Brevet FR2926363A1 — publié le 20090717

"Procédé et dispositif pour détecter des défauts dans des pièces pour des véhicules obtenues notamment par emboutissage " La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour détecter des défauts, tels que des fissures ou des ruptures, dans des pièces notamment celles obtenues par emboutissage pour des véhicules. Actuellement, la détection de ruptures dans des pièces embouties de véhicule, telles que des planchers, est effectuée visuellement par des opérateurs en bout de ligne de production. Cependant, un tel contrôle visuel n'est pas extrêmement efficace du fait que certaines ruptures sous forme de petites fissures sont imperceptibles ou sont situées à des emplacements inaccessibles, de sorte que les pièces présentant des défauts peuvent poursuivre leur cheminement sur la ligne de production. Dans ces conditions, la présence de défauts d'une pièce peut être détectée une fois faisant partie d'un sous-ensemble de caisse du véhicule ou une fois assemblée dans la caisse complète du véhicule, conduisant alors à la mise au rebut de ce sous-ensemble ou de la caisse complète, ce qui accroit les coûts de production. En outre, des véhicules peuvent être vendus à des clients avec des pièces présentant des défauts non décelés en cours de production, obligeant alors le constructeur à rappeler un grand nombre de véhicules. La détection de ruptures sur des pièces d'emboutissage peut également être effectuée par des systèmes électroniques de vision ou par des systèmes à laser. Le système électronique de vision exige un investissement important et est d'une mise en oeuvre extrêmement délicate. Le système à laser manque de sensibilité dans la détection de très faibles ruptures du fait que ce système implique une plage de balayage très faible et exige un réglage très pointu. La demande de brevet internationale WO 01/84102 décrit un système et un procédé de détection de défauts tels que des fissures, dans des pièces, telles que par exemple des sections d'ailes d'avion ou des lames de turbine. Ce système connu utilise une plaque de détection en matériau élastomère dont la face pouvant s'engager sur une surface correspondante d'une pièce à contrôler est pourvue d'un groupe de canaux raccordés à une source de vide d'un appareil de contrôle. La source de vide de l'appareil de contrôle est reliée en série à une impédance de circulation de fluide élevée et un transducteur de pression différentielle relié à cette impédance afin de contrôler tout changement de condition de vide entre la source de vide et le vide dans les canaux de la plaque en élastomère, un tel changement fournissant une indication de formation d'un défaut sous forme de fissure dans la pièce contrôlée. Un tel système de détection sous vide nécessite la conception d'une plaque spécifique en matériau élastomère et l'utilisation de moyens particuliers comprenant l'impédance de circulation de fluide élevée et le transducteur de pression différentielle, conduisant à un ensemble d'une structure extrêmement complexe et coûteuse. La présente invention a pour but de palier les inconvénients ci-dessus des dispositifs connus de détection de défauts dans des pièces à contrôler. A cet effet, l'invention propose un procédé pour détecter des défauts, tels que des fissures ou des ruptures, dans des pièces notamment celles obtenues par emboutissage pour des véhicules, et qui est caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact au moins une ventouse, raccordée à une source de dépression, sur une partie critique de la pièce, commander la mise en marche de la source de dépression pour engendrer une dépression dans le volume interne de la ventouse, mesurer la valeur de dépression atteinte dans le volume interne de la ventouse et la comparer à une valeur de seuil prédéterminée de dépression, et détecter un défaut dans la pièce lorsque la valeur de dépression dans le volume de la ventouse est inférieure à la valeur de seuil prédéterminée. Le procédé consiste à mesurer la valeur de dépression dans le volume de la ventouse dès mise en contact de cette dernière avec la pièce. Avantageusement, le procédé consiste à accomplir les différentes étapes permettant la détection d'un défaut dès détection de la