Brevet FR2495310A1 — publié le 19820604

La présente invention concerne un système applicable à la mesure de surfaces opaques, comprenant une source lumineuse dont le faisceau est dirigé sur la surface à mesurer, l'ombre étant pro- jetée sur un dispositif de mesure formé d'une unité optique-mécanique caractéristique du système, qui explore en continu la surface à mesu- rer par une fenêtre mobile. La.lumière traversant cette fenêtre est captée par un dispositif récepteur photosensible dont le signal de sortie active ou inhibe un mesureur qui totalise la surface mesurée. Le système peut servir, par exemple, à mesurer les surfaces de cuir à l'état brut, en particulier dans la fabrication de chaussures, et plus pré- cisément à mesurer l'aire utile du cuir, avec élimination de toutes les irrégularités, trous, saillies, fissures, etc. On connait dans l'art des systèmes pour mesurer des surfaces opaques. Leur différence principale avec l'objet de l'inven- tion est que la surface à mesurer est explorée de façon discontinue, par intervalles. Ils comprennent à cet effet un pont de mesure avec une chaîne de récepteurs optoélectroniques répartis à intervalles réguliers. Comparativement à ces systèmes connus, le système à balayage continu de l'invention a les avantages suivants: simplicité de construction, économie et une plus grande précision dans lesmesures. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble de la machine; la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de mesure; et la figure 3 est une vue en élévation et en coupe du pont de mesure. En principe, le système comprend les éléments fonda- mentaux suivants (voir figure 1): un bàti 1.1, un support transpa- rent 1.2, un pont de mesure 1.3, une source lumineuse 1.4 et un calculateur ou un registre 1.5. Le bâti 1.1 sert à supporter tous les éléments de la machine. Le support transparent 1.2 sert à supporter la surface à mesurer et à'ne pas empêcher le passage de la lumière à travers elle. Le pont de mesure 1.3 (voir figure 2) est formé essen- tiellement d'un tube opaque dans lequel a été coupée une fente héli- cotdale faisant un tour et dont la longueur est égale à la longueur maximale à mesurer dans le sens de la longueur du tube. - A l'intérieur de ce tube se trouve un autre tube qui présente une fente longitudinale étroite orientée suivant une géné- ratrice du tube intérieur, de manière que l'intersection de cette fente avec celle du tube extérieur forme une petite fenêtre 2.1 de forme trapézoldale, à travers laquelle la lumière peut pénétrer à l'intérieur, o elle est captée par un dispositif photosensible quelconque. Lors de la rotation du tube extérieur et grâce à l'agen- cement des deux fentes, la fenêtre effectue un mouvement continu de balayage dans le sens de la longueur-des tubes. Au tube extérieur est fixé un générateur d'impulsions 3.3 qui transforme l'angle sur lequel est tourné ce tube en impulsions qui sont introduites dans un mesureur qui est activé ou inhibé par les éléments photosensibles intérieurs. En synchronisant le mouvement de rotation avec l'avance ou le mouvement transversalement à l'axe du tube, il est possible d'explorer toute la surface à mesurer. La source lumineuse 1.4 destinée à projeter l'ombre de la surface à mesurer sur l'élément récepteur peut être formée de touLe source lumineuse désirée. 1.5 désigne l'appareil contenant les éléments et les systèmes de commande, de même que le système calculant la surface mesurée. Dans l'exemple représenté sur les dessins annexés, le bâti 1.1 est formé de tubes, voir figure 1, et le support transpa- rent 1.2 sur lequel est placée la surface à mesurer est une plaque de verre. Le bâti comprend également des guides sur lesquels le pont de mesure 1.3 peut se déplacer dans le sens de la longueur de la table sur un chariot à roulettes 3.1, comme représenté figure 3. Comme source de lumière 1.4, le système de mesure représenté comporte une lampe à halogène combinée avec un réflecteur parabolique et émettant un faisceau lumineux parallèle qui est dirigé perpendiculairement sur la surface & mesurer, avec projection sur le système d'exploration (voir figure 3) d'une ombre dont la grandeur est égale à celle de la surface mesurée. Ce système d'exploration comprend le tube extérieur opaque dont il a déjà été question et dans lequel a été coupée une fente hélicoïdale faisant un seul tour sur le tube et possédant dans cet exemple une longueur de 1 mètre (figure 2). Le dispositif d'entraînement faisant tourner ce tube est synchronisé avec le déplacement du pont de mesure dans le sens de la longueur de la table, de manière que le tube fasse un tour complet autour de son axe longitudinal pour chaque centimètre d'avance, chaque tour correspondant à un mouvement de balayage de la fenêtre d'exploration sur une distance d'un mètre dans le sens de l'axe du tube. A l'intérieur du tube se trouve un dispositif de détec- tion de lumière 3.2 formé d'un tube de verre dont la surface extérieure. est complètement argentée à l'exception d'une bande étroite, formant une fente pour le passage de la lumière, orientée suivant une généra- trice du tube de verre et ayant une longueur d'un mètre. A travers cette fente ou bande étroite non argentée, la lumière peut pénétrer dans le tube de verre, o une barre de matériau transparent convena- blement nervurée ou dentelée dévie le faisceau lumineux par réfrac- tion et de multiples réflexions (voir figure 3) sur la paroi argentée du tube de verre puis sur des détecteurs optoélectroniques quelconques situés dans les extrémités de ce tube. Ces détecteurs transforment le faisceau de lumière reçu en un signal électrique qui, par un circuit électronique, active ou inhibe un compteur ou un circuit de commande conçu pour totaliser les impulsions produites par une roue dentée présentant cent fentes et tournant conjointement avec le tube extérieur. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Machine pour mesurer des surfaces opaques par un sys- tème de balayage linéaire continu, comprenant un bâti pour supporter les composants de la machine, un support transparent pour la surface opaque à mesurer, une source lumineuse et un système de détection de lumière combiné avec des instruments de calcul, caractérisée en ce qu'elle possède en outre un pont de mesure (1.3) contenant une fenêtre mobile (2. 1) qui est caractéristique du système et est formée par l'intersection de deux fentes. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fenêtre mobile (2.1) est formée par une première fente formée dans un tube extérieur rotatif de section circulaire ou polygonale qui fait partie du pont de mesure (1.3) et par une deuxième fente formée dans un deuxième tube, possédant également une section circu- laire ou polygonale, disposé à l'intérieur du tube extérieur. 3. Machine selon la-revendication 2, caractérisée en ce que la fente du tube extérieur est hélicoïdale et en ce que la fente du tube intérieur suit une génératrice de celui-ci. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tube intérieur permet le passage de lumière émise par la source lumineuse au travers de sa fente et en ce qu'il possède des moyens pour conduire cette lumière a des détecteurs optiques qui activent ou inhibent le système de calcul suivant qu'ils reçoivent de la lumière ou non. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la conduction de la lumière dans le tube intérieur est obtenue par déflexion de la lumière par réfraction lorsque la lumière traverse une couche transparente de matériau dense disposée sur toute la longueur du tube intérieur et de forme irrégulière, calculée pour former des angles de réfraction adéquats, la lumière étant ensuite réfléchie sur les parois du tube, lesquelles ont une surface réflé- chissante, de sorte que la lumière avance dans le tube par multiples réflexions jusqu'à ce qu'elle atteigne les détecteurs.