Brevet FR2612629A1 — publié le 19880923

La présente invention concerne un dispositif de relevé du contour d'un objet tel que notamment une tôle. Des impératifs économiques pbligent de plus en plus les fabricants d'acier à automatiser les chaines de production pour améliorer la rentabilité de leurs installations. Cependant, certaines opérations, telles que notamment la fabrication de tôles ne sont pas entièrement automatisables car la forme des tôles mères, en sortie de laminoir ou de planeuse, diffère d'une tôle à l'autre, ce qui rend très difficile l'automatisation du reste de la chaine de production dufait que l'on ne dispose pas d'informations précises quant à la forme de celles-ci. Par ailleurs, il est également souhaitable de connaitre certaines caractéristiques des tôles, découlant de la forme de celles-ci, de manière à permettre par exemple un réglage du laminoir afin d'éliminer des défauts éventuels. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes, en proposant un dispositif de relevé du contour d'un objet tel qu'une tole, qui soit simple, fiable et d'un prix de revient peu élevé. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de relevé du contour d'un objet, tel que notamment une tôle, défilant sur une table à rouleaux suivant l'axe longitudinal de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre de ladite table, une source lumineuse comportant des moyens lumineux et s'étendant en regard d'un intervalle libre entre deux rouleaux consécutifs de la table, et des moyens de détection sensibles à la source lumineuse, disposés en regard de ladite source et adaptés pour relever les portions de la source lumineuse cachées par ledit objet lors de son défilement, des moyens de déclenchement, à une fréquence prédéterminée desdits moyens de détection et des moyens de traitement des informations délivrées par lesdits moyens de détection pour reconstituer en temps réel, ledit contour de l'objet à par tir des informations délivrées par les moyens de détection et de la fréquence de déclenchement de ces moyens, L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 représente une vue d'ensemble d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.2 représente une vue en coupe d'une source lumineuse entrant dans la constitution d'un dispositif selon 1 invention; et - la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig,1, un dispositif de relevé selon l'invention, destiné à relever le contour d'une tole T défilant sur une table à rouleaux 1 suivant l'axe longitudinal de celle-ci, par exemple en sortie de planeuse, comporte de part et d'autre de la table, une source lumineuse 2 s'étendant en regard d'un intervalle libre 3 entre deux rouleaux consécutifs de la table, et des moyens de détection 4 sensibles à la source lumineuse, disposés en regard de cette source et adaptés pour relever les portions de la source lumineuse cachées par la tole lors de son défilement. Avantageusement, la source lumineuse 2 est disposée sous la table à rouleaux, tandis que les moyens de détection sont disposés au-dessus de celleci. Ces moyens de détection sont avantageusement constitués par deux caméras 5 et 6 comportant chacune un réseau linéaire de photo-détecteurs et fixées de manière réglable sur des moyens de support 7 pour permettre leur calage par rapport à la table à rouleaux 1. Avantageusement, chaque réseau linéaire est constitué par un réseau de 2048 photo-diodes, constituant les photo-détecteurs, à haute sensibilité. Ces caméras sont également équipées de différents dispositifs classiques tels qu'un objectif, une carte d'alimentation et une carte électronique supportant le réseau de photo-détecteurs et sont disposées dans des boitiers de protection comprenant des moyens de refroidissement, par exemple par effet VORTEX. Ainsi qu'on peut le voir sur cette Fig.1, les moyens de support 7 comprennent par exemple une poutre 8 sur laquelle sont fixés les deux boitiers des caméras, cette poutre étant elle-meme supportée par une plateforme 9 fixée sur le sol de part et d'autre de la table à rouleaux 1. Ainsi qu'il a été mentionné précédemment, les boitiers des caméras sont montés de maniére réglable par tout moyen connu en soi sur la poutre 8. Ceci permet d'assurer un positionnement correct de chaque caméra en hauteur par rapport à la table à rouleaux, de rendre chaque réseau de photo-détecteurs parallèle au plan de la table à rouleaux, de placer chaque réseau dans un plan perpendiculaire à l'axe de la table, et de placer les deux réseaux, dans le cas où les moyens de détection comportent deux caméras, dans un meme plan perpendiculaire. Par ailleurs, il est également à noter que chaque caméra comporte des moyens de réglage connus permettant d'assurer le positionnement précis du réseau corespondant de photo-détecteurs