Brevet FR2608797A1 — publié le 19880624

PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES DE GRAVURE AUTOMATIQUE Les procédés connus de gravure automatique les plus récents mettent en oeuvre une machine-outil à commande numérique à trois axes de déplacement. À cet effet, la machine est équipée d'un outil de gravure de type connu tel que fraise, burin graveur, émetteur laser, jet d'eau sous pression ou pointe pour électro-érosion, le type d'outil utilisé étant principalement déterminé par la nature du matériau constituant l'ébauche à graver. Sur ces machines-outils, les moteurs de commande des déplacements relatifs de l'ébauche et de l'outil appartiennent à l'un des deux types suivants: moteurs pas à pas (commandes en boucles ouvertes) et moteurs à courant continu associés a des capteurs optiques de déplacement (commandes en boucles fermées). Dans les deux cas, les signaux numériques de commande de ces machines sont des impulsions de fréquence déterminée, chaque impulsion étant adaptée à faire déplacer d'un pas l'un par rapport à l'autre, l'ébauche et l'outil, suivant les axes horizontaux X et Y et l'axe vertical Z Le pas de déplacement ou déplacement élémentaire de l'ébauche et/ou de l'outil des machines-outils de précision utilisées en gravure automatique, est en général inférieur a O,01 millimètre. En dehors des postes de C.AO. (conception assistée par 2 2608797 ordinateur), les moyens généralement utilisés pour produire de tels signaux numériques, font appel à une table à numériser. Avec une telle table, l'opérateur peut, a l'aide dune pointe à tracer, en suivant les traits du modèle a reproduire, convertir ces traits en signaux numériques représen- tatifs des déplacements horizontaux de l'ébauche a graver, un point étant gravé lorsque pointe et modèle sont en contact. De tels moyens conviennent tout-à-fait pour la gravure automatique d'objets devant comporter des caractères alpha-numériques ou des graphismes relativement simples. Dans le cas de modèles plus complexes (les traits d'un visage par exemple) l'opérateur devra en plus posséder des talents confirmées de dessinateur d'art afin d'être en mesure tout d'abord de réaliser le modèle, puis d'en suivre fidèlement les traits avec la pointe a tracer. La qualite de la gravure réalisée dépendra davantage des talents de l'opérateur que de toute autre chose Un tel préalable constitue à l'évidence un frein considérable à i'uti1isation des procédés connus de gravure automatique pour la réalisation d'objets comportant la représentation d'un suJet particulier. L'objet de l'invention concerne précisément des perfection- nements aux procédés connus de gravure automatique, permettant de fabriquer a l'unité, à coût modéré et sans faire appel à des talents particuliers, de petits objets d'ornement comportant sous une forme stylisée, la représentation fidèle d'un sujet détermine. Selon l'invention, un procédé de gravure automatique de petits objets d'ornement, du genre dans lequel des suites de signaux numériques de commande sont produites à l'intention d'une machine-outil de précision a trois axes de déplacement, est caractérisé en ce que, lesdits objets d'ornement devant comporter sous une forme stylisée la représentation fidele d'un suwet déterminé, ledit procédé comprend les étapes ci-après analyser par balayages l'image du sujet concerné et produire des series primaires de signaux numériques représentatives des lignes de pxels analysées au cours desdits balayages puis mémoriser lesdites series primaires; - traiter lesdites séries primaires de façon à produire des séries secon- daires de signaux représentatives de l'image stylisée à graver, et traiter lesdites séries secondaires de façon à produire lesdites suites de signaux numériques de commande. Dans un tel procédé, les séries primaires de signaux numériques seront produites au moyen d'un appareil de saisie numérique d'image tel qu'un lecteur optique à balayage ou une caméra vidéo associée à un , dispositif de numérisation d'image. Quant à l'outil à utiliser, il sera d'un type adapté au matériau de l'ébauche. Grâce à ce procédé, tout opérateur de machine-outil à commande numérique trois axes peut, sans posséder le moindre talent de dessinateur d'art, réaliser sur le champ, à la demande et à des conditions économiques intéressantes, des petits objets d'ornement comportant sous une forme stylisée, la représention fidèle de tout sujet proposé par un client Un te! - sujet sera par exemple, la photographie d'une ou de plusieurs personnes, mais il pourra, bien entendu, être tout autre (animal, fleur, monument, symbole) Quant aux objets d'ornement concernés par l'invention, ils comprennent notamment, par ordre de dimensios croissantes, boucles d'oreilles (environ un centimètre carré), broches, médailles, porte-clefs, presse-papiers et plaquettes commémoratives (jusqu'à deux ou trois décimètres carrés). Selon une première caractéristique particulière du procédé selon l'invention, ladite forme stylisée étant constituée par une suite de traits parallèles de largeur variable, modulée en fonction des niveaux de gris des pixels concernes, les signaux desdites séries secondaires sont des signaux numériques et ces séries résultent d'une double sélection desdites séries primaires, en fonction d'un cadrage de ladite représentation, d'une part, et suivant un pas déterminé desdites séries primaires d'autre part, et, ladite machine-outil étant équipee d'une ébauche et dun outil de gravure a 4 2608797 volume d'action conique, lesdites suites de signaux de commande sont adaptées, d'une part, à faire effectuer à l'ébauche des suites de déplacements longitudinaux continus correspondant auxdites séries secondaires de signaux numériques et une suite de déplacements transversaux discontinus correspondant audit pas de sélection et, d'autre part, à faire subir audit outil et à ladite ébauche des suites de déplacements verticaux relatifs