FR2646795A1 - Procede d'usinage a vision - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système à vision pour automatiser un processus d'usinage. Le système comprend une caméra CCD classique 38 et un processeur de vision 40 qui détermine automatiquement des paramètres de processus pour une surface de pièce 30 en produisant une image de la surface de la pièce, en traduisant l'image en signaux électriques, et en déterminant électroniquement des paramètres du processus à partir des signaux électriques. Quand il est appliqué à un processus de soudure par laser, le système à vision localise les bords de pièce, détermine la ligne centrale de la pièce et son épaisseur, et calcule des paramètres de processus tels que l'emplacement de soudure, la vitesse de fourniture de poudre de soudure, l'intensité laser et la vitesse à laquelle la soudure est appliquée.
Description
La présente invention concerne de façon gnérrale le domaine des machines à
commnande numérique. Plus particulièrement,
la présente invention prévoit un procédé pour déterminer ou mDdi-
fier des paramètres de processus d'une machine à partir d'une image d'une pièce à traiter. Bien que la oewdXe numérique ait beaucxup amlioré la vitesse, la fiabilité et la crhéene avec laquelle des pièces peuvent être usinées, cup4es, sxuées ou traitées d'une autre manière, de rorbreuses tches de fabrication et de réparation restent des tâches qui prennent du taemps. Par exemple, des aubes de turbines haute pression utilisées pour des moteurs à réacticn d'avion sont susptibles d'usure des extrémités. Actuellement la réparation des extréit des parties tournantes d'un mo> teur est
une tâche qui prend du temps, au cours de laquelle une accrumula-
ticn de sxudure est appliquée manuellement par un soudeur habile
à l'extré,ité d'une aube de turbine. L'automatisation de oe pro-
cédé a été difficile en raison de la non-uniformité de l'usure des extrémités de turbines et des variations de surface des extrémités d'aube d'une aube à une autre, ce qui nécessite un réglage des parametres de sxoudure avant chaque réparation d'aube. Des essais pour automatiser le procédé de réparation d'extrmités par application de techniques de coneption assistés par ordinateur (CAO) pour définir un trajet de soudure ont entraînir des réparations d' extrémités d'aube non cohérentes par suite des variations d'usure d'extrémités et des contraintes
différentielles d'une aube à une autre.
De nombreux systèmes de machinres automatisées utilisent des systèmes à sondes pour vérifier l'emplacement ou les dimen-
sions d'une pièce, les résultats de la mesure étant ensuite uti-
lisés pour déterminer des dècalages à appliquer aux dimensions ou coord=-s nominales de la pièce. Par eemmple, des eordocnrecs définissant l'emplacement d'un trou à percer dans une pièoe peuvent être réglées apres un cycle de mesure pour maintenir l'emplacement du trou à une distance prédéterminée d'un bord de
pièce. Des systèmes d'inspecticon sans contact, sans sonde, appe-
lés ici systèms à vision, ont été utilisés de façon similaire pour vérifier l'emplaoement ou les dimensions d'une pièce. En outre, les systèes à visio cnt été utilisés dans le passé sur des objets relativement simples pour rexonnaitre et vérifier des formes d'objets. Certains systèmes de machines automatisées utilisent les résultats de cette étape de recxxnaissance pour sélectionner la programmation d'une macir pour exécuter ou retrouver des paramètres de processus predétermnés à partir
d'une mnémorisaticn dans une mémoire.
La présente invention envisage un système à vision qui différe des systèmes de sonde et des systèmes à vision de l'art antérieur susmentionne en ce que le système décrit ci-après mesure effectivement et décrit mathématiquement la forme d'une pièce et produit des paramètres de processus à partir d'une image
de la surface de la pièce.
