Brevet FR2455264A1 — publié le 19801121

L'invention part d'un dispositif pour contrôler la position correcte et/ou la dimension d'une pièce, qui est déplacée dans le trajet des rayons entre un émétteur et un récepteur. De tels dispositifs pour contrôler des pièces sont déjà connus par exemple par Ie document DE-OS 2 620 240, le document DE-OS 2 717 507, ainsi que par le document DE-OS 2 844 912. Le principe repose respectivement sur le fait que la pièce à contrôler est déplacée à travers le passage des rayons d'une source lumineuse et que le degré d'affaiblissement de la lumière par la pièce à contrôler est mesuré. Dans le cas du premier des documents cités, on détermine uniquement l'affaiblissement total de h lumière par la pièce à contrôler, si bien qu'il ne peut pas être tenu compte de décalages de la position de la pièce ou d'une forme accidentellement identique d'une pièce fausse.Dans le cas du second document, on prend en considérationspar rapport à un plan,uniquement les deux états de lumière passant par transparence et ne passant pas par transparence, la durée de ces Qtats étant comparée avec une valeur de référence. Ce dispositif également est par trop imprécis pour l'identification de structures fines, ou bien la dépense devient trop importante lorsqu'on veut identifier de telles structures fines. En outre il se présente à nouveau le risque que des pièces fausses ne puissent pas atre identifî8es, pièces qui malgré une forme différente présentent dans un plan la même longueur ou bien des évidements de même longueur. Même dans le cas du troisième document, on ne peut essentiellement déterminer que la longueur de la pièce qui défile. L'invention a pour but de remédier à ces ,inconvénients et concerne a cet effet un dispositif caractérisé en ce que les valeurs de rayonnement cadencées, mesurées dans le récepteur lors du défilement d'une pièce de référence sont e magasinées l'une après l'autre dans une mémoire, les valeurs ainsi emmagasinées étant comparées dans un dispositif de comparaison avec les valeurs mesurées correspondantes au moins à une autre pièce et, lors de la détection d'un ecart, un dispositif d'alarme et/ou de commande étant actionné en vue d'une correction ou d'un triage. Le dispositif conforme à l'invention défini ci-dessus présente par rapport aux solutions connues l'avantage que la forme des pièces, par exemple de pièces d'oeuvres placées sur une bande qui défilepeuvent être comparées en pratique dans tous les cas exactement avec le contour mis en mémoire d'une pièce de référence, si bien que des dimensions erronées comme également une position erronée peuvent être détectées. La pièce à contrôler peut également présenter des formes très compliquées. Le dispositif conforme à l'invention travaille très rapidement et peut également être adapté rapidement à d'autres pièces sans que des modifications soient nécessaires dans le circuit d'exploitation ou dans le programme d'exploitation. Du fait qu'il s'agit d'un contrôle sans contact le dispositif fonctionne sans usure et a une durée de vie élevée. Notamment lorsqu'on le réalise à l'aide d'un micro-calculateur, le dispositif est très simple et bon marché. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations du dispositif défini ci-dessus grâce aux dispositions suivantes - pour prendre en compte numériquement les valeurs de rayonnement mesurées, un convertisseur analogiquenumérique est branché à la suite du récepteur, - le convertisseur analogique-numérique est constitué de plusieurs étages à valeurs de seuil avec des valeurs de seuil échelonnées, - en tant que mémoire, il est prévu un nombre de registres à décalages correspondant aux nombres des chiffres binaires à exploiter du convertisseur analogiquenumérique, - en tant que mémoire, il est prévu au moins une mémoire à inscription et à extraction dans laquelle une valeur de sortie du convertisseur analogique-numérique est susceptible d'être inscrite sous une adresse respective - la cadence d'introduction en mémoire est mise en oeuvre pour la commutation à la suite des adresses de la RAM, - les mots de données emmagasinées en parallèle dans la mémoire en fonction de la forme et/ou de la position de la pièce de référence, sont comparés séquentiellement avec les données entrantes de la pièce suivante, - une autre mémoire est prévue pour emmagasiner des pièces succédant à la pièce de référence, - cette autre mémoire est vidée après que chaque comparaison ait été effectuée, - un étage de commutation réagissant à une modification