Brevet FR2975776A1 — publié le 20121130

La présente invention se rapporte à une installation de contrôle de la qualité d'une surface d'un objet. Le contrôle de la qualité d'une surface peut être réalisé par déflectométrie à décalage de phase. La déflectométrie à décalage de phase est une technique consistant à déterminer la géométrie d'une surface réfléchissante ou transparente d'un objet par la mesure de ses pentes et courbures locales, à partir de la déformation de l'image d'une mire réfléchie ou transmise par la surface de l'objet. Par « mire», on entend un réseau de franges alternant des lignes claires et sombres, généralement à profil sinusoïdal ou binaire à transition franche de luminosité. La déformation de l'image de la mire est capturée par au moins un moyen de capture d'image, notamment de type caméra, chaque moyen de capture présentant un champ de vision. Le ou chaque moyen de capture est agencé pour capturer dans le champ de vision correspondant une image du réseau de franges réfléchie ou transmise par la surface de l'objet. L'image du réseau de franges réfléchie ou transmise par la surface de l'objet contient un signal périodique formé par la luminance du réseau de franges réfléchie ou transmise par la surface de l'objet. Le signal périodique est échantillonné sur au moins une période avec un minimum de trois échantillons pour une mesure de phase. Puis la carte de phase de l'image du réseau de franges est extraite classiquement des échantillons du signal périodique selon une méthode d'extraction de la composante fondamentale de Fourier. Deux techniques utilisées en déflectométrie sont connues de l'état de la technique : - le décalage de phase spatial ; et - le décalage de phase temporel. Le décalage de phase spatial utilise une mire fixe. La mesure de la phase de l'image du réseau de franges réfléchie ou transmise par la surface de l'objet est effectuée au voisinage d'un point de la surface de l'objet à partir de la capture d'image d'un pixel d'une caméra visant ce point et par un groupe de pixels contigus. Le décalage de phase temporel nécessite classiquement 35 l'utilisation d'un affichage informatique d'une mire par un moniteur (de type LCD ou plasma) ou d'un vidéoprojecteur projetant la mire sur un écran diffusant (en réflexion ou en transmission). La mire est déplacée par traitement informatique de manière à introduire un décalage de phase prédéterminé entre deux images du réseau de 5 franges réfléchies ou transmises par la surface de l'objet. Un inconvénient majeur d'un décalage de phase temporel mis en oeuvre à partir d'un moniteur est leur taille limitée qui ne permet pas de réaliser des mesures des pentes pour une surface à contrôler de grande taille. Par « grande taille », on entend une surface présentant une superficie supérieure à 10 0,5 m2. Par ailleurs, l'emploi d'un vidéoprojecteur n'est pas adapté aux environnements industriels du fait de sa fragilité, de son coût élevé et de la durée de vie fortement limitée des ampoules utilisées entra. Enfin, l'emploi d'un vidéoprojecteur rend l'installation encombrante 15 car il est nécessaire de prévoir un espace séparant ce vidéoprojecteur de l'écran diffusant. L'invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients. L'invention concerne une installation pour le contrôle de la qualité d'une surface d'un objet comportant : 20 - au moins un moyen de capture d'image présentant un champ de vision agencé pour capturer dans ce champ de vision une image d'un réseau de franges réfléchie ou transmise par la surface dudit objet ; caractérisée en ce que l'installation comporte : - une paroi formant un support, 25 - une pluralité de bandes souples électroluminescentes pilotables séparément matérialisant le réseau de franges lumineuses, fixées sur la paroi et agencées de sorte que l'image de ce réseau de franges lumineuses soit réfléchie ou transmise par la surface de l'objet à contrôler, le réseau de franges lumineuses alternant des franges claires et sombres s'étendant 30 selon des directions sensiblement parallèles et distantes les unes des autres d'un pas prédéterminé; - une unité de pilotage de la pluralité de bandes souples électroluminescentes programmée pour introduire un décalage de phase entre deux images du réseau de franges lumineuses projeté sur la surface 35 de l'objet. L'utilisation de bandes électroluminescentes est avantageuse en ce que du fait de leur caractère souple, celles-ci peuvent