Un premier objet de la présente invention est de prévoir un procédé et un appareil rnouveaux et améliorés pour automaatiser un processus d'usinage dans lequel les paramètres du processus sont déterminés de façon autatique à partir d'une
image d'une surface de piece.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procéd et un appareil destinrés à être utilisés dans un processus d'usinage automatisé qui règle autamatiquement des paraTêtres de processus pour cxxrenser des variations de pièe
pièoe de foames de pièces.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir
un procédé et un appareil rixveaux et perfectioenns pour automa-
tiser un processus d'accumulation de soudure qui règle autcmati- quement des partres de soXdure pour Compenser des variatioes de pièce à pièce dans des formes de pièces, assurant ainsi une
qualité et une uniformité améliorées du produit de sortie.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir
un procédé et un appareil rouveaux et perfectionrns pour restau-
rer des bords uscaniqu mnt usés d'aubes de moteurs d'avions.
Selon la présente invention, il est prévu un système à
vision pour automatiser un prooessus d'usinage. Le systèna déter-
mine autanatiquement des paramètres du processus à partir d'une surfaos de la pièce en produisant une image de la surface de la pièoe, en traduisant l'image de la pice, en signaux électriques, et en déterminant électr.oiquement les paramitres du processus à
partir des signaux électriques.
Appliqué à un prossus de soudure au laser, le systaae à vision localise les bords de la pièoe, détermine la ligne centrale et l'épaisseur de la pièce, et calcule des paramètres de
processus tels que l'emplaoement de soudure, la vitesse de four-
niture de poudre de soudure, l'intensité laser, et la vitesse à
laquelle la soudure est appliquée.
Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail
dans la description suivante de modes de réalisation particuliers
faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 est une vue en perspective d'une aube de
onteur d'avion typique rorenant une extrnité du type stridu-
lant à réparer par un processus d'accumulaticn de soudure, la figure 2 est une vue de dessus de l'aube de la figure 1; la figure 3 est un schéma sous forme de blocs d'un systâna laser omprenant un systèna à vision selon la présente invention; la figure 4 est un organigramme illustrant une mise en oeuvre de la présente invention;
la figure 5 est un histogramre illustrant la réparti-
tion des éléments d'image pour diverses valeurs de la luminarn; la figure 6 représente l'algorithme de suivi de fron- tière utilisé pour recueillir les données de frontière associées aux bords extérieurs de la paroi d'extrémité stridulante; la figure 7 est une image d'une partie de l'aube de la figure 2 après traitement de vision selon la présente invention; et la figure 8 illustre un prooessus appelé sub-pixelation pour localiser de façon plus précise les bords de la paroi
d'extrmité stridulante.
La figure 1 est une vue en perspective d'une aube de rotor comprenant une extéité du type stridulant. L'aube 10 comprend un bord d'attaque 12, un bord de traine 14, et, du côté radialement externe de l'aube 10 ne extrémité d'aube 16 du type * stridulant. La paroi d'extrémité stridulante 18 comprend un bord externe 20 et un bord interne 22. Une cavité 24 est formée par la paroi d'extrmité 18. La paroi d'extrémité 18, le bord externe
, le bord interne 22, et la cavité 24 sont également repré-
sentés en vue de dessus en figure 2.
La restauration de surfaces usées d'extrémités stridu-
lantes sur des aubes de rotor, telles que l'aube illustrée en figure 2, a été une tâche fastidieuse dans laquelle la soudure accumulee est appliquée manuellement par un soudeur habile sur les parois d'extrémités stridulantes de l'aube de turbine, une tache qui récessite typiquement rune heure-hame de travail pour un soudeur habile par aube de turbine. L'automatisation de oe
processus de réparation a été difficile en raison de la non-uni-
formité de l'usure des extrémités de turbine et de la variation
des surfaces de parois d'extrémités stridulantes d'aube à aube.
Ces variations d'aube à aube rxcessitent des modifications dans les paramètres du processus de soudure avant chaque réparation d'aube. La figure 3 est un sc a sous forre de blocs d'un systèie automatisé à laser pour réaliser une aumulation de soudure de parois d'extrémités stridulantes d'aubes de moteurs d'avions. Le système de soudure au laser comprend un système à vision selon la présente invention. La surface d'extrémité d'une
aube 30 à traiter par le système laser est nettoyée- et polie.
