FR3105049A1 - Système de contrôle et réglage d’alignement d’alésages - Google Patents
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Abstract
TITRE : SYSTÈME DE CONTRÔLE D’ALIGNEMENT D’ALÉSAGES L’invention concerne un système de contrôle d’alignement, configuré pour contrôler l’alignement d’au moins un alésage, dit alésage (12) à régler, par rapport à deux alésages déjà alignés, dits premier alésage (16a) fixe et deuxième alésage (16b) fixe. Le système est caractérisé en ce qu’il comprend : une caméra (22), configurée de sorte à capter une image comprenant au moins une image des alésages (16a, 16b) fixes ; un éclairage (20), configuré pour émettre une lumière éclairant les alésages (16a, 16b) fixes ; un dispositif (24) de traitement d’image, configuré pour détecter, sur l’image captée par la caméra (22), la présence de cercles ou parties de cercles illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésages (12, 16a, 16b) ; et un module (26) de contrôle d’alignement, configuré pour valider l’alignement de l’alésage (12) à régler par rapport aux alésages fixes. Figure pour l’abrégé : figure 1
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un système de contrôle et réglage de l’alignement d’alésages sans contact. En particulier, l’invention concerne un système d’alignement d’au moins un alésage à régler par rapport à deux autres alésages déjà alignés, le ou les alésages à régler étant agencés entre les deux alésages déjà alignés. L’invention est notamment mise en œuvre dans un domaine aéronautique, par exemple pour la mise en place et le réglage d’un volet d’aile d’aéronef.
Arrière-plan technologique
Dans certains procédés industriels, notamment la construction d’aéronefs, une étape peut consister en l’alignement d’alésages entre eux afin de s’assurer de l’alignement de pièces, ou confirmer un bon réglage et un bon positionnement d’un élément par rapport à un ou plusieurs autres.
Une solution connue actuellement est de vérifier l’alignement desdits alésages contrôlé par l’insertion d’une broche dans un des alésages déjà aligné, puis au réglage de l’alésage à régler jusqu’à ce que la broche puisse être insérée dans l’alésage à régler.
Cette solution présente plusieurs inconvénients.
Pour garantir un niveau de tolérance faible, les broches sont usinées avec une précision importante et en petite série, ce qui est coûteux. Ce coût est d’autant plus important que les broches sont susceptibles d’être endommagées ou détruites lors du réglage de l’alésage à régler, du fait des contraintes fortes latérales qui peuvent s’y appliquer (risque de pliage ou fracture). En cas de dommage et a fortiori de destruction de la broche, celle-ci n’est plus utilisable car elle ne peut plus garantir l’alignement des alésages. Plusieurs broches peuvent donc être utilisées pour contrôler un seul alignement et une broche ne peut souvent pas être utilisée pour contrôler plusieurs alignements en cas de dommage lors de l’utilisation., En outre, pour vérifier des alésages de diamètre différents, il faut concevoir une broche pour chaque diamètre à contrôler.
Si l’alésage à régler est situé sur une pièce de taille importante, le réglage de l’alésage à régler ne peut généralement pas être réalisé par une même personne en même temps que l’insertion de la broche.
En outre, le ressenti de l’insertion de la broche dépend fortement de l’opérateur effectuant l’insertion: un opérateur peut faire l’opération d’insertion facilement alors qu’un autre aura des difficultés à effectuer l’alignement avec la même broche et les mêmes alésages. Selon la configuration des alésages, il peut même parfois être impossible d’insérer la broche dans les alésages.
Enfin, l’utilisation d’une broche peut engendrer des risques de blessures du fait des contraintes fortes qui peuvent s’y appliquer, et du risque de casse de celle-ci.
Les inventeurs ont donc cherché à proposer un système et un procédé de contrôle d’alignement d’alésage palliant au moins en partie les inconvénients des solutions connues. En particulier, les inventeurs ont cherché à fournir une solution de contrôle d’alignement sans contact.
Objectifs de l’invention
L’invention vise à fournir un système et un procédé de contrôle d’alignement sans contact palliant les inconvénients des méthodes de contrôle actuelles.
L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de contrôle d’alignement pouvant être utilisé par un seul opérateur et facile à utiliser.
L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de contrôle d’alignement peu coûteux et réutilisable.
L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de contrôle d’alignement précis.