des valeurs de rayonnement est prévu pour identifier une pièce sur le trajet des rayons, étage de commutation grace auquel la fréquence de cadence pour le processus de mise en mémoire et/ou le processus de comparaison séquentiel est susceptible autre enclenché et déclenché, - le processus de comparaison est susceptible d'être commandé en temps par le signal de sortie de l'étage de commutation, - la fréquence de cadencement est susceptible d'8tre commandée par la vitesse des pièces qui défilent, - le dispositif d'exploitation pour les valeurs de rayonnement reçues revêt la forme d'un microcalculateur. L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à deux exemples de réalisation de l'inven- tion représentés sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 montre la constitution mécanique du dispositif de contrôle, - la figure 2 représente le défilement de la pièce à contrôleur devant une fente de mesure, - la figure 3 montre les valeurs de rayonnement mesurées sur la pièce représentée dans la figure 2, - la figure 4 est un schéma d'un exemple de réalisation du circuit d'exploitation avec des registres à décalage, - la figure 5 est un schéma d'un second exemple de réalisation du circuit d'exploitation avec un microcalculateur, - la figure 6 est un diagramme séquentiel pour expliquer le mode de fonctionnement du second exemple de réalisation représenté sur la figure 5, - la figure 7 est un schéma d'un convertisseur analogique-numérique. Sur la figure 1 est représentée une source lumineuse 10 revêtant la forme d'une diode luminescente, dont les rayons lumineux sont orientés parallèlement dans une première lentille 11. Cette lumière parallèle est masquée à l'exception d'une étroite bande de lumière par un diaphragme à fentes 12, cette étroite bande de lumière étant focalisée à nouveau par une seconde lentille 13. L'intensité de rayonnement E de la lumière ainsi focalisée est mesurée dans une photo-diode 14 (ou bien photo-transistor) et elle est appliquée pour être exploitée par un circuit d'exploitation 15. Ce circuit d'exploitation sera décrit plus en détail dans les figures suivantes. L'intensité de rayonnement de la lumière parvenant à travers le diaphragme à fentes 12 se trouve réduite en fonction de la forme de pièces à contrôler 16 qui traversetla bande lumineuse après le diaphragme à fentes 12 dans le sens indiqué sur la figure 1. Ces pièces peuvent se déplacer par exemple sur une bande mobile 17. Le trajet des rayons entre l'émetteur de rayon représenté par la diode luminescente 10 et le récepteur de rayon représenté par la photo-diode 14 peut être constitué au choix par une lumière visible ou non visible (par exemple un rayon laser, une lumière uitra-violette, une lumière infrarougej ou bien par un rayonnement quantifié (par exemple un rayonnement neutronique). En outre au lieu de l'affaiblissement du rayonnement par la pièce à contrôler 16 on peut également mesurer grâce au récepteur 14 la réflection sur la pièce 16 du rayonnement émis. Sur la figure 2 est représenté, vu de la source lumineuse 10, le défilement d'une pièce à contrôler 16 de forme quelconque devant le diaphragme à fentes 12 selon quatre phases a à d se succédant dans le temps. La figure 3 montre l'intensité d'un rayonnement E mesurée dans le récepteur 14 lors du défilement de la pièce à contrôler conformément à la figure 2. Les quatres phases a à d se succédant le temps sont caractérisées sur la figure 3. L'intensité de rayonnement reçue est subdivisée en six échelons qui sont en outre caractérisés par le nombre binaire correspondant. Le traitement de mots à trois chiffres binaires suffit pour appréhender une telle subdivision. Bien entendu cette subdivision peut être rendue plus fine si une résolution plus grande est nécessaire. Dans le premier exemple de réalisation représenté sur la figure 4 d'un circuit d'exploitation 15, la tension analogique obtenue dans le récepteur 14 en fonction de la lumière reçue est appliquée à un convertisseur analogiquenumérique 20. Dans le cas d'une résolution selon la figure 3, trois sorties binaires sont nécessaires. Chaque sortie binaire est reliée avec l'entrée de comptage de chaque fois deux registres à décalage 21, 22 ou bien 23, 24 ou bien 25, 26. Une quatrième sortie binaire du convertisseur analogiquenumérique 20, représentée par une ligne en tirets, est appliquée à deux autres registres à décalage 27, 28. Cette représentation indique la possibilité d'appréhender le signal reçu selon une résolution aussi fine que l'on veut