Brevet FR2962426A1 — publié le 20120113

DISPOSITIF DE DETECTION DE DEFAUTS DE FLANS DE TOLE AU COURS DU PROCEDE D'EMBOUTISSAGE [0001] Le domaine technique de l'invention concerne le milieu de l'industrie automobile, et, plus particulièrement, les procédés d'emboutissage de flans de tôle, pour la mise en forme d'éléments de carrosserie destinés à être montés sur la structure du véhicule automobile ou sur un ouvrant, tel que, par exemple, une porte ou un hayon. Durant ces procédés d'emboutissage, et de certaines phases connexes à ces procédés, il arrive que les flans de tôle soient manipulés avec approximation, sans attention particulière, entrainant des pliures de leurs rebords, qui peuvent s'avérer préjudiciables pour des opérations ultérieures, comme, par exemple, le nettoyage de ces flans, une fois qu'ils ont été emboutis. L'invention se rapporte à un dispositif de contrôle de la planéité des flans de tôle, afin de s'assurer que le procédé d'emboutissage incluant cette phase de nettoyage, se déroule sans accrocs, de façon fluide et continue. [0002] Les dispositifs permettant de détecter des pliages intempestifs de certains éléments plans, existent et ont déjà fait l'objet de brevets. On peut, par exemple, citer le JP2002160852, qui concerne un dispositif de détection de coins pliés de feuilles de papier, lors d'un procédé d'impression. Ce dispositif comporte quatre capteurs photo-électriques positionnés au droit des quatre coins de la feuille placée sur un tapi roulant. Lorsqu'un coin de la feuille est replié, le capteur correspondant le détecte, et entraine la désactivation d'une valve d'alimentation d'un galet d'entrainement, en déclenchant simultanément une alarme. [0003] Les flans de tôle, destinés à être emboutis et qui sortent des lignes de découpe sont impeccablement plats et sans reliefs. Autrement dit, ils n'ont aucun défaut de surface, pouvant remettre en cause leur planéité. En revanche, durant cette activité d'emboutissage, ces flans sont susceptibles d'être stockés, et/ou d'être transportés et/ou d'être cerclés, ces différentes phases pouvant endommager les bords desdits flans, en créant des plis non souhaités. Ces flans endommagés sont couramment appelés flans cornés. Bien que ces défauts de planéité n'empêchent pas le dépilage de ces flans dégradés, ni leur transport, ni même leur emboutissage, ils risquent néanmoins de les coincer dans la laveuse, qui est un appareil couramment utilisé, pour les nettoyer en éliminant les traces d'huile laissés intempestivement lors de certaines phases antérieures. Bien souvent, les flans cornés ne sont pas facilement visibles par un opérateur, et il arrive que certains d'entre eux parviennent jusqu'à la lessiveuse, créant ainsi des situations de blocage. Afin de remédier à ce problème, dont les conséquences sur la chaine d'emboutissage peuvent s'avérer catastrophiques au niveau de la continuité du procédé, par le retard occasionné et par la mobilisation du personnel pour intervenir sur la lessiveuse afin de la débloquer, l'invention met en oeuvre un dispositif continu et rapide de détection de flans cornés avant leur passage dans la lessiveuse, afin de déclencher un signal, et éventuellement l'arrêt momentané de la chaine d'emboutissage, qui permettra une intervention rapide et simple d'une personne pour retirer l'objet défectueux. [0004] L'objet de l'invention se rapporte à un dispositif de contrôle de la planéité d'un élément plan de faible épaisseur, impliquant un convoyeur destiné à déplacer ledit élément plan, et un système de détection de signal comprenant au moins un émetteur de faisceau et un récepteur, placés de façon fixe l'un en face de l'autre, et de par et d'autre de l'élément en défilement . La principale caractéristique d'un dispositif selon l'invention, est que le faisceau incident issu de chaque émetteur se retrouve au dessus de la surface supérieure de l'élément en défilement, en rasant ladite surface, de manière à ce que chaque récepteur correspondant, capte l'intégralité du signal si l'élément est rigoureusement plan, et ne capte, tout au plus, qu'une partie du signal dans le cas d'une pliure présente sur ledit élément. Autrement dit, la technique utilisée se base sur un faisceau