Brevet FR3105423A1 — publié le 20210625

Système manuel de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler comportant un sous-système (1) d’acquisition de données de contrôle non destructif comportant une sonde, un sous-système (2) de suivi de position de la sonde, un sous-système (3) d’acquisition de données de caractérisation de surface d’une zone de contrôle définie sur la surface de la pièce à contrôler, Caractérisé en ce qu’il comporte Un sous-système central (4) de pilotage des sous-systèmes (1, 2, 3) d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position, en fonction de la zone de contrôle parcourue par la sonde manipulée par un opérateur et d’un mode opératoire prédéfini, le sous-système central étant apte à synchroniser le fonctionnement des sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position et à appairer les données produites par les sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position pendant leur fonctionnement. Figure pour l’abrégé : figure 1 Système et procédé de contrôle non destructif manuel La présente invention concerne de manière générale le contrôle non destructif de pièces mécaniques. Elle concerne plus particulièrement un contrôle mécanique selon lequel un opérateur réalise une acquisition manuelle de mesures sur une pièce mécanique à contrôler. État de l’art antérieur FR 3 045 165 décrit un procédé qui produit une imagerie adaptative prenant en compte la surface sous le capteur. Une première image optimisée pour l’eau est réalisée sans connaissance préalable du matériau sous le capteur. Seules la taille et la position de l’image sous le capteur sont paramétrées. A partir de cette image dans l’eau, un profil de la surface est extrait. A l’aide de ce profil (c’est-à-dire la surface), de nouveaux paramètres sont calculés pour réaliser une image dans le matériau. Les nouveaux paramètres sont calculés avec une configuration statique et pour la surface sous le capteur. Il n’y a pas de prise en compte du positionnement du capteur par rapport au matériau afin de changer la configuration des réglages. FR 2 930 642 porte sur la réalisation d’un capteur au contact flexible qui s’adapte à la surface de l’objet à contrôler. Un tapis d’éléments piézoélectriques se déforme par rapport à la surface. Un profil est calculé à partir de cette déformation. A partir de ce profil et du réglage ultrasonore demandé, des lois de retards adaptées sont calculées et appliquées par le système d’acquisition. Techniquement, les lois de retards sont adaptées à la déformation du tapis d’éléments. Cela nécessite un capteur spécifique et un calculateur mais il n’y a pas de prises en compte du positionnement du capteur par rapport à la surface. FR 1 859 569 concerne la définition et la configuration d’une scène de travail dans l’espace pour un opérateur réalisant une acquisition manuelle de mesures sur une pièce mécanique à contrôler. Deux outils repérés par un système de suivi de mouvement sont nécessaires : une pointe et un corps rigide lié au capteur. Cette technique permet de positionner la surface du capteur dans le repère lié à la surface de travail. EP 2 846 158 propose une approche d’acquisition manuelle via un retour temps réel vers l’opérateur de contrôle pour respecter une trajectoire planifiée et des réglages associés. Ce procédé nécessite : Un modèle CAO 3D précis de la surface de la pièce. Une planification de toutes les positions d’acquisition avec leurs réglages associés. La construction d’un hologramme représentant la trajectoire à suivre par l’opérateur. Le positionnement précis de cet hologramme en réalité augmentée sur la surface à inspecter. L’assistance et le guidage de l’opérateur pour le respect de la trajectoire. Le passage à un mode de caractérisation du défaut n’est pas compatible avec le suivi de la trajectoire. L’invention vise à résoudre les problèmes de la technique antérieure en fournissant un système manuel de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler comportant - Un sous-système d’acquisition de données de contrôle non destructif comportant une sonde, - Un sous-système de suivi de position de la sonde, - Un sous-système d’acquisition de données de caractérisation de surface d’une zone de contrôle définie sur la surface de la pièce à contrôler, Caractérisé en ce qu’il comporte - Un sous-système central de pilotage des sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position, en fonction de la zone de contrôle parcourue par la sonde manipulée par un opérateur et d’un mode opératoire prédéfini, le sous-système central étant apte à synchroniser le fonctionnement des sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position et à appairer les données produites par les sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position pendant leur fonctionnement. La présente invention permet un contrôle non destructif manuel sur surface complexe d’une pièce sans nécessiter de planification préalable de trajectoire et de réglages associés. L’invention garantit la synchronisation et l’appairage corrects des données provenant des différents sous-systèmes (signaux de contrôle et positionnement du capteur). En outre, l’invention permet un feedback en temps réel des informations vers l’opérateur. L’invention permet une fiabilisation du contrôle non destructif manuel de la pièce. L’invention permet aussi de prendre en compte en temps réel la surface exacte de la pièce. L’invention apporte de l’expertise à l’opérateur pour garantir le respect de la procédure. L’invention permet de changer de mode d’acquisition en fonction du contexte (pièce, capteur, opérateur, …) : - Mode couverture de zone et détection de défauts potentiels. - Mode caractérisation de défauts. L’invention permet d’enregistrer dans le rapport tout ou partie des informations pertinentes pour le contrôle (dimensionnement et position des défauts, signaux utiles, …), en fonction de la procédure et de la capacité de stockage. Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système d’acquisition de données de caractérisation de surface, pour la caractérisation de surface. Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde et les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle qui sont reçues en réponse à l’envoi de l’ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système de suivi de position et au sous-système d’acquisition de données de caractérisation de surface. Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système d’acquisition de données de contrôle, pour l’acquisition de données de contrôle. Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde et les données de contrôle qui sont reçues en réponse à l’envoi de l’ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système de suivi de position et au sous-système d’acquisition de données de contrôle. Selon une caractéristique préférée, le sous-système d’acquisition de données de contrôle est un système à ultrasons comportant une sonde ultrasonore. Selon une caractéristique préférée, le sous-système de suivi de position de la sonde est un système optique. Selon une caractéristique préférée, le sous-système d’acquisition de données de caractérisation de surface est apte à recevoir en entrée un ensemble de données acquises de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle et apte à produire un ensemble de paramètres caractéristiques de cette surface sous la forme d’un maillage de surface. L’invention concerne aussi un procédé de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler avec le système de contrôle non destructif tel que précédemment présenté, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes de : - préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler, - calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, - détection de défauts potentiels dans un volume de contrôle de la pièce à contrôler et, lorsqu’un défaut est détecté, - caractérisation du défaut détecté. Selon une caractéristique préférée, la préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler comporte : - La définition d’une zone de contrôle sur la surface de la pièce à contrôler, - La définition d’objet à suivre par le sous-système de suivi de position, - La définition d’une configuration du sous-système d’acquisition de données de caractérisation de surface, et - La définition d’une configuration du sous-système d’acquisition de données de contrôle. Selon une caractéristique préférée, la calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler comporte : - La calibration de la zone de contrôle, - La calibration d’une origine et d’axes de la zone de contrôle, et - La calibration d’une surface active de la sonde. Selon une caractéristique préférée, la détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler comporte : - La génération de données de réglages d’acquisition de données de contrôle, - La détection de défauts potentiels, et - La génération de données de vérification du respect d’une procédure de contrôle. Selon une caractéristique préférée, la caractérisation du défaut détecté comporte : - La sélection de données de configuration de séquence de réglages d’acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté, - La détermination d’une séquence de réglages d’acquisition de de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté, et - La caractérisation du défaut. Le procédé présente des avantages analogues à ceux précédemment présentés. Dans un mode particulier de réalisation, les étapes du procédé selon l’invention sont mises en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur. En conséquence, l’invention vise aussi un programme d’ordinateur sur un support d’informations, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus. Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable. L’invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions de programme d'ordinateur adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon l’invention. D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préféré, donné à titre d’exemple non limitatif, décrit en référence aux figures dans lesquelles : illustre un système de contrôle non destructif d’une pièce selon un mode de réalisation de l’invention, illustre une vue en perspective d’une pièce à contrôler par le système de la figure 1, illustre une vue de côté de la pièce à contrôler par le système de la figure 1, illustre une vue de dessus de la pièce à contrôler par le système de la figure 1, illustre un procédé de contrôle non destructif d’une pièce selon un mode de réalisation de l’invention, illustre des étapes de préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler, incluses dans le procédé de la figure 5, illustre des étapes de calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, incluses dans le procédé de la figure 5, illustre des étapes de détection de défauts dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler, incluses dans le procédé de la figure 5, illustre des étapes de caractérisation de défaut, incluses dans le procédé de la figure 5, illustre une étape de génération de rapport de contrôle, incluse dans le procédé de la figure 5, illustre un diagramme temporel du fonctionnement du système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler représenté à la figure 1 Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d’une figure à l’autre. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n’étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. Exposé détaillé de modes de réalisation particuliers Selon un mode de réalisation préféré, représenté à la figure 1 , le système de contrôle non destructif est destiné au contrôle non destructif manuel par exemple d’une pièce mécanique P, telle qu’un assemblage de tôles soudées bout à bout. Les figures 2, 3 et 4 représentent des vues en perspective, de côté et de dessus respectivement de la pièce à contrôler P. La pièce à contrôler P comporte une zone de soudure ZS inscrite dans un volume à contrôler VC. Une zone de contrôle Z est définie sur la surface de la pièce à contrôler P. Un repère orthonormé (O, x, y, z) est associé à la zone d’inspection. Le repère orthonormé comporte un point origine O situé sur la surface de la pièce à contrôler et trois axes orthogonaux. Le système de contrôle non destructif d’une pièce comporte un sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler P. Le sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif est déclenchable sur commande externe et réalise une acquisition de données en temps réel. Dans le mode préféré de réalisation, il s’agit d’un système à ultrasons. Le sous-système 1 comporte donc une sonde ultrasonore S. La sonde ultrasonore S est par exemple de type à éléments multiples sur sabot flexible, telle que décrite dans FR 2 930 642. La sonde ultrasonore S permet de focaliser le faisceau ultrasonore en différentes positions en modifiant les lois de retard des différents éléments émissifs et/ou réceptifs. La sonde ultrasonore S comporte une pluralité de transducteurs ultrasonores disposés en réseau. Les transducteurs sont conçus pour émettre des ondes ultrasonores et pour détecter des échos des ondes ultrasonores se réfléchissant sur et dans la pièce P. Les transducteurs sont ainsi disposés sur une surface émettrice et réceptrice, dite surface active. La surface active est un rectangle de surface plane. La sonde S est solidaire d’un premier corps rigide tel que décrit dans FR 1 859 569. En variante, le sous-système 1 utilise une autre technologie, par exemple les courants de de Foucault ou encore une technologie d’imagerie à rayons X, ou par thermographie, ou multi-spectrale. Le système de contrôle non destructif d’une pièce comporte aussi un sous-système 2 de suivi de position de la surface active de la sonde S de contrôle non destructif. Le sous-système 2 de suivi de position de la surface active de la sonde S de contrôle non destructif est déclenchable sur commande externe et détermine la position de la surface active de la sonde S en temps réel. De manière générale, le sous-système de suivi de position d’un objet donné détermine deux types d’informations simultanément : - La position proprement dite de l’objet, sous forme de trois coordonnées x, y et z dans un repère donné, - L’orientation de l’objet, sous forme de trois angles autour des axes du repère donné. Le sous-système de suivi de position délivre l’ensemble de ces informations (six degrés de liberté en tout). Dans la suite, on parle de position pour désigner soit la position proprement dite, soit l’orientation, soit la réunion des deux. Dans le mode préféré de réalisation, il s’agit d’un système optique tel que décrit dans FR 1 859 569. Le sous-système 2 détermine la position et l’orientation de la surface active de la sonde S dans le repère de la zone de contrôle Z. Le sous-système 2 de suivi de position comporte un système optique de suivi de mouvement et un dispositif de pointage lui-même solidaire d’un second corps rigide. En variante, le sous-système 2 utilise une autre technologie, par exemple infrarouge, magnétique, ultrasonore, mécanique ou par fibre optique. Le système de contrôle non destructif d’une pièce comporte aussi un sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface dont le but est de produire un ensemble de données pour décrire une surface. Dans le mode préféré de réalisation, la caractérisation de surface est discrète, il s’agit plus particulièrement d’un maillage. La caractérisation de surface peut aussi être continue et définie par une ou des fonctions mathématiques telles que des courbes paramétriques. Le sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface est déclenchable sur commande externe et réalise une acquisition de données en temps réel. Dans le mode préféré de réalisation, il s’agit d’un système à ultrasons qui utilise la sonde à ultrasons S. Le sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface comporte un calculateur de caractérisation de surface pour déterminer les caractéristiques de la surface de la pièce à contrôler à partir des données acquises par la sonde S. Le calculateur de caractérisation de surface du sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface réalise des traitements qui sont par exemple ceux décrits dans FR 3 045 165. Le calculateur reçoit en entrée un ensemble de données acquises de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle. Ces données sont traitées pour obtenir un ensemble de paramètres caractéristiques de cette surface. Ces paramètres définissent un ensemble de fonctions discrètes ou continues en trois dimensions. Cet ensemble de fonctions définit la géométrie de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle, relativement au repère attaché à la sonde de contrôle. Le calculateur produit pour tous points de la surface inspectée sa position dans le repère de la surface active de la sonde. Dans un mode préféré, le calculateur prend en entrée les signaux ultrasonores et produit un maillage en trois dimensions de la surface de la pièce sous la surface active de la sonde et relatif au repère de la surface active de la sonde. En variante, le sous-système 3 utilise une autre technologie, par exemple par laser ou mécanique. Le système de contrôle non destructif d’une pièce comporte aussi un sous-système central 4 de pilotage du sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, du sous-système 2 de suivi de position et du sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface. Le sous-système central 4 de pilotage est un calculateur relié aux autres sous-systèmes de manière filaire ou non filaire. Le calculateur est par exemple un ordinateur ou une carte électronique. Il comporte notamment un processeur exécutant un programme d’ordinateur mettant en œuvre le procédé qui va être décrit et une mémoire pour en mémoriser les résultats. Il comporte aussi des interfaces d’entrée et de sortie et peut être associé à un écran de visualisation. La figure 5 représente un procédé de contrôle non destructif d’une pièce sous la forme d’un organigramme comportant des étapes principales E1 à E5. Le procédé est mis en œuvre dans le système précédemment décrit et représente son fonctionnement. Le procédé comporte les étapes principales suivantes : - préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler, - calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, - détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler et, lorsqu’un défaut est détecté, - caractérisation du défaut détecté, et - génération d’un rapport de contrôle. On suppose que le système décrit a été disposé de manière à pouvoir contrôler la pièce mécanique. L’étape principale E1 est la préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler. L’étape principale E1 comporte quatre étapes E11 à E14 non séquentielles et est détaillée à la figure 6 . L’étape E11 produit des données de définition D3 de la zone de contrôle Z sur la pièce à contrôler. Les données d’entrée de cette étape sont une procédure de contrôle D1 ainsi que des informations D2 permettant de définir la pièce P. La procédure de contrôle D1 contient l’ensemble du modus operandi que l’opérateur doit mettre en œuvre pour réaliser le contrôle de la pièce dans les règles. Cette procédure contient : - Une définition théorique de la zone de contrôle, - Une définition théorique des défauts recherchés dans la zone de contrôle, - Une définition théorique du mode d’acquisition de la zone de contrôle, - Une définition des domaines de validité des paramètres suivants pour la zone de contrôle : + Vitesse maximum de déplacement de la sonde, + Orientation de la surface active de la sonde de contrôle par rapport à la surface de la pièce inspectée, + Position et orientation de la surface active de la sonde de contrôle par rapport au repère d’origine de la zone de contrôle. + Irrégularité de la surface inspectée - Un ensemble des réglages statiques pour toute l’acquisition de données de contrôle pour la zone. Il y a deux modes d’acquisition : - Mode couverture de zone et détection de défauts potentiels, - Mode caractérisation de défauts. Les informations D2 comportent une définition géométrique théorique de la pièce à contrôler P. Cette définition géométrique théorique est nécessaire pour définir le volume à inspecter pour en déduire la zone de contrôle Z. Cette définition comporte la définition d’un ensemble de paramètres et de points caractéristiques de la pièce à contrôler. Un point caractéristique de la pièce à contrôler est une position théorique sur cette pièce. Dans l’exemple de réalisation choisi, l’épaisseur des tôles, les angles et largeur du chanfrein sont les paramètres à renseigner (Figure 3) dans les informations D2. Les défauts recherchés définis dans la procédure de contrôle D1 sont les défauts de collage le long du chanfrein ainsi que les inclusions dans le volume de la soudure. La définition D3 de la zone de contrôle Z produite par l’étape E11 correspond à la surface qui doit être couverte par la sonde, aux configurations de réglage à appliquer à la sonde et aux types de défauts recherchés dans cette zone. Les configurations de réglages représentent l’ensemble des paramètres à appliquer au système d’acquisition afin d’obtenir les données d’inspection suivant les conditions et localisation souhaitées. Dans le mode préféré de réalisation, les paramètres de réglages pour le système d’acquisition ultrasonore sont : le gain, la fréquence centrale, la fréquence d’échantillonnage, les retards par voies, les portes, etc … Bien entendu, il est possible de définir plusieurs zones de contrôle sur la pièce P. L’étape E12 produit des données de définition des objets qui seront par la suite suivis par le sous-système 2 de suivi de position, à partir de la procédure de contrôle D1. Ces objets sont le premier corps rigide associé à la sonde S et servant au suivi de la sonde et le dispositif de pointage servant à l’apprentissage de points caractéristiques. Les données de définition D4 définissent le premier corps rigide associé à la sonde S et servant au suivi de la sonde. Les données de définition D5 définissent le dispositif de pointage servant à l’apprentissage de points caractéristiques. Par définition d’un objet, on entend ici la déclaration de l’objet comme objet à suivre par le sous-système 2 de suivi de position. L’étape E13 est la configuration du sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface de la zone de contrôle, à partir de la procédure de contrôle D1. Cette configuration produit des données de configuration D6. La configuration du sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface représente l’ensemble des réglages statiques (c’est-à-dire qui ne changent pas tout au long de l’acquisition) pour la zone de contrôle et pour toute la durée du contrôle. Il s’agit notamment de la fréquence d’acquisition ultrasonore, de retards ultrasonores, … L’étape E14 est la configuration du sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôle, à partir de la procédure de contrôle D1r. Cette configuration produit des données de configuration D7. La configuration du sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif représente l’ensemble des réglages statiques (c’est-à-dire qui ne changent pas tout au long de l’acquisition) pour la zone et pour toute la durée du contrôle. Il s’agit notamment de la fréquence d’acquisition ultrasonore, du gain, … A l’issue de l’étape principale E1, la zone de contrôle Z est définie et les trois sous-systèmes 1, 2 et 3 sont configurés. L’étape principale E1 est suivie de l’étape principale E2 de calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler P. L’étape principale E2 comporte trois étapes E21 à E23 non séquentielles et est détaillée à la figure 7 . Ces étapes sont basées sur FR 1 859 569. L’étape E21 est une calibration de la zone de contrôle telle que définie dans l’étape E2 de FR 1 859 569. L’étape E21 produit des données D12 de dimensions de la zone de contrôle, à partir des données de définition D3 de la zone de contrôle Z sur la pièce à contrôler définies par l’étape E11. Ces dimensions permettent de définir un ensemble de paramètres et de points caractéristiques qui définissent le périmètre de la zone de contrôle. L’étape E22 est une calibration de l’origine et des axes de la zone de contrôle, telle que décrite