Brevet FR2703783A1 — publié le 19941014

La présente invention concerne un procédé de contrôle de la continuité d'un cordon de produit, telle qu'un cordon de colle formant joint entre deux surfaces planes, par exemple entre deux pièces d'un carter de moteur à combustion interne. Depuis plusieurs années l'étanchéité entre deux pièces d'un carter bridées l'une sur l'autre est réalisée par le dépôt et l'écrasement d'un cordon de produit pâteux déposé sur la surface de bridage, généralement plane, de l'une des pièces sur l'autre. L'étanchéité n'est garantie que si le cordon est continu et possède avant écrasement une certaine largeur. Le document FR-A-2.661.247 concerne un dispositif par lequel on peut réaliser ce contrôle sur la fraction du cordon qui vient d'être déposée. Pour cela, le cordon est éclairé par un faisceau de fibres optiques de section déterminée et la lumière réfléchie est recueillie par un autre faisceau de fibres pour être analysée et comparée à un seuil. Ce dispositif, pour être de faible encombrement et pour suivre de manière précise le cordon à contrôler, met en oeuvre un "joint optique tournant" grâce auquel lumière incidente et lumière réfléchie sont transmises entre une pièce fixe et une pièce mobile en rotation sans que des conducteurs limitent le degré de débattement angulaire d'une pièce par rapport à l'autre.Cependant ce joint optique tournant introduit dans la chaîne lumineuse des perturbations qui sont d'un ordre suffisant pour rendre l'analyse et le contrôle des informations contenues dans la lumière réfléchie peu sûres. On s'est en outre rendu compte que dans la manière de procéder, la qualité réflective du fond c'est-à-dire la surface métallique sur laquelle est déposé le cordon de colle est très disparate. I1 fut alors très difficile d'obtenir un signal automatique de présence ou d'absence du cordon de colle qui fut fiable. L'invention se propose d'améliorer ce dispositif par un procédé qui, en aval de la détection proprement dite permet d'obtenir un traitement de signal fiable qui soit affranchi d'une part des incertitudes du joint tournant optique et d'autre part des perturbations dues à l'absence de régularité au moins optique de la surface de fond. A cet effet, l'invention a donc pour objet un procédé pour contrôler le cordon d'un produit formant joint délivré sur une surface par l'extrémité d'une buse déplacée au-dessus de la surface le long d'un trajet déterminé selon lequel on éclaire, derrière la buse, par rapport à son sens de déplacement, la fraction du cordon fraîchement déposée par un faisceau lumineux de section définie et on recueille la lumière réfléchie dont on compare le niveau à un seuil déterminé.Selon l'invention, la lumière réfléchie est séparée en deux faisceaux, chacun des faisceaux étant filtré respectivement autour d'une longueur d'onde correspondant à la couleur du cordon de produit et autour d'une longueur d'onde du spectre visible nettement différente de celle de la couleur du produit, chacun des faisceaux sensiblement monochromatiques étant ensuite reçu par une cellule, afin de diviser le signal de sortie de l'une des cellules par l'autre et comparer en continu les résultats de la division à un seuil préétabli et délivrer un signal si ce seuil est franchi. Par ce procédé, on assure une détection beaucoup plus fiable que par l'analyse de la couleur uniquement réfléchie par le cordon. En effet comme cette couleur réfléchie est soumise à des facteurs qui sont indépendants de la présence ou non du cordon à vérifier, il existe une varia bilité du signal lumineux à analyser qui ne permet pas de procéder par franchissement de seuil détecté en valeur absolue avec une fiabilité suffisante. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description d'un mode de réalisation de l'invention donnée ci-après à titre d'exemple. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I est une vue générale d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, - la figure 2, 3 et 4 sont des graphes illustrant l'évolution du niveau des signaux traités selon le procédé de l'invention. Comme décrit dans le document français rappelé en préambule, le dispositif de la figure 1 comporte un bâti 1 qui porte une buse 2 de dépôt d'un cordon de produit 3, ce bâti étant équipé d'un moteur d'entraînement 4 d'une poulie 5 pour une courroie 6 de transmission de la rotation à une douille 7 coaxiale à la buse 2 et porteuse du moyen d'éclairement 8 du cordon 3 qui vient d'être déposé. Cet organe d'éclairement 8 est réalisé par les fibres optiques d'un faisceau 9, 10 organisé comme dans le document susdit, c'est -dire en faisceau tubulaire 9 dans la douille 7 et 10 dans la partie statique 11 du dispositif qui est solidaire du bâti et qui forme la partie fixe du transmetteur de lumière. Le faisceau 10 est issu d'une source de lumière 12.Le faisceau 9 a son extrémité rassemblée au niveau du cordon déposé de manière à pouvoir l'éclairer par la lumière blanche issue de la source 12. Une optique 13 conduit une fraction de la lumière émise à une cellule 14 de détection du fonctionnement de la source 12. Le faisceau d'éclairement est rassemblé en 8 avec un faisceau de recueil de la lumière réfléchie qui se répartit dans la douille 7 annulairement à l'intérieur du faisceau 9, en un faisceau cylindrique 15 faisant face à un faisceau cylindrique 16 correspondant dans la partie statique Il. L'extrémité de ce faisceau 16 est rassemblée en face d'une optique de réception 17. Afin d'optimiser la transmission optique, les fibres optiques d'éclairement sont disposées à la périphérie du faisceau 8. Comme la lumière en sort par un cône de sortie, il y a recoupement de cette lumière dans une scène centrale en face de laquelle sont placées les extrémités de fibres optiques de recueil de la lumière réfléchie (situées au centre du faisceau 8). En outre, pour améliorer la transmission de la lumière réfléchie on a, à dessein, placé les faisceaux cylindriques 15 et 16 à l'intérieur des faisceaux 9 et 10 d'amenée de la lumière. En effet pour une section donnée du faisceau 8, l'épaisseur des cylindres optiques 15 et 16 est d'autant plus grande que le rayon du cylindre est petit. On gagne, avec une épaisseur la plus grande possible, en transmission de lumière réfléchie entre la douille 7 et la pièce 11, la précision de la coaxialité des pièces étant de moindre effet sur cette transmission. En aval de l'optique de réception 17, on procède, conformément à l'invention, à une division du faisceau de retour en deux faisceaux au moyen d'une lame semi-réfléchissante 18. L'un des faisceaux est dirigé vers une optique 19 de concentration de la lumière vers une cellule opto électrique 20 au travers d'un filtre 21, l'autre étant dirigé vers une optique 22 de concentration de la lumière pour une cellule opto électrique 23 au travers d'un filtre 24. Chacun des signaux électriques émis en sortie par chaque cellule est transmis à l'entrée d'un diviseur 25 dont la sortie est dirigée vers l'entrée d'un comparateur 26 à seuil (T, T1). Le filtre 21 devant la cellule 20 ne laisse passer que les longueurs d'onde voisines du vert tandis que le filtre 24 ne laisse passer que celles voisines du rouge. La lame semi-réfléchissante 18 est telle que, par exemple, l'énergie du faisceau incident est dirigée à 70% vers la cellule 20 et à 30% vers la cellule 23. Cette différence énergétique des faisceaux est réalisée pour tenir compte du fait que les cellules 20 et 23 ont une sensibilité moins importante à l'égard des longueurs d'onde voisines du bleu qu'à l'égard de celles voisines du rouge. A la figure 2, le signal émis par la cellule 20 est noté S20 et le signal émis par la cellule 23 est noté S23. Dans la première partie de la figure, les signaux S20 et S23 sont sensiblement égaux et correspondent à la détection d'une surface dépourvue de cordon. En présence du cordon, s'il est de couleur rouge, le signal S23 s'affaiblit un peu et le signal S20 est très atténué. Au point P supposé être dépourvu de cordon, les signaux retrouvent leur valeur initiale. Au point R supposé être un point de croisement du cordon, les signaux sont un peu plus atténués qu'aux endroits comportant une seule épaisseur de cordon. La figure 3 est un graphe illustrant le signal Q issu de la division de S20 par S23 c'est-à-dire le signal issu de la cellule 20 détectant le vert par celui issu de la cellule 23 détectant le rouge. Ce signal présente donc une valeur haute en l'absence de cordon. I1 suffit donc de