FR2887022A1 - Procede et dispositif pour la mesure geometrique de corps plats - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de mesure géométrique de corps plats dans un dispositif approprié. Les corps (5) sont transportés sur une bande de transport (2) dans une direction prédéterminée jusqu'à atteindre un point final (9) de la bande de transport (2) et après l'atteinte du point final (9), sont amenés vers une position finale (13) dans une trajectoire essentiellement libre. Selon la présente invention, les corps (5) sont éclairés à l'aide d'un dispositif d'éclairage (6) à partir d'une direction prédéterminée, sur la trajectoire entre le point final (9) de la bande de transport (2) et la position finale (13), les corps ainsi éclairés (5) étant détectés optiquement à l'aide d'au moins un dispositif d'enregistrement d'image (11) approprié à l'enregistrement d'images en vue éclatée.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la mesure

géométrique de corps plats. Lors de la transformation de pièces de monnaie ou de rondelles de calage par exemple, afin de transformer les corps de manière appropriée, il est nécessaire de connaître leurs mesures géométriques exactes, lesquelles peuvent

varier dans certaines limites. Un problème dans une mesure de ce type concerne le fait que celles-ci doivent être adaptées à des vitesses de processus élevées. Les vitesses de processus sont une échelle à la fois pour l'efficacité et la rentabilité d'installations de fabrication correspondantes, la vitesse de processus ne doit par conséquent pas être trop influencée par la mesure des corps. Des vitesses de transport élevées entraînent des chocs des corps plats et ceux-ci, à leur tour, rendent difficile l'observation, et ce même à l'aide de caméras.

La présente invention a par conséquent pour but de mettre à disposition un procédé et un dispositif pour mesurer les corps plats, lesquels peuvent également être employés à des vitesses de processus et de transport élevées.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour la mesure géométrique de corps plats, les corps sont transportés sur une bande de transport dans une direction prédéterminée jusqu'à atteindre un point final de la bande de transport. Après avoir atteint le point final, ils atteignent une position finale dans une trajectoire sensiblement libre. Les corps, selon la présente invention, sont éclairés à l'aide d'au moins un dispositif d'éclairage à partir d'une direction prédéterminée, sur la trajectoire entre le point final de la bande de transport et la position finale, et les corps ainsi éclairés sont détectés optiquement à l'aide d'au moins un dispositif d'enregistrement d'image, lequel est approprié à la détection optique d'image résolues spatialement.

Le terme dispositif d'éclairage désigne tout type de dispositif', lequel émet des rayons, en particulier des rayons dans une zone visible. Il est toutefois possible que le dispositif d'éclairage utilise des rayons du domaine des infrarouges ou ultraviolets. De manière préférée, le dispositif d'éclairage est pourvu d'un verre dépoli ou d'un dispositif approprié de manière analogue pour émettre de la lumière diffuse. En outre, un condensateur ou un dispositif approprié de manière analogue pour l'émission de lumière parallèle ou télécentrique peut également être utilisé. La source de rayonnement du dispositif d'éclairage est choisie à partir d'un groupe de sources de rayons, laquelle contient des diodes électroluminescentes, des lampes à incandescence, des lampes halogènes, des tubes fluorescents ou analogues.

Le terme position finale désigne toute position, dans laquelle les corps viennent en position de repos après avoir terminé la trajectoire.

Le terme dispositif d'enregistrement d'image désigne tout dispositif, lequel est approprié à l'enregistrement d'images et peut émettre des données représentant l'image enregistrée.

A travers l'observation des corps dans leur trajectoire, une observation par un procédé de lumière transmise est possible, respectivement facilitée, la bande de transport n'empêchant pas l'observation. En outre, l'épaisseur des corps plats peut en particulier être plus facilement déterminée.