Pour ce faire, l’invention concerne un système de contrôle d’alignement configuré pour contrôler l’alignement d’au moins un alésage, dit alésage à régler, par rapport à deux alésages déjà alignés selon un axe d’alignement, dits respectivement premier alésage fixe et deuxième alésage fixe, l’alésage à régler étant configuré pour être agencé dans une zone de réglage entre les deux alésages fixes,
caractérisé en ce qu’il comprend:
une caméra, configurée pour être agencée au regard du premier alésage fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe d’alignement, et de sorte à capter une image comprenant au moins une image du deuxième alésage fixe à l’intérieur d’une image du premier alésage fixe;
un éclairage, configuré pour être agencé au regard du deuxième alésage fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe d’alignement, et pour émettre une lumière dirigée sensiblement dans l’axe d’alignement et éclairant le deuxième alésage fixe et le premier alésage fixe par propagation de la lumière à travers du deuxième alésage fixe;
un dispositif de traitement d’image, configuré pour détecter, sur l’image captée par la caméra, la présence de cercles ou parties de cercles illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésages; et
un module de contrôle d’alignement, configuré pour valider l’alignement de l’alésage à régler par rapport aux alésages fixes en fonction de la position des cercles illuminés.
Un système selon l’invention permet donc, grâce à l’utilisation d’un éclairage et d’une caméra situés face à face et de part et d’autre de la zone de réglage, de détecter avec précision et sans contact l’alignement d’au moins un alésage à régler entre les deux alésages fixes. Le système permet un alignement sans utilisation de broche qui nécessite un contact avec les alésages. Le système selon l’invention fonctionne même sans accès direct à l’alésage à régler.
On entend par alignement des alésages une disposition des alésages dans laquelle les axes des alésages sont confondus.
Le système est sans contact, il ne nécessite donc pas d’interaction directe avec les alésages, et ne nécessite pas l’utilisation de pièce supplémentaire usable comme les broches.
Les cercles ou parties de cercles illuminés sont représentatifs des surfaces intérieures des alésages.
Lorsque les alésages sont sensiblement alignés:
- la lumière émise par l’éclairage atteint directement la caméra, ce qui entraine la détection d’un disque central de lumière ayant comme contour le cercle formé par la surface intérieure de l’alésage le plus éloigné de la caméra, qui est le deuxième alésage fixe;
- la surface intérieure de l’alésage à régler forme un cercle plus grand que le cercle formé par la surface intérieure du deuxième alésage fixe. Selon la profondeur de l’alésage à régler, le cercle peut être le contour extérieur d’un anneau de lumière. S’il y a une pluralité d’alésages à régler, chaque alésage à régler forme un autre cercle et de plus en plus grand à mesure que l’alésage à régler est proche de la caméra;
- la surface intérieure du premier alésage forme un cercle plus grand que les autres cercles détectés par la caméra, le premier alésage étant le plus proche de la caméra.
Lorsque les alésages sont alignés, tous les cercles illuminés détectés sont sensiblement concentriques. La mesure de la précision de l’alignement est effectuée en mesurant la concentricité des cercles illuminés. Le système est en mesure de fournir la tolérance de précision de l’alignement. Si l’alésage à régler n’est pas aligné ou éloigné de l’axe d’alignement, l’alésage à régler peut ne pas être détecté, ou seule une partie de cercle illuminé peut être détectée. De même, le disque représentatif du deuxième alésage fixe peut ne pas être totalement visible car caché par la pièce portant l’alésage à régler, seule une partie du cercle entourant le disque étant visible par la caméra.
Le placement de l’éclairage dans l’axe d’alignement peut être approximatif, du moment que la lumière émise par l’éclairage éclaire les deux alésages fixes et la zone de réglage.
Le placement de la caméra dans l’axe d’alignement doit être précis pour s’assurer de l’alignement des alésages.
Le premier alésage fixe et le deuxième alésage fixe sont décrits distinctement par convention de nommage afin de clarifier la position de chaque élément du système. En pratique, la caméra et l’éclairage peuvent être interchangés tant qu’ils sont agencés chacun en regard d’un alésage fixe différent. La caméra pourrait être agencée au regard du deuxième alésage fixe et l’éclairage pourrait être agencé au regard du premier alésage fixe sans aucune incidence sur le fonctionnement du système.