lorsque on augmente de façon correwondante la dépense en pièces constitutives. La sortie du récepteur 14 est en outre reliée par l'intermédiaire d'un étage à valeur de seuil 29 avec les entrées de rappel R des registres à décalage 22, 24, 26 et en outre avec l'entrée diune porte ET 30, à.la seconde entrée de laquelle est appliquée la cadence d'un générateur de cadence 31.Ce générateur de cadence 31 peut dans le cas le plus simple être un multi-vibrateur astable, mais la fréquence de cadencement peut également être établie en fonction de la vitesse des pièces à contrôler 16 qui défilent. Dans le second cas un teï générateur de cadences peut être constitué par une roue 32 entraînée par la bande mobile 17 déplaçant les pièces à contr8ler, cette roue 32 comportant des repères 33 convertis par un capteur 34 en signaux de cadences. De cette façon les fluctuations de la vitesse de transport restent sans influence sur le résultat de la mesure. La sortie de la porte ET 30 est reliée par l'intermédiaire dxun commutateur 35 avec les entrées -de cadencement C des registres à décalage 21 à 26 et ceci de façon telle que dans l'unedes positions de commutation représentée les signaux de cadences sont appliqués aux registres à décalages 22, 24, 26 tandis que dans l'autre position de commutation ils sont appliqués aux registres à décalages 21, 23, 25. Les sorties de décompte en parallèle des registres à décalages 21, 22 sont appliquées à un comparateur numérique 36 dont la sortie est appliquée par l'intermédiaire d'une porte OU 37 à une entrée d'une porte ET 38. Des compara-teurs numériques 39, 40 branchés de façon correspondante comparent en parallèle les nombres binaires présents dans les registres à décalages 23, 24 ou bien 25, 26. Leurs sorties sont également appliquées à la porte OU 37. La sortie de l'étage à valeur de seuil 29 est appliquée par l'intermédiaire d'un inverseur 41 à une seconde entrée de la porte ET 38. La sortie de la porte ET 38 est reliée à un dispositif d'alarme 42, qui conformément à ce qui est représenté peut revêtir la forme d'une ampoule à incandescence, et avec un dispositif de commande mécanique ou électrique 43 pour la correction ou le tri de la pièce contrôlée.Ce dispositif de commande peut par exemple revêtir la forme d'un bras de préhension qui lors de l'identification d'un défaut enlève automatiquement la pièce défectueuse de la bande mobile ou bien qui aligne cette pièce en cas de position erronée. Le mode de fonctionnement du premier exemple de réalisation représenté sur la figure 4 réside en ce que tout d'abord le contour d'une pièce de référence apparaissant à la sortie du convertisseur analogique-numérique 20 sous la forme de mots binaires séquentiels, est introduite dans les registres 21, 23, 25 selon la cadence de la fréquence de cadencement. Ceci est obtenu en ce que par déviation du bras de commutation du commutateur 35 pendant le défilement de la pièce de référence devant le diaphragme à fentes 12, le processus de décalage de ce mot à trois chiffres binaires est assuré dans les registres à décalages 21, 23, 25.Le début et la fin du processus de décalage est établi par un étage à valeur de seuil 29 qui lors du franchissement vers le bas de la valeur de seuil S conformément à la figure 3 délivre un signal de sortie grâce auquel la porte ET 30 agissant comme étage de porte est ouverte. Cette valeur de seuil S se situe légèrement au-dessous de l'intensité de rayonnement maximale possible et identifie ainsi la présence d'une pièce à contrôler lorsque le passage des rayons se trouve affaibli au moins de cette faible quantité. Après défilement de la pièce de référence le commutateur 35 revient dans la position représentée. Lors de la réaction de l'étage de la valeur de seuil 29 avec le début du défilement d'une nouvelle pièce à contrôler, les registres à décalages 22, 24, 26 sont tout d'abord ramenés à zéro puis le processus d'emmagasinage dans ces registres à décalages commence. Pendant ce processus d'emmagasinage la porte ET 38 est bloquée par l'intermédiaire de l'inverseur 41. De ce fait aucun signal d'erreur ne peut être engendré pendant le processus d'emmagasinage, car pendant ce processus d'emmagasinage bien entendu les valeurs de décompte dans les registres à décalages 21, 22 ou bien 23, 24 ou bien 25, 26 ne sont pas identiques. Après l'achèvement du processus d'emmagasinage cette identité doit toutefois se manifester si la pièce succédant à la pièce de référence est identique à celle-ci en forme et en position. Cette identité