présence de la pièce sur un châssis de support comportant la ventouse à basculement commandé relativement au châssis entre une position inactive et une position de contact sur la pièce. La pièce peut être retenue sur le châssis par des ventouses de préhension solidaires de ce châssis. Le châssis fait partie d'une ligne de production de la pièce et l'arrêt de la ligne de production est déclenché dès détection d'un défaut de la pièce. La dépression dans le volume interne de la ventouse est engendrée pendant une durée déterminée, par exemple d'environ 1,5 secondes. L'invention vise également un dispositif pour détecter des défauts, tels que des fissures ou des ruptures, dans des pièces notamment celles obtenues par emboutissage pour des véhicules, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend une source de dépression, un châssis de support de la pièce, au moins une ventouse raccordée à la source de dépression et montée à basculement commandé sur le châssis de support entre une position inactive et une position de contact avec la pièce présente sur ce châssis, un bloc de commande permettant la mise en marche de la source de dépression pour engendrer une dépression dans le volume interne de la ventouse en contact avec la pièce, un moyen de mesure de la valeur de dépression dans le volume interne de la ventouse et qui est comparée à une valeur de seuil prédéterminée de dépression, et à fournir un signal représentatif d'une détection d'un défaut de la pièce lorsque la valeur mesurée de dépression est inférieure à la valeur de seuil. Le châssis comprend avantageusement un détecteur relié au bloc de commande et permettant de fournir un signal de présence d'une pièce sur le châssis amenant le bloc de commande à piloter la mise en marche de la source de dépression pour effectuer la détection de défauts de la pièce. La ventouse est solidaire d'un balancier mécanique actionné par la pièce présente sur le châssis pour amener la ventouse en contact avec la pièce. Le balancier comprend plusieurs ventouses de détection de défauts d'une pièce, les ventouses étant reliées en parallèle à la source de dépression. Avantageusement, le moyen de mesure de dépression est un vacuostat électrique. La source de dépression peut être constituée par un 20 venturi alimenté en air comprimé. Le châssis comprend des ventouses de préhension permettant de retenir la pièce sur le châssis. Ce châssis peut faire partie d'une ligne de production de la pièce pouvant être constituée par le 25 plancher du véhicule. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins 30 annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma de principe du dispositif de l'invention permettant la détection d'une rupture dans un plancher de véhicule automobile ; et 35 - la figure 2 est une vue en perspective de dessus d'un mode de réalisation du dispositif de détection de l'invention. L'invention va être décrite dans le cadre de la détection de ruptures dans un plancher obtenu par emboutissage d'un véhicule automobile, mais il est bien entendu qu'elle peut s'appliquer à la détection de ruptures de toute autre pièce à contrôler. En outre, l'invention peut s'appliquer à la détection d'autres défauts que des ruptures dans une pièce, tels que par exemple des cavités formées dans la pièce et pouvant conduire à une rupture ultérieure de cette pièce. La figure 1 représente de façon schématique le dispositif de l'invention permettant de détecter des défauts, tels que des fissures ou des ruptures, dans un plancher 1 d'un véhicule automobile. Ce dispositif comprend au moins une ventouse 2 raccordée à une source de dépression 3 par une conduite d'aspiration 4 et pouvant être appliquée sur une partie critique de paroi la à contrôler du plancher 1. Comme représenté, le dispositif comprend deux ventouses 2 raccordées en parallèle par des conduits 4a à la source de dépression 3 et pouvant être appliquées sur deux parties critiques de parois opposées à contrôler la du plancher 1. La source de dépression 3 est constituée dans le cas présent par un venturi alimenté en air comprimé par une source S au travers d'un distributeur 5, mais la source de dépression peut être constituée par une pompe à vide ou tout autre moyen approprié. Un