Brevet FR2686283A1 — publié le 19930723

Procédé et dispositif pour repérer la position d'un outil sur la plaque tubulaire d'un faisceau de tubes. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour repérer la position d'un outil sur la plaque tubulaire d'un faisceau de tubes. Pour vérifier le bon état des tubes d'un condenseur de vapeur ou d'un générateur de vapeur d'une centrale nucléaire et d'une manière générale de tout échangeur de chaleur tubulaire il est habituel d'envoyer dans les tubes des sondes, par exemple des sondes à courant de Foucault permettant de contrôler que les tubes ne sont ni fendus ni percés, ni de diamètre incorrects. Dans le cas où les botes à eau de ces appareils sont dans un milieu dangereux, comme c'est le cas des générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires, il est habituel d'utiliser un robot commandé extérieurement de façon à explorer les tubes d'une section de tubes. Il est difficile de connaître d'une façon certaine les coordonnées de la position effective du robot. En effet les ordres de déplacement du robot sont effectués par incrémentation de ses coordonnées par rapport à sa position actuelle mais il peut se faire que, par une anomalie quelconque, bien qu'un ordre de déplacement ait été adressé au robot, cet ordre n'ait pas été reçu ou exécuté, il s'en suit que le robot ne se trouve pas à l'emplacement où l'on croît qu'il se trouve, ceci est grave car on ne sait alors pas quels tubes ont été ou non explorés. Ainsi, il est généralement exigé qu'après une exploration d'une quantité déterminée de tubes, on repère systématiquement la position effective du robot. Dans une première méthode connue, on n'effectue pas un repérage mais on règle la question en renvoyant, par commandes manuelles, le robot à une position initiale de coordonnées parfaitement connues. Cette méthode ne permet pas de connaître l'erreur de positionnement, ni si il y avait, ou non, erreur. Un autre procédé consiste à installer dans la boîte à eau une caméra et à filmer la plaque tubulaire avec le robot, l'image est envoyée sur un écran vidéo et l'opérateur repère sur son écran les coordonnées d'un point déterminé du robot en comptant avec le doigt le nombre de lignes et le nombre de colonnes de tubes correspondant à ce point. Il introduit ensuite les coordonnées constatées dans l'automate de pilotage du robot si une correction est nécessaire. Cette méthode permet de constater l'erreur s'il y en a, cependant elle est sujette à erreur, par inattention, et difficulté de compter sur un écran des rangées et des colonnes de tubes en grand nombre et aussi par le fait que le doigt peut être plus gros que les tubes vus sur l'écran, tout cela est source d'erreurs fréquentes. La présente invention a pour but de proposer un système simple qui permette, sans erreur, de connaître la position réelle de l'outil robot par une aide à la désignation et au comptage. L'invention a ainsi pour objet un système pour le repérage des coordonnées de la position d'un outil sur la plaque tubulaire d'un faisceau de tubes, caractérisé par le fait qu'il comprend une caméra visualisant ledit outil et ladite plaque tubulaire, ladite caméra étant reliée à un dispositif de numérisation d'image dont le signal de sortie est envoyé à un ordinateur auquel est relié un écran, un clavier de commande et un périphérique de commande de déplacement d'un curseur. L'invention et son procédé de mise en oeuvre vont maintenant être décrits en se reportant au dessin annexé comportant une figure unique. Sur cette figure, on a figuré une plaque tubulaire 1 d'un générateur de vapeur nucléaire qui comprend plusieurs milliers de tubes 2. A l'intérieur de la boîte à eau on a placé une caméra vidéo 3. Celle-ci est reliée à un dispositif 4 de transformation de l'image en signaux numériques envoyés à un ordinateur 5. A l'ordinateur 5 sont reliés un clavier 6 d'entrée de données, un écran 7 d'affichage et un périphérique 8 de commande de déplacement d'un curseur sur l'écran 7, communément appelé "souris". L'outil-robot, situé sur la plaque tubulaire 1 est figuré par un qudrilatère 9. Il se positionne dans les tubes 2, par exemple dans les tubes repérés 2A, 2B, 2C et 2D pour explorer le tube repéré 2E. Le déplacement de cet outil-robot 9 est commandé par un automate de pilotage. Il s'agit de savoir si sa position réelle correspond à la position supposée par l'automate de pilotage. Dans un premier mode, on utilise le système, essentiellement comme aide au repérage de la position. Il s'agit de repérer en fait un point caractéristique de l'outil 9, par exemple l'un quelconque de ses quatre angles correspondant aux tubes 2A, 2B, 2C et 2D. La position du tube explorable 2E, par la machine dans la position représentée, s'en déduisant immédiatement. Ainsi, dans ce premier mode on fait apparaître sur l'écran 7 par commande sur le clavier 6, l'image de la plaque 1 avec ses tubes et l'outil 9 filmée par la caméra 3. Ensuite, l'opérateur, à l'aide de la "souris 8" compte d'abord l'abscisse x d'un point repérable de l'outil 9, par exemple l'angle correspondant au tube référencé 2B. Pour ce faire, il place le curseur de l'écran sur un premier tube, d'abscisse connu, puis déplace, selon les abscisses, le curseur de tube en tube. A chaque fois que l'opérateur place son curseur de l'écran sur un tube pour le compter, il valide son coup de façon à le faire prendre en compte par l'ordinateur qui affiche ainsi successivement le nombre de tubes ainsi comptés en abscisse. En outre, à chaque fois, en même temps que l'opérateur valide ainsi son