EP4034866A1 - Dispositif et procede de controle de pieces - Google Patents

Dispositif et procede de controle de pieces

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Publication number
EP4034866A1
EP4034866A1 EP20775271.8A EP20775271A EP4034866A1 EP 4034866 A1 EP4034866 A1 EP 4034866A1 EP 20775271 A EP20775271 A EP 20775271A EP 4034866 A1 EP4034866 A1 EP 4034866A1
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EP
European Patent Office
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parts
image
images
quality control
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
EP20775271.8A
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German (de)
English (en)
Inventor
Pierre NAGORNY
Eric Pairel
Maurice PILLET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite Savoie Mont Blanc
Original Assignee
Universite Savoie Mont Blanc
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Filing date
Publication date
Application filed by Universite Savoie Mont Blanc filed Critical Universite Savoie Mont Blanc
Publication of EP4034866A1 publication Critical patent/EP4034866A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003—Measured parameter
    • B29C2945/76167—Presence, absence of objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76451—Measurement means
    • B29C2945/76461—Optical, e.g. laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0077—Imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring
    • G—PHYSICS
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8848—Polarisation of light

Definitions

  • the present description relates generally to the manufacturing industry and, more particularly, to quality control devices and methods.
  • One embodiment overcomes all or part of the drawbacks of known quality control devices and methods.
  • One embodiment provides a device for checking parts during manufacture, comprising at least one image sensor configured to produce, for each part: at least one first image by thermography; and at least one second image by polarimetry.
  • the device comprises exactly two image sensors, a first sensor images being configured to produce the image by thermography and a second image sensor being configured to produce the image by polarimetry.
  • the device comprises a single image sensor.
  • a score is assigned to each piece, as a function of the first and second images.
  • a calculation of the score is, during the manufacture of the parts, adapted by a learning process.
  • a presence detector is configured to detect the presence of a part.
  • the parts comprise one or more thermoplastic materials.
  • the parts are manufactured by injection into a mold.
  • the device comprises a lighting device configured to illuminate the room.
  • One embodiment provides for a method for checking parts during manufacture, implementing at least one device as described.
  • One embodiment provides a system comprising: a parts manufacturing line; and a device as described.
  • the device is located at the outlet of a plastic injection machine.
  • FIG. 1 is a diagram of an example of a production process of the type to which the described embodiments and implementations apply;
  • Figure 2 schematically shows an embodiment of a production line
  • FIG. 3 schematically represents an embodiment of a quality control device
  • FIG. 4 represents, by views A, B, C and D, examples of images obtained from the device of FIG.
  • FIG. 5 represents a diagram of an embodiment of the device of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating one embodiment of a method for checking parts.
  • FIG. 1 is a diagram of an example of a production process of the type to which the described embodiments and implementations apply.
  • the raw material (RAW MATERIAL) during an injection molding phase (block 10, INJECTION MOLDING), or plastic injection.
  • the raw material is here typically in the form of granules consisting of thermoformable plastic material, or thermoplastic material.
  • the granules are first conveyed to a plasticization sleeve by means of a mechanism comprising at least one endless screw driven by a hydraulic motor.
  • the plasticization sleeve makes it possible to heat the granules above a temperature, denoted Tf, from which the thermoplastic material is in a fluid, malleable state.
  • the previously heated thermoplastic material is then injected under pressure inside a mold.
  • the mold comprises one or more cavities each having an imprint corresponding to a shape of the part that is to be produced.
  • the temperature inside the mold is generally low enough to cause solidification of the plastic material by cooling.
  • a heating system for example, by induction
  • the temperature Tm is then adjusted in order to avoid, or to delay, solidification of the thermoplastic material during the injection.
  • Phase 10 then continues with a maintenance step, during which a constant pressure is applied. This makes it possible to continue to supply the mold cavity (s) with thermoplastic material. This limits the shrinkage of the thermoplastic material during subsequent steps.
  • the mold In the case where the mold is maintained at the temperature Tm during injection, the mold is then cooled below the temperature Tm to cause solidification of the thermoplastic material.
  • Phase 10 ends with the opening of the mold and the ejection of the part or parts therein.
  • the plastic parts obtained at the end of phase 10 are then stored (block 11, STORAGE).
  • the parts are for example temporarily stored in crates while waiting to undergo other operations.
  • a quality control (block 14, EXISTING QUALITY MEASUREMENT) is generally carried out between phases 12 and 13.
  • the quality control 14 therefore relates to the parts obtained at the end of the finishing phase 12 , in other words on painted parts.
  • the quality control 14 is usually carried out by sampling, in other words the quality control 14 often concerns only a small part, typically less than 10%, of the parts coming from phase 12.
  • a first quality control is carried out (block 15, PROPOSED QUALITY MEASUREMENT) preceding the quality control 14, that is to say that the quality control 15 is carried out upstream of the quality control 14
  • the quality control 15 is preferably carried out at the end of the injection molding phase 10, that is to say before the phases 11, 12 and 13.
  • the quality control 15 is preferably carried out in addition to quality control 14.
  • An advantage of quality control 15 lies in the fact that it makes it possible to detect any non-conforming parts before carrying out the storage phase 11 and the finishing or painting phase 12. It is thus possible to rule out or eliminate non-conforming parts from the end of phase 10.
  • carrying out phase 12 is much more expensive, often at least ten times more expensive, than carrying out phase 10.
  • Quality control 15 therefore makes it possible to reduce the risk that costly manufacturing phases are unnecessarily carried out on non-conforming parts resulting from a previous phase, but which have not yet been identified as such, these non-conforming parts generally not being able to be marketed subsequently. It may represent a significant financial gain, in particular for the industrialist in charge of manufacturing the parts.
  • Another advantage of quality control therefore lies in the fact that it makes it possible to detect the major part of the nonconformities liable to affect the parts.
  • the quality control 15 can for example relate to the geometric and dimensional characteristics of the parts , the quality control 14 then only concerns the painting of the parts.
  • FIG. 2 schematically shows an embodiment of a production line or line 2.
  • a plastic injection machine 20 (INJECTION MOLDING MACHINE), or injection molding machine, is supplied with raw material (RAW MATERIAL).
  • RAW MATERIAL raw material
  • parts 21 based on one or more thermoplastic materials, depending on the raw material used.
  • the parts 21 are symbolized by pentagons, it being understood that, in practice, the parts 21 can be of any shape.
  • the parts 21 are conveyed by a conveyor 22 (CONVEYOR), for example a belt conveyor, to a painting booth 23 (PAINTING CABIN).