distributeur 6 est prévu entre la source S d'alimentation en air comprimé et la conduite 4 en amont de la source de dépression 3 en considérant le sens d'aspiration d'air au travers de la conduite 4. Le dispositif de détection comprend en outre un bloc commandant les deux distributeurs 5, 6, notamment le distributeur 5 de façon à mettre en service la source de dépression 3 pour qu'elle engendre une dépression dans les ventouses 2 appliquées de façon étanche sur les parties de paroi critiques la du plancher 1. Le dispositif comprend également un moyen de mesure 8, tel qu'un vacuostat électrique connu en soi, permettant de mesurer la dépression régnant dans la conduite 4 au point de raccordement du moyen 8 en amont de la source de dépression 3 suivant le sens d'aspiration de l'air dans la conduite 4. Dans le cas d'un vacuostat 8, ce dernier est relié au bloc de commande 7 et au distributeur 5. Le vacuostat 8 fournit un signal de sortie électrique SE représentatif de la valeur du vide dans le circuit, c'est-à-dire dans les ventouses 2. La présence du plancher 1 sur un support fixe, tel qu'un châssis 9 qui sera décrit en référence à la figure 2, est détectée 9 par un détecteur ou capteur 10 relié au bloc de commande 7. A titre d'exemple, le capteur 10 peut être du type à contact normalement ouvert en l'absence de plancher 1 et se fermant en présence de ce plancher sur le support fixe. La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif de la figure 1. Selon ce mode de réalisation, les différents composants constitués par la source de dépression 3, les distributeurs 5, 6, le bloc de commande 7 et le vacuostat 8 sont logés dans un boîtier 11 fixé sur le châssis de support 9 des pièces à contrôler et le capteur 10 de détection de présence d'un plancher 1 sur le châssis 9 peut être fixé au boîtier 11 en un emplacement au-dessus de celui-ci, étant bien entendu que le capteur 10 peut être fixé à un emplacement approprié du châssis 9 pour accomplir sa fonction de détection du plancher 1. La source d'air comprimé S est reliée au boîtier 11 par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 12. La figure 2 montre l'utilisation de deux rangées de ventouses 2 permettant de détecter des ruptures à des zones sensibles ou critiques du plancher à contrôler. Dans le cas présent, quatre ventouses par rangée sont prévues pour un nombre total de huit ventouses permettant de détecter des ruptures, mais le nombre de ventouses peut varier en fonction des zones à contrôler du plancher 1. Chaque rangée de ventouses 2 est montée sur un balancier mécanique 13 pouvant basculer, lorsque le plancher 1 est déposé par un manipulateur, tel qu'un robot, sur le châssis 9, d'une position inactive écartée des zones critiques à contrôler du plancher 1 représentée en figure 2 à une position rapprochée des ventouses 2 en appui sur les zones critiques correspondantes à contrôler de ce plancher. Le mécanisme de basculement des deux basculeurs 13 à ventouses 2 peut être actionné mécaniquement par un système de biellettes commandé par un poussoir 14 s'enfonçant relativement au châssis 9 sous la force exercée sur ce poussoir par une partie de fond lb du plancher 1 lors de sa dépose sur le châssis par le robot. Les différents tuyaux 4a correspondent aux conduits 4a permettant de raccorder en parallèle les ventouses 2 à la source de dépression 3. Le plancher 1 peut être déposé et retenu sur le châssis 9 par des ventouses de préhension 15, au nombre de quatre, solidaires du châssis 9 au-dessus de celui-ci. Le châssis 9 pourvu du dispositif de détection de l'invention est disposé sur une ligne de production de planchers à un poste mort entre deux postes à outils de cette ligne de production . Le fonctionnement du dispositif de l'invention 30 ressort déjà en partie de la description qui précède et va être maintenant expliqué. Lorsqu'un plancher 1 est déposé par le robot sur le châssis 9, les deux balanciers 13 à ventouses 2 sont basculés à leur position à laquelle les ventouses 2 sont 35 en appui sur les zones critiques des parois à contrôler la du plancher 1 et la détection par le capteur 10 de la présence du plancher 1 sur le châssis 9 amène le bloc 7 à commander les deux distributeurs 5, 6 à leur position représentée