Brevet FR3090801A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Support pour caméra, système et procédé d'inspection utilisant ce support Domaine technique [0001] La présente invention concerne un support pour caméra destinée à fournir des images agrandies d'une zone d'un objet. L'invention concerne également un système et un procédé d'inspection de cette zone. L'invention trouve des applications dans de nombreux domaines industriels pour inspecter une zone d'un objet, par exemple lorsque celui-ci est susceptible d'être défectueux ou endommagé. Elle trouve en particulier des applications dans les domaines où l'objet est de grandes dimensions comme dans le domaine aéronautique. Technique antérieure [0002] Il est connu, dans l'industrie, d'utiliser une caméra, par exemple de type micro- scopique, pour inspecter un objet et obtenir des images agrandies d'une ou plusieurs zones de l'objet. Une caméra de type microscopique, telle que celle représentée sur la figure 1, permet de réaliser des images agrandies d'une ou plusieurs zone(s) d'un objet afin d'inspecter cet objet ou cette zone et/ou d'en effectuer des mesures. Les images agrandies peuvent être obtenues avec des grossissements pouvant varier de quelques unités - par exemple x2 ou x5 - à plusieurs dizaines voire centaines d'unités - par exemple x30, x50, x100 ou x200 - en fonction de l'objet à inspecter et de l'application. [0003] Lorsque l'objet est une pièce mécanique, par exemple une pièce aéronautique, l'inspection de certaines zones de cette pièce, comme par exemple le contrôle de défauts du type chocs, rayures et/ou bounelets, doit être réalisée avec un grossissement spécifique, de préférence inférieur à x50. Pour de tels grossissements, inférieurs à x50, la caméra de type microscopique, appelée simplement caméra, doit être maintenue à la verticale au-dessus de la zone de l'objet à inspecter. Or, il est difficile, pour l'opérateur, de réaliser la mise au point de la caméra, à distance de l'objet à inspecter, sans aucun appui. Qui plus est, certains défauts et/ou dommages nécessitent une inspection à un grossissement spécifique prédéfini. Or, maintenir la caméra à la hauteur précise permettant le grossissement spécifique prédéfini et réaliser la mise au point à cette hauteur tout en observant l'image obtenue sur un ordinateur est particulièrement long et délicat. Il est donc fréquent que les images obtenues soient floues et que l'opérateur doive recommencer plusieurs fois la prise d'images de la zone à inspecter. [0004] Pour permettre le maintien de la caméra à la verticale au-dessus de l'objet à inspecter, il existe un support, comme celui référencé 20 sur la figure 2, qui retient la 2 caméra à une hauteur choisie. Ce support 20 comporte un manche 21 fixé dans un socle 23 et sur lequel coulisse un bras de maintien 22 de la caméra 10. La hauteur réglable du bras de maintien 22 permet une hauteur de travail variable offrant un grossissement d'image modulable. Cependant, un tel support 20 permet uniquement l'inspection d'objets de dimensions suffisamment petites pour pouvoir être installé au moins partiellement sur le socle 23. Un tel support n'est donc pas adapté pour permettre l'inspection d'objets de grandes dimensions, comme des pièces aéronautiques. [0005] Un autre support permet de maintenir une caméra à la verticale au-dessus de l'objet à inspecter. Ce support 30, dont un exemple est représenté sur la figure 3, comporte deux adaptateurs intégrés qui offrent trois hauteurs de travail possibles. Cependant, non seulement ce support ne permet que trois hauteurs de travail, mais en plus ces trois hauteurs de travail ne définissent aucun grossissement précis. En outre, l'un des adaptateurs a une forme en cône qui diminue fortement l'accessibilité de la caméra. Un tel support ne peut donc être utilisé pour l'inspection de pièces aéronautiques. Résumé de l'invention [0006] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de la mise au point à une hauteur spécifique au-dessus de la zone d'un objet à inspecter, le demandeur propose un support de caméra destiné à être posé sur l'objet et dans lequel plusieurs modifies peuvent être empilés de sorte à moduler la hauteur de travail pour obtenir la distance focale liée à un grossissement choisi. [0007] Selon un premier aspect, l'invention concerne un support pour caméra apte à générer une image agrandie d'une zone d'un objet. Ce support se caractérise par le fait