LU84449A1 - NON-CONTACT DIMENSIONAL MEASUREMENT METHOD OF METAL BEAMS AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING SAME - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE PE MESURE DIMENSIONNELLE SANS CONTACT DE POUTRELLES KETALLIQÜESPE NON-CONTACT DIMENSIONAL MEASUREMENT PROCESS OF KETALLIC BEAMS
ET APPAREIL DE MISE EN OEUVREAND APPARATUS FOR IMPLEMENTATION
5 La présente invention concerne un procédé de mesure dimensionnelle sans contact de poutrelles métalliques et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.The present invention relates to a non-contact dimensional measurement method of metal beams and an apparatus for carrying out this method.
Les poutrelles (on désigne ici par ce vocable les profilés en "H" et en "I") sont généralement mises en oeuvre en étant aboutées les unes 10 aux autres, par exemple, par soudage ou boulonnage. Ces deux sortes d'assemblage imposent des tolérances dimensionnelles étroites des poutrelles au cours de leur fabrication par laminage. Or, cette opération de laminage peut entraîner des défauts dimensionnels, par exemple, de la façon suivante ï · ’ 15 Au cours du laminage des poutrelles dans une cage universelle, l'élargissement des ailes étant laissé libre, la symétrie des profilés ’ n'est pas assurée suffisamment. La table et les outillages.d'entrée de la cage universelle jouent un rôle important pour le .réglage de cette symétrie. Toutefois, en raison des imprécisions sur la largeur’ des ailes 20 des ébauches initiales et du fait que cette largeur augmente à chaque passe, la table de rouleaux amenant les poutrelles à la cage n'est pas forcément réglée dans une position permettant d'engager la poutrelle de façon symétrique. Pour la même raison, les défauts . dimensionnels' des poutrelles ne peuvent pas être corrigés complètement par la cage finis-25 seuse.The beams (here denoted by this term the "H" and "I" sections) are generally implemented by being joined to one another, for example, by welding or bolting. These two kinds of assembly impose tight dimensional tolerances of the beams during their manufacture by rolling. However, this rolling operation can cause dimensional defects, for example, in the following manner: During the rolling of the beams in a universal cage, the widening of the wings being left free, the symmetry of the profiles 'n' is not assured enough. The table and the tools. Of the universal cage input play an important role for the adjustment of this symmetry. However, due to the inaccuracies in the width of the wings 20 of the initial blanks and the fact that this width increases with each pass, the table of rollers bringing the beams to the cage is not necessarily adjusted to a position making it possible to engage the beam symmetrically. For the same reason, faults. dimensional 'beams cannot be completely corrected by the finis-25 seuse cage.
Or, les poutrelles sont mises en oeuvre en l'état à léur'sortie de l'installation de laminage, sans qu'aucune opération complémentaire puisse en corriger les défauts dimensionnels éventuels. Si ceux-ci sont repérés par la suite, par exemple au cours du montage de l'ossature métallique 30 d· un bâtiment, on est parfois obligé d'arrêter la construction pour » remplacer les poutrelles non conformes. : ;However, the beams are implemented in the state at the exit of the rolling installation, without any additional operation being able to correct any dimensional defects. If these are identified later, for example during the mounting of the metal frame 30 of a building, it is sometimes necessary to stop the construction to »replace the non-conforming beams. :;
On comprend donc le besoin d'effectuer une mesure dimensionnelle exacte des poutrelles à l'usine de laminage, soit en vue de les classer selon leur exactitude dimensionnelle avant leur envoi è la clientèle, soit 55 pour pouvoir intervenir en correction par réglage des paramètres de marche du laminoir.We therefore understand the need to perform an exact dimensional measurement of the beams at the rolling mill, either in order to classify them according to their dimensional accuracy before sending them to the customer, or 55 to be able to intervene in correction by adjusting the parameters of rolling mill market.
Le but de la présente invention est de résoudre les problèmes ci-dessus grâce è une technique de mesure dimensionnelle sans contact de poutrelles métalliques.The aim of the present invention is to solve the above problems by means of a non-contact dimensional measurement technique of metal beams.
