Brevet FR2694090A1 — publié le 19940128

PROCEDE ET APPAREIL D'INSPECTION DES COUTURES DE SURFACE DES BALLES La présente invention concerne un procédé et un appareil d'inspection des coutures de surface des balles. Les balles qui sont généralement munies sur leur surface de lignes de couture continues, sous une configuration en boucle, généralement appelées des lignes de couture en forme de haltère, sont celles qui sont connues comme étant des balles de tennis, de baseball et similaires. Les lignes de couture de surface doivent être vérifiées pour savoir si leurs largeurs satisfont ou non aux tolérances spécifiées relatives aux fissures, craquelures et autres défauts. Pour cette vérification, un système informatique de traitement d'image est utilisé et il comprend une caméra comportant un dispositif de détection d'image à l'état solide tel qu'un dispositif à couplage de charge (CCD) et analogue. De manière spécifique, la ligne de couture de surface d'une balle amenée dans un état de repos est représentée sous forme de plusieurs images sur un afficheur en utilisant la caméra mentionnée précédemment, et l'image de la ligne de couture est vérifiée quant à des défauts en relation ou en fonction des standards d'inspection prédéterminés afin de décider de son acceptation ou de son rejet. Cependant, lorsqu'une surface hémisphérique totale de la balle est mise sous forme d'image sur un afficheur ou écran, la ligne de couture correspondante est extrêmement petite dans la zone qui lui est impartie, comparée avec la zone de toute l'image sur l'afficheur; il en résulte qu'on ne peut obtenir une bonne précision dans l'inspection de la ligne de couture. Ceci est un inconvénient des procédé et appareil conventionnels pour l'inspection des coutures de surface des balles. En conséquence, un objet de la présente invention est de proposer un procédé et appareil perfectionnés pour l'inspection des lignes de couture de surface des balles, dans lesquels un mécanisme simple est utilisé pour obtenir une bonne précision dans l'inspection des lignes de couture des balles afin de remédier aux inconvénients précités. La présente invention sera décrite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une illustration d'un procédé et d'un appareil selon un mode préféré de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective d'une partie principale d'une balle couturée dont la couture est inspectée en utilisant le procédé de l'appareil selon le mode préféré de la présente invention. La figure 3 est une vue en élévation agrandie représentant une paire de feuilles ou plaques de melton en forme d'haltère qui forment ou couvrent la surface de la balle. La figure 4 est une représentation explicative de la position relative des feuilles de melton en forme d'haltère dans une balle qui est réalisée en utilisant les feuilles. Les figures 5A, 5B, 5C sont des représentations explicatives des premières opérations de rotation des balles. Les figures 6A, 6B, 6C sont des représentations des deuxièmes opérations de rotation des balles, et la figure 7 est une élévation agrandie d'une ligne de couture sur la surface de la balle. On décrit ci-parès en référence aux dessins annexés le mode de réalisation préféré d'un procédé et d'un appareil d'inspection des coutures d'une balle. La figure 1 représente un arrangement de l'appareil d'inspection de couture d'une balle selon un mode de réalisation préféré de l'invention; l'appareil d'inspection est pourvu de moyens d'entraînement rotatifs 3 qui supportent une balle 2 présentant, sur sa surface, une ligne de couture en forme de haltère 1, et des moyens de détection ou détecteur 4 qui détectent la ligne de couture 1 de la balle 2. Les moyens d'entraînement en rotation 3 font tourner la balle 2 alternativement autour d'un premier de ses axes X et d'un deuxième de ses axes Y, lesquels axes se coupent à angle droit. Les moyens d'entraînement en rotation 3 comportent une paire de premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 disposés sur le premier axe X, une paire de seconds mécanismes d'entraînement 6, 6 disposés sur le deuxième axe Y, et des moyens de commande 7 qui commandent les fonctionnements des premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 et des seconds mécanismes d'entraînement 6, 6. Les premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 et les seconds mécanismes d'entraînement 6, 6 sont respectivement équipés chacun d'arbres rotatifs 9, 9 pourvus d'un organe de support de balle 8 à une de leurs extrémités et d'organes d'entraînement 10, 10 incorporant des