en référence aux étapes E1 et E2 de FR 1 859 569. Une seule origine et un seul ensemble d’axes sont définis pour toutes les zones de contrôle et sera nommé « repère d’origine de contrôle ». Cette étape produit une matrice de passage D11 entre le repère d’origine de contrôle de la pièce à contrôler et un repère du sous-système 2 de suivi de position. Ce calcul est effectué à partir des informations D2 de définition géométrique théorique de la pièce à contrôler P, les informations D2 incluant un ensemble de paramètres et de points caractéristiques de la pièce à contrôler, et de la position D5’ de ces points mesurée par le sous-système 2 de suivi de position. L’étape E23 est une calibration de l’origine et des axes de la zone de la surface active de la sonde telle que définie dans l’étape E3 de FR 1 859 569. Cette étape produit la matrice de passage D10 entre le repère de la sonde S et le repère de sa surface active. Cette calibration est effectuée à partir d’une part d’une définition D8 de points caractéristiques de la surface active de la sonde S et d’autre part de données de position D4’ de ces points produites par le sous-système 2 de suivi de position. Il est à noter que les données de position D4’ sont fournies en continu par le sous-système 2 de suivi de position. L’étape principale E2 est suivie de l’étape principale E3 de détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler. L’étape principale E3 est réalisée pendant qu’un opérateur utilise le système de contrôle non destructif décrit en référence à la figure 1 pour contrôler la pièce P. L’étape principale E3 comporte trois étapes E31 à E33 et est détaillée à la figure 8 . L’étape E31 est une génération de données de réglages d’acquisition D14 qui sont fournis au sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler. Les réglages d’acquisition représentent l’ensemble des paramètres utilisés par le sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle pour piloter la sonde S qui va effectuer l’émission et la réception des signaux. Les réglages d’acquisition D14 contiennent notamment le trajet que doit effectuer la sonde S sur la zone de contrôle Z. Au cours de l’étape E31, le sous-système 2 de suivi de position détermine la position courante du premier corps rigide associé à la sonde S et produit des données D4’ de position courante du premier corps rigide associé à la sonde S. Au cours de l’étape E31, le sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface détermine des données de surface D13 de la zone de contrôle Z. Pour générer les données de réglages d’acquisition D14, l’étape E31 utilise les données D4’, les données D13 ainsi que les coordonnées D12 des points caractéristiques de la zone de contrôle Z dans le repère du sous-système 2 de suivi de position, produites par l’étape E21. L’étape E31 est suivie de l’étape E32 qui est une détection de défauts potentiels et lorsqu’un défaut est détecté, la détermination de la position du défaut détecté. Un défaut est par exemple une fissure ou une inclusion dans la pièce. Un défaut est défini à partir du signal reçu par le sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif et se manifeste par une amplitude de signal plus élevée ou plus basse qu’attendue en fonction de la position. Lorsqu’un défaut est détecté, la position du défaut est déterminée à partir de la position de la sonde S et du trajet ultrasonore attendus qui dépendent des réglages d’acquisition définis. Cette position est définie à partir de données d’acquisition D15 fournies par le sous-système 1 de contrôle non destructif de la pièce à contrôler et des données de réglages d’acquisition D14 produites par l’étape E31. Lorsqu’un défaut est détecté, le résultat de l’étape E32 est la position D17 de ce défaut, exprimée dans le repère de la zone de contrôle Z grâce à la matrice de passage D11 produite par l’étape E22. En parallèle des étapes E31 et E32, l’étape E33 génère en temps réel les informations nécessaires à la vérification du respect de la procédure de contrôle : parcours complet de la zone, utilisation correcte du capteur (vitesse, orientation, contact avec la surface, …), comme exposé dans FR 1 859 569. Dans ce document, la configuration du dispositif de contrôle non destructif d’une pièce mécanique permet de garantir la validité d’un contrôle manuel de la pièce mécanique effectué par un opérateur. En effet, au cours du contrôle proprement dit, le calculateur produit alors les informations suivantes : - Position de la surface active de la sonde par rapport au repère de la zone de contrôle, - Orientation de la surface active de la sonde par rapport au repère de la zone de contrôle. A partir de ces informations, le calculateur est capable notamment de : - Déterminer la vitesse de déplacement de la surface active de la sonde, - Vérifier le respect de l’orientation de la sonde par rapport aux axes de la zone de contrôle, - Vérifier l’accomplissement de la couverture de la zone de contrôle, par exemple en termes de résolution, de dimensions et de géométrie, par rapport à une couverture prédéfinie, en utilisant en outre les informations de dimensions de la zone de contrôle, - Vérifier le couplage (hauteur et inclinaison) entre la surface active de la sonde et la zone de contrôle de la pièce mécanique. L’étape E33 utilise la matrice D10 de passage entre le repère de la sonde S et le repère de sa surface active et les données de position D4’ du premier corps rigide associé à la sonde S. L’étape E33 produit des données D16 de couverture de zone de contrôle. Les données D16 de couverture de zone de contrôle exprime la partie de la zone de contrôle Z sur laquelle le contrôle a déjà été effectué. Lorsqu’un défaut est détecté à l’étape E32, l’étape principale E3 est suivie de l’étape principale E4 de caractérisation du défaut détecté. L’étape principale E4 comporte trois étapes E41 à E43 et est détaillée à la figure 9 . L’étape E41 est une sélection de données de configuration D18 de séquence de réglages d’acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté. Une séquence de réglages