modulés, correspondant aux valeurs successives des signaux numériques desdites séries secondaires. Grâce à cette première caractéristique de l'invention, il est aisé oe réallser en demi-teinte un petit objet d'ornement tel qu'une médaille ou une broche, reproduisant fidèlement sous une forme stylisée l'image dun sujet déterminé, celle d'un visage par exemple. Selon une seconde caractéristique particulière du procédé selon l'invention, ladite forme stylisée étant constituée par au moins un contour distinctif de l'image du sujet, lesdites séries secondaires de signaux sont représentatives de transitions particulières des niveaux de gris rencontres, chaque série comprenant un signal binaire pour chaque pixel de transition concerné, deux signaux binaires adjacents définissant un segment dudit contour et, la machine-outil étant équipée d'une ébauche et d'un outil de gravure à surface d'action minimale, lesdites suites de signaux numériques de commande sont adaptées à faire effectuer à l'ébauche et à l'outil, d'une part, des suites continues renouvelées de déplacements relatifs longitudinaux et/ou transversaux élémentaires, chaque suite correspondant à la succession des segments dudit contour et, d'autre part, une suite discontinue de déplacements relatifs verticaux élémentaires, à l'occasion de chaque nouvelle passe de gravure correspondant à une nouvelle suite desdits déplacements horizontaux, le cas échéant, jusqu'à progressivement réaliser une découpe Grâce à cette seconde caractéristique particulière du procede de gravure automatique selon l'invention, tout opérateur de machine-out1! a commande numérique trois axes peut, sans posséder le moindre talent de dessinateur d'art, aisément réaliser a la demande et à des conditions économiques intéressantes, des petits objets d'ornement gravés ou découpés selon les traits distinctifs d'un sujet déterminé. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront d'une manière plus précise à la suite de la description ci-après de deux formes particulières de réalisation de l'invention, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente le schéma des étages fonctionnels du procédé selon l'invention; - la figure 2 représente le schéma des étages fonctionnels d'une première forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la figure 3 représente un objet réalisé suivant le procédé de la figure 2, - la figure 4 représente le schéma des étages fonctionnels d'une seconde forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la figure 5 représente une variante de certains étages fonctionnels de la figure 4; - la figure 6 représente en A, B, et C, trois médailles réalisées suivant le procéde de la figure 4. Selon la figure 1, le procédé de gravure automatique suivant l'invention comprend dans son expression la plus générale, la suite des étages fonctionnels suivante: En 10, "Produire des Séries Primaires " de signaux numériques représentatives de l'image du sujet concerné, en 12 "Stocker Séries Primaires", en 14 "Produire Séries Secondaires" de signaux représen- tatives de l'image stylisée à graver, en 16 "Stocker Séries Secondaires", en 18 "Produire Signaux de Commandes Numériques" de déplacements en X, Y et Z Les trois sorties de cet étage 18 sont reliées aux entrées 17, g19 et 21 des étages de puissance d'une machine-outil de précision 20 à trois axes de déplacement (X, Y et Z), équipée d'un outil et d'une ébauche de forme généralement rectangulaire, tous deux adaptés aux résultats recnerchés Les étages fonctionnels 12, 14, 16 et 18 sont mis en oeuvre au moyen d'un 6 2608797 micro-ordinateur équipé d'un moniteur et muni de mémoires et de logiciels adéquats. La figure 2 représente le schéma fonctionnel d'une première forme de mise en ceuvre du procéde selon l'invention. Elle est destinée S à fabriquer un objet d'ornement comportant une représentation stylisée formée de traits parallèles gravés de largeur modulée, dont un exemple est donné à la figure 3. A cet effet, elle fait appel à un outil constitué par une fraise à tête conique large. Plus généralement, ce sera un outil de gravure a volume d'action conique, incluant outils à électro- érosion et jet d'eau sous pression Cette première forme de mise en ceuvre de l'invention est remarquable en ce que l'étage fonctionnel 14 "Produire Séries Secondaires" qui reçoit les séries primaires de signaux numériques mémorisées en 12, comprend la succession des étages fonctionnelssuivants en22,"Afficher Image ", en 24" Ecarter Séries Inutiles", en 26 "Sélectionner Séries à Graver", en 28 "Afficher Cadre Image", en 30 "Annuler Signaux Extérieurs" et en 32 "Stocker Séries Secondaires". Ces séries secondaires sont au nombre de m (le nombre de traits a graver) et chaque série S(m) comporte n signaux numériques de valeur G(n,m) correspondant aux niveaux de gris des n pixels retenus pour chacune. A la suite de l'étage 32 sont disposés trois étages fonctionnels 34, 36 et 38"Elaborer X Y Z" qui constituent une mise en oeuvre de l'étage 18 "Produire Signaux de Commandes Numériques". L'étage 34 " Elaborer X " a pour fonction de transformer les m séries S(m) de n signaux en m suites continues X(m) d'impulsions de commande de déplacements longitudinaux élémentaires dx de l'ébauche montée sur la machine-outil 20. L'étage 36 "Elaborer Y" a pour fonction de transformer les rr séries S(m) de n signaux en une suite discontinue de Y(m) séries dimpulsions de commande de déplacements transversaux élémentaires dy de l'ebauche montée sur la machine-outil 20 L'étage 38 "Elaborer Z" a pour fonction de transformer les m séries S(m) de n signaux numériques de valeur G(n,m) en m suites modulées Z(m) d'impulsions de commande de déplacements verticaux élémentaires relatifs dz de la fraise et de l'ébauche montées sur la machine-outil 20. La figure 4 représente le schéma fonctionnel d'une seconde forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Elle est destinée à fabriquer un objet d'ornement comportant une représentation stylisée formée d'au moins un contour distinctif de l'image du sujet, par exemple selon l'une des trois formes de réalisation données à la figure 6 (A, B, C) A cet effet, elle fait appel.