field components V sin wt produced by the poles 103 and 105, the signal of the pick-up coil would be in phase with V sin w t. Similarly, if the coil were moved away from the A - A axis along the Y axis of the components V cos U t produced by the poles 104 and 106, the signal of the coil would be in phase with V cos.wt or with V sin (wt + 90). With an alignment angle e, as shown between an intermediate axis and the X axis, the coil signal is equal to v sin (wt + O). The amplitude v of the signal varies with the distance from the axis
A - A.

Le circuit de traitement du signal de la bobine de captage comprend un étage pré-amplificateur 114, à faible bruit et gain commutable, qui permet d'amplifier le signal v sin (w t + 9) et deux multiplicateurs analogiques 115 et 116 qui multiplier chacun le signal de la bobine de captage amplifié par l'un des signaux respectifs V sin qt et V cos wt
provenant du circuit de commande du noyau. Les sorties des multiplicateurs traversent des filtres passe-bas 117 et 118 pour donner deux niveaux en courant continu v et v
-1 -2 respectivement, représentant les valeurs moyennes des deux alternances redressées de va et vb dans l'équation suivante
v.sin (w t + O) = va. sin w t + vb. cos w t.The signal processing circuit of the pick-up coil comprises a pre-amplifier stage 114, with low noise and switchable gain, which makes it possible to amplify the signal v sin (wt + 9) and two analog multipliers 115 and 116 which each multiply the signal from the pick-up coil amplified by one of the respective signals V sin qt and V cos wt
from the kernel control circuit. The outputs of the multipliers pass through low-pass filters 117 and 118 to give two levels of direct current v and v
-1 -2 respectively, representing the mean values of the two rectified half-waves of va and vb in the following equation
v.sin (wt + O) = va. sin wt + vb. cos w t.

Les niveaux v1 et v2 représentent ainsi les coordonnées cartésiennes de la position de la bobine 113, en terme d'angle seulement, par rapport aux axes de champ X et
Y. Les amplitudes de v et v sont proportionnelles au carré inverse de la distance séparant l'axe A' - A' de la bobine et l'axe A - A du noyau.The levels v1 and v2 thus represent the Cartesian coordinates of the position of the coil 113, in terms of angle only, relative to the field axes X and
Y. The amplitudes of v and v are proportional to the inverse square of the distance separating the axis A '- A' from the coil and the axis A - A from the core.

Au lieu des multiplicateurs 115 et 116 deux redresseurs répondant aux phases ( non représentés), commandés par des signaux à ondes carrées respectifs provenant des signaux de commande du noyau V. sin w t et V. cos w t peuvent être utilisés pour redresser le signal sortant de L'étage pré-amplificateur 114 avant le filtrage par les filtres 117 et 118. Instead of multipliers 115 and 116 two rectifiers responding to the phases (not shown), controlled by respective square wave signals originating from the control signals of the core V. sin wt and V. cos wt can be used to rectify the signal leaving The pre-amplifier stage 114 before filtering by the filters 117 and 118.

Afin de produire une figure de Lissajou sur l'écran d'un oscilloscope 121 comme dans les modes de réalisation précédents, les niveaux en courant continu v et v2 sont transmis à deux autres multiplicateurs analogiques 119 et 120 avec les signaux respectifs des signaux de commande du noyau, les sorties des multiplicateurs étant appliquées aux amplif###- teuededEviation de faisceau~ ety de 1'oscilloscope. Le tracé résultant sur l'écran de l'oscilloscope est une ellipse, lorsque la bobine et le noyau ne sont pas alignés, laquelle se rétrécit pour donner un cercle minuscule lorsque l1aligne- ment est obtenu. In order to produce a Lissajou figure on the screen of an oscilloscope 121 as in the previous embodiments, the DC levels v and v2 are transmitted to two other analog multipliers 119 and 120 with the respective signals of the control signals. of the kernel, the outputs of the multipliers being applied to the amplifier ### - teuededEviation of beam ~ ety of the oscilloscope. The resulting plot on the oscilloscope screen is an ellipse, when the coil and the core are not aligned, which narrows to give a tiny circle when the alignment is obtained.

