LU82230A1 - Procede de controle de la qualite des surfaces - Google Patents

Description

t 2.UÔ3 ; C 201S/3003.

ιί j •j ’i « il Ί ,:i j * , Ί ? j il CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif - vereniging sonder v: in s toogrr.erk : à BRUXELLES, (Belgique) .

ί î; j) Procédé de contrôle de la qualité ces surfaces, j ^ — — _ —— _ ~~ J 4

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'•j La présente invention se rapporte à un procédé ce j; contrôle de la qualité ces surfaces, eue celles-ci soient ou nor.

ï i revêtues d'une ou t> lus leur, couches c ‘ un enduit en ceinture cuel- f! ~ - ·.. . conque, et quelle que sert leur ferre. Le procédé s'applique éce- J 1 eirtent lorsque les objets font les surfaces sont ê r.esurer, sor.r j en mouvement.

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titre c eueiiipus non imitât ir, us prc·. t ·.... os _ 1 tr.vsr. t j or. t ' ît—' " ' :/ olxcuant s toute esolce de sur ’sce ce cuelau'étendue. · / if- 2.-

La qualité c$s tôles métalliques peut se concevoir dans deux directions, d'une part, celle oui concerne la matière elle-même de la tôle, qui doit présenter des propriétés bien définies au point de vue mécanique, structure, homogénéité et isotropie et d'antre part, celle, concernée par la présente invention, se rapportant à l'aspect de sa surface revêtue ou non, d'un enduit ou de peinture.

Cette qualité de surface est en liaison directe avec son aspect plus ou moins lisse ou brillant, ainsi qu'avec son ho-. mogénéité et sa constance dans le dit aspect.

En ce qui concerne les surfaces revêtues et notamment les surfaces métalliques peintes eue l'on produit en grandes quantités en carrosserie automobile, il faut que les differentes surfaces d'un assemblage non seulement soient les plus brillantes ; ossibles, mais aussi possèdent la même brillance pour que leur qualité soit considérée comme satisfaisante. Il est donc nécessaire ce pouvoir juger ce la brillance c'une surface peinte, indépendamment de la couleur utilisée, pour contrôler ce telles productions.

Dans ce domaine, on a déjà utilisé des méthodes basées sur le pouvoir de résolution ce la surface peinte employée comme miroir. Cependant, les résultats ainsi obtenus dépendant de l'appréciation ce l'operateur avec tous les inconvé-niants bien connus c'une pratique de ce genre.

En ce qui concerne les surfaces non revêtues et ' notamment celles ces tôles métalliques donc la surface se préserves à l'échelle microscopique sous la forma c'une succession ce pics et de vallées, en sait que leur morphologie dont eu connaît ''importance, est caractérisée par différents paramètres tels eue rugosité arithmeticue moyenne, nombre 6e pics par unité ce Ion- ff n _ — ^ *ï î _ . «i p / y ν-» » 4

Dans ce domaine/ la même demanderesse a déjà présenté un procédé permettant de remédier aux inconvénients ci-cessjs mentionnés/ procédé caractérisé en ce eue l'on dirige vers la sur-4 face un faisceau lumineux du type laser de faible puissance sons une incidence de préférence oblique, en ce que l'en détermine, dans des conditions appropriées, l'angle d'ouverture du cône de ! lumière réfléchie et en ce que l'on en déduit la qualité de la j dite surface en ce sens qu'à un plus grand angle d'ouverture cor respond une plus grande irrégularité de la surface.

s La présente invention a pour objet de révéler une v autre méthode grâce à laquelle on peut, de façon particulièrement facilitée, mettre en oeuvre le procédé déjà susmentionné, imaginé par la demanderesse, surtout dans les cas où l'on a affaire à des surfaces courbes ou mobiles pa.jL uT cDuur t 3UX G îSODSit IIS 06 FT;6: S\XX *3 i i. i.

utilisés.