à un outil adapté à faire des trous cylindriques de diamètre minimal (au plus égal à 0,5 mm). Cet outil sera une fraise a tête cylindrique ou légèrement conique, un émetteur laser, une pointe d'outil à électro- érosion ou un jet d'eau sous pression et il sera choisi en fonction de la nature du matériau de l'ébauche: métal (précieux ou non, mat ou brillant), bois, pierre dure,nacre, plastique... Cette seconde forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est remarquable en ce que l'étage fonctionnel 14 "Produire Séries Secondaires" qui reçoit les séries primaires de signaux numériques mémorisés en 12, comprend tout d'abord la succession des étages fonc- tionnels suivante en 50 "Afficher Image", en 52 "Etablir Contrastes", en 54 'Rechercher Transitions', et en 56 'Stocker Transitions", l'étage 56 mémorisant les coordonnées (Xjk, Yjk) des pixels bruts Pjk constituant en pointillés les lignes de chacun des k contours distinctifs de l'image du sujet Lorsque la machine-outil 20 est équipée de moteurs pas à pas. cet étage 56 est suivi par les deux étages 58 "Normaliser' (en fonction du déplacement horizontal élémentaire dx ou dy de l'ébauche) et 60 "Stocker Pixels Contours" qui met en mémoire les coordonnées cartésiennes (Xik, yIK) des pixels normalisés Pik des k contours formant la représentation stylisée a 8 2608797 graver. La sortie de l'étage 60 est reliée aux entrées de quatre étages fonctionnels 62, 64, 66 et 68. L'étage 62 "Choisir Origines et Fins" est à la disposition de l'opérateur. Il délivre en sortie les coordonnées Xok et Yok des pixels origines Pok de chacun des k contours à graver, l'ordre dans lequel ils devront être gravés, et, le cas échant, les coordonnées (xfk, Yfk) des pixels finaux des contours ouverts. Les étages de test 64 et 66 ont pour fonctions respectives de répondre aux questions "Pik ' Pfk ? " et "Pik = Pok ?"- L'étage 68 "Elaborer Segments Contours" comporte trois entrées principales 61, 63 et 65 respectivement reliées aux sorties des étages 60 e: 62 fournissant Pik, et Pfk et Pok' A partir du pixel origine Pok de coordonnées xOK Yok et du courant Pik de coordonnées Xik Y1k, l'étage 68 élabore les paramètres directeurs normalisés des segments élémentaires du contour de rang k. Les entrées des étages fonctionnels 72 "Elaborer X" et 74 "Elaborer Y" sont reliées à la sortie de l'étage 68. Ces deux étages produisent sur leurs sorties respectives 73 et 75 des suites d'impulsions X et Y dépendant des points origines Pok et des paramètres directeurs normalisés visés ci-dessus. La sortie Oui de l'étage de test 64 'Pik = Pfk ?" est reliée d'une part à la première entrée 79 d'un étage fonctionnel 80 "Incrémenter q" et d'autre part à la première entrée 69 d'un étage fonctionnel 82 "Inverser Lecture Contour" dont la sortie est reliée à 1' entrée auxiliaire 67 de l'étage 68 La sortie Oui de l'étage de test 66 "Pik = Pok ? " est rel!ée à la seconde entrée 81de l'étage 80, et à la seconde entrée 71 de l'étage 82 Cet g étage 80 comporte une sortie reliée à l'une des entrées 83 de l'étage fonctionnel 84 'Elaborer Z', l'autre entrée 85 de cet étage étant reliée a la sortie d'un étage fonctionnel 86 "Choisir zo' placé à la disposition de l'opérateur. La sortie 87 de l'étage 84 est reliée à l'entrée 21 de l'étage de puissance de la machine-outil 20. La sortie de l'étage 80 'Incrémenter q" est en outre reliée à la première entrée d'un étage de test 88 "q = qM ?" dont la seconde entrée est reliée à la sortie d'un étage 90 'Choisir qM placé à la disposition de l'opérateur La sortie de l'étage 88 est reliée à l'entrée 89 de sélection des contours de l'étage 62 et à l'entrée 91 de commande de mise en position d'écart de l'étage 84. Selon la figure 5, lorsque la machine-outil 20 est équipée de moteurs à courant continu associés à des capteurs optiques de position, les étages 58 et 60 sont supprimés et la sortie de l'étage 56 "Stocker Transition" est directement reliée à l'entrée de l'étage 62 "Choisir origines et fins" Les sorties Pok et Pfk de l'étage 62 de celles Pjk de l'étage 56, sont appliquées a un étage 92 "Elaborer Coordonnees Contour' qui remplace l'étage 68 "Elaborer Segments Contour". L'étage 92 est suivi par deux étages 94 et 96 "Elaborer X et Y" auxquels sont par ailleurs respectivement appliqués les signaux de sortie x et y de deux circuits de comptage-décomptage respectivement connectés aux deux capteurs optiques solidaires des deux moteurs de commande de déplacement en X et en Y. La sortie de l'étage 82 "inverser Lecture Contour' est également reliée à une entrée de l'étage 92 "Elaborer Coordonnees Contour". En référence à la figure 1, on rappellera tout d'abord les diverses formes de mise en oeuvre de l'étage fonctionnel 10 " Produire Séries Primaires ". La première de ces formes consiste à faire appel à un lecteur optique à balayage. Un tel lecteur comporte essentiellement, d'une part. une !O 2608797 !0 barrette de lecture formée d'éléments photosensibles à haute densité (de 40 à éléments au centimètre, suivant les modèles actuellement disponibles sur le marché) et, d'autre part, un moteur pas à pas adapté à entraîner le support de l'image à saisir, de telle façon que les lignes successives de balayage de cette image aient une densité au centimètre comparable à celle des éléments photosensibles de la barrette. A cette barrette est associée un convertisseur analogique/numérique incorporé, adapté à produire une série de signaux numériques (à 5 digits généralement) respectivement représentatifs des niveaux lumineux des pixels de l'image successivement 1 0 placés en face des éléments photosensibles de la barrette. La seconde de