Brevet FR2503869A1 — publié le 19821015

ú,503 869 La présente invention concerne un procédé de contrôle de la longueur totale de matériaux ronds, de grande longueur, se déplaçant hélicoldalement dans la direction de la longueur, tels que tubes et barres, ainsi que les installations nécessaires à la mise en oeuvre du procédé. Jusqu'à présent, le contrôle de pièces laminées de grande longueur était effectué avec des installations de contrôle axialement fixes. L'inconvénient de cette méthode d'examen lors d!un contrôle unitaire réside dans le fait que, aussi bien en début qu'en fin de tube, les angles résultant de la rotation et de l'avance du tube restaient non contrôlés, c'est-à-dire qu'il est nécessaire d'effectuer un contrôle complémentaire de ces extrémités non contrôlées. Dans le cas de petites dimensions, pour éviter les extrémités non contrôlées, on utilise le contrôle bout à bout. Mais dans ce cas, cependant, au début du premier tube et à l'extrémité arrière du dernier, il reste un angle non contrôlé. A cause des différences axiales et radiales qui apparaissent principalement dans le cas de matériaux laminés à chaud de grandes dimensions, la méthode du bout à bout n'est techniquement pas utilisable. Ceci est-également valable pour les tubes dont les extré- mités sont pourvues de sections de soudure, la méthode du bout à bout risquant d'endommager les extrémités des tubes. Le but de l'invention est de créer un procédé et des installations de contrôle de matériaux ronds et de grande longueur tels que tubes et barres, grâce auxquels le produit à contrôler puisse l'être du début à la fin. A cette fin, selon l'invention,le procédé de contrôle ú503 869 de la longueur totale de matériaux ronds, de grande longueur, tels que tubes et barres par exemple, se déplaçant hélicoîdalement dans la direction de la longueur par la mise en oeuvre d'un examen par ultra-sons par segment pour la détection des défauts longitudinaux et transversaux et la détermination de l'épaisseur de la paroi, est caractérisé en ce que l'on effectue un contrôle aux extrémités avant et arrière du matériau à contrôler à l'aide de têtes de contrôle mobiles dont la vitesse et la trajectoire sont syn- chronisées à la vitesse d'avance du matériau et en ce que le contrôle dans la partie centrale du matériau a lieu pendant le déplacement des têtes de contrôle vers la position de départ et un temps d'arrêt consécutif dans cette position. Les avantages du procédé selon l'invention sont la sup- pression - même en cas de contrôle unitaire - du contrôle complémentaire. De préférence, le procédé est remarquable en ce que la valeur de référence prédéterminée pour l'entraînement de chaque mécanisme de contrôle individuel lors d'une avance prédéterminée pour une révolution du matériau à contrôler est commandée par calculateur, indé- pendamment du diamètre extérieur, mais en fonction de la longueur du parcours décrit sur la surface rapportée à un segment du matériauen mouvement hélicoïdal, les contrôles de détection des défauts transversaux et longitudinaux ainsi que d'épaisseur de paroi s'effectuant de façon connue les uns après les autres, mais indépen- damment les uns des autres. Les figures annexées décrivent schématiquement une forme de réalisation possible d'une installation conforme à l'invention. Les figures la à lc montrent une coupe longitudinale du système de d6placement d'une installation de contrôle, avec représentation des positions pour la saisie des extrémitésavant et arrière des produits à contrôler. Les Figures 2a à 2d illustrent le d6roulement de la trajectoire du produit contr8lé dans un mécanisme de contrôle. La figure la représente schématiquement la partie mÈca- nique d'une installation de contrôle 1, dans laquelle la pièce à contrôler, qui tourne autour de son axe longitudinal sur les rouleaux radiaux inclinés 7, 8, 9, est déplacée dans la direction axiale. Entre les rouleaux 7, 8, 9, 10 se trouvent les mécanismes de contrôle 4, 5, 6, qui peuvent se déplacer dans les deux sens sur des chariots 2 actionnés par un moteur électrique parallèlement à l'axe longitudinal du matériau à contrôler. Le déroulement des mouvements du matériau à contrôler et des m6canismes de contrôle conforme-au procédé selon l'invention, est d6crit à l'aide des figures la à lc. Les figures 2aà 2d montrent la trajectoire des extrémités avant et arrière des pièces à contrôler dans un des mecanismes de contrôle représentés sur les croquis la à lc. Sur la fiure 2a, la pièce à contrôler, qui tourne autour de son axe longitudinal, se rapproche du mecanisme de contrôle 4. Lorsque l'extrémité avant de la pièce atteint la position A I, tout le mécanisme de contrôle se met en mouvement dans la direction d'avance du matériau à contrôler. Après un court parcours avec acc6l6ration Sb, c'est-à- _- li -; 8 6 ;O3 ''? dire après avoir atteint la position A I', le mécanisme de contrôle 4 se soulève, et ceci commandé automatique- ment de manière que l'extrémité arrière de la sonde ou de la tête de contrôle du mécanisme atteigne l'extrémité avant du matériau contrôlé. Le mécanisme de contrôle 4 qui se trouve maintenant en contact avec le matériau à contrôler, suit ce dernier avec la même vitesse axiale pendant la durée d'au moins une révolution du matériau à contrôler correspondant au parcours Spr jusqu'à la position A 1". Grâce aux déplacements synchronisés du matériau à contrôler et du mécanisme de contrôle 4, l'angle non contrôlé de l'extré- mité avant sera évité. Le même processus se répète, comme montré sur la figure la, pour les mécanismes de contrôle 5 et 6 situés entre les rouleaux radiaux 8, 9, 10. Pour que le mécanisme de contrôle 4 soit situé de nouveau dans sa position de départ pour le