FR3121222A1 - Dispositif de controle d’assemblage d’un systeme de batterie - Google Patents
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Abstract
Dispositif de contrôle d’assemblage d’un système comprenant : - un support (1) comprenant une première face (2), - un élément (3) assemblé au support (1), et comprenant une deuxième face (4) délimitée par un contour (5), les deux faces (2, 4) étant jointes par une pâte (6),- un moyen de prise d’images (7, 9), configuré pour prendre une image du contour (5) et d’un débordement (8) de la pâte à ce contour (5), - un moyen de traitement et d’analyse (10) de cette image configuré pour juger de la conformité du débordement (8), et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement (8) est jugé non conforme. Figure 1.
Description
L’invention concerne un dispositif de contrôle d’assemblage d’un système de deux pièces par écrasement d’une pâte entre ces pièces.
Plus particulièrement, l’invention concerne le contrôle de la conformité de la répartition de la pâte après assemblage au moyen d’une vidéo surveillance avec apprentissage automatique supervisé.
Un exemple d’application particulier concerne la mise en place d’une pâte thermique favorisant un échange thermique par conduction entre un module de batterie de stockage d’énergie électrique et une plaque de refroidissement de cette batterie.
Dans ce domaine, il est essentiel que la pâte soit uniformément répartie entre une surface du module de batterie et la plaque de refroidissement. Un défaut de répartition, par exemple une bulle d’air confinée dans la pâte et entre la surface du module et la plaque, peut provoquer un point chaud dans le module, provoquant une élévation en température d’une cellule électrochimique du module. Or cette élévation est problématique car elle peut engendrer une réaction chimique instable et exothermique de la cellule pouvant aboutir à un incendie du module.
On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un carter et forment alors un bloc batterie, ce bloc batterie étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement. De la même façon, lorsqu’il y a plusieurs cellules, elles sont regroupées dans un carter et forment alors un module de batterie.
Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb.
Pour contrôler cette répartition, on connait du document de brevet FR-A1-2817618 un dispositif et un procédé permettant de contrôler le dépôt d’une matière pâteuse de type colle sur une surface. Ce dispositif comprend une caméra et un moyen d’analyse d’image permettant d’analyser de façon automatique le dépôt de matière.
Si cette invention permet un contrôle de la mise en place d’une pâte, elle ne prend pas en compte les dispersions qui peuvent survenir pendant l’assemblage des deux pièces, si bien qu’un risque de persistance d’une bulle d’air dans la pâte reste encore possible lorsque les deux pièces sont l’une contre l’autre.
Le but de l’invention est de remédier à ce manque en proposant un dispositif permettant de contrôler le bon étalement de cette pâte après l’assemblage des deux pièces.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de contrôle d’assemblage d’un système comprenant :
- un support comprenant une première face,
- un élément assemblé au support, et comprenant une deuxième face délimitée par un contour, les deux faces étant jointes par une pâte,
- un moyen de prise d’images, configuré pour prendre une image du contour et d’un débordement de la pâte à ce contour,
- un moyen de traitement et d’analyse de cette image configuré pour juger de la conformité du débordement, et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement est jugé non conforme.
- un support comprenant une première face,
- un élément assemblé au support, et comprenant une deuxième face délimitée par un contour, les deux faces étant jointes par une pâte,
- un moyen de prise d’images, configuré pour prendre une image du contour et d’un débordement de la pâte à ce contour,
- un moyen de traitement et d’analyse de cette image configuré pour juger de la conformité du débordement, et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement est jugé non conforme.
Ainsi ce dispositif de contrôle d’assemblage permet de contrôler indirectement la bonne répartition de la pâte entre le support et l’élément lorsqu’ils sont assemblés, en prenant une image du débordement de la pâte le long de ce contour. En effet :
- si une bulle d’air se forme lors de l’assemblage entre le support et l’élément, elle provoquera sur la partie du contour la plus proche une variation du débordement, par exemple un débordement exagéré.
- si un manque de pâte est présent entre le support et l’élément avant l’assemblage, il provoquera sur la partie du contour la plus proche une variation du débordement, par exemple un débordement insuffisant.
De tels défauts seront automatiquement déterminés par le moyen de traitement et d’analyse qui, par exemple, émettra un signal de défaut en cas de non-conformité du débordement.
- si une bulle d’air se forme lors de l’assemblage entre le support et l’élément, elle provoquera sur la partie du contour la plus proche une variation du débordement, par exemple un débordement exagéré.
