Brevet FR2570315A1 — publié le 19860321

1. La présente invention concerne un procédé de repérage de la position et de la reconnaissance de gabarits disposés sur un matériau en plaque ou en feuille.Elle s'ap- plique avantageusement au travail du cuir: maroquinerie, chaussure, ganterie, vêtements etc. Elle peut concerner d'autres matériaux présentant des caractéristiques analogues. Le découpage,au moyen d'un laser ou analogue,de pièces de formes données dans un matériau en plaque ou en feuille,notamment une peau d'animal, est actuellement au point.On sait aussi mettre en mémoire dans un ordinateur un plan de découpage permettant de tirer le meilleur parti de ladite plaque ou feuille. Ce plan de découpage optimal peut, dans le cas o ladite plaque ou feuille a une forme régulière, notamment lorsqu'elle est de matière synthéti- que, être calculé par des moyens informatiques. L'ordina- teur qui a en mémoire'le plan de découpage optimal peut ensuite commander le déplacement du laser selon ce plan. Un problème particulier se pose lorsque le matériau que l'on se propose de découper est du cuir. Une peau d'animal n'a pas la facilité d'emploi d'une plaque ou d'une feuille de matériau fabriqué et homogène dont la forme est déterminée avant fabrication selon l'usage auquel elle est destinée. Une peau d'animal a une forme 2570315' 2. unique - deux peaux n'ont jamais des contours identi- ques -, elle peut présenter des défauts, elle a un sens, etc.Danc l'industrie de la chaussure, que l'on prend comme exemple, on tient compte de toutes ces particularités pour effectuer un plan de décou- page optimal: les gabarits correspondant aux différentes parties de la chaussure,aux différentes pointures, aux différents modèles sont placées manuellement sur les peaux par des spécialistes. Le plan de découpage ainsi obtenu est donc propre à chaque peau et l'on doit recommencer l'opé- ration de positionnement des gabarits pour chaque peau. Il reste alors à procéder au repérage du plan de découpa- ge, c'est-à-dire à reconnaître les gabarits et leurs posi- tionssur la peau,afin de le mettre en mémoire dans un ordinateur. L'objet de la présente invention est un procédé de reconnaissance des gabarits et de leurs positions sur un matériau en plaque ou en feuille, placé lui- même sur une table support, procédé utilisant des moyens de lecture optique et des moyens de marquage des gabarits lisibles par lesdits moyens de lecture optique, caractéri- sé en ce que les moyens de marquage portés par les gaba- rits sont constitués par au moins une figure géométrique ayant une surface finie. Cette figure peut coimporter un point remar- quableeventuellement au moins une ligne caractéristique.Cette figure géométrique ou cet ensemble de figures géométriques peut être, par exemple, un triangle ou un ensemble de cer- cles de rayons différents et de centres alignés ou non. Selon une caractéristique du procédé de l'inven- tion, la lecture des gabarits est effectuée soit par une caméra matricielle vidéo, CCD ou équivalente, le champ de lecture étant fixe ou mobile par rapport à la table support, soit par une caméra linéaire, le champ de lectu- re étant mobile par rapport à la table support. Lorsque le champ de lecture est mobileson déplacement est obtenu 3. soit par le déplacem-nt ou la rotation de la caméra au-dessus de la table support,celle-ci restant fixe, soit par le dépla- cement de la table support sous la caméra, celle-ci restant fixe, soit par le mouveent d'un miroir tournant.Le mouve- rment est avantageusement associé à un asservissement optique et/ou électronique et/ou mrécanique et/ou logiciel. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion la fréquence de prise des images est avantageusement connandée par un codeur asservi au déplacement du champ de lectu- re, ou par unasservissement optique. Selon encore une autre caractéristique de l'invention les gabarits sont sans contraste optique avec le matériau en plaque ou en feuille sur lequel ils sont appliqués, et les moyens de marquage portés par les gabarits font un contraste optique avec lesdits gabarits A cette fin, les gabarits peuvent être découpés dans un matériau constitué par la superposition sur une première matière éventuellement réfléchissante d'une seconde matière contrastan- te avec la première mais non contrastante avec le matériau en plaque ou en feuiUlle o les gabarits sont appliques.On découpe ensuite dans cette seconde matière, par quelque procédé que ce soit, les contours des moyens de marquage et l'on enlève ensuite les figures délimitées par ces contours. Les gabarits peuvent être aimantés,de même que la table support, afin qu'après le positionnement des gabarits sur le matériau en plaque ou en feuille lui-même posé sur la table sup- port,aucun gabarit ne puisse bouger notamment lors du déplacement de la table support quand celle-ci est mobile. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante donnée â.titre d'exemple non limitatif et qui fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée. Sur le dessin, la figure unique représente 4. un exemple de moyen de marquage réalisé avec différents cercles de centres alignés. La caméra que l'on utilise, qu'elle soit linéai- re ou matricielle comporte un certain nombre d'éléments ihotosensibles tels que dès diodes disposées sur une ligne dans le premier cas,selon une matrice de n lignes, m colonnes dans le second cas. Ces caméras étant placées à une distance convenable au-dessus du plan de découpage, chaque diode lit les informations contenues sur une aire de 1 mm x 1 mm par -exemple, ce qui permet une précision de lecture compa- tible avec la précision de découpage que l'on obtient du laser. Dans le cas o les gabarits sont positionnés manuellement par des spécialistes sur le matériau en pla- que ou en feuille à découper, - cas du cuir en particu- lier -, après que ce positionnement a été effectué, la caméra lit les moyens de marquage portés sur les gaba- rits et qui permettent de retrouver la forme et la position. Ces information, ainsi que l'identifi- cation de chaque plaque ou feuille, - peau d'animal en particulier -, sont mises en mémoire dans un ordina- teur. On peut mettre ainsi en mémoire un certain nombre de plans de découpage associés à autant de plaques ou feuilles particulières de matériau à découper et ne pro- céder au découpage lui-même qu'ultérieurement. Lorsque le champ de lecture de la caméra est mobile et que son déplacement est continu, - cas de la caméra linéaire en particulier -, on ne met en mémoire que le nombre d'images nécessaires à l'enregistrement du plan de découpage. Pour effectuer la sélection des images à tenir en mémoire, c'est-à-dire pour régler la fréquence de prise des images, on peut utili- ser un codeur asservi au mouvement du champ de lecture et commandant,par un procédé électronique, la prise 5. d'image. On peut également réaliser un asservissement optique,la caméra lisant,outre les moyens de marquage placés sur les gabarits,des marques,telles que par exemple des bandes alternées présentant un contraste optique,disposées adéquatement sur la table support. Pour que la caméra comportant des diodes photo- sensibles, qu'elle soit linéaire ou matricielle,puisse lire les moyens de marquage portés par les gabarits et pour que ces moyens de marquage soient facilement inter- prétables par l'ordinateur placé en aval de la caméra, lequel a déjà en mémoire tous les gabarits possibles et n'a donc plus qu'à les identifier à partir des moyens de marquage,on pratique de la façon suivante selon la pré- sente invention. Dans la mesure o les diodes photosen- sibles ne sont sensibles qu'à de forts contrastes opti- ques,on élimine le risque d'erreurs de lecture en confec- tionnant des gabarits ne présentant pas de contraste avec la plaque ou la feuille de matériau o ils sont disposés et sur lesquels les Myens de marquage se détachent nette- ment, compte-tenu du pouvoir séparateur de la caméra.On peut à cet effet découper le gabarit dans un matériau composé de deux feuilles superposéesfaites l'une d'une matière réfléchissante par exemple et l'autre d'une matiè- re de même couleur,celle de la plaque ou de la feuille sur laquelle le gabarit sera positionné ou d'une autre couleur non différenciée par la caméra. On découpe dans cette dernière par un moyen approprié, le laser par exemple, les contours des moyens de marquage et l'on enlève ensuite les figures découpées, laissant ainsi apparaître la surfa- ce réfléchissante.Le contraste entre. cette. matière réflé- chissante et le fond sur lequel elle se détache pourra être augmenté en plaçant des moyens d'éclairage judicieux au-dessus de la table support. A l'inverse les marques pourraient se détacher en sombre. Quant aux moyens de marquage eux-mêmes ils sont 6. constitués selon la présente invention par au moins une figure géométrique ayant une surface finie. Le choix d'une telle figure géométrique comme moyen de marquage est justifié par le fait qu'un ordinateur effectue faci- lement et avec une précision compatible avec celle exi- gée pour le découpage des calculs de surface, de points ou de lignes caractéristiques tels que barycentre,axes, etc. ce qui n'est pas le cas avec des points ou des traits comme par exemple un code barré,la dimension minima étant fonction du pixel. Ce moyen de marquage peut être un triangle, une ellipse,un ensemble de cercles de diamètres diffé- rents dont les centres peuvent être alignés ou non, etc. A titre d'exemple,lorsque le moyen de marquage est une ellipse,l'ordinateur peut en calculer la surface, le grand axe,le petit axe, les foyers, le barycentre,tou- tes caractéristiques permettant d'identifier un gabarit particulier,sa localisation et son orientation sur la plaque ou la feuille de matériau à découper. Selon un autre exemple, le moyen de marquage est un triangle dont l'ordinateur calcule quelques carac- téristiques