moteurs pas-à-pas ou d'autres moteurs similaires qui entraînent en rotation les moteurs rotatifs 9 dans des directions opposées. De plus, les arbres rotatifs 9, 9 des premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 sont disposés de manière à être horizontalement déplaçables dans la direction du premier axe X, tandis qu'en même temps les arbres rotatifs 9, 9 des seconds mécanismes d'entraînement 6, 6 sont conçus pour être également déplaçables horizontalement dans la direction du second axe Y. Ceci est réalisable par exemple en incorporant des moteurs pas-à-pas analogues dans les premiers et seconds mécanismes d'entraînement 5, 5, 6, 6, en plus de ceux qui entraînent en rotation les arbres 9, 9, 9, 9 des premiers et seconds mécanismes d'entraînement. D'une autre manière, les premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 peuvent être arrangés pour se déplacer horizontalement ensemble dans la direction du premier axe X, alors qu'en même temps, les seconds moyens d'entraînement 6, 6 peuvent être conçus pour se déplacer horizontalement dans leur totalité dans la direction du second axe Y. De manière à permettre un tel déplacement horizontal des premiers et seconds moyens d'entraînement, chaque moyen d'entraînement 10 des premiers et seconds mécanismes d'entraînement peut être entraîné horizontalement en utilisant des arbres à vis, à biellettes ou d'autres moyens appropriés. Lorsque l'organe de contrôle 7 est commandé par informatique ou automatisé de telle sorte qu'il soit programmé dans son fonctionnement de commande, les arbres rotatifs 9, 9 des premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 et des seconds mécanismes d'entraînement 6, 6 peuvent être entraînés en rotation suivant des angles prédéterminés et dans des directions de rotation prédéterminées; ils peuvent être également déplaçés dans la direction horizontale du premier axe X et du second axe Y. La balle 2 est maintenue en rotation au moyen d'une broche de positionnement (non représentée) ou par d'autres moyens similaires lorsque le point central de la balle 2 est amené en coïncidence avec le point d'intersection du premier axe X avec le second axe Y, plus précisément, avec l'origine 0 des deux coordonnées orthogonales à deux dimensions ou plan constituées par le premier axe X et le second axe Y de la figure 1. Cette balle 2 est automatiquement portée au moyen d'un convoyeur (non représenté) vers et à partir d'une position où elle est maintenue en rotation comme décrit précédemment. Les premiers mécanismes d'entraînement 5, 5 et les deuxièmes mécanismes d'entraînement 6, 6 sont respectivement conçus pour que leurs arbres rotatifs 9, 9 soient avancés, et lorsque les arbres rotatifs 9, 9 des premier et second mécanismes d'entraînement sont avancés, la balle 2 est maintenue entre les organes de support de balle 8, de manière à permettre à la balle 2 de pivoter autour du premier axe X ou du second axe Y. Les moyens de détection 4 comprennent un dispositif à semi-conducteurs de détection d'image tel qu'un dispositif à couplage de charge (CCD), une pluralité de détecteurs et, comme représenté sur la figure 2, ces moyens de détection 4 sont disposés sur un axe K qui relie l'origine 0 où le premier axe X et le deuxième axe Y s'intersectent l'un avec l'autre à un point intermédiaire T d'un arc qui relie deux points voisins des quatre points où le premier axe X et le second axe Y intersectent la surface de la balle 2. Comme cela est représenté sur la figure 1, la surface de balle est fournie avec un champ visuel S d'une zone prédéterminée des moyens de détection 4 par rapport au point intermédiaire T. Sur la figure 1, un circuit discriminant automatisé 11 vérifie les signaux de détection électriques (tels que ls signaux électriques des images ou similaires) délivrés par les moyens de détection 4, suivant des standards de détection entrés, par avance, dans le circuit discriminant 11, en utilisant des organes d'entrée 12, de manière à déterminer automatiquement la qualité de la ligne de couture 1, par exemple en déterminant si la largeur de la ligne de couture 1 satisfait à une tolérance prédéterminée et si la ligne de couture 1 ne comporte aucune fissure ou craquelure. Lorsque la ligne de couture de la balle est considérée comme étant défectueuse, ladite balle est évacuée vers un passage de rejet (non représenté) grâce à des moyens d'évacuation appropriés par l'intermédiaire d'un circuit qui délivre un signal d'évacuation d'une balle rejetée. De ce fait, les balles présentant des lignes de couture défectueuses sont séparées de