par rapport à l'axe optique de l'objectif, notamment au niveau de la perpendicularité à l'axe optique et du centrage sur cet axe. Si l'on se reporte maintenant à la Fig.2 qui représente une vue en coupe d'une source lumineuse, on constate que celle-ci comprend un boitier 11 comportant des moyens connus de refroidissement, par exemple par effet VORTEX comme pour les boitiers de caméra mentionnés précédemment. Dans ce boitier 1 1 sont dis-posés des moyens lumineux 12 et le couvercle du boitier comprend au moins une plaque 13 de matériau transparent résistant en température, le dispositif selon l'invention permettant de relever le contour par exemple de tôles froides ou chaudes pouvant atteindre 1000-C. Cette plaque 13 est inclinée en direction d'un bord longitudinal du boitier et des moyens 14 d'amenée d'eau de refroidissement et de nettoyage de ladite plaque sont prévus sur le bord supérieur de celle-ci. Les moyens 14 d'amenée d'eau comprennent des tubes 15 et 16 s'étendant le long du bord supérieur de ladite plaque et comportant des trous régulièrement répartis suivant leur longueur. Une plaque 17 de matériau diffusant la lu mièvre est interposée, dans le boîtier, entre les moyens lumineux 12 et la plaque de matériau transparent 13. Les moyens lumineux 12 sont avantageusement constitués par trois rangées 18, 19 et 20 de tubes fluorescents, disposées å peu prés à 120 les unes par rapport aux autres dans le boîtier, Par ailleurs, les tubes fluorescents de chacune des rangées sont décalés longitudinalement par rapport à ceux des autres rangées de maniére à comp-enser les pertes de lumière aux extrémités des tubes et à éclairer toute la hauteur des photo-détecteurs. Ceci permet d'obtenir un éclairage relativement uniforme sur une longueur pouvant aller jusqu'à six mètres pour certaines tables à rouleaux. Par ailleurs, l'utilisation de la plaque 17 de matériau diffusant la lumière, par exemple en PLE XIGLAS, permet d'homogénéiser celle-ci. La plaque de matériau 13 résistant en température est quant à elle constituée par exemple de verre. L'écoulement d'eau à partir des tubes 15 et 16 sur la plaque 13 permet d une part de refroidir celle-ci. notamment lors du passage de toles chaudes au voisinage de la source lumineuse et d'autre part d'évacuer des impuretés. telles que par exemple de la calamine. qui pourraient tomber sur cette plaque et diminuer ainsi la qualité de la source lumineuse. Il est également à noter cue ce boitier peut etre monté deplaçable transversatement par rapport à la table a rouleaux de manière a 11 dégager de celleci et permettre une maintenance plus facile de la source lumineuse. Avantageusement. les tubes fluorescents émettent sur une longueur d'onde donnée par exemple dans le vert et les caméras comportent un filtre sélectif centre sur cette même longueur d'onde, ce qui permet d'assurer un contraste source-tôle suffisant pour des températures de tôles élevées et de rendre ce contraste insensible aux variations de la lumière ambiante. Par ailleurs, les tubes sont excités à haute fréquence de manière à permettre l'utilisation d'un temps d'exposition des photo-détecteurs relativement faible. Si l'on se reporte maintenant à la Fig.3, on constate que les deux caméras 5 et 6 sont fixées sur la poutre de support 8 de manière que les champs de détection des réseaux linéaires se chevauchent dans la partie centrale de la table à rouleaux et couvrent toute la largeur de celle-ci, Ces caméras 5 et 6 sont reliées à des moyens de déclenchement 21 comprenant des moyens de génération des signaux d'horloge et des signaux de séquencement interne de chaque réseau li néaire de photo-détecteurs, et à des moyens de traitement 22 destinés à reconstituer en temps réel ledit contour de l objet à partir des informations délivrées par les moyens de détection et de la fréquence de déclenchement de ces moyens. Ces moyens de traitement sont également reliés à des moyens 23 de mémorisation de ces informations. Les moyens de déclenchement 21 sont destinés à déclencher à une fréquence prédéterminée, fonction de la vitesse de défilement de la tole, des relevés des portions de la source lumineuse cachées par ledit objet lors de son défilement, de maniére à obtenir un balayage de toute la longueur de la tôle. Les moyens de traitement 22. reliés aux réseaux de photo-détecteurs déterminent les numéros des photo-détecteurs de chaque réseau pour lesquels il y a eu une transition, engendrée par le passage de la tole entre la source lumineuse et le photo-détecteur correspondant, en comparant le signal de sortie du photodétecteur avec un seuil prédéterminé. Les moyens de traitement reconstituent ensuite le contour de l'objet à partir de ces informations. délivrées par les moyens de détection et de la fréquence de déclenchement de