WO2024089157A1 - Systeme et procede d'acquisition et de determination des axes des soupapes dans des moules de vulcanisation de pneumatiques - Google Patents

Systeme et procede d'acquisition et de determination des axes des soupapes dans des moules de vulcanisation de pneumatiques Download PDF

Info

Publication number
WO2024089157A1
WO2024089157A1 PCT/EP2023/079892 EP2023079892W WO2024089157A1 WO 2024089157 A1 WO2024089157 A1 WO 2024089157A1 EP 2023079892 W EP2023079892 W EP 2023079892W WO 2024089157 A1 WO2024089157 A1 WO 2024089157A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mold
vents
robot
detection system
segment
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/079892
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Marie Dettorre
Nicolas BARD
Mohamed-Abbas KONATE
Pierre BOUGES
Romain CALVEL
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale Des Etablissements Michelin filed Critical Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Publication of WO2024089157A1 publication Critical patent/WO2024089157A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601—Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0606—Vulcanising moulds not integral with vulcanising presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/10—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated venting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601—Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0606—Vulcanising moulds not integral with vulcanising presses
    • B29D2030/0607—Constructional features of the moulds
    • B29D2030/0617—Venting devices, e.g. vent plugs or inserts

Definitions

  • a system and method for inserting valves into segments of a baking mold for tires is disclosed. More particularly, the invention relates to a system and method for identifying vents of a vulcanization mold for tires whose vents are dispersed to allow the insertion of the corresponding valves therein.
  • this type of mold is represented by a mold 10 mainly comprising two shells (not shown) which each mold one of the side walls of a tire P, a plurality of segments 12 which mold the strip rolling Pio of the tire P along the internal surfaces 12a of the segments.
  • the segments 12 are movable radially between an open position (shown in Figure 1) and a closed position of the mold 10.
  • This type of mold can further comprise at least one clamping ring (not shown) to allow the radial movement of the segments.
  • An example of this type of mold is disclosed by the Applicant's patent US10,239,270.
  • a typical segment mold may include between 4000 and 12000 substantially cylindrical vents distributed along each segment of the mold.
  • the valve 20 comprises a movable insert 22 which moves up and down in a substantially cylindrical housing 24.
  • the movable insert 22 includes a valve stem 26 with a conical section 26a frustrated towards an internal cavity 28 (see Figure 2) and a flat surface 26b towards the surface of the tire.
  • the conical section 26a mates with a seating surface 24a of the housing 24 such that, during a vulcanization cycle, the valve is closed by the surface of the approaching tire blank, and, during extraction of the tire, the valve reopens after vulcanization.
  • a gasket (not shown) can be placed between the conical section 26a and the seat surface 24a in a manner understood by those skilled in the art.
  • valves come in the form of small tubular and rigid mechanical parts (for example, with a diameter of around 2.5mm and a length of 5 to 12mm).
  • their installation in the mold consists of force-mounting in vents drilled to a diameter guaranteeing the adjustment and holding of the valves throughout the life of the mold. The installation operation requires:
  • valves are placed individually in the mold segments (either by a human operator or a mechanical operator such as a robot). This is usually done using a tweezer-type tool that grips the valve and inserts it precisely into the corresponding vent in the mold. The valve is then hammered into the vent using a hammer and mandrel. This type of insertion requires a lot of effort and takes a lot of time. Each insertion represents several seconds of work, leading to a painful, repetitive task which, for a human operator, is not of great interest. This leads to risks of weariness and forgetting valves, calling into question the proper functioning of the mold. To overcome this problem, there are devices in the prior art for inserting valves into molds.
  • German publication DE 102010060901 discloses a tool comprising a tubular guide system in which a valve is arranged.
  • the tubular system is placed directly above the vent where, by an effort in the axis of the valve, a piston pushes the valve to push it in in a guided and regulated manner.
  • a piston pushes the valve to push it in in a guided and regulated manner.
  • the piston rises, and a new valve engages in the tubular system.
  • Automation therefore lies in the positioning directly above the vents, but the valves must be positioned precisely so that they find their bearings.
  • Korean patent KR100845093B discloses a valve assembly system incorporating a machine for manufacturing valves in two parts: a body in which the spring is installed and the valve itself.
  • the machine can be diverted to serve as the basis for a valve fitting system to insert the valves into the vents.
  • it lacks the ability to adapt to any mold shape and also move to position the valves in segments.
  • the holes which create the vents are not always made as indicated on the plans, and there are variations due to the manufacturing process causing deviations (for example, vents are added, or molds are modified by hand ). Since the precise knowledge of the position of the vents and/or their axes is not absolutely guaranteed, it is desirable to develop a system which can do without this information, as would a human operator who detects and analyzes himself.
  • the disclosed invention employs knowledge of the mold segment to carry out the insertion of the valves in a repetitive manner.
  • the insertion of the valves is done with an effort of up to around 70kg, which requires good control of the trajectory of a robot so as not to damage the mold.
  • the disclosed invention uses the coordinates of the vents and the detection of their centers and their normals to give a robot the correct approach and thrust trajectory to facilitate the installation of the valves.
  • the invention relates to a system implementing a method for identifying vents of a vulcanization mold for tires comprising one or more segments and an internal surface whose vents are dispersed to allow the insertion of the corresponding valves therein, characterized in that the system comprises: a robot incorporating a detection system with one or more sensors that detect the presence of vent(s) dispersed along the internal surface of the mold segment; a communications network that manages data entering the system from the detection system; and one or more communication servers, each comprising one or more processors operably connected to a memory configured to store an application for analyzing data representative of the imaged molds, and the one or more processors comprising a module for executing the analysis application which carries out image processing, the processor(s) of which are capable of executing programmed instructions stored in the memory to carry out the following steps: a step of detecting the presence of an arrangement of vents in the field of view of the detection system, which triggers to capture at least one image of the internal surface of the mold segment; and a
  • the system further comprises: a telemeter means which is used in the working space of the mold to deduce its dimensions, the telemeter means comprising a scanner for scanning the entire internal surface of the mold segment; and a 2D industrial camera.
  • the processor(s) are capable of executing programmed instructions stored in the memory to perform the following steps: a step of measuring the height of the points under the field of view of the system detection of the robot, during which the telemeter means obtains a series of scans in the lengthwise direction and in the transverse direction of the mold segment so as to be able to reconstruct an image of the profile of the mold; a scanning step of the robot detection system to cover the entire internal surface of the mold, during which the 2D camera searches for shapes comparable to circles to acquire their approximate positions; And a step of refining the location of each vent to find its coordinates, during which a difference between the theoretical center of the observed circle and the center of the camera is determined.
  • the robot includes a gripping device supported by a pivotable elongated arm, the gripping device extending from the elongated arm to a free end where a gripper is disposed along 'a common longitudinal axis.
  • the gripper includes a pivoting gripper incorporating gripping fingers that extend from a platform where attachment of the gripper to the free end of the gripping device is accomplished, each finger comprising a member with a predetermined length which extends between an actuating end, where movement of the finger is achieved, and an opposing gripping end, where the finger grips the valve.
  • the processor(s) are capable of executing programmed instructions stored in the memory to carry out a step of setting the robot in motion so that it can place the valve for insertion into a vent identified in a segment of the mold.
  • the invention further relates to a method implemented by the disclosed system for identifying vents of a vulcanization mold for tires comprising one or more segments and an internal surface whose vents are dispersed to allow insertion of the corresponding valves therein, characterized in that the method comprises the following steps: a step of positioning the mold in a field of view of a detection system of the system, so that the vents defined along the internal surface of at least one segment are visible, during which the detection system flies over the mold; a step of detecting the presence of an arrangement of vents in the field of view of the detection system, which triggers to capture at least one image of the internal surface of the mold segment; and a step of searching, in the image captured by the detection system, the presence of the vents detected, so that the detection system continues to capture the images if no vent is detected, until the search of the mold is exhausted.
  • the method further comprises a control step carried out after inserting the valves into the mold vents.
  • the method further comprises a final step of positioning the robot directly above an identified vent, in the axis of insertion thereof, during which the robot inhale the valve.
  • Figure 1 represents a perspective view of an embodiment of a segment type vulcanization mold.
  • Figure 2 represents an embodiment of a valve inserted in a vent of the mold of Figure 1.
  • Figure 3 represents a schematic view of a system of the invention allowing the insertion of valves into a tire vulcanization mold.
  • Figure 4 and Figure 5 represent, by way of example, internal surfaces of the tire vulcanization mold segments whose vents are likely to be identified by the system of Figure 3 .
  • Figure 6 represents an example of reconstitution of a mold profile of the type shown in Figure 4.
