Brevet FR2712526A1 — publié le 19950524

PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA FABRICATION DE BOUCHONS EN LIEGE. La présente invention concerne un procédé de fabrication de bouchons en liège, automatique, intelligent et assisté par ordinateur, permettant d'optimiser le nombre de bouchons de qualité maximale pouvant être obtenus à partir d'une portion de liège déterminée. L'invention comprend également l'installation permettant la fabrication des bouchons. La fabrication de bouchons en liège s'effectue au moyen de procédés classiques, qui n'ont pas connu de progrès ou d'inventions significatifs au cours des 30 ou 40 dernières années. Fondamentalement, le procédé de fabrication de bouchons consiste à couper de façon indiscriminée la pièce de liège en tranches, et par la suite, à découper (par percussion) les tranches de liège avec une broche dont le diamètre est égal à celui du bouchon que l'on souhaite obtenir. En ce qui concerne le mécanisme permettant d'actionner ladite broche, il existe deux techniques ou procédés différents, l'un automatique et l'autre manuel. Dans le procédé automatique, un ouvrier non spécialisé alimente en tranches de liège une machine ayant un pas équidistant et une hauteur fixe (horizontale invariable) qui perfore systématiquement et aveuglément le liège. Le rendement brut obtenu avec ce type de machine est de l'ordre de 35 000 bouchons par période de huit heures, ce qui, a priori, représente un nombre considérable. Toutefois, et malgré cela, le procédé est économiquement préjudiciable, à cause du nombre élevé d'unités qui seront détruites par la suite (plus de 30%), et ce en raison du découpage indiscriminé des tranches, sans que la moindre analyse des défauts ou des irrégularités superficiels du liège soit effectuée. Dans le procédé manuel, un ouvrier spécialisé actionne une broche, à l'aide d'une pédale par exemple, afin d'éviter les endroits où le liège présente des défauts qui, par la suite, rendraient inutilisable le bouchon obtenu. Pour cela, l'ouvrier effectue une analyse visuelle sommaire, à l'issue de laquelle il semble évident qu'il n'est capable de repérer que les grandes zones défectueuses, les bords ou autres défauts de grande taille. En même temps, l'ouvrier déplace manuellement la tranche ou la portion de liège, reposant sur une glissière (horizontale fixe et invariable). Le rendement du procédé diminue sensiblement au cours de la journée, fondamentalement en raison de la fatigue de l'ouvrier, de sorte que le nombre d'unités obtenu est généralement de 13 000 bouchons par période de huit heures, mais parmi lesquels seulement environ 10% seront détruits par la suite, à cause de défauts fonctionnels. Une caractéristique courante limitant les deux procédés consiste, comme cela a déjà été indiqué, en l'invariabilité de l'horizontale du dispositif de percussion, ce qui a sans doute pour conséquence une perte sensible de matière première. L'objectif de la présente invention est de développer un procédé par lequel on effectue une analyse exhaustive préalable de la surface du liège et, par la suite, en fonction de l'information obtenue, on réalise une perforation sélective, l'horizontale du dispositif de perforation ou d'extraction des bouchons étant variable. De cette façon, il est possible d'optimiser le nombre de bouchons de qualité maximale pouvant être obtenus à partir d'une portion de liège déterminée. Selon le procédé de l'invention, une analyse de la surface de la portion de liège à partir de laquelle seront obtenus les bouchons est effectuée par vision artificielle. Au moyen de cette analyse, les défauts existant à la surface du liège sont détectés. Ensuite, en fonction de l'analyse effectuée, les zones de la portion de liège de meilleure qualité sont déterminées, en optimisant sur lesdites zones la distribution des extractions de bouchons afin d'obtenir le plus grand nombre de ceux-ci ayant une qualité maximale. Cette optimisation s'effectue en déterminant les coordonnées du centre du contour circulaire de chaque extraction. Ces coordonnées sont codées sous forme de signaux électriques pour alimenter aussitôt après, un système électronique chargé de positionner la portion de liège et l'outil extracteur, tout cela pour que chaque extraction de bouchon s'effectue selon les coordonnées du centre du contour de ladite extraction. Avec ce système, il est possible d'optimiser le nombre de bouchons en liège de qualité maximale obtenus à partir de chaque portion de liège, la phase d'analyse et la phase mécanique d'extraction des bouchons étant menées à bien de façon totalement automatique, ce qui conduit à une production élevée de bouchons de haute qualité, dont aucun ne devra être détruit. L'invention prévoit également l'installation permettant de mener à bien le procédé décrit. Cette installation comprend un sous-système de saisie de données et un sous-système de formage des bouchons. Le sous-système de saisie de données possède une caméra vidéo analysant la surface des portions de liège, un ordinateur optimisant la position des extractions de bouchons en fonction du fichier fourni par la caméra vidéo sur la surface des portions de