Le premier composant du dispositif peut être totalement déplacé à la main de façon à trouver la position d'alignement, mais alors l'opérateur doit affronter le problème de la fixation en position d'attente du perçage. The first component of the device can be completely moved by hand so as to find the alignment position, but then the operator must face the problem of fixing in the drilling standby position.

Cela est des plus commodément obtenu avec un gabarit qui permet de positionner le premier composant, ce qui autorise un réglage fin de sa position pendant le processus d'alignement, le gabarit offrant également la possibilité de fixer la position de perçage requise, de façon que le premier composant puisse être enlevé du gabarit et qu'un foret soit inséré à sa place. This is most conveniently obtained with a template which makes it possible to position the first component, which allows a fine adjustment of its position during the alignment process, the template also offering the possibility of fixing the required drilling position, so that the first component can be removed from the template and a drill inserted in its place.

Les figures 6, 7, 8 et 9 représentent un gabarit de ce type, lequel comprend un support 20 et un ensemble de réglage fin 26 logé dans une partie centrale d'une seule pièce avec le support. Figures 6, 7, 8 and 9 show a template of this type, which comprises a support 20 and a fine adjustment assembly 26 housed in a central part in one piece with the support.

Le support a la forme en coupe d'un canal et est
porté par quatre dispositifs d'ancrage 21 auquel ils sont fixés par un joint universel 23. Chaque dispositif ancrage 21 comprend un moyen de suceur qui peut être actionné sélectivement par rotation d'un levier 22, de façon à fixer le support à la surface à percer. Après fixation, la surface inférieure 24 de la partie centrale d'une même pièce avec le support 20 est maintenue dans une position approximativement parallèle à la surface àpercer et à une petite distance de cette surface. Les joints universels 23 permettent un tel positionnement du support 20 même lorsque la surface percer a une courbure complexe ou composite.The support has the sectional shape of a channel and is
carried by four anchoring devices 21 to which they are fixed by a universal joint 23. Each anchoring device 21 comprises a nozzle means which can be selectively actuated by rotation of a lever 22, so as to fix the support to the surface to drill. After fixing, the lower surface 24 of the central part of the same piece with the support 20 is maintained in a position approximately parallel to the surface to be drilled and at a small distance from this surface. The universal joints 23 allow such positioning of the support 20 even when the surface to be drilled has a complex or composite curvature.

L'ensemble de réglage fin, tel qu'il a été décrit précédemment, est logé dans la partie centrale d'une même pièce avec le support 20 et a pour fonction de recevoir d'abord le premier composant ou système de fixation de foret, puis, dans un premier état de non assujettissement, de permettre de petits déplacements latéraux du premier composant pendant l'alignement, et, dans un second état où il y a assujettissement, de fixer la position d'alignement trouvée, dans l'attente du perçage. L'ensemble de réglage fin comprend deux parties de base
a#) un ensemble de réception du premier composant, et
b) un ensemble d'assujettLssement de la partie réception
par rapport au gabarit et par conséquent par
rapport également à la surface à percer.The fine adjustment assembly, as described above, is housed in the central part of a single piece with the support 20 and has the function of first receiving the first component or drill fixing system, then, in a first state of non-subjection, to allow small lateral displacements of the first component during alignment, and, in a second state where there is subjugation, to fix the alignment position found, pending the drilling. The fine adjustment set includes two basic parts
a #) a set for receiving the first component, and
b) a set of subjection for the receiving party
in relation to the size and therefore by
also in relation to the surface to be drilled.