  • the parts 21, coming from the plastic injection machine 20, are painted inside the paint booth 23.
  • painted parts 21 ' are conveyed, by another conveyor 22'. (alternatively, by the same conveyor), up to a storage location 24 (STORAGE).
  • the production line 2 comprises a device 25 adapted to implement the quality control 15 as explained in relation to Figure 1.
  • This device 25 is placed at the outlet of the plastic injection machine 20, that is to say before any other manufacturing step, in particular before the painting booth 23.
  • the device 25 is placed directly above the parts 21 transported by the conveyor 22.
  • the device 25 is more precisely located. at a distance, denoted D, from the parts 21 which pass vertically from the device 25.
  • the distance D is adjusted as a function of dimensional, geometric, etc. characteristics. parts to be checked.
  • the distance D is preferably between about 20 cm and about 2 m.
  • the shaping of a part 21 using the injection machine 20 takes about 10 seconds to about 30 seconds.
  • the conveyor 22 is stopped for a period of time less than the time for shaping a part 21, for example for less than 5 seconds, each time a part 21 is located substantially at the end. plumb of the quality control device. This allows the device 25 to carry out online, that is to say during manufacture, a quality control on all the parts 21 of line 2 without, however, penalizing the production rate of line 2.
  • Such sensors called invasive, would however have been subjected to environmental conditions, in particular temperature and pressure, very restrictive. In particular, this would have severely limited the lifespan of the sensors.
  • the sensors would also have been very inaccessible, which would have made their maintenance more complex.
  • An advantage of the device 25 lies in the fact that the device 25 is non-invasive. This allows in particular the device 25 to be independent of the plastic injection machine 20 and to be exposed to mild environmental conditions. This greatly facilitates the integration of the device 25 on an existing production line.
  • the device 25 can also be installed so as to facilitate its accessibility, which simplifies maintenance.
  • FIG. 3 schematically represents an embodiment of a device 25 for quality control.
  • the device 25 comprises in particular: a first image sensor 250; a second image sensor 251; a part presence detector 252, or part presence sensor, located near the image sensors 250, 251; and a lighting device 254, arranged at the periphery of the image sensors 250, 251 and of the presence detector
  • the lighting device 254 configured to light the room, is for example made up of a succession of light-emitting diodes 256 forming a ring on the periphery of the sensors 250, 251 and of the detector 252.
  • the device 25 further comprises a control circuit 258.
  • the control circuit 258 is for example connected to the image sensors 250 and 251.
  • the control circuit 258 is for example suitable for controlling the acquisition of images by each image sensor 250, 251. More particularly, the control circuit 258 is for example suitable for simultaneously controlling the acquisition, for each part to be inspected, of a first image by the first sensor images 250 and a second image by the second image sensor 251.
  • the image sensors 250 and 251 are configured to produce different types of images of visible images that can be obtained by means of a “conventional” image sensor.
  • the image sensor 250 is, in particular, configured to produce images by polarimetry, or images in polarized light, while the second image sensor 251 is configured to produce images by thermography, or thermal images.
  • the device 25 comprises a single image sensor combining the functions of the first sensor 250 and of the second sensor 251.
  • Each sensor 250, 251 is preferably associated with a shooting orifice.
  • the two sensors 250 and 251 share the same shooting orifice, one or more mirrors then making it possible to return the image to each of the two sensors 250, 251.
  • the first sensor 250 preferably has an optical system. different from that of the second sensor 251, these two sensors operating in different wavelength ranges.
  • the polarized images are obtained by reflection, on the part, of an incident light emitted by the ring lighting 254.
  • the polarized images provide information relating to a surface condition of the part to be inspected.
  • the incident light is preferably unpolarized.
  • the incident light emitted by the lighting 254 is polarized, for example depending on the material of which the part to be checked is made.
  • a filter (not shown) of linear or circular polarization is positioned in front of the lighting 254 in an orientation suited to the material to be imaged.
  • the lighting 254 is preferably on when a room is detected by the presence detector 252.
  • the lighting 254 is preferably off when the detector 252 does not detect a room. This allows in particular an energy saving and / or an increase in the lifespan of the lighting components 254.
  • Thermal images are obtained by capturing an infrared image of the part to be checked when this part is still hot, for example at the outlet of the machine injection molding 20 (figure 2).
  • the thermal images provide information on the geometry of the part to be checked.
  • the lighting 254 is preferably made up of a plurality of light emitting diodes 256 intended to illuminate a room or an object, for example, one of the parts 21 (FIG. 2), on which it is desired to perform a Quality Control .
  • the device 25 is, according to this embodiment, of substantially spherical shape.
  • the device 25 then has an outside diameter of about 20 cm.
  • An advantage of the device 25 lies in the fact that it makes it possible to couple an analysis of images in polarized light and an analysis of thermal images. This makes it possible in particular to obtain a level of detection equivalent to that which would be provided by a thermographic or polarimetric sensor alone (for example, the first sensor 250 alone or the second sensor 251 alone) with a resolution greater than that of the sensor 250 and / or of sensor 251.
  • the device 25 explained in relation to FIG. 3 lies in the fact that the device 25 has compact dimensions, which in particular allow it to be easily installed on a production line, for example line 2 (FIG. 2).
  • the device 25 also embeds a processing system, for example a computer (not visible in FIG. 3), intended to process the polarized images and the thermal images respectively acquired by the image sensors 250 and 251.
  • the computer of the device 25 is preferably a fanless computer, in other words a computer without a fan.
  • FIG. 4 schematically represents, through views A, B, C and D, examples of images obtained from the device 25 of FIG. 3.
  • View A represents, more precisely, a thermal image of a part 4, for example a container of substantially square shape and having rounded corners.
  • This thermal image is captured by the device 25 at the outlet of the plastic injection machine 20 (FIG. 2).
  • the device 25 is placed near the plastic injection machine 20, so that the part 4 is still hot during the acquisition of the thermal image.
  • the thermal image makes it possible to highlight temperature differences between areas of the room 4.
  • dark regions 401 located approximately in the corners of the room 4 correspond to areas of room 4 where the temperature is lower than in a lighter region 403 located approximately in the center of room 4.
  • the thermal image can be, as illustrated in view A, a grayscale image in which a contrast between different regions is interpreted as a temperature difference between these regions.
  • the thermal image can alternatively be a color image, in which a color code is associated with a temperature range in which the different regions of the part 4 are likely to be located.