qu'il comporte une pluralité de modules creux, empilai-fies les uns sur les autres pour former une embase de hauteur variable comprenant une première extrémité ouverte adaptée pour recevoir la caméra et une deuxième extrémité ouverte adaptée pour être posée autour de la zone à inspecter, le nombre de modules empilés et le choix des modules définissant une distance focale en lien avec un grossissement choisi de l'image. [0008] Cc support de caméra permet une prise d'images à distance de la zone de l'objet, avec un appui et un grossissement prédéfini. Il permet, en particulier, une mise au point facilitée de la caméra. [0009] Ce support de caméra permet notamment la prise d'images de zones d'un objet de grandes dimensions, un objet étant considéré comme de « grandes dimensions » dès lors qu'au moins une de ses surfaces est trop grande pour permettre la pose de l'objet sur le socle du support de l'art antérieur. [0010] De façon avantageuse, les modules ont des hauteurs différentes, chaque module cor- respondant à la distance focale en lien avec le grossissement choisi. On appelle « 3 hauteur d'un module » la dimension du module dans la direction verticale, perpendiculaire à la surface de l'objet sur laquelle le support est destiné à être posé. [0011] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, deux modules au moins sont associés, chaque association de modules engendrant une distance focale en lien avec un grossissement spécifique. [0012] Le support selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : chaque module est de forme tubulaire et comporte au moins un moyen d'enchâssement adapté pour recevoir un autre module ; le moyen d'enchâssement est un filetage ; le support comporte une collerette de réception montée sur la première extrémité ouverte de l'embase ; la collerette de réception est fabriquée dans un matériau plastique deformable; les modules sont fabriqués dans un matériau rigide ; les modules et/ou la collerette sont opaques à la lumière ; la caméra est de type microscopique. [0013] Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système d'inspection d'une zone d'un objet, comportant une caméra et un support de caméra tel que défini ci-dessus. [0014] Selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé d'inspection d'une zone d'un objet, comportant les opérations suivantes : détermination des modules à assembler pour obtenir une distance focale en lien avec un grossissement choisi ; empilement des modules déterminés ; installation d'une caméra de type microscopique dans un support tel que défini ci-dessus ; et mise au point de la caméra. Brève description des dessins [0015] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles : [0016] [fig.1] La figure 1, déjà décrite, représente une vue en perspective d'un exemple de caméra de type microscopique ; [0017] [fig.2] La figure 2 représente une vue en perspective d'un support selon l'art antérieur ; [0018] [fig.3] La figure 3 représente une vue en perspective d'un support selon l'art antérieur ; [0019] [fig.4] La figure 4 représente une vue éclatée du support de caméra selon l'invention ; [0020] [fig.5] La figure 5 représente une vue en perspective de différents modules du support selon l' invention ; [0021] [fig.6] Les figures 6A et 6B représentent un exemple de support selon l'invention comportant quatre modules empilés ; [0022] [fig.7] La figure 7 représente plusieurs exemples du système d'inspection selon l'invention. [0023] DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION [0024] Un exemple de réalisation d'un support de caméra adapté à l'inspection d'objets ou pièces de grandes dimensions et comportant plusieurs modules pouvant être empilés pour faire varier la hauteur de travail, est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple. [0025] Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées. [0026] La figure 4 représente, selon une vue éclatée, un système d'inspection d'un objet, ou pièce, de grandes dimensions. Ce système 100 comporte une caméra 110, par exemple de type microscopique. Cette caméra 110, lorsqu'elle est de type microscopique, est un microscope portable à caméra numérique intégrée qui permet la visualisation d'images, en temps réel, sur un ordinateur connecté, avec un grossissement prédéterminé. Lorsqu'elle est de type microscopique, la caméra 110 peut être, par exemple, une caméra commercialisée sous le nom Dino-Lite®. [0027] Le système 100 comporte en