se traduit par des signaux nuls à la sortie des comparateurs 36, 39, 40. Si un écart se manifeste dans l'une des paires de registres à décalages, un signal UN est alors engendré par l'intermédiaire du comparateur associé, ce signal étant alors utilisé par l'intermédiaire de la porte ET 38, libéré wrès la fin du processus d'emmagasinage, comme signal d'erreur pour déclencher les dispositifs d'alarme et de commande 42, 43. Dans le second exemple de réalisation représenté sur la figure 5, le circui-t d'exploitatlon 15 est réalisé sous forme d'un micro-calculateur 50, dans lequel, en tant que mémoire pour la mise en mémoire des contours, est incluse une mémoire à inscription et lecture (RAM) 51. A ce micro-ralculateur 50 sont appliquées, conformément au premier exemple de réalisation, les sorties des parties constitutives 20, 29, 31, et ce micro-calculateur comporte une sortie qui est appliquée aux dispositifs d'alarme et de commande 42, 43. Le mode de fonctionnement de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 5 va être expliqué en se référant au schéma séquentiel des signaux représenté sur la figure 6. Lors de la mise en circuit du dispositif toutes les mémoires sont mises à l'état d'origine et le compteur d'adressage, gr ce auquel les différents emplacements de mémoire dans la RAM 51 sont sélectionnés, est positionné sur un adresse X. Ensuite une première boucle 52 est parcourue jusqu'à ce qutun signal de cadence apparaisse. Jusqu'à ce que la pièce de réfé- rence apparaisse les boucles 53, 54, 55 sont parcourues ce qui est possible car l'écran agissant comme une bascule n'est pas encore positionné. Si la pièce à contrôler apparaît avec l'un des signaux de cadencement suivant, l'écran est positionné (bascule inversée) et le mot binaire présent à la sortie du convertisseur analogique-numérique 20 est emmagasiné sous l'adresse X de la RAM 51. Puis le compteur d'adressage est à nouveau commuté, grâce à quoi l'adresse X + 1 est sélectionnée. La première boucle pour l'emmagasinage du profil de référence est terminée et se répète avec commutation à la suite des .adresses jusqu'à ce que l'étage à valeur de seuil 29 annonce que la piècede référence à défilée. De ce fait la bascule qui est maintenant positionnée est de nouveau questionnée par l'intermédiaire du conducteur de programme 54 grâce à quoi elle est commutée à la suite sur la branche de programme 56. Le compteur de redressage est ramené à nouveau air l'adresse X et est mis ensuite en position d'attente sur la boucle 57 ou 58 jusqu'à ce que simultanément un nouveau signal de cadence et une nouvelle pièce à controler se manifeste. Le contenu emmagasiné de 11 adresse X sélectionnée est alors comparé avec le nombre binaire présent à la sortie du convertisseur analogiquenumérique 20. Slil y a identité, la sortie de commande vers les dispositifs d'alarme et de commande 42,43 est coupée ou bien n'est pas branchée. te compteur d'adresses est alors à nouveau commuté à la suite et la boucle 59 est à nouveau parcourue. Ceci se renouvelle jusqu'à ce que la pièce à contrôler ait défilée après quoi il y a attente de la pièce suivante à contrôler à la boucle d'attente 58 et le compteur d'adressage est à nouveau ramené à l'adresse X. Au contraire du premier exemple de réalisation, les informations mises en mémoire de. la pièce de référence sont comparées l'une après l'autre dans le temps c'est-à-dire de façon séquentielle et non pas en parallèle. Si lors d'une telle comparaison une non-identité est constatée, la sortie de commande est branchée et reste branchée jusqu'à ce que une identité se manifeste dans l'une des boucles suivantes. Ceci présente l'avantage qu'un défaut unique, qui peut par exemple intervenir sur une arête verticale d'une pièce, abouti seulement à un clignotement de courte durée du dispositif d'affichage optique 42 entre deux signaux de cadencement. Dans le dispositif de commande 43 dans le cas où un tel dispositif est prévu, un verrouillage peut être introduit qui ne laisse s'opérer un alignement ou un tri qu'après un certain nombre d'annonces successives de défauts. Dans quelles mesures les étapes opérationnelles selon la figure 6 doivent être réalisées en faisant appel au matériel (hardware) ou au logiciel (software) est une question d'opportunité. Comme déjà exposé, le positionnement peut être réalisé par une bascule, la comparaison s'effectue à nouveau grâce à un comparateur numérique et les différentes étapes du programme être commandées par un compteur d'étapes ou par un ensemble