choisies notamment parmi les suivantes: sur- face, équation de lignes remaxquables telles que côtés, hauteurs, médianes, bissectrices des angles, points d'in- tersection de ces lignes remarquables tels que sommets des côtés, orthocentre, centre des cercles inscrits et circonscrits, angles,etc. toutes caractéristiques permet- tant là encore d'identifier un gabarit particulier, sa localisation et son orientation sur la plaque ou feuille de matériau à découper. Selon encore un autre exemple,le moyen de mar- quage est un ensemble de cercles de diamètres différents dont les centres sont alignés (figure l).L'ordinateur recherche d'abord un cercle (A) de surface donnée,identi- que sur tous les gabarits et indiquant la présence d'un gabarit.Le cercle (A) détecté,l'ordinateur effectue une 7. recherche à une distance d de son barycentre pour détec- ter un autre cercle (B) de surface identique sur tous les gabarits et différente de celle du cercle (A). On choisit la distance d inférieure à la -distance minimale à laquelle le cercle (B) pourrait se trouver du bord des gabarits de façon qu'un cercle (A) d'un gabarit ne puisse être associé avec le cercle (B.) d'un autre gabarit.Les barycentres des cercles (A) et (B) définissent un axe orienté selon lequel l'ordinateur recherche un cercle (C) de surface identique sur tous les gabarits et différente de celle des cercles (A) et (B). Bien entendu, la direc- tion (AC) pourrait ne pas coincider avec la direction (AB). Ce cercle détecté, l'ordinateur connait l'orienta- tion du gabarit sur le matériau en plaque ou en feuille à découper. Il commande alors une recherche, par exemple sur ou au voisinage de l'axe déterminé par les barycentres des cercles (A), (B), (C), entre les cercles (B) et (C). Il détecte un ou plusieurs cercles ((D), (E), (F)...) dont la surface et éventuellement la situation du bary'- centre par rapport à ceux des cercles (A), (B) (C), lui permettent d'identifier le gabarit. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS 1 - Procédé de reconnaissance de gabarits et de leurs positions sur un matériau en plaque ou en feuil- le, notamment une peau d'animal, placé lui-même sur une table support, utilisant des moyens de lecture optique et des moyens de marquage des gabarits lisibles par les- dits moyens de lecture optique, caractérisé en ce que les moyens de marquage portés par les gabarits sont cons- titués par au moins une figure géométrique ayant une surface finie comportant éventuellement au moins une li- gne caractéristique. 2 - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la lecture optique des gabarits est effec- tuée par une caméra linéaire, le champ de lecture étant mobile par rapport à la table support. 3 - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la lecture des gabarits est effectuée par une caméra matricielle vidéo, CCD ou équivalente. 4 - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'une figure géométrique est un triangle. - Procédé selon la revendication 1,' caracté- risé en ce qu'une figure géométrique comporte plusieurs cercles, de rayons différents. 6 - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens de marquage portés par les gabarits font un contraste optique avec lesdits gabarits, lesquels ne font pas de contraste avec le matériau en pla- que ou en feuille sur lesquels ils sont appliqués. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que les gabarits sont découpés dans une plaque d'un matériau résultant de la superposition sur une première matière éventuellement réfléchissante a -d'une seconde matière contrastante avec la première,mais non contrastante avec le matériau en plaque ou en feuille o les gabarits sont appliqués, seconde matière dans e 9. laquelle sont découpés, par quelque procédé que ce soit les moyens de marquage desdits gabarits. 8 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gabarits et la table support sont aimantés. 9 -Procédé selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la table support est fixe et la caméra linéaire est mobile et se déplace au-dessus de la table support. 10 - Procédé selon la revendication 2,carac- térisé en ce que la caméra linéaire est fixe et la table support est mobile et se déplace sous ladite caméra li- néaire. 11 - Procédé selon la revendication 2,caracté- -risé en ce que la table support et la caméra linéaire sont fixes toutes les deux et le déplacement du champ de lecture est obtenu à l'aide d'un miroir tournant. 12 - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que le mouvement du champ de lecture est associé à un asservissement optique, électronique ou logiciel. 13 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la fréquence de prise des images est commandée par un codeur asservi au déplacement du champ de lecture. 14 - Procédé selon l'une des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce que la fréquence de prise des images est commandée par un asservissement optique.