De manière préférée, le dispositif d'enregistrement d'image peut être agencé, par rapport à la trajectoire, à l'opposée du dispositif d'éclairage. Cela signifie que les corps sont mesurés par un procédé de lumière transmise. Il est toutefois possible de mesurer les corps selon le procédé de lumière transmise à l'aide de l'enregistrement de la lumière réfléchie. Dans ce cas, il est préféré d'agencer le dispositif d'éclairage sur le même côté que le dispositif d'enregistrement d'image. Aussi, une combinaison des deux procédés est possible, la mesure pouvant être effectuée au choix ou en même temps dans le procédé de lumière transmise réfléchie.

De manière préférée, la vitesse des corps est ralentie après avoir atteint le point final de la bande de transport. Par conséquent, il n'est pas impossible de prévoir une zone de ralentissement plane après la fin de la bande de transport, le long de laquelle la vitesse des petites plaques est ralentie. En raison des aspérités de la bande de transport, les corps ne suivent pas une trajectoire harmonieuse exacte. Par l'intermédiaire d'un façonnage approprié d'une poulie de guidage de la bande de transport sur laquelle les pièces sont acheminées et de la trajectoire de ralentissement évoquée ci-dessus, une stabilisation suffisante de la trajectoire est possible.

De manière préférée, le point final de la bande de transport est plus élevé que la position finale. Cela signifie que les corps, après avoir atteint le point final, parcourent une trajectoire orientée vers le bas. Il serait toutefois possible que le point final soit à la même hauteur que la position finale, ou même en dessous, si la bande de transport est appropriée de manière correspondante.

De manière préférée, la bande de transport est sensiblement horizontale. Dans ce cas, la trajectoire des corps décrit essentiellement une parabole de portée, après avoir quitté la bande de transport, respectivement, après avoir quitté la trajectoire de ralentissement.

De manière préférée, les corps sont éclairés à partir d'une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement de la bande de transport.

Dans ce cas, un éclairage particulièrement efficace des corps est possible, et donc, un enregistrement d'image par le procédé de lumière transmise particulièrement efficace.

De manière préférée, le dispositif d'éclairage et le dispositif d'enregistrement d'image sont agencés directement après le point final de la bande de transport ou de la trajectoire de ralentissement, car la déviation de la trajectoire attendue théoriquement est encore faible à cet endroit. Aussi, seulement une petite inclinaison des corps survient à proximité de la bande de transport, cette inclinaison pouvant être modifiée en fonction des rapports de poids des corps le long de la trajectoire.

De manière préférée, les corps sont éclairés à l'aide d'un deuxième dispositif d'éclairage, la direction selon laquelle le deuxième dispositif d'éclairage éclaire les corps, étant sensiblement perpendiculaire à la direction selon laquelle le premier dispositif d'éclairage éclaire les corps. En outre, un deuxième dispositif d'enregistrement d'image est prévu, lequel enregistre les corps selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction selon laquelle le premier dispositif d'enregistrement d'image enregistre les corps. De cette manière, le corps peut être mesuré entièrement, c'est-à-dire plusieurs dimensions du corps peuvent être déterminées, alors que la dimension orientée exactement dans la direction d'observation ne peut être mesurée à l'aide d'une seule caméra lors de l'observation.

Toutefois, il serait également possible de ne prévoir qu'un seul dispositif d'enregistrement d'image, et dans ce cas, d'enregistrer les corps dans une position plus ou moins appropriée. Dans ce cas, les dimensions de chemin peuvent être déterminées à partir des images obliques enregistrées. L'enregistrement des images à l'aide d'appareils de prise de vue stéréo est également possible.

De manière préférée, le premier dispositif d'éclairage et le deuxième dispositif d'éclairage émettent des rayonnements dans des zones spectrales différentes. De cette manière, une séparation exacte des deux images peut être effectuée lorsque les dispositifs d'enregistrement d'image sont pourvus de dispositifs de filtrage correspondants, des influences à partir des réflexions de la lumière de l'autre dispositif d'éclairage étant filtrées. Il est toutefois possible d'équiper les deux dispositifs d'éclairage de sources de rayonnement sensiblement du même type.