coup, l'ordinateur, outre le comptage, modifie ou signale d'une manière quelconque le tube compté par exemple en déposant une tache colorée sur l'écran. Ainsi, lorsque l'opérateur arrive à la colonne correspondant au tube 2B il voit immédiatement s'il n'a pas omis de compter une colonne, et en outre le résultat est affiché. Une fois compté les colonnes, pour l'abscisse x, il note le résultat et, avec son clavier, il annule l'affichage et il recommence l'opération en comptant les lignes selon Y. L'opérateur n'a plus ensuite qu'à introduire ces coordonnées, augmentées d'une part du nombre d'unités séparant l'abscisse ou l'ordonnée du tube repéré de l'abscisse ou de l'ordonnée du tube 2E et d'autre part de l'abscisse ou de l'ordonnée du tube par lequel le comptage avait commencé, dans l'automate de pilotage de l'outil. Il pourra d'ailleurs comparer ces coordonnées réelles avec celles affichées par l'automate et ainsi savoir s'il y avait une erreur et de combien. Ainsi, ce procédé est une aide au comptage dont le principe est d'utiliser un index d'un écran d'ordinateur, plus fin que le doigt, d'afficher successivement le nombre des tubes comptés et de les distinguer d'une manière quelconque sur l'écran de façon à visualiser facilement les tubes comptés et ainsi permettre de repérer d'éventuelles omissions. Dans un second mode de procédure, l'opérateur, à l'aide du clavier 6 fait apparaître sur son écran 7 une grille qu'il ajuste de manière à faire en sorte que chaque tube 2 de la plaque tubulaire 1 soit centré dans une maille de la grille. Ensuite l'opérateur, à l'aide de sa "souris" pointe directement le curseur de l'écran sur un premier tube de position caractéristique et connue, pour le désigner comme origine, puis pointe sur le point repérable de l'outil 9, l'ordinateur calcule alors directement l'abscisse et l'ordonnée par rapport à cette grille et les affiche sur l'écran. L'opérateur n'a plus alors qu'à procéder comme précédemment pour introduire ces coordonnées, éventuellement corrigées, dans l'automate de pilotage de l'outil-robot 9. Dans un troisième mode de procédure, si l'ordinateur possède des fonctions de reconnaissance d'image et de traitement numérique lui permettant d'élaborer par lui-même une grille, l'opérateur demande à l'ordinateur de procéder à un traitement d'image plaçant automatiquement la grille sur l'image des tubes. L'opérateur pointe ensuite le premier tube de position caractéristique connue puis sur le point repérable de l'outil 9. L'ordinateur calcule abscisse et ordonnée comme précédemment puis l'opérateur introduit les coordonnées dans l'automate de pilotage. REVENDICATIONS 1/ Système pour le repérage des coordonnées de la position d'un outil (9) sur la plaque tubulaire (1) d'un faisceau de tubes (2), caractérisé par le fait qu'il comprend une caméra (3) visualisant ledit outil et ladite plaque tubulaire (1), ladite caméra (3) étant reliée à un dispositif de numérisation d'image (4) dont le signal de sortie est envoyé à un ordinateur (5) auquel est relié un écran (7), un clavier de commande (6) et un périphérique de commande (8) de déplacement d'un curseur d'écran. 2/ Procédé pour la mise en oeuvre de système selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par le clavier (6), on fait apparaître sur ledit écran (7) l'image de la plaque tubulaire et de l'outil filmée par ladite caméra (3) et en ce que l'opérateur utilise ledit périphérique de commande (8) de déplacement du curseur pour compter successivement, en nombre de tubes, l'abscisse et l'ordonnée Y d'un point repérable dudit outil, l'opérateur validant à chaque fois le positionnement du curseur sur chaque tube compté de façon, d'une part à faire distinguer sur l'écran les tubes comptés et d'autre part à incrémenter un compteur interne et à afficher le contenu du compteur, une fois compté les tubes en abscisse, il note le résultat affiché, remet l'affichage à O et recommence pour les ordonnées. 3/ Procédé pour la mise en oeuvre du système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, par le clavier (6) et le périphérique de commande (8) on introduit des ordres de réalisation sur l'écran (7) d'une grille que l'on ajuste de manière à ce que chaque tube soit au centre d'une maille et en ce qu'à l'aide dudit périphérique de commande (8) de déplacement du curseur, on place ce curseur d'abord sur un premier tube de position caractéristique et connue pour le désigner comme origine, puis sur un point repérable dudit outil (9), l'ordinateur affichant directement sur l'écran les coordonnées, en nombre de tubes, de la position du curseur. 4/ Procédé pour la mise en oeuvre du système selon la revendication 1, dans lequel l'ordinateur possède des fonctions de reconnaissance d'image et de traitement numérique lui permettant d'élaborer par lui-même une grille, l'opérateur demandant alors à l'ordinateur de procéder à un traitement d'image de façon à placer automatiquemnt une grille sur l'image des tubes, puis il pointe un premier tube de position caractéristique et connue puis sur un point repérable dudit outil, l'ordinateur affichant directement sur l'écran les coordonnées, en nombre de tubes, de la position du curseur. 5/ Procédé selon l'une des revendications 2, 3, ou 4, caractérisé par le fait qu'une fois déterminé la position réelle de l'outil, en ordonnée et en abscisse, comptées en nombre de tubes, l'opérateur introduit les coordonnées de cette position, éventuellement corrigées pour tenir compte du point repéré de l'outil par rapport au tube explorable, dans un automate de pilotage dudit outil.