- si un manque de pâte est présent entre le support et l’élément avant l’assemblage, il provoquera sur la partie du contour la plus proche une variation du débordement, par exemple un débordement insuffisant.
De tels défauts seront automatiquement déterminés par le moyen de traitement et d’analyse qui, par exemple, émettra un signal de défaut en cas de non-conformité du débordement.
On comprendra par assemblage du système, dans tout le texte de ce document, un état du système dans lequel l’élément est positionné à une distance finale du support tout en écrasant la pâte. Par exemple l’élément est positionné par un manipulateur automatique qui maintient cet élément à cette position finale jusqu’à ce que la pâte polymérise ou se réticulise si c’est une colle, par exemple une colle à base de polyuréthane. Par exemple, l’élément est vissé par un opérateur contre une butée du support correspondant à la position finale de l’élément, la pâte restant à l’état pâteux et/ou se polymérisant également.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de prise d’images est configuré pour coder et réduire la taille de l’image.
Ceci permet par exemple de préserver une bande passante d’un réseau de communication reliant entre eux le moyen de prise d’images et le moyen de traitement et d’analyse. Ainsi le temps de cycle d’un contrôle est réduit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de prise d’images est un nano-ordinateur comprenant un appareil de prise de vue.
Selon une variante de réalisation de l’invention, le moyen de prise d’images est un téléphone mobile comprenant un appareil de prise de vue.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce dispositif comprend en outre un moyen d’éclairage du contour.
Ce moyen d’éclairage permet que les images soient prises dans les mêmes conditions d’environnement, de sorte qu’elles soient comparables. Ainsi, la qualité de l’image, ainsi que le rendu des couleurs ou des contrastes de couleurs ou de niveaux de gris ne sont plus influencés par d’autres éclairages environnants.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend une chambre noire enfermant le système, le moyen d’éclairage, et le moyen de prise d’image.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de traitement et d’analyse d’images comprend une mémoire stockant une base de données d’images de référence, et un moyen de comparaison de l’image prise à ces images de référence.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce dispositif comprend un moyen d’apprentissage configuré pour compléter la base de données d’images.
Ce moyen d’apprentissage comprend par exemple un interface homme machine permettant à un opérateur de signifier au moyen de traitement et d’analyse l’état de conformité ou de non-conformité d’une image en cours, cette image en cours associée à cet état étant alors rajoutée et mémorisée dans la base de données d’images de référence.
Ainsi ce dispositif de contrôle d’assemblage est un moyen de vidéo surveillance avec apprentissage automatique supervisé par un opérateur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de traitement et d’analyse d’images est un moyen déporté dans un environnement distribué.
Par exemple, le moyen de traitement et d’analyse d’images est un serveur distant comprenant un nuage informatique. Cette disposition permet de centraliser les informations et de mutualiser les moyens de traitement et d’analyse, par exemple lorsqu’il y a plusieurs dispositifs de contrôle d’assemblage fonctionnant en même temps et à des endroits différents. Ainsi il n’y aura par exemple qu’une base de données d’images de référence à mettre à jour pour l’ensemble des dispositifs de contrôle d’assemblage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément est un module de stockage d’énergie électrique, et le support est une plaque de refroidissement de ce module.
L’invention a également pour objet un moyen de traitement et d’analyse d’images d’un dispositif de contrôle d’assemblage tel que précédemment décrit.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence à la figure unique dans laquelle :
La divulgue un dispositif de contrôle d’assemblage d’un système comprenant :
- un support 1 comprenant une première face 2,
- un élément 3 assemblé au support 1, et comprenant une deuxième face 4 délimitée par un contour 5, les deux faces 2, 4 étant jointes par une pâte 6,
- un moyen de prise d’images 7, 9, configuré pour prendre une image du contour 5 et d’un débordement 8 de la pâte à ce contour 5,
- un moyen de traitement et d’analyse 10 de cette image configuré pour juger de la conformité du débordement 8, et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement 8 est jugé non conforme.
- un support 1 comprenant une première face 2,
- un élément 3 assemblé au support 1, et comprenant une deuxième face 4 délimitée par un contour 5, les deux faces 2, 4 étant jointes par une pâte 6,
- un moyen de prise d’images 7, 9, configuré pour prendre une image du contour 5 et d’un débordement 8 de la pâte à ce contour 5,
- un moyen de traitement et d’analyse 10 de cette image configuré pour juger de la conformité du débordement 8, et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement 8 est jugé non conforme.