Le module d’alignement peut être intégré dans le dispositif de traitement d’image. En particulier, le dispositif de traitement d’image et le module d’alignement peuvent être compris dans un équipement informatique de type ordinateur, tablette, smartphone, etc. capable d’effectuer des opérations de traitement d’image et de calculs.
Les alésages peuvent être identiques ou différents. En particulier, une contrainte du système de contrôle est que la disposition des alésages et de la caméra, et le diamètre de chaque alésage doivent être tels que la caméra voie et distingue les cercles illuminés.
L’éclairage doit être suffisamment efficace pour éclairer l’ensemble des alésages et que les cercles illuminés soient détectables par la caméra, même en présence d’une lumière ambiante (lumière du jour ou lumière artificielle du site industriel par exemple). En particulier, l’éclairage fournit un contraste suffisant avec la lumière ambiante pour que les cercles illuminés soient clairement détectés par la caméra. Un réglage de la caméra peut permettre d’améliorer la netteté et le contraste de l’image perçue afin de détecter les cercles illuminés, par exemple un réglage de focale, ouverture, et temps d’exposition.
La caméra a par exemple les caractéristiques suivantes: définition HD, avec une résolution supérieure à 5MP. L’objectif est par exemple un objectif 16mm avec une monture C.
L’éclairage a par exemple les caractéristiques suivantes: éclairage LED de dimension 50mm x 50mm ou 100mm x 100mm. La taille de l’éclairage dépend du diamètre des alésages.
Avantageusement et selon l’invention, le système comprend un support, configuré pour être fixé à un élément solidaire du premier alésage fixe, et des moyens de réglage de la caméra, reliant le support à la caméra et configurés pour permettre l’alignement de la caméra au regard du premier alésage fixe dans l’axe d’alignement.
Selon cette variante de l’invention, la caméra est réglée pour être disposée dans l’axe d’alignement et le réglage est conservé pour le contrôle d’alignement des alésages.
Avantageusement et selon l’invention, le module de contrôle d’alignement valide l’alignement de l’alésage à régler par rapport aux alésages fixes lorsque le cercle illuminé représentatif de l’alésage à régler est concentrique avec le cercle illuminé représentatif du premier alésage fixe et avec le cercle illuminé représentatif du deuxième alésage fixe.
Selon d’autres variantes de l’invention, le module de contrôle d’alignement peut valider l’alignement de l’alésage à régler par rapport aux alésages fixes lorsque le cercle illuminé représentatif de l’alésage à régler est à une position précalculée en fonction du diamètre de l’alésage à régler et de sa position souhaitée, ou bien lorsque le cercle illuminé représentatif de l’alésage à régler est à une position précalculée en fonction d’un calibrage du système de contrôle.
Avantageusement et selon l’invention, le module de contrôle d’alignement valide l’alignement de l’alésage à régler par rapport aux alésages fixes lorsque le cercle illuminé représentatif de l’alésage à régler est confondu avec un cercle moyen de diamètre égal à la moyenne du diamètre du cercle illuminé représentatif du premier alésage fixe et du diamètre du cercle illuminé représentatif du deuxième alésage fixe, chaque point du cercle moyen étant à égale distance du cercle illuminé représentatif du premier alésage fixe et du cercle illuminé représentatif du deuxième alésage fixe.
Selon cet aspect de l’invention, le cercle moyen est une position précalculée qui n’est pas forcément un cercle concentrique. Cela permet de compenser les éventuelles erreurs d’alignement de la caméra qui pourraient engendrer des erreurs d’alignements des alésages.
Avantageusement et selon l’invention, le module de contrôle d’alignement comprend un module d’apprentissage, configuré pour enregistrer une séquence d’image captée par la caméra lors du réglage de l’alésage à régler et pour estimer la proximité de l’alésage à régler avec l’axe d’alignement, et un module de reconnaissance permettant de déterminer la position de l’alésage à régler par rapport à l’axe d’alignement par comparaison de l’image captée par la caméra avec une séquence d’image enregistrée précédemment par le module d’apprentissage
Selon cette variante de l’invention, la séquence d’image captée est comparée à une séquence d’image connue, par exemple enregistrée pendant un calibrage du système. Lorsque l’alésage à régler a un déplacement connu, cela permet de simplifier le contrôle d’alignement en comparant à d’autres contrôles d’alignement sur des alésages identiques, par exemple fait sur les mêmes pièces d’aéronefs d’un même modèle.
Avantageusement et selon l’invention, le système de contrôle d’alignement comprend un dispositif d’affichage, configuré pour afficher l’image captée par la caméra.