Le procédé susmentionné étant basé sur la mesure de l'intensité d'un faisceau réfléchi par la tôle dont on vent mesurer la brillance, il apparaît certaines difficultés pratiques quand on veut mesurer 1'intensité réfléchie dans un angle â'ou-! verture faible au centre du faisceau, ou cétermi"-r, au moyen c ‘ un écran, l'angle d'ouverture eu faisceau réfléchi. Ce dernier cas nécessite soit un écran de grande dimension et donc coûteux, soit un dispositif auxiliaire précis pour faire rapprocher de 1' : ’ écran de mesure le faisceau réfléchi.

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Le procédé, objet de la présente invention, selon ► lequel on projette un rayon laser sur la surface dont on veut me- I surer les propriétés ce réflectivité et de brillance, est esser.- . ’ t tellement caractérisé en ce que le r a y or.u amer, t réfléchi par le dite surface, sous la forme d'un faisceau plus ou moins évasé, est reçu dans sa majeure partie, et de préférence cens se totalité, par un détecteur photosensible, en passant au travers d'une ou plusieurs ces zen es crans par en . as c ‘ un obturateur su mouv eme.nt, comportant ces alternances ce zones opaques et ce menés crans- / Garantes et en ce eue l'on mie sure la cornue s a te alternatits eu

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» 4.- siynal produit par le détecteur photosensible, le dit signal étant représentatif de la brillance cherchée de la tôle.

Suivant le procédé de 1'invention, le mouvement ce l'obturateur est tel que le faisceau réfléchi rencontre successivement au moins une zone transparente et une zone opaque, et de préférence successivement plusieurs alternances ce zones opaques et transparentes.

Selon les caractéristiques ce l'obturateur et la qualité de la surface soumise à mesures, plusieurs cas peuvent se présenter : a. l'obturateur est constitué d'une sÆrie ce zones alternativement transparentes et opaques, et dont la largeur est sensiblement égale au diamètre que présente, à l'encroit du dit obturateur, un faisceau réfléchi par une tôle dont la surface est considérée comme très brillante et très régulière, bans cette hypothèse, la zone de la surface sensible du récepteur frappée par le faisceau peut recevoir au cours du temps un éclairement représentât le par le diagramme de la figure 1, le passage d'une zone opaque de 1'obturateur se traduisant par une intensité quasi nulle de l'éclairement,· la composante alternative du signal est représentée par Ay sur la rigare 1.

Si, avec ce type d'obturateur, on a affaire à une surface dont las qualités de brillance et/ou de régularité sont nettement moins bonnes,le diamètre eu faisceau réfléchi sera sensiblement plus grand à l'endroit ce l'obturateur et le récepteur enregistrera, en fonction du temps, un ciagr antre du genre ce celui du signal A de la fleure 2.

La comparaison des diagrammes permet ce conclure si une tele est plus brillante qu'une autre, ou si elle présente ces caractéristiques de brillances acceptables, eu éosrc à un étalon / * ~ f G ΟΠΠ0 · /, 5.- b. L'obturateur est constitué d'une série de zones alternativement transparentes et opaques, et dont la largeur des zones transparentes est nettement plus petite que le diamètre c'un spot réfléchi par une surface considérée corrüiie brillante et lisse.

Dans cette hypothèse, la zone ce la surface sensible au récepteur frappée par le faisceau de petit diamètre (correspondant à une tôle lisse), peut recevoir au cours du temps un i ^ éclairement représentable par le diagramme de la figure 3, le pas- i ” saae d'une zone ooaaue à la zone suivante se traduisant par l'en- i ] registrement d'un signal très analogue à une impulsion (C^) - ' Si d'autre part, avec un tel obturateur, le diamètre du faisceau s réfléchi est sensiblement plus grand que dans le cas précédent, et même parfois plus grand que la largeur de la bande opaque de 11cb- , turateur, la zone de la surface sensible ou récepteur frappée par l le faisceau réfléchi au cours du déplacement de l'obturateur se ; traduit par 1'enregistrement d'un signal eu genre ce celui repris * à la figure 4 (dont la valeur alternative C„ est repérée sur le dessin) .