40 A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de me- * 2 sure dimensionnelle sans contact de poutrelles métalliques, du type de celles profilées de "H" ou de "I" comportant une âme et deux ailes, caractérisé en ce qu’il consiste, l’âme étant considérée à l'horizontale: a) à déterminer le niveau en hauteur d'une extrémité d’une aile, 5 d'une part, en émettant entre les deux ailes un faisceau lumineux dirigé vers la face intérieure de l'aile de façon que le faisceau soit partiellement intercepté par ladite face, l'autre partie se propageant au - delà de l'extrémité de l'aile dont on détermine le niveau, et , d'autre ‘part, en détachant , de l'autre côté de l'aile, la position du lieu de 10 transition entre la zone éclairée et la zone non éclairée par le faisceau, b) à déterminer la position et l'orientation de ladite aile en effectuant une mesure de distance par télémétrie, notamment par triangulation optique, pour deux points au moins situés à des niveaux différents sur la face extérieure de ladite aile, 15 c) à déterminer la position et l'orientation d'une face de l'âme ^ en effectuant une mesure de distance par télémétrie, notamment par trian gulation optique, pour deux points au moins situés en des endroits différents sur la largeur de ladite face, d) et à calculer, à partir des données recueillies dans les opé-20 rations a), b), et c) ci-avant, la largeur de la demi-aile correspondant à l'extrémité dont on a déterminé le niveau en hauteur.40 For this purpose, the subject of the present invention is a method of dimensional measurement without contact of metal beams, of the type of those profiled of "H" or "I" comprising a core and two wings, characterized in that that it consists, the soul being considered horizontally: a) in determining the level in height of one end of a wing, 5 on the one hand, by emitting between the two wings a light beam directed towards the inner face of the wing so that the beam is partially intercepted by said face, the other part propagating beyond the end of the wing whose level is determined, and, on the other hand, in detaching, on the other side of the wing, the position of the transition point between the illuminated area and the area not lit by the beam, b) determining the position and orientation of said wing by making a measurement of distance by telemetry, in particular by optical triangulation, for at least two points located at different levels on the outer face of said wing, 15 c) determining the position and orientation of one face of the core ^ by carrying out a distance measurement by telemetry, in particular by optical triangulation, for at least two points situated at different locations over the width of said face, d) and to calculate, from the data collected in operations a), b), and c) above, the width of the half-wing corresponding to the end whose height level has been determined.
On peut également, en reproduisant l'opération a) ci-dessus pour les deux extrémités d'une même aile et en effectuant l'opération b) sur ladite aile, calculer la largeur de cette dernière.It is also possible, by reproducing operation a) above for the two ends of the same wing and by carrying out operation b) on said wing, calculate the width of the latter.
25 De même en reproduisant l'opération c) pour les deux faces de l'âme, on peut calculer l'épaisseur de celle-ci. Bien entendu, on peut également connaître l'épaisseur de l'âme à partir des caractéristiques de la cage de poutrelle.Similarly, by reproducing operation c) for the two faces of the core, the thickness of the latter can be calculated. Of course, one can also know the thickness of the core from the characteristics of the beam cage.
L'invention a aussi pour objet-un appareil de mise en oeuvre.The invention also relates to an implementation device.
