Brevet FR3094919A1 — publié le 20201016

Description Titre de l'invention : Procédé et outil pour le marquage sur une pièce moulée dans un moule, d'un paramètre lié à l'opération de moulage Domaine technique de l'invention 100011 L'invention concerne un procédé de marquage automatique sur une pièce, produite par une opération de moulage dans un moule, d'un paramètre lié à l'opération de moulage. 100021 L'invention concerne aussi un outil (par exemple une plaque modèle) pour le marquage automatique sur une pièce produite par une opération de moulage dans un moule, d'un paramètre lié à l'opération de moulage. 100031 L'invention concerne encore une pièce produite par une opération de moulage mise en oeuvre par le procédé selon l'invention et ou au moyen d'un outil selon l'invention. 100041 L'invention concerne plus encore un procédé de décodage d'un marquage présent sur la peau d'une pièce selon l'invention. Arrière-plan technique [0005] De manière à assurer la traçabilité des pièces fabriquées en grande série, et notamment de manière à pouvoir identifier rapidement et de manière fiable un lot de pièces produites par les mêmes opérations de production en faisant appel au même outil, il est connu de réaliser individuellement et de manière automatique un marquage de la pièce, notamment par codage d'un paramètre lié à l'opération de fabrication, par exemple le codage du quantième du jour de production de la pièce. [0006] C'est notamment le cas des pièces réalisées par ou fonderie ou par une opération de moulage. [0007] A cet effet, il est connu de procéder au marquage automatique sur une pièce moulée d'un paramètre lié à l'opération de moulage en réalisant un codage en creux dans une zone de la surface interne du moule qui est lui-même réalisé dans une empreinte d'un outil, par exemple d'une plaque modèle, comportant un logement pour une plaquette amovible de marquage dont une face externe comporte une série d'éléments formés en relief pour la réalisation du codage en creux. [0008] De manière connue, la plaquette se présente sous la forme d'une plaque support de caractères alphanumériques interchangeables dont l'association vise à composer une information de codage. [0009] 11 s'agit par exemple de trois chiffres adjacents permettant de réaliser le quantième du jour de l'année. [0010] Chaque jour, lorsque l'on souhaite modifier le codage en vue du marquage des pièces 2 à produire, il faut démonter la plaquette de marquage dans l'empreinte, puis en modifier la composition des caractères associés, puis la remettre en place dans l'empreinte du moule. [0011] Une telle conception présente différents inconvénients. [0012] Notamment, la lecture sur une pièce produite, par exemple par reconnaissance optique par analyse d'image, est difficile et peu fiable. [0013] En effet, le marquage par exemple sous la forme de trois chiffres en relief apparents sur la peau externe de la pièce - est souvent peu apparent et / ou lisible du fait des opérations successives de marquage en creux dans le moule, puis de la formation en relief à la surface de la pièce à l'issue de l'opération de moulage. [0014] Or la fiabilité du marquage et de la lecture sur chaque pièce est particulièrement im- portante dans la mesure où il est impératif, pour chaque pièce produite de disposer d'un ensemble dc données univoques liées à la pièce individualisée. [0015] C'est ainsi que le stockage d'un paramètre tel que le jour de production d'une pièce doit résulter d'une prise d'information, par exemple par lecture, sur la pièce elle-même une fois produite. [0016] Par ailleurs, la mise en oeuvre de plaquettes comportant une plaque support et des ca- ractères rapportés et assemblés - à la manière des caractères mobiles en typographie - est relativement complexe et elle peut être source d'erreur d'un jour à l'autre et / ou d'une empreinte à l'autre parmi plusieurs empreintes appartenant à une même plaque modèle pour la fabrication simultanée de plusieurs moules. Résumé de l'invention [0017] L'invention propose un procédé de marquage automatique sur une pièce, produite par une opération de moulage dans un moule, d'un paramètre lié à l'opération de moulage, procédé qui consiste à réaliser un codage en creux dans une zone de la surface interne du moule, et dans lequel le moule est réalisé dans une empreinte d'un outil, par exemple d'une plaque modèle, comportant un logement pour une plaquette amovible de marquage dont une face externe comporte une série d'éléments formés en relief pour la