L'aube 30 est alors fixée dans une monture 32. Un ordinateur de traitement de matériau 34 commande un convoyeur et un système à tige pousseuse (non représenté) qui envoie la monture 32 et
l'aube qui lui est fixée sur une table x-y cxoandxée numérique-
ment 36. La table x-y 36 reçoit la monture 32 à partir du système à tige pousseuse et déplace l'aube 30 dans le champ d'une caméra à dispositif à transfert de charge (C)CD) 38 telle que le mdèle 240-T de Pulnix America pour une inspection par le système à
vision.
Le système à vision comprend une caméra 38, un proces-
seur de vision 40, un moniteur vidéo 42, et une console d'opé-
rateur 44. Le mécanisme de balayage dans la camrra 38 produit un signal vidéo à partir d'une image de l'aube et fournit ce signal au processeur de vision 40. Le processeur de vision, qui peut être un ordinateur de vision modèle DX/VR de International Robomation/Intelligence, détermine des paramètres de soudure et du laser tels que l'emplacement de la soudure, la vitesse de fourniture de la poudre de soudure, l'intensité du laser, et la vitesse à laquelle la soudure est appliquée. Le processeur de
vision sert d'interface avec l'ordinateur de traitement de maté-
riel 34, un contrôleur numérique 46, et un contrôleur de laser 48
pour commander le fonctionnement du laser, la fourniture du fais-
ceau, la fourniture de poudre de soudure, et le positionnement de
la pièce sous le laser 50.
Le moniteur 42 permet à un opérateur humain d'observer le processus de soudure. La console 44 permet à l'opérateur de communiquer avec le pr{oesseur à vision et de se substituer à la
programmation du system de vision ou de la modifier.
Le processus utilisé pour l'appareil de la figure 3 pour déterminer autcmatiquement des paramntres de soudure est
illustré dans l'organiygrame de la figure 4. Avant qu'une infor-
mation d'image puisse être obtenue et traitée, l'aube doit être plaée à une- position connue dans le dchamp de la caméra 38. Le
système à vision communi.ue avec le oontrôleur x-y 46 pour posi-
tionner l'aube 30 et la monture 32, sur laquelle l'aube a été
fixée, à l'emplacement convenable sous la caméra 38.
La camera 38 est mise au point de sorte qu'une image de la surfaoe supérieure de la paroi d'extrémité stridulante de l'aube 30 est formée sur la zaone photosensible de la caméra et cenvertie par le mécanisme de balayage de la caméra en un signal vidéo. La caméra CCD T-240 de Pulnix America comprend une matrioe photosensible à 256x256 éléments, résolvant ainsi 1'image reçue en 65.536 éléients d'image ou-pixels. Le signal de conversion est fourni au processeur de vision 40 qui Convertit le signal vidéo
en données numériques de pixels, affectant une valeur de lumi-
nanoe entre 0, pour le noir, et 255, pour le blanc, à chaque
élément d'image de la matrioe.
Pour différencier entre la surface de la pièe_ (partie supérieure de la paroi d'extrénité stridulante) et le fond, les informations numériques de pixel sont ensuite numérisées sous forme binaire ou converties en valeur 0 (noir) ou 255 (blanc). Ce
processus peut facilement être compris en se référant au gra-
phique de la figure 5.
Des valeurs de luminance allant de 0 à 255 sont affi-
ches selon l'axe X du graphique. Le lcg de l'axe Y est tracé
verticalement le nuombre total de pixels trouves pendant un bala-
yage de trama pour avoir la valeur de luninance indiquée. Par exemple, le point 80 indique qu'environ 450 pixels ont une valeur de lunminance de 45. Camme on peut le voir, le graphique comprend deux pics, aux points 80 et 82, et un creux ayant un minimum au point 84. Relativement peu de lumière sera réfléchie à partir de la zOek de fond entourant la paroi d'extrémité stridulante; ainsi, on voit que la majorité des pixels présente une faibhle valeur de luminance, avec un nombre maximum de pixels ayant une valeur de lumiace de 45 (point 80). La surface supérieure de la paroi d'extrémité stridulante, qui a été nettoyée et meulée et positionnée dans le plan focal de la caméra réflbchit une plus grande quantité de lumière que la zone de fond. Ces pixels forment la partie du graphique ayant des valeurs de luminance
voisines de 195 et formant un maximum au point 82.