liège, et une interface électronique grâce à laquelle sont connectés les deux sous-systèmes. Le sous-système de formage des bouchons possède un support pour les portions de liège pouvant se déplacer de façon linéaire dans une direction, et un dispositif d'extraction de bouchons pouvant être déplacé dans une direction perpendiculaire au support des portions de liège. Ce sous-système de formage est complété par des moyens permettant de positionner le support et l'outil, selon les coordonnées du centre du contour de l'extraction à effectuer à chaque instant. Le premier des sous-systèmes cités est de type électronique-informatique, alors que le second est de fonctionnement électromécanique. Les caractéristiques et avantages de l'invention pourront être mieux compris avec la description suivante faisant référence à l'unique figure ci-jointe, sur laquelle est représentée, de façon schématique et à titre d'exemple non limitatif, une installation permettant la fabrication de bouchons en liège, réalisée selon la présente invention. L'installation représentée sur la figure 1 est composée par l'association de deux sous-systèmes clairement différenciés, un sous-système électronique-informatique, dont la référence est le numéro 1, et un sous-système électromécanique, dont la référence est le numéro 2. Le sous-système électronique-informatique 1 est constitué d'une caméra CCD vidéo 3, d'un ordinateur 4 et d'une interface électronique 5 permettant la conversion de codes des signaux électriques. La caméra CCD vidéo 3 fournit à l'ordinateur un fichier correspondant à la surface du liège. Ensuite, l'ordinateur 4, muni d'une carte vidéo à codeur numérique interne et d'un logiciel interne spécifiquement conçu à cet effet, traite l'information contenue dans ledit fichier et détermine les positions des zones circulaires optimales pour la perforation de la surface et l'extraction de bouchons, en veillant à des critères de qualité locale et/ou au nombre maximum d'extractions. Le résultat de ladite analyse a pour conséquence que les coordonnées correspondant aux centres des zones circulaires, sous forme de signaux électriques codés, sont converties à un format adéquat pour contrôler le sous-système électromécanique 2, dans l'unité électronique d'interface 5. Le sous-système électromécanique 2 est chargé de positionner et de percuter la tranche de liège sur les lieux déterminés par le sous-système électronique-informatique, à la suite de l'analyse effectuée. Concrètement, les signaux électriques correspondant aux abscisses des centres actionnent un dispositif de positionnement longitudinal 6 de la tranche de liège 7, qui se déplace sur une porte-tranche 8, alors que les signaux électriques correspondant aux ordonnées des centres contrôlent un système de positionnement vertical 9 du dispositif d'extraction 10 du bouchon. Un signal électrique fourni par le premier des sous-systèmes contrôle le mécanisme de déclenchement 11 du dispositif d'extraction 10. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de bouchons en liège, caractérisé en ce qu'il comprend l'analyse, par vision artificielle, de la surface de la portion de liège (7) à partir de laquelle seront obtenus les bouchons, afin de détecter les défauts existant à ladite surface ; la détermination, en fonction de ladite analyse, des zones de plus grande qualité de la portion de liège ; l'optimisation, sur lesdites zones, de la distribution des extractions de bouchons pour l'obtention du plus grand nombre de bouchons de qualité maximale, en déterminant les coordonnées du centre du contour circulaire de chaque extraction ; la codification sous forme de signaux électriques desdites coordonnées ; et l'alimentation avec lesdits signaux d'un système électromécanique (2) chargé de positionner la portion de liège et l'outil extracteur (10), pour chaque extraction de bouchon, selon les coordonnées du centre du contour de ladite extraction. 2.- Installation permettant la fabrication de bouchons en liège, caractérisée en ce qu'elle comprend un sous-système de saisie de données (1) et un sous-système de formage de bouchons (2), ledit sous-système de saisie de données (1) comprenant une caméra vidéo (3) analysant la surface des portions de liège (7), un ordinateur (4) optimisant la position des extractions de bouchons en fonction du fichier fourni par la caméra vidéo sur la surface des portion de liège, et une interface électronique (5) grâce à laquelle sont connectés les deux sous-systèmes ; ledit sous-système de formage de bouchons (2) comprenant un support (8) pour les portions de liège, pouvant se déplacer de façon linéaire dans une direction, un dispositif d'extraction de bouchons (10) pouvant être déplacé dans une direction perpendiculaire au support des portions de liège, et des moyens (6, 9) permettant de positionner le support et l'outil, selon les coordonnées du centre du contour de l'extraction à effectuer à chaque instant. 3. - Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support (8) de la portion de liège (7) et l'outil (10) sont respectivement positionnés selon l'abscisse et l'ordonnée du centre du contour de l'extraction à effectuer à chaque instant.