en figure 1 à laquelle seul le distributeur 5 occupe une position mettant en communication la source de dépression 3 avec la source d'air comprimé S de façon que la source 3 engendre une dépression dans les volumes internes des ventouses 2, le distributeur 6 occupant une position interrompant toute communication entre la source d'air comprimé S et la conduite 4. Le vacuostat électrique 8 contrôle la dépression dans les volumes internes des ventouses 2 dès le contact de celles-ci avec les zones critiques à contrôler des parois la du plancher 1. Le capteur 10 commande l'aspiration d'air dans les volumes internes des ventouses 2 pendant une durée 15 déterminée, par exemple d'environ 1,5 secondes. Durant cette période, le vacuostat 8 fournit à sa sortie SE un signal électrique représentatif de la valeur de dépression dans le volume interne de chacune des ventouses 2. 20 Si cette valeur de dépression mesurée par le vacuostat 8 atteint ou est supérieure à une valeur de seuil de dépression prédéterminée, on considère qu'aucun défaut (rupture) n'est présent dans chacune des zones critiques à contrôler du plancher et le robot ou un autre 25 manipulateur, tel qu'également un robot, est autorisé à reprendre le plancher pour l'amener à un poste aval de la ligne de production. Par contre, si la valeur de dépression mesurée par le vacuostat 8 est inférieure à la valeur de seuil 30 prédéterminée, le signal électrique correspondant SE en sortie du vacuostat 8 est exploité pour signaler la présence d'un défaut R (rupture) dans le volume interne d'au moins l'une des ventouses 2, déclenchant de la sorte l'arrêt de la ligne de production et, le cas échéant, la 35 mise au rebut par un robot du plancher défectueux. Bien entendu, le signal de sortie SE du vacuostat 8 représentatif de la valeur de dépression dans le volume interne de chacune des ventouses 2 est comparé à un signal mémorisé représentatif de la valeur de seuil prédéterminée pour détecter ou non la présence d'une rupture dans le plancher à contrôler. Une telle comparaison peut être effectuée par un circuit électronique externe au châssis 1 ou tout simplement présent dans le bloc de commande 7. Pour permettre au plancher 1 d'être retiré d'entre les deux rangées de ventouses 2 une fois effectué le contrôle de ce plancher, le bloc de commande 7 pilote le distributeur 6 et par l'intermédiaire du vacuostat 8, le distributeur 5, pour les amener à une position telle que la source de dépression 3 soit déconnectée de la source d'air comprimé S et que cette dernière soit en communication avec la conduite 4 au travers du distributeur 6 pour envoyer dans les volumes internes des ventouses 2 de l'air comprimé éliminant le vide dans ces volumes. En retirant ensuite le plancher 1, les deux basculeurs 13 sont ramenés à leur position écartée inactive de réception d'un plancher suivant de la ligne de production. A titre d'exemple, pour un taux de vide maximal pouvant être atteint dans les volumes internes des ventouses 2 en contact avec les zones critiques à contrôler du plancher 1 d'une valeur fixée à 90% de vide, c'est-à-dire une dépression de 900mb, le seuil prédéterminé de détection d'un défaut peut être fixé à 86% de vide, c'est-à-dire une dépression de 860mb, de sorte qu'en dessous de ce seuil de détection, le dispositif de l'invention détecte une fuite R, c'est-à-dire un défaut (rupture) dans le plancher 1. Le dispositif ci-dessus décrit de l'invention de détection de défaut par contrôle du vide sur des pièces d'emboutissage, telles que des planchers de véhicules automobiles, fournit en temps réel un signal d'alerte d'indication d'un défaut présent dans la pièce à contrôler, évitant de la sorte d'envoyer sur la ligne de production des pièces présentant des défauts. Le dispositif de l'invention réduit considérablement les coûts de production surtout par rapport à la situation antérieure où des caisses de véhicules pouvaient être réalisées sur la ligne de production avec des planchers défectueux devant être mis au rebut. Enfin, le dispositif de l'invention facilite considérablement le travail des opérateurs sur la ligne de production de pièces et permet un contrôle à totale de la production.10 REVENDICATIONS 1. Procédé pour détecter des défauts, tels