Le oroeédé faisant 1'ebiet ce la rrasente lutentier. ; présente l'avantage de faciliter considérablement la mesure ce 1' éclairement dû au faisceau réfléchi, laquelle peut se faire aisé-; 4 ment dans une ouverture angulaire de 10e, alors eue selon les pro- \ ‘ cédés connus, on devait effectuer des mesures au centre du fais ceau réfléchi, par exemple suivant une ouverture de l'ordre de ( 1/50) ° .

Selon l'invention, il y a différants moyens ce ' concevoir un obturateur remplissant les cc-niitior.s requises pou la mise en oeuvre du procédé ci-dessus,* toutefois, la préférante j; est donnée à un obturateur sous forme ce disque à fentes (avec réceptrice à 1'intérieur eu cylindre - figures 7 et 8). / ' 6 . -

Suivant une modalite intéressante du procédé ce 1' invention, on reesure en outre l'intensité réfléchie totale de la tôle à l'endroit considéré, ce qui percer de déterminer sa brillance (rapport ou différence entre les grandeurs mesurées selon le procédé susmentionné et l'intensité totale réfléchie). Deux méthodes peuvent alors être utilisées avec intérêt : - soit la mesure de la composante continue ces signaux reçus au travers des obturateurs, - soit en déviant une partie du faisceau réfléchi, vers une seconde cellule photométrique, au moyen d'une lame semi- - transparer. . -j, située en amont de l'obturateur (par rapport au chemin du rayonnement réfléchi) .

Suivant une autre modalité intéressante du procédé décrit dans la présente invention, quand on a affaire à des surfaces dont la position relative peut varier dans de grandes limites, on peut diminuer les variations en direction et en position du faisceau réfléchi en faisant passer le rayonnement laser successivement sur deux miroirs plans avant d'atteindre la surface dont la réflectivité est à mesurer, le premier de ces miroirs étant fixe par rapport au laser, le se rond étant parallèle à la SUIIc:C6 G0 £ct ςΟΊ6 6Π ίτ »-ΓΪ pO 1*1C ÛS mSSUXS, .

Le parallélisme obligé entre les rayons frappant le 'second miroir et ceux réfléchis par la cite surface se traduit, en cas de déplacement ce la cite surface, par un simple déplacement du faisceau réfléchi, lequel reste tris sensiblement parallèle à lui-même, au cours de son déplacement, ce cul facilite la mesure à effectuer.

Laus le cas où l’on a affaire à une surface particulièrement lisse et brillant e, la très faible divergence du faisceau laser peut être artificiellement augmentée, en faisant masser m· îz. ~ ^ v tT s .c >" c ^ * n * ·-* «f- et ~ »t. c. r“” ^ -c. — t - »- ~ ~ -n rt r l— *»-»«- <*; » »-* i-ï w, v* i’ «-a. w »... »_ ·_ ÇC «· v* ^___ ... „ ______ ^ Cà _ ~ w -L — w* laser) or. a la relation : divergence sortie = divergence entrée x c: -re ---- -

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Claims (8)

1. Procédé de contrôle de la qualité des surfaces, i selon lequel on projette un rayon laser sur la surrace dont on veut mesurer les propriétés de réflectivité et ce brillance, caractérisé en ce que le rayonnement reriecni par is oite surrace, sous la forme d'un faisceau plus ou moins évasé est reçu dans sa majeure partie, et de preference cens sa totalité, par un c<é<_ec— 1. teur ühotcsensible, en passant au travers d'une ou plusieurs ces i zones transparentes, d'un obturateur en mouvement, comportant des alternances de zones opaques et de zones transparentes, et en ce aue l'on mesure la composante alternative du signal fourni par le détecteur photosensible.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de l'obutrateur es: tel eus le faisceau réfléchi rencontre successivement au moins une zone transparente et une zone opaaue, et ce préférence successivement plusieurs alternances ce zones opaques et transparences. : <!