celles présentant des lignes de couture acceptables. Sur un écran ou affichage 13 sont représentés les résultats de détermination du circuit discriminant, les images des lignes de couture 1 qui sont données par le détecteur 4 et autres informations ou données nécessaires. Une balle de tennis ou de baseball peut être considérée comme la balle 2 ayant sur sa surface la ligne de couture 1, la balle de tennis étant formée par la liaison de deux feuilles 14,14 de même forme en haltères et présentant un finissage de foulé, telles que représentées sur la figure 3 l'une par rapport à l'autre sur la surface du noyau de la balle (non représenté) qui comporte une application d'un mucilage ou de la gomme arabique. Lorsque cette étape concernant le noyau de balle est terminée, on soumet l'ensemble à une vulcanisation, de manière à réaliser une balle de tennis. Dans le précédent procédé de fabrication d'une balle de tennis et du fait que les feuilles 14,14 en haltères sont reliées l'une à l'autre, il est créé sur la surface de la balle, un joint ou liaison unique en forme de boucle, d'une largeut prédéterminée telle que comprise entre environ 2 mm et 3 mm environ. Ce joint ou liaison est appelé ligne de couture (voir figure 1.) Par ailleurs, les feuilles 14 en haltères comportent respectivement deux parties en forme de croupe 15,15, dans une configuration en forme d'arc, et une partie ventrale 16 qui relie les deux parties en croupe l'une à l'autre. Chaque partie en croupe 15 forme partiellement un cercle de rayon R à partir d'un point central A (voir figure 3). Lorsque les feuilles en haltères 14,14 sont reliées l'une à l'autre, les points centraux A,A de chaque feuille correspondent à des points centraux G,G des arcs des parties arquées 17 de la ligne de couture, comme cela est représenté sur la figure 4. Ces points centraux G,G des arcs des parties arquées 17 coïncident alors avec une paire de points centraux A,A de chaque feuille en haltère et sont disposés de sorte qu'ils soient opposés sur la surface de la balle 2. Maintenant, on donne une description du procédé d'inspection de la couture suivant la présente invention par utilisation du dispositif d'inspection de couture précédent. En premier lieu, comme représenté sur les figures 1 et 2, la balle 2 est déplacée, à l'aide des moyens d'entraînement (non représentés), pour amener son point central en coïncidence avec l'origine 0 des deux coordonnées dimensionnelles orthogonales, déterminées par les axes X et Y. La position de la balle maintenue dans ces conditions est la position à laquelle l'inspection de la balle est initiée. De façon plus précise, la balle est déplacée de telle sorte que les points centraux G,G des quatre points centraux des arcs des parties arquées 17 de la ligne de couture soient disposés sur le premier axe X, alors que par ailleurs le reste des deux points centraux G,G opposés des arcs des parties arquées 17 de la ligne de couture 1 sont positionnés sur le deuxième axe Y.De plus, la balle est déplacée pour satisfaire à une deuxième condition qui consiste à amener en coïncidence le point intermédiaire T de l'arc entre chaque paire de points voisins dans lesquels le premier axe X et le second axe Y intersectent la surface de la balle, avec n'importe quel point d'inflexion désiré H de la ligne de couture 1, qui est en effet l'intersection entre la ligne de couture 1 et le lieu, représenté en traits pointillé doubles, des centres d'arc respectifs sur la surface de la balle 2, ainsi que cela est représenté sur la figure 2. Ensuite, les arbres rotatifs 9, 9 des premiers mécanismes d'entraînement sont avancés pour supporter la balle 2. Après que la balle ait été disposée à la position dans laquelle l'inspection de balle commence, la balle 2 est tournée de 1800 autour du premier axe X, comme illustré sur les figures 5A, SE et 5C, dans cet ordre, dans la direction où la ligne de couture 1 passe près du point intermédiaire T. Une telle rotation de la balle 2 est référencée ci-après comme étant la première opération de rotation de la balle. En conséquence, la ligne de couture 1 sur la surface de la balle 1 est successivement amenée dans le champ visuel S du détecteur et la ligne de couture 1 est susceptible d'être inspectée sur un quart de sa longueur. Cela signifie que, en se référant à la figure 7 qui représente une vue agrandie de la ligne de couture, la partie de la ligne de couture comprise entre le point d'inflexion H1 et le point de déflexion H2 peut être inspectée. Après que la balle 2 ait été soumise à la première opération de rotation, la