incident rasant, produit par un émetteur, parallèlement à la surface de l'élément à contrôler, et le moindre relief émergeant de cette surface, va stopper partiellement ou totalement le faisceau, avant qu'il n'atteigne le récepteur correspondant. Le dispositif de contrôle selon l'invention, permet de révéler des défauts de surface de faible amplitude, comme, par exemple, des bords légèrement repliés d'une tôle, qui aura été manipulée sans précaution particulière. Le dispositif demeure tout aussi efficace, que le faisceau incident transmis soit partiel ou soit nul. Chaque récepteur est relié à un système d'alarme, qui peut, par exemple, être sonore ou visuel, ou être relié à un système d'arrêt du convoyeur, ces systèmes connectés à chaque récepteur, étant activés en cas de non réception ou de réception partielle, du signal incident. Pour bien comprendre l'invention, les notions de « signal » et de « faisceaux » sont équivalentes. [0005] Avantageusement, le convoyeur est constitué par un tapis horizontal en mouvement, le faisceau émis par chaque émetteur étant parallèle à la surface dudit tapis, et étant placé à une hauteur supérieure ou égale à 7 mm au dessus de ladite surface. Pour cette configuration, le convoyeur est assimilable à un tapis roulant horizontal, l'élément à contrôler se retrouvant également en position horizontale. [0006] De façon préférentielle, le faisceau émis par chaque émetteur est placé à une hauteur de 10 mm au dessus de ladite surface. Un tel dispositif permet de détecter les 10 reliefs de surface, dont la hauteur est supérieure ou égale à 10 mm. [0007] Préférentiellement, le dispositif de contrôle comprend six paires d'émetteur/récepteur, chaque émetteur étant placé en face d'un récepteur, les faisceaux émis par tous les émetteurs étant parallèles entre eux. De cette manière, le dispositif de contrôle met en oeuvre un réseau de faisceaux parallèles et fixes. 15 [0008] Selon un mode de réalisation préféré d'un dispositif selon l'invention, chaque émetteur de signal est un capteur de type photo-électrique. Mais d'autres types de faisceaux peuvent également convenir, comme, par exemple, des faisceaux laser ou autres. [0009] De façon avantageuse, chaque faisceau émis par chaque émetteur, est perpendiculaire au sens de défilement du convoyeur. 20 [0010] Préférentiellement, les éléments à contrôler sont des flans de tôle rigides. En effet, les dispositifs de contrôle selon l'invention, sont particulièrement adaptés au contrôle de planéité de flans de tôle, dont la manipulation, avant, pendant ou après l'opération d'emboutissage, est telle, qu'elle peut entrainer des pliures accidentelles, de faible amplitude, des bords desdits flans de tôle. 25 [0011] L'invention se rapporte également à un procédé d'emboutissage de flans de tôle le long d'une chaine, comprenant une étape d'emboutissage suivie d'une étape de lessivage desdits flans de tôles emboutis, et dont la principale caractéristique est qu'il comprend une étape intermédiaire de contrôle de la planéité de chaque flan de tôle embouti, au moyen d'un dispositif de contrôle conforme à l'invention. En effet, il peut être préjudiciable d'acheminer dans la lessiveuse, des flans de tôle repliés ou cornés, qui risqueraient de se coincer dans les rouleaux de ladite lessiveuse, et de bloquer le déroulé des opérations, de façon durable. [0012] Avantageusement, le dispositif comporte une pluralité de paires d'émetteur/récepteur placées le long du convoyeur, chaque récepteur étant connecté à un dispositif d'arrêt du convoyeur, ledit convoyeur s'arrêtant dès l'instant où un récepteur ne reçoit pas l'intégralité du signal produit par l'émetteur lui faisant face, au-delà d'un délai seuil déterminé. De cette manière, un opérateur peut venir à tout moment retirer sur le convoyeur à l'arrêt, le flan de tôle endommagé, afin de permettre à l'activité de se poursuivre avec des flans en conformité. [0013] De façon préférentielle, le délai seuil prédéterminé, est fonction de la vitesse de défilement du convoyeur et est déterminé en tenant compte de l'instant de réception du signal par le récepteur précédent. [0014] Les dispositifs de contrôle selon l'invention, possèdent l'avantage d'engendrer des économies