30 du procédé et qui comprend: „ - au moins un couple émetteur-récepteur de lumière (5, 12) dont l'émetteur est disposé entre les-‘deux ailes (3, 4) de la poutrelle (1) et émet un faisceau lumineux dirigé vers la face intérieure d'une demi-aile (3a) de façon qu'une partie seulement du faisceau lumineux 35 soit interceptée par cette dernière, l'autre partie se propageant au delà de l’extrémité (E.) de l'aile ; et dont le récepteur (12) est disposé en f ** T? Λ- 3 regard de l'émetteur (5) du côté de la face extérieure de l'aile (3) et délivre un signal représentatif du niveau en hauteur du lieu de transition entre la zone éclairée et la zone laissée dans l’ombre de la demi-âile (3a), 5 - des moyens de télémétrie (14, 14'), notamment par triangulation optique, pour déterminer la position et l’orientation de ladite aile (3) par réflexion de lumière sur la face extérieure de l'aile en au moins deux points (Aj, A'j) décalés sur la largeur de ladite face, — . ^ - des moyens de télémétrie (16, 16'), notamment par triangulation 10 optique, pour déterminer la position et 1'orientation d'une face de l'fime t (2) par réflexion de lumière sur ladite face en au moins, deux points (Bp E^) décalés sur la largeur de l'âme (2) - et un système de traitement électronique pour calculer’, à partir des signaux issus du couple émetteur-récepteur (5, l£), et des moyens de 15 télémétrie (14, 14') et (16, 16'), la largeur de la.^demi-aile placée entre l'émetteur (5) et le récepteur (12).30 of the method and which comprises: „- at least one light emitter-receiver pair (5, 12), the emitter of which is disposed between the two wings (3, 4) of the beam (1) and emits a beam light directed towards the inner face of a half-wing (3a) so that only part of the light beam 35 is intercepted by the latter, the other part propagating beyond the end (E.) of the 'wing ; and whose receiver (12) is arranged in f ** T? Λ- 3 glance from the transmitter (5) on the side of the outer face of the wing (3) and delivers a signal representative of the height level of the transition point between the illuminated area and the area left in the shade of the half-wing (3a), 5 - telemetry means (14, 14 '), in particular by optical triangulation, for determining the position and orientation of said wing (3) by light reflection on the external face of the 'wing at least two points (Aj, A'j) offset over the width of said face, -. ^ - telemetry means (16, 16 '), in particular by optical triangulation, for determining the position and orientation of a face of the file t (2) by light reflection on said face at least, two points (Bp E ^) offset over the width of the core (2) - and an electronic processing system to calculate ', from the signals from the transmitter-receiver pair (5, l £), and means of 15 telemetry (14, 14 ') and (16, 16'), the width of the. ^ Half-wing placed between the transmitter (5) and the receiver (12).
Grâce à l'invention, on peut connaître la dimension execte de chaque partie constitutive du profilé, ainsi que -leurs positions relatives, et ceci sans nécessiter un contact avec le produit. Il est 20 alors aisé de classer les poutrelles selon leur exactitude dimensionnelle et/ou conformationnelle en vue de leur expédition à là. clientèle. On peut également agir en correction des défauts détectés en. intervenant sur le réglage des paramètres de marche du laminage, soit ..pour la poutrelle suivante, soit pour celle-là même dont on a détecté les1 défauts.Thanks to the invention, it is possible to know the exact dimension of each constituent part of the profile, as well as their relative positions, and this without requiring contact with the product. It is then easy to classify the beams according to their dimensional and / or conformational accuracy with a view to their dispatch there. customer base. We can also act to correct faults detected in. intervening on the adjustment of the working parameters of the rolling, either .. for the next beam, or for the same one whose 1 faults have been detected.
25 L'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement au vu de la description qui suit, donnée en référence aux dessins annexés qui représentent schématiquement, et uniquement à titre d'exemple, des modes de réalisation de l'invention, sur lesquels : JO La figure 1 montre le principe de la méeure dimensionnelle des parties du profilé définissant une poutrelle en "H"., -auivbnt un mode de réalisation du procédé selon l'invention. -,!The invention will be better understood and other characteristics and advantages will emerge more clearly in the light of the description which follows, given with reference to the appended drawings which schematically represent, and only by way of example, embodiments of the invention, in which: OJ FIG. 1 shows the principle of the dimensional dimension of the parts of the profile defining an "H" beam., -auivbnt an embodiment of the method according to the invention. - ,!
La figure 2 représente schématiquement le calcul d'une largeur d'une demi-aile de la poutrelle. :· 55 En se référant à la figure 1, une poutrelle 1 profilée en "H" se déplace en direction de l'observateur sur une ligne de rouleaux de transfert (non représentée sur la figure ) qui se trouve à la sortie de la cage finisseuse. La poutrelle 1 est constituée d'une âme .2 reliant en leur y,j milieu deux ailes 3 et 4 qui sont en principe perpendiculaires à l'âme 2.FIG. 2 schematically represents the calculation of a width of a half-wing of the beam. : · 55 Referring to Figure 1, a beam 1 profiled in "H" moves towards the observer on a line of transfer rollers (not shown in the figure) which is at the exit of the cage finisher. The beam 1 consists of a core .2 connecting in their y, j middle two wings 3 and 4 which are in principle perpendicular to the core 2.