s'adapter à toute géométrie de la paroi formant le support. En outre, ces bandes sont facilement interchangeables ce qui simplifie la maintenance des moyens de projection des mires de l'installation. Enfin, ces bandes permettent de couvrir de grandes surfaces de paroi de façon simple, rendant l'installation particulièrement adaptée pour le contrôle de surface d'objet de grande dimension, tels qu'une voiture ou encore une aile d'avion. L'installation peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Avantageusement, la paroi présente une forme courbée. Dans ces conditions, l'installation est adaptée pour contrôler la surface d'un objet de forme convexe. Dans une forme d'exécution préférée, la paroi forme un tunnel sensiblement hémicylindrique. De préférence, le tunnel formé par la paroi s'étend selon une droite génératrice, et chaque bande de la pluralité de bandes souples électroluminescentes est arquée et présente un plan de symétrie perpendiculaire à la droite génératrice selon laquelle s'étend ledit tunnel. Il est envisagé que la paroi présente une face avant tournée vers l'objet et une face arrière opposée à la face avant, et que la pluralité de bandes souples électroluminescentes soit fixée sur la face avant de la paroi. Il est également envisagé que la paroi présente une face avant tournée vers l'objet et une face arrière opposée à la face avant, et que la pluralité de bandes souples électroluminescentes soit fixée sur la face arrière de la paroi. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution d'une installation pour le contrôle de la qualité d'une surface d'un objet selon l'invention: Figure 1 en est une vue de côté ; figure 2 en est une vue de face ; figure 3 est une illustration d'une pluralité de bandes 35 électroluminescentes équipant l'installation de la figure 1 et 2 lors d'une première opération d'un procédé de pilotage ; et figures 4 à 6 sont des illustrations de la pluralité de bandes électroluminescentes de la figure 3 lors de, respectivement, deuxième, troisième, et quatrième opérations du procédé de pilotage. Les figures 1 et 2 illustrent une installation 1 pour le contrôle de la qualité d'une surface d'un objet selon l'invention. Par exemple, l'installation 1 est une installation de contrôle de la peinture d'une carrosserie d'un véhicule 4 automobile. L'installation 1 comprend une paroi 2. Cette paroi 2 est réalisée en un matériau souple et présente une forme courbée. Ici, la paroi 2 forme un tunnel sensiblement hémicylindrique dont la droite génératrice 6 s'étend parallèlement à la direction x. Le véhicule 4 est disposé au sein de ce tunnel sur une plateforme 8. Ici, le véhicule 4 est immobile lors de la mesure des pentes et courbures locales de sa carrosserie. La paroi 2 comprend une face avant 10 tournée vers le véhicule 4 et une face arrière 12 opposée à la face avant 10. Les faces avant 10 et arrière 12 sont plus visibles sur la figure 2. L'installation 1 comprend également une pluralité de bandes 16 souples électroluminescentes. Par exemple, les bandes 16 sont des bandes électroluminescentes du type de celles décrites dans les documents US5976613, US5491377, et US7582000. Les bandes 16 sont fixées sur la paroi 2. Ces bandes 16 matérialisent un réseau de franges lumineuses formé d'une alternance de franges claires et de franges sombres s'étendant selon des directions sensiblement parallèles et distantes les unes des autres d'un pas prédéterminé. Les bandes 16 sont agencées de sorte qu'une image de ce réseau de franges soit réfléchie ou transmis par une surface du véhicule 4. Dans la forme d'exécution illustrée, les bandes 16 sont fixées sur la face avant 10 de la paroi 2, par exemple par collage. Les bandes 16 présentent une forme arquée et sont juxtaposées les une à côté des autres de manière à recouvrir la totalité de la face avant 10. Ici, chaque bande 16 présente un plan de symétrie perpendiculaire à la droite génératrice 6 du tunnel formé par la paroi 2. Dans une variante d'exécution non illustrée, la paroi 2 peut être réalisée en un matériau translucide et la pluralité de bandes électroluminescentes 16 est fixée sur la face arrière 12 de cette paroi 2. Les bandes 16 sont pilotées séparément par le biais d'une unité de pilotage 18. L'unité de pilotage 18 est par exemple réalisée à partir d'un calculateur électronique électriquement raccordé à la pluralité de bandes électroluminescentes 16. Cette unité de pilotage 18 est programmée