Le système à vision est prograomme pour rechercher le creux localisé entre les pics 80 et 82. La valeur de luminance associée au point bas du creux, le point 84, ayant une valeur de luminance de 150 est utilisé pour mettre sous forme binaire les donnéres de pixels numériques. Tous les pixels ayant des valeurs de luminance inférieures à 150 sont affectés d'une valeur O
(noir) et tous les pixels ayant une valeur de luminance supé-
rieure à 150 sont affectés d'une valeur 255 (blanc). Toutes les
oeordonées de pixel et valeurs binaires associées sont mêmo-
risées dans la mémoire du prcoesseur de vision.
Il faut rnoter que le graphique de la figure 5 est donné
uniquement à tite d'exemple. La forme du graphique, la réparti-
tien des pixels le long de l'échelle de luminance et la valeur de
luminance de seuil de 150 constituent uniquement des exemples.
Des ompetages réels de pixel ainsi que des emplacements de pics
et de creux peuvent différer de ceux représentés en figure 5.
Le systèe à vision recueille ensuite les dcrnes de pixels définissant la frontière externe de la surfaom supérieure de la paroi d'extrnmité sLtridulante. L'algorithme de frontière ci-après utilisé pour reuellir des données de frontière est mieux expliqué en relation avec la figure 6. La forme identifiée par la référence 90 représente l'image de l'extrémité d'une aube de turbine. Chaque "+" et chaque "W" indiquent l'emplacement d'un élément d'image ou d'un pixel. Les pixels désignés par un "W" sont associés à une surfa&e d'extrémité d'aube et ont des valeurs binaires de 255 ou blanc. Les pixels identifiés par un "+" sont associés au fond de l'objet et ont des valeurs binaires de 0 ou
noir. Les ooriiées X et Y de chaque pixel peuvent être déter-
minées en faisant référenoe aux valeurs de coordonnes figurant le long des- bords inférieur et gauche, respectivement, de la figure. Par exemple, le pixel 91 a une coordonne X de 2 et une cordO&fée Y de 1. La forme de 1 'extrémité de l'aube 90 et l'emplacement des pixels illustrés en figure 6 ont été trs
exagérés pour aider à l'explication du fnctiocrexment de l'algo-
rith-e de suivi de frontière.
L'algorithme de suivi de frontière analyse les doEees de pixels mnmorisées dans la nmémoire à l'intérieur du proesseur de vision, analysant les données de gauche à droite le lcng de la figure 6, coamme cela est représenté par les flèches 92 jusqu'à ce
qu'un pixel ayant une valeur de luminance de 255 soit localisé.
Par exemple, le pixel 94 ayant pour coordonnée x=2 et y=5 est représenté comme étant le premier point limite localisé par l'algorithre de suivi de frontière. Les oordonnées de ce premier pixel sont sauvegardées. L'algorithme inspecte ensuite les pixels adjacents à oe pixel pour localiser un second point frontière, reaherchant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour du premier pixel. Ce sous-programme de recherdie est
illustré dans le coin supérieur droit de la figure 6. Ayant iden-
tifié le pixel "a" commUe un point frontière, le sous-programme de recherche inspecte les pixels adjacents dans l'ordre b-d-e-aff g-h i- pour identifier le point fronatière suivant. Les coordonnées du point frontière nouvellement decouvert sont alors sauvegardées et une recherche dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de ce point est effectuée. La recerch continue jusqu'à ce que le premier point soit retrouvé, achevant une boucle fermée. Pour simplifier les calculs ultérieurs et réduire le
tempas de traitent, les données de frontière sont rééchantillcon-
nées pour réduire le nombre de points frontière, qui peut être de plusieurs oentaines en un nombre plus petit et plus gerable. Le reéchantillonnage sélectionne les points -également espacés le longcr de la frontière. Dans le système décrit ici, le rombre
recommandé de points réachntillonnés est de 64.