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Comme on le voit, cette dernière étant à l'horizontale, l'opération de la mesure dimensionnelle de la largeur des demi-ailes suivant le mode principal de réalisation du procédé selon l'invention se compose c'^s séquences a), b), c) et d) définies auparavant et explicitées en détail 5 dans ce qui suit : . . ' * a) Détermination du niveau en hauteur de l'extrémité des siles.As can be seen, the latter being horizontal, the operation of the dimensional measurement of the width of the half-wings according to the main embodiment of the method according to the invention consists of c '^ s sequences a), b ), c) and d) defined above and explained in detail 5 in the following:. . '* a) Determination of the height level of the end of the siles.
Pour la détermination de la position des extrémités, d'une part, des ailes, deux unités émettrices de lumière 5 et 5' sont disposées entre les ailes 3 et 4, l'une au-dessus de l'autre en ménageant entre elles un 3p passage pour le défilement de la poutrelle 1.To determine the position of the ends, on the one hand, of the wings, two light-emitting units 5 and 5 'are arranged between the wings 3 and 4, one above the other, providing between them a 3p passage for scrolling of beam 1.
* Les unités émettrices 5 et 5' sont montées respectivement sur un châssis 6 et un bâti inférieur 6' tous deux fixés et chaque unité émet un faisceau lumineux vers les faces intérieures des ailes 3 et 4. Les deux unités émettrices 5, 5' sont identiques entre elles. Chacune est formée 15 d'un élément tubulaire vertical 8, (8') canalisant la lumière depuis une source ponctuelle 7, (7'), placée à une extrémité fermée de l'élément B (par exemple une ampoule électrique à filament) jusqu'à un bloc optique 9, (9') placé entre les ailes et monté à l'extrémité de l'élément 8. Ce bloc optique est un corps creux muni sur sa paroi latérale de deux' ouvertures 20 18, 19 (18', 19') chacune en regard de la surface intérieure d’une aile de la poutrelle. La cavité intérieure du bloc est équipée de deux déflecteurs lumineux 10, 11 (10', 11') placés derrière chacune des deux ouvertures latérales. Chaque déflecteur présente une orientation sur la verticale telle que la lunière qu'il reçoit de la source 7 (7') est deviée "au 25 travers d'une ouverture latérale 18 ou 19 (18' oll19') en direction de la surface intérieure des ailes. De préférence, les déflecteurs 18, 19 (18r, 19') sont des surfaces diffusantes plutôt que réfléchissantes de manière à émettre un faisceau de rayons parallèles ou du moins sensiblement parallèle en direction des ailes de la poutrelle.* The transmitting units 5 and 5 'are mounted respectively on a chassis 6 and a lower frame 6' both fixed and each unit emits a light beam towards the inner faces of the wings 3 and 4. The two transmitting units 5, 5 'are identical to each other. Each is formed by a vertical tubular element 8, (8 ') channeling the light from a point source 7, (7'), placed at a closed end of the element B (for example a filament electric bulb) up to 'to an optical unit 9, (9') placed between the wings and mounted at the end of the element 8. This optical unit is a hollow body provided on its side wall with two 'openings 20 18, 19 (18' , 19 ') each facing the inner surface of a wing of the beam. The interior cavity of the block is equipped with two light deflectors 10, 11 (10 ', 11') placed behind each of the two lateral openings. Each deflector has an orientation on the vertical such that the lunar which it receives from the source 7 (7 ') is deviated "through a lateral opening 18 or 19 (18' oll19 ') in the direction of the interior surface Preferably, the deflectors 18, 19 (18r, 19 ') are diffusing rather than reflecting surfaces so as to emit a beam of rays which are parallel or at least substantially parallel towards the wings of the beam.