Selon cette variante de l’invention, le dispositif d’affichage peut permettre à un opérateur de contrôler en temps réel l’image captée par la caméra et vérifier l’alignement. L’image affichée peut être augmentée en comprenant des informations provenant du dispositif de traitement d’image et/ou du module de contrôle d’alignement.
L’invention concerne également un procédé de contrôle d’alignement, configuré pour contrôler l’alignement d’au moins un alésage, dit alésage à régler, par rapport à deux alésages déjà alignés selon un axe d’alignement, dits respectivement premier alésage fixe et deuxième alésage fixe, l’alésage à régler étant mobile dans une zone de réglage entre les deux alésages fixes, au moyen d’un système d’alignement selon l’invention,
caractérisé en ce qu’il comprend:
une étape de positionnement de l’éclairage en regard du deuxième alésage fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe d’alignement;
une étape de positionnement de la caméra en regard du premier alésage fixe, hors de la zone de réglage;
une étape d’alignement de la caméra dans l’axe d’alignement, par détection de la concentricité des deux cercles illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésagesfixes;
une étape de réglage de l’alésage à régler, jusqu’à détection de l’alignement de l’alésage à régler par rapport aux alésages fixes, par le module de contrôle d’alignement.
Un procédé selon l’invention permet, dans un premier temps, l’alignement précis de la caméra dans l’axe d’alignement pour garantir la précision du contrôle de l’alignement par la suite. L’alignement de la caméra dans l’axe d’alignement se fait par détection de la concentricité des deux cercles illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésagesfixes. Cet alignement doit être fait dans une position où la lumière provenant de l’éclairage peut éclairer les deux alésages fixes, c’est-à-dire soit en l’absence d’un quelconque élément obturant la lumière dans la zone de réglage, soit lorsque l’alésage à régler est suffisamment proche de l’axe d’alignement pour permettre le passage de la lumière.
Le procédé permet ensuite le contrôle de l’alignement de l’alésage à régler avec les alésages fixes.
L’invention concerne également un système et un procédé, caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.
Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles:
Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention
Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d’illustration et de clarté.
En outre, les éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes références dans toutes les figures.
La figure 1 représente schématiquement en perspective un système 10 de contrôle d’alignement selon un mode de réalisation de l’invention. Les figures 2a, 2b et 2c représentent chacune schématiquement une vue latérale d’un système de contrôle d’alignement selon ce même mode de réalisation, selon trois positions des alésages différents.
Le système 10 de contrôle d’alignement est configuré pour contrôler l’alignement d’au moins un alésage, dit alésage 12 à régler, par rapport à deux alésages déjà alignés selon un axe 14 d’alignement, dits respectivement premier alésage 16a fixe et deuxième alésage 16b fixe. L’espace entre le premier alésage 16a fixe et le deuxième alésage 16b fixe forme la zone de réglage. C’est dans cette zone de réglage qu’est agencé l’alésage 12 à régler.
Les alésages sont formés sur des pièces qui peuvent par exemple être des pièces mécaniques telles que des leviers, panneaux, etc., utilisés par exemple dans un domaine aéronautique, en particulier dans la construction d’aéronefs. Les pièces sont ici symbolisées par des plaques rectangulaires, respectivement une première plaque 18a portant le premier alésage 16a fixe, une deuxième plaque 18b portant le deuxième alésage 16b fixe, et une troisième plaque 18c portant l’alésage 12 à régler. En pratique, les pièces peuvent être de forme quelconque et l’invention ne se limite pas à des alésages portés par des plaques.
Comme représenté sur les figures 1 et 2, l’alésage 12 à régler n’est pas aligné dans l’axe 14 d’alignement. L’objectif du système est de permettre de vérifier si cet alésage 12 à régler est aligné dans l’axe 14 d’alignement, avec une précision importante. Les alésages ont ici tous un diamètre identique, mais les alésages peuvent avoir des diamètres différents mais suffisamment proches pour que le système de contrôle puisse être mis en œuvre.
Pour ce faire, le système comprend d’une part un éclairage 20 et d’autre part une caméra 22, disposés d’une part et d’autre des alésages 16a et 16b fixes. Plus précisément, la caméra 22 est configurée pour être agencée au regard du premier alésage 16a fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe 14 d’alignement. Cette position permet à la caméra 22 de capter une image du premier alésage 16a fixe et une image du deuxième alésage 16b fixe à l’intérieur de l’image du premier alésage 16b fixe (voir plus loin dans la description des figures 3a à 3c).