  • the inventors have observed that the thermal images, such as that illustrated in view A, make it possible to predict the final geometry of the part after cooling. In the case of parts having a significant thickness, for example of the order of several centimeters, the cooling can last up to one day.
  • One advantage of the device 25 is that it makes it possible to detect any defective parts. as soon as they leave the plastic injection machine, without having to wait for their complete cooling. These parts can thus be removed from the production line as soon as possible.
  • Views B, C and D respectively represent images by polarimetry of part 4 obtained for different polarization angles, for example 0 °, 45 ° and 90 °. These images present iridescence symbolized, in views B, C and D, by concentric rings 421.
  • the shape of the rings 421, which changes according to the angle of polarization, provides indications relating to the surface condition of the part 4 .
  • FIG. 5 represents a diagram of an embodiment of the device of FIG. 3.
  • hardware interfaces or control terminals for example desktop computers and / or mobile phones (block 504, Desktop and Mobile ) are made available to at least one operator (block 500, Users).
  • the hardware control interfaces 502 allow the operator 500 to connect to a computing platform in the cloud (506, Cloud).
  • the connection is, in the example of FIG. 5, subjected to an authentication process (block 508, Auth).
  • the platform 506 hosts a software infrastructure (block 510, Infrastructure System) comprising in particular an application (block 512, Application) dedicated to the processing of the images acquired by the device 25.
  • a software infrastructure (block 510, Infrastructure System) comprising in particular an application (block 512, Application) dedicated to the processing of the images acquired by the device 25.
  • the The application 512 processes data coming from a buffer memory (block 514, Serving Cache), supplied by a data server (block 516, File server), and data coming from a database (block 518, Database) .
  • the database 518 and the data server 516 are part of a data storage entity (block 520, Data Storage).
  • the data stored in the entity 520 come from a measurement bench (block 522, Measurement Bench) comprising the device 25.
  • the measurement bench 522 can also include other measurement systems shown in FIG. 5 , by a single block 524 (Measure).
  • the interface 502 communicates in real time with the infrastructure 510, comprising the database 518.
  • the measuring bench 522 updates the database 518 by recording there the images by polarimetry and thermography captured by the device 25.
  • the data contained in the database 518 are, for each part 21, evaluated against a quality model (block 526, Deep Learning Quality Model).
  • the quality model 526 makes it possible to assign a score to each part 21, as a function of one or more images by polarimetry and one or more images by thermography of the part 21 considered.
  • the calculation of this score is, during the manufacture of the parts 21, adapted (modified) by a learning process.
  • the learning process is preferably a machine learning process, for example a deep learning process implemented by a neural network.
  • the operator 500 begins by establishing the quality model 526 from a batch comprising, for example, a hundred pieces 21. According to a preferred embodiment, it is ensured that the batch is composed about 50% of parts 21 that can be considered as conforming to a specification and about 50% of parts 21 not conforming to these specifications. Via the application 512, the operator 500 then indicates, for each part 21 of the batch, whether the part 21 considered is compliant or non-compliant. In addition, the operator 500 assigns a score to each part 21 and enters this score in the application 512. The initial quality model 526 is thus established.
  • new parts 21 are analyzed by the application 512.
  • a score is then assigned to these new parts 21 from the initial quality model 526.
  • the operator 500 can improve the quality model 526 as parts 21 are produced.
  • the operator 500 can also complete the quality model 526 by validating a score proposed by the application 512 or by modifying the score proposed by the application 512, for example in the event of an evaluation error compared to the quality model 526.
  • the attribution of the score preferably takes less than 10 seconds. This thus allows the operator 500 to follow, almost in real time, the quality of the parts 21 produced.
  • a feedback loop makes it possible to modify the operating parameters of the plastic injection machine 20 (FIG. 2) as a function of the scores assigned by the application 512. This makes it possible to correct the problem. sooner possible drifts of the plastic injection machine 20.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating one mode of implementation of a method for checking parts. In the example shown, the method is applied to the inspection of one of the parts 21 of the production line 2 previously described in relation to FIG. 2.
  • step 601 the conveyor 22 (FIG. 2) is for example started so as to bring the part 21 to be checked under the device 25.
  • step 603 SWITCH LIGHT ON WHEN PART ALIGNED WITH DEVICE
  • the lighting device 254 is turned on in order to illuminate the room 21 to be controlled.
  • step 605 CAPTURE POLARIMETRIC IMAGE OF THE PART USING FIRST IMAGE SENSOR
  • the first image sensor 250 produces an image by polarimetry of the part 21 to be checked.
  • step 607 CAPTURE THERMOGRAPHIC IMAGE OF THE PART USING SECOND IMAGE SENSOR
  • steps 605 and 607 are simultaneous.
  • the control circuit 258 transmits for example a shooting command to each image sensor 250, 251.
  • the shooting commands are for example transmitted simultaneously by the control circuit. command 258.
  • the shooting commands may reach the image sensors 250 and 251 with a slight time lag relative to each other.
  • one of the commands can be received by one of the sensors 250, 251 before the other command is received by the other sensor 251, 250.
  • Such a time shift is for example linked to a difference in electrical capacity between transmission lines of the shooting commands.
  • the shooting command can be executed by the image sensor 250 after a slightly different processing time from that of the image sensor 251.
  • the sensors 250 and 251 can nevertheless produce the images by polarimetry and by thermography with a slight time shift with respect to one another.
  • steps 605 and 607 it may be desirable to immobilize the part 21 to be checked when simultaneous capture of images by polarimetry and thermography.
  • the conveyor 22 is for example stopped when the part 21 to be inspected is substantially aligned with respect to the optical axes of the image sensors 250 and 251 of the device 25.
  • the images by polarimetry and by thermography are produced. while the part 21 to be checked is moved by the conveyor 22. In this case, the movement of the part 21 to be checked can be slowed down when the images are captured in order to facilitate the shooting.
  • the step 603 of switching on the lighting device 254 and the steps 605 and 607 for producing the images by polarimetry and by thermography are for example separated by a period making it possible to stabilize the lighting. For example, it is possible to wait for the lighting device 254 to reach a sufficiently stable light intensity so as not to disturb the image captures. For example, the stabilization time of the lighting is of the order of a few tenths of a second to a few seconds.
  • step 609 SWITCH LIGHT OFF
  • the lighting device 254 is turned off.
  • An advantage associated with turning off the lighting device 254 after each inspection of a part 21 is that this makes it possible to extend the life of the device 25, for example in the case illustrated in FIG. 3 where the device d
  • the lighting 254 is based on light emitting diodes 256. This further enables energy savings to be made.