?0 Comme on le comprend, chaque unité émettrice 5, 5' regroupe donc deux émetteurs destinés chacun à une des demi-ailes opposées 3e, 4a (3b, 4b) constitutives deux à deux (3a, 3b et 4a, 4b) des deux ailes 3 et 4 du profilé. . · r<? 0 As can be understood, each transmitting unit 5, 5 ′ therefore groups together two transmitters each intended for one of the opposite half-wings 3e, 4a (3b, 4b) constituting two by two (3a, 3b and 4a, 4b) of the two wings 3 and 4 of the profile. . · R <
Comme on le voit sur la figure 1, chaque faisceau lumineux issu 35 d'une ouverture latérale (18, 19, 18', 19') est partiellement éclipsé par la face intérieure de la demi-aile (respectivement 3a, 4a, 3b, 4b) vers laquelle il est dirigé et la partie non interceptée du faisceau se propage au-delà de l'extrémité de chaque demi-aile.As can be seen in FIG. 1, each light beam coming from a lateral opening (18, 19, 18 ', 19') is partially overshadowed by the inner face of the half-wing (respectively 3a, 4a, 3b, 4b) towards which it is directed and the non-intercepted part of the beam propagates beyond the end of each half-wing.
39 f D'autre part, quatre récepteurs optiques 12, 12' et 13, 13', 5 identiques entre-eux, sont disposés sur le trajet de la partie non interceptée des faisceaux lumineux. Ces récepteurs comprennent une optique classique symbolisée sur la figure par les doubles petites flèches verticales non référencées et dans le plan image de laquelle a été placé 5 un élément photosensible capable de délivrer un signal représentatif de la hauteur du lieu de transition entre la zone éclairée par le faisceau sur les récepteurs et la zone maintenu dans l'ombre de la demi-aile. Les récepteurs è utiliser peuvent être avantageusement des récepteurs è réseau linéaire de photodiodes d'un type déjà connu en soi et disponibles dans le 10 commerce, par exemple sous la marque "RETICON type 1024 H20".39 f On the other hand, four optical receivers 12, 12 'and 13, 13', 5 identical to each other, are arranged in the path of the non-intercepted part of the light beams. These receivers include a conventional optic symbolized in the figure by the double small vertical arrows not referenced and in the image plane of which has been placed a photosensitive element capable of delivering a signal representative of the height of the place of transition between the area illuminated by the beam on the receivers and the area kept in the shadow of the half-wing. The receivers to be used can advantageously be receivers with a linear array of photodiodes of a type already known per se and available commercially, for example under the brand "RETICON type 1024 H20".
b) Détermination de la position et de l'orientation d'une aile.b) Determination of the position and orientation of a wing.
Pour cette détermination, on effectue une triangulation optique pour deux points au moins sur la face extérieure de l'aile concernée, ces deux points étant décalés sur des niveaux différents en hauteur. Le 15 principe de la triangulation optique étant déjà connu en soi, il est inutile de le décrire en détails ici.For this determination, an optical triangulation is carried out for at least two points on the outer face of the wing concerned, these two points being offset on different levels in height. Since the principle of optical triangulation is already known per se, it is unnecessary to describe it in detail here.
Afin d'effectuer la triangulation optique, on utilise un couple projecteur-détecteur pour chaque point à mesurer. A cet effet, quatre couples projecteurs-détecteurs 14, 14' et 15, 15' sont disposés en regard 20 des faces extérieures des ailes 3 et 4. Ces quatre couples sont jumelés deux à deux et chacune des deux paires (14, 14' et 15, 15') ainsi formées, est affectée à l'une des deux ailes de la poutrelle 1 de façon à pouvoir déterminer la position de deux points sur la face extérieure de chacune de celles-ci. Chaque couple de projecteur-détecteur optique est représenté 25 par un simple bloc sur la figure 1 pour ne pas la surcharger inutilement.In order to perform optical triangulation, a projector-detector pair is used for each point to be measured. To this end, four projector-detector pairs 14, 14 'and 15, 15' are arranged opposite 20 of the outer faces of the wings 3 and 4. These four pairs are paired two by two and each of the two pairs (14, 14 ' and 15, 15 ′) thus formed, is assigned to one of the two wings of the beam 1 so as to be able to determine the position of two points on the external face of each of these. Each pair of optical projector-detector is represented by a simple block in FIG. 1 so as not to overload it unnecessarily.
