Brevet FR2952665A1 — publié le 20110520

Lors de la pose de revêtements tels que parquets, carrelages, faïences, ... le poseur est amené à tailler ou couper les pièces à proximité d'un obstacle. Par exemple en bordure d'un mur, ou pour un passage de porte, une sortie d'un tuyau, ... La coupe requiert une série de mesures de l'objet à contourner, plus ou moins faciles selon la forme de cet objet, qui seront ensuite reportées sur la pièce à couper. Un certain nombre d'essais et d'erreurs sont souvent nécessaires avant d'obtenir une coupe adéquate. Outre la méthode empirique de l'essai-erreur basée sur des mesures multiples, l'état de l'art sur cette problématique propose des systèmes mécaniques, plus ou moins limités dans leur utilisation. Certains sont essentiellement dédiés à des coupes droites ou en angle, d'autres permettent de tracer des arcs de cercle ou bien de faire des tracés selon des gabarits en plastique ou métal prédéfinis. U autres permettent des tracés de formes plus complexes, mais par leur nature mécanique ils ne disposent que d'un nombre de points de tracé très limité et donc une précision réduite, surtout lorsque les éléments considérés sont de grande ou petite taille. La forme à éviter est en général mesurable sur 180 degrés maximum. Leur précision et facilité d'utilisation est variable, ce qui augmente le risque d'erreur et la perte de temps. Le principe de fonctionnement de l'invention permet de remédier aux problèmes cités dans l'état de l'art, car il est basé sur un système optique permettant de faire un dessin de la zone obstacle matérialisé par la trace d'un rayon laser. L'invention concerne un dispositif portatif de prélèvement d'empreintes pour le découpage de revêtements de sol ou muraux, caractérisé en ce qu'il comporte un laser, un système électronique pour le dessin et la mémorisation de l'empreinte, et d'un système de déviation du faisceau laser qui matérialise cette empreinte. L'interface de contrôle du dispositif de l'invention est pilotable à distance via une télécommande. L'interface permet de choisir d'effectuer le tracé manuellement, ou de choisir parmi des formes de coupes prédéfinies paramétrables, par exemple ellipsoïdales, rectangulaires, en forme de passage de porte. Le dispositif de l'invention intègre des formes différentes pour les repères permettant de positionner la pièce à découper. Ces formes pourront par exemple être en forme de croix, de « T », ou une association de courbes. Le tracé peut être intégralement fait à l'aide d'une interface utilisateur comprenant de préférence une manette de contrôle, permettant de positionner les points par lesquels passera le tracé laser, ou encore par un système entièrement ou partiellement automatique de reconnaissance de formes (capture et traitement de l'image de la zone à contourner ou éviter). On obtient alors une image laser de la réservation de coupe que l'on reportera sur la pièce à découper. L'utilisateur trace ensuite par exemple à l'aide d'un crayon la zone à découper sur la pièce concernée, puis procède à la découpe. Le dispositif permet d'aller au-delà de ce que propose l'état de l'art, et permet notamment le tracé de tout type de fonte, régulière ou non (carme le contour d'une cheminée en pierre par exemple, un passage de porte de profil ou dimensions non standard), avec précision. Il permet également le tracé en une seule fois sur 360 degrés d'une sortie de tuyau, évacuation, ... Il prend également en compte les cales (croisillons) utilisées lors de la pose de carrelage (en croix, en T, ...). Il est aussi adapté à la pose sans joint entre les pièces, cane par exemple lors de la pose de parquets. De par sa conception, il ne prend pas de jeu au cours du temps, ce qui en fait un appareil durable dans son utilisation, sans besoin d'étalonnage régulier. Le dispositif permet l'ajout d'un joint autour de la partie à découper, de manière automatique ou non, sur la base d'un point positionné dans la partie convexe de la zone tracée. Par exemple de 3 à 5 mn selon les matériaux utilisés. Par sa nature optique, le dispositif est bien adapté aux travaux de pose de carrelage. Il ne nécessite pas de nettoyage car n'est jamais en contact avec la zone en cours de pose. Il repose sur des pieds, permettant d'avoir une distance suffisante entre la source optique et la pièce à tracer/découper. Les pieds du dispositif peuvent être dotés de ventouses ou autre système de fixation mural - dans le cas de la pose de faïences par exemple. Pour augmenter la vitesse de travail, l'invention comporte des formes de découpe prédéfinies, ajustables et mémorisables. Le dispositif permet en particulier de travailler sur une pose droite, en 35 diagonale, décalée, avec des éléments de surface par exemple de forme carrée, rectangulaire, hexagonale, m Figure 1 - Vue du dispositif projetant 1' image de la zone à 2952665 -3- tracer (passage de porte), dans le cas de la pose d'éléments