au niveau du procédé d'emboutissage, en évitant d'endommager les rouleaux de la lessiveuse par des envois de flans cornés dans ladite lessiveuse. Ces économies sont doubles, dans la mesure où elles s'effectuent, d'une part, au niveau de la matière première car les rouleaux n'ont pas à être changés de façon régulière et répétée, et, d'autre part, au niveau du temps gagné sur le procédé, car les opérateurs n'ont pas à immobiliser trop longtemps les différents appareillages impliqués, pour décoincer les flans cornés qui se seraient encastrés dans les installations. [0015] On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un procédé selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 3. - La figure 1 est une vue en coupe transversale simplifiée, d'un dispositif de contrôle selon l'invention, en présence d'un flan de tôle plan. La figure 2 est une vue en coupe transversale simplifiée, d'un dispositif de contrôle selon l'invention, en présence d'un flan de tôle corné. .La figure 3 est une vue schématique du dessus d'un dispositif de contrôle selon l'invention et d'une lessiveuse. [0016] En se référant à la figure 1, un dispositif 1 de contrôle selon l'invention, permettant de vérifier la planéité de flans 2 de tôle, mettent en oeuvre un convoyeur mobile 3, six émetteurs 4, sous la forme de capteurs photo-électriques, et six récepteurs 5. Le convoyeur mobile 3 est assimilable à un tapis roulant horizontal sur lequel sont apposés les flans 2 de tôle à tester, les émetteurs 4 et les récepteurs 5 étant placés de chaque coté du tapis 3, par rapport à son sens de marche. Chaque émetteur 4 et chaque récepteur 5, qui lui correspond, sont alignés suivant un axe perpendiculaire à la direction de défilement du tapis 3, de sorte que chaque faisceau 6 émis par un émetteur 4, est perpendiculaire à ladite direction de défilement. Les émetteurs 4 et les récepteurs sont situés à la même altitude par rapport à la surface horizontale 7 du tapis 3. De façon générale, cette altitude est réglée en tenant compte de l'épaisseur du flan 2 de tôle à contrôler. En effet, les flans de tôle 2 se présentent généralement sous la forme de pièces planes, de faible épaisseur, et qui sont alors placées à plat sur le tapis 3, selon un plan horizontal, l'altitude des faisceaux 6 émis étant alors réglée pour que lesdits faisceaux 6 viennent se placer juste au-dessus de la surface supérieure 8 de chaque flan 2, en arasant ladite surface. Typiquement, les émetteurs 4 et les récepteurs 5 sont tous placés à une altitude de 10mm par rapport à la surface 7 du tapis roulant 3. [0017] En se référant à la figure 2, les défauts de planéités des flans cornés 20, se traduisent par une pliure 9 de faible amplitude, d'au moins l'un de leurs bords. Le dispositif de contrôle selon l'invention, mettant en oeuvre au moins un faisceau horizontal 6 arasant la surface supérieure 8 plane de chaque flan 20 de tôle, va permettre de détecter ces pliures 9 de faible amplitude. En effet, la présence d'un tel défaut de relief sur un flan de tôle 20 va interrompre, totalement ou partiellement, le faisceau 6 produit par l'émetteur 4 concerné, le récepteur 5 correspondant ne recueillant alors qu'un signal partiel, ou aucun signal du tout. Chaque récepteur 5 étant connecté à un dispositif d'arrêt du convoyeur 3, qui ne se déclenche que lorsque ledit récepteur 5 ne recueille pas un signal plein et entier de la part de l'émetteur lui faisant face, provoque alors l'arrêt du tapis roulant 3, afin qu'un opérateur vienne retirer le flan 20 de tôle défectueux, dans les plus brefs délais. [0018] En se référant à la figure 3, un procédé d'emboutissage d'un flan 2,20 de tôle selon l'invention, implique une étape d'emboutissage à proprement parler, suivie d'une étape de lessivage dudit flan 2,20 au moyen d'une lessiveuse 10, ces deux étapes étant séparées par une étape intermédiaire de contrôle de la planéité de chaque flan 2,20 de tôle embouti, au moyen d'un dispositif 1 de contrôle conforme à l'invention. Autrement dit, le convoyeur 3 roulant achemine les flans 2,20 de tôle ayant subi un emboutissage, vers la lessiveuse 10 placée sur le chemin de ce convoyeur 3, afin d'être débarrassés de leurs traces d'huile, préalablement