Brevet FR2688310A1 — publié le 19930910

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE DE LA TRANSPARENCE D'UN VITRAGE FEUILLETE L'invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle de la transparence d'un vitrage, en particulier d'un vitrage feuilleté. Par vitrage feuilleté, on entend selon l'invention un vitrage formé d'au moins deux éléments à savoir au moins une feuille rigide de verre ou en matière plastique et au moins une couche ou feuille souple en matière plastique. Ces vitrages feuilletés peuvent être des vitrages dits sy- métriques lorsqu'ils comportent deux feuilles rigides no- tamment en verre en tant que feuilles extérieures Les vi- trages feuilletés peuvent être aussi des vitrages dits asymétriques lorsqu'ils comportent une feuille rigide et une feuille de matière plastique souple en tant que feuilles extérieures. Ces vitrages feuilletés présentent des propriétés avantageuses, notamment une grande résistance au choc; ils trouvent une application particulière en tant que vitrage anti-effraction dans le bâtiment par exemple ou en tant que vitrage dans les véhicules de transport (automobiles, avions, trains). Un vitrage feuilleté possède une transparence déter- minée selon son application Dans le cas d'un vitrage 2 - automobile, la transmission lumineuse doit être supérieure à 70 %, cette valeur devant en outre se conserver dans le temps Des procédés de contrôle de la transparence s'avèrent donc obligatoires. Lorsqu'il s'agit de vitrages feuilletés, l'obtention et la conservation de la qualité optique sont liées à la qualité du procédé d'assemblage. Ce procédé d'assemblage se décompose, généralement, en deux étapes: un assemblage préliminaire et un assemblage définitif. Différentes techniques sont utilisées pour procéder à l'assemblage préliminaire. L'une de ces techniques est la technique dite de "ca- landrage": les différents éléments destinés à former un vitrage feuilleté, superposés les uns aux autres selon la disposition voulue, sont chauffés et sont soumis à une pression exercée par les rouleaux de la calandreuse L'ac- tion conjuguée du chauffage et de la pression provoque une adhésion entre les différents éléments, qui se trouvent ainsi assemblés les uns aux autres. Une autre technique est une technique utilisant l'ac- tion conjuguée du vide et du chauffage afin de provoquer une adhésion entre les différents éléments constituant un vitrage feuilleté Ces éléments, superposés selon la dis- position voulue, sont introduits dans une poche ou sac hermétique Cette poche est chauffée et est soumise à un vide, provoquant l'adhésion entre les différents éléments. L'ensemble feuilleté est ensuite retiré de la poche. L'assemblage définitif est généralement réalisé dans un autoclave o l'ensemble feuilleté préassemblé est soumis à l'action simultanée de la température et de la pression. C'est à la suite de cet assemblage définitif que le vitrage acquiert sa transparence finale. Il a été constaté sur certains vitrages une opacifi- cation croissante au cours du temps, alors que ces mêmes vitrages possédaient une transparence convenable à la sor- tie de l'opération d'assemblage définitif. Des recherches ont montré que la transparence du vi- trage et son évolution au cours du temps sont fonction des 3 - conditions dans lesquelles s'opère l'assemblage prélimi- naire. On a ainsi été amené à contrôler l'opération d'assem- blage préliminaire afin de limiter les risques de défail- lance ultérieure Ce contrôle peut se faire par une véri- fication des paramètres intervenant lors de l'opération d'assemblage, en particulier lorsqu'il s'agit d'un assem- blage dans une poche ou sac Ces paramètres sont, notam- ment, la température, la pression ou le vide Ce contrôle de paramètres ne suffit cependant pas à s'assurer du bon assemblage préliminaire, d'autres facteurs pouvant inter- venir tels un mauvais état de la poche, un pli dans celle-ci entraînant un mauvais vide Une autre solution est un contrôle de la transparence du vitrage feuilleté à la sortie de l'opération de préassemblage. Lorsqu'il s'agit d'un vitrage feuilleté de type clas- sique formé de deux feuilles de verre et d'une feuille in- tercalaire en polyvinylbutyral (PVB), l'opération d'assem- blage préliminaire procure une transparence partielle au vitrage qui, à l'origine, n'est pas transparent du fait de l'état de surface structurée des deux faces de la feuille en PVB, qui doit permettre l'écoulement de l'air entre les feuilles au moment de l'assemblage. La transparence du vitrage, à ce stade de la fabrica- tion, n'est que partielle et souvent non homogène; il en résulte une difficulté pour contrôler cette transparence. Une personne peut effectuer un contrôle visuel du vitrage préassemblé, mais ce contrôle reste subjectif et il est coûteux en main d'oeuvre. La présente invention obvie à ces inconvénients. La présente invention propose un