De manière préférée, la trajectoire des corps se déroule dans un boîtier. De cette manière, des influences extérieures, lesquelles influencent la trajectoire des corps, peuvent être réduites.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mesure géométrique de corps plats ayant une bande de transport pour acheminer les corps à une vitesse prédéterminée vers un point final de la bande de transport. Par ailleurs, il est prévu un dispositif d'éclairage, lequel éclaire les corps après avoir quitté la bande de transport selon une trajectoire sensiblement libre, et au moins un dispositif d'enregistrement d'image, lequel détecte optiquement les corps éclairés pendant la trajectoire libre.

Le terme corps plat désigne un corps, dont les mesures dépassent dans deux directions les mesures d'une troisième direction sensiblement perpendiculaire à ces deux directions. Concernant ces corps plats, il s'agit par exemple d'ébauches de pièces de monnaie ou des rondelles de calage, respectivement des corps généralement métalliques. L'invention peut toutefois être employée pour des corps plats constitués d'autres matériaux. Le terme détection optique désigne une image du corps sensiblement entier enregistrée, les bords du corps étant de préférence représentés afin de pouvoir déterminer les mesures des corps à partir de ces bords.

De manière préférée, la bande de transport est sensiblement horizontale. Il est toutefois possible d'agencer la bande de transport de telle sorte que le point final de la bande de transport soit plus haut que le point de départ de la bande de transport. Dans ce cas, une trajectoire modifiée des corps, par rapport à une parabole de portée normale, peut être atteinte, et les positions finales peuvent également être plus hautes que le point final de la bande de transport. De cette manière, un dépôt particulièrement soigneux des corps au niveau de la position finale peut être obtenu.

De manière préférée, la bande de transport est agencée de manière à entourer au moins deux poulies.

Selon un mode de réalisation supplémentaire, un dispositif de ralentissement est agencé dans la direction de déplacement des corps plats après le point final de la bande de transport. Etant donné que la bande de transport présente souvent des aspérités plus ou moins développées dans le déroulement de sa surface, provenant de bandes plus ou moins rigides ou de surfaces irrégulières, les différentes pièces peuvent suivre des trajectoires inégales. Cela peut être évité par le fait qu'une bande de repos est agencée en tant que dispositif de ralentissement, dans le prolongement direct de la direction de déroulement de la bande de transport, sur laquelle glissent les pièces plates, comme des pièces de monnaie, des rondelles de calage, etc., entraînant une certaine stabilisation de la direction de déplacement des pièces plates, et donc, une harmonisation des trajectoires des différentes pièces.

Afin d'assurer une détection de mesure encore plus sûre des différentes pièces, une plaque de verre est également agencée dans cette zone, dans le prolongement direct de la bande de repos, laquelle se déroule sur la même surface que la surface supérieure de la bande de transport, sur laquelle les pièces plates glissent et peuvent être mesurées dans leur géométrie sur la base des propriétés de transmission de lumière de la plaque de verre par l'intermédiaire d'une caméra orientée sur celle-ci selon le procédé de lumière transmise. De manière avantageuse, il est possible d'effectuer une mesure sûre des différentes pièces plates, en se basant sur le fait que les pièces plates se trouvent sur une même surface lors de cette mesure géométrique, et ce de manière absolue, étant donné que les pièces plates se trouvent sur la surface supérieure de la plaque de verre. Des mesures encore plus précises peuvent par conséquent être obtenues.

Selon un mode de réalisation préféré supplémentaire, un deuxième dispositif d'éclairage est prévu, lequel éclaire les corps plats, tout comme un deuxième dispositif d'enregistrement d'image, lequel détecte optiquement les corps éclairés pendant la trajectoire libre. Comme décrit ci-dessus, les corps, grâce à l'utilisation de deux dispositifs d'éclairage et de deux dispositifs d'enregistrement d'image, peuvent être détectés et observés à partir de deux directions sensiblement perpendiculaires, et de cette manière, plusieurs mesures des corps peuvent être déterminées.