L'ensemble de réceptioncomprend un logement cylindrique 27 qui se monte avec un jeu prédéterminé dans l'ouverture 25 de la partie centrale d'une même pièce avec le support 20 et deux brides support 28 d'une même pièce avec le logement 27 qui ont de préférence chacune la forme d'un segment d'arc de cercle dans une vue en plan. Le logement 27 est muni d'une bague usinée co-axiale 27a qui reçoit le manchon 9 du premier composant et la surface inférieure 38 du logement 27 contient trois pointes en caoutchouc 38 situées à égale distance les unes des autres sur un certain diamètre d'un cercle primaire qui sont destinées à venir en contact avec la surface à percer afin d'assurer que l'axe de perçage A - A sera perpendiculaire à la surface pré cédente. The receiving assembly comprises a cylindrical housing 27 which is mounted with a predetermined clearance in the opening 25 of the central part in one piece with the support 20 and two support flanges 28 in one piece with the housing 27 which have preferably each the shape of an arc segment in a plan view. The housing 27 is provided with a coaxial machined ring 27a which receives the sleeve 9 of the first component and the lower surface 38 of the housing 27 contains three rubber spikes 38 located at equal distance from each other over a certain diameter of a primary circle which are intended to come into contact with the surface to be drilled in order to ensure that the drilling axis A - A will be perpendicular to the previous surface.

L'ensemble d'assujeeassement comprend une plaque 30 supportée en pivotement à son extrémité arrière sur un axe de pivotement hémisphérique 33 et portant à son extrémité avant sur les brides 28 de l'ensemble de réception, et un moyen d'application de pression relié à la plaque 30 comportant un ensemble à levier d'assujettissement 37, à la suite de quoi la pression d'assujettissement peut être appliquée sélectivement de façon à maintenir l'ensemble de réception dans une position déterminée. The securing assembly comprises a plate 30 pivotally supported at its rear end on a hemispherical pivot axis 33 and bearing at its front end on the flanges 28 of the receiving assembly, and a pressure application means connected to the plate 30 comprising a securing lever assembly 37, as a result of which the securing pressure can be applied selectively so as to maintain the receiving assembly in a determined position.

Des bras s'étendant vers l'avant 30a de la plaque 30 comporte des trous 35 destinés à recevoir des ergots verticaux 34 des brides 28, La surface inférieure des bras 30a est chanfreinée en 30b de façon à former des zones de pression d'assujettissement localisées 30c en contact avec la surface supérieure des brides 28. Arms extending forward 30a of the plate 30 have holes 35 intended to receive vertical lugs 34 of the flanges 28, The lower surface of the arms 30a is chamfered at 30b so as to form areas of securing pressure located 30c in contact with the upper surface of the flanges 28.

Les ergots 34 permettent d'assurer que, pendant le déplacement de l'ensemble de réception au cours du processus d'alignement, la plaque 30 est maintenue dans la même position par rapport aux brides 28. Il est tenu compte du déplacement de la plaque 30 sur le support par l'axe de pivotement hémisphérique 33, lequel se trouve en correspondance avec un évidement s'étendant longitudinalement 42, ce qui permet un déplacement longitudinal de la plaque 30, ainsi qu'un déplacement angulaire autour de l'axe 33 dans le plan horizontal à l'intérieur de tolérancesprédéterminées. The lugs 34 ensure that, during the movement of the receiving assembly during the alignment process, the plate 30 is maintained in the same position relative to the flanges 28. Account is taken of the movement of the plate 30 on the support by the hemispherical pivot axis 33, which is in correspondence with a longitudinally extending recess 42, which allows a longitudinal displacement of the plate 30, as well as an angular displacement around the axis 33 in the horizontal plane within predetermined tolerances.

Pour tenir compte d'un tel déplacement et permettre encore l'application de la pression d'assujettissement lorsque cela est nécessaire, la plaque 30 comprend une fente s'étendant longitudinalement 40 destinée à recevoir la partie de montage de l'ensemble 37. Cet ensemble comprend un levier formant came 37a qui est fixé en pivotementà37b à un pilier vertical 31 en contact avec le support 30 et traversant la fente 40. Une bague de pression 36 pouvant coulisser le long du pilier 31 est placée entre la plaque 30 et une surface à came 37c du levier 37a. To take account of such a displacement and still allow the application of the securing pressure when necessary, the plate 30 comprises a longitudinally extending slot 40 intended to receive the mounting part of the assembly 37. This assembly includes a cam lever 37a which is pivotally attached to 37b to a vertical pillar 31 in contact with the support 30 and passing through the slot 40. A pressure ring 36 which can slide along the pillar 31 is placed between the plate 30 and a surface cam 37c of lever 37a.