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Abstract

La présente description concerne un dispositif (25) de contrôle de pièces en cours de fabrication (les pièces sont fabriquées par injection dans un moule), comportant au moins un capteur d'images (250, 251) configuré pour réaliser, pour chaque pièce: • au moins une première image par thermographie; et • au moins une deuxième image par polarimétrie.

Description

DESCRIPTION
Dispositif et procédé de contrôle de pièces
La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR19/10706 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.
Domaine technique
[0001] La présente description concerne de façon générale l'industrie manufacturière et, plus particulièrement, les dispositifs et les procédés de contrôle qualité.
Technique antérieure
[0002] Dans le monde de l'industrie, des contrôles qualité sont fréquemment effectués en sortie des lignes de production de pièces. Ces contrôles qualité ont typiquement pour objectif de s'assurer que les pièces produites sont conformes à des exigences géométriques, dimensionnelles, etc. spécifiées par un cahier des charges. Dans le cas contraire, les pièces non conformes sont généralement mises au rebut.
Résumé de l'invention
[0003] Il existe un besoin d'améliorer les dispositifs et les procédés de contrôle qualité existants.
[0004] Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs et procédés de contrôle qualité connus .
[0005] Un mode de réalisation prévoit un dispositif de contrôle de pièces en cours de fabrication, comportant au moins un capteur d'images configuré pour réaliser, pour chaque pièce : au moins une première image par thermographie ; et au moins une deuxième image par polarimétrie.
[0006] Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte exactement deux capteurs d'images, un premier capteur d'images étant configuré pour réaliser l'image par thermographie et un deuxième capteur d'images étant configuré pour réaliser l'image par polarimétrie.
[0007] Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un seul capteur d'images.
[0008] Selon un mode de réalisation, un score est attribué, à chaque pièce, en fonction des première et deuxième images.
[0009] Selon un mode de réalisation, un calcul du score est, en cours de fabrication des pièces, adapté par un processus d'apprentissage .
[0010] Selon un mode de réalisation, un détecteur de présence est configuré pour détecter la présence d'une pièce.
[0011] Selon un mode de réalisation, les pièces comprennent une ou plusieurs matières thermoplastiques.
[0012] Selon un mode de réalisation, les pièces sont fabriquées par injection dans un moule.
[0013] Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un dispositif d'éclairage configuré pour éclairer la pièce.
[0014] Un mode de réalisation prévoit un procédé de contrôle de pièces en cours de fabrication, mettant en œuvre au moins un dispositif tel que décrit.
[0015] Un mode de réalisation prévoit un système comportant : une ligne de fabrication de pièces ; et un dispositif tel que décrit.
[0016] Selon un mode de réalisation, le dispositif est situé en sortie d'une machine d'injection plastique.
Brève description des dessins
[0017] Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation et modes de mise en œuvre particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
[0018] La figure 1 est un diagramme d'un exemple de processus de production du type auquel s'appliquent des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits ;
[0019] La figure 2 représente, de façon schématique, un mode de réalisation d'une ligne de production ;
[0020] La figure 3 représente, de façon schématique, un mode de réalisation d'un dispositif de contrôle qualité ;
[0021] La figure 4 représente, par des vues A, B, C et D, des exemples d'images obtenues à partir du dispositif de la figure
3 ;
[0022] La figure 5 représente un diagramme d'un mode de mise en œuvre du dispositif de la figure 3 ; et
[0023] La figure 6 est un diagramme illustrant un mode de mise en œuvre d'un procédé de contrôle de pièces.
Description des modes de réalisation
[0024] De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation et modes de mise en œuvre peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques .
[0025] Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits ont été représentés et sont détaillés
[0026] Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés ou couplés entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés ou couplés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.
[0027] Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence, sauf précision contraire, à l'orientation des figures.
[0028] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.
[0029] La figure 1 est un diagramme d'un exemple de processus de production du type auquel s'appliquent des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits.
[0030] Dans l'exemple de la figure 1, on commence par mettre en forme de la matière première (RAW MATERIAL) lors d'une phase de moulage par injection (bloc 10, INJECTION MOLDING), ou injection plastique. La matière première se présente ici typiquement sous la forme de granulés constitués de matière plastique thermoformable, ou matière thermoplastique.
[0031] En général, au cours de la phase 10, les granulés sont d'abord acheminés jusqu'à un fourreau de plastification grâce à un mécanisme comportant au moins une vis sans fin entraînée par un moteur hydraulique. Le fourreau de plastification permet de chauffer les granulés au-dessus d'une température, notée Tf, à partir de laquelle la matière thermoplastique se trouve dans un état fluide, malléable.
[0032] La matière thermoplastique préalablement chauffée est ensuite injectée sous pression à l'intérieur d'un moule. Selon les cas, le moule comporte une ou plusieurs cavités présentant chacune une empreinte correspondant à une forme de pièce que l'on souhaite réaliser. Lors de l'injection, la température à l'intérieur du moule est généralement suffisamment faible pour provoquer une solidification de la matière plastique par refroidissement. Dans le cas de pièces possédant des géométries complexes, un système de chauffage (par exemple, par induction) du moule permet de maintenir le moule à une température Tm. La température Tm est alors ajustée afin d'éviter, ou de retarder, la solidification de la matière thermoplastique pendant l'injection.
[0033] La phase 10 se poursuit alors par une étape de maintien, durant laquelle une pression constante est appliquée. Cela permet de continuer à alimenter, en matière thermoplastique, la ou les empreintes du moule. On limite ainsi le retrait de la matière thermoplastique au cours d'étapes ultérieures.
[0034] Dans le cas où le moule est maintenu à la température Tm pendant l'injection, le moule est ensuite refroidi en dessous de la température Tm pour provoquer une solidification de la matière thermoplastique.
[0035] La phase 10 s'achève par l'ouverture du moule et l'éjection de la ou des pièces qui s'y trouvent.
[0036] Les pièces en matière plastique obtenues à l'issue de la phase 10 sont ensuite entreposées (bloc 11, STORAGE). Lors de la phase 11 d'entreposage, les pièces sont par exemple rangées temporairement dans des caisses en attendant de subir d'autres opérations.
[0037] Dans l'exemple de la figure 1, les pièces entreposées au cours de la phase 11 sont ensuite peintes au cours d'une phase de finition (bloc 12, FINISHING (PAINTING)).