réalisation dudit codage en creux, caractérisé en ce que la série d'éléments est une série dc picots de codage en relief permettant de réaliser un codage du paramètre lié à l'opération de moulage, par exemple le codage du quantième du jour de fabrication du moule et de production de la pièce. [0018] Selon d'autres caractéristiques du procédé de marquage : - la surface interne de la empreinte comporte une série d'éléments en relief de positionnement permettant réaliser simultanément sur la pièce un marquage complémentaire permettant de déterminer la position et l'orientation des picots de codage ; 3 - les éléments de positionnement comportent au moins une paire de picots en relief de positionnement. [0019] L'invention propose aussi un outil, par exemple une plaque modèle, pour le marquage automatique sur une pièce produite par une opération de moulage dans un moule d'un paramètre lié à l'opération de moulage, par réalisation d'un codage en creux dans une zone de la surface interne du moule, outil qui comporte une empreinte, pour la fabrication de moules, comportant un logement pour une plaquette amovible complémentaire de marquage dont une face externe comporte une série d'éléments formés en relief pour la réalisation du codage en creux, caractérisé en ce que ladite série d'éléments est une série de picots en relief de codage permettant de réaliser un codage du paramètre lié à l'opération de moulage, par exemple le codage du quantième du jour de fabrication du moule et de production de la pièce. [0020] Selon d'autres caractéristiques de l'outil : - la surface interne de l'empreinte comporte une série d'éléments en relief de positionnement permettant réaliser sur la pièce un marquage complémentaire permettant de déterminer la position et l'orientation dudit un marquage ; - les éléments dc positionnement comportent au moins une paire de picots en relief de positionnement ; - l'outil comporte des éléments de détrompage de la position de la plaquette de marquage dans son logement ; - le contour du logement est rectangulaire, et la plaquette de marquage est fixée dans ce logement au moyen d'une vis de fixation qui est excentrée par rapport au centre de la plaquette. [0021] L'invention propose une pièce, notamment un composant de véhicule automobile, produite par une opération de moulage mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur sa peau, un marquage constitué par une série de bossages de codage dont chacun correspond à un des picots de codage. [0022] Enfin, l'invention propose un procédé de décodage du marquage présent sur la peau d'une pièce selon l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste à analyser une ou plusieurs images de ce marquage, notamment en vue de déterminer le nombre et l'agencement relatif des bossages de codage. [0023] L'étape d'analyse du procédé comporte une étape d'analyse de la position et de l'orientation de la série de bossages de codage. Brève description des figures [0024] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : [0025] [fig.1] - la figure 1 est une vue à grande échelle d'une partie de la peau d'une pièce selon l'invention réalisée par moulage en sable ; [0026] [fig.2]- la figure 2 est une image de détail à plus grande échelle du marquage de la pièce représentée à la figure 1 illustrant une méthode d'analyse du codage du quantième du jour de production de la pièce ; [0027] [fig.3]- la figure 3 est une vue d'une plus grande partie de la pièce représentée à la figure 1 qui illustre l'agencement de la zone de la pièce comportant le marquage avec codage du quantième du jour de production de la pièce et un marquage codé de l'empreinte de la plaque modèle ayant permis la production du moule de moulage de la pièce ; [0028] [fig.4]- la figure 4 est une vue à grande échelle de l'empreinte de la plaque modèle ayant permis la production du moule de moulage de la pièce des figures 1 à 3 ; [0029] [fig.5]- la figure 5 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 4 illustrant la plaquette de marquage par codage ; [0030] [fig.6]- la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5 faisant apparaitre le logement récepteur de la plaquette amovible de marquage ; et [0031] [fig.7]- la figure 7 est une vue de face à grande échelle d'une plaquette de marquage selon l'invention. Description détaillée de l'invention [0032] Pour la description dc l'invention et la compréhension des revendications, on adoptera à titre non limitatif et sans référence limitative à la gravité terrestre