TLes équations définissant la frontière peuvent être déterinies à partir des 64 points reechantillcUnrnis en utilisant des techniques d'analyse de Fourier. Alors qu'il est possible de develcpper des algorithmes qui fcoetioneeront avec tout nombre de points, un readement maximum de calcul est obtenu en citraignant le nombre de points frontière à être une puissance entière de deux, telle que 32, 64 ou 128. Cette efficacité résulte du systàm binaire selon lequel l'architecture de l'ordinateur est cnçue. La frontière de pièce forme une courbte fermée qui peut s'exprimer en fnction de la distance "t" à partir d'un point initial de la frúntière, en parcctrant oette courbe dans le sens inverse des aiguilles d'une nmontre. Puisque la frontière forme une boucle fermée, la facrtion est périodique et peut être dévelopée en série de Fourier: j2wnt/T f(t)= e2 t/ (EQ 1) o T/2 1T/2 -j2nnt/T
C; T f(t)e dt.
T
-T/2 (EQ 2)
Divers termes associés aux équations ci-dessus sont
définis ci-après.
CE = un coefficient de Fourier complexe
j l-
T = distance totale autour de la boucle fermée n = nombre de coefficients L'algorithme s'adaptant à la courbe, utilisé dans le Systée à vision, utilise des techniques d'analyse de Fourier pour produire un nomibre complexe qui peut s'exprimer sous forme de vecteur come: f(t) = x(t) + jy(t). (EQ 3) Cette équation est ci-après utilisée pour calculer des
équations pour une pluralité de lignes norzmales à la frontière.
Une ligne rnormale à EQ 3 en un point t = ti peut être determinée à partir de l'équation y - Y, = (-l/m)(x-xl), o m est la pente y-x de f(t) au point t=tl. La pente m peut être deter- minée en divisant la dérivée partielle de y(t), 9y/ot, au point t=tl par la dérivée partielle de x(t), 9x/t, au point t=tl. Une ligne normale à EQ 3 est produite à chacun des 64 points rééchantilloaers. On se référera à la figure 7 qui est une image d'une partie de l'aube de la figure 2 après traitment par vision selon la présente invention pour une explication de la façon dont le
trajet de soudure et l'épaisseur de la pièce peuvent être déter-
minés. TLes valeurs de luminarno exprines sous forme binaire pour les pixels localisés le long de chaque normale sont examinées pour localiser le bord externe 102 et le bord interne 104 de la paroi d'extrémité stridulante, un point du bord étant identifié chaque fois que des pixels adjaoents selon une ligne normale ont des valeurs de luminaice notablement différentes. Par exemple, la ligne normale 100 ac3prend un point de bord externe 106 et un point de bord interne 107. Les deux équations qui suivent sont utilisées pour déterminer un point de soudure le lncrg de chacune
des 64 lignes normales.
x = x +p(x2 - x) + b (EQ 4) Y = YI + P(Y2 - Y1) +'bz (EQ 5)
Dans les équations ci-dessus xi et y, sont les coordon-
nrs du point de bord externe le long d'une ligne normale; x2 et Y2 sont les coordomiees du point de bord interne le lcng de la
même ligne normale et p et b sont des variables fixées par l'uti-
lisateur. La variable p peut aller de O à 1 et representer le rapport de distance entre le point de soudure et le point du bord externe et la distance totale entre les points de bord externe et interne. Par- exemple, une valeur de 0,5 pour p indique que le point de soudure peut être situé au milieu du segment de droite compris entre les points (xl, y:) et (x2, Y2). La variable b est une distance utilisée pour polariser directement l'emplaent du point de soudure. bx et by sont les ca1posantes en x et y de la
variable b, respectivement.
Les CXcr:=dO es de 64 points de soudure sont déter-
rirdus par utilisation des équations ci-dessus. Ces 64 points définissent le trajet de soudure. Dans le cs particulier o p est choisi pour être 0, 5 et b est choisi pour être O, le trajet de soudure est la ligne oentrale ou ligne moyenne de la paroi
d'extrémité Lstridulante. Le trajet de soudure peut êtreL position-
rné plus prés du bord externe (ou interne) de la paroi d'extrémité strLidulante, en faisant varier les paramLtres p et b. L'épaisseur
de la pièce le long d'une ligne normale quelcxnque peut facile-
ment être déternniée en calculant la distance entre les deux
points de bord identifiés le long de la normale.