est une succession de paramètres d’acquisition permettant de faire balayer au faisceau ultrasonore l’environnement du défaut détecté et faire varier l’angle d’attaque. Cela permet de préciser par exemple la position du défaut, son extension et sa nature. La configuration de la séquence de réglages comporte la détermination des paramètres, fixés par la procédure de contrôle de la zone parcourue, nécessaires au calcul des réglages dynamiques du sous-système d’acquisition de données de contrôle. Cette sélection est effectuée en fonction des données de position D17 de défaut déterminées à l’étape E32, des données de position D4’ du premier corps rigide associé à la sonde S produites par le sous-système 2 et des coordonnées D12 des points caractéristiques de la zone de contrôle Z dans le repère du sous-système 2 de suivi de position, produites par l’étape E21. L’étape E41 est suivie de l’étape E42 qui détermine une séquence de réglages d’acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté, à partir de la configuration D18 déterminée à l’étape E41 et des données de surface D13 de la zone de contrôle Z, calculées à l’étape E31 par le sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface. La séquence de réglages d’acquisition de données ainsi déterminée est fournie au sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif avec lequel l’opérateur effectue une acquisition de données. Les données D15 de contrôle non destructif ainsi acquise sont utilisées à l’étape E43 pour caractériser le défaut (Position, ROI ‘Region Of Interest’, type, dimensions…). Les étapes E42 et E43 sont parcourues en boucle jusqu’à la caractérisation complète du défaut. La caractérisation du défaut est considérée comme complète en fonction du type de contrôle réalisé. Par exemple, les étapes E42 et E43 sont parcourues en boucle sur un nombre d’itérations donné. Selon un autre exemple, les étapes E42 et E43 sont parcourues en boucle tant qu’une condition n’est pas remplie. La condition pour arrêter la caractérisation du défaut est définie dans la procédure de contrôle D1. Lorsque cette condition est remplie et que la caractérisation du défaut est considérée comme complète, l’étape E43 fournit un ordre d’arrêt à l’étape E42 et fournit en sortie des données D20 de caractérisation du défaut (Position, ROI ‘Region Of Interest’, type, dimensions…). Lorsque la zone de contrôle a été entièrement parcourue par la sonde S (étape E3) et que la caractérisation des éventuels défauts détectés est terminée (étape E4), les étapes principales E3 et E4 sont suivies de l’étape principale E5 de génération de rapport de contrôle. L’étape principale E5 comporte une étape E51 et est détaillée à la figure 10 . L’étape E51 utilise les données suivantes : - les données de caractérisation de défaut D20 déterminées à l’étape E43, - les données de procédure D1, - les données de couverture de zone de contrôle D16 déterminées à l’étape E33, - les données de position D17 de défaut déterminées à l’étape E32. L’étape E51 produit un rapport de contrôle D21 à partir de ces données. Le rapport de contrôle contient au minimum l’identification de l’objet contrôlé, les exigences contractuelles du contrôle, la configuration de contrôle, les paramètres de réglage, les éventuels défauts détectés et leur caractérisation. La caractérisation d’un défaut comporte notamment des paramètres de géométrie du défaut, des propriétés du défaut, en référence à la procédure de contrôle D1. La figure 11 est un diagramme temporel montrant le fonctionnement du système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler représenté à la figure 1. Plus précisément, on considère ici que les étapes principales E1 de préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler P et E2 de calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler P ont été effectuées. L’opérateur utilise alors le système de contrôle non destructif, lequel effectue l’étape principale E3 de détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler. On considère qu’un défaut est détecté et que le système de contrôle non destructif effectue l’étape principale E4 de caractérisation du défaut détecté. En d’autres termes, le diagramme temporel de la figure 11 représente le fonctionnement des étapes E3 et E4. Ce chronogramme est mis en œuvre pour toute acquisition de données nécessitant la caractérisation de la surface de la pièce. Plus précisément, les axes horizontaux sont des axes de temps respectifs pour les différents sous-systèmes suivants, de haut en bas : - le sous-système 2 de suivi de position de la surface active de la sonde S de contrôle non destructif, -le sous-système central 4 de pilotage, - le sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, et - le sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface. Le sous-système central 4 de pilotage centralise le déclenchement des acquisitions des données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler et des données de position de la sonde S. Le temps entre le déclenchement et le démarrage de chaque acquisition est borné de manière haute, ce qui garantit que l’écart entre le démarrage d’acquisition de données de contrôle et le démarrage d’acquisition de données de position de la sonde S est lui aussi borné de manière haute. Ainsi, la proximité temporelle entre la donnée de contrôle et la donnée de position de la sonde pour une acquisition donnée est maîtrisée. A un instant t0, le sous-système central 4 de pilotage envoie des données a0 de configuration d’acquisition au sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface. En réponse, le sous-système 3 d’acquisition de données de caractérisation de surface envoie à un instant suivant t1 un accusé a1 d’application de la configuration pour la caractérisation de surface au sous-système central 4 de pilotage. A un instant suivant t2, le sous-système central 4 de pilotage envoie simultanément un ordre a2 de déclenchement du suivi de position au sous-système 2 et un ordre a3 de déclenchement de l’acquisition de données de caractérisation de surface