pour introduire un décalage de phase entre deux images du réseau de franges lumineuses projeté sur la surface de l'objet. Dans sa forme d'exécution préférée, la pluralité de bandes 16 est pilotée par groupe de quatre bandes adjacentes 16a, 16b, 16c, et 16d. Un procédé de pilotage des bandes 16a-16d pour introduire un décalage de phase temporel consiste par exemple en la répétition périodique de la séquence suivante : - lors d'une première opération, l'unité de pilotage 18 pilote les bandes 16 de sorte que les bandes 16a, 16b soient éteintes et les bandes 16c, 16d soient allumées (tel qu'illustré sur la figure 3) ; - lors d'une deuxième opération, l'unité de pilotage 18 pilote les bandes 16 de sorte que les bandes 16b, 16c soient éteintes et les bandes 16c, 16d soient allumées (tel qu'illustré sur la figure 4) ; - lors d'une troisième opération, l'unité de pilotage 18 pilote les bandes 16 de sorte que les bandes 16c, 16d soient éteintes et les bandes 16c, 16d soient allumées (tel qu'illustré sur la figure 5) ; et - lors d'une quatrième opération, l'unité de pilotage 18 pilote les 20 bandes 10 de sorte que les bandes 16a, 16d soit éteintes et les bandes 16b, 16c soient allumées (tel qu'illustré sur la figure 6). Le procédé de pilotage décrit ci-avant est présenté à titre d'exemple non limitatif. Un autre procédé de pilotage peut être mis en oeuvre. L'installation 1 comprend enfin une pluralité de moyens de capture 25 d'image, tel que des caméras 20. Chaque caméra 20 présente un champ de vision 22 et est agencée de manière à capturer dans son champ de vision 22 une image du réseau de franges réfléchie ou transmise par la carrosserie du véhicule 4. De préférence, les caméras 20 sont synchronisées temporellement les unes avec les autres. 30 De façon connue en soi, les caméras 20 sont raccordées à une unité de traitement (non représentée) conçue pour calculer la valeur d'une pente à un endroit prédéterminé de la carrosserie du véhicule 4 à partir des images capturées par les caméras 20. L'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de 35 l'installation décrite ci-avant à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Installation (1) pour le contrôle de la qualité d'une surface d'un objet (4) comportant : - au moins un moyen de capture d'image (20) présentant un champ de vision (22) agencé pour capturer dans ce champ de vision (22) une image d'un réseau de franges lumineuses réfléchie ou transmise par la surface dudit objet (4) caractérisée en ce que l'installation (1) comporte : - une paroi (2) formant un support, - une pluralité de bandes (16) souples électroluminescentes pilotables séparément matérialisant le réseau de franges lumineuses, fixées par la paroi (2) et agencées de sorte que l'image de ce réseau de franges lumineuses soit réfléchie ou transmise par la surface de l'objet (4) à contrôler, le réseau de franges lumineuses alternant des franges claires et sombres s'étendant selon des directions sensiblement parallèles et distantes les unes des autres d'un pas prédéterminé; - une unité de pilotage (18) de la pluralité de bandes (16) souples électroluminescentes programmée pour introduire un décalage de phase entre deux images du réseau de franges lumineuses projeté sur la surface de l'objet (4). 2. Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi (2) présente une forme courbée. 3. Installation (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi (2) forme un tunnel sensiblement hémicylindrique. 4. Installation (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le 30 tunnel formé par la paroi (2) s'étend selon une droite génératrice (6), et en ce que chaque bande (16) de la pluralité de bandes (16) souples électroluminescentes est arquée et présente un plan de symétrie plan perpendiculaire à la droite génératrice (6) selon laquelle s'étend ledit tunnel. 35 5. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite paroi (2) présente une face avant (10) tournée vers l'objet (4) et une face arrière (12) opposée à la face avant25(10), et en ce que la pluralité de bandes (16) souples électroluminescentes est fixée sur la face avant (10) de la paroi (2). 6. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite paroi (2) présente une face avant (10) tournée vers l'objet (4) et une face arrière (12) opposée à la face avant (10), et en ce que la pluralité de bandes (16) souples électroluminescentes est montée sur la face arrière (12) de la paroi (2).