Brevet FR2710432A1 — publié le 19950331

- DESCRIPTION - La présente invention concerne un dispositif de reconnaissance des coordonnées d'un point situé dans un plan et avec pour application principale, I'identification des pièces immédiatement avant ou après leur découpe, qu'elle soit manuelle ou à l'aide d'une machine de découpe automatique 2D. Cette reconnaissance est surtout exploitée - pour étiquetter les pièces qui sont coupées ou à couper - ou pour gérer plus finement le débit de la matière venant de la machine de découpe en amont - ou pour suivre en temps réel le travail de l'opérateur qui procède à la découpe manuelle - ou pour transmettre simplement vers un appareil externe, les coordonnées d'un point. L'identification des pièces est traditionnellement effectuée avant la découpe soit par * la mise en place sur la zone à découper, d'un tracé papier (image du placementl effectué sur CAO) qui matérialise les formes des pièces à découper et les informations désignant chaque pièce * la dépose automatique d'étiquettes par un système robotisé autonome. Elle nécessite donc des investissements imponants en périphériques informatiques. Arrangement de l'ensemble des pièces à découper de telle manière que la perte de matière inutilisable soit minimum. Le dispositif selon l'invention remédie à cet inconvénient de coût et permet * d'identifier les pièces avant ou après leur découpe, et ceci pour un investissement notablement moins élevé, grâce au peu de matériel utilisé pour constituer ce dispositif. La reconnaissance de la position du contact, (et par conséquent, des coordonnées, et des références) d'une pièce touchée par l'élément (1), permet en effet soit l'impression sur une étiquette (11), des références ou éléments importants de la pièce reconnue pour que (11) soit collée ensuite sur cette pièce soit l'exploitation directe de ces informations pour une gestion de la suite des opérations de fabrication (exemple de gestion en flux tendu sans coller d'étiquette sur la pièce reconnue) * de tenir compte automatiquement et en temps réel dans le processus global de découpe de la vitesse de ltopérateur pour couper ou simplement récupèrer les pièces coupées (cette information peut être utilisée par le programme de découpe, pour la gestion de l'avance automatique de la matière qui se trouve encore sur la machine de découpe 2D ou dans le cas d'une découpe manuelle pour le suivi du travail de I'opérateur) ; * de saisir rapidement les coordonnées de points importants pour l'utilisation d'un système de découpe automatique 2D. Ces coordonnées peuvent ensuite être exploitées pour divers opérations par le programme du système de découpe automatique qui se trouve en amont.(exemple non limitatif: prise en compte très rapide des coordonnées du début ou des extrémités du placement juste avant sa découpe, etc..) Il comporte en effet selon une première caractéristique - I'élément (1), fixé sur le pouce d'une des mains de l'opérateur, (grâce à un élément élastique ou sangle ou velcro etc...) est constitué d'un système électronique autonome du type petit émetteur d'ondes (radio, lumière, etc...) Celui-ci sera de faible ponée et n'émettra que lorsque l'opérateur saisira une pièce coupée (ceci grâce un switch qui est actionné par la pression du pouce sur la pièce à saisir) - un ensemble de deux capteurs de position (2) et (3) qui captent les ondes émises par (1) et qui sont utilisés pour déterminer les coordonnées où l'opérateur est en train de saisir la pièce découpée (les capteurs (2) et (3) peuvent être de nature assez diverses et en tout cas identifiés comme capteurs d'ondes sur toute la gamme des fréquences possibles utilisées pour l'émetteur (1)); description du fonctionnement de (2) et (3). Ce sont des éléments installés fixes et constitués chacun d'un capteur mobile très directionnel utilisé comme récepteur d'ondes radio (antenne, bobine ou cadre de réception). Ces 2 capteurs sont rendus solidaires mécaniquement et sont pré-orientés dans la même direction. Ils sont entrainés en rotation permanente par le moteur (4). Ils sont synchronisés en rotation par un système mécanique de transmission sans glissement (5) (exemple: courroie crantée, sytème de bielle manivelle, etc... ), de manière à balayer ensemble la zone ou l'opérateur identifiera les pièces. (Ce réglage initial de la pré-orientation dans une même direction permet de transmettre en sortie de (2) et (3), un signal différenciel qui est utilisé pour éliminer les parasites électromagnétiques qui peuvent être reçus dans un milieu industriel). - un codeur de position (6), rotatif incrémental, est lié en rotation avec un seul des deux récepteurs d'ondes (2) et (3). A la sortie des éléments (2) , (3) et (6) les signaux électriques suivants sont disponibles * signaux réceptionnés par les deux récepteurs de (2) et (3) puis filtrés et amplifiés individuellement. * signaux différenciels du codeur rotatif. Cas particulier. Dans le cas où un mouvement relatif de translation pourrait être créé entre (2),(3) et le placement (7), un codeur de position supplémentaire (8) est utilisé pour connaitre en permanence, la distance D qui sépare le codeur (8) du début du placement (on dispose en sortie des signaux électriques différenciels). Tous ces signaux électriques sont alors transmis vers un calculateur (9) qui les utilise pour calculer par triangulation, les coordonnées réelles de la position de (1). Ces coordonnées sont comparées aux données du placement (7) et doivent donc correspondre à une pièce saisie ou simplement désignée par l'opérateur. Le calculateur (9) transmet alors les informations pré-définies à imprimer sur l'étiquette vers l'imprimante (10).Cette imprimante édite l'étiquette (11) qui sera collée manuellement ou automatiquement sur la pièce précédemment reconnue. Dans l'unique cas de l'identification des pièces avant la découpe, I'utilisateur de l'invention sera guidé par un système lumineux du commerce (projecteur ou laser Hélium Néon de faible puissance) qui matérialisera le contour des pièces qui constituent le placement (7) sur la surface du matériau à découper. L'élément (1) peut être reproduit en plusieurs exemplaires et qui peuvent être ainsi utilisés simultanément par un ou plusieurs opérateurs en même temps. Dans le cas ou les éléments (1) sont des émetteurs d'ondes, les fréquences d'émission de chaque élément (1) seront différentes et correctement différenciées par (9). Les dessins annexés illustrent l'invention * la figure 1 représente le dispositif avec deux codeurs (6) et (8). * la figure 2 représente le dispositif avec un seul codeur (6). Selon des modes paniculiers de réalisation - I'élément (1) peut aussi être un émetteur de lumière visible ou non. Les capteurs (2) et (3) sont alors des récepteurs électroniques photosensibles. - Une panie externe de l'élément (1) peut être un élément contrasté par rapport à son environnement. Les capteurs (2) et (3) sont alors des récepteurs qui permettent la reconnaissance optique de l'aspect extérieur de l'émetteur (1) (ex: lecteur de code barre, télémètre linéaire ou distance-mètre omnidirectionnel, etc...) -Les capteurs (2) et (3) peuvent aussi être remplacés par une seule caméra électronique. L'émission d'ondes par l'émetteur (1) est dans ce cas uniquement exploitée pour déterminer l'instant ou le calcul des coordonnées de la position de (1) sur l'image vidéo doit être prise en compte par le calculateur (9). - I'élément (1) peut être lié mécaniquement à l'imprimante (10) (par un système de liaison rigide du style : collage, vissage, goupillage, etc...) ce n'est plus dans ce cas uniquement (1) qui est déplacé par l'opérateur mais l'ensemble (10) et (1) I'étiquette (11) est alors collée lors d'un seul mouvement de l'opérateur. - I'élément (1) peut aussi être animé d'un mouvement rotatif de vitesse constante et connue créée par son propre contact avec la zone dont les coordonnées sont à identifier, et dans ce cas les capteurs (2) et (3) sont fixes et leur codeur associé (6 ) est alors supprimé. Dans ce cas, le calcul des coordonnées sera effectué à partir du temps écoulé entre la réception du signal par (2) puis (3). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'étiquetage des pièces précédemment positionnées grâce à un logiciel CAO de placement, (pour la découpe du tissu, cuir, tole, bois, etc...) ainsi qu'à communiquer des informations pour améliorer ou faciliter la gestion d'un système de découpe automatique en amont. -REVENDICATIONS- 1) Dispositif de reconnaissance des coordonnées d'un point et d'identification de pièce découpée, caractérisé en ce qu'il comporte: au moins un émetteur d'ondes (1); un ensemble fixe de deux récepteurs (2) et (3) de ces mêmes ondes, et d'un codeur de position angulaire (6), lesdits récepteurs et codeur (2, 3, 6) étant entrainés en rotation permanente par un moteur (4); un calculateur (9), recevant les signaux électriques issus desdits récepteurs (2, 3) et dudit codeur de position angulaire (6), qui calcule par triangulation les coordonnées de la position de l'émetteur (1), puis compare lesdites coordonnées aux données de placement (7) de référence de la pièce, placée sur une station CAO, et transmet les informations identifiant la pièce vers une imprimante (10) qui édite alors ces informations sur une étiquette (11) collée sur la pièce reconnue. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'émetteur (1) est fixé sur un doigt de la main (pouce) de l'utilisateur et en ce qu'il n'est activé que lorsque l'utilisateur se saisit d'une pièce découpée. 3) Dispositif caractérisé en ce que le codeur de position (8) transmet au calculateur (9) les informations de mouvement relatif de translation entre la matière découpée ou à découper et l'ensemble des récepteurs (2) et (3). 4) Dispositif caractérisé en ce que l'émetteur (1) est lié mécaniquement à l'imprimante (10). 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que plusieurs émetteurs (1) sont utilisés simultanément, ayant des fréquences d'émissions différentes et reconnaissables par le calculateur (9).