Les détecteurs délivrent des signaux électriques représentatifs de la position des points A^, A'^ et A^, A'^ (figure 2)par rapport à une référence choisie à l'avance. Cette référence peut être obtenue par tout moyen approprié bien connu, par exemple à l'aide d'un calibrage’initial JO par une fausse poutrelle servant de gabari. La même technique de mise au zéro de référence peut bien entendu être utilisée è l'égard des couples émetteurs-récepteurs 5, 5' vu ci-avant.The detectors deliver electrical signals representative of the position of points A ^, A '^ and A ^, A' ^ (Figure 2) relative to a reference chosen in advance. This reference can be obtained by any suitable well-known means, for example using an initial JO calibration by a false beam serving as a gabari. The same reference zeroing technique can of course be used with respect to the transmitter-receiver pairs 5, 5 ′ seen above.
c) Détermination de la position et de l'orientation d'une face de l'âme.c) Determination of the position and orientation of a face of the core.
J5 Pour la détermination de la position et de l'orientation d'une face de l'ême 2, par exemple la face supérieure, on effectue une triangulation optique pour deux points et B£ sur la face supérieure de l’âme décalés selon la largeur de celle-ci. A cet effet, deux couples de projecteurs-t j9 détecteurs optiques 16 et 16' sont fixés au chsssis 6 au-dessus de laJ5 For the determination of the position and the orientation of a face of the same 2, for example the upper face, an optical triangulation is carried out for two points and B £ on the upper face of the core offset according to the width thereof. For this purpose, two pairs of t-spotlights j9 optical detectors 16 and 16 'are fixed to the chsssis 6 above the
' -V'-V
VV
6 poutrelle.6 beams.
Les récepteurs de ces couples optiques délivrent des aignaux électriques représentatifs de la position des points et sur 1s face supérieure de l'âme 2.The receivers of these optical pairs deliver electrical signals representative of the position of the points and on the upper face of the core 2.
5 Selon un mode de réalisation de l'invention, on effectue une tri angulation optique pour seulement un point sur l'autre face oe l'âme, en l'occurence sur la face inférieure dans l'exemple considéré, afin de déterminer à partir des signaux ainsi délivrés, l'épaisseur "e" de l'âme.5 According to one embodiment of the invention, an optical triangulation is carried out for only one point on the other face of the core, in this case on the lower face in the example considered, in order to determine from signals thus delivered, the thickness "e" of the core.
A cet effet, un couple de projecteur-détecteur optique 17 est disposé en 10 iegard de la face inférieure de l'âme 2. Le détecteur de ce couple optique délivre un signal électrique de la position du point sur la face inférieure de l'âme.To this end, a pair of headlamp-optical detector 17 is arranged in relation to the underside of the core 2. The detector of this optical torque delivers an electrical signal of the position of the point on the underside of the core. .
d) Calcul des dimensions à partir des signaux.d) Calculation of dimensions from signals.
Pour la détermination des dimensions de la poutrelle, on peut uti-15 liser un système de traitement électronique, par exemple un microprocesseur qui est associé aux récepteurs et détecteurs optiques cités ci-dessus.For the determination of the dimensions of the beam, one can use an electronic processing system, for example a microprocessor which is associated with the optical receivers and detectors mentioned above.
En se référant à la figure 2, les opérations de calcul sont les suivantes : 20 - les signaux fournis par les récepteurs linéaires 12, 12' et 13, 13' permettent de déterminer les positions respectives des points Ej, et E^, E*2 représentant respectivement les extrémités des ailes 3 et 4. Dans l'exemple considéré, ces positions sont définies par les cotes h^, h'j et l·^, h12> de Ej, E'^ et E2, E'2 respectivement par rapport è un plan 25 de référence qui peut être par exemple la surface du bâti 6' * représenté par l'axe ff. (Ce système de référence est préféré ici au calibrage par gabari évoqué précédemment, uniquement pour mieux faire comprendre l'invention à l'aide de la figure 2).Referring to FIG. 2, the calculation operations are as follows: 20 - the signals supplied by the linear receivers 12, 12 'and 13, 13' make it possible to determine the respective positions of the points Ej, and E ^, E * 2 respectively representing the ends of the wings 3 and 4. In the example considered, these positions are defined by the dimensions h ^, h'j and l · ^, h12> of Ej, E '^ and E2, E'2 respectively with respect to a reference plane 25 which may for example be the surface of the frame 6 ′ * represented by the axis ff. (This reference system is preferred here to the calibration by gabari mentioned above, only to better understand the invention using Figure 2).