3. Procédé suivant les revendications 1 en 2, caractérisé en ce que l'obturateur est constitué d'une série de zones, alternativement transparentes et opac_ss et dont la. largeur est sensiblement égale au diamètre que presente, e i enaroiu du un. - obturateur, un faisceau réfléchi par une tore dont la surface re considérée comme très brillante et r··-gu .·. .: e. & Procédé guiVant X £ S Γ 6 b Γ: G î C a è i D Γ. £ ·*· ~ ractérisé en ce que l'obturateur est constitué d'une série ce zones alternativement transparentes et opaques, et cor.t la largeur d'un faisceau réfléchi car uns surface considérée cc-mme brt.y t / Xante et lisse. /*/- / 8.-

5. Procédé suivant l'une ou l'autre ces revendications 1 à 4/ caractérisé en ce que l'obturateur présente la forme de disque à fentes.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre ces revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'obturateur présente la rorme d'un cylindre pourvu de fentes.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'en plus, on mesure l'intensité * réfléchie totale de la tôle à l’endroit considéré.

8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on divise l'une par l'autre ou soustrait l'une de l'au-Lie les mesures oocenues o une part, selon les revendications 1 a 6, et d'autre part selon la revendication 7 B. Procédé suivant les t A 0 revendications / ou S, térisé en ce eue la dite mesure oe ISk. .. , . , _ „ p-iLensite totale reilecms est obtenue par la mesure de la comos-_ * ^nte continue ces signaux reçus au travers des obturateurs. 1Ö* irJCOC0G6 S'JlVâTïC ^ irevenoications 7 ou 3/ Cs" racterisés en ce oue la mesure de l'in*. . ^ . __ ‘ ^tensite totale réfléchie e-- obtenue en dévient une oartie du fais<->-·· “ *"v^=u réfléchi vers une s®" conde cellule r-hotométricue, au nov.~- , . _ “ c ‘ une lame semi-transparent« située en amont de l'obturateur (par ^apport au chemin du rayonnement réfléchi) . »J.. i^rOCSG^ 1 ? m - Ou i d\j.— C0S cations 1 à 10, caractérisé en ce eue "* lorsqu'on a affaire à ess surfaces dont la oosifcion relative, r,~. . rapport à 1 * instruisant ·- - IffwSUr’S oe’ûC ’vcri^r Ccr.Γ:S CS C-Ccr.-dsî r ·--jT &νθΓιΠ0Γ^0Πΰ £. 3 2Γ SC.CCSSS1 V -SÛT.-ΒΓ.Ci SUS -t v^>; ir.ircirs plar.s, a*- ar- ~ d'atteindre la surface dont la ré fier** . ~'ivité est à mesurer, l&X / r s / ,· .* t / ο ~ · premier de ces miroirs étant fixe par rapport au laser, le second étant parallèle à la surface de la tôle en son point ce mesure.

12. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- i v cations 1 à 11, caractérisé en ce que, quand on a affaire à une ! surface particulièrement lisse ou brillante, on fait passer le ï rayon laser au travers d'un télescope, avant qu'il ne fraooe la surface sensible du récepteur, et ce préférence aussi avant qu'il n'atteigne la surface à mesurer. , t ! i ii ! » 'ί 11 j - ,___. λ π - π £"19 .ο .. .* ‘ tr« » — ,v ι , y ----- - - o 00ΓΗ ..·*.............. F ~ - .....? é..... " \ . . - r.vtno-caio'c ... Λ-' " / . . ; . - . _descriptif ; .. >. > *· : " : -- ' 1 -··· · i i * i \ j