  • Figure 7 shows an example of a response to searching for vents in a segment of the vulcanization mold.
  • Figure 3 represents a valve insertion system (or “system”) 100 of the invention.
  • the system 100 implements a method of the invention allowing the insertion of valves (for example, valves of the type shown in Figure 2) into segments of a vulcanization mold for tires (for example, a mold 10 of the type shown in Figure 1 and having segments 12). It is understood that the system 100 remains susceptible to adaptation for versatile use depending on the geometry of the mold concerned (see, for example, the molds shown in Figures 4 and 5).
  • the disclosed method incorporates a machine learning method which is based on the data corresponding to the images obtained from the mold whose algorithm used analyzes the internal surface of the mold to place and insert the valve into an identified vent.
  • a mold 10 is positioned on a work table or on an equivalent support 50 so that the system 100 can process it.
  • the support 50 may be configured to move rotatably, vertically alternately, and/or horizontally alternately, thereby allowing the processing of a variety of molds.
  • the system includes a robot 102 having a gripping device 104 supported by an elongated pivoting arm 106.
  • the gripping device 104 extends from the elongated arm 106 to a free end 104a where a gripper 108 is disposed along a common longitudinal axis.
  • Fixing the gripper 108 to the gripping device 104 can be achieved by screwing an adapter to the free end 104a of the gripping device. It is understood that the attachment of the gripper 108 to the gripping device 104 can be achieved by one or more known attachment means (including, without limitation, welding, gluing and equivalent means).
  • the gripper includes a pivotable gripper 108a incorporating gripping fingers (or “fingers") 108b which extend from a platform 108c (where the adapter provides attachment of the gripper 108a to the free end 104a of the gripping device 104).
  • Each finger 108b includes a member with a predetermined length that extends between an actuation end (where movement of the finger is accomplished) and an opposite gripping end (where the finger grips a valve 200 held by the gripper during the process).
  • Each finger 108b has an internal gripping surface which engages the valve 200 during insertion into an identified vent and an opposing external surface.
  • the fingers 108b are arranged so that a predetermined space is defined between the gripping surfaces, allowing movement of the fingers along a common axis during the process implemented by the system 100.
  • the robot 102 facilitates gripping of a variety of valves without interruption of the linear movement of the fingers.
  • the reciprocating movement of one or more fingers 108b can be carried out by one or more known cylinders which are actuated by a pressurized fluid (for example, compressed air) coming from a conduit (not shown).
  • each finger 108b achieves the corresponding linear movement of the fingers between a waiting position (where the gripping surfaces remain substantially parallel with the space between them) (not shown) and a gripping position (where the gripping surfaces gripping surfaces approach to engage the valve 200 and to place it in an insertion position relative to an internal surface of the mold 10) (see Figure 3).
  • the cylinder(s) are chosen from commercial cylinders.
  • the robot 102 can be set in motion so that the gripper 108 can grasp the valve 200 (as described below). Thanks to the fingers 108b, the gripper 108 grips to hold the valve 200 during movement of the gripper between a gripping position (in which the gripper 108 grips a valve chosen for insertion into a corresponding identified vent) (see Figure 3) and an insertion position (in which the gripper 108 places the valve taken to insert it into the identified vent) (not shown).
  • the gripping position of the gripper 108 means that the fingers are in their gripping position of the chosen valve.
  • the robot can be configured to have six degrees of freedom allowing it to move on all six axes.
  • the robot 102 may be disposed on a support 55 that is configured to move rotatably, alternately vertically, and/or alternately horizontally, thereby allowing processing of a variety of molds.
  • the robot 102 is set in motion to place the valve 200 for insertion into a vent identified in a segment 12 of the mold 10.
  • the robot 102 may be part of a roving robot which may be placed in motion either by integrated movement means (for example, integrated motor(s)) or by non-integrated movement means (for example, autonomous mobile trolley(s) or other equivalent mobile means).
  • the robot 102 can be attached to a ceiling, a floor, a wall or any support which allows the carrying out of the method implemented by the system 100 (see, for example, support 55 in Figure 3). It is understood that such a robot can be a classic industrial robot or a collaborative robot or even a delta or cable robot.
  • the robot 102 includes a sensing system that uses one or more sensors (not shown) to sense information about the physical environment around the robot.
  • the terms “sensor”, “camera”, “camera” and “optical sensor” may be used interchangeably and may refer to one or more devices configured to perform two-dimensional image sensing ( 2D) and/or three-dimensional (3D), 3D depth sensing, and/or other types of sensing of the physical environment around the robot 102.
  • the sensors of the robot 100 detection incorporated with the robot 102 can be attached to the elongated arm 106 (for example, at the end 104a) and/or to the gripper 108 of the robot.
  • the sensor(s) of the robot detection system 102 detect the presence of one or more vents of a mold.
  • Figures 4 and 5 represent internal surfaces of mold segments having different geometries.
  • a plurality of vents 150 are dispersed along the internal surface of the corresponding segment, with each vent receiving a corresponding valve 200. It is expected that each vent is substantially cylindrical and that all vents 150 have substantially the same diameters.
  • the sensor is triggered when a segment of a mold enters the field of view of the camera, regardless of the geometry of the mold concerned.
  • a snap point may be placed at a known position relative to the sensor (for example, at a known horizontal distance and at a known vertical distance from the sensor position).
  • the detection system can determine information about the physical environment around the mold 10 which can be used by a control system of the system 100 (the control system comprising, for example, software for planning movements of the robot 102). .
  • the control system could be on robot 102 or it could be in remote communication with the robot.
  • one or more 2D or 3D sensors mounted on the robot 102 may be integrated to constitute a digital model of the physical environment (including, where applicable, the side(s), floor and ceiling).
  • the control system can cause the robot to move 102 to navigate between the tap positions of the valves during their insertion into the mold 10.
  • the detection system comprises at least one camera which provides 3D images represented in a set of 3D points with coordinates (X, Y, Z), and sometimes red, green color values , blue (“RGB” or “RGB-D” format) (called “an RGB-D type camera”).
  • an RGB-D type camera is attached to the robot 102 (for example, to the end 104a and/or to the gripper 108). Two or more RGB-D cameras can be oriented to achieve a predetermined overlap between the cameras' fields of view.
  • the term "camera” includes one or more cameras.
  • RGB-D cameras typically provide depth information using depth maps, being images where each pixel contains the distance between the camera and the corresponding point in space.
  • 3D point cloud data from RGB-D cameras have a much higher measurement rate.
  • a point cloud can be constructed from the RGB-D images by computing the real world (e.g. (X, Y, Z) coordinates) with intrinsic data from a scanning camera .
  • information about the physical environment around the system 100 is obtained from 3D point cloud data obtained from sensing technologies that are capable of capturing the 3D surface geometries of the molds accurately and efficiently.
  • These detection technologies could be chosen from commercially available devices (chosen, for example, from cameras sold under the ZIVID® brand from the company Zivid AS, artificial vision systems sold by the company Cognex Corp., and their equivalents).
  • point cloud (in the singular or plural) is used here to refer to one or more collections of data points in space.
  • One or more cameras can collect three-dimensional (3D) data and detect the surfaces of objects (for example, a segment 12 of a mold 10) using a series of coordinates. Storing information as a collection of spatial coordinates can save space because many objects do not fill a large portion of the environment. Even if the information is not visual, interpreting the data as a cloud of points helps to understand the relationship between several variables by means of classification and segmentation.
  • one or more cameras may include one or more programming modes, including by learning, to feed, modify and train at least one neural network.
  • the robot detection system 102 detects the presence of a vent arrangement 150 within the detection system's field of view (e.g., the field of view of a camera of the system 100), which triggers it to capture the image of an internal surface of the segment
  • the detection system of the system 100 may include a telemeter means which is used in the working space of the mold 10 to deduce its dimensions.
  • the telemeter means comprises a known scanner (not shown) for scanning the entire internal surface of the mold 10 in real time in the physical environment around the mold.
  • a scanner allows precise generation of the mold.
  • the scanner may be provided together with a vision system (not shown) configured to precisely locate vents in a real-time scenario based on the 3D profile generated by the scanner.
  • the vision system may receive a CAD file from the mold 10 to match the location of a vent from the CAD file, with the vent identified in real time to accurately locate and determine its coordinates.
  • the vision system can receive the CAD file by data transmission methods known to those skilled in the art.
  • the vision system may further include at least one camera and at least one sensor (not shown) to determine the location (i.e., coordinates) of the vents based on the data collected in real time and/or the contour profile. generated by the scanner.
  • the system 100 comprises a communications network (or “network”) which manages data entering the system from various sources (for example, from at least a robot 102 and the system of associated detection).
