Brevet FR2570489A1 — publié le 19860321

Procédé et dispositif pour le contrôle des volumes de verra après découpe. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le contre des volumes de verre après découpe. I1 est souhaitable de pouvoir contr8ler les volumes de verre découpés qui transitent entre la machine de découpe et les machines emballeuses. Ces volumes ont la forme d'un parallélépipède rectangle, ils ont des surfaces et des épaisseurs différentes. Ils se déplacent, par exemple sur un tapis roulant, à vitesse élevée. On a déjà préconisé l'utilisation de divers dispositifs optiques pour réaliser ledit contrale mais ces dispositifs sont mécaniquement compliqués, très onéreux et souvent peu fiables. La présente invention vise à un procédé pour le contrôle desdits volumes de verre, ledit procédé étant caractérisé en ce que - on projette sur la surface de déplacement desdits volumes et sur lesdits volumes une raie laser de largeur supérieure à celle desdits volumes - on réalise le déplacement desdits volumes à une vitesse cons tante déterminée, - on vise, à l'aide d'une caméra linéaire enregistreuse,la la lumière laser provenant de ladite surface, de part et d'autre desdits volumes, ladite caméra comportant une base de temps qui détermine un nombre de prises de vue par unité de temps, - et on interprete les résultats fournis par ladite caméra. La présente invention concerne également le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre dudit procédé, ce dispositif comportant essentiellement - un moyen pour assurer le déplacement à une vitesse connue de volumes de verre sur une surface réfléchissante, - un dispositif laser projetant sur ladite surface une raie de largeur supérieure à celle des volumes à mesurer. - une caméra linéaire enregistreuse comportant une base de temps - et un moyen d'interprétation des renseignements fournis par ladite caméra. Dans La présente demande, les divers termes utilisés ont la signification donnée ci-apres. Le mot contrale signifie à la fois la possibilité de réaliser une mesure et 1a possibilité de s'assurer des défauts graves du volume ; il implique également la possibilité que, en fonction des résultats obtenus lors de ce "contrale", on puisse éliminer, par tout moyen adéquat, les volumes qui ne seraient pas reconnus conformes. La mesure réalisée est en fait celle de la surface du volume de verre qui est couverte par la raie du laser. Comme les volumes présentent une surface supérieure de forme rectangulaire et comme ce rectangle est toujours sensiblement orienté de la même façon par rapport à l'axe de déplacement du volume, on mesurera une "largeur" et une "longueur" de ladite surface ; mais il est parfaitement possible, les volumes pouvant théoriquement être disposés dans tous les sens par rapport à leur axe de déplacement, de faire le contrôle en fonction de la surface exposée dudit volume. Par défauts graves, on entend essentiellement les cassures nettes du volume du fait d'une défectuosité de l'appareil à découper ; lesdites cassures apparaissent le plus souvent aux angles du volume mais peuvent également apparaître dans le volume lui-même ; dans ce dernier cas, le procédé ne détectera le défaut que si le volume de verre est matériellement cassé en deux volumes (ou plus). La surface de déplacement peut être soit la surface sur laquelle le volume repose et avec laquelle le volume se déplace (c'est le cas notamment d'une bande transporteuse), soit la surface au-dessus de laquelle le volume se déplace (c'est le cas notamment d'une surface fixe disposée entre deux rouleaux sur lesquels le volume se déplace). Cette surface peut être de nature quelconque mais il est important qu'elle puisse convenablement réfléchir le rayon laser utilisé. Le déplacement du volume dans la zone de contrôle doit être effectué à une vitesse constante et connue ; la constance et la connaissance de cette vitesse constituent des éléments importants pour la précision de la mesure comme cela sera expliqué ultérieurement. Pour réaliser ce déplacement à vitesse convenable, on peut utiliser tout moyen connu (bande transporteuse, rouleaux...). La caméra linéaire est un appareil connu qui a notamment comme possibilité de viser la lumière (laser par exemple) réfléchie selon une ligne précisément positionnée sur une surface et