[0038] Enfin, les pièces peintes lors de la phase 12 sont ensuite entreposées puis expédiées (bloc 13, STORAGE SHIPPING) et constituent ainsi les pièces finales (FINAL PARTS) destinées à être mises sur le marché.
[0039] Comme illustré en figure 1, un contrôle qualité (bloc 14, EXISTING QUALITY MEASUREMENT) est généralement effectué entre les phases 12 et 13. Le contrôle qualité 14 porte donc sur les pièces obtenues à l'issue de la phase de finition 12, autrement dit sur les pièces peintes. Le contrôle qualité 14 est usuellement réalisé par échantillonnage, autrement dit le contrôle qualité 14 ne concerne souvent qu'une faible partie, typiquement moins de 10 %, des pièces provenant de la phase 12.
[0040] Selon les modes de réalisation décrits, on effectue un premier contrôle qualité (bloc 15, PROPOSED QUALITY MEASUREMENT) précédant le contrôle qualité 14, c'est-à-dire que le contrôle qualité 15 est réalisé en amont du contrôle qualité 14. Comme illustré en figure 1, le contrôle qualité 15 est, de préférence, mis en œuvre dès la fin de la phase 10 de moulage par injection, c'est-à-dire avant les phases 11, 12 et 13. Le contrôle qualité 15 est, de préférence, effectué en complément du contrôle qualité 14.
[0041] Un avantage du contrôle qualité 15 réside dans le fait qu'il permet de détecter d'éventuelles pièces non conformes avant d'effectuer la phase d'entreposage 11 et la phase de finition ou peinture 12. On peut ainsi écarter ou éliminer les pièces non conformes dès la fin de la phase 10. En général, la réalisation de la phase 12 est beaucoup plus onéreuse, souvent au moins dix fois plus onéreuse, que la réalisation de la phase 10. Le contrôle qualité 15 permet par conséquent de réduire le risque que des phases de fabrication coûteuses soient inutilement réalisées sur des pièces non conformes issues d'une phase précédente, mais qui n'ont pas encore été identifiées comme telles, ces pièces non conformes ne pouvant généralement pas être commercialisées par la suite. Cela peut représenter un gain financier important, en particulier pour l'industriel en charge de la fabrication des pièces.
[0042] Par ailleurs, on constate souvent que la plupart des non-conformités apparaissent lors de la phase de mise en forme, c'est-à-dire au cours de la phase 10 dans cet exemple. Un autre avantage du contrôle qualité 15 réside donc dans le fait qu'il permet de détecter la majeure partie des non- conformités susceptibles d'affecter les pièces.
[0043] Encore un autre avantage du contrôle qualité 15 réside dans le fait qu'il est mis en œuvre sur la totalité des pièces produites. On réduit ainsi le risque que des pièces non conformes échappent au contrôle qualité et soient mises sur le marché. Dans le cas où les pièces non conformes sont défectueuses, par exemple lorsqu'elles sont susceptibles de provoquer un dysfonctionnement de dispositifs dont elles font partie, l'ajout du contrôle qualité 15 représente une sécurité supplémentaire pour des utilisateurs finaux des dispositifs.
[0044] On pourrait penser que l'ajout du contrôle qualité 15 complexifierait le processus de production des pièces. Ce n'est toutefois pas le cas, car le fait d'effectuer le contrôle qualité 15 en amont du contrôle qualité 14 permet avantageusement de simplifier le contrôle qualité 14. Le contrôle qualité 15 peut par exemple porter sur des caractéristiques géométriques et dimensionnelles des pièces, le contrôle qualité 14 ne concernant alors plus que la peinture des pièces.
[0045] La figure 2 représente, de façon schématique, un mode de réalisation d'une ligne ou chaîne de production 2.
[0046] Selon ce mode de réalisation, on alimente une machine d'injection plastique 20 (INJECTION MOLDING MACHINE), ou machine de moulage par injection, en matière première (RAW MATERIAL) . On obtient, en sortie de la machine d'injection plastique 20, des pièces 21 à base d'une ou plusieurs matières thermoplastiques, en fonction de la matière première utilisée. En figure 2, les pièces 21 sont symbolisées par des pentagones, étant entendu que, en pratique, les pièces 21 peuvent être de forme quelconque.
[0047] Les pièces 21 sont acheminées, par un convoyeur 22 (CONVEYOR), par exemple un convoyeur à bande, jusqu'à une cabine de peinture 23 (PAINTING CABIN). Les pièces 21, issues de la machine d'injection plastique 20, sont peintes à l'intérieur de la cabine de peinture 23. En sortie de la cabine de peinture 23, des pièces peintes 21' sont acheminées, par un autre convoyeur 22' (en variante, par le même convoyeur), jusqu'à un lieu d'entreposage 24 (STORAGE).
[0048] En figure 2, la ligne de production 2 comporte un dispositif 25 adapté à mettre en œuvre le contrôle qualité 15 tel qu'exposé en relation avec la figure 1. Ce dispositif 25 est placé en sortie de la machine d'injection plastique 20, c'est-à-dire avant toute autre étape de fabrication, en particulier avant la cabine de peinture 23. Le dispositif 25 est placé à l'aplomb des pièces 21 transportées par le convoyeur 22. Le dispositif 25 est plus précisément situé à une distance, notée D, des pièces 21 qui transitent à la verticale du dispositif 25. La distance D est ajustée en fonction de caractéristiques dimensionnelles, géométriques, etc. des pièces à contrôler. La distance D est, de préférence, comprise entre environ 20 cm et environ 2 m.
[0049] La mise en forme d'une pièce 21 à l'aide de la machine d'injection 20 prend d'environ 10 secondes à environ 30 secondes. Selon un mode de réalisation préféré, le convoyeur 22 est arrêté pendant une durée inférieure à la durée de mise en forme d'une pièce 21, par exemple pendant moins de 5 secondes, à chaque fois qu'une pièce 21 se trouve sensiblement à l'aplomb du dispositif 25 de contrôle qualité. Cela permet au dispositif 25 d'effectuer en ligne, c'est-à- dire en cours de fabrication, un contrôle qualité sur toutes les pièces 21 de la ligne 2 sans pour autant pénaliser la cadence de production de la ligne 2.
[0050] On aurait pu penser intégrer un ou plusieurs capteurs directement dans un moule de la machine d'injection plastique 20 dont sont issues les pièces 21. De tels capteurs, dits invasifs, auraient toutefois été soumis à des conditions d'ambiance, notamment de température et de pression, très contraignantes. Cela aurait en particulier fortement limité la durée de vie des capteurs. Les capteurs auraient en outre été très peu accessibles, ce qui aurait complexifié leur maintenance .