L’éclairage 20 est configuré pour être agencé au regard du deuxième alésage 16b fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe 14 d’alignement. Cette position permet à l’éclairage 20 d’émettre une lumière dirigée sensiblement dans l’axe 14 d’alignement, et éclairant le deuxième alésage 16b fixe et le premier alésage 16a fixe par propagation de la lumière à travers du deuxième alésage 16b fixe.
La caméra 22 et l’éclairage 20 peuvent être échangés de place sans que cela n’impacte le fonctionnement de l’invention: la disposition de la caméra 22 et de l’éclairage 20 au regard respectivement du premier alésage 16a fixe et du deuxième alésage 16b fixe n’a pour objectif que de différencier les deux alésages dans la description de l’invention, mais le système fonctionnerait de la même façon avec la caméra 22 en regard du deuxième alésage 16b fixe et l’éclairage 20 en regard du premier alésage 16a fixe.
L’éclairage 20 et la caméra 22 peuvent être solidaires d’un support commun ou bien peuvent être manipulés indépendamment l’un de l’autre.
Comme visible sur les figures 2a à 2c, le système 10 de contrôle d’alignement comprend également un dispositif 24 de traitement d’image configuré pour recevoir l’image captée par la caméra 22 et pour détecter, sur l’image captée par la caméra, la présence de cercles illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésages, voir figures 3a à 3b, décrites plus loin. Le système 10 de contrôle d’alignement comprend également un module 26 de contrôle d’alignement, ici intégré avec le dispositif 24 de traitement d’image dans un dispositif 28 de calcul tel qu’un ordinateur, configuré pour valider l’alignement de l’alésage 12 à régler par rapport aux alésages 16a, 16b fixes en fonction de la position des cercles illuminés.
Le système 10 comprend également, dans ce mode de réalisation, un dispositif 30 d’affichage configuré pour afficher l’image captée par la caméra. Le dispositif 30 d’affichage peut être directement connecté à la caméra, ou comme représenté ici connecté au dispositif 28 de calcul, de façon à obtenir une image «enrichie» comprenant l’image captée par la caméra et des informations relatives à la détection des cercles illuminés fournies par le dispositif 24 de traitement d’image et/ou des informations sur l’alignement ou non des alésages fournies par le module 26 de contrôle d’alignement.
Les figures 3a à 3c représentent schématiquement l’image captée par la caméra 22 du système 10 de contrôle d’alignement, selon différentes positions représentées respectivement sur les figures 2a à 2c.
L’image captée permet de distinguer des cercles lumineux représentatifs chacun des alésages, en particulier provenant de la lumière réfléchie par la surface intérieure desdits alésages. Le premier alésage fixe, le plus proche de la caméra, forme un premier cercle 32a illuminé, toujours visible dans sa totalité par la caméra.
Le deuxième alésage fixe, le plus éloigné de la caméra, forme un deuxième cercle 32b illuminé. Le deuxième cercle 32b illuminé entoure un disque de lumière formé par la lumière provenant de l’éclairage directement placé en regard du deuxième alésage fixe.
La caméra 22 doit être alignée avec l’axe d’alignement avant le contrôle de l’alignement de l’alésage à régler. Pour ce faire, un opérateur règle la caméra 22, en l’absence de l’alésage à régler, jusqu’à ce que le premier cercle 32a illuminé et le deuxième cercle 32b illuminé soient quasiment concentriques, en prenant en compte une tolérance d’alignement qui peut être estimée par le système (avec tolérance). Si la caméra 22 n’est pas parfaitement alignée dans l’axe 14 d’alignement, une compensation peut être calculée par le système de contrôle en fonction du décalage estimé de la caméra 22 avec l’axe 14 d’alignement.
L’alésage à régler, forme un troisième cercle 32c illuminé, de diamètre compris entre le premier cercle 32a illuminé et le deuxième cercle 32b illuminé.