L'emplacement des points de bord interne et externe le long de chaque ligne normale peut être plus précisément déterminé
par l'intermédiaire d'un processus appelé sub-pixelation. En uti-
lisant ce prooessus, l'emplacement précis d'un point de bord est déterminé en traçant la valeur de luminanoe de chaque pixel le long d'une ligne normale au voisinage du bord de la pioèce, en fonction de la position du pixel le long de la ligne normale. La figure 8 est une représentation de oette relation entre valeur de
luirinanoe et emplacement de pixel.
En se référant à la figure 8, g(x) est la fncntion qui définit la relation entre la valeur de luminance et la position de pixel, o la variable x représente la position de pixel. La
valeur de luminance minimale, qui est associée au fond de l'ob-
jet, est identifiée par "H". La valeur de luminance maximale, qui est associée à la surface de l'aube est identifiée par "H+K". La partie de g(x) oomprise entre x = xi et x = x2, o g(x) autmente
en valeur de H à H + K correspond à la frcntiére de la piéce.
L'emplacmnt précis du bord de la pièce, identifié par "L" en figure 8 peut être détermirné en calculant les moments d'ordre zéro (M%), d'ordre un (M5) et du second ordre (M2) de la fonction
g(x).
x2 M2 = - g(x)dx = 2H + K- Lk (EQ 6) xi x2 xi X1 X2 M2 = -- x2g(x)dx = [2H + K(1 - L3)]/3 (EQ 8) Xi L'emplacement précis du bord de l'objet est ensuite calculé en résolvant les équations de moments ci-dessus pour L. L = (3M2 - M1)/2r (EQ 9) Le processeur de vision utile également les donnéres de trajet de soudure, les données d'épaisseur, les données de frontière et autres données de coordonees pour déterminer des paramètres supplémentaires de soudure et de laser tels que la vitesse de fourniture de poudre de soudure, l'intensité du laser,
et la vitesse à laquelle la soudure est appliquée.
Après que tous les paramètres de processus ont été calculés, des informations de paramétres de coordonnées et de processus sont fournies au contrôleur numérique et au oontrôleur laser, la pièce est positionnre sous le laser de soudure, et de la soudure de remplissage appliquée à la paroi d'extrémité
stridulante.
A partir de la descripticn précdente, il sera clair pour l'hoime de l'art que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier décrit et illustré et que diverses modifications sont possibles sans sortir du domaine de l'invention. Par exemple, de r=nbreuses courbes satisfaisant les algorithmes sont disponibles ou peuvent être développées pour produire une équation à partir de plusieurs points connus d'une courbe. Egalement, l'image acquise de la pièce peut être en
lumière visible, ulLtraviolette ou infrarouge ou peut être déter-
minée par ultrasons ou inspection aux rayons X. Des catiras de plus haute résolution et desq processeurs de vision correispYaonts peuvent être utilisés pour obtenir des informations de pièces plus précises. Une meilleure précision et une plus haute résolution peuvent également être atteintes en traitant la pièce par morceaux, une inspection d'ensemble de la
pièoe étant obtenue en répétant le processus pour plusieurs posi-
tions de la pièce sous la camra. Les données ainsi obtenues peuvent ensuite être rassemblées pour fournir une inspection
complete de la piece totale.
Comme le systme à vision décrit est i' _épendant du processus d'usinage à metLLte en oeuvre, il n'est pas limité à l'automatisation d'une opération de soudure au laser et peut être adapté à fonctionner avec d'autres processus de machine, tels qu'un meulage, une découpe, un débxrrage, un estampge, un
perçage, un pressage, une inspection et une mesure.