les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures dont les axes longitudinal L et transversal T s'étendent dans un plan horizontal. [0033] Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. [0034] L'invention, sous ses différents aspects, sera décrite en détail et à titre non limitatif, en prenant pour exemple la production en grande série d'un porte-fusée de véhicule automobile par fonderie en « moulage sable ». [0035] Ainsi, au sens de l'invention et dans le cadre de cet exemple, la pièce marquée est un porte-fusée, l'opération de moulage est une opération de fonderie en alliage réalisée dans un moule de fonderie, le moule de fonderie est un moule en sable à usage unique (Non représenté sur les figures) que l'on peut fabriquer facilement et de manière répétée, et l'outil est une plaque modèle comportant au moins une empreinte pour la réalisation des moules en sable. [0036] On appelle couramment « peau » la surface externe d'une pièce de fonderie du fait que, en raison de l'action de refroidissement de la paroi du moule, une « peau » mince de métal solidifié est formée juste après la coulée qui constituera l'enveloppe externe de la pièce moulée. [0037] Le profil de l'empreinte dans la plaque modèle correspond au profil externe de la pièce à réaliser, tandis que l'empreinte formée dans le moule en sable correspond à une « contre empreinte en creux ». Ainsi, tout élément formé en saillie sur la peau de la pièce correspond à un élément en saillie ou en relief dans l'empreinte de la plaque modèle et à un élément « en creux » dans l'empreinte formée dans le moule. [0038] On considérera par la suite qu'un moule fabriqué un jour « J » de l'année est utilisé pour produire ce même jour « J » la pièce de fonderie associée. [0039] Dans l'exemple illustré aux figures, la pièce de fonderie 10 est un porte-fusée de véhicule automobile qui comporte notamment deux ailes 14 et 16 (Voir figure 3). [0040] Sur chacune de ses deux ailes, la peau 12 de la pièce 101 comporte une zone de marquage Z1 et Z2 respectivement pour le marquage en relief d'informations ou de paramètres. [0041] La zone Z1 comporte notamment un marquage codé en relief du quantième du jour de production de la pièce 10. [0042] La zone Z2 comporte notamment un marquage d'informations relatives à l'identification de la plaque modèle et de l'empreinte de cette plaque modèle utilisée pour la fabrication du moule et la production de la pièce 10. [0043] Dans la zone ZI, le marquage codé du quantième proprement dit est situé dans une portion PI de contour globalement rectangulaire, à laquelle sont adjoints deux bossages BPI de positionnement permettant de déterminer la position et l'orientation de la portion Pl. [0044] La portion PI de marquage comporte de manière connue la valeur numérique VN du quantième du jour J (Composé de trois chiffres), ainsi qu'un marquage codé de cette valeur numérique qui est constitué d'une pluralité de bossages BCI de codage. [0045] Les bossages de codage BCI sont ici agencés et organisés possiblement sur trois lignes horizontales correspondant à la longueur de la portion rectangulaire Pl et cinq colonnes verticales correspondant à la largeur de la portion rectangulaire Pl. [0046] En considérant par exemple les figures 1 et 2, la valeur numérique est située dans l'angle inférieur gauche de la portion Pl. [0047] Dans la zone Z2, le marquage codé proprement dit est situé dans une portion P2 de contour globalement rectangulaire, à laquelle sont adjoints deux bossages BP2 de posi- tionnement permettant de déterminer la position et l'orientation de la portion P2. [0048] La portion P2 de marquage comporte un marquage codé qui est ici constitué d'une pluralité de bossages BC2 de codage qui sont situés entre les deux bossages BP2 de positionnement. 6 [0049] Les bossages de codage BC2 sont ici agencés et organisés possiblement sur deux lignes horizontales et trois colonnes verticales. Une des deux lignes horizontales de bossages de codage BC2 peut être affectée au marquage codé d'un numéro affecté à la plaque modèle, tandis que l'autre ligne peut être affectée au numéro de l'empreinte utilisée dans la plaque modèle. [0050] On a représenté schématiquement à la figure 1 une image, résultant d'une prise de vue, d'une zone de marquage Z1 d'une pièce produite le trois cent dix-septième jour (317) d'une année calendaire. [0051] L'image est traitée et analysée optiquement pour détecter les différents bossages qui figurent dans la zone Zl. [0052] L'analyse consiste tout d'abord