procédé et un dispo- sitif de contrôle de la transparence d'un vitrage, simple et automatisable et qui, en outre, permet l'obtention de la valeur de transparence en temps réel sur la ligne de pro- duction Ainsi, un vitrage défectueux peut être mis tout de suite hors de la ligne de production Le dispositif de contrôle peut, en outre, et de préférence, être relié à un moyen capable d'analyser la cause de cette défection et 4 - capable d'y remédier immédiatement. La présente invention concerne donc un procédé de contrôle de la transparence d'au moins une partie de la surface d'un vitrage par analyse de l'intensité lumineuse de l'image d'une mire vue au travers de ladite partie du vitrage. Le procédé consiste à analyser une intensité lumineuse issue de l'image d'une mire vue au travers d'au moins une partie de la surface d'un vitrage Cette mire est avanta- geusement éclairée par derrière et un capteur de lumière balaye l'image de la mire vue au travers d'une partie du vitrage et enregistre l'intensité lumineuse issue de chaque point, ou pixel, de cette image Cette intensité est transformée en signal analogique et quantifiée par un or- dinateur, par exemple Cet ordinateur moyenne ensuite la somme de ces signaux analogiques quantifiés Avanta- geusement, il compare cette somme à une valeur théorique limite permettant d'établir la conformité du vitrage. Ce procédé s'applique à tout type de vitrage, en par- ticulier aux vitrages feuilletés. Ce procédé s'applique avantageusement aux vitrages feuilletés constitués d'au moins un intercalaire comportant une feuille de matière plastique dont la transparence évo- lue au cours de l'opération d'assemblage, comme décrit précédemment dans le cas du PVB Il permet, en particulier, de mesurer une transparence partielle et non homogène. Avantageusement, la mire est disposée dans un plan parallèle à celui du vitrage. La partie du vitrage analysée est, de préférence, la partie du vitrage présentant une relative transparence à la sortie de l'opération de préassemblage La transparence d'un vitrage feuilleté dépend, notamment, de deux fac- teurs: a la transparence de l'intercalaire en matière plas- tique qui devient transparent au cours de l'opération d'assemblage, R la présence d'air entre les différents éléments constituant le vitrage feuilleté, nuisant à cette transpa- rence. - L'intercalaire devient transparent sous l'action con- juguée du chauffage et d'une pression ou d'un vide Si un chauffage et une pression peuvent être appliqués de façon quasi homogène sur les surfaces d'un vitrage, en revanche lorsqu'on utilise le vide, celui-ci est généralement plus poussé au centre du vitrage que sur ses bords. L'air est, de même, chassé principalement par une pression ou aspiré par un vide Dans le cas d'un vide, celui-ci étant plus poussé au centre, l'air est chassé du centre vers les bords. Pour ces raisons, le centre du vitrage présente une relative transparence alors que les bords du vitrage pré- sentent une relative non-transparence à la sortie de l'opération de préassemblage utilisant l'action conjuguée du chauffage et du vide. La partie analysée est donc, de préférence, la partie centrale du vitrage et, avantageusement, elle s'étend au moins sur un tiers du vitrage afin d'augmenter la précision de la mesure De façon préférée la surface entière du vi- trage, excepté les bords, est analysée Par bords, on en- tend par exemple lorsqu'il s'agit de pare-brise de véhi- cules à moteur, une bande périphérique d'une largeur infé- rieure ou égale à 10 cm environ. De façon préférée, l'intercalaire est du polyvinyl- butyral pour les raisons évoquées précédemment Par PVB on entend le polyvinylbutyral, généralement plastifié, utilisé dans la fabrication des vitrages feuilletés de bâtiments ou de véhicules à moteur. L'invention concerne également un procédé de contrôle de l'opération d'assemblage préliminaire, notamment lorsque celle-ci associe le chauffage et le vide afin d'assembler les différents éléments destinés à constituer un vitrage feuilleté Ce contrôle consiste à analyser l'intensité lu- mineuse de l'image d'une mire vue à travers au moins une partie du vitrage, cette analyse donnant la valeur de la transparence de cette partie du vitrage. L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce dispositif comportant une mire, une source lumineuse et des moyens de détection et 6 - d'analyse d'une intensité lumineuse. La mire est, avantageusement, constituée d'une suc- cession de bandes parallèles à l'axe de symétrie du vi- trage Ces bandes sont, de préférence, alternativement claires et sombres; les contrastes nés de cette disposi- tion étant plus facilement détectables. Le détecteur d'intensité lumineuse est, de préférence, un détecteur à balayage, notamment une caméra à balayage matriciel. Avantageusement, ce détecteur est couplé à un ordina- teur pouvant moyenner les données issues du balayage de l'image de la mire vue à travers le vitrage et la comparer à une valeur théorique. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la suite de la description, faite en ré- férence aux figures dans lesquelles: * la figure 1 est une vue, en perspective, d'une par- tie du dispositif selon la présente invention, * la figure 2 est une vue du dessus du dessin de la mire selon la présente invention, * la figure 3 est un exemple de diagramme obtenu selon le procédé montrant l'image d'une mire vue au travers d'un vitrage sans défaut, * la figure 4 est un schéma du procédé selon la pré- sente invention. Sur la figure 1, le dispositif o s'effectue l'opéra- tion de préassemblage est schématisé par le rectangle 1 Un tapis convoyeur 2 achemine un vitrage préassemblé 3 en sortie du dispositif de préassemblage vers un dispositif de contrôle de sa transparence Ce dispositif est constitué d'une mire 4 éclairée par une source lumineuse 5 L'inten- sité lumineuse de l'image de la mire vue au travers du vi- trage est détectée par un détecteur à balayage 6 situé au-dessus du vitrage Les dimensions de la mire visée, par exemple de 40 x 20 cm, correspondent au champ de la caméra disposée à environ 1 mètre au-dessus du pare-brise Le champ est découpé, par exemple en 592 x 256 points ou pixels, chacun d'eux étant affecté d'un niveau de gris. Un des dessins possibles de la mire est représenté sur 7 - la figure 2 Ce dessin est constitué d'une succession de bandes alternativement sombres A et claires B Le nombre de ces bandes est fonction de la capacité de résolution du détecteur à balayage; plus ce nombre est grand, plus la résolution du détecteur à balayage doit être élevée et plus le temps de détection est long Par ailleurs, un nombre élevé de bandes, donc un nombre élevé de contrastes dé- tectés, conduit à une meilleure précision de la valeur de la transparence du vitrage Ce nombre est, de préférence, supérieur ou égal à 5 Ce nombre dépend aussi des dimen- sions de la mire On considère que des bandes de longueur de 1 à 3 cm donnent entière satisfaction dans le cas du contrôle d'un pare-brise pour véhicule à moteur. Le détecteur à balayage 6 balaye l'image de la mire, par exemple de gauche à droite, sur toute sa longueur L Ce détecteur est, de préférence, un détecteur à balayage ma- triciel encore appelé caméra matricielle Un tel détecteur permet par un simple balayage de gauche à droite, par exemple, de détecter l'ensemble de la surface de l'image de la mire Ce type de détecteur est préféré aux détecteurs à balayage linéaire, utilisés usuellement, qui balayent cha- que ligne d'une image l'une après l'autre Dans ce type de détecteur à balayage linéaire, un interstice entre deux lignes analysées est souvent laissé vacant ce qui nuit à la précision de la mesure. La figure 3 est un exemple d'un signal analogique re- présentant l'intensité lumineuse d'une image d'une mire vue au travers d'un vitrage sans défaut Les zones corres- pondant aux bandes sombres de la mire sont symbolisées par les flèches A et les bandes claires par les flèches B Les courbes dessinées entre les valeurs O et 100 sont les zones de transition détectées entre les zones claires et sombres. L'axe des abscisses correspond à la longueur L de l'image de la mire balayée et l'axe des ordonnées représente les valeurs de l'intensité lumineuse de chaque point ou pixel de l'image de la mire détectée Sur cet exemple, un blanc lumineux correspond à une intensité lumineuse de O et un noir opaque à une intensité de 100. La figure 4 représente un schéma de l'ensemble des 8 - opérations constituant le procédé de détection de l'inten- sité lumineuse des points ou pixels formant l'image de la mire afin d'obtenir une valeur numérisée de la transparence d'un vitrage En 1, l'intensité lumineuse de chaque point de l'image de la mire vue au travers d'un vitrage est dé- tectée Pour des raisons de commodité, seuls trois points ont été représentés, le nombre de rectangles 1 corres- pondant au nombre de points détectés Chaque intensité lu- mineuse détectée est transformée en signal analogique en 2. Ce signal analogique est transmis du détecteur à balayage,. symbolisé en 4, vers un ordinateur symbolisé en 5 L'in- tensité lumineuse peut être quantifiée en 3, par exemple, de O à 100, O étant la valeur d'un blanc lumineux et 100 la valeur d'un noir opaque Chaque intensité lumineuse étant différenciée des autres par un nombre qui lui est propre, une grande précision de la mesure est ainsi obtenue. L'ensemble de ces nombres est ensuite moyenné en 6; éventuellement, l'écart-type ou d'autres paramètres sta- tistiques peuvent être calculés, mémorisés et transmis aux personnes intéressées Cette moyenne obtenue est comparée à une valeur théorique 7, mise en mémoire préalablement, va- leur dépendant du type de vitrage analysé, de sa colorimétrie Si la moyenne est supérieure à cette valeur théorique, le vitrage est dit conforme, sinon il est dit non conforme et mis hors circuit de production La valeur de la moyenne peut être connue ou non de l'opérateur En cas de non conformité, l'ordinateur 5 peut être relié à un moyen symbolisé en 8 capable de détecter et de remédier aux anomalies lors de l'opération de préassemblage, engendrant des vitrages non conformes. Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour le contrôle de la transparence de tout type de vitrages feuilletés, en particulier pour les pare-brise des véhi- cules de transport et, comme décrit précédemment, pour le contrôle de la transparence d'un vitrage feuilleté à la sortie de l'opération d'assemblage préliminaire. Le procédé peut aussi être utilisé pour le contrôle de la transmission lumineuse à travers tout autre type de vi- trage monolithique ou feuilleté. 9 - REVENDICATIONS 1 Procédé de contrôle de la transparence d'au moins une partie d'un vitrage par analyse de l'intensité lumi- neuse de l'image d'une mire vue à travers ladite partie du vitrage, dans lequel l'intensité lumineuse, captée par un détecteur, de chaque point de l'image de la mire vue au travers du vitrage est quantifiée par un nombre, les nom- bres obtenus pour les points d'une même image étant ensuite moyennés, la moyenne obtenue étant comparée à une valeur théorique fixée au préalable. 2 Procédé de contrôle de la transparence d'un vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vitrage est un vitrage feuilleté. 3 Procédé de contrôle de la transparence d'un vitrage feuilleté selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins une feuille de verre et une feuille de matière plastique, la transparence de la feuille plastique évoluant au cours de l'opération d'assemblage préalable au contrôle de la transparence. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le vitrage est disposé dans un plan parallèle à ce- lui de la mire. Procédé selon une des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que la mire est éclairée par une source lumi- neuse, l'intensité lumineuse de l'image de la mire vue au travers du vitrage étant captée par un détecteur de lumière à balayage. 6 Procédé selon une des revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que ladite partie contrôlée est la partie centrale du vitrage. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la transparence d'au moins un tiers du vitrage est contrôlée. 8 Procédé selon une des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que la partie du vitrage contrôlée est la to- talité du vitrage, à l'exception des bords d'une largeur inférieure ou égale à 10 cm. 9 Procédé selon les revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le vitrage feuilleté est formé de deux feuilles - de verre et d'une feuille intercalaire en polyvinylbutyral. Procédé selon une des revendications 2 à 9, carac- térisé en ce que la mire est constituée de bandes alterna- tivement sombres et claires. 11 Procédé de contrôle de l'opération d'assemblage préliminaire d'un vitrage feuilleté notamment lorsque celle-ci associe le chauffage et le vide afin d'assembler les différents éléments constituant ledit vitrage feuille- té, caractérisé en ce que la transparence d'au moins une partie du vitrage préassemblé est contrôlée selon une des revendications 1 à 10. 12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte, en plus des opérations de contrôle, des opérations permettant d'intervenir sur le procédé d'assem- blage du vitrage feuilleté. 13 Dispositif de contrôle de la transparence d'un vi- trage, caractérisé en ce qu'il comprend une mire éclairée, un détecteur de lumière à balayage et des moyens pour ana- lyser l'intensité lumineuse de l'image de la mire au tra- vers du vitrage, pour moyenner cette intensité et la com- parer à une valeur théorique. 14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le détecteur de lumière à balayage est une caméra matricielle. 15 Dispositif selon une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que les moyens pour analyser l'intensité lumineuse, la moyenner et la comparer à une valeur théori- que comprend un ordinateur. 16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le signal analogique de l'intensité lumineuse de chaque point de l'image de la mire vue à travers le vitrage est numérisé. 17 Dispositif selon une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour éclairer la mire par derrière. 18 Dispositif selon une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que la mire est constituée de bandes al- ternativement sombres et claires. 19 Dispositif selon la revendication 18, caractérisé il - en ce que la mire est constituée de bandes parallèles selon l'axe de symétrie du vitrage. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce qu'il est relié à des moyens pouvant analyser les anomalies lors de l'opération de préassemblage et y remédier.