balle étant maintenue dans la position où elle est à l'arrêt, les arbres rotatifs 9, 9 des deuxièmes mécanismes d'entraînement 6,6 sont avancés pour tenir la balle entre eux, alors que par ailleurs, les arbres rotatifs 9,9 des premiers mécanismes d'entraînement 5,5 sont rétractés pour les séparer de la balle 2. Ensuite, la balle 2 est tournée sur 1800 autour du deuxième axe Y, comme représenté sur les figures 6A, 6B, 6C et dans cet ordre, dans la direction où la ligne de couture 1 passe près du point intermédiaire T. Une telle rotation de la balle est désignée ci-après comme étant la deuxième opération de rotation de la balle. Il en résulte que la ligne de couture 1 sur la surface de la balle 2 est successivement amenée dans le champ visuel S du détecteur et la ligne de couture 1 peut être inspectée sur un quart de sa longueur. Cela signifie que, en référence à la figure 7 qui représente une vue agrandie de la ligne de couture 1, on peut inspecter la ligne de couture entre le point 112 et le point d'inflexion H3. Ensuite, les arbres rotatifs 9,9 des premiers mécanismes d'entraînement 5,5 sont avancés pour supporter la balle 2 entre eux, tandis que les arbres rotatifs 9,9 des deuxièmes mécanismes d'entraînement 6,6 sont rétractés pour les séparer de la balle 2. La première opération de rotation est alors effectuée sur la balle et ensuite la balle 2 est supportée par les moyens des arbres rotatifs 9,9 des deuxièmes mécanismes d'entraînement 6,6, tandis qu'en même temps, les arbres rotatifs 9,9 des premiers mécanismes d'entraînement 5,5 sont séparés de la balle 2.Lorsque la balle 2 est soumise à la deuxième opération de rotation, la partie de la ligne de couture comprise entre le point d'inflexion H3 et le point d'inflexion 114 et la partie de la ligne de couture comprise entre le point d'inflexion 114 et le point d'inflexion H1 sont successivement amenées dans le champ visuel S du détecteur, de façon à terminer complètement l'inspection de la ligne de couture 1. Dans le procédé d'inspection décrit précédemment, la balle est soumise à la première opération de rotation et ensuite à la deuxième opération de rotation. Cependant, la première opération de rotation peut être effectuée après la deuxième opération de rotation. Sur les dessins, le premier axe X et le deuxième axe Y sont disposés dans le même plan horizontal. Cependant, suivant une autre manière, un des premier et deuxième axes X,Y peut être un axe vertical tandis que l'autre peut être un axe horizontal. De même, selon une autre variante, le premier axe X et le deuxième axe Y peuvent être inclinés sur une même surface horizontale tout en étant orthogonaux entre eux. De ce fait, dans le procédé et dispositif d'inspection de couture de balle selon la présente invention, la balle 2 peut être tournée de 1800 alternativement autour du premier axe X et du deuxième axe Y comme prédéterminés, en utilisant les moyens d'entraînement en rotation 3, de manière à permettre à la ligne de couture 1 de passer près du point intermédiaire T et faire un tour complet. De ce qui précède, on voit que le procédé et le dispositif d'inspection de couture de balle selon la présente invention permet une inspection améliorée de la ligne de couture au moyen d'un système simple et peut efficacement utiliser le champ visuel du détecteur qui comprend des moyens de traitement d'image et une pluralité de moyens de détection. De plus, dans le procédé et dispositif d'inspection de couture de balle selon la présente invention, lorsque le champ visuel du détecteur est ajusté sur la partie de surface de la balle qui est près du point intermédiaire T, il est possible d'accroître le rapport zone de couture de ligne 1 sur zone du champ visuel du détecteur 4, de façon à améliorer la précision de l'inspection de la couture de ligne 1. Bien que la présente invention ait été complètement décrite à l'aide d'exemples et en référence aux dessins annexés, il doit être noté que divers changements et modifications seront apparents aux hommes de l'art. En conséquence, à moins que de tels changements et modifications ne soient en dehors de la portée de la présente invention, ils devront être considérés comme inclus dans l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'inspection de coutures de surface de balles, caractérisé en ce que le point central d'une balle (2) pourvue d'une ligne de couture (1) en forme d'haltère sur sa surface est amené en coïncidence avec le point d'intersection (0) d'un premier de ses axes (X) et d'un deuxième de ses axes (Y), plus précisément, avec l'origine de