  • the communications network incorporates one or more communications servers (or “servers”) each comprising one or more processors operably connected to a memory.
  • the memory is configured to store an application for analyzing data representative of the molds (and segments of the molds) imaged.
  • the processor(s) include an analysis application execution module which performs image processing, the processor(s) of which are capable of executing programmed instructions stored in the memory to carry out the steps of the method (as described below). below).
  • processor means one or more devices capable of processing and analyzing data and including one or more software for their processing (for example, one or more integrated circuits known to those skilled in the art as being included in a computer, one or more controllers, one or more microcontrollers, one or more microcomputers, one or more programmable logic controllers (or “PLCs”), one or more integrated circuits specific to an application, one or more neural networks, and/or one or more other known equivalent programmable circuits).
  • the processor includes software(s) for processing the data captured by the detection system of the system 100 (and the corresponding data obtained) as well as software(s) for identifying and locating variances and identifying their sources to correct them.
  • the memory may include both volatile and non-volatile memory devices.
  • the non-volatile memory may include solid state memories, such as NAND flash memory, “random access” memory (or “keep-alive memory” or “KAM”) to save various operating variables while the processor is powered off, magnetic and optical storage media, or any other suitable data storage device that retains data when the system 100 is disabled or loses power.
  • the volatile memory may include static and dynamic RAM that stores program instructions and data, including a training application.
  • method or “process” may include one or more steps performed by at least one computer system having one or more processors to execute instructions that perform the steps. Unless otherwise indicated, any sequence of steps is given by way of example and does not limit the methods described to any particular sequence.
  • the method comprises a step of positioning the mold 10 in the field of view of the robot detection system 102 (for example, positioning the mold on the support 50 as shown in Figure 3).
  • the mold 10 is positioned such that the vents 150, defined along the internal surface of at least one mold segment, are visible within the detection field of the sensor (see, for example, the vent arrangements 150 shown in the molds of Figures 4 and 5).
  • the robot 102 and particularly the integrated detection system flies over the mold 10.
  • the method of the invention further comprises a step of measuring the height of the points under the field of view of the detection system of the robot 102.
  • a telemeter means of the detection system obtains a series of scans in the lengthwise and transverse direction of the segment 12 of the mold 10 so as to be able to give a displacement curvature of the profile of the mold (see Figure 6 which represents an example of the curvatures following the different passages of the telemeter means in relation to a mold of the type shown in Figure 4).
  • this “displaced curvature” is then processed to determine the curvatures and deduce the normals at any point on the surface of the mold by interpolation following the curvatures.
  • this embodiment of the method further comprises a step of scanning the detection system of the robot 102 to cover the entire internal surface of the mold 10.
  • a 2D type industrial camera searches for shapes similar to circles (i.e., shapes representing the vents 150 in the mold 10) to manually create examples of the vents sought. These are searched using the search function for fuzzy shapes (or “blobs”) available in the camera configuration software.
  • fuzzy shapes or “blobs”
  • this embodiment of the method further comprises, for each of the vents 150, a step of refining its location by minimizing a difference criterion between the theoretical center of the circle observed and the center of the camera .
  • This step requires knowledge of the normal to the surface carrying the circle (being the internal surface of the mold 10) in order to obtain the best possible precision (see Figure 7 which represents an example of a response to the search for vents in a segment mold of the type shown in Figure 4).
  • Positions are updated in the database (either on a continuous or intermittent basis).
  • this embodiment of the method of the invention comprises a final step of measuring the diameter of the circle so that the robot 102 can choose the valve of the appropriate diameter (for example, a valve of the type represented in Figure 2).
  • the robot 102 can choose the valve via a tool changer and a valve feed system (both of which are known to those skilled in the art).
  • the robot 102 can position itself directly above an identified vent 150 (in the axis thereof), and it can blow the valve into it.
  • the robot 102 can proceed with the pressing, either through the valve driving head or by pushing it with a dedicated zone .
  • the method may further comprise an optional control step after the insertion of the valves 200 into the vents 150 of the mold 10.
  • an operator can carry out a manual control unitary of everything that the robot 102 offers.
  • a fully automatic check can be carried out, involving presence detection and/or a probe to validate the presence and correct functioning of the valves.
  • any mold presented to the system 100 is analyzed in the same manner. There is no need to know the CAD file in advance or to have arrangements in the mold to position it perfectly.
  • the 100 system is natively designed to accommodate variations, which gives, for example, the possibility of working with third-party molds and/or hand-retouched molds.
  • the system 100 of the invention may include preprogramming of information regarding expected events.
  • a setting of the method of the invention may be associated with the parameters of typical physical environments in which the system 100 operates (for example, tire production facilities).
  • the system 100 (or another system incorporating the system 100) may receive audio commands (including voice commands) or other corresponding audio data (e.g., a step or a stopping one or more steps of the process of the invention).
  • the request may include a request for the current state of a process in progress (e.g., the number of valves inserted versus the number of vents 150 in the mold 10 intended to receive a corresponding vent).
  • a generated response may be represented audibly, visually, tactilely (e.g., using a haptic interface), and/or virtually and/or augmented. This response, together with the corresponding data, can be recorded in a neural network.
  • system 100 may include multiple computing devices that perform various aspects of learning.
  • the processor can configure the system 100 on one or more parameters of a vent and its known location.
  • one or more means of reinforcement learning could be used.
  • a monitoring system could be put in place. At least part of the monitoring or alerting system may be provided in a portable device such as a mobile network device (e.g., a mobile phone, a laptop computer, a portable device(s) connected to the network (including including “augmented reality” and/or “virtual reality” devices, wearable clothing connected to the network and/or any combinations and/or all equivalents). It is possible that detection and comparison steps could be carried out iteratively. .
  • a mobile network device e.g., a mobile phone, a laptop computer, a portable device(s) connected to the network (including including “augmented reality” and/or “virtual reality” devices, wearable clothing connected to the network and/or any combinations and/or all equivalents). It is possible that detection and comparison steps could be carried out iteratively. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système (100) mettant en œuvre un procédé permettant d'identifier des évents (150) d'un moule (10) de vulcanisation pour les pneumatiques comprenant un ou des segments (12) et une surface interne dont les évents sont dispersés pour permettre l'insertion des soupapes (200) correspondantes dedans. L'invention concerne aussi un procédé mis en œuvre par le système (100) divulgué.

Description

Description
Titre : SYSTEME ET PROCEDE D’ACQUISITION ET DE DETERMINATION DES AXES DES SOUPAPES DANS DES MOULES DE VULCANISATION DE PNEUMATIQUES
Domaine Technique
L’invention concerne un système et procédé pour insérer des soupapes dans des segments d’un moule de cuisson pour les pneumatiques. Plus particulièrement, l’invention concerne un système et procédé permettant d’identifier des évents d’un moule de vulcanisation pour les pneumatiques dont les évents sont dispersés pour permettre l’insertion des soupapes correspondantes dedans.
Contexte
Dans le domaine de pneumatiques, les moules pour la vulcanisation du type à segments sont connus. En se référant à la figure 1, ce type de moule est représenté par un moule 10 comprenant principalement deux coquilles (non représentées) qui moulent chacune l'un des flancs latéraux d’un pneumatique P, une pluralité de segments 12 qui moulent la bande de roulement Pio du pneumatique P le long des surfaces internes 12a des segments. Les segments 12 sont mobiles radial ement entre une position ouverte (représentée dans la figure 1) et une position fermée du moule 10. Ce type de moule peut comprendre en outre au moins une bague de serrage (non représentée) pour permettre le déplacement radial des segments. Un exemple de ce type de moule est divulgué par le brevet US10,239,270 de la Demanderesse.
La fabrication de pneumatiques utilisant ce type de moule nécessite qu'une pression soit appliquée au pneumatique cru afin de le presser contre les surfaces internes du moule en même temps qu’une chaleur est fournie au moule (par exemple, par induction électrique et/ou par induction magnétique, ou au moyen d'un fluide caloporteur tel que la vapeur d'eau sous pression). Pour cette raison, ce type de moule doit être ventilé afin que le pneumatique cru se gonfle contre les surfaces intérieures des segments du moule.