[0051] On aurait aussi pu penser utiliser un dispositif de contrôle qualité de type palpeur, placé en contact avec chaque pièce 21 produite par la ligne 2. Un tel dispositif aurait toutefois requis une durée de déplacement et une durée de positionnement importantes, ce qui aurait conduit à une baisse de la cadence de production de la ligne 2. Il est par ailleurs difficile de contrôler la géométrie d'une pièce en matière plastique par la mise en œuvre d'une technique avec contact, du fait que les pièces plastiques présentent généralement une élasticité qui a tendance à fausser le contrôle.
[0052] Un avantage du dispositif 25 réside dans le fait que le dispositif 25 est non invasif. Cela permet notamment au dispositif 25 d'être indépendant de la machine d'injection plastique 20 et d'être exposé à des conditions d'ambiance peu contraignantes. On facilite ainsi grandement l'intégration du dispositif 25 sur une ligne de production existante. On peut en outre installer le dispositif 25 de manière à faciliter son accessibilité, ce qui simplifie la maintenance.
[0053] La figure 3 représente, de façon schématique, un mode de réalisation d'un dispositif 25 de contrôle qualité. [0054] Selon ce mode de réalisation, le dispositif 25 comporte notamment : un premier capteur d'images 250 ; un deuxième capteur d'images 251 ; un détecteur 252 de présence de pièce, ou capteur de présence de pièce, situé à proximité des capteurs d'images 250, 251 ; et un dispositif d'éclairage 254, disposé à la périphérie des capteurs d'images 250, 251 et du détecteur de présence
252. Le dispositif d'éclairage 254, configuré pour éclairer la pièce, est par exemple constitué d'une succession de diodes électroluminescentes 256 formant un anneau en périphérie des capteurs 250, 251 et du détecteur 252.
[0055] Dans l'exemple représenté, le dispositif 25 comporte en outre un circuit de commande 258. Le circuit de commande 258 est par exemple relié aux capteurs d'images 250 et 251. Le circuit de commande 258 est par exemple adapté à commander l'acquisition d'images par chaque capteur d'images 250, 251. Plus particulièrement, le circuit de commande 258 est par exemple adapté à commander simultanément l'acquisition, pour chaque pièce à contrôler, d'une première image par le premier capteur d'images 250 et d'une deuxième image par le deuxième capteur d'images 251.
[0056] Selon un mode de réalisation préféré, les capteurs d'images 250 et 251 sont configurés pour réaliser des types d'images différents d'images visibles pouvant être obtenues grâce à un capteur d'images « conventionnel ». Selon ce mode de réalisation préféré, le capteur d'images 250 est, en particulier, configuré pour réaliser des images par polarimétrie, ou images en lumière polarisée, tandis que le deuxième capteur d'images 251 est configuré pour réaliser des images par thermographie, ou images thermiques. [0057] En variante, le dispositif 25 comporte un seul capteur d'images combinant les fonctionnalités du premier capteur 250 et du deuxième capteur 251.
[0058] Chaque capteur 250, 251 est, de préférence, associé à un orifice de prise de vue. En variante, les deux capteurs 250 et 251 partagent un même orifice de prise de vue, un ou plusieurs miroirs permettant alors de renvoyer l'image sur chacun des deux capteurs 250, 251. Le premier capteur 250 possède, de préférence, un système optique différent de celui du deuxième capteur 251, ces deux capteurs opérant dans des plages de longueurs d'ondes différentes.
[0059] On obtient les images polarisées par réflexion, sur la pièce, d'une lumière incidente émise par l'éclairage annulaire 254. Les images polarisées fournissent des informations relatives à un état de surface de la pièce à contrôler. La lumière incidente est, de préférence, non polarisée .
[0060] En variante, la lumière incidente émise par l'éclairage 254 est polarisée, par exemple en fonction du matériau dont est constituée la pièce à contrôler. Selon cette variante, un filtre (non représenté) de polarisation linéaire ou circulaire est positionné devant l'éclairage 254 selon une orientation adaptée au matériau à imager.
[0061] L'éclairage 254 est, de préférence, allumé lorsqu'une pièce est détectée par le détecteur de présence 252. L'éclairage 254 est, de préférence, éteint lorsque le détecteur 252 ne détecte pas de pièce. Cela permet notamment une économie d'énergie et/ou une augmentation de la durée de vie des composants de l'éclairage 254.
[0062] On obtient les images thermiques en capturant une image infrarouge de la pièce à contrôler lorsque cette pièce est encore chaude, par exemple en sortie de la machine d'injection plastique 20 (figure 2). Les images thermiques renseignent sur la géométrie de la pièce à contrôler.
[0063] L'éclairage 254 est, de préférence, constitué d'une pluralité de diodes électroluminescentes 256 destinées à éclairer une pièce ou un objet, par exemple, l'une des pièces 21 (figure 2), sur laquelle on souhaite effectuer un contrôle qualité .
[0064] Le dispositif 25 est, selon ce mode de réalisation, de forme sensiblement sphérique. Le dispositif 25 présente alors un diamètre extérieur d'environ 20 cm.
[0065] Un avantage du dispositif 25 réside dans le fait qu'il permet de coupler une analyse d'images en lumière polarisée et une analyse d'images thermiques. Cela permet notamment d'obtenir un niveau de détection équivalent à celui que procurerait un capteur thermographique ou polarimétrique seul (par exemple, le premier capteur 250 seul ou le deuxième capteur 251 seul) d'une résolution supérieure à celle du capteur 250 et/ou du capteur 251.
[0066] Un autre avantage du mode de réalisation du dispositif
25 exposé en relation avec la figure 3 réside dans le fait que le dispositif 25 possède des dimensions compactes, qui lui permettent notamment d'être facilement installé sur une ligne de production, par exemple la ligne 2 (figure 2).
[0067] Le dispositif 25 embarque en outre un système de traitement, par exemple un ordinateur (non visible en figure 3), destiné à traiter les images polarisées et les images thermiques respectivement acquises par les capteurs d'images 250 et 251. L'ordinateur du dispositif 25 est, de préférence, un ordinateur à refroidissement passif (fanless), autrement dit un ordinateur dépourvu de ventilateur. [0068] La figure 4 représente, de façon schématique par des vues A, B, C et D, des exemples d'images obtenues à partir du dispositif 25 de la figure 3.