Claims (27)
1. Procédé adapté à un systre d'usinage automatisé, pour déterminer des paramtres de processus à partir d'une surfae de pie, caractérisé en ce qu'il oaprend les étapes suivantes: poduire une image de la surface traduire oette image en signaux électriques déterminer électrniquement la forme de la pièce à partir des signaux électr iques; et déterminer élecriquement les paramètres de processus
à partir de la forme de la pièe_.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en oe que: l'étape de production d'une image comprend l'étape consistant à mettre au point une énergie élertrcagrntique reçue à partir de la surfaoe sur un détecteur; et
l'étape consistant à traduire l'image en signaux élec-
triques comprernd une décompositicn de l'image en une pluralité d'éléments d'image et une analyse des éléments d'image pour produire une succession d'impulsions électriques, l'amplitude de chacune des impulsions étant proportionnelle à l'intensité de
l'énergie électronagrntique associée à un élément d'image corres-
pondant.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que: l'énergie électromagnetique comprend de la lumière réfléchie à partir de la surface de la pièce; le détecteur cmprend un réseau p otosensible d'une camera de télévision; et l'étape de traduction de l'image en signaux électriques
est réalisée par la camra.
4. Procèd selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la forme de la pièce comprend
l'étape consistant à identifier les coord-ées d' éléments d'ima-
ge associés à une caractéristique particulière de la surface.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce
que lite actitique est un bord de pièce.
6. Proc.de selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de détermination électronque de la forme de la pièce oomprend l'étape de génération d'une équation mathématique à
partir des o-oror- es d'éléments d'image.
7. Procd selon la revendicaticn 1, caractérisé en ce
que la surface cmprend l'extrénité d'aube d'une aube de turbine.
8. Procédé adapté à un systèi de soudure automatique pour déterminer des paramètres de soudure à partir d'une surfae de pièce, caractérisé en ce qu'il couprend les étapes suivantes produire une image de la surface; traduire cette image en signaux électriques; déterminer électroniquement la forme de la pièoe à partir des signaux électriques; et déterminer électroniquement les paramètres de soudure à
partir de la forme de la pièce_.
9. Proc dselon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de détermination électronique des paramétres de soudure coxprend l'étape de détermination électronique de la
quantité de soudure à appliquer sur la surface de la pièoe.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de détermination électronique des parametres de soudure couprend l'étape de détermination électocique de la
quantité de chaleur à appliquer pendant le pr ssus de soudure.
11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de détermination électro'ique des paramètres de soudure c0 3rend une étape de détermination électrcnique des emplaements sur la surface de la pièce o de la chaleur doit
être appliquée perdant le processus de soudure.
12. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de production d'une image coaprend l'étape consistant à mettre au point une énergie électranagmtique reçue à partir de la surface sur un détecteur; et
2646795'
1 'étape corsistant à trduire 1' image en signaux élec-
triques oa''rend une decmpositicn de 1' image en ur pluralité d' éléments d'image et une analyse des éléments d'image pour produire une successio d'mplsions életriques, l 'amplitude de chacune des inpulsions étant proportione ell e à l'intensité de
i 'énergie électrzaMnrtique associée à un élément d' image corres-
pondant.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que: 1'érergie élect2rantique comprern de la lumière réfléchie à partir de la surfaoe de la pièce,_; le détecteur comprend un réseau photosensible d'une canmra de télévision; et 1l'étape de traduction de 1'image en signaux électriques
est réalisée par la caméra.
14. Procéd selon la revendication 11, caractérisé en co que l'étape de déterminatian de la forme de la piéoe comprend
l'étape cocsistant à identifier les coordonnres d'éléments d' ima-
ge associés à une caractéristique particulière de la surfaoe.
15. Proéd selcn la revendication 14, caractérisé en
oe que laite caractéristique est un bord de pièce.
16. Protédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de déterminatii électronique de la forme de la pièce comprend l'étape de gérnration d'une équation maathéatique
à partir des coordonnées d'éléments d'image.
17. ProxWé selon la revendication 8, caractérisé en oe
que la surface copred l'extrémité d'aube d'une aube de turbine.