Il est donc également connu que ce type de moule comprend une pluralité de trous d'aération (ou « évents ») pour réaliser cette ventilation pendant les cycles de vulcanisation. Par exemple, un moule à segments typique peut comprendre entre 4000 et 12000 évents sensiblement cylindriques et distribués le long de chaque segment du moule. Dans chacun des évents se trouve une soupape 20 du type représenté à titre d’exemple par la figure 2 (voir, par exemple, le brevet EP774333B1). La soupape 20 comprend un insert mobile 22 qui monte et descend dans un logement 24 sensiblement cylindrique. L’ insert mobile 22 comprend une tige de valve 26 avec une section conique 26a frustrée vers une cavité interne 28 (voir la figure 2) et une surface plane 26b vers la surface du pneumatique. La section conique 26a s'accouple avec une surface de siège 24a du logement 24 de sorte que, pendant un cycle de vulcanisation, la soupape est fermée par la surface de l'ébauche de pneumatique qui s'approche, et, pendant l'extraction du pneumatique, la soupape se rouvre après la vulcanisation. Une garniture (non représentée) peut être disposée entre la section conique 26a et la surface de siège 24a de manière entendue par l’homme du métier.
Les soupapes se présentent sous la forme de petites pièces mécaniques tubulaires et rigides (par exemple, du diamètre aux alentours de 2,5mm et longueur de 5 à 12 mm). En outre, leur mise en place dans le moule consiste en un montage en force dans des évents percés à un diamètre garantissant l’ajustement et la tenue des soupapes tout au long de la vie du moule. L’opération de mise en place requiert :
La localisation de l’évent où insérer la soupape ;
La prise de la soupape dans le bon sens ;
Le positionnement de la soupape dans l’évent ;
La génération d’effort requis pour la rentrer dans l’ajustement ; et La pression appliquée jusqu’à ce que la soupape soit arasante.
Les soupapes sont placées individuellement dans les segments du moule (soit par un opérateur humain soit par un opérateur mécanique comme un robot). Cette opération s'effectue généralement à l'aide d'un outil du type pince à épiler qui saisit la soupape et l'insère avec précision dans l’évent correspondant du moule. La soupape est ensuite martelée dans l’évent à l'aide d'un marteau et d'un mandrin. Ce type d’insertion demande beaucoup d'efforts et prend beaucoup de temps. Chaque insertion représente plusieurs secondes de travail, conduisant à une tache pénible, répétitive et qui, pour un opérateur humain, ne présente pas un grand intérêt. Ceci conduisant à des risques de lassitude et d’oubli de soupapes, remettant en question le bon fonctionnement du moule. Pour surmonter ce problème, il existe dans l’art antérieur des dispositifs pour l'insertion des soupapes dans les moules. Par exemple, la publication allemande DE 102010060901 divulgue un outil comprenant un système tubulaire de guidage dans lequel une soupape est disposée. Le système tubulaire se place à l’aplomb de l’évent où, par un effort dans l’axe de la soupape, un piston pousse la soupape pour l’enfoncer de façon guidée et régulée. Par le biais d’un ressort, le piston remonte, et une nouvelle soupape s’engage dans le système tubulaire. Une automatisation réside donc dans le positionnement à l’aplomb d’évents, mais les soupapes doivent être positionnées précisément pour qu’elles retrouvent leurs repères.
Le brevet coréen KR100845093B divulgue un système d’assemblage de soupapes incorporant une machine pour la fabrication des soupapes en deux parties : un corps dans lequel est installé le ressort et la soupape en elle-même. La machine est susceptible d’être détournée pour servir de base à un système d’emmanchement de soupapes pour insérer les soupapes dans les évents. Cependant, il lui manque la capacité à s’adapter à n’importe quelle forme de moule et également à se déplacer pour positionner les soupapes dans des segments.
En effet, les perçages qui créent les évents ne sont pas toujours réalisés comme indiqué sur les plans, et il existe des variations dues au procédé de fabrication engendrant des écarts (par exemple, des évents sont rajoutés, ou des moules sont modifiés à la main). La connaissance précise de la position des évents et/ou de leurs axes n’étant pas absolument garantie, il est souhaitable de développer un système qui sait se passer de ces informations, comme le ferait un opérateur humain qui détecte et analyse lui-même.
Ainsi, l’invention divulguée emploie la connaissance du segment de moule pour réaliser l’insertion des soupapes de manière répétitive. L’insertion des soupapes se fait avec un effort pouvant aller jusqu’aux alentours de 70kg ce qui nécessite de bien maîtriser la trajectoire d’un robot pour ne pas détériorer le moule. Pour cela, l’invention divulguée utilise les coordonnées des évents et la détection de leurs centres et leurs normales pour donner à un robot la bonne trajectoire d’approche et de poussée pour faciliter la mise en place des soupapes.
Résumé de l’invention
L’invention concerne un système mettant en œuvre un procédé permettant d’identifier des évents d’un moule de vulcanisation pour les pneumatiques comprenant un ou des segments et une surface interne dont les évents sont dispersés pour permettre l’insertion des soupapes correspondantes dedans, caractérisé en ce que le système comprend : un robot incorporant un système de détection avec un ou plusieurs capteurs qui détectent la présence d’un ou des évents dispersés le long de la surface interne du segment du moule ; un réseau de communication qui gère les données entrantes au système à partir du système de détection ; et un ou des serveurs de communication, chacun comprenant un ou des processeurs connectés de manière opérationnelle à une mémoire configurée pour stocker une application d'analyse des données représentatives des moules imagés, et le ou les processeurs comprenant un module d’exécution de l’application d’analyse qui réalise le traitement des images, dont le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser les étapes suivantes : une étape de détection d’une présence d’un agencement d’évents dans le champ de vue du système de détection, ce qui déclenche pour capturer au moins une image de la surface interne du segment du moule ; et une étape de recherche, dans l’image capturée par le système de détection, la présence des évents détectés, de sorte que le système de détection continue de capturer les images si aucun évent n’est détecté, jusqu’à ce que la recherche du moule soit épuisée.
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le système comprend en outre : un moyen de télémétre qui est utilisé dans l’espace de travail du moule pour en déduire ses dimensions, le moyen de télémètre comprenant un scanner pour balayer toute la surface interne du segment du moule ; et une caméra industrielle du type 2D.
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser les étapes suivantes : une étape de mesure de la hauteur des points sous le champ de vue du système de détection du robot, pendant laquelle le moyen de télémètre obtient une série de numérisations dans le sens de la longueur et dans le sens transverse du segment du moule de façon à pouvoir reconstruire une image du profil du moule ; une étape de balayage du système de détection du robot pour couvrir toute la surface interne du moule, pendant laquelle la caméra 2D cherche des formes assimilables à des cercles pour acquérir leurs positions approximatives ; et une étape de raffinement de la localisation de chaque évent pour trouver ses coordonnées, pendant laquelle un écart entre le centre théorique du cercle observé et le centre de la caméra est déterminé.
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le robot comprend un périphérique de préhension soutenu par un bras allongé pivotant, le périphérique de préhension s’étendant du bras allongé jusqu’à une extrémité libre où un préhenseur est disposé le long d’un axe longitudinal commun.
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le préhenseur comprend une pince pivotante incorporant des doigts de prise qui s’étendent d’une plateforme où la fixation de la pince à l’extrémité libre du périphérique de préhension est réalisée, chaque doigt comprenant un membre avec une longueur prédéterminée qui s’étend entre une extrémité d’actuation, où le mouvement du doigt est réalisé, et une extrémité de prise opposée, où le doigt agrippe la soupape.
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser une étape de mise en mouvement du robot pour qu’il puisse poser la soupape pour insertion dans un évent identifié dans un segment du moule.
L’invention concerne en outre un procédé mis en œuvre par le système divulgué permettant d’identifier des évents d’un moule de vulcanisation pour les pneumatiques comprenant un ou des segments et une surface interne dont les évents sont dispersés pour permettre l’insertion des soupapes correspondantes dedans, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : une étape de positionnement du moule dans un champ de vue d’un système de détection du système, de sorte que les évents définis le long de la surface interne d’au moins un segment sont visibles, pendant laquelle le système de détection vient survoler le moule ; une étape de détection d’une présence d’un agencement d’évents dans le champ de vue du système de détection, ce qui déclenche pour capturer au moins une image de la surface interne du segment du moule ; et une étape de recherche, dans l’image capturée par le système de détection, la présence des évents détectés, de sorte que le système de détection continue de capturer les images si aucun évent n’est détecté, jusqu’à ce que la recherche du moule soit épuisée.
Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape de contrôle réalisée après l’insertion des soupapes dans les évents du moule.
Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une dernière étape de positionnement du robot à l’aplomb d’un évent identifié, dans l’axe d’insertion de celui-ci, pendant laquelle le robot insufle la soupape.
D’autres aspects de l’invention vont devenir évidents grâce à la description détaillée suivante.
Brève description des dessins
La nature et les divers avantages de l’invention vont devenir plus évidents à la lecture de la description détaillée qui suit, conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques, et dans lesquels :
[Fig 1] La figure 1 représente une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un moule de vulcanisation du type à segments.
