Brevet FR2826120A1 — publié le 20021220

La présente invention concerne le contrôle automatique de la présence, de la continuité et de la régularité d'un cordon de produit tel qu'un cordon de colle déposé sur une surface formant par exemple un plan de joint entre deux éléments à assembler, tels que les parties d'un carter de machine ou un élément de miroiterie et son support. Depuis plusieurs années, l'étanchéité entre deux pièces d'un carter bridées l'une sur l'autre ou la liaison étanche d'une pièce de miroiterie et de son support, notamment dans l'industrie automobile, est réalisée par le dépôt et l'écrasement d'un cordon de produit pâteux déposé sur une surface de l'une des deux pièces. Il existe plusieurs techniques pour assurer la surveillance de la continuité de la régularité d'un cordon. La plupart d'entre elles sont fondées sur le principe de l'éclairement du cordon par un faisceau lumineux incident, dont on recueille pour analyse la fraction réfléchie par le cordon et la surface immédiatement voisine du support au moyen d'un capteur approprié. La lumière d'éclairement est transmise au voisinage de la scène par un faisceau de fibre optique et la lumière réfléchie est recueillie par ce capteur généralement situé à l'aplomb de la scène éclairée. Pour bénéficier d'un maximum d'énergie réfléchie, l'éclairement est perpendiculaire à la scène. On a constaté que cette disposition présente au moins un inconvénient. En effet lorsque le capteur est une matrice de cellule de caméra vidéo, scrutée par balayage, on mesure la largeur du cordon (pour la comparer à une valeur de consigne) en comptant le nombre de cellules ayant reçu une énergie lumineuse réfléchie correspondant à celle que doit réfléchir le cordon entre ses deux bords latéraux. La détection des bords constitue des tops de départ et d'arrêt de comptage pour chaque ligne de balayage. Cette détection est obtenue par la constatation d'un écart d'énergie reçue par les deux cellules adjacentes qui signifie que la lumière reçue par l'une provient du support et que celle reçue par l'autre provient du cordon (et inversement). Ce mode de contrôle ne fonctionne correctement que dans l'hypothèse où le balayage ne fait apparaître que deux occurrences d'écart d'énergie au long d'une ligne. Or l'état de surface du support, la nature du cordon engendrent des reflets qui modifient localement la réflexion de l'éclairage incident le long d'une ligne de balayage si bien que le capteur peut rencontrer des zones de transition interprétées comme des tops qui ne correspondent pas à la largeur du cordon contrôlé. On a pallié cet inconvénient par un dispositif qui comporte derrière la buse des moyens d'éclairement orientés de manière à produire un faisceau lumineux oblique par rapport à la surface portant le cordon pour créer aux limites arrière et avant de la scène éclairée, dans le sens de confection du cordon, une zone dans laquelle seul l'un des éléments cordon ou surface est éclairé. Le capteur intercepte la lumière réfléchie par au moins l'une de ces zones. Ces techniques connues ne sont cependant pas toujours efficaces et il a fallu trouver une autre solution pour augmenter la fiabilité de cette opération en milieu industriel et dans un environnement de production de masse. Cette solution est constituée par l'invention qui a pour objet un dispositif de contrôle d'un cordon de produit et délivré sur une surface par l'extrémité d'une buse, comprenant une paire de détecteurs optiques du type cellule optique réflexe, solidaire de la buse, située à l'arrière de celle-ci, chaque cellule étant située symétriquement de l'autre par rapport au cordon de manière que son organe d'émission optique soit orienté en direc- tion du flanc correspondant de la portion de cordon fraîchement déposée par la buse. Chaque cellule émet en sortie un signal à deux niveaux : - un premier niveau qui correspond à la réception d'un signal réfléchi par le cordon, signe de la présence de ce cordon et, - un second niveau qui correspond à aucune détection. Cette absence de détection résulte d'une absence de réflexion du signal émis par la cellule soit parce qu'il y a défaut de cordon, soit parce que la cellule n'est pas orientée sur le cordon. C'est notamment le cas lorsque le dessin du cordon déposé possède des parties courbes de rayon relativement petit au niveau desquelles, puisqu'une cellule est solidaire de la buse, le cordon fraîchement déposé échappe au champ d'observation de la cellule. C'est pour éviter de décider