au sous-système 3, pour la caractérisation de surface. A un instant suivant t3, le sous-système 2 réalise une acquisition a4 de la position de la surface active de la sonde S, pour la caractérisation de surface. La différence entre les instants t3 et t2 est bornée de manière haute. A un instant suivant t4, le sous-système 3 réalise une acquisition a5 de données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle. La différence entre les instants t4 et t2 est bornée de manière haute. Le temps entre le déclenchement et le démarrage de chaque acquisition est borné de manière haute, ce qui garantit que la valeur absolue de l’écart (t4-t3) entre le démarrage d’acquisition de données de caractérisation de surface et le démarrage d’acquisition de données de position de la sonde S est elle aussi bornée de manière haute. Ainsi, la proximité temporelle entre la donnée de caractérisation de surface et la donnée de position de la sonde pour une acquisition donnée est maîtrisée. Il y a donc synchronisation des sous-systèmes 2 et 3. La valeur absolue de la différence entre les instants t3 et t4 représente l’erreur de position pour la caractérisation de surface. En effet, entre l’instant t3 et l’instant t4, l’opérateur continue à déplacer la sonde. Le fait que l’écart temporel entre t3 et t4 soit borné de manière haute garantit que pour une vitesse de déplacement maximum donnée, les données de suivi de position de la sonde et les données de caractérisation de surface sont suffisamment proches géométriquement l’une de l’autre. A un instant suivant t5, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données a6 de position de la sonde S depuis le sous-système 2, pour la caractérisation de surface. A un instant suivant t6, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données a7 de caractérisation de la surface de la zone de contrôle depuis le sous-système 3. Les données de position de la sonde S et les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle sont appairées ou couplées. Etant donné que le sous-système 4 a déclenché simultanément les sous-systèmes 2 et 3, il sait que les données reçues de ces deux sous-systèmes après ce déclenchement sont celles correspondant à ce même déclenchement et donc qu’elles peuvent être appairées. L’appairage entre les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle et les données de position de la sonde garantit que chacune des données de caractérisation de surface peut-être appairée avec une donnée de position de la sonde, et ce de manière exacte et en-dessous d’une précision donnée. En affectant un numéro de déclenchement, ou index, à chaque déclenchement, on peut affecter le même numéro aux données de caractérisation de surface et aux données de position de la sonde qui correspondent respectivement à chaque déclenchement. Ainsi, l’exactitude est garantie, car il n’est pas possible d’appairer une donnée de caractérisation de surface d’index N avec une donnée de position de la sonde d’index M, si M est différent de N. Par « en-dessous d’une précision donnée » on entend le fait qu’il ne soit pas possible d’appairer une donnée de caractérisation de surface avec une donnée de position de la sonde si l’écart temporel entre les deux est supérieur à la précision donnée. Le sous-système central 4 débute le calcul a8 de la configuration pour l’acquisition des données de contrôle à l’instant t7 et le termine à l’instant t8 (a9). Ce calcul nécessite la connaissance de la caractérisation de surface. Le calcul de la configuration pour l’acquisition des données de contrôle se fait aux deux étapes principales E3 et E4, dans les étapes E31 et E42 respectivement. A un instant suivant t9, le sous-système central 4 de pilotage envoie des données a10 de configuration d’acquisition au sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, dans le but de réaliser une acquisition de données de contrôle. Cette acquisition de données de contrôle peut être faite aussi bien dans la phase de couverture de zone et détection de défauts potentiels (étape E3) que dans la phase de caractérisation des défauts (étape E4). A un instant suivant t10, le sous-système central 4 de pilotage reçoit des données a11 d’accusé d’application de la configuration depuis le sous-système 1 d’acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, pour l’acquisition de données de contrôle. A un instant suivant t11, le sous-système central 4 de pilotage envoie simultanément un ordre a12 de déclenchement du suivi de position au sous-système 2 et un ordre a13 de déclenchement de l’acquisition de données de contrôle au sous-système 1, pour l’acquisition de données de contrôle . A un instant suivant t12, le sous-système 2 réalise une acquisition a14 de la position de la surface active de la sonde S, pour l’acquisition de données de contrôle. La différence entre les instants t12 et t11 est bornée de manière haute. A un instant suivant t13, le sous-système 1 réalise une acquisition a15 de données de contrôle, pour l’acquisition de données de contrôle. La différence entre les instants t13 et t11 est bornée de manière haute. Comme précédemment, le temps entre le déclenchement et le démarrage de chaque acquisition est borné de manière haute, ce qui garantit que la valeur absolue de l’écart (t13-t12) entre le démarrage d’acquisition de données de contrôle et le démarrage de suivi de position de la sonde S est elle aussi bornée de manière haute. Ainsi, la proximité temporelle entre la donnée de contrôle et la donnée de position de la sonde pour une acquisition donnée est maîtrisée. Il y a donc synchronisation des sous-systèmes 1 et 2. La valeur absolue de la différence entre les instants t13 et t12 représente l’erreur de position pour l’acquisition de données de contrôle. En effet, entre l’instant t12 et l’instant t13, l’opérateur continue à déplacer la sonde. Le fait que l’écart temporel entre t12 et t13 soit borné de manière haute garantit que pour une vitesse de déplacement maximum donnée, les données de suivi de position de la sonde et les données de contrôle sont suffisamment proches