[Fig 2] La figure 2 représente un mode de réalisation d’une soupape insérée dans un évent du moule de la figure 1.
[Fig 3] La figure 3 représente une vue schématique d’un système de l’invention permettant l’insertion des soupapes dans un moule de vulcanisation des pneumatiques.
[Fig 4] [Fig 5] La figure 4 et la figure 5 représentent, à titre d’exemple, des surfaces internes des segments de moules de vulcanisation des pneumatiques dont les évents sont susceptibles d’être identifiés par le système de la figure 3.
[Fig 6] La figure 6 représente un exemple de reconstitution d’un profil du moule du type représenté dans la Figure 4 .
[Fig 7] La figure 7 représente un exemple de réponse à la recherche des évents dans un segment du moule de vulcanisation.
Description détaillée
En se référant maintenant aux figures, sur lesquelles les mêmes numéros identifient des éléments identiques, la figure 3 représente un système d’insertion des soupapes (ou « système ») 100 de l’invention. Le système 100 met en œuvre un procédé de l’invention permettant l’insertion des soupapes (par exemple, des soupapes du type représenté dans la figure 2) dans des segments d’un moule de vulcanisation pour les pneumatiques (par exemple, un moule 10 du type représenté dans la figure 1 et ayant des segments 12). Il est entendu que le système 100 reste susceptible d’adaptation pour une utilisation versatile en fonction de la géométrie du moule concerné (voir, par exemple, les moules représentés dans les figures 4 et 5).
Le procédé divulgué incorpore une méthode d’apprentissage automatique qui est basée sur les données correspondantes aux images obtenues du moule dont l’algorithme employé analyse la surface interne du moule pour poser et pour insérer la soupape dans un évent identifié.
En se référant à la figure 3, un moule 10 est positionné sur une table de travail ou sur un support 50 équivalent pour que le système 100 puisse le traiter. Le support 50 peut être configuré pour se déplacer de manière rotative, de manière alternative verticale et/ou de manière alternative horizontale, permettant donc le traitement d’une variété de moules. En se référant encore à la figure 3, dans u mode de réalisation du système 100, le système comprend un robot 102 ayant un périphérique de préhension 104 soutenu par un bras allongé 106 pivotant. Le périphérique de préhension 104 s’étend du bras allongé 106 jusqu’à une extrémité libre 104a où un préhenseur 108 est disposé le long d’un axe longitudinal commun. La fixation du préhenseur 108 au périphérique de préhension 104 peut être réalisée par un vissage d’un adaptateur à l’extrémité libre 104a du périphérique de préhension. Il est entendu que la fixation du préhenseur 108 au périphérique de préhension 104 peut être réalisée par un ou des moyens de fixation connus (y compris, sans limitation, le soudage, le collage et des moyens équivalents).
Dans un mode de réalisation du préhenseur 108, le préhenseur comprend une pince 108a pivotante incorporant des doigts de prise (ou « doigts ») 108b qui s’étendent d’une plateforme 108c (où l’adaptateur réalise la fixation de la pince 108a à l’extrémité libre 104a du périphérique de préhension 104). Chaque doigt 108b comprend un membre avec une longueur prédéterminée qui s’étend entre une extrémité d’actuation (où le mouvement du doigt est réalisé) et une extrémité de prise opposée (où le doigt agrippe une soupape 200 retenue par la pince pendant le procédé mis en œuvre par le système 100). Chaque doigt 108b a une surface de prise interne qui engage la soupape 200 pendant l’insertion dans un évent identifié et une surface externe opposée. Les doigts 108b sont disposés pour qu’un espace prédéterminé soit défini entre les surfaces de prise, permettant le mouvement des doigts le long d’un axe commun pendant le procédé mis en œuvre par le système 100. Ainsi, le robot 102 facilite la prise d’une variété de soupapes sans interruption du mouvement linéaire des doigts. Le mouvement alternatif d’un ou des doigts 108b peut être réalisé par un ou des vérins connus qui sont actionnés par un fluide sous pression (par exemple, de l’air comprimé) en provenance d’un conduit (pas représenté). En conséquence, le mouvement de chaque doigt 108b réalise le mouvement linéaire correspondant des doigts entre une position d’attente (où les surfaces de prise restent sensiblement parallèles avec l’espace entre eux) (non représentée) et une position de prise (où les surfaces de prise s’approchent pour engager la soupape 200 et pour la poser dans une position d’insertion par rapport à une surface interne du moule 10) (voir la figure 3). Le ou les vérins sont choisis parmi des vérins de commerce.
Pendant le procédé mis en œuvre par le système 100, le robot 102 peut être mis en mouvement pour que le préhenseur 108 puisse réaliser la prise de la soupape 200 (comme décrit ci-dessous). Grâce aux doigts 108b, le préhenseur 108 réalise une préhension pour tenir la soupape 200 pendant un déplacement du préhenseur entre une position de prise (dans laquelle le préhenseur 108 réalise la prise d’une soupape choisie pour insertion dans un évent identifié correspondant) (voir la figure 3) et une position d’insertion (dans laquelle le préhenseur 108 pose la soupape prise pour l’insérer dans l’évent identifié) (non représenté). Dans les modes de réalisation du préhenseur 108 comprenant les doigts de prise 108b, la position de prise du préhenseur 108 signifie que les doigts sont dans leur position de prise de la soupape choisie. Dans tous les modes de réalisation du robot 102, le robot peut être configuré pour avoir six degrés de liberté lui permettant de se déplacer sur les six axes. Dans tous les modes de réalisation, le robot 102 peut être disposé sur un support 55 qui est configuré pour se déplacer de manière rotative, de manière alternative verticale et/ou de manière alternative horizontale, permettant donc le traitement d’une variété de moules. Le robot 102 est mis en mouvement pour poser la soupape 200 pour insertion dans un évent identifié dans un segment 12 du moule 10. Dans un mode de réalisation du système 100, le robot 102 peut faire partie d’un robot itinérant qui peut être mis en mouvement soit par des moyens de mouvement intégrés (par exemple, un ou des moteurs intégrés) soit par des moyens de mouvement non-intégrés (par exemple, un ou des chariots mobiles autonomes ou d’autres moyens mobiles équivalents). Dans un autre mode de réalisation du système 100, le robot 102 peut être attaché à un plafond, à un sol, à un mur ou à n’importe quel support qui permet la réalisation du procédé mis en œuvre par le système 100 (voir, par exemple, le support 55 de la figure 3). Il est entendu qu’un tel robot peut être un robot industriel classique ou un robot collaboratif voire un robot delta ou à câble. Le robot 102 inclut un système de détection qui utilise un ou plusieurs capteurs (non représentés) pour sentir l'information sur l'environnement physique autour du robot. Dans la description qui suit, les termes "capteur", "appareil photo", "caméra" et "capteur optique" peuvent être utilisés de manière interchangeable et peuvent se référer à un ou plusieurs appareils configurés pour effectuer une détection d'images bidimensionnelles (2D) et/ou tridimensionnelles (3D), une détection de profondeur en 3D, et/ou d'autres types de détection de l’environnement physique autour du robot 102. Dans des modes de réalisation du système 100, les capteurs du système de détection incorporés avec le robot 102 peuvent être fixés au bras allongé 106 (par exemple, à l’extrémité 104a) et/ou au préhenseur 108 du robot.
Le ou les capteurs du système de détection du robot 102 détectent la présence d’un ou des évents d’un moule. A titre d’exemple, les figures 4 et 5 représentent des surfaces internes des segments de moules ayant des géométries différentes. Dans chaque moule, une pluralité d’évents 150 sont dispersés le long de la surface interne du segment correspondant, avec chaque évent recevant une soupape 200 correspondante. Il est attendu chaque évent est sensiblement cylindrique et que tous les évents 150 ont des diamètres sensiblement pareils. Dans certains modes de réalisation du robot 102, le capteur se déclenche lorsqu'un segment d'un moule entre dans le champ de vision de la caméra, quelle que soit la géométrie de moule concerné. Dans les cas où une partie de moule n’est pas visible dans l’image obtenue par le système de détection du robot 102 (par exemple, la caméra du système de détection), un point d’ accroche peut être placé à une position connue par rapport au capteur (par exemple, à une distance horizontale connue et à une distance verticale connue par rapport à la position du capteur).