outre un support de caméra 120, appelé plus simplement support. Ce support 120, prévu pour être posé sur la surface de l'objet, autour de la zone à inspecter, comporte une embase 130 munie d'une extrémité amont 136 - ou première extrémité ouverte - adaptée pour recevoir la caméra 110 et d'une extrémité aval 137 - ou deuxième extrémité ouverte - adaptée pour être en appui sur l'objet à inspecter. L'embase 130 est formée d'un module ou d'une pluralité de modules 131, 132, 133, 134 empilables les uns sur les autres. Les modules 131-134 sont des éléments creux, de section identique, par exemple carrée ou circulaire, pouvant être empilés les uns sur les autres dans un ordre variable. Chaque module comporte une première extrémité pouvant être emboitée dans un module adjacent et une deuxième extrémité pouvant être emboitée dans un autre module adjacent. La première et/ou la deuxième extrémité d'un module peut former l'extrémité amont et/ou l'extrémité aval de l'embase 130 lorsque le module seul forme l'embase ou lorsque le module n'est emhoité que dans un seul autre module. Autrement dit, dans certains modes de réalisation, l'extrémité amont 130 et/ou l'extrémité aval 137 de l'embase 130 est une des extrémités du ou des modules empilés. [0028] Les modules peuvent comporter chacun au moins un moyen d'enchâssement 150 permettant d'enchâsser ledit module dans un module adjacent de sorte à relier les modules entre eux. Les moyens d'enchâssement 150, réalisés à une ou aux deux extrémités de chaque module, peuvent être tous types d'assemblages permettant d'emboîter et déboîter le moyen d'enchâssement d'un module du moyen d'enchâssement du module adjacent, comme par exemple un assemblage par enfourchement, embrèvement ou filetage. [0029] Quelles que soient leur forme et leurs dimensions, les modules peuvent être réalisés, par exemple par impression 3D, dans un matériau rigide comme, par exemple, un polymère thermoplastique. Dans certains modes de réalisation, le matériau est opaque à la lumière de sorte à éviter la pollution lumineuse de l'environnement extérieur. [0030] Dans l'exemple de la figure 4, les modules 131-134 sont des éléments tubulaires, de diamètres extérieur et intérieur identiques permettant l'emboîtement des modules les uns dans les autres. Dans cet exemple, chaque module comporte un filetage 150 à au moins une de ses extrémités, le filetage 150a de la première extrémité d'un module-par exemple le module 132 - étant adapté pour s'insérer dans le filetage 150b de la deuxième extrémité d'un module adjacent-par exemple le module 131. Deux ou plusieurs des modules 131-134 peuvent ainsi être emboités les uns dans les autres. La hauteur de l'embase 130 formée par ces modules peut donc varier en fonction du nombre de modules emboités, cette variation de la hauteur de travail offrant une distance focale modulable. Cette distance focale est directement liée au grossissement de l'image choisi par l'utilisateur et permet une mise au point facilitée de la caméra. [0031] Dans l'exemple de la figure 4, l'embase 130 est constituée par un module ou par plusieurs modules vissés les uns dans les autres de sorte à former une structure rigide. [0032] Selon certains modes de réalisation, comme celui représenté sur la figure 5, chaque module 131-134 a une hauteur différente de celle des autres modules. De cette façon, chaque module 131-134 - ou ensemble de modules - peut correspondre à une hauteur d'embase 130 et donc à une distance focale. Autrement dit, chaque module comporte une hauteur déterminée qui correspond à une distance focale prédéfinie en lien avec un grossissement choisi par l'utilisateur, ce grossissement pouvant, par exemple, être indiqué directement sur le module. Dans l'exemple de la figure 5, le module 131 correspond à un grossissement xk, le module 132 à un grossissement xl, le module 133 à un grossissement xm et le module 134 à un grossissement xn. Chaque module peut donc être utilisé séparément. Par exemple, le module 131, d'une hauteur de 16mm peut être utilisé seul pour obtenir un grossissement x40. L'opérateur peut ainsi choisir 6 aisément le module correspondant au grossissement nécessaire à l'inspection de l'objet. [0033] Les modules 131-134 peuvent être empilés les uns sur les autres et, ainsi, engendrer des grossissements de valeurs différentes. Dans certaines variantes, comme celles représentées sur la figure 4, 6A et 6B, chaque association de plusieurs modules