ces formes de mise en oeuvre de l'étage 10 consiste à saisir l'image du sujet concerné au moyen d'une caméra vidéo associée à un dispositif de numérisation d'image (Si l'on ne dispose pas d'une photographie du sujet, on le fera préalablement poser devant!a caméra) Le signal analogique normalisé de sortie d'une telle caméra comprend 625 lignes réparties en deux trames entrelacées et, la durée de balayage de chaque ligne étant de 64 microsecondes, le nombre d'échantillons par ligne est générale- ment de 512 et le nombre de niveaux de gris retenus de 64, le niveau 0 étant le noir et le niveau 63 le blanc Un magnétoscope peut à l'évidence être utilisé à titre d'intermédiaire entre la caméra vidéo et le dispositif de numérisation d'image associé. A l'inverse de ce qu'il en est pour un lecteur optique à balayage, la résolution d'un système formé d'une caméra vidéo et d'un numérisateur d'image ne découle pas directement des caractéristiques propres de ses constituants. Elle dépend également des dimensions relatives de l'image utile à représenter et de l'image complète analysée par la caméra. D'une manière générale, les u séries primaires de signaux numériques représentatives des lignes de pixels de l'image utile, analysées par le matériel de saisie d'îmaoe utilisé comportent chacune un signal-repère et un nombre donne J de signaux numériques. La valeur G (j,u) de chacun de ces signaux numériques est celle du niveau de gris du pixel de rang j dans la série primaire de rang u En référence à la figure 2, l'étage fonctionnel 12 " Stocker Séries Primaires" fait appel à une carte d'interface et à une mémoire, la carte étant adaptée à donner aux signaux numériques d'entrée le format requis par la mémlire utilisée. Pour pouvoir réaliser la fonction objet de l'étage 14 "Produire Séries Secondaires", en accord avec une première forme de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'opérateur affiche tout d'abord sur l'écran de son moniteur (étage 22) l'image représentée par les séries primaires de signaux numériques stockées dans la mémoire visée a l'étage 12 Il lui faut alors sélectionner parmi toutes ces séries primaires celles qui correspondent au nombre et au pas des traits de gravure à réaliser. À cet effet il ecartera tout d'abord les séries de signaux représentant les deux plages inutiles situées au-dessus et au-dessous de la plage utile correspondant à l'image a graver (étage 24). Ensuite, en fonction du nombre B de lignes de balayage de l'image utile et du nombre m de traits de gravure à réaliser, l'opérateur sélectionnera parmi les séries primaires utiles (étage 26) les m séries correspondant à un pas de sélection sensiblement égal au rapport B/mr Ceci fait, l'opérateur superposera à l'image stylisée affichée sur son écran le cadre (carré, cercle..) dans lequel il désire inscrire l'image stylisée qui sera effectivement gravée et, autour de ce cadre, la représentation de la forme rectangulaire de l'ébauche. Tous les signaux numériques des séries sélectionnées correspondant à des plages extérieures au cadre ainsi fixé recevront alors une valeur nulle et tous les signaux extérieurs à la forme de l'ébauche seront supprimés, le signal-repère de cnaque série de signaux étant décalé en conséquence (étage 30): les m séries secondaires S(m) ainsi élaborées comprennent chacune n signaux numériques et dans chaque série de rang m. la valeur du signal de rang n est G(n, m) La suite de ces series secondaires sera alors stockée dans une mémoire tampon (étage 32)afir dêtre constamment à la disposition des trois étages fonctionnels 34, 36 et 38 "Elaborer X, Y et Z" L'opérateur, ayant mis en place dans leurs supports respectifs une ébauche rectangulaire et une fraise à tête conique large (avec un demi-angle de 60 par exemple), il fait descendre en affleurement la fraise sur un point de référence pris sur l'ébauche, le coin inférieur gauche par exemple. Cette position relative de la fraise et de l'ébauche constitue le point-origine des trois séries d'impulsions X, Y et Z qui seront élaborées par les étages 34, 36 et 38. L'étage 34 'Elaborer X" produit m suites continues X(m) 1 0 d'impulsions de commande de déplacements longitudinaux élémentaires dx de l'ébauche montée sur la machine-outil 20. De la sorte X(m) = xo + a.n avec xo le nombre d'impulsions nécessaires pour atteindre à partir du point origine, l'abscisse initiale des traits de gravure à réaliser et a, un facteur de longueur de gravure, nombre entier dépendant du nombre D de déplacements élémentaires horizontaux par centimètre, de la résolution R des signaux numériques des séries S(m) - nombre de signaux par centimètre d'image originale - et du facteur d'échelle E de l'image à graver par rapport à l'image originale, soit a = D.E/R par défaut. Quant à la période des impulsions de commande, elle sera déterminée en fonction des caractéristiques mécaniques et de la vitesse de rotation de la fraise utilisée, d'une part, et de la nature du matériau constituant l'ébauche, d'autre part. Une table préalablement établie à cet effet mémorisée dans l'ordinateur permettra à l'opérateur d'intervenir rapidement. L'étage 36 "Elaborer rY produit une suite discontinue Y(m) d'impulsions de commande de déplacements transversaux élémentaires dy de l'ébauche. De la sorte, Y(m) = yo- m.P, avec yo le nombre dimDulslons nécessaires pour atteindre à partir du point d'origine, iordonnee sur l'ébauche du bord supérieur de l'image, m le rang de la série S(m) de signaux et P le nombre d'impulsions de déplacement transversal élémentaire dy 13 2608797 correspondant au pas des traits à graver. Les périodes des impulsions X et Y sont égales. A la fin de chaque série secondaire S(m) de n signaux numériques G(n,m) la fraise étant en position d'écart par rapport à l'ébauche, celle-ci se déplacera en X et Y de manière à ramener la fraise à l'aplomb de l'abscisse xo et à la faire reculer en ordonnée d'un