déposés sur ceux-ci, de façon intempestive. Plus précisément, le convoyeur 3 traverse la lessiveuse 10, qui est constituée par une installation fixe, placée sur le chemin du convoyeur 3, et faisant intervenir des rouleaux de lavage, venant au contact desdits flans 2,20, pour les frotter et les laver. De cette manière, les flans de tôle 2,20 ressortent de la lessiveuse 10, formés et propres, en étant prêts à l'emploi. Juste avant d'entrer dans la lessiveuse 10, le convoyeur 3 est bordé d'émetteurs 4 et de récepteurs 5 se faisant face, afin de vérifier la planéité de chaque flan 2,20 de tôle. En fonction des dimensions des flans de tôle 2,20 à contrôler, et de leur épaisseur, les émetteurs 4 et les récepteurs 5 sont positionnés à des abscisses et à des altitudes prédéterminées le long du convoyeur 3, et, dès qu'un flan 20 de tôle corné est détecté, le convoyeur 3 s'arrête, pour permettre à un opérateur présent sur place, de retirer ledit flan 20 défectueux, cet arrêt étant déclenché par l'intermédiaire du récepteur 5 ne captant pas un signal plein et entier de la part de l'émetteur lui faisant face, en raison d'un défaut de surface du flan 20 de tôle interrompant totalement ou partiellement, ledit signal. REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle (1) de la planéité d'un élément (2,20) plan de faible épaisseur, impliquant un convoyeur (3) destiné à déplacer ledit élément plan (2,20), et un système de détection de signal comprenant au moins un émetteur (4) de faisceau et un récepteur (5), placés de façon fixe l'un en face de l'autre, et de par et d'autre de l'élément (2,20) en défilement, caractérisé en ce que le faisceau (6) incident issu de chaque émetteur (4) se retrouve au dessus de la surface supérieure (8) de l'élément (2,20) en défilement, en rasant ladite surface (8), de manière à ce que chaque récepteur (5) correspondant, capte l'intégralité du signal si l'élément (2) est rigoureusement plan, et ne capte, tout au plus, qu'une partie du signal (6) dans le cas d'une pliure (9) présente sur ledit élément (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convoyeur est constitué par un tapis (3) horizontal en mouvement, le faisceau (6) émis par chaque émetteur (4) étant parallèle à la surface (7) dudit tapis (3), et étant placé à une hauteur supérieure ou égale à 7 mm au dessus de ladite surface (7). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le faisceau (6) émis par chaque émetteur (4) est placé à une hauteur de 10 mm au dessus de ladite surface (7). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend six paires d'émetteur (4)/récepteur (5), chaque émetteur (4) étant placé en face d'un récepteur (5), les faisceaux (6) émis par tous les émetteurs (4) étant parallèles entre eux. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque émetteur (4) de signal est un capteur de type photo-électrique. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque faisceau (6) émis par chaque émetteur (4) est perpendiculaire au sens de défilement du convoyeur (3). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments à contrôler sont des flans de tôle (2,20) rigides. 8. Procédé d'emboutissage de flans de tôle le long d'une chaine, comprenant une étape d'emboutissage suivie d'une étape de lessivage desdits flans (2,20) de tôles emboutis, caractérisé en ce qu'il comprend une étape intermédiaire de contrôle de la planéité de chaque flan (2,20) de tôle embouti au moyen d'un dispositif de contrôle (1) conforme à l'une des revendications 1 à 7. 9. Procédé d'emboutissage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (1) comporte une pluralité de paires d'émetteur (4)/récepteur (5) placées le long du convoyeur (3), chaque récepteur (5) étant connecté à un dispositif d'arrêt du convoyeur (3), ledit convoyeur (3) s'arrêtant dès l'instant où un récepteur (5) ne reçoit pas l'intégralité du signal produit par l'émetteur (4) lui faisant face, au-delà d'un délai seuil déterminé. 10. Procédé d'emboutissage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le délai seuil prédéterminé, est fonction de la vitesse de défilement du convoyeur (3) et est déterminé en tenant compte de l'instant de réception du signal par le récepteur (5) précédent.