Brevet FR2001742A1 — publié le 19691003

1- 2001742 On peut effectuer la détection de défauts tels que de petites criques, de petites marques provenant d'impacts ou défauts analogues sur des surfaces lisses par une inspection visuelle au cours de laquelle on déplace d'une façon appropriée et avec un éclaire-5 ment convenable la surface à examiner dans le champ de vision de la personne effectuant la vérification. Bans certains cas, on utilise des dispositifs optiques auxiliaires, comme par exemple des lentilles grossissantes. Toutefois, cette façon de procéder est pénible et nécessite un personnel entraîné spécialement. tO Le procédé d'inspection visuelle a été remplacé, dans diffé rents cas, par des procédés photoélectriques. L'opération d'exploration est, dans ces cas, entièrement automatisée. Le moyen géné-\ ral fondamental utilisé pour une exploration photoélectrique d'une surface est lo suivant : . t*> Sn même temps que l'on éclaire la sarfaee d® Bssai&re p8tm effet de contraste optimal soit obtenu entre une surface sans défectuosité et une surface défectueuse, on explore au moyen d'une cellule photoélectrique ladite surface. La sortie de la cellule photoélectrique qui, suivant le choix de la cellule photoélec-20 trique, peut être un courant, une tension ou une valeur ohmique, est fonction, du pouvoir de réflexion de la lumière de la surface explorée. Un défaut dans la surface diminue le pouvoir de réflexion d'où il résulte une diminution correspondante de la sortie de la cellule photoélectrique. Un dispositif de lentilles est 25 nécessaire pour intercepter la lumière réfléchie mais, très souvent, ce dispositif est aussi nécessaire pour éclairer la surface. Le dispositif de lentilles peut, de ce fait, constituer une limitation dans l'utilisation du procédé lorsque l'on explore des surfaces dont l'accès est difficile. 30 La présente invention vise un dispositif dans lequel l'éclai- rement et 1*exploration d'une surface ont lieu entièrement sans utilisation d'un dispositif de lentilles en raison du fait que la lumière, dans ce cas, est transmise par l'intermédiaire de conducteurs de lumière flexibles que l'on appelle fibres optiques. 35 Une fibre optique est constituée par une tige de verre très fine et flexible dans laquelle la lumière est acheminée par réflexion totale. La réflexion totale est obtenue grâce au fait que les 6903171 2 2001742 .fibres sont revêtues d'une mince couche de verre ayant un indice| de réfraction plus faible que celui de la fibre elle-même. Un conducteur de lumière est constitué généralement par de nombreuses fibres qui sont réunies en un faisceau dans un ou plusieurs grou-5 pes. On va maintenant décrire la présente invention en se référant au dessin annexé sur lequel : la fig. 1 montre le dispositif conçu pour explorer la surface d'un organe de roulement; 10 la fig. 2 montre l'orientation des fibres dans un dispositif conforme à l'invention; la fig. 3 est une coupe montrant le conducteur de lumière du dispositif. On peut utiliser le dispositif, par exemple, pour explorer 15 les chemins de roulement finis d'organes de roulement, et la fig. 1 montre le dispositif appliqué à l'exploration de la surface de roulement d'un rouleau de roulement à rouleaux. La lumière est transmise à partir d'une source 2 jusqu'à la surface d'un organe de roulement 4 par l'intermédiaire d'un groupe de fibres 3 d'un 20 conducteur de lumière 1, après quoi la lumière, après avoir été réfléchie par la surface, est interceptée par un autre groupe de fibres 5 du même conducteur de lumière. Par l'intermédiaire de ces fibres, la lumière est transmise, par exemple, à une cellule photoélectrique dont la sortie subit line altération déterminée prove-25 nant des altérations de la surface explorée. Pendant toute l'exploration, on place l'extrémité du conducteur de lumière à une position très rapprochée de la surface explorée. Le conducteur de lumière permet de concentrer l'exploration sur une très petite zone, d'une façon simple et très efficace, et ceci a pour effet 30 d'augmenter le pouvoir de résolution du dispositif. La gamme d'applications du dispositif se trouve accrue du fait de la possibilité de transmettre la lumière par des trajets courbés grâce aux fibres optiques. Du fait que les fibres peuvent être orientées dans des directions prédéterminées précises 35 (voir fig.2) et que des groupes différents de fibres qui sont indépendants les uns des autres et qui ont été orientés dans des directions différentes peuvent être réunis au même conducteur de BAD ORIGINAL 7 A 6903171 a 2001742 \ I .lumière, on peut obtenir une augmentation supplémentaire du pouvoir de résolution. Lorsque l'on explore la surface d'un rouleau, on déplace le conducteur de lumière parallèlement à l'axe du rouleau, conformé-5 ment à l'exemple représenté sur la fig. 1. On éclaire et on explore la surface au moyen du faisceau de fibres orienté axialement 5a (voir fig.3)• Les défauts s'étendant dans le sens axial entraînent une altération déterminée de la sortie de la cellule photoélectrique à la jonction entre une surface sans défectuosité et une 10 surface défectueuse, cela en raison de l'orientation du faisceau de fibres. Afin d'obtenir un maximum de sensibilité vis-a-vis des défauts s'étendant dans d'autres directions, d'autres groupes de fibres 5b sont orientés, dans le même conducteur de lumière, de manière à correspondre avec lesdites directions. L'exemple de la 15 fig.2 montre un conducteur de lumière destiné à l'exploration de rouleaux, ledit conducteur présentant un maximum de sensibilité vis-à-vis des défauts orientés à la fois dans le sens axial (fibres 5a) et dans le sens tangentiel (fibres 5b). Pour les cas où les défauts peuvent être orientés sans ordre 20 prédéterminé, le conducteur de lumière est conçu de manière que les fibres aient une orientation annulaire, ce qui implique une exploration concentrée ayant la même ensibilité dans toutes les directions. bad ORIGlNAJ 6903171 4 2001742 REVENDICATION Dispositif pour l'exploration photoélectrique de surfaces (réfléchissant la lumière) d'éléments solides caractérisé par le fait qu'il comprend un conducteur de lumière flexible, constitué par ce que l'on appelle des fibres optiques, dont une extrémité 5 est disposée près de la surface à explorer, la lumière étant transmise jusqu'à ladite surface au moyen d'un groupe de fibres faisant partie du conducteur de lumière, ladite lumière, après avoir été réfléchie par la surface, étant interceptée par un autre groupe de fibres se trouvant dans le même conducteur de 10 lumière, et, à l'aide de ce second groupe de fibres étant ramenée par exemple, jusqu'à une cellule photoélectrique.