Un réseau de communication, représenté par des flèches en pointillés, relie entre eux le moyen de prise d’images et le moyen de traitement et d’analyse.
Ce réseau est par exemple filaire, hertzien, ou une combinaison des deux, et peut comprendre des réseaux préexistants comme par exemple un réseau de communication internet.
Le dispositif de contrôle comprend par exemple une unité de supervision 11, elle aussi reliée au réseau, pouvant afficher et / ou enregistrer les défauts émis par le moyen de traitement et d’analyse 10 et procédant à une surveillance à distance. Mais cette unité de supervision peut être locale au système, ou déportée par exemple dans une salle voisine.
Le moyen de prise d’images 7, 9 est par exemple configuré pour coder et réduire la taille de l’image de sorte à préserver la bande passante du réseau.
Le moyen de prise d’images 7, 9 est par exemple un nano-ordinateur 9 comprenant un appareil de prise de vue 7 numérique. Ce nano-ordinateur sera par exemple configuré pour coder et réduire la taille de l’image numérique avant de l’émettre à destination du moyen de traitement et d’analyse 10 via le réseau, par exemple en transformant une image couleur en une image de niveaux de gris. Ce nano-ordinateur est un ordinateur dédié et simplifié, comprenant par exemple un écran local au système et configuré pour recevoir des messages du moyen de traitement et d’analyse, notamment les défauts déterminés du système en cours de contrôle.
En variante, le moyen de prise d’images 7, 9 est par exemple un téléphone mobile 9 comprenant un appareil de prise de vue 7 numérique. En effet, ce type d’appareil est de nos jour tout à fait apte à coder et réduire la taille de l’image avant de les émettre à destination du moyen de traitement et d’analyse 10 via le réseau hertzien téléphonique, en particulier les téléphones dits multifonctions ou « smartphone » pour l’acronyme anglais.
Avantageusement le dispositif de contrôle comprend un moyen d’éclairage du contour 5, non représenté. Par exemple ce moyen d’éclairage comprend une ou plusieurs lumières blanches réparties autour du système de sorte à éclairer de façon homogène le débordement 8. Ce moyen d’éclairage peut être intégré à l’appareil de prise de vue 7, mais pas nécessairement, en particulier si pour éclairer tout le contour il est nécessaire de répartir plusieurs sources lumineuses.
Le moyen de traitement et d’analyse d’images 10 comprend par exemple une mémoire stockant une base de données d’images de référence, et un moyen de comparaison de l’image prise à ces images de référence.
Par exemple, une image de référence aura l’élément 3 parfaitement centré sur le support 1, et un débordement 8 constant et régulier. Mais le système peut s’écarter de cette référence sans que l’assemblage soit non conforme, à condition que cet écart soit inférieur à une limite prédéterminée. L’ensemble des images de référence forment cette limite prédéterminée, en particulier ces images de référence répertorient l’ensemble des variations du débordement 8 acceptables.
Les défauts d’assemblage peuvent être, comme précédemment décrit, une bulle d’air ou un manque de pâte, mais aussi un décentrage de l’élément 3 par rapport au support 1 qui engendre automatiquement un risque de mauvaise répartition de la pâte, ou encore un écrasement insuffisant de la pâte, ou encore un élément 3 qui ne correspond pas à une référence désirée, ou une pâte qui n’a pas la bonne couleur par rapport à ce qui est attendu.
Ce dispositif de contrôle comprend par exemple un moyen d’apprentissage configuré pour compléter la base de données d’images.
Ce moyen d’apprentissage, non représenté, comprend par exemple un interface homme machine permettant à un opérateur de signifier au moyen de traitement et d’analyse 10 l’état de conformité ou de non-conformité d’une image en cours, cette image en cours associée à cet état étant alors rajoutée et mémorisée dans la base de données d’images de référence. Cet interface homme machine est par exemple intégré dans le moyen de prise d’images 7, 9, par exemple dans le nano-ordinateur ou le « smartphone », mais cela peut être un moyen dédié.
Le moyen de traitement et d’analyse d’images 10 est par exemple un moyen déporté dans un environnement distribué.
Ce dispositif de contrôle s’applique tout particulièrement pour le contrôle de l’assemblage d’une batterie de véhicule. En particulier l’élément 3 étant un module de stockage d’énergie électrique de la batterie, et le support 1 étant une plaque de refroidissement de ce module.
L’invention a en outre pour objet un moyen de traitement et d’analyse d’images 10 d’un dispositif de contrôle d’assemblage tel que précédemment décrit.