Les cercles illuminés forment, sur l’image de la caméra et grâce à la présence de l’éclairage, des cercles illuminés clairs sur fonds sombres représentatifs des pièces portant les alésages. L’image est de préférence très contrastée pour permettre de faciliter le traitement d’image par le dispositif de traitement d’image. La netteté et le contraste de l’image perçue par la caméra peut être obtenu par réglage de la caméra, notamment des réglages sur la focale, l’ouverture, et le temps d’exposition. Ces paramètres peuvent être prédéterminés pendant une opération de calibrage du système ou réglés au début d’une opération de contrôle d’alignement. Sur les figures 3a à 3c, les cercles sont blancs, et les fonds sont gris pour des raisons de clarté des figures et des références. En pratique, les fonds sont proches du noir car ils ne reçoivent pas de lumière directe provenant de l’éclairage. Selon d’autres modes de réalisation, l’éclairage pourrait être coloré pour permettre la distinction des cercles illuminés sur l’image captée par la caméra.
La position des alésages telle que représentée sur la figure 2a permet l’obtention d’une image captée par la caméra 22 qui est représentée en référence avec la figure 3a.
Dans cette position, le deuxième cercle 32b illuminé n’est visible qu’en partie par la caméra, car il est caché par la pièce portant l’alésage 12 à régler. De même, l’alésage 12 à régler est trop éloigné de l’axe 14 d’alignement et le troisième cercle 32c illuminé n’est pas visible dans sa totalité.
La position des alésages telle que représentée sur la figure 2b permet l’obtention d’une image captée par la caméra 22 qui est représentée en référence avec la figure 3b.
Dans cette position, l’alésage est rapproché de l’axe d’alignement. Le deuxième cercle 32b illuminé et le troisième cercle 32c illuminé sont visibles dans leur totalité. Cependant, le troisième cercle 32c illuminé n’est pas concentrique avec le premier cercle 32a illuminé et le deuxième cercle 32b illuminé: le module 24 de contrôle d’alignement ne conclut pas à l’alignement des alésages.
La position des alésages telle que représentée sur la figure 2c permet l’obtention d’une image captée par la caméra 22 qui est représentée en référence avec la figure 3c.
Dans cette position, l’alésage est dans l’axe d’alignement. Le deuxième cercle 32b illuminé et le troisième cercle 32c illuminé sont visibles dans leur totalité. Le troisième cercle 32c illuminé est concentrique avec le premier cercle 32a illuminé et le deuxième cercle 32b illuminé: le module 24 de contrôle d’alignement conclut à l’alignement des alésages.
L’alignement des alésages peut être détecté selon d’autres méthodes qu’un contrôle de concentricité des cercles illuminés. Par exemple, lorsque l’alésage se déplace uniquement dans un plan perpendiculaire à l’axe d’alignement, on peut estimer le diamètre et la position du troisième cercle illuminé représentatif de l’alésage à régler qui correspond à l’alignement par rapport aux premier et deuxième cercles illuminés. On cherche ainsi à vérifier si le troisième cercle illuminé correspond à un cercle «moyen» entre le premier cercle illuminé et le deuxième cercle illuminé.
Selon d’autres modes de réalisation, le module de contrôle d’alignement peut comprendre un module d’apprentissage permettant d’enregistrer une séquence d’images captée par la caméra et de comparer cette séquence à une séquence pré-enregistrée, par exemple lors d’un calibrage si l’alésage à régler se déplace selon un cheminement toujours identique et connu. Le contrôle de l’alignement est ainsi simplifié.
Plusieurs de ces méthodes de contrôle d’alignement peuvent aussi être combinées pour améliorer la précision du contrôle d’alignement, réduisant ainsi la tolérance du système.
Les modes de réalisation décrivent l’alignement d’un alésage à régler par rapport à deux alésages fixes, mais l’invention peut aussi s’appliquer à l’alignement de deux ou plus d’alésages à régler par rapport à deux alésages fixes. Dans ce cas de figure, plusieurs cercles illuminés représentant chacun un alésage à régler sont visibles dans l’image captée par la caméra.