De manière préférée, un dispositif de traitement est en outre prévu, lequel émet au moins une valeur caractéristique de la mesure des corps plats, à partir des données émises par le dispositif enregistrement d'image. A l'aide du procédé selon la présente invention et du dispositif selon la présente invention, des capacités de transmission beaucoup plus élevées en comparaison avec l'état de la technique, peuvent être obtenues. La capacité de transmission obtenue ici se situe largement au-dessus de 2 000 pièces par minute.

D'autres modes de réalisation découlent des dessins annexés.

Ils représentent: la figure 1 une représentation schématique du dispositif selon la présente invention; la figure 2 une première image enregistrée à l'aide du premier dispositif d'enregistrement d'image; la figure 3 une deuxième image enregistrée à l'aide du deuxième dispositif d'enregistrement d'image; la figure 4 une représentation schématique du dispositif selon la présente invention à partir d'une autre perspective; la figure 5 un dispositif selon la présente invention selon un autre mode de réalisation et la figure 6 un dispositif selon la présente invention selon un autre mode de réalisation.

La figure 1 montre une représentation schématique du dispositif selon la présente invention dans un premier mode de réalisation. Les corps plats 5 sont acheminés sur une bande de transport 2 suivant la flèche P2. La bande de transport 2 est enroulée sur deux poulies 4 et 8. Après avoir atteint le point final 9 sur la bande de transport, les corps atteignent une position finale 13, selon une trajectoire sensiblement libre, laquelle est ici représentée en pointillés.

En dessous de la trajectoire, un dispositif d'éclairage 6 est prévu, lequel éclaire la trajectoire et donc, les différents corps plats 5. Un dispositif d'enregistrement d'image 11, pourvu d'un objectif 14, est prévu par rapport aux corps plats 5 à l'opposé du dispositif d'éclairage 6, lequel détecte optiquement les corps éclairés. La référence numérique 12 concerne un dispositif d'enregistrement d'image supplémentaire, lequel est agencé derrière la trajectoire dans ce mode de réalisation. La référence numérique 7 concerne un dispositif d'éclairage supplémentaire, lequel est agencé devant la trajectoire sur la figure 1. Avec cette combinaison du dispositif d'enregistrement d'image 11 et du dispositif d'éclairage 7, une image du corps plat 5 est détectée, dans une direction qui est perpendiculaire à la direction dans laquelle le dispositif d'enregistrement d'image 11 et le dispositif d'éclairage 6 sont agencés. De manière préférée, les dispositifs d'enregistrement d'image, respectivement les caméras 11 et 12, sont pourvu(e)s de puces CCD ou analogues en vue de l'enregistrement résolu spatialement d'images. En plus des dispositifs d'enregistrement d'image et des dispositifs d'éclairage, d'autres dispositifs d'enregistrement d'image et des dispositifs d'éclairage peuvent être agencés le long de la trajectoire des corps plats 5. Ces dispositifs d'enregistrement d'image supplémentaires peuvent être utilisés pour enregistrer plusieurs images des différents corps plats se trouvant sur la trajectoire. De cette manière, une correction d'erreur peut être effectuée et une plus grande précision des mesures peut être obtenue.

La figure 2 montre une image d'un corps plat 5, enregistrée à partir du dispositif d'enregistrement d'image 11. Deux diamètres Dl et D2 du corps 5 peuvent être mesurés à partir de cette image. Ces diamètres sont dans ce cas de dimension égale, car il s'agit ici de corps circulaires. En outre, la largeur de bague b du corps peut être mesurée à partir de cette image.