[0069] La vue A représente, plus précisément, une image thermique d'une pièce 4, par exemple un récipient de forme sensiblement carrée et comportant des coins arrondis. Cette image thermique est capturée par le dispositif 25 en sortie de la machine d'injection plastique 20 (figure 2). Le dispositif 25 est placé à proximité de la machine d'injection plastique 20, de sorte que la pièce 4 soit encore chaude lors de l'acquisition de l'image thermique.
[0070] L'image thermique permet de mettre en évidence des différences de température entre des zones de la pièce 4. Dans l'exemple de la vue A, des régions sombres 401 situées approximativement dans les coins de la pièce 4, correspondent à des zones de la pièce 4 où la température est plus faible que dans une région plus claire 403 située approximativement au centre de la pièce 4.
[0071] L'image thermique peut être, comme illustré en vue A, une image en niveaux de gris dans laquelle un contraste entre différentes régions est interprété comme une différence de température entre ces régions. L'image thermique peut alternativement être une image en couleur, dans laquelle un code couleur est associé à une plage de températures dans laquelle les différentes régions de la pièce 4 sont susceptibles de se trouver.
[0072] Les inventeurs ont constaté que les images thermiques, telles que celle illustrée en vue A, permettent de prévoir la géométrie finale de la pièce après refroidissement. Dans le cas de pièces présentant une épaisseur importante, par exemple de l'ordre de plusieurs centimètres, le refroidissement peut durer jusqu'à une journée. Un avantage du dispositif 25 est de permettre de détecter d'éventuelles pièces défectueuses dès leur sortie de la machine d'injection plastique, sans avoir à attendre leur refroidissement complet. Ces pièces peuvent ainsi être écartées au plus tôt de la ligne de production .
[0073] Les vues B, C et D représentent respectivement des images par polarimétrie de la pièce 4 obtenues pour différents angles de polarisation, par exemple 0°, 45° et 90°. Ces images présentent des irisations symbolisées, en vues B, C et D, par des anneaux concentriques 421. La forme des anneaux 421, qui évolue selon l'angle de polarisation, fournit des indications relatives à l'état de surface de la pièce 4.
[0074] La figure 5 représente un diagramme d'un mode de mise en œuvre du dispositif de la figure 3.
[0075] Selon ce mode de mise en œuvre, des interfaces matérielles ou terminaux de pilotage (bloc 502, Multiple Devices Native Apps or Mobile Web), par exemple des ordinateurs de bureau et/ou des téléphones mobiles (bloc 504, Desktop and Mobile) sont mis à disposition d'au moins un opérateur (bloc 500, Users). Les interfaces matérielles de pilotage 502 permettent à l'opérateur 500 de se connecter à une plate-forme informatique dans le nuage (506, Cloud). La connexion est, dans l'exemple de la figure 5, soumise à un processus d'authentification (bloc 508, Auth).
[0076] La plate-forme 506 héberge une infrastructure logicielle (bloc 510, Infrastructure System) comportant notamment une application (bloc 512, Application) dédiée au traitement des images acquises par le dispositif 25. Dans l'exemple de la figure 5, l'application 512 traite des données provenant d'une mémoire tampon (bloc 514, Serving Cache), alimentée par un serveur de données (bloc 516, File server), et des données issues d'une base de données (bloc 518, Database) . Toujours dans cet exemple, la base de données 518 et le serveur de données 516 font partie d'une entité de stockage de données (bloc 520, Data Storage).
[0077] Les données stockées dans l'entité 520 sont issues d'un banc de mesure (bloc 522, Measurement Bench) comportant le dispositif 25. Le banc de mesure 522 peut également comporter d'autres systèmes de mesure représentés, en figure 5, par un unique bloc 524 (Measure).
[0078] Selon ce mode de mise en œuvre, l'interface 502 communique en temps réel avec l'infrastructure 510, comprenant la base de données 518. Pour chaque nouvelle pièce 21, le banc de mesure 522 met à jour la base de données 518 en y enregistrant les images par polarimétrie et thermographie captées par le dispositif 25.
[0079] Les données contenues dans la base de données 518 sont, pour chaque pièce 21, évaluées par rapport à un modèle qualité (bloc 526, Deep Learning Quality Model). Le modèle qualité 526 permet d'attribuer un score à chaque pièce 21, en fonction d'une ou plusieurs images par polarimétrie et d'une ou plusieurs images par thermographie de la pièce 21 considérée. Le calcul de ce score est, en cours de fabrication des pièces 21, adapté (modifié) par un processus d'apprentissage. Le processus d'apprentissage est, de préférence, un processus d'apprentissage machine (machine learning), par exemple un processus d'apprentissage profond (deep learning) mis en œuvre par un réseau neuronal.
[0080] En pratique, l'opérateur 500 commence par établir le modèle qualité 526 à partir d'un lot comportant, par exemple, une centaine de pièces 21. Selon un mode de réalisation préféré, on fait en sorte que le lot soit composé d'environ 50 % de pièces 21 pouvant être considérées comme conformes à un cahier des charges et d'environ 50 % de pièces 21 non conformes à ce cahier des charges. Via l'application 512, l'opérateur 500 indique alors, pour chaque pièce 21 du lot, si la pièce 21 considérée est conforme ou non conforme. En outre, l'opérateur 500 attribue un score à chaque pièce 21 et renseigne ce score dans l'application 512. On établit ainsi le modèle qualité 526 initial.
[0081] Une fois le score renseigné pour chaque pièce 21 du lot, de nouvelles pièces 21 sont analysées par l'application 512. Un score est alors attribué à ces nouvelles pièces 21 à partir du modèle qualité 526 initial. L'opérateur 500 peut améliorer le modèle qualité 526 au fur et à mesure que des pièces 21 sont produites. À tout moment, l'opérateur 500 peut également compléter le modèle qualité 526 en validant un score proposé par l'application 512 ou en modifiant le score proposé par l'application 512, par exemple en cas d'erreur d'évaluation par rapport au modèle qualité 526.
[0082] L'attribution du score prend, de préférence, moins de 10 secondes. Cela permet ainsi à l'opérateur 500 de suivre, quasiment en temps réel, la qualité des pièces 21 produites.
[0083] Selon un mode de mise en œuvre, une boucle de rétroaction permet de modifier des paramètres de fonctionnement de la machine d'injection plastique 20 (figure 2) en fonction des scores attribués par l'application 512. Cela permet de corriger au plus tôt d'éventuelles dérives de la machine d'injection plastique 20.