Le système de détection peut déterminer l’information sur l'environnement physique autour du moule 10 qui peut être utilisée par un système de contrôle du système 100 (le système de contrôle comprenant, par exemple, un logiciel de planification des mouvements du robot 102). Le système de contrôle pourrait se trouver sur le robot 102 ou il pourrait être en communication à distance avec le robot. Dans des modes de réalisation du système 100, un ou plusieurs capteurs 2D ou 3D montés sur le robot 102 (y compris, sans limitation, des capteurs de navigation) peuvent être intégrés pour constituer un modèle numérique de l'environnement physique (y compris, où applicable, le ou les côtés, le sol et le plafond). En utilisant les données obtenues, le système de contrôle peut provoquer le mouvement du robot 102 pour naviguer entre les positions de prises des soupapes pendant leur insertion dans le moule 10.
Dans un mode de réalisation du système 100, le système de détection comprend au moins une caméra qui fournit des images 3D représentées en un ensemble de points 3D avec des coordonnées (X, Y, Z), et parfois des valeurs de couleur rouge, vert, bleue (le format « RGB » ou « RGB-D »)(appelé « une caméra du type RGB-D »). Dans ce mode de réalisation, une caméra du type RGB-D est fixée au robot 102 (par exemple, à l’extrémité 104a et/ou au préhenseur 108). Deux ou plusieurs caméras RGB-D peuvent être orientées de manière à obtenir un chevauchement prédéterminé entre les champs de vision des caméras. Comme utilisé ici, le terme « caméra » inclut une ou plusieurs caméras.
Les caméras RGB-D fournissent généralement des informations sur la profondeur en utilisant des cartes de profondeur, étant des images où chaque pixel contient la distance entre la caméra et le point correspondant dans l'espace. Par rapport aux méthodes de mesure traditionnelles telles que la mesure manuelle et d'autres mesures basées sur des dispositifs électroniques, les données de nuages de points 3D provenant des caméras du type RGB-D ont un taux de mesure beaucoup plus élevé. En utilisant une structure plus éparse, un nuage de points peut être construit à partir des images RGB-D en calculant le monde réel (par exemple, les coordonnées (X, Y, Z)) avec les données intrinsèques d’une caméra de numérisation. Ainsi, l’information sur l'environnement physique autour du système 100 est obtenue des données de nuages de points 3D obtenues à partir de technologies de détection qui sont capables de capturer les géométries de surface 3D des moules de manière précise et efficace. Ces technologies de détection pourraient être choisies parmi les dispositifs disponibles dans le commerce (choisis, par exemple, parmi des caméras vendues sous la marque ZIVID® de la société Zivid AS, des systèmes de vision artificielle vendus par la société Cognex Corp., et leurs équivalents).
Le terme « nuage de point » (ou « point cloud » en anglais) (dans le singulier ou le pluriel) est utilisé ici pour faire référence à une ou des collections de points de données dans l'espace. Une ou des caméras (ou un ou des appareils équivalents) peuvent recueillir des données tridimensionnelles (3D) et détectent les surfaces des objets (par exemple, un segment 12 d’un moule 10) grâce à une série de coordonnées. Le stockage des informations sous la forme d'une collection de coordonnées spatiales peut permettre d'économiser de l'espace, car de nombreux objets ne remplissent pas une grande partie de l'environnement. Même si l'information n'est pas visuelle, l'interprétation des données comme un nuage de points aide à comprendre la relation entre plusieurs variables par moyen de la classification et la segmentation.
11 est entendu qu’une ou des caméras peuvent inclure un ou des modes de programmation, y compris par apprentissage, pour alimenter, modifier et entraîner au moins un réseau neuronal. Le système de détection du robot 102 détecte la présence d’un agencement d’évents 150 dans le champ de vision du système de détection (par exemple, le champ de vision d’une caméra du système 100), ce qui le déclenche pour capturer l'image d’une surface interne du segment
12 d’un moule 10. Dans tous les modes de réalisation du système 100, le système
« cherche », dans l’image obtenue par le système de détection, la présence des évents « vus » par le robot 102. Si aucun évent n’est détecté, le système de détection continue d’obtenir les images jusqu’à ce que la recherche du moule 10 soit épuisée. Les points du périmètre de chaque évent détecté sont extraits pour déterminer son centre en préparation de l’insertion d’une soupape correspondante.
Le système de détection du système 100 peut comprendre un moyen de télémètre qui est utilisé dans l’espace de travail du moule 10 pour en déduire ses dimensions. Dans ce mode de réalisation, le moyen de télémètre comprend un scanner connu (non représenté) pour balayer toute la surface interne du moule 10 en temps réel dans l'environnement physique autour du moule. Un tel scanner permet une génération précise du moule. Le scanner peut être fourni ensemble avec un système de vision (non représenté) configuré pour localiser précisément les évents dans un scénario en temps réel sur la base du profil 3D généré par le scanner.
Le système de vision peut recevoir un fichier CAO du moule 10 pour mettre en correspondance l'emplacement d’un évent à partir du fichier CAO, avec l’évent identifié en temps réel pour localiser et déterminer avec précision ses coordonnées. Le système de vision peut recevoir le fichier CAO par des méthodes de transmission de données connues de l'homme de l'art. Le système de vision peut en outre comprendre au moins une caméra et au moins un capteur (non représenté) pour déterminer l'emplacement (i.e., les coordonnées) des évents sur la base des données recueillies en temps réel et/ou du profil de contour généré par le scanner.
Pour mettre en œuvre le procédé de l’invention par moyen d’ordinateur, le système 100 comprend un réseau de communication (ou « réseau ») qui gère les données entrantes au système des sources variées (par exemple, à partir d’au moins un robot 102 et le système de détection associé). Le réseau de communication incorpore un ou des serveurs de communication (ou « serveurs ») comprenant chacun un ou des processeurs connectés de manière opérationnelle à une mémoire. La mémoire est configurée pour stocker une application d'analyse des données représentatives des moules (et des segments des moules) imagés. Le ou les processeurs comprennent un module d’exécution d’application d’analyse qui réalise le traitement des images, dont le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser les étapes du procédé (comme décrites ci-dessous).
Le terme « processeur » (ou, alternativement, le terme "circuit logique programmable") désigne un ou plusieurs dispositifs capables de traiter et d'analyser des données et comprenant un ou plusieurs logiciels pour leur traitement (par exemple, un ou plusieurs circuits intégrés connus par l’homme de métier comme étant inclus dans un ordinateur, un ou plusieurs contrôleurs, un ou plusieurs microcontrôleurs, un ou plusieurs micro-ordinateurs, un ou plusieurs automates programmables (ou « PLC »), un ou plusieurs circuits intégrés spécifiques à une application, un ou plusieurs réseaux de neurones, et/ou un ou plusieurs autres circuits programmables équivalents connus). Le processeur comprend un ou des logiciels pour le traitement des données capturées par le système de détection du système 100 (et les données correspondantes obtenues) ainsi qu'un ou des logiciels pour l'identification et la localisation des variances et l’identification de leurs sources pour les corriger.
Dans le système 100, la mémoire peut comprendre à la fois des dispositifs de mémoire volatiles et non volatiles. La mémoire non volatile peut comprendre des mémoires à l'état solide, telles que la mémoire flash NAND, la mémoire « vive » (ou « keep-alive memory » ou « KAM ») pour sauvegarder des variables diverses de fonctionnement pendant que le processeur est hors tension, des supports de stockage magnétiques et optiques, ou tout autre dispositif de stockage de données approprié qui conserve les données lorsque le système 100 est désactivé ou perd son alimentation électrique. La mémoire volatile peut comprendre une mémoire statique et dynamique RAM qui stocke des instructions de programme et des données, y compris une application d'apprentissage.
En se référant encore aux figures 1 à 5, et en outre aux figures 6 et 7, une description détaillée est donnée à titre d’exemple d’un mode de réalisation d’un procédé de l’invention (ou « procédé ») mis en œuvre par le système 100. Il est bien entendu que le système 100 peut mettre en œuvre le procédé de l’invention dans n’importe quel environnement physique sans connaissance préalable de la configuration du moule.
Tel qu'utilisé ici, le terme “procédé” ou “processus” peut comprendre une ou plusieurs étapes effectuées par au moins un système informatique comportant un ou des processeurs pour exécuter des instructions qui effectuent les étapes. Sauf indication contraire, toute séquence d'étapes est donnée à titre d’exemple et ne limite pas les procédés décrits à une quelconque séquence particulière.
Dans la description suivante, des modes de réalisation du procédé de l’invention sont décrits dont la précision des informations obtenues par le système de détection (par exemple, la caméra) diffère.