que des fissures ou des ruptures, dans des pièces notamment celles obtenues par emboutissage pour des véhicules, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact au moins une ventouse (2), raccordée à une source de dépression (3), sur une partie critique de la pièce (1), commander la mise en marche de la source de dépression (3) pour engendrer une dépression dans le volume interne de la ventouse (2), mesurer la valeur de dépression atteinte dans le volume interne de la ventouse (2) et la comparer à une valeur de seuil prédéterminée de dépression, et détecter un défaut dans la pièce (1) lorsque la valeur de dépression dans le volume de la ventouse (2) est inférieure à la valeur de seuil prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la valeur de dépression dans le volume de la ventouse (2) dès mise en contact de cette dernière avec la pièce (1). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à accomplir les différentes étapes permettant la détection d'un défaut dès détection de la présence de la pièce (1) sur un châssis de support (9) comportant la ventouse (2) à basculement commandé relativement au châssis (9) entre une position inactive et une position de contact sur la pièce (1) 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à retenir la pièce (1) sur le châssis par des ventouses de préhension (15) solidaires du châssis (9). 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le châssis (9) fait partie d'une ligne de production de la pièce (1) et en ce qu'ilconsiste à déclencher l'arrêt de la ligne de production dès détection d'un défaut de la pièce (1). 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à engendrer la dépression dans le volume interne de la ventouse (2) pendant une durée déterminée, par exemple d'environ 1,5 secondes. 7. Dispositif pour détecter des défauts, tels que des fissures ou des ruptures, dans des pièces notamment celles obtenues par emboutissage pour des véhicules, caractérisé en ce qu'il comprend une source de dépression (3), un châssis (9) de support de la pièce (1), au moins une ventouse (2) raccordée à la source de dépression (3) et montée à basculement commandé sur le châssis de support (9) entre une position inactive et une position de contact avec la pièce (1) présente sur ce châssis, un bloc de commande (7) permettant la mise en marche de la source de dépression (3) pour engendrer une dépression dans le volume interne de la ventouse (2) en contact avec la pièce (1), un moyen (8) de mesure de la valeur de dépression dans le volume interne de la ventouse (2) et qui est comparée à une valeur de seuil prédéterminée de dépression, et à fournir un signal représentatif d'une détection d'un défaut de la pièce (1) lorsque la valeur mesurée de dépression est inférieure à la valeur de seuil. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le châssis (9) comprend un détecteur (10) relié au bloc de commande (7) et permettant de fournir un signal de présence d'une pièce (1) sur le châssis (9) amenant le bloc de commande (7) à piloter la mise en marche de la source de dépression (3) pour effectuer la détection de défauts de la pièce (1). 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, 35 caractérisé en ce que la ventouse (2) est solidaire d'un balancier mécanique (13) actionné par la pièce (1)présente sur le châssis (9) pour amener la ventouse (2) en contact avec la pièce (1). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le balancier (13) comprend plusieurs ventouses (2) de détection de défauts d'une pièce (1), les ventouses (2) étant reliées en parallèle à la source de dépression (3). 11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le moyen de mesure de 10 dépression est un vacuostat électrique (8). 12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la source de dépression (3) est un venturi alimenté en air comprimé. 13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 15 12, caractérisé en ce que le châssis (9) comprend des ventouses de préhension (15) permettant de retenir la pièce (1) sur le châssis (9). 14. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le châssis (9) fait partie 20 d'une ligne de production de la pièce (1) pouvant être constituée par le plancher du véhicule.