de surface jointifs (joints de largeur négligeable), pose droite. Figure 2 - Vue du dispositif projetant l'image de la zone à tracer, mettant en évidence les 2 repères permettant le 5 positionnement de la partie à découper, dans le cas de la pose d'éléments de surface non jointifs (joint de largeur de quelques millimètres) ; pose en diagonale. Figure 3 - Vue du dispositif projetant l'image de la zone à tracer et les 2 repères sur la pièce à découper. Pose d'éléments 10 de surface non jointifs, pose en diagonale. Tracé de la zone de découpe avec un crayon suivant l'image laser. Relativement aux dessins qui illustrent la réalisation de l'invention, la figure 1 représente une vue 3D du dispositif, 15 situé face à un obstacle (11) autour duquel la coupe doit être effectuée. Elle montre le dispositif en situation, dans le cas d'une pose droite, sur des dalles jointives (10) - de largeur de joint négligeable. La figure 2 montre le dispositif lors d'une pose en angle, avec une largeur de joint de quelques 20 millimètres, à prendre en compte pour le tracé de la réservation de coupe. La figure 3 présente le positionnement du dispositif tel qu'il doit être au moment du tracé de la zone à couper. Dans un mode possible de réalisation, le dispositif peut 25 reposer sur trois ou quatre pieds (4) ou par d'autres moyens qui pourront être considérés pour son positionnement face à la zone de coupe. Le corps de l'outil est doté d'une ou deux sources optiques (2) et (3), et d'une interface de contrôle, par exemple une manette de contrôle (6) pour le dessin de la zone de coupe 30 et le positionnement des croisillons projetés par les sources optiques (12) et (13) à l'intersection des carreaux déjà posés. L'interface de contrôle peut aussi être déportée, ce qui évitera de faire bouger le corps de l'outil lors du dessin de la zone de coupe. L'interface de contrôle est reliée à la partie électronique du dispositif, destinée à mémoriser l'image de la zone de découpe ainsi que les positionnements des repères -4 (croisillons ou autres formes prédéfinies). Cette partie électronique sera aussi connectée à un pilote du ou des faisceaux laser, qui sera chargé de construire l'image de la zone de découpe via un système de déviation du faisceau, par exemple à l'aide de miroirs. En ce qui concerne le positionnement des croisillons, une mollette de réglage (9) permettra par exemple la rotation de l'image projetée, agissant sur les 2 repères, afin de régler l'angle entre le dispositif et l'axe de la pose (droite, en diagonale, ...) sans avoir à déplacer le dispositif. Ces deux repères pourront avoir la forme de croisillons (12) et (13) ou alors être une combinaison d'un trait repérant un côté d'un carreau et d'un croisillon - ou encore 2 traits pour 2 côtés du carreau à couper, selon les configurations. Cela peut être utile en particulier lors de l'utilisation de carreaux déjà coupés ou endommagés, pour lesquels il ne serait pas possible de positionner les croisillons comme sur les figures 1 et 2. Le corps du dispositif est orientable par rapport à son axe central, et permet ainsi une projection au sol ou sur un mur. La partie projection est par exemple montée sur une partie rotative à un ou plusieurs axes. La hauteur des pieds pourra être réglable pour une plus grande facilité d'utilisation, notamment si d'autres objets, éventuellement non en contact avec le sol, gênent la projection du dispositif. Dans un premier temps le dispositif doit d'abord être positionné à proximité de la zone faisant obstacle à la pose. Le dispositif est utilisé pour positionner les deux repères. Ces deux repères fixes matérialisent les bords d'une pièce déjà posée, usuellement adjacente à celle pour laquelle une découpe doit être effectuée. Le dispositif intègre la possibilité d'afficher des repères de forme variable (en croix pour une pose standard droite ou en diagonale, en T par exemple pour une pose en décalé, ou segments de droites), et de largeur 2952665 -5- variable (adaptée à la taille des carreaux). Dans le cas de la pose d'un parquet jointif, l'épaisseur des croisillons sera donc égale à 0 (en fait de la largeur du faisceau laser projeté). Dans un deuxième temps, la copie de la forme doit être 5 effectuée. Celle-ci peut être effectuée manuellement, à l'aide d'une interface permettant de faire ce tracé. Cette interface permet de tracer un ensemble de segments de droites jointifs ou faisceaux de courbes prédéfinies, par morceaux (en quantité variable selon la complexité de la zone à tracer), afin 10 d'approximer au mieux - mais rapidement - la zone de découpe. Dans le cas du tracé d'un ensemble de segments de droites, l'utilisateur positionne le premier point de la zone à découper à l'aide de la manette de contrôle (6), puis enregistre la position de ce point en appuyant sur un des boutons de sélection 15 (7) ou (8). Il positionne ensuite un deuxième point qui sera relié au premier par