On notera que, à l’exception de l’appareil de prise de vue 7, tous les moyens 9, 10 et l’unité de supervision 11, peuvent être intégrés dans un unique ordinateur, ou être répartis encore différemment. Par conséquent, un dispositif de contrôle d’assemblage, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels ».
Notamment cet ordinateur comprend par exemple les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en œuvre d’un procédé de contrôle d’assemblage du système comprenant :
- le support 1 comprenant la première face 2,
- l’élément 3 assemblé au support 1, et comprenant la deuxième face 4 délimitée par le contour 5, les deux faces 2, 4 étant jointes par une pâte 6,
ce procédé comprenant les étapes de :
- ordonner une prise d’image du contour 5 et du débordement 8 de la pâte à ce contour 5 par l’appareil de prise de vue 7,
- recevoir cette image,
- optionnellement réduire la taille de cette image
- juger de la conformité du débordement 8, et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement 8 est jugé non conforme.
- le support 1 comprenant la première face 2,
- l’élément 3 assemblé au support 1, et comprenant la deuxième face 4 délimitée par le contour 5, les deux faces 2, 4 étant jointes par une pâte 6,
ce procédé comprenant les étapes de :
- ordonner une prise d’image du contour 5 et du débordement 8 de la pâte à ce contour 5 par l’appareil de prise de vue 7,
- recevoir cette image,
- optionnellement réduire la taille de cette image
- juger de la conformité du débordement 8, et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement 8 est jugé non conforme.
Ce procédé comprend par exemple un mode d’apprentissage réalisant les étapes de :
- ordonner une prise d’image du contour 5 et du débordement 8 de la pâte à ce contour 5 par l’appareil de prise de vue 7,
- recevoir cette image,
- optionnellement réduire la taille de cette image,
- interroger un opérateur sur un état de la conformité de l’assemblage, via l’interface home machine par exemple,
- associer cet état conforme ou non conforme à cette image,
- enregistrer cette image et l’état associé dans la base d’images de référence.
- ordonner une prise d’image du contour 5 et du débordement 8 de la pâte à ce contour 5 par l’appareil de prise de vue 7,
- recevoir cette image,
- optionnellement réduire la taille de cette image,
- interroger un opérateur sur un état de la conformité de l’assemblage, via l’interface home machine par exemple,
- associer cet état conforme ou non conforme à cette image,
- enregistrer cette image et l’état associé dans la base d’images de référence.
Ainsi ce dispositif et/ou procédé permettent un contrôle pour 100% des systèmes, de façon automatique, fiable, et rapide
Claims (10)
- Dispositif de contrôle d’assemblage d’un système comprenant :
- un support (1) comprenant une première face (2),
- un élément (3) assemblé au support (1), et comprenant une deuxième face (4) délimitée par un contour (5), les deux faces (2, 4) étant jointes par une pâte (6),
caractérisé en ce qu’il comprend :
- un moyen de prise d’images (7, 9), configuré pour prendre une image du contour (5) et d’un débordement (8) de la pâte à ce contour (5),
- un moyen de traitement et d’analyse (10) de cette image configuré pour juger de la conformité du débordement (8), et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement (8) est jugé non conforme. - Dispositif selon la revendication 1, le moyen de prise d’images (7, 9) étant configuré pour coder et réduire la taille de l’image.
- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, le moyen de prise d’images (7, 9) étant un nano-ordinateur (9) comprenant un appareil de prise de vue (7).
- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, le moyen de prise d’images (7, 9) étant un téléphone mobile (9) comprenant un appareil de prise de vue (7).
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen d’éclairage du contour.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, le Moyen de traitement et d’analyse d’images (10) comprenant une mémoire stockant une base de données d’images de référence, et un moyen de comparaison de l’image prise à ces images de référence.
- Dispositif selon la revendication 6 comprenant un moyen d’apprentissage configuré pour compléter la base de données d’images.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, le moyen de traitement et d’analyse d’images (10) étant un moyen déporté dans un environnement distribué.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, l’élément (3) étant un module de stockage d’énergie électrique, et le support (1) étant une plaque de refroidissement de ce module.
- Moyen de traitement et d’analyse d’images (10) d’un dispositif de contrôle d’assemblage selon l’une des revendications précédentes, ce moyen étant configuré pour juger de la conformité du débordement (8), et déterminer un défaut d’assemblage si le débordement (8) est jugé non conforme.
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