nombre d'impulsions P. L'étage 38 "Elaborer Z" produit les suites Z(m) d'impulsions de commande de déplacements verticaux élémentaires de la fraise à tête conique montée sur la machine-outil 20, de façon que la profondeur et donc la largeur du trait gravé soit modulée en fonction de la valeur G(n, m) de chaque signal numérique de rang n d'une série secondaire S(m). De la sorte Z(m) = z0 * b.G(n,m) avec z0, le nombre d'impulsions nécessaires pour amener la fraise à affleurer l'ébauche à partir d'une position d'écart déterminée et b un facteur de largeur de gravure, nombre entier dépendant de la tangente t du demi-angle au sommet de la tête conique de la fraise, de la largeur maximale L d'un trait de gravure à réaliser, de la valeur numérique maximale GM des signaux G(n,m) et du nombre D de déplacements verticaux élémentaires dz par centimètre, soit b = L.D/t.GC par défaut. La période des impulsions de commandes Z(m) est a priori égale à celle des impulsions X(m) et Y(m). Les suites d'impulsions de commande X(m), Y(m) et Z(m) ainsi élaborées, seront appliquées aux étages de puissance de la machine-outil 20. Lorsque les séries secondaires S(m) de signaux numériques G(n,m) sont en mémoire, que les facteurs a et b de longueur et de largeur de gravure de même que les paramètres d'origine et les paramètres mécaniques concernant fraise et ébauche sont entrés par l'opérateur ou calcules automatiquement par l'ordinateur,l'opération de gravure automatique peut alors commencer. Les traits sont gravés l'un après l'autre à partir d'un bord de l'image et leur largeur est modulée en fonction du niveau de gris G(n,m) des pixels de l'image concernée. Un exemple du résultat de l'opération est présenté à la figure 3. Lorsque l'ébauche comporte en surface un revêtement de couleur sombre et en profondeur un matériau de couleur claire la largeur des traits gravés augmentera avec le niveau des gris. Dans le cas contraire (surface claire et matériau sombre) on obtiendra le même résultat en remplaçant les valeurs G(n,m) de chaque signal par GM - G(n,m). Un effet semblable pourra être obtenu avec des ébauches en métal de couleur claire ou sombre en remplissant les traits gravés avec une pâte thermo-durcissable de couleur opposée En référence aux figures 1 et 4, pour pouvoir réaliser la fonction objet de l'étage 14 "Produire Séries Secondaires" représentatives de l'image stylisée à graver formée d'au moins un contour distinctif de l'image du sujet, conformément à la seconde forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'opérateur affiche tout d'abord sur l'écran de son moniteur (étage 50), l'image représentée par les séries primaires de signaux numériques stockés en 12. Si cette image est un profil ou une silhouette qui se détache sur un fond clair, l'opérateur choisit alors comme seuil un niveau de gris légèrement plus foncé que le fond de l'image (étage 52) de façon à obtenir un contraste maximal. Une comparaison binaire est alors effectuée et tous les signaux numériques de valeurs inférieures au seuil ainsi fixé sont remplacés par un signal-pixel binairel et tous ceux de valeurs supérieures à ce même seuil, par un signal-pixel binaire 0 (ou inversement). Si l'angle de prise de vue de l'image est quelconque une autre solution est possible pour l'étage fonctionnel 52 "Etablir Contrastes". Elle consistera à fixer comme seuil de contraste, un niveau de grisprédéterminé pris dans l'image utile du sujet à représenter. A nouveau une comparaison binaire sera effectuée: les niveaux de gris plus sombres seront seuls retenus, les valeurs des signaux numériques retenus seront remplacés par un signal-pixel binaire de valeur 1 et celles des signaux éliminés, par un 0 2Z608797 L'image à représenter sera alors constituée par des zones sombres et des zones claires plus ou moins enchevêtrées. Lorsque cette image contrastée devra être utilisable comme image stylisée à découper, l'opérateur divisera les zones hétérogènes (zones à découper comprenant au moins une zone à conserver) initialement obtenues en zones homogènes à découper. L'une ou l'autre des deux opérations précédentes étant terminée, l'opérateur recherchera les transitions (étage 54). A cet effet il sélectionnera le premier et le dernier signal 1 de chaque groupe de signaux- pixels de contraste produits dans chaque série S(m). Ces signaux de transition correspondent aux pixels bruts Pjk qui constituent les lignes délimitant un ou plusieurs contours fermés distinctifs de l'image. Ils sont stockés dans une mémoire tampon (étage 56). Lorsque l'angle de prise de vue de l'image est quelconque, une seconde approche est également possible. Elle consistera à différentier les séries de signaux G(n,m) et ensuite à les filtrer pour ne retenir que ceux qui dépassent un seuil déterminé. Pour ce faire, les signaux numériques stockés en 12 seront traités en 52 de manière à remplacer en sortie chaque signal numérique d'entree par la valeur de la différence qu'il présente avec celui qui le précède dans la série. En appliquant un seuil suffisamment élevé aux résultats de cette opération, et en remplaçant les signaux ainsi filtrés par un signal binaire 1 Il reste une suite de séries S(m) composées de signaux- pixels binaires et cette suite est représentative des traits distinctifs du sujet à représenter. Pour que des lignes fermées éventuellement constituées par certains de ces traits, puissent être gravées jusqu'à devenir des découpes, l'opérateur les segmentera en au moins deux lignes ouverte s successives Deux signaux de transition adjacents peuvent appartenir soit a une même série de signaux-pixels de contraste soit à deux séries adjacentes Dans les deux cas, l'intervalle qui les sépare correspond à la résolution longitudinale et/ou transversale du contour brut à graver. Cette double résolution peut être très différente de celle de la machine-outil, laquelle est le nombre de déplacements élémentaires