Le dispositif d'enregistrement d'image 11 est relié, dans un mode de réalisation préféré, à un dispositif de traitement, lequel mémorise les images montrées sur les figures 2 et 3. Il est également possible que le dispositif de traitement calcule les mesures des corps à partir des images, et les dépose dans un dispositif de stockage.

La figure 3 montre une image enregistrée à partir du dispositif d'enregistrement d'image 12. A partir de cette image, l'épaisseur d du corps plat peut être déterminée. En outre, le diamètre Dl pourrait également être déterminé à partir de cette image.

La figure 4 montre une vue schématique supplémentaire du dispositif selon la présente invention. Les deux dispositifs d'éclairage 6 et 7 éclairent les corps à partir de directions sensiblement perpendiculaires l'une par rapport à l'autre et les dispositifs d'enregistrement d'image 11 et 12 enregistrent la lumière gagnée par le procédé de lumière transmise, afin de pouvoir déterminer plusieurs mesures des corps. Dans le faisceau lumineux entre le dispositif d'éclairage 6, 7 et le dispositif d'enregistrement d'image 11, 12, les éléments optiques (non représentés) peuvent être utilisés pour la collimation de la lumière, comme des lentilles.

La présente invention est également appropriée à la mesure de corps ayant des surfaces courbées. Dans un mode de réalisation préféré, le rayon de courbure des surfaces courbées est déduit à partir des images enregistrées à l'aide de programmes informatiques appropriés.

La figure 5 montre un dispositif selon la présente invention dans un autre mode de réalisation. En plus du mode de réalisation montré sur la figure 1, un dispositif de ralentissement 16 est prévu, le long duquel les corps plats sont tout d'abord ralentis, ensuite stabilisés dans leur déplacement. Les différents corps plats 5 quittent le dispositif de ralentissement 16 de manière sensiblement définie, de sorte que leur trajectoire est également définie après avoir quitté le dispositif de ralentissement, et qu'une image stabilisée correspondante puisse être enregistrée à l'aide du dispositif d'enregistrement d'image. Il est également possible de synchroniser le déplacement sur la bande de transport avec la commande du dispositif d'enregistrement d'image, respectivement, d'utiliser un flash en tant que dispositif d'éclairage, lequel est également synchronisé avec le déplacement de la bande de transport 2.

Le dispositif de ralentissement montré sur la figure 5 se compose généralement d'une plaque représentant une bande de repos, laquelle est directement reliée, sous la forme d'une plaque, au déroulement supérieur de la bande de transport 2, et permet un glissement des corps plats le long de la surface supérieure.

Sur la figure 6, un dispositif selon un autre mode de réalisation est représenté. En plus du mode de réalisation représenté sur la figure 5, ce mode de réalisation est pourvu d'une plaque de verre 17 directement reliée à la bande de repos déjà évoquée 16, laquelle laisse glisser les corps plats 5 sur sa surface supérieure dans la direction de la trajectoire, afin d'exécuter un procédé de lumière transmise pour mesurer les mesures géométriques des corps plats par l'intermédiaire du dispositif d'enregistrement d'image 11 et le dispositif d'éclairage 6. A cet effet, la plaque de verre transmettant de la lumière 17 est éclairée par le bas à l'aide du dispositif d'éclairage 6 et une image des mesures géométriques des corps plats 5 est enregistrer par le haut en tant que vue de dessus lors de leur passage.

Un tel agencement d'une plaque de verre est associé, de manière avantageuse, à l'effet consistant dans le fait que les corps plats sont orientés de manière sûre et ferme, sans inclinaisons ou analogues et posés à plat sur une surface, de telle sorte qu'aucune mesure erronée ne soit obtenue. L'épaisseur des corps plats, comme il a été précédemment décrit, peut être enregistrée et mesurée à l'aide d'un dispositif d'enregistrement d'image supplémentaire tandis que le corps plat se trouve encore sur la plaque de verre 17.