- les signaux fournis par les triangulateurs optiques 14, 14' et 50 13, 15' permettent la détermination des points A^, A'^ et A12 et* par conséquent donnent la position et l'orientation des droites d^ et d^, représentatives de la face extérieure des ailes 3 et 4.- the signals provided by the optical triangulators 14, 14 'and 50 13, 15' allow the determination of the points A ^, A '^ and A12 and * consequently give the position and the orientation of the lines d ^ and d ^, representative of the outer face of the wings 3 and 4.
De la même façon, à l'aide des triangulateurs 16 et 16', on détermine la position et l'orientation de la ligne 11' représentative de 35 la face supérieure de l'âme 2.In the same way, using the triangulators 16 and 16 ′, the position and the orientation of the line 11 ′ representative of the upper face of the core 2 are determined.
A partir de ces informations, il est aisé de déterminer 1e position du point d'intersection des droites et 11'. La position de Ej étant définie, on détermine la mesure dj du segment C^ Ej, caractérisant la / - / 39 largeur de la demi-aile supérieure 3a.From this information, it is easy to determine the position of the point of intersection of the lines and 11 '. The position of Ej being defined, the measure dj of the segment C ^ Ej is determined, characterizing the width of the upper half-wing 3a.
VV
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Un calcul identique est réalisé pour les trois autres demi-ailes 3b, 4a et 4b.An identical calculation is carried out for the other three half-wings 3b, 4a and 4b.
La largeur totale de l’aile 3 est obtenue de la même façon, par le repérage du niveau des extrémités E^ et E'^ de l'aile et de la droite 5 al a'rThe total width of the wing 3 is obtained in the same way, by locating the level of the ends E ^ and E '^ of the wing and of the straight line 5 al a'r
La même opération est conduite pour le calcul de D2, mesure de la longueur du segment E2 E'2 caractérisant la largeur de l'aile 4. Par ailleurs, la détermination des droites d-j et d^ et la connaissance , par les paramètres de réglage du laminage, de l'épaisseur "a" des ailes, . 10 'permet aisément au besoin de calculer la largeur de champ entre les deux ailes à quelque niveau que l'on veut.The same operation is carried out for the calculation of D2, measurement of the length of the segment E2 E'2 characterizing the width of the wing 4. Furthermore, the determination of the lines dj and d ^ and the knowledge, by the adjustment parameters rolling, thickness "a" of the wings,. 10 'easily allows the need to calculate the field width between the two wings at whatever level you want.
En ce qui concerne l'épaisseur "e" de l'âme 2, il y a deux manières de calcul.Regarding the thickness "e" of the core 2, there are two ways of calculation.
Premièrement, l'épaisseur "e" peut être calculée à partir des don-„ X5 nées délivrées par la cage de laminage, comme pour l'épaisseur d'ailes évoquée ci-avant.First, the thickness "e" can be calculated from the data supplied by the rolling stand, as for the thickness of the wings mentioned above.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention vu précédemment, l'épaisseur "e" de l'âme 2 peut être calculée à partir de la position des trois points B^, B2 et B^, les faces supérieure et inférieure de l'âme 2 20 étant considérées comme parallèles entre elles. La connaissance de la position d'un seul point sur la face inférieure permet alors le calcul de la distance séparant les deux faces de l'âme, c'est-à-dire, l'épaisseur ne»According to another embodiment of the invention seen previously, the thickness "e" of the core 2 can be calculated from the position of the three points B ^, B2 and B ^, the upper and lower faces of the soul 2 20 being considered to be parallel to each other. Knowing the position of a single point on the underside then allows the calculation of the distance separating the two faces of the core, that is to say, the thickness ne ”
GG
Avec cette épaisseur "e", on peut facilement calculer la largeur 25 d'x et d '2 des deux demi-ailes inférieures 3b et 4b, soit : d'i = - d1 - e et d'2 = D2 - d2 - eWith this thickness "e", one can easily calculate the width 25 of x and d 'of the two lower half-wings 3b and 4b, that is: of i = - d1 - e and of 2 = D2 - d2 - e
Cette façon de procéder, utilisant la largeur d'aile et l'épaisseur d'âme pour déterminer, à partir de la largeur d'une demi-aile, la'largeur 30 de la demi-aile complémentaire, constitue une variante de mise en oeuvre de l'invention. Elle se distingue de la mise en oeuvre décrite précé- dement résidant en une répétition de la méthode élémentaire de calcul d'une demi-aile, par le fait que trois couples seulement (16, 16' et 17 de triangulation optique attachés à l'âme de la poutrelle sont nécessaires et 35 non quatre. L'avantage réside notamment dans le moindre encombrement du dispositif de mesure ainsi que dans l'économie d'un couple projecteur-émetteur.This method of proceeding, using the width of the wing and the thickness of the web to determine, from the width of a half-wing, the width of the complementary half-wing, constitutes a variant of implementation. work of the invention. It differs from the implementation described above residing in a repetition of the elementary method of calculating a half-wing, by the fact that only three couples (16, 16 ′ and 17 of optical triangulation attached to the core of the beam are necessary and not 35. The advantage lies in particular in the smaller size of the measuring device as well as in the economy of a projector-emitter pair.