longitudinaux ou transversaux par centimètre de déplacement que peut subir l'ébauche. En conséquence, dans le cas o la machine-outil 20 est équipée de moteurs pas à pas, les éléments du contour brut réunissant deux signaux- pixels de transition adjacents Pjk stockés en 56 sont transformés (étage 58) en segments de contour normalisés correspondant aux déplacements horizontaux élémentaires (dx et/ou dy) de la machine-outil 20. Les extrémités de ces segments de contour normalisés constituent les pixels normalisés de chaque contour à graver. Les coordonnées de ces pixels sont stockées en 60. Ces pixels normalisés sont affichés sur l'écran du moniteur et l'opérateur choisit alors ou fait choisir par l'ordinateur (étage 60) ceux (Pok) qui seront pris comme origines respectives des contours a graver. Si l'un au moins de ces contours est une ligne ouverte, il choisira ses deux extrémités, comme origine Pok et comme fin Pfk. Dans le cas des lignes fermées, l'origine pourra être quelconque mais de préférence ce sera pour chacune le pixel de coordonnées minimales, ce qui permettra une automatisation aisée du choix de l'origine. Le pixel origine Pok du contour de rang k a pour coordonnées normalisées xok et Yok, leur référence étant par exemple le coin inférieur gauche de l'ébauche rectangulaire montée sur la machine-outil 20. Les coordonnées des signaux-pixels normalisés Pok et Pik respectivement fournies par les étages 60 et 62 sont appliquées à l'étage fonctionnel 68 "Elaborer Segments Contours" qui calcule les paramètres directeurs normalisés des segments élémentaires des différents contours Ces paramètres directeurs normalisés sont constitués par la combinaison de vecteurs unitaires dx et dy susceptibles de prendre chacun trois valeurs - 1, 0 et + 1, les valeurs 1 correspondant à un déplacement élémentaire horizontal 17 2608797 17 ooy de l'ébauche. En conséquence les coordonnées cartésiennes de chaque contour stockées en 60 sont transformées dans l'étage 62 en coordonnees curvilignes comptées à partir du plxel-origine Pok' Les déplacements élémentaires dx et dy que représentent ces coordonnées curvilignes sont respectivement alguillés vers les étages 72 et 74 "Elaborer X et Y", qui, pour chaque contour de rang k, fournissent en conséquence sur leurs sorties 73 et 75 deux suites d'impulsions Xk et Yk de commande de la machine-outil 20, avec Xk xok + dx(Pik) et Yk = Yok + dy(Pik). Dans un premier temps, la fraise étant écartée de l'ébauche, celle-ci se déplace depuis sa position de départ (le coin inférieur gauche de l'ébauche pour le premier contour et pour les suivants, le dernier point gravé du contour précédent) jusqu'au point-origine Pok du contour de rang k. Cette opération terminée, la projection de la fraise sur l'ébauche est ce nouveau point-origine. Le deuxième temps de la gravure peut alors commencer. La fraise s'abaisse comme cela sera précisé plus loin et à partir du point- origine (xok Yok) l'ébauche se déplacera en X et Y sous l'action des moteurs pas à pas de déplacement horizontal de la machine-outil 20. Ces moteurs avancent d'un pas, dans un sens ou dans l'autre, pour chaque impulsion + l ou -1 reçue, en suivant un à un chacun des segments élémentaires qui réunissent les pixels normalisés Pik et qui ensemble constituent le contour normalisé de rang k a graver. L'étage 84 "Elaborer Z" fournit en sortie une suite d'impulsions de commandes Z = zo + dz(q,c) pour le moteur pas à pas de déplacement vertical de la fraise de la machine-outil 20. Cet étage 84 ajoute au nombre zo d'impulsions qui, a partir d'une position d'écart déterminee, amène la fraise à affleurer l'ébauche, un nombre c d'impulsions (+ 1) représentatif de la profondeur d'engagement élémentaire c.dz de la fraise dans l'ébauche qui correspond à une' passe de gravure. Le moteur d'entraînement en rotation de la fraise étant préalablement mis en route, le moteur pas à pas de déplacement vertical reçoit ce second nombre c d'impulsions (+1) et la fraise descend d'un même nombre de déplacements élémentaires verticaux dz. Dans le cas d'un contour ouvert l'opération se poursuit aussi longtemps que l'étage 64 "Pik = Pfk ?" fournit une réponse Non. Lorsque l'étage 64 fournit une réponse Oui, une instruction est appliquée aux étages 80 "Incrémenter q" et 82 "Inverser Lecture Contour". L'étage 80 adresse alors à l'étage 84 "Elaborer Z" une instruction davoir à produire une nouvelle série de c impulsions (+ 1) correspondant à une nouvelle profondeur d'engagement élémentaire c.dz de la fraise dans l'ébauche. De son côté l'étage 82 adresse à l'étage 68 "Elaborer Segments Contour" une instruction pour commander l'inversion de la lecture des segments élémentaires correspondant aux pixels Pik du contour normalisé de rang k stockés en 60 Une nouvelle passe commence (les rôles des pixels Pok et Pfk étant inversées) et le cycle se renouvelle jusqu'à ce que l'étage 88 "q = qM ? fournit une réponse Oui. Le nombre de passes de gravure fixe par l'opérateur étant alors atteint l'étage 84 "Elaborer Z" reçoit sur son entrée g91 une commande de mise en position d'écart de la fraise et l'ensemble du processus de gravure afférent au contour de rang k concerrné est arrêté. Si ce nombre qM est suffisamment grand une découpe est réalisée. Dans le cas o le contour à réaliser est fermé, les étages 64 et 82 sont neutralisés et seuls l'étage 66 "Pik = Pok?" et l'étage 80 "Incrémenter q" sont actifs. L'étage 66 produit une réponseOui lorsque la fraise est revenue a son point de départ et l"étage 80 incrémente q: une nouvelle passe commence comme dans le cas d'un contour ouvert. Dans le cas o la machine-outil 20 est équipée de moteurs à courant continu associés à des capteurs optiques de déplacement, le 19 2608797 fonctionnement de l'ensemble est quelque peu différent Ces capteurs optiques sont essentiellement constitués par une réglette graduée (en centièmes de millimètre par