le comparer à un seuil T pour obtenir un signal d'alerte ou d'arrêt de la machine lorsque Q franchit T par le bas. La figure 4 est un graphe illustrant le signal Q1 issu de la division du signal S23 par le signal S20, division inverse de la précédente qui présente un effondrement en l'absence de cordon. I1 suffit donc de le comparer à un seuil T1 afin d'obtenir un signal d'alerte lorsque Q1 franchit T1 par le haut. Toutes les autres perturbations de la lumière réfléchie résultant soit de l'état de surface de la pièce sur laquelle est déposé le cordon, soit des défauts de transmission de la lumière réfléchie entre la partie tournante des fibres optiques de la douille 7 et la partie fixe de cellesci dans la pièce stationnaire 11, affectent la totalité de la lumière réfléchie donc les deux termes de la division dans les mêmes proportions. En revanche, quand il y a absence de cordon, les deux termes de la division sont alors affectés de manière différente, c'est-à-dire seule la composante "verte" de la lumière réfléchie est beaucoup moins atténuée, ce qui modifie le quotient de la division quel que soit l'ordre dividende diviseur. Il est fréquent que le cordon doive former une boucle fermée sur la pièce où il est déposé. Il existe donc un point où deux épaisseurs de cordon se chevauchent. La lumière réfléchie à cet endroit est affaiblie dans les longueurs d'onde autres que celle de la couleur du cordon. Un tel point est noté R sur les figures 2 à 4. L'affaiblissement se traduit donc par l'émission d'un signal S20 plus faible. Le signal Q ou Q1 varie puisque l'un des termes de la division varie plus que l'autre. Cette variation n'entraîne cependant pas de signal de défaut car elle s'éloigne ainsi qu'illustré aux figures 3 et 4 du seuil T ou T1. Si le cordon est d'une couleur autre que rouge, le procédé s'applique exactement de la même manière. L'absence ou la présence de cordon agira sur le terme du diviseur répondant aux longueurs d'ondes voisines du rouge. Le déséquilibre énergétique de la division du faisceau par la lame semi-réfléchissante restera sans changement. En effet les cellules opto électriques actuellement sur le marché sont plus sensibles dans le rouge que dans le vert, d'où la nécessité d'une plus grande fraction de l'énergie à transmettre à la cellule de détection du vert. REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler le cordon (3) d'un produit formant joint délivré sur une surface par l'extrémité d'une buse (2) déplacée au-dessus de la surface le long d'un trajet déterminé selon lequel on éclaire, derrière la buse, par rapport à son sens de déplacement, la fraction du cordon fraîchement déposée par un faisceau lumineux de section définie et on recueille la lumière réfléchie dont on compare le niveau à un seuil déterminé, caractérisé en ce qu'on sépare la lumière réfléchie en deux faisceaux, en ce que l'on filtre chacun des faisceaux respectivement autour d'une longueur d'onde correspondant à la couleur du cordon de produit et autour d'une longueur d'onde du spectre visible nettement différente de celle de la couleur du produit, en ce qu'on recueille chacun des faisceaux sensiblement monochromatiques par une cellule (10,23), en ce qu'on divise le signal de sortie (S20, S23) de l'une des cellules (20,23) par l'autre (S23, S20) et en ce qu'on compare en continu le signal (Q,Q1) résultant de la division à un seuil (T, TI) préétabli pour délivrer un signal si ce seuil est franchi. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des faisceaux est filtré autour du rouge, l'autre faisceau est filtré autour du vert. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on procède à la séparation de la lumière réfléchie en deux faisceaux d'énergie inégale, le faisceau correspondant à la couleur verte étant le plus énergétique. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal (S23) de la cellule (23) recueillant le faisceau rouge est le signal diviseur et le seuil (T) est supérieur à la valeur moyenne du signal (Q) issu du diviseur (25). 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal (S20) de la cellule (20) recueillant le faisceau vert est le signal diviseur et le seuil (T1) est inférieur à la valeur moyenne du signal (Q1) issu du diviseur (25).