18. Procéd de détermination des paramètres dans un système automatisé pour réaliser une accumulation de soudure sur les parois d'extrémités stridulantes d'une aube de turbine, c-s parois d'extrémités stridulante ayant des bords interne et externe, caractérisé en oe qu'il comprend les étapes suivantes: produire une image de la surface d'extrémité d'aube de l'aube de turbine; trauire cette image en signaux életriques; déterminer électroniqueiment la forme de l'extrémtité d'aube à partir de ces signaux électriques; et déterminer électroniquement les paramètres du processus à partir de la forme de l'extrémité d'aube.
19. Procéd selon la revendication 18, caracérisé en ce que: l'neêrgie éle a nctro tique comprend de la lumière réfléchie à partir de la surface de la pièe; le détecteur comprend un réseau photosensible d'une camera de télévision; et l'étape de traduction de l'image en signaux élecriques
est réalisée par la camera.
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en
ceque: -
l'étape de détermination de la forme d'extrémité d'aube
omprend la mesure de la iargeur des parois d'extrémités stridu-
lantes; et l'étape de détermination des paramètres du processus conprend l'étape de détermination électronique de la quantité de matériau de soudure à appliquer sur les surfaoes supérieures des
parois d'extrémités stridulantes.
21. Procdé selon la revendication 20, Caractérisé en ce que l'étape de détermination des paramétres de processus comprend en outre une détermination électronique de la quantité
de dchaleur à appliquer perndant le processus de soudure.
22. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape de détermination des paramètres de processus comprend l'étape de détermination électronique du Ltrajet selon lequel de la chaleur sera appliquée penrdant le processus de soudure.
23. Procdé selon la revendication 22, carctérisé en
ce que le trajet comprend la ligne oentrale de la paroi stridu-
lante.
24. Prcédé selon la revendication 18, caractérisé en
ce que l'étape de production d'une image comprernd l'étape ccnsis-
tant à mettre au point une énergie électrmagnétique reçue à partir de la surface sur un détecteur; et l'étape consistant à traduire l'image en signaux élec- triqupes comprend uner décomposition de l'image en une pluralité d'éléments d'image et une analyse des éléments d'image pour produire une sucr-ssion d'impulsions électriques, l'amplitude de chacine des impulsions étant proportionnelle à l'intensité de
l'énergie électnmagnéitique associée à un élément d'image oerres-
pcondant. -
25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que: l'énergie électrmangretique comprend de la lumière réfléchie à partir de la surface de la pièce; le détecnteur comprend un réseau photosensible d'une camera de télévision; et l'étape de traduction de l'image en signaux électrLiques
est réalisée par la caméra. -
26. Procéd selon la revendication 24, caractérisé en e que l'étape de détermination de la forme de l'extrémité d'aube
comprend les étapes suivantes: -
- identifier les coordcnnées d'un ensemble d'éléments d'image associés au bord externe de la paroi stridulante; produire une première équation mathématique à partir de Cs coordonnées, cette équation définissant la courbe formée par le bord externe; déterminer électroniquement la pente de la courbe à des coOrdcFnnés choisies; produire un ensemble d'équations mathématiques, chacune des dernières équations mentionnées définissant une ligne normale à la courbe formée par le bord externe et coupant la courbe au niveau de l'une des cCordonnes sélectionnées; et
mesurer la largeur des parois de l'extrémité stridu-
lante en mesurant la longueur de chacune des lignes entre le bord
externe et le bord interne.
27. Procd selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'étape de détermination des par tres du processus comprend l'étape suivante: déterminer électroniquement la quantité de matériau de soudure à appliquer à la surface supérieure des parois de l'extrémité stridulante, déterminer électroniquaement la quantité de matériau de soudure à appliquer à la surface supérieure des parois de l'extrémité stridulante; t déterminer électroniquement la quantité de chaleur à appliquer perndant le processus de soudure; déterminer électroeiquement le point milieu de chacune des lignes normales; et déterminer électroniquement le trajet le long duquel la chaleur sera appliquée pendant le prooessus de soudure, oe traLjet
coupant les points milieux de chacune des lignes normales.
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Effective date: 20080131 |