exemple) transparente, solidaire de la pièce mobile, et associée à un réticule fixe gradué de la même façon. Une source lumineuse et deux détecteurs photosensibles sont placés de part et d'autre de la réglette et du réticule. La phase relative des deux signaux fournis par ces détecteurs est représentative du sens de déplacement de la pièce mobile et le nombre de signaux produits est représentatif du déplacement effectué. Selon les figures 4 et 5, les coordonnées des pixels bruts Pjk des différents contours à découper sont directement appliquées à l'étage 62 "Choisir Origines et Fins" et à l'étage 92 "Elaborer Coordonnées Contours" Dans l'étage fonctionnel 62, l'opérateur sélectionne les pixels- origines Pok des k contours à graver et pour ceux qui sont ouverts, les pixels de fin Pfk A partir des coordonnées xok et Yok produites en 62 d'une part, de xjk et Yjk périodiquement fournies par l'étage 56 d'autre part, l'étage 92 élabore les coordonnées (xj-xO)k et (yj-Yo)k de chaque extrémité de segment du contour de rang k à graver. Dans un premier temps, la fraise étant en position d'écart par rapport à l'ébauche, celle-ci se déplace jusqu'à ce que le point-origine Pok du contour de rang k soit disposé à l'aplomb de la fraise. Ces déplacements sont pilotés par les étages 94 et 96 qui élaborent les signaux de commande X et Y à partir de la différence entre les signaux d'entrée initiaux xok et Yok, d'une part, et les nombres x et y résultant du comptage et du décomptage des impulsions de déplacement avant et arrière produites par les capteurs optiques de déplacement liés à l'ébauche, d'autre part. Cette position initiale étant prise, la fraise s'abaisse comme indiqué plus haut et la position instantanée de l'ébauche est alors asservie à suivre le contour à réaliser (commandes en boucles fermées). De la sorte, au rythme des impulsions de courant calibrées en amplitude et en durée, appliquées aux moteurs, la gravure du contour se réalise par déplacements élémentaires dx et dy comme dans le cas des machines-outils équipées de moteurs pas à pas. Dans le présent cas cependant, plusieurs de ces déplacements élementaires prennent généralement place entre deux signaux-plxels bruts Pjk consécutifs, la période de fourniture des coordonnées successives Xjketyjkdespixels concernés étant un multiple de la période des impulsions de commande des moteurs. Les autres phases de l'opération étant définies quel que soit le type de moteurs montés dans la machine- outil, ces autres phases ne seront pas décrites à nouveau. Après la description des principales formes de mise en ceuvre du procédé de gravure automatique selon l'invention, on notera la simplicité relative des tâches que doit exécuter l'opérateur. On notera également que les talents éventuels de dessinateur d'art de l'opérateur ne sont aucunement sollicités pour la réalisation sur-le-champ d'un bijou ou plus généralement d'un petit objet d'ornement comportant sous une forme stylisée la représentation fidèle de tout sujet proposé par un client. L'invention n'est pas limitée aux formes de mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. On notera tout d'abord que les séries primaires de signaux numériques mises en mémoire constituent un ensemble ordonné de lignes et de colonnes. Dans une variante de l'invention, les séries secondaires de signaux pourront être dérivées de ces colonnes de signaux au lieu de l'être des lignes de signaux. On notera ensuite que les exemples décrits concernent les quatre techniques de base de gravure automatique de petits objets d'ornement comportant sous une forme stylisée la représentation fidèle d'un sujet déterminé: les demi-teintes, les contours extérieurs, les zones de contraste et les lignes distinctives. Il est bien entendu possible dans le cadre de l'invention de combiner ces techniques. Par exemple de découper une 21 2608797 silhouette et d'y graver soit des traits parallèles de largeur modulee e' fonction des gris de l'image originale soit les lignes distinctives de cette image ou encore de prendre comme cadres délimitant ces traits parallèees modules, les contours fermés délimitant les zones de contraste de l'image. Pour réaliser ces objets, la machine-outil comportera une tourelle équipée par exemple de trois outils de gravure: un outil a volume d'action conique à grand angle pour la gravure des traits parallèles modulés, un outil pour faire des trous cylindriques ou mieux légèrement coniques de finesse maximale (surface d'action inférieure à 0,01 mm2) pour la découpe et/ou la gravure de lignes distinctives de l'objet et un outil plus grossier (surface d'action supérieure 'à 0,5 mm2) pour la découpe relativement rapide des bords extérieurs de l'objet. Les changements de ces différents outils seront bien entendu commandés automatiquement, dès lors que l'opérateur aura défini style travail à réaliser pour un contour particulier. On notera encore que si l'invention concerne tout d'abord des procédés de gravure automatique, elle concerne également les appa- reillages a utiliser pour leur mise en oeuvre et les objets d'ornement fabriqués selon ces procédés. 22 2608797 Revendications 1. Procede de gravure automatique de petits objets d'ornement, du genre dans lequel des suites de signaux numériques de commande sont produites (18) a l'intention d'une machine-outil de précision à trois axes de déplacement (20), caractérisé en ce que lesdits objets d'ornement devant comporter sous une forme stylisée la représentation fidèle d'un sujet déterminé, ledit procédé comprend les étapes ci-après: - analyser par balayages l'image du sujet concerné et produire (10) des séries primaires de signaux numériques représentatives des lignes de pixels analysées au cours desdits balayages puis mémoriser (12) lesdites séries primaires; traiter lesdites séries primaires de façon à produire (14) des séries secondaires de signaux représentatives de l'image stylisée à graver, et traiter lesdites séries secondaires de façon à produire (18) lesdites suites de signaux numériques de commande. 