l'absence d'un cordon, alors que le cordon existe bel et bien mais dans un champ non exploré par la cellule, que le dispositif de l'invention comporte une paire de cellules situées symétriquement de chaque côté du cordon de sorte que lorsque l'une des cellules se trouve à l'extérieur d'une courbe, l'autre se trouve à l'intérieur et continue de détecter la présence du cordon. Il suffit alors d'injecter les signaux de sortie de chaque cellule d'une paire dans une fonction logique OU pour disposer d'une information fiable. Pour affiner cette information dans un mode préféré de réalisation de l'invention, l'axe d'émission optique de chaque cellule est pointé sur le tiers supérieur de la hauteur du cordon tandis que le dispositif comporte une seconde paire de cellules disposée semblablement à la première et pour laquelle l'axe d'émission optique de chaque cellule est pointé sur le tiers inférieur de la hauteur du cordon. On peut ainsi discriminer entre une présence de cordon correcte, une présence de cordon de hauteur diminuée ou une absence de cordon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un de ses modes de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation schématique du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus schématique de la figure 1. Aux figures, on a représenté une buse 1 capable de délivrer un cordon 2 de produit pâteux (avec deux flancs 2a, 2b) sur la surface 3a d'une pièce 3. La buse 1 et la pièce 3 sont susceptibles d'être animées d'un mouvement relatif déterminé par le dessin du cordon 2 déposé sur la pièce 3. Ce mouvement relatif est créé soit par déplacement de la pièce 3 sous une buse 1 immobile, soit par déplacement de la buse 1 au-dessus d'une pièce 3 immobile. La buse 1 appartient à un support 4 qui est équipé d'une première paire 5a, 5b de détecteurs optiques tels que des cellules optiques réflexes (photoélectriques ou à laser) qui, de manière connue, possèdent un organe d'émission optique susceptible d'engendrer un rayon incident i et un organe de réception optique susceptible de recueillir une réflexion r du rayon incident : L. La cellule 5a comme la cellule 5b est orientée en direction du cordon 2 de manière que son axe optique 6a, 6b rencontre le cordon 2 dans le tiers supérieur de celui-ci et au plus près de la buse 1 (de l'ordre de 2 à 3 mm). L'appareil représenté comporte également une deuxième paire de cellules 7a, 7b semblables aux cellules 5a, 5b et dont l'axe optique 8a, 8b est orienté en direc- tion du cordon 2, au plus près également de la buse 1 et pointé sur le tiers inférieur de la hauteur du cordon 2. Ces cellules 7a et 7b de même que les cellules 5a et 5b sont en sortie reliées à une fonction logique OU. Le signal présent à la sortie de chaque fonction logique OU peut être de niveau élevé, correspondant à la détection d'un cordon, ou de niveau bas, correspondant à l'absence de cordon. Ainsi, si les deux signaux sont à un niveau élevé, cela correspond à la présence d'un cordon de hauteur normale. Si à la sortie de l'appareil on constate l'existence simultanée de deux signaux de niveau bas, il y a détection d'absence de cordon. Si le signal des cellules 5a, 5b est à niveau faible et le signal des cellules 7a, 7b est à niveau élevé, cela signifie que le cordon est présent mais avec une hauteur réduite. Ces informations peuvent être interprétées pour la conduite automatique de la pose de ce cordon dans des chaînes d'assemblage afin de signaler toute pièce non conforme demandant un traitement ultérieur spécial. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle d'un cordon (2) de produit et délivré sur une surface (3a) par l'extrémité d'une buse (1) caractérisé en ce qu'il comprend une paire de détecteurs optiques (5a, 5b) du type cellules optiques réflexes, solidaires de la buse, située à l'arrière de celle-ci, chaque cellule étant située symétriquement de l'autre par rapport au cordon (2) de manière que son organe d'émission optique soit orienté en direction du flanc (2a, 2b) correspondant de la portion de cordon (2) fraîchement déposée par la buse. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe d'émission optique (6a, 6b) de chaque cellule est pointé sur le tiers supérieur de la hauteur du cordon (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde paire de cellules (7a, 7b) disposées semblablement à la première paire (5a, 5b) et pour laquelle l'axe d'émission optique (8a, 8b) de chaque cellule est pointé sur le tiers inférieur de la hauteur du cordon (2).