On procédera maintenant à la description du fonctionnement du gabarit en conjonction avec le dispositif de positionnement de l'appareil. We will now proceed to the description of the operation of the template in conjunction with the device positioning device.

Tout d'abord, le second composant 2 est fixé sur un côté de la pièce 3 à l'emplacement désiré du trou devant être percé. Le gabarit est alors placé sur l'autre côté de la pièce de façon que l'axe de la bague 27a coïncide approximativement avec celui du second composant A' - A'. Les leviers 22 des dispositifs d'ancrage 21 sont alors mis en rotation de façon à fixer le gabarit à la surface. Le manchon 9 du premier composant 1 est alors inséré dans la bague 27a avec laquelle il forme un emmanchement coulissant, les plats 10a du manchon correspondant à la surface linéaire dirigée vers l'intérieur 28a des plaques 28 de sorte que le premier composant ne peut pas tourner par rapport à la partie de réception de l'ensemble de réglage fin. Ensuite, avec le levier 37a dans la position de non assujettissement, l'appareil est actionné.L'opérateur peut alors déplacer le premier composant sur la surface à percer à l'intérieur des limites définies par la venue en butée de la surface radialement extérieure du logement 27 avec la surface intérieure de l'ouverture 25. Lorsque le second composant 2 et le premier composant 1 se trouvent alignés à la suite de la procédure décrite précédemment, le levier 37 est tourné jusqu'à la position d'assujettissement. Le logement 27 est alors fixé dans la position alignée sur la surface à percer. First, the second component 2 is fixed to one side of the part 3 at the desired location of the hole to be drilled. The template is then placed on the other side of the part so that the axis of the ring 27a approximately coincides with that of the second component A '- A'. The levers 22 of the anchoring devices 21 are then rotated so as to fix the template to the surface. The sleeve 9 of the first component 1 is then inserted into the ring 27a with which it forms a sliding fitting, the dishes 10a of the sleeve corresponding to the linear surface facing inwards 28a of the plates 28 so that the first component cannot rotate relative to the receiving portion of the fine adjustment assembly. Then, with the lever 37a in the non-securing position, the device is actuated. The operator can then move the first component on the surface to be drilled within the limits defined by the abutment of the radially outer surface of the housing 27 with the inner surface of the opening 25. When the second component 2 and the first component 1 are aligned following the procedure described above, the lever 37 is rotated to the securing position. The housing 27 is then fixed in the aligned position on the surface to be drilled.

L'appareil peut alors être désactionné et enlevé du gabarit et un porte.foret' inséré à sa place une fois que le second composant 2 a été enlevé de l'autre côte. Le foret comporte commodément un manchon de positionnement cylindrique identique extérieurement au manchon 9 du premier composant, à l'exception toutefois du fait que le manchon du forêt comporte un dispositif de verrouillage conique, un flasque conique se positionnant dans des fentes 41 des plaques 28 et la rotation du manchon bloquant le foret en place de façon à donner un assujettissement plus rigide nécessaire à l'opération de perçage. The device can then be deactivated and removed from the template and a drill holder inserted in its place once the second component 2 has been removed from the other side. The drill conveniently comprises a cylindrical positioning sleeve identical externally to the sleeve 9 of the first component, with the exception however of the fact that the forest sleeve comprises a conical locking device, a conical flange being positioned in slots 41 of the plates 28 and the rotation of the sleeve blocking the drill in place so as to give a more rigid subjection necessary for the drilling operation.