En lançant un mode de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend une étape de positionnement du moule 10 dans le champ de vue du système de détection du robot 102 (par exemple, le positionnement du moule sur le support 50 comme représenté dans la figure 3). Le moule 10 est positionné de sorte que les évents 150, définis le long de la surface interne d’au moins un segment de moule, sont visibles dans le champ de détection du capteur (voir, par exemple, les arrangements d’évents 150 représentés dans les moules des figures 4 et 5). Pendant cette étape, le robot 102 (et particulièrement le système de détection intégré) vient survoler le moule 10.
Dans ce mode de réalisation, le procédé de l’invention comprend en outre une étape de mesure de la hauteur des points sous le champ de vue du système de détection du robot 102. Pendant cette étape, un moyen de télémètre du système de détection (par exemple, le scanner décrit ci-dessus) obtient une série de numérisations dans le sens de la longueur et dans le sens transverse du segment 12 du moule 10 de façon à pouvoir donner une courbure de déplacement du profil du moule (voir la figure 6 qui représente un exemple des courbures suite aux differents passages du moyens de telemetre par rapport à un moule du type représenté dans la figure 4). Pendant cette étape, cette « courbure déplacée » est ensuite traitée pour déterminer les courbures et en déduire les normales en tout point de la surface du moule par interpolation suivants les courbures.
Une fois celles-ci connues, ce mode de réalisation du procédé comprend en outre une étape de balayage du système de détection du robot 102 pour couvrir toute la surface interne du moule 10. Pendant cette étape, une caméra industrielle du type 2D cherche des formes assimilables à des cercles (c.-à-d., des formes représentant les évents 150 dans le moule 10) pour créer manuellement des exemples des évents cherchés. Celles-ci sont recherchées en utilisant la fonction recherche de formes floues (ou « blobs ») à disposition dans le logiciel de paramétrage de la caméra. La position de la caméra étant calibrée par rapport au robot 102, les positions approximatives des évents 150 (par rapport au robot 102) sont sauvegardées par le processeur (par exemple, dans une base de données du système 100).
Une fois les positions approximatives acquises, ce mode de réalisation du procédé comprend en outre, pour chacun des évents 150, une étape de raffinement de sa localisation en minimisant un critère d’écart entre le centre théorique du cercle observé et le centre de la caméra. Cette etape requiert une connaissance de la normale à la surface portant le cercle (étant la surface interne du moule 10) afin d’obtenir la meilleure précision possible (voir la figure 7 qui représente un exemple de réponse à la recherche des évents dans un segment de moule du type représenté dans la figure 4). Les positions sont mises à jour dans la base de données (soit sur une base continue soit sur une base intermittente).
Après l’acquisition des coordonnées précises, ce mode de réalisation du procédé de l’invention comprend une dernière étape de mesure du diamètre du cercle pour que le robot 102 puisse choisir la soupape du diamètre approprié (par exemple, une soupape du type représenté dans la figure 2). Pendant cette étape, le robot 102 peut choisir la soupape par le biais d’un changeur d’outil et d’un système d’amené des soupapes (les deux étant connus par l’homme du metier). Pendant cette étape, le robot 102 peut se positioner à l’aplomb d’un évent 150 identifié (dans l’axe de celui-ci), et il peut insuffler la soupape dedans. Une fois la soupape pré-positionée grâce à sa forme (soit conique soit etagée), le robot 102 peut procéder à l’enfonçage, soit par le biais de la tête d’amener des soupapes soit en poussant celle-ci avec une zone dediée.
Dans tous les modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé peut comprendre en outre une étape de contrôle facultative après l’insertion des soupapes 200 dans les évents 150 du moule 10. Pendant cette étape, un opérateur peut réaliser un contrôle manuel unitaire de tout ce que le robot 102 propose. Pendant cette étape, un contrôle entièrement automatique peut être réalisé, impliquant une détection de présence et/ou un palpeur pour valider la présence ainsi que le bon fonctionement des soupapes.
En utilisant le système 100 de l’invention pour réaliser le procédé divulgué, n’importe quel moule présenté au système 100 est analysé de la même façon. Il n’existe aucun besoin de connaître le fichier CAO à l’avance ou de disposer d’aménagements dans le moule pour le positioner de façon irréprochable. Le système 100 est nativement conçu pour s’accomoder des variations, ce qui donne, par exemple, la possibilité de travailler avec des moules de tiers et/ou des moules retouchés à la main.
Le système 100 de l’invention peut inclure des préprogrammations des informations concernant les événements attendus. Par exemple, un réglage du procédé de l’invention peut être associé avec les paramètres des environnements physiques typiques dans lesquels le système 100 fonctionne (par exemple, les installations de production des pneumatiques). Dans des modes de réalisation de l’invention, le système 100 (ou un autre système incorporant le système 100) peut recevoir des commandes audios (y compris des commandes vocales) ou d'autres données audio correspondantes (par exemple, une marche ou un arrêt d’une ou des étapes du procédé de l’invention). La demande peut inclure une demande pour l'état actuel d'un procédé en cours (par exemple, le nombre de soupapes insérées par rapport au nombre d’évents 150 dans le moule 10 prévus pour recevoir un évent correspondant). Une réponse générée peut être représentée de manière audible, visuelle, tactile (par exemple, en utilisant une interface haptique) et/ou virtuelle et/ou augmentée. Cette réponse, ensemble avec les données correspondantes, peuvent être enregistrées dans un réseau neuronal.
Il est entendu que le système 100 peut inclure plusieurs dispositifs informatiques qui réalisent divers aspects de l'apprentissage. Dans ces modes de réalisation, le processeur peut configurer le système 100 sur un ou plusieurs paramètres d’un évent et sa localisation connue. Dans ces modes de réalisation, il est entendu qu’un ou des moyens de l’apprentissage par renforcement (ou « reinforcement learning ») pourraient être employés.
Pour toutes les réalisations du système 100, un système de surveillance pourrait être mis en place. Au moins une partie du système de surveillance ou de « alerting » peut être fournie dans un dispositif portable tel qu'un dispositif de réseau mobile (par exemple, un téléphone mobile, un ordinateur portable, un ou des dispositifs portables connectés au réseau (y compris des dispositifs « réalité augmentée » et/ou « réalité virtuelle », des vêtements portables connectés au réseau et/ou toutes combinaisons et/ou tous équivalents). Il est envisageable que des étapes de détection et de comparaison puissent être réalisées de manière itérative.
Les termes « au moins un(e) » et « un(e) ou plusieurs » sont utilisés de manière interchangeable. Les gammes qui sont présentées comme se situant « entre a et b » englobent les valeurs « a » et « b ».
Bien que des modes de réalisation particuliers de l’appareil révélé aient été illustrés et décrits, on comprendra que divers changements, additions et modifications peuvent être pratiqués sans s’écarter de l’esprit ni de la portée du présent exposé. Par conséquent, aucune limitation ne devrait être imposée sur la portée de l’invention décrite à l’exception de celles exposées dans les revendications annexées.

Claims

Revendications
1. Système (100) mettant en œuvre un procédé permettant d’identifier des évents (150) d’un moule (10) de vulcanisation pour les pneumatiques comprenant un ou des segments (12) et une surface interne dont les évents (150) sont dispersés pour permettre l’insertion des soupapes (200) correspondantes dedans, caractérisé en ce que le système comprend : un robot (102) incorporant un système de détection avec un ou plusieurs capteurs qui détectent la présence d’un ou des évents (150) dispersés le long de la surface interne du segment (12) du moule (10) ; un réseau de communication qui gère les données entrantes au système (100) à partir du système de détection ; et un ou des serveurs de communication, chacun comprenant un ou des processeurs connectés de manière opérationnelle à une mémoire configurée pour stocker une application d'analyse des données représentatives des moules imagés, et le ou les processeurs comprenant un module d’exécution de l’application d’analyse qui réalise le traitement des images, dont le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser les étapes suivantes : une étape de détection d’une présence d’un agencement d’évents (150) dans le champ de vue du système de détection, ce qui déclenche pour capturer au moins une image de la surface interne du segment (12) du moule (10) ; et une étape de recherche, dans l’image capturée par le système de détection, la présence des évents (150) détectés, de sorte que le système de détection continue de capturer les images si aucun évent n’est détecté, jusqu’à ce que la recherche du moule (10) soit épuisée.
2. Système de la revendication 1, comprenant en outre : un moyen de télémétre qui est utilisé dans l’espace de travail du moule (10) pour en déduire ses dimensions, le moyen de télémètre comprenant un scanner pour balayer toute la surface interne du segment (12) du moule ; et une caméra industrielle du type 2D.