à identifier les deux bossages de positionnement BP1 pour en déduire le positionnement d'une grille G d'analyse par rapport à un repère R lié aux bossages de positionnement BP1. [0053] La grille G comporte ici neuf cases. En fonction de la valeur numérique du quantième du jour J codée par des bossages BC1 de codage, chacune des neuf cases est susceptibles de comporter, ou non, l'image d'un bossage BC1. [0054] A la figure 1, une des deux cases de la première ligne inférieure, les deux cases de la ligne intermédiaire et trois des cases de la ligne supérieure comportent chacune une image d'un bossage de codage Bd. [0055] Ainsi, chaque case « vierge » ou « blanche » peut être associée à la valeur « 0 », tandis que chaque case « occupée » ou « noire » peut être associée à la valeur « 1 ». [0056] La lecture du contenu de la grille permet ainsi de déterminer avec précision et de manière fiable et répétitive le nombre et l'agencement relatif des bossages de codage BC1 pour en déduire ensuite la valeur du quantième du jour J et pour enregistrer cette valeur dans une base de données associée à la pièce de fonderie 10. [0057] La lecture et l'analyse des informations codées figurant dans la zone Z2 peut être effectuée selon le même procédé. [0058] A la figure 4, on a représenté en vue de dessus une partie d'une plaque modèle 20 comportant une empreinte 22 pour la fabrication de moules pour la production d'une pièce de fonderie 10. [0059] Le profil externe de l'empreinte 22 correspond globalement au profil externe la pièce à produire et on y distingue notamment deux ailes 14' et 16' correspondant aux deux ailes 14 et 16 de la pièce 10. [0060] En vue de la réalisation du marquage par codage, l'aile 14' comporte une plaquette de marquage 30 et deux picots adjacents en relief de positionnement PPI. [0061] Les picots de positionnement PPI sont par exemple réalisés à demeure à la surface de l'empreinte 22, tandis que la plaquette de marquage 30 est une plaquette amovible de manière à pouvoir être changée chaque jour de production. 7 [0062] A cet effet, et comme cela est illustré à plus grande échelle aux figures 5 et 6, la surface de l'aile 14' de l'empreinte 22 comporte un logement 32 de contour rectangulaire à angles arrondis et de faible profondeur dont les dimensions sont complémentaires de celles de la plaquette de marquage 30 qui est logée et fixée dans le logement 32. [0063] A cet effet, le logement 32 comporte un trou taraudé 34 pour une vis 36 de fixation de la plaquette de marquage 30. [0064] Le trou 34 et la vis 36 sont excentrés par rapport au centre du logement 32 et de la plaquette de marquage 30 de manière à assurer un détrompage de l'orientation de la plaquette de marquage 30 dans son logement 32 par rapport aux picots de positionnement PPl. [0065] Comme on peut le voir en détail à la figure 7, la plaquette de marquage 30 est une plaquette rapportée de manière amovible qui, sur sa face externe supérieure plane 31, comporte différents éléments en relief ou en saillie. [0066] En considérant la figure 7, dans son angle inférieur gauche, la face supérieure 31 comporte trois chiffres XYZ indiquant en clair la valeur numérique VN du quantième du jour J (X étant compris entre 0 et 3, Y entre O et 9 et Z entre 0 et 9). [0067] A titre non limitatif, cette indication lisible en clair de la valeur numérique VN est ici réalisée en relief et se retrouve finalement en relief sur la peau de la pièce 10 comme expliqué précédemment. [0068] Toutefois, dans le cadre de l'invention qui prévoit un marquage par codage de la valeur numérique VN, l'indication « en clair » n'a pour fonction que de permettre à l'opérateur d'identifier une plaquette de marquage associée à un jour J déterminé et elle n'est pas nécessairement réalisée en relief sur la face 31. [0069] A droite de l'indication en clair XYZ, la plaquette de marquage 30 comporte un trou 38 pour le passage de la vis de fixation 36. [0070] A droite de l'indication en clair XYZ, et autour du trou 38, la face 31 comporte des picots de codage en relief PC1 pour le codage de la valeur numérique. [0071] Les picots de codage PCI sont ici agencés et organisés possiblement sur trois lignes horizontales correspondant à la longueur de la plaquette de marquage 30 et sur cinq colonnes verticales correspondant à la largeur de la plaquette de marquage 30. [0072] Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures et pour le mode de codage adopté, la face supérieure 31 comporte au maximum neuf picots de codage PC1, ici numérotés de 1 à 9, et qui sont dimensionnés et positionnés en vue de la réalisation au maximum d'autant de bossages BC1 correspondants, agencés selon un motif à pas régulier et correspondant aux neuf cases de lecture de la grille G de la figure 1. [0073] La flèche F représentée à la figure 7 indique le « sens de lecture » du codage de bas en haut et de droite à gauche. 