un segment de droite matérialisé par le faisceau laser. Ce nouveau point est enregistré à son tour avec un bouton de sélection. On répète ce processus sur l'ensemble de la zone de découpe afin d'obtenir le gabarit complet, constitué 20 de la zone de découpe proprement dite, ainsi que des deux repères, nécessaires au report de la zone de découpe sur la pièce à découper. La copie de la forme peut aussi être effectuée automatiquement, par exemple par photographie numérique (deux 25 photos prises, avec un étalon sur 2 axes posé au sol pour reconstruction de l'image sans déformation optique impactant angles, distances, et éléments rectilignes) puis traitement d'image afin d'extraire de l'image prise la zone de découpe ou par un faisceau laser qui matérialisera la zone de découpe, en 30 balayant la partie à tracer. L'image de la zone de découpe est alors matérialisée par le faisceau laser. Quelque soit la méthode utilisée pour définir l'image de la zone de coupe, celle-ci est matérialisée dans la partie électronique du dispositif par un ensemble de points reliés par 35 des segments de droites. Le dispositif pourra permettre l'ajout d'un espace régulier 2952665 -6- autour de la forme tracée, de façon à conserver un joint entre la pièce à éviter et l'élément de revêtement qui sera posé. Cet espace aura une largeur éventuellement réglable, par exemple de la même largeur que les croisillons utilisés lors de la pose. Le 5 principe de définition de la nouvelle zone de découpe pourra par exemple être basé sur les techniques basiques de traitement d'image : dilatation autour de la zone tracée, en positionnant un point définissant sa partie convexe. Afin de pouvoir tracer convenablement, comme par exemple 10 lors d'un passage de porte en « U », il sera nécessaire d'avoir 2 sources optiques, éventuellement issues d'une source principale, distantes d'au moins la largeur maximale de ce « U ». Cette distance n'est a priori pas figée, et dépendra des applications envisagées. Pratiquement, pour une application 15 destinée à la pose de carrelage, la largeur minimale à considérer est de l'ordre d'une ou deux dizaines de centimètres (un peu plus que la largeur d'une cloison murale). Dans un but de réduction des coûts ou de différentiation de gamme de produits, on pourra doter le dispositif d'une seule 20 source optique. Dans ce cas, selon les configurations de la zone obstacle, le tracé pourra nécessiter 2 étapes, afin de tracer chaque côté de la zone de coupe. C'est notamment le cas des zones de coupes couvrant un angle supérieur à 180 degrés. Une fois la copie de la partie à découper effectuée, le 25 dispositif est déplacé afin de pouvoir positionner la pièce à découper sous la zone projetée par le faisceau laser, calée sur les deux points de repères pris précédemment. L'image de la zone de découpe ainsi projetée correspond alors à celle qui doit être découpée. Pour permettre la découpe, il suffira de tracer au 30 crayon par exemple sur le revêtement à découper, en suivant le trait matérialisé par le rayon laser comme montré figure 3. La découpe sera alors effectuée avec les moyens usuels adaptés au revêtement considéré. REVENDICATIONS1) Dispositif portatif de prélèvement d'empreintes de réservation de coupe pour le découpage de revêtements de sol ou muraux, caractérisé en ce qu'il comporte un laser, un système électronique pour le dessin et la mémorisation de l'empreinte de réservation de coupe, et d'un système de déviation du faisceau laser qui matérialise cette empreinte de réservation de coupe. 2) Dispositif, selon la revendication 1), dont le corps est doté d'au moins une source optique, projetant l'image laser de la zone à couper, ainsi que les repères nécessaires au positionnement de la pièce à découper. 3) Dispositif, selon la revendication 1), dont le corps repose sur 15 un ou plusieurs pieds ou est fixable à un mur. 4) Dispositif, selon la revendication 2), dont le corps est orientable afin de permettre une projection sur le sol ou sur un mur. 5) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, permettant de mémoriser des largeurs de joints précédemment utilisées. 6) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une interface de contrôle qui est pilotable à distance via une télécommande. 25 7) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une interface qui permet de choisir d'effectuer le tracé manuellement, ou de choisir parmi des formes de coupes prédéfinies paramétrables, par exemple ellipsoïdales, rectangulaires, en forme de passage de porte. 30 8) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, intégrant des formes différentes pour les repères permettant de positionner la pièce à découper. Ces formes pourront par exemple être en forme de croix, de « T », ou une association de courbes. 9) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, permettant l'ajout automatique d'un joint de largeur réglable autour de l'empreinte.