Les jeux autorisés entre les pièces de l'ensemble de réglage fin permettent la fixation du logement 27 perpendicu lairementàla surface à percer lorsque la surface inférieure 24 du support 20 n'est pas nécessairement parallèle à cette surface. Les pointes en caoutchouc 38 assurent un placement correct du logement 27 sur la surface. Ces pointes peuvent êtrel en optionlremplacees par un joint torique évidé concentriquement et placé dans la surface d'appui 39. The clearances allowed between the parts of the fine adjustment assembly allow the housing 27 to be fixed perpendicular to the surface to be drilled when the lower surface 24 of the support 20 is not necessarily parallel to this surface. The rubber spikes 38 ensure correct placement of the housing 27 on the surface. These points can optionally be replaced by an O-ring concentrically hollowed out and placed in the bearing surface 39.

Le gabarit décrit précédemment est portable et peut être fixé à des surfaces verticales, horizontales,et inclinées suivant un angle positif ou négatif. The template described above is portable and can be attached to vertical, horizontal, and tilted surfaces at a positive or negative angle.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, it is on the contrary liable to variants and modifications which will appear to those skilled in the art.

Claims

1. Alignment detection apparatus comprising a first component (1) with an axis (AA), a second component (2) with an axis (A'-A '), any misalignment of the two axes when the components are spaced from each other in the axial direction to be displayed, characterized in that it incorporates means (4, 7 or 101, 107) carried by the first component so as to produce a rotating magnetic field which proceeds scanning the periphery of the axis of the first component and extending towards the second component, means (11, 113) carried by the second component responding to the rotating field to produce a signal linked to the importance of the defect alignment of the two axes / and means (13, 14 or 114 to 120, 121) accepting and indicating the signal thus produced so that any misalignment of the two axes can be at least reduced.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the indication means comprises a signal resolution means and a display means such that any misalignment of the axes is displayed in the form of a ring whose dimensions decrease when the misalignment disappears.

3. Apparatus according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first component comprises a permanent rotating magnet.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the magnet has its polar zones arranged symmetrically so as to rotate around the axis of the first component.

5. Apparatus according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first component comprises a multi-pole electromagnetic core means with polyphase windings in order to produce a rotating field while the core means itself remains static .

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the core means comprises a hollow cylindrical member whose wall has recesses extending from one of its ends, the wall portions located between the recesses being provided with 'respective windings and forming the poles of the core means.

7. Apparatus according to one of claims 5 or 6, characterized in that it comprises an AC power supply means connected to the core means so as to provide a two-phase winding power signal whose components are phase shifted by 900, the core means responding to this power signal to produce the rotating field, and the indicating means comprising signal resolution and filtering means which is connected to the second component so as to receive the signal output therefrom and by means of AC supply so as to receive the components of the winding supply signal and which can operate to form two levels of DC signal representing the amplitudes of the respective resolved components of the signal output in phase with the respective components of the winding supply signal.

8. Apparatus according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second component comprises a winding having a relatively small diameter.

9. Apparatus according to one of claims 1 to 8, characterized in that it further comprises an adjustable positioning means for one of the components, this means comprising a receiving means so as to alternately receive the component of said components or the tool tool means, a body means for supporting the positioning means, an adjustable means for temporarily but rigidly fixing the body means to a workpiece, a guide means allowing limited relative movement between the means of receiving and the body means, and means for anchoring the receiving means to the body in the desired position so that the component of said components can be replaced by the machining tool means without changing the desired position.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the receiving means has a generally cylindrical shape with a longitudinal bore intended to accept one of said components or the tool tool means, and the guide means has the in the form of a ring in the body element in which the receiving means projects.

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the anchoring means comprises a securing means having a bifurcated securing element, and the receiving means carries shoulders remote one from the other on each side of the longitudinal bore on which the bifurcated parts are located so as to secure it.

12. Apparatus according to one of claims 9 to 11, characterized in that the means for fixing the body means to a workpiece comprises suction devices.