[0084] La figure 6 est un diagramme illustrant un mode de mise en œuvre d'un procédé de contrôle de pièces. Dans l'exemple représenté, le procédé est appliqué au contrôle de l'une des pièces 21 de la ligne de production 2 précédemment exposée en relation avec la figure 2.
[0085] À une étape 601 (DRIVE CONVEYOR), le convoyeur 22 (figure 2) est par exemple mis en marche de façon à amener la pièce 21 à contrôler sous le dispositif 25. [0086] À une autre étape 603 (SWITCH LIGHT ON WHEN PART ALIGNED WITH DEVICE), le dispositif d'éclairage 254 est allumé afin d'éclairer la pièce 21 à contrôler.
[0087] À une autre étape 605 (CAPTURE POLARIMETRIC IMAGE OF THE PART USING FIRST IMAGE SENSOR), le premier capteur d'images 250 réalise une image par polarimétrie de la pièce 21 à contrôler. De façon analogue, à une autre étape 607 (CAPTURE THERMOGRAPHIC IMAGE OF THE PART USING SECOND IMAGE SENSOR), le deuxième capteur d'images 251 réalise une image par thermographie de la pièce 21 à contrôler. Dans l'exemple représenté, les étapes 605 et 607 sont simultanées.
[0088] Au cours des étapes 605 et 607, le circuit de commande 258 transmet par exemple une commande de prise de vue à chaque capteur d'images 250, 251. Les commandes de prise de vue sont par exemple transmises simultanément par le circuit de commande 258. Toutefois, les commandes de prise de vue peuvent parvenir aux capteurs d'images 250 et 251 avec un léger décalage temporel l'une par rapport à l'autre. En d'autres termes, l'une des commandes peut être reçue par l'un des capteurs 250, 251 avant que l'autre commande soit reçue par l'autre capteur 251, 250. Un tel décalage temporel est par exemple lié à une différence de capacité électrique entre des lignes de transmission des commandes de prise de vue. En outre, la commande de prise de vue peut être exécutée par le capteur d'images 250 après un délai de traitement légèrement différent de celui du capteur d'images 251. Il en résulte que, bien que les commandes de prise de vue soient émises simultanément par le circuit de commande 258, les capteurs 250 et 251 peuvent néanmoins réaliser les images par polarimétrie et par thermographie avec un léger décalage temporel l'une par rapport à l'autre.
[0089] Pendant les étapes 605 et 607, il peut être souhaitable d'immobiliser la pièce 21 à contrôler au moment de la capture simultanée des images par polarimétrie et par thermographie. Dans ce cas, le convoyeur 22 est par exemple stoppé lorsque la pièce 21 à contrôler se trouve sensiblement alignée par rapport aux axes optiques des capteurs d'images 250 et 251 du dispositif 25. En variante, les images par polarimétrie et par thermographie sont réalisées pendant que la pièce 21 à contrôler est déplacée par le convoyeur 22. Dans ce cas, le déplacement de la pièce 21 à contrôler peut être ralenti au moment de la capture des images afin de faciliter la prise de vue.
[0090] L'étape 603 d'allumage du dispositif d'éclairage 254 et les étapes 605 et 607 de réalisation des images par polarimétrie et par thermographie sont par exemple séparées d'une durée permettant de stabiliser l'éclairage. On peut par exemple attendre que le dispositif d'éclairage 254 atteigne une intensité lumineuse suffisamment stable pour ne pas perturber les captures d'images. À titre d'exemple, la durée de stabilisation de l'éclairage est de l'ordre de quelques dixièmes de secondes à quelques secondes.
[0091] À une autre étape 609 (SWITCH LIGHT OFF), le dispositif d'éclairage 254 est éteint. Un avantage lié au fait d'éteindre le dispositif d'éclairage 254 après chaque contrôle d'une pièce 21 est que cela permet d'allonger la durée de vie du dispositif 25, par exemple dans le cas illustré en figure 3 où le dispositif d'éclairage 254 est à base de diodes électroluminescentes 256. Cela permet en outre de réaliser des économies d'énergie.
[0092] Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. L'homme de l'art comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d'autres variantes apparaîtront à l'homme de l'art. [0093] Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci- dessus .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (25) de contrôle de pièces (21 ; 4) en cours de fabrication, comportant : au moins un capteur d'images (250, 251) configuré pour réaliser, pour chaque pièce, au moins une première image par thermographie et au moins une deuxième image par polarimétrie ; et un circuit de commande (258) adapté à commander simultanément la réalisation des première et deuxième images.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (25) comporte exactement deux capteurs d'images (250, 251), un premier capteur d'images (250) étant configuré pour réaliser l'image par thermographie et un deuxième capteur d'images (251) étant configuré pour réaliser l'image par polarimétrie.
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (25) comporte un seul capteur d'images.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un score est attribué, à chaque pièce (21 ; 4), en fonction des première et deuxième images.
5. Dispositif ou procédé selon la revendication 4, dans lequel un calcul du score est, en cours de fabrication des pièces (21 ; 4), adapté par un processus d'apprentissage.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel un détecteur de présence (252) est configuré pour détecter la présence d'une pièce (21 ; 4).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les pièces (21 ; 4) comprennent une ou plusieurs matières thermoplastiques.
8.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les pièces (21 ; 4) sont fabriquées par injection dans un moule (10).
9.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif comporte un dispositif d'éclairage (254) configuré pour éclairer la pièce (21 ; 4).
10. Procédé de contrôle de pièces (21 ; 4) en cours de fabrication, mettant en œuvre au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Procédé selon la revendication 10, dans sa dépendance à la revendication 9, comprenant, pour chaque pièce (21 ; 4) à contrôler, les étapes successives suivantes : a) allumer le dispositif d'éclairage (254) ; b) réaliser l'image par polarimétrie et l'image par thermographie ; et c) éteindre le dispositif d'éclairage.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel les étapes a) et b) sont séparées d'une durée pendant laquelle le dispositif d'éclairage (254) est stabilisé.
13. Système comportant : une ligne (2) de fabrication de pièces ; et un dispositif (25) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
14. Système selon la revendication 13, dans lequel le dispositif (25) est situé en sortie d'une machine (20) d'injection plastique.
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DE102016005130B3 (de) * 2016-04-27 2017-09-14 e.solutions GmbH Technik zum Prüfen einer Anzeigeeinheit
JP2020529025A (ja) * 2017-08-04 2020-10-01 トヨタ モーター ヨーロッパ 一方向複合中間物の欠陥を検出するための非破壊方法

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