2. Procédé de gravure automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ladite forme stylisée étant constituée par une suite de traits parallèles de largeur variable modulée en fonction des niveaux de gris des pixels concernés, les signaux desdites séries secondaires sont des signaux numériques et ces séries résultent d'une double sélection desdites séries primaires (12), en fonction d'un cadrage de ladite représentation (28) d'une part et suivant un pas déterminé desdites séries primaires (26) d'autre part et, ladite machine-outil (20) étant équipée d'une ébauche et d'un outil de gravure à volume d'action conique, lesdites suites de signaux de commande sont adaptées d'une part à faire effectuer à l'ébauche des suites de déplacements longitudinaux continus (34), correspondant auxdites séries secondaires de signaux numériques et une suite de déplacements transversaux discontinus (36) correspondant audit pas de sélection et, d'autre part, à faire 23 2608797 subir audit outil et à ladite ébauche des suites de déplacements verticaux relatifs modulés (38), correspondant aux valeurs successives des signaux numériques desdites séries secondaires. 3. Procédé de gravure automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ladite forme stylisée étant constituée par au moins un contour distinctif de l'image du sujet, lesdites séries secondaires de signaux sont représentatives de transitions particulières (52-54) des niveaux de gris rencontrés, chaque série comprenant un signal binaire pour chaque pixel de transition concerné, deux signaux binaires adjacents définissant un segment dudit contour (56), et la machine-outil 20) étant équipée d'une ébauche et d'un outil de gravure à surface d'action minimale, lesdites suites de signaux numériques de commande (72-74-84) sont adaptées à faire effectuer à l'ébauche et à l'outil, d'une part, des suites continues renouvelées de déplacements relatifs longitudinaux et/ou transversaux élémentaires, chaque suite correspondant à la succession des segments dudit contour et, d'autre part, une suite discontinue de déplacements relatifs verticaux élémentaires, à l'occasion de chaque nouvelle passe de gravure correspondant à une nouvelle suite desdits déplacements horizontaux (64-66-80), le cas échéant jusqu'a progressivement réaliser une découpe (90). 4. Procédé de gravure automatique selon la revendication 3 caractérisé en ce que la représentation stylisée du sujet étant constituée par un profil ou une silhouette, l'image du sujet est un profil ou une silhouette se détachant sur un fond clair et lesdites séries secondaires représentatives de transitions particulières sont produites par la comparaison binaire desdites séries primaires et d'un seuil constitué par un niveau de gris légèrement plus sombre que ledit fond clair. 5. Procédé de gravure automatique selon la revendication 3 caractérisé en ce 24 y2608797 que la représentation stylisée du sujet étant constituée par les principales zones de contraste de,'mage du sujet, lesdites séries secondaires représentatives de transitions particulières sont produites par la comparaison binaire desdites séries primaires et d'un seuil constitué par un gris de niveau prédéterminé pris dans ladite image. 6. Procédé de gravure automatique selon la revendication 3 caractérisé en ce que la représentation stylisée du sujet étant constituée par les lignes distinctives de l'image du sujet, lesdites séries secondaires représentatives de transitions particulières sont produites par la différentiation desdites séries primaires suivies de la comparaison binaire des résultats de cette opération et d'un seuil constitué par une valeur appartenant auxdits résultats. 7. Procédé de gravure automatique selon les revendications 5 et 6, prises séparément ou en combinaison, caractérisé en ce que, en vue de réaliser ladite représentation stylisée sous forme d'une pluralité de contours découpes, ouverts et/ou fermés, les zones de contrastes hétérogènes initialement élaborées sont divisées en zones homogènes à découper et des lignes distinctives fermées initialement obtenues, segmentées en au moins deux lignes ouvertes. 8. Appareillage de gravure automatique pour la fabrication de petits objets d'ornement comportant sous une forme stylisée la représentation fidèle d'un sujet déterminé, du genre comprenant une machine-outil (20) à commande numérique à trois axes de déplacement, caractérisé en ce que ledit appareillage comprend également, d'une part, un équipement (10) pour analyser par balayages l'image du sujet concerné et pour produire des séries primaires de signaux numériques représentatives des lignes de pixels analysées au cours desdits balayages et, d'autre part, un microordinateur, un moniteur, des mémoires et des logiciels agencés pour constituer ensemble des moyens ( 1 2) pour mémoriser lesdites series primaires, des moyens pour les visualiser (50), des moyens pour les traiter de manière a produire (14) des séries secondaires de signaux représentatives de l'image stylisée à graver et des moyens (18) pour élaborer les signaux de commande numérique de ladite machine-outil (20) à partir desdites séries secondaires de signaux. 9. Appareillage de gravure automatique selon la revendication 8 caractérisé en ce que ladite machineoutil étant équipée d'une ébauche et d'un dispositif de changement d'outils, lesdits outils étant adaptés au matériau de ladite ébauche, un premier outil comporte une surface d'action minimale, un second, un volume d'action de forme conique et un troisième un volume d'action relativement grande. 10. Objet d'ornement comportant sous forme stylisée la représentation fidèle d'un sujet déterminé, caractérisé en ce qu'il a été fabriqué selon au moins l'un des procédés de gravure automatique, objet des revendications 1 à 7.