d'enregistrer, au moyen de microcellules disposées selon la ligne image dans cette caméra, la position et l'intensité de la lumière reçue. Dans le procédé selon l'invention, lorsque l'on projette sur la surface de déplacement portant un volume de verre une raie laser de largeur supérieure à celle dudit volume, ladite raie est réfléchie lorsqu'elle atteint directement ladite surface de déplacement et est diffractée lorsqu'elle atteint la surface du volume.Avec la "caméra linéaire", on vise la ligne laser réfléchie (c'est-à-dire la surface, de déplacement atteinte directement par le laser), ce qui implique, compte tenu du phénomène de diffraction du laser par le volume de verre, que la caméra ne recevra aucune lumière pour tout rayon laser ayant atteint la surface supérieure du volume. La caméra linéaire enregistrera donc, au moyen de ses cellules, deux portions lumineuses de part et d'autre d'une portion centrale sombre. La détermination de la longueur totale de ces portions lumineuses permettra donc une mesure directe de l'une des dimensions de la surface du volume. On voit que, par un choix convenable du nombre de cellules enregistreuses de la caméra linéaire, on pourra modifier la précision de cette mesure.La "caméra linéaire" devra comporter une base de temps, c'est-8-dire que ladite caméra devra pouvoir prendre un nombre de "photos" déterminé pendant l'unité de temps (par exemple 50 ou 100 "photos" par seconde) ; bien entendu, la durée d'exposition de chacune daces photos devra autre courte vis-h-vis de ce nombre de "photos" (par exemple la durée d'exposition pourra être de l/200ede seconde). La fréquence-d'enre- gistrenent: des "photos" combinée avec le déplacement à vitesse constante et connue du volume de verre sur la surface de déplacement permettra de déterminer une des dimensions (la longueur par exemple) du volume ; ces deux paramètres (vitesse de déplacement, fréquence de la prise de vue) permettront de modifier à volonté la précision de la mesure dans une plage propre aux caractéristiques optiques. D'après ce qui précède, la caméra linéaire devra donc enregistrer la lumière réfléchie (mais qui pourrait être également diffusée) par la surface devant laquelle se déplace le volume ; il est donc évident que ladite surface devra être convenablement traitée (par peinture réfléchissante, catadioptre à billes...) pour donner naissance sous l'incidence de la lumière laser, à une lumière de dimensions (longueur et largeur) bien définies et convenablement orientée. I1 convient de noter également que l'épaisseur du volume de verre à mesurer devra autre suffisante pour que la lumière laser diffusant à travers ledit verre puisse être différenciée, par la caméra, de la lumière laser qui frappe directement la surface de part et d'autre du volume de verre. Le fonctionnement du procédé selon l'invention est évident pour tout spécialiste compte tenu des précisions données ci-dessus on conçoit notamment - que la "largeur" du volume de verre puisse être mesurée, à chaque prise de vue, par la lumière manquante enregistrée par la caméra ; et que les éventuels défauts aux extrémités du volume (coins) puissent être détectés lorsqu'ils pré sentent une dimension supérieure à la précision des mesures, - que la "longueur" du volume de verre puisse être mesurée par l'ensemble d'une série d'enregistrements dans laquelle la présence d'un volume sera détecté et ce grâce à la con naissance de la vitesse de déplacement du volume et de la fréquence des prises de vues de la caméra. A partir de ces mesures, on peut, gracie à une programmation convenable d'un ordinateur, comparer les résultats obtenus pour chaque volume avec un standard déterminé et ainsi admettre ou éliminer chacun des volumes testés. L'exemple ci-après illustre, en se référant au schéma unique, le procédé et les dispositifs de l'invention. Sur ledit schéma unique, on a représenté - en 1 une surface de déplacement sur laquelle est disposé un volume 2 ; cette surface de déplacement est constituée, par exemple, par par surface supérieure (d'aspect uni et réflecteur) d'une bande de roulement, -en 3 un dispositif émission de laser ; ce dispositif pro jette sur la surface de déplacement une ligne dont la longueur est supérieure à la largeur du volume de verre compte tenu de la présence dudit volume de verre, on