Claims (7)
- Système de contrôle d’alignement configuré pour contrôler l’alignement d’au moins un alésage, dit alésage (12) à régler, par rapport à deux alésages déjà alignés selon un axe (14) d’alignement, dits respectivement premier alésage (16a) fixe et deuxième alésage (16b) fixe, l’alésage (12) à régler étant configuré pour être agencé dans une zone de réglage entre les deux alésages (16a, 16b) fixes,
caractérisé en ce qu’il comprend:
- une caméra (22), configurée pour être agencée au regard du premier alésage (16a) fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe (14) d’alignement, et de sorte à capter une image comprenant au moins une image du deuxième alésage (16b) fixe à l’intérieur d’une image du premier alésage (16a) fixe;
- un éclairage (20), configuré pour être agencé au regard du deuxième alésage (16b) fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe (14) d’alignement, et pour émettre une lumière dirigée sensiblement dans l’axe (14) d’alignement et éclairant le deuxième alésage (16b) fixe et le premier alésage (16a) fixe par propagation de la lumière à travers du deuxième alésage (16b) fixe;
- un dispositif (24) de traitement d’image, configuré pour détecter, sur l’image captée par la caméra (22), la présence de cercles ou parties de cercles (32a, 32b, 32c) illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésages (12, 16a, 16b); et
- un module (26) de contrôle d’alignement, configuré pour valider l’alignement de l’alésage (12) à régler par rapport aux alésages fixes en fonction de la position des cercles illuminés. - Système de contrôle d’alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un support, configuré pour être fixé à un élément solidaire du premier alésage (16a) fixe, et des moyens de réglage de la caméra (22), reliant le support à la caméra (22) et configurés pour permettre l’alignement de la caméra au regard du premier alésage (16a) fixe dans l’axe d’alignement.
- Système de contrôle d’alignement selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le module (26) de contrôle d’alignement valide l’alignement de l’alésage (12) à régler par rapport aux alésages (16a, 16b) fixes lorsque le cercle illuminé représentatif de l’alésage (12) à régler est concentrique avec le cercle illuminé représentatif du premier alésage (16a) fixe et avec le cercle illuminé représentatif du deuxième alésage (16b) fixe.
- Système de contrôle d’alignement selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module (26) de contrôle d’alignement valide l’alignement de l’alésage (12) à régler par rapport aux alésages (16a, 16b) fixes lorsque le cercle illuminé représentatif de l’alésage (12) à régler est confondu avec un cercle moyen de diamètre égal à la moyenne du diamètre du cercle illuminé représentatif du premier alésage (16a) fixe et du diamètre du cercle illuminé représentatif du deuxième alésage (16b) fixe, chaque point du cercle moyen étant à égale distance du cercle illuminé représentatif du premier alésage (16a) fixe et du cercle illuminé représentatif du deuxième alésage (16b) fixe.
- Système de contrôle d’alignement selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module (26) de contrôle d’alignement comprend un module d’apprentissage, configuré pour enregistrer une séquence d’image captée par la caméra (22) lors du réglage de l’alésage à régler et pour estimer la proximité de l’alésage (12) à régler avec l’axe (14) d’alignement, et un module de reconnaissance permettant de déterminer la position de l’alésage (12) à régler par rapport à l’axe (14) d’alignement par comparaison de l’image captée par la caméra (22) avec une séquence d’image enregistrée précédemment par le module d’apprentissage.
- Système de contrôle d’alignement selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif (30) d’affichage, configuré pour afficher l’image captée par la caméra (22).
- Procédé de contrôle d’alignement, configuré pour contrôler l’alignement d’au moins un alésage, dit alésage (12) à régler, par rapport à deux alésages déjà alignés selon un axe d’alignement, dits respectivement premier alésage (16a) fixe et deuxième alésage (16b) fixe, l’alésage (12) à régler étant mobile dans une zone de réglage entre les deux alésages (16a, 16b) fixes, au moyen d’un système (10) d’alignement selon l’une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce qu’il comprend:
- une étape de positionnement de l’éclairage (20) en regard du deuxième alésage (16b) fixe, hors de la zone de réglage, dans l’axe (14) d’alignement;
- une étape de positionnement de la caméra (22) en regard du premier alésage (16a) fixe, hors de la zone de réglage;
- une étape d’alignement de la caméra (22) dans l’axe (14) d’alignement, par détection de la concentricité des deux cercles (32a, 32b) illuminés représentatifs de la lumière réfléchie par la surface intérieure des alésages (16a, 16b)fixes;
- une étape de réglage de l’alésage (12) à régler, jusqu’à détection de l’alignement de l’alésage (12) à régler par rapport aux alésages (16a, 16b) fixes, par le module (26) de contrôle d’alignement.
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| FR1915025A FR3105049B1 (fr) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | Système de contrôle et réglage d’alignement d’alésages |
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2019
- 2019-12-19 FR FR1915025A patent/FR3105049B1/fr active Active
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| Publication number | Publication date |
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