3. Système de la revendication 2, dans lequel le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser les étapes suivantes : une étape de mesure de la hauteur des points sous le champ de vue du système de détection du robot (102), pendant laquelle le moyen de télémètre obtient une série de numérisations dans le sens de la longueur et dans le sens transverse du segment (12) du moule (10) de façon à pouvoir reconstruire une image du profil du moule ; une étape de balayage du système de détection du robot (102) pour couvrir toute la surface interne du moule (10), pendant laquelle la caméra 2D cherche des formes assimilables à des cercles pour acquérir leurs positions approximatives ; et une étape de raffinement de la localisation de chaque évent (150) pour trouver ses coordonnées, pendant laquelle un écart entre le centre théorique du cercle observé et le centre de la caméra est déterminé.
4. Système (100) de l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le robot (102) comprend un périphérique de préhension (104) soutenu par un bras allongé (106) pivotant, le périphérique de préhension (104) s’étendant du bras allongé (106) jusqu’à une extrémité libre (104a) où un préhenseur (108) est disposé le long d’un axe longitudinal commun.
5. Système (100) de la revendication 4, dans lequel le préhenseur (108) comprend une pince (108a) pivotante incorporant des doigts de prise (108b) qui s’étendent d’une plateforme (108c) où la fixation de la pince à l’extrémité libre (104a) du périphérique de préhension (10) est réalisée, chaque doigt (108b) comprenant un membre avec une longueur prédéterminée qui s’étend entre une extrémité d’actuation (108b’), où le mouvement du doigt est réalisé, et une extrémité de prise (108b”) opposée, où le doigt agrippe la soupape (200).
6. Système (100) de l’une quelconque des revendications là 5, dans lequel le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser une étape de mise en mouvement du robot (102) pour qu’il puisse poser la soupape (200) pour insertion dans un évent identifié dans un segment (12) du moule (10).
7. Procédé mis en œuvre par un système (100) de l’une quelconque des revendications 1 à 6 permettant d’identifier des évents (150) d’un moule (10) de vulcanisation pour les pneumatiques comprenant un ou des segments (12) et une surface interne dont les évents sont dispersés pour permettre l’insertion des soupapes (200) correspondantes dedans, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : une étape de positionnement du moule (10) dans un champ de vue d’un système de détection du système (100), de sorte que les évents (150) définis le long de la surface interne d’au moins un segment sont visibles, pendant laquelle le système de détection vient survoler le moule (10) ; une étape de détection d’une présence d’un agencement d’évents (150) dans le champ de vue du système de détection, ce qui déclenche pour capturer au moins une image de la surface interne du segment du moule (10) ; et une étape de recherche, dans l’image capturée par le système de détection, la présence des évents (150) détectés, de sorte que le système de détection continue de capturer les images si aucun évent n’est détecté, jusqu’à ce que la recherche du moule (10) soit épuisée.
8. Procédé de la revendication 7, comprenant en outre une étape de contrôle réalisée après l’insertion des soupapes (200) dans les évents (150) du moule (10).
9. Procédé de la revendication 7 ou de la revendication 8, comprenant en outre une dernière étape de positionnement du robot (102) à l’aplomb d’un évent (150) identifié, dans l’axe d’insertion (X200) de celui-ci, pendant laquelle le robot insuffle la soupape (200).
PCT/EP2023/079892 2022-10-27 2023-10-26 Systeme et procede d'acquisition et de determination des axes des soupapes dans des moules de vulcanisation de pneumatiques WO2024089157A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2211195A FR3141369A1 (fr) 2022-10-27 2022-10-27 Système et Procédé d’Acquisition et de Détermination des Axes des Soupapes dans des Moules de Vulcanisation de Pneumatiques
FRFR2211195 2022-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024089157A1 true WO2024089157A1 (fr) 2024-05-02

Family

ID=84568934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/079892 WO2024089157A1 (fr) 2022-10-27 2023-10-26 Systeme et procede d'acquisition et de determination des axes des soupapes dans des moules de vulcanisation de pneumatiques

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3141369A1 (fr)
WO (1) WO2024089157A1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0774333B1 (fr) 1995-11-20 2001-01-31 Continental Aktiengesellschaft Moule de vulcanisation de pneumatiques avec système d'évacuation d'air
WO2005102660A1 (fr) * 2004-04-23 2005-11-03 Husky Injection Molding Systems Ltd. Procede et appareil pour le controle d'un espace d'event avec des elements de materiaux actifs
KR100845093B1 (ko) 2007-05-09 2008-07-09 서영길 타이어 가류금형용 스프링 미니벤트 제조장치
US20090273107A1 (en) * 2006-05-01 2009-11-05 University Of Delaware System and method of detecting air leakage in a vartm process
DE102010060901A1 (de) 2010-11-30 2012-05-31 Continental Reifen Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Montage von Entlüftungsventilen in Formsegmente einer Vulkanisationsform
US10239270B2 (en) 2013-12-04 2019-03-26 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Segmented mold for a tire and related molding method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0774333B1 (fr) 1995-11-20 2001-01-31 Continental Aktiengesellschaft Moule de vulcanisation de pneumatiques avec système d'évacuation d'air
WO2005102660A1 (fr) * 2004-04-23 2005-11-03 Husky Injection Molding Systems Ltd. Procede et appareil pour le controle d'un espace d'event avec des elements de materiaux actifs
US20090273107A1 (en) * 2006-05-01 2009-11-05 University Of Delaware System and method of detecting air leakage in a vartm process
KR100845093B1 (ko) 2007-05-09 2008-07-09 서영길 타이어 가류금형용 스프링 미니벤트 제조장치
DE102010060901A1 (de) 2010-11-30 2012-05-31 Continental Reifen Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Montage von Entlüftungsventilen in Formsegmente einer Vulkanisationsform
US10239270B2 (en) 2013-12-04 2019-03-26 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Segmented mold for a tire and related molding method

Also Published As

Publication number Publication date
FR3141369A1 (fr) 2024-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2674317C (fr) Procede et systeme permettant la prehension automatisee de piece(s)
TWI439686B (zh) 用於濕眼鏡鏡片之多重成像自動檢驗之方法及系統
CN102529019B (zh) 一种模具检测、保护及零件检测、摘取的方法
FR3021784A1 (fr) Procede de projection de donnees virtuelles et dispositif permettant cette projection
EP4182126B1 (fr) Contrôle automatique d'un système d'ébavurage de pièces
CA2055657A1 (fr) Procede de controle de mesures dimensionnelles de pieces de fonderie
FR3025918A1 (fr) Procede et systeme de modelisation automatisee d'une piece
CA3206604A1 (fr) Systeme et procede de controle qualite de fabrication utilisant une inspection visuelle automatisee
EP0211789A1 (fr) Procédé de découpe automatique d'une peau ou similaire à partir du placement interactif de gabarits sur ladite peau et dispositif pour sa mise en oeuvre
US8737722B2 (en) Locomotion analysis method and locomotion analysis apparatus
WO2024089157A1 (fr) Systeme et procede d'acquisition et de determination des axes des soupapes dans des moules de vulcanisation de pneumatiques
WO2024012960A1 (fr) Systeme et procede d'acquisition et de determination des axes des soupapes dans des moules de vulcanisation de pneumatiques
CA2956030A1 (fr) Procede d'elaboration d'une consigne de detourage d'une lentille optique
EP1671192B1 (fr) Procede d' etalonnage d' une machine de percage de verres ophtalmiques, dispositif pour la mise en oeuvre d' un tel procede, et appareil d' usinage de verres ophtalmiques equipe d' un tel dispositif
FR2961425A1 (fr) Procede de positionnement a la normale d'un axe de translation d'un dispositif de verin
WO2020229746A1 (fr) Contrôle d'opérations manuelles par l'intermédiaire d'un outil à main portatif lors d'une fabrication d'un assemblage de pièces
WO2016012720A1 (fr) Machine d'acquisition d'images de lentilles optiques et procede de detourage de lentilles optiques
FR2737024A1 (fr) Procede d'apprentissage de forme geometrique, notamment de trajectoire ou de contour, et systemes mettant en oeuvre ce procede
FR3002518A1 (fr) Dispositif d'aide au montage d'un element d'aeronef, poste de montage et procede associes
FR2997926A1 (fr) Systeme et procede de controle automatique de la conformite de realisation d'elements dans une structure d'aeronef
US20140259670A1 (en) Human-Machine Interface Mechanism For Automated Wheel Production
FR2889640A1 (fr) Procede et outil de configuration d'au moins un systeme de videosurveillance intelligente
FR3067113B1 (fr) Procede de controle de la surface d'une piece par un capteur robotise
EP4281930A1 (fr) Contrôle visuel d' un élément se déplaçant sur une ligne de production
WO2023214063A1 (fr) Procédé et système de réparation d'un objet