cons tate que ladite ligne est formée, au niveau de ladite surface, de deux parties alignées 4 et 5 situées de part et d'autre du volume et une partie décalée 6 située sous le volume ; on utilisera, par exemple, comme source un laser hélium néon d'une puissance de 5milliwatts émettant. a 6 943 A; cette source est équipée d'une lentille cylindrique de 80" d'ouverture donnant une raie lumineuse de 50 cm de longueur (pour la mesure de volumes de verre d'environ 40 cm de largeur). -en 7 une caméra linéaire enregistreuse ; cette caméra vise, sur la surface de déplacement, une ligne de largeur inférieure à la distance qui sépare la ligne 4-5 et la ligne 6 (très souvent la plage visée est même inférieure à la largeur de la ligne formée par le laser sur ladite surface de déplacement) ; la caméra sera donc impressionnée uniquement par la lumière réfléchie selon les portions 4 et 5, cette caméra est équipée d'un microprocesseur traitant les informations ; on utilisera par exemple une caméra type à barrette de diodes à transfert de charge dite CCD à objectif de 28 mm de longueur focale et placée à environ 1 m du volume à mesurer -en 8 une console de programmation qui reçoit les informa tions traitées par la caméra ; -en 9 une ligne de commande permettant de réaliser l'élimi nation matérielle des volumes qui, selon les résultats de la programmation, ne sont pas conformes au standard affiché. Dans l'état actuel et avec les moyens mis en oeuvre on a obtenu les performances mentionnées ci-dessous Précision sur la largeur des volumes (fonction de la largeur de la ligne image) : environ 5 millimètres sur chaque bord. Cela donne une précision de 1 cm sur la largeur du volume. Précision sur la longueur des volumes (fonction de la vitesse de défilement). Le temps entre chaque prise d'image est d'environ 13 millisecondes. A 60 mètres/minute, cela donne une précision de 1,3 centimètre sur chaque bord, et donc 2,5 centimètres sur la longueur. A 30 mètres/minute, on a une précision de 1,3 centimitre sur la longueur. Précision sur les coins cassés : pour être détectés de façon strie, il faut que les défauts dans les coins soient de dimension supérieure à 2 centimetres dans chaque sens. Temps de centrale après passage de la plaque : le temps nécessaire au contrôle ne dépasse pas 0,1 seconde. REVENDICATIONS 1. Procédé de contre de volumes de verre se déplaçant devant un dispositif de mesure, caractérisé en ce que - on projette sur la surface de déplacement desdits volumes et sur lesdits volumes une raie laser de largeur supérieure à celle desdits volumes, - on réalise le déplacement desdits volumes à une vitesse constante déterminée, - on vise, à l'aide d'une caméra linéaire enregistreuse, la lumière laser provenant de ladite surface, de part et d'autre desdits volumes ladite caméra comportant une base de temps qui détermine un nombre de prises de vue par unité de temps, - et on interprète les résultats fournis par ladite caméra. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lumière provenant de ladite surface de part et d'autre desdits volumes est une lumière diffusée ou réfléchie. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface de déplacement desdits volumes est une bande transporteuse qui assure le déplacement desdits volumes. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface de déplacement desdits volumes est une surface fixe et le déplacement desdits volumes est assuré par une bande transporteuse. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte - un moyen pour assurer le déplacement à une vitesse connue de volumes de verre sur une surface réfléchissante, - un dispositif laser projetant sur ladite surface une raie de largeur supérieure à celle des volumes a mesurer. - une caméra linéaire enregistreuse comportant une base de temps. - et un moyen dtinterprétation des renseignements fournis par ladite caméra. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit dispositif laser est équipé d'une lentille cylindrique grand angle. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que ladite caméra linéaire est une caméras barrette de diodes dite à transfert de charges. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite caméra comprend un microprocesseur programmé pour traiter les signaux émis par les diodes dont ladite caméra est munie.