contrôle de l'extrémité arrière, il doit, après avoir atteint la position A I", selon la figure 2b, et pendant que l'acheminement du ma- tériau contrôlé continue à s'effectuer, refaire lente- ment le parcours Sr dans la direction inverse jusqu'à la position A I 4. Ceci s'effectue automatiquement à une vitesse proportionnelle à la vitesse axiale du matériau à contrôler. La vitesse axiale relative entre le matériau à contrôler et le mécanisme de contrôle augmente alors. Il en découle que l'avance résultant des deux mouvements pendant le retour du mécanisme de contrôle augmente par rapport à l'avance fixée par le réglage du système de déplacement. Par le choix de l'ordre de grandeur de la vitesse de retour, on doit s'assurer de ne pas dépasser l'avance maximale admissible fixée par les sondes pour les têtes de contrôle, en tenant compte d'une certaine marge. Ceci signifie qu'après arrêt du mécanisme de contrôle, c'est- à-dire après avoir atteint la position A I4, l'avance de contrôle correspond à celle du système de déplacement, qui a une valeur plus petite que l'avance maximale admissible mentionnée précédemment. Lorsque l'extrémité arrière du matériau à contrôler atteint suivant la figure 2c la position EI, le mécanisme de contrôle 4 se remet en marche dans le sens de déplace- ment du matériau à contrôler. Après le passage de la zone d'accélération Sb, l'extrémité avant de la sonde ou de la tête de contrôle du mécanisme atteint l'extrémité du matériauà contrôler et ceci par commande automatique après arrivée en position EI'. Le mécanisme 4 suit à nouveau le matériau contrôlé avec la même vitesse axiale pendant le temps d'au moins une révolution du matériau à contrôler. Egalement dans ce cas, grâce aux mouvements synchronisés, il ne reste pas d'angle non contrôlé. Après arrivée en position El", suivant le processus Spr, le mécanisme 4 est abaissé et suivant la figure 2d, refait le parcours Sr à grande vitesse vers sa position de départ A I4, pour permettre au contrôle de l'échan- tillon suivant de s'effectuer de la même manière. Les figures la à lc représentent le concept d'une installation de contrôle avec trois mécanismes de contrôle 4, 5, 6, séparés les uns des autres et pouvant se dé- placer sur des chariots 2. Ceci correspond par exemple au montage d'un système de contrôle par ultra-sons, dans lequel les zones de contrôle pour mesurer les défauts 2503 86n longitudinaux et transversaux et l'épaisseur de paroi sont associées à trois mécanismes de contrôle 4, 5, 6, qui indépendants les uns des autres effectuent les parcours décrits sur les figures 2a à 2d. La précision du contrôle complet des extrémités du matériau contrôlé dépend de la précision de la trajec- toire de ce matériau. Le déroulement direct de la tra- jectoire du matériau déplacé hélico dalement doit ôtre particulièrement precis. Le déroulement indirect de la trajectoire peut 9tre fait pour le déplacement du maté- riau à contrôler par incréments au moyen d'un calculateur à partir d'impulsions des éléments de commande. Cette précision résulte de conditions constantes pour ltavance pour chaque révolution du matériau à contrôler, ainsi que du patinage des roues dtentrainement ou des générateurs d'impulsions, qui sont en prise avec le matériau contrôlé. Du fait que ces facteurs dans la realité sont soumis à certaines variations, le déroule- ment de la trajectoire doit être contrôlé et éventuelle- ment corrigé à l'aide de repères, par example des barrières lumineuses placées directement devant chaque mécanisme de contrôle. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de la longueur totale de matériaux ronds, de grande longueur, tels que tubes et barres par exemple, se déplaçant hélicoldalement dans- la direction de la longueur par la mise en oeuvre d'un examen par ultra-sons par segment Tour la détection des défauts longitudinaux et transversaux et la déter- mination de l'épaisseur de la paroi, caractérisé en ce que l'on effectue un contrôle aux extrémités avant et arrière du matériau à contrôler à l'aide de têtes de contrôle mobiles dont la vitesse et la trajectoire sont synchronisées à la vitesse d'avance du matériau et en ce que le contrôle dans la partie centrale du matériau a lieu pendant le déplacement des têtes de contrôle vers la position de départ et un temps d'arrêt consécutif dans cette position. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de référence prédéterminée pour l'entraînement de chaque mécanisme de contrôle individuel lors d'une avance prédéterminée pour une révolution du matériau à contrôler est -commandée par calculateur, indépendamment du diamètre extérieur, mais en fonction de la longueur du parcours décrit sur la surface rapportée à un segment du matériau en mouvement hélicoïdal, les contrôles de détection des défauts transversaux et longi- tudinaux ainsi que d'épaisseur de paroi s'effectuant de façon connue les uns après les autres, mais indépen- damment les uns des autres. 3. Dispositif pour la mise enoeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'installation de contrôle complète (1), composée de trois dispositifs de contrôle (4, 5,6) indépendants les uns des autres avec des entraînements identiques 2503 86c peut à chaque fois se déplacer axialement sur un chariot (2) et est réglable radialement, cette installation étant en outre pourvue d'un entraînement (3) r6versible d6pendant de la vitesse et de la trajectoire. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications i et 2, caractérisé en ce que l'in- stallation de contrôle (1) comprend trois systèmes de contrôle indépendants les uns des autres (4, 5 et 6), pourvus chacun d'un entraînement identique pour l'avance et d'un dispositif de levage pour le réglage radial.