coordonnées orthogonales à deux dimensions constituées par le premier axe (X) et le deuxième axe (Y), deux points centraux opposés (G,G) de l'arc de ladite ligne de couture étant disposés sur le premier axe (X) tandis que par ailleurs, les deux autres points centraux (G,G) de l'arc de ladite ligne de couture sont disposés sur le deuxième axe (Y), un point intermédiaire (T) d'un arc reliant deux points voisins des quatre points auxquels le premier axe (X) et le deuxième axe (Y) intersectent la surface de la balle étant amené en coïncidence avec un quelconque point d'inflexion (H) désiré de la ligne de couture, après quoi, la balle (2) est tournée de 1800 autour du premier axe (X) dans la direction dans laquelle la ligne de couture (1) passe près du point intermédiaire (T), ladite balle (2) étant tournée de 1800 autour du deuxième axe (Y) dans la direction dans laquelle la ligne de couture (1) passe près du point intermédiaire (T), ladite balle (2) étant encore tournée de 1800 autour du premier axe (X) dans la direction dans laquelle la ligne de couture (1) passe près du point intermédiaire (T), ladite balle (2) étant ensuite tournée de 1800 autour du deuxième axe (Y) dans la direction où la ligne de couture (1) passe près du point intermédiaire (T), de manière à inspecter dans sa totalité la ligne de couture de la surface de la balle au moyen d'un détecteur (4) qui est disposé sur un axe (K) reliant le point intermédiaire (T) et l'origine (0) des coordonnées orthogonales à deux dimensions constituées par le premier axe (X) et le deuxième axe (Y). 2. Procédé d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 1, dans lequel les balles (2) sont des balles de tennis. 3. Procédé d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 1, dans lequel les balles (2) sont des balles de baseball. 4. Dispositif d'inspection de coutures de surface de balles, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entraînement en rotation (5,5;6,6) qui supportent une balle (2) pourvue sur sa surface d'une ligne de couture (1) du type en forme d'haltère, et qui font tourner la balle alternativement autour d'un premier de ses axes (X) et d'un deuxième de ses axes (Y), un détecteur (4) disposé sur un axe (K) reliant un point intermédiaire (T) d'un arc réunissant deux points voisins des quatre points d'intersection entre les premier et deuxième axes (X,Y) et la surface de la balle et un point d'intersection de ses premier et deuxième axes, de manière à inspecter la qualité de la ligne de couture (1). 5. Dispositif d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 4, dans lequel les balles (2) sont des balles de tennis. 6. Dispositif d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 4, dans lequel les balles (2) sont des balles de baseball. 7. Dispositif d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit discriminant automatisé (11) qui vérifie les signaux électriques de détection des images données par le détecteur (4) en relation avec des standards de détection introduits à l'avance dans le circuit discriminant et à l'aide d'organes introducteurs (12), de manière à déterminer automatiquement la qualité de la ligne de couture (1). 8. Dispositif d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 4, dans lequel les moyens d'entraînement en rotation comprennent une paire (5,5) de premiers mécanismes d'entraînement disposés symétriquement par rapport au point d'intersection (0) entre le premier axe (X) de la balle et son deuxième axe (Y), et comportant des arbres rotatifs (9,9) qui tournent autour du premier axe (X), ainsi qu'une paire (6,6) de deuxièmes mécanismes d'entraînement disposés symétriquement par rapport au point d'intersection (0) entre le premier axe (X) de la balle (2) et son deuxième axe (Y) et comportant des arbres rotatifs (9,9) qui tournent autour du deuxième axe (Y). 9. Dispositif d'inspection de coutures de surface de balles, selon la revendication 4, dans lequel les arbres rotatifs (9,9) des premiers mécanismes d'entraînement sont agencés pour s'approcher ou s'éloigner de la balle (2), de sorte que la balle (2) est tenue entre des organes de support (8) montés aux extrémités des arbres rotatifs (9,9) de manière à pouvoir faire tourner la balle (2) autour du premier axe (X), les arbres rotatifs (9,9) des deuxièmes mécanismes d'entraînement étant agencés pour s'approcher ou s'éloigner de la balle (2), de sorte que la balle (2) est tenue entre des organes de support (8) montés aux extrémités des arbres rotatifs (9,9) de manière à pouvoir faire tourner la balle (2) autour du deuxième axe (Y).