Il doit être souligné cependant que cette variante se fonde sur ' 39 l'hypothèse que les deux faces de l'âme sont parallèles, ce qui est t' •Λ 8 d'ailleurs généralement le cas.It should be emphasized however that this variant is based on '39 the assumption that the two faces of the core are parallel, which is t' • Λ 8 moreover generally the case.
Le procédé selon la présente invention permet une mesure dimensionnelle exacte et sans contact des poutrelles et trouve des applications étendues dans le domaine métallurgique.The method according to the present invention allows an exact and contactless dimensional measurement of the beams and finds wide applications in the metallurgical field.
5 II va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre purement explicatif, nullement limitatif, et que diverses modifications de détail, variantes ou équivalents pourraient être apportées sans sortir de la portée de l'invention dans la mesure où sont respectées les caractéristiques énoncées dans les revendications jointes.5 It goes without saying that the invention has been described and represented for purely explanatory purposes, in no way limiting, and that various modifications of detail, variants or equivalents could be made without departing from the scope of the invention in the to the extent that the features set out in the appended claims are met.
10 * En particulier, on peut doubler le nombre de couples de triangulation optique affectés aux ailes de la poutrelle, une paire de couples étant destinée à une mesure de position de deux points lumineux sur chaque demi-aile. Une telle variante, correspondant à la mise en oeuvre de l'invention la plus complète que sache faire les inventeurs, 15 permet de déterminer avec la précision souhaitée les caractéristiques dimensionnelles des poutrelles dans le cas où les ailes ne sont pas planes mais sont profilées en V.10 * In particular, it is possible to double the number of pairs of optical triangulation assigned to the wings of the beam, a pair of pairs being intended for a position measurement of two light points on each half-wing. Such a variant, corresponding to the most complete implementation of the invention known to the inventors, makes it possible to determine with the desired precision the dimensional characteristics of the beams in the case where the wings are not planar but are profiled in V.
Il doit être également noté que la technique de mesure sans contact selon l'invention, combinant une méthode de télémétrie par triangulation 20 optique à une méthode d'ombre par masquage partiel de réseaux linéaires d'éléments photosensibles, n'est pas nouvelle en soi.It should also be noted that the contactless measurement technique according to the invention, combining a method of telemetry by optical triangulation with a method of shadow by partial masking of linear arrays of photosensitive elements, is not new in itself. .
Toutefois, les systèmes connus à cet égard, tel que par exemple celui décrit dans le brevet belge n° 46826, ne présentent pas le niveau de performances atteint par l'invention. En particulier, celle-ci présente 25 des avantages, liés notamment à la conception des unités émettrices 5, 5' et à leur emplacement entre les ailes, qui ne se retrouvent pas dans l'état de la technique et qui n'échapperont pas à l'homme de métier.However, the systems known in this regard, such as for example that described in Belgian patent No. 46826, do not have the level of performance achieved by the invention. In particular, this has advantages, notably linked to the design of the transmitting units 5, 5 ′ and to their location between the wings, which are not found in the state of the art and which will not escape the skilled person.
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_i_^ * JS y - f.,. , j·**_i_ ^ * JS y - f.,. , j · **
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