De manière avantageuse, une telle plaque de verre peut être pourvue de caractéristiques de glissement sur sa surface, tout comme la bande de repos 16, comme par exemple une surface très lisse ou une surface revêtue. Un revêtement de surface possible serait une couche de téflon.

LISTE DES REFERENCES NUMERIQUES

2 Bande de transport 4 Poulie 5 Corps plat 6,7 Dispositif d'éclairage 8 Poulie 9 Point final de la bande de transport 11, 12 Dispositif d'enregistrement d'image 13 Position finale 14 Objectif 16 Bande de repos, dispositif de retardement 17 Plaque de verre Diamètre Dl, D2 b Epaisseur de bague d Epaisseur

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Procédé de mesure géométrique de corps plats (5), dans lequel les corps sont transportés sur une bande de transport (2) dans une direction prédéterminée jusqu'à atteindre un point final (9) de la bande de transport (2) et après l'atteinte du point final (9), sont amenés vers une position finale (13) dans une trajectoire sensiblement libre, caractérisé en ce que les corps (5) sont éclairés à l'aide d'au moins un dispositif d'éclairage (6) à partir d'une direction prédéterminée, sur la trajectoire entre le point final (9) de la bande de transport (2) et la position finale (13), et les corps ainsi éclairés (5) sont détectés optiquement à l'aide d'au moins un dispositif d'enregistrement d'image (11), lequel est approprié à l'enregistrement d'images résolues spatialement.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'enregistrement d'image (il) est sensiblement opposé au dispositif d'éclairage (6) par rapport à la trajectoire.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps (5) sont mesurés selon un procédé de lumière transmise.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 20 que la vitesse (5) des corps est ralentie après l'atteinte du point final (9) de la bande de transport (2).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le point final (9) de la bande de transport (2) est plus haut que la position finale 25 (13).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps (5) sont éclairés à partir d'une direction, laquelle est orientée sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement de la bande de transport (2).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps (5) sont éclairés à l'aide d'un deuxième dispositif d'éclairage (12), la direction selon laquelle le deuxième dispositif d'éclairage (12) éclaire les corps étant sensiblement perpendiculaire à la direction selon laquelle le premier dispositif d'éclairage (11) éclaire les corps.

8. Procédé la revendication 7, caractérisé en ce que le premier dispositif d'éclairage (6) et le deuxième dispositif d'éclairage (7) émettent des rayonnements dans des zones spectrales différentes.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trajectoire des corps (5) s'étend dans un boîtier.

10. Dispositif de mesure géométrique de corps plats pourvu d'une bande de transport (2) pour déplacer les corps à une vitesse prédéterminée dans la direction d'un point final (9) de la bande de transport (2), d'un dispositif d'éclairage (6), lequel éclaire les corps après qu'ils ont quitté la bande de transport (2) dans une trajectoire sensiblement libre, et d'au moins un dispositif d'enregistrement d'image (11), lequel détecte optiquement les corps éclairés durant la trajectoire libre.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la bande de transport (2) est orientée horizontalement.

12. Dispositif selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le dispositif d'enregistrement d'image (11) est agencé directement après le point final (9) de la bande de transport dans la direction de déplacement des corps (5).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'un dispositif de ralentissement (16) est prévu après le point final (9) de la bande de transport.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de ralentissement se présente sous la forme d'une plaque, et se trouve dans un plan commun au plan de la bande de transport directement après la bande de transport.

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'une plaque de verre est agencée directement à côté du dispositif de ralentissement sous forme d'une plaque, dont la surface se trouve dans le même plan que le dispositif de ralentissement.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'un deuxième dispositif d'éclairage (7) est prévu, lequel éclaire les corps plats (3), tout comme un deuxième dispositif d'enregistrement d'image (12), lequel détecte optiquement les corps éclairés (5) durant la trajectoire libre.

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'au moins dispositif de traitement est prévu, lequel émet au moins une valeur caractéristique pour la mesure des corps plats à partir de données transmises à partir du dispositif d'enregistrement d'image.