correspond à un grossissement prédéfini. Autrement dit, en empilant plusieurs modules, l'opérateur obtient des hauteurs d'embase différentes de celles des modules seuls, cc qui permet d'offrir des grossissements d'images différents avec des distances focales différentes. Par exemple, l'association des modules 131 et 132 correspond à un grossissement x30 et l'association des modules 131, 132, 133 et 134 correspond à un grossissement x12. Ces variantes permettent ainsi d'augmenter la gamme des grossissements possibles, tout en limitant le nombre de modules et donc l'encombrement du support. Une inscription notée sur chaque module peut permettre à l'opérateur de déterminer facilement les modules à empiler pour obtenir le grossissement prédéterminé. Dans les exemples représentés sur les figures 4, 6A et 6B : l'empilement des modules 131 et 132 permet d'obtenir un grossissement x30; l'empilement des modules 131, 132 et 133 permet d'obtenir un grossissement x20 ; l'empilement des modules 131, 132, 133 et 134 permet d'obtenir un grossissement x12. [0034] Dans certains modes de réalisation, l'ordre d'empilement des modules 131-134 est prédéfini, chaque module ne pouvant être empilé que sur un seul autre module. Dans ces modes de réalisation, le contour extérieur des modules peut être biseauté de sorte que, une fois les modules empilés, l'embase présente une forme tronconique, comme représenté sur la figure 6A. Ces modes de réalisation ont pour avantage de permettre un ordonnancement visuel des modules. [0035] Selon certains modes de réalisation de l'invention, le support 120 comporte une collerette de réception 140 montée sur l'extrémité amont 136 de l'embase 130. Cette collerette 140, réalisée dans un matériau souple relativement déformable comme du polyuréthane thermoplastique, est une interface caméra/support. La collerette 140 a une forme et des dimensions adaptées pour, d'une part, s'emboiter dans l'ouverture amont de l'embase 130 et, d'autre part, maintenir la caméra 110 dans le support 120. La collerette 140 peut, comme l'embase 130, être réalisée dans un matériau opaque évitant toute pollution lumineuse. [0036] Dans les exemples des figures 4, 6A et 6B, la collerette 140 a une forme de couronne comportant une face supérieure 142- c'est-à-dire la face prévue pour être en contact avec la caméra 110 - plane et une face inférieure 141 - c'est-à-dire prévue pour être en contact avec l'embase 130 - munie d'un épaulement assurant son maintien sur ladite 7 embase. [0037] L'homme du métier comprendra que rot-libage 130, telle qu'elle vient d'être décrite, est constituée d'un module ou de plusieurs modules assemblés les uns aux autres pour former une structure rigide apte à supporter la caméra 110. Lorsque la caméra est installée dans cette structure rigide, à savoir le support 120, l'opérateur peut alors se concentrer sur la mise au point optique de ladite caméra sans se préoccuper de maintenir la caméra à la hauteur correspondant au grossissement voulu. Des exemples du système d'inspection 100 comportant une caméra 110 montée dans un support 120 sont représentés sur la figure 7. [0038] Ainsi, pour inspecter une zone d'un objet, l'opérateur devra tout d'abord définir le grossissement nécessaire à l'inspection de la zone. Ce grossissement est généralement dépendant du type d'objet et de l'analyse que veut faire l'opérateur. Dans le cas de l'analyse d'un défaut ou d'un endommagement d'une pièce aéronautique, le grossissement à utiliser est défini par le type même de défaut ou d'endommagement. Le procédé d'inspection consiste, une fois le grossissement déterminé, à sélectionner le ou les modules correspondant à ce grossissement et à empiler ces modules pour former l'embase du support 120. La caméra 110 est ensuite installée dans le support 120 et le support positionné sur l'objet, autour de la zone à inspecter. La distance focale correspondant à la hauteur des modules empilés permet de faciliter la mise au point de la caméra. L'opérateur peut toutefois affiner cette mise au point de la caméra. Il peut ensuite procéder à la prise d'images. Les images obtenues sont agrandies avec le grossissement prédéfini et avec une bonne netteté puisque la mise au point aura été faite sur une caméra fixe avec une distance focale prédéfinie. [0039] Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réa- lisation, le support de caméra selon l'invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11]