ces moyens de détection, pour reconstituer en temps réel le contour de l'objet et le mémorise dans les moyens de mémorisation 23. Il va de soi que ces moyens de traitement peuvent être constitués par. un microprocesseur programmé de manière connue en soi, pour effectuer les opérations décrites précédemment. Le contour de la tôle est alors disponible dans les moyens de mémorisation 23 pour tout traitement ultérieur, comme par exemple une visualisation ou autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de relevé du contour d'un objet tel que notamment une tôle (T), défilant sur une table à rouleaux (1) suivant l'axe longitudinal de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre de ladite table (1), une source lumineuse (2) comportant des moyens lumineux (12), et s'étendant en regard d'un intervalle libre (3) entre deux rouleaux consécutifs de la table et des moyens de détection (4) sensibles à la source lumineuse (2), disposés en regard de ladite source et adaptés pour relever les portions de la source lumineuse cachées par ledit objet lors de son défilement, des moyens de déclenchement (21) à une fréquence prédéterminée, desdits moyens de détection et des moyens de traitement (22) des informations délivrées par lesdits moyens de détection pour reconstituer en temps réel ledit contour de l'objet à partir des informations délivrées par les moyens de détection et de la fréquence de déclenchement de ces moyens, 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (2) est disposée sous la table à rouleaux (1) et les moyens de détection (4), au-dessus de celle-ci. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (2) comprend un boitier (11) comportant des moyens de refroidissement, et dans lequel sont disposés les moyens lumineux (12), et dont le couvercle comprend au moins une plaque (13) de matériau transparent résistant en température, inclinée en direction d'un bord longitudinal du boitier (11), des moyens (14 > d'amenée d'eau de refroidissement et de nettoyage de ladite plaque étant prévus sur le bord supérieur de celle-ci, 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'amenée d'eau comprennent au moins un tube (15,16) s'étendant le long du bord supérieur de ladite plaque et comportant des trous régulièrement répartis suivant sa longueur. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'une plaque (17) de matériau diffusant la lumière est interposée dans le boitier, entre les moyens lumineux (12) et la plaque de matériau transparent (13). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens lumineux (12) comprennent des tubes fluorescents émettant sur une longueur d onde donnée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens lumineux comprennent trois rangées (18,19,20) de tubes fluorescents disposées à peu près à 120 les unes par rapport aux autres. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les tubes fluorescents de chacune des rangées (18,19,20) sont décalés longitudinalement par rapport à ceux des autres rangées. 9. Dispositif selon la revendication 6, 7 ou 8. caractérisé en ce que les tubes fluorescents émettent dans le vert. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection (4) comportent au moins une caméra (5,6) comprenant un réseau linéaire de photo-détecteurs et fixée de manière reglable sur des moyens de support (7) pour permettre son calage par rapport à la table à rouleaux (1). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite au moins une caméra (5,6) comprend un filtre sélectif centré sur la longueur d'onde donnée d'émission des tubes fluorescents. 12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent deux caméras (5,6) fixées sur les moyens de support (7) de manière que les champs de détection des réseaux linéaires se chevauchent dans la partie centrale de la table à rouleaux (1) et couvrent toute la largeur de celle-ci. 13. Dispositif selon la revendication 10, Il ou 12, caractérisé en ce que les photo-détecteurs sont des photo-diodes. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que ladite au moins une caméra (5,6) est disposée dans un boitier de protection comprenant des moyens de refroidissement. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que les moyens de support (7) comprennent une poutre (8) elle-meme supportée par une plateforme (9) fixée sur le sol de part et d'autre de la table à rouleaux (1). 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de déclenchement (21) des moyens de détection comprennent des moyens de génération des signaux d'horloge et des signaux de séquencement interne du ou de chaque réseau linéaire de photo-détecteurs. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement (22) des informations délivrées par les moyens de détection sont reliés à des moyens de mémorisation (23).