logique de portes. Le compteur d'adressage et la RAM 51 sont de toute façon présents dans le micro-calculateur en tant que groupes constitutifs discrets. Sur la figure 7 est représentée une réalisation d'un convertisseur analogique-numérique 20 avantageuse pour le but prévu. Le signal de sortie analogique du récepteur 14 est appliqué en parallèle à cinq étages à valeurs de seuil 60 à 64 avec des valeurs de seuil échelonnées S 60 à S 64. Pour une intensité de rayonnement maximale possible E un signal de sortie UN est présent dans tous Je s étages à valeurs de seuil 60 à 64. Lors de la réduction de l'intensité de rayonnement consécutive au défilement d'une pièce à contrôler, les étages à valeurs de seuil déclenchent par échelonnements, si bien que la somme des signaux de sortie délivrent une information numérique sur l'intensité de rayonnement, cette information ne se présentant évidemment pas sous la forme d'un nombre binaire. Au lieu de l'application directe de la cadence d'emmagasinage au circuit d'exploitation 15, une application indirecte peut s'effectuer conformément aux enseignements du document DE-OS 2 844 912 précédemment indiqué, en ce que l'émetteur 14 est commandé de façon intermittente par cette cadence. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour contrôler la position correcte et/ou la dimension d'une pièce, qui est déplacée dans le trajet des rayons entre un émetteur et un récepteur, dispositif caractérisé en ce que les valeurs de rayonnement cadencées, mesurées dans le récepteur (14) lors du défilement d'une pièce de référence (16) sont emmagasinées l'une après l'autre dans une mémoire (21, 23, 25 ou bien 51), les valeurs ainsi emmagasinées étant comparées dans un dispositif de comparaison (36, 39, 40) avec les valeurs mesurées correspondantes au moins à une autre pièce, et, lors de la détection d'un écart, un dispositif d'alarme et/ou de commande (42, 43) étant actionné en vue correction ou d'un triage. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour prendre en compte numériquement les valeurs de rayonnement mesurées, un convertisseur analogique numérique (20) est branché à la suite du récepteur (14). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le convertisseur analogique - numérique est constitué de plusieurs étages à valeurs de seuil (60 à 64) avec des valeurs de seuil échelonnées. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que en tant que mémoire, il est prévu un nombre de registres à décalages (21, 23, 25) correspondant aux nombres des chiffres binaires à exploiter du convertisseur analogique-numérique (20). 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, en tant que mémoire, il est prévu au moins une mémoire à inscription et à extraction (RAM 51) dans laquelle une valeur de sortie du convertisseur analogique-numérique (20) est susceptible d'être inscrite sous une adresse respective. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cadence d'introduction en mémoire est mi en oeuvre pour la commutation à la suite des adresses de la RAM (51). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les mots de données emmagasinés en parallèle dans la mémoire (51) en fonction de la forme et/ou de la position de la pièce de référence, sont comparés séquentiellement avec les données entrantes de la pièce suivante. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une autre mémoire (22, 24, 26) est prévue pour emmagasiner des pièces succédant à la pièce de référence. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que cette autre mémoire (22, 24, 26) est vidée après que chaque comparaison ait été effectuée. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qutun étage de commutation (29) réagissant à une modification des valeurs de rayonnement est prévu pour identifier une pièce sur le trajet des rayons, étage de commutation grâce auquel la fréquence de cadencement pour le processus de mise en mémoire et/ou le processus de comparaison séquentiel est susceptible d'être enclenché et déclenché. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le processus de comparaison est susceptible d'être commandé en temps par le signal de sortie de étage de commutation (29). 12.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la fréquence de cadencement est susceptible dsêtre commandée par la vitesse des pièces qui défilent. 13.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dispositif d'exploitation (15) pour les valeurs de rayonnement reçues revêt la forme d'un micro-calculateur (50).