8 [0074] En vue de la réalisation du marquage par codage des informations relatives à l'empreinte, la surface externe de l'aile 16' comporte deux picots en relief de positionnement PP2 et une série de picots en relief de codage PC2 qui sont situés entre les deux picots PC2 de positionnement. [0075] Les picots de codage PC2 sont ici agencés et organisés possiblemcnt sur deux lignes horizontales et trois colonnes verticales. Une des deux lignes horizontales de picots de codage PC2 peut être affectée au marquage codé d'un numéro affecté à la plaque modèle, tandis que l'autre ligne peut être affectée au numéro de l'empreinte utilisée dans la plaque modèle, pour l'obtention des bossages associés sur la pièce 10 comme expliqué précédemment. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] REVENDICATIONSProcédé de marquage automatique sur une pièce (10), produite par une opération de moulage dans un moule, d'un paramètre lié à l'opération de moulage, procédé qui consiste à réaliser un codage en creux dans une zone de la surface interne du moule, et dans lequel le moule est réalisé dans une empreinte (22) d'un outil (20), par exemple d'une plaque modèle, comportant un logement (32) pour une plaquette (30) de marquage amovible dont une face externe (31) comporte une série d'éléments formés en relief pour la réalisation dudit codage en creux, caractérisé en ce que ladite série d'éléments est une série de picots de codage (PC1) en relief permettant de réaliser un codage dudit paramètre lié à l'opération de moulage, par exemple le codage du quantième du jour de fabrication du moule et de production de la pièce (10). Procédé selon la revendication 1, dans lequel la surface interne de l'empreinte (22) comporte une série d'éléments en relief de positionnement (PP1) permettant de réaliser simultanément sur la pièce (10) un marquage complémentaire permettant de déterminer la position et l'orientation des picots de codage (PC1). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de positionnement comportent au moins une paire de picots de positionnement en relief (PP1). Outil (20) pour le marquage automatique sur une pièce (10) produite par une opération de moulage dans un moule d'un paramètre lié à l'opération de moulage, par réalisation d'un codage en creux dans une zone de la surface interne du moule, outil (20) qui comporte une empreinte (22), pour la fabrication de moules, comportant un logement (32) pour une plaquette (30) de marquage amovible complémentaire dont une face externe (31) comporte une série d'éléments formés en relief pour la réalisation dudit codage en creux, caractérisé en ce que ladite série d'éléments est une série de picots de codage en relief (PC1) permettant de réaliser un codage dudit paramètre lié à l'opération de moulage, par exemple le codage du quantième du jour de fabrication du moule et de production de la pièce (10). Outil (20) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface interne de l'empreinte (22) comporte une série d'éléments en relief de 10 positionnement (PP1) permettant de réaliser sur la pièce (10) un marquage complémentaire permettant de déterminer la position et l'orientation dudit un marquage. [Revendication 6] Outil (20) selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits éléments de positionnement comportent au moins une paire de picots (PP1) de positionnement en relief. [Revendication 7] Outil (20) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments (34, 36. 38) de détrompage de la position de la plaquette (30) de marquage dans son logement (32). [Revendication 8] Outil (20) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contour du logement (32) est rectangulaire, et en ce que la plaquette (30) de marquage est fixée dans ce logement (32) au moyen d'une vis de fixation (36) qui est excentrée par rapport au centre de la plaquette (30) de marquage. [Revendication 9] Pièce (10) produite par une opération de moulage mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur sa peau, un marquage constitué par une série de bossages de codage (BC1) dont chacun correspond à un desdits picots de codage (PC1).