géométriquement l’une de l’autre. A un instant suivant t14, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données a16 de suivi de position de la sonde S depuis le sous-système 2, pour l’acquisition de données de contrôle. A un instant suivant t15, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données a17 de contrôle depuis le sous-système 1, pour l’acquisition de données de contrôle. Les données de position de la sonde S et les données de contrôle sont appairées ou couplées. Etant donné que le sous-système 4 a déclenché simultanément les sous-systèmes 1 et 2, il sait que les données reçues de ces deux sous-systèmes après ce déclenchement sont celles correspondant à ce même déclenchement et donc qu’elles peuvent être appairées. L’appairage entre les données de contrôle et les données de position de la sonde garantit que chacune des données de contrôle peut-être appairée avec une donnée de position de la sonde, et ce de manière exacte et en-dessous d’une précision donnée. En affectant un numéro de déclenchement, ou index, à chaque déclenchement, on peut affecter le même numéro aux données de contrôle et aux données de position de la sonde qui correspondent respectivement à chaque déclenchement. Ainsi, l’exactitude est garantie, car il n’est pas possible d’appairer une donnée de contrôle d’index N avec une donnée de position de la sonde d’index M, si M est différent de N. Par « en-dessous d’une précision donnée » on entend le fait qu’il ne soit pas possible d’appairer une donnée de contrôle avec une donnée de position de la sonde si l’écart temporel entre les deux est supérieur à la précision donnée. Selon l’invention, il est possible de vérifier plusieurs informations, telles que notamment l’orientation de la sonde ou la vitesse de la sonde, afin de valider ou non les données de contrôle acquises à chaque position de la sonde S. Dans l’exemple décrit de l’acquisition avec maillage de la surface, chaque acquisition de données de contrôle se fait en deux temps : • Acquisition de données pour détecter la surface. • Acquisition de données de contrôle tenant compte de la surface détectée précédemment. La vérification consiste alors à s’assurer que les positions de la sonde S lors de ces deux acquisitions séquentielles ne sont pas trop éloignées l’une de l’autre afin de garantir que l’acquisition de données de contrôle tient bien compte de la surface détectée. Cette vérification est effectuée, comme énoncé précédemment, en vérifiant que : - les données appairées de position de la sonde et de caractérisation de surface sont suffisamment proches l’une de l’autre géométriquement parlant. Pour ce faire, on utilise la borne haute de l’écart temporel entre les instants t3 et t4, et la vitesse moyenne du capteur entre ces instants t3 et t4. La vitesse moyenne du capteur peut par exemple être déterminée à partir des positions obtenues précédemment, - que les données appairées de position de la sonde et de contrôle sont suffisamment proches l’une de l’autre géométriquement parlant. Pour ce faire, on utilise la borne haute de l’écart temporel entre les instants t12 et t13, et la vitesse moyenne du capteur entre ces instants t12 et t13. La vitesse moyenne du capteur peut par exemple être déterminée à partir des positions obtenues précédemment. La vérification peut en outre être effectuée en vérifiant que la distance géométrique entre les positions de la sonde aux instants t3 et t12 n’est pas trop grande. Pour ce faire, on utilise les positions de la sonde mesurées aux instants t3 et t12. Système manuel de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler comportant Un sous-système (1) d’acquisition de données de contrôle non destructif comportant une sonde (S), Un sous-système (2) de suivi de position de la sonde, Un sous-système (3) d’acquisition de données de caractérisation de surface d’une zone de contrôle (Z) définie sur la surface de la pièce à contrôler, Caractérisé en ce qu’il comporte Un sous-système central (4) de pilotage des sous-systèmes (1, 2, 3) d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position, en fonction de la zone de contrôle parcourue par la sonde manipulée par un opérateur et d’un mode opératoire prédéfini, le sous-système central étant apte à synchroniser le fonctionnement des sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position et à appairer les données produites par les sous-systèmes d’acquisition de données de contrôle, d’acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position pendant leur fonctionnement. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon la revendication 1, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système (2) de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système (3) d’acquisition de données de caractérisation de surface, pour la caractérisation de surface. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon la revendication 2, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde (S) et les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle (Z) qui sont reçues en réponse à l’envoi de l’ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système (2) de suivi de position et au sous-système (3) d’acquisition de données de caractérisation de surface. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système (2) de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système (1) d’acquisition de données de contrôle, pour l’acquisition de données de contrôle. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon la revendication 4, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde (S) et les données de contrôle qui sont reçues en réponse à l’envoi de l’ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système (2) de suivi de position et au sous-système (1) d’acquisition de données de contrôle. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le sous-système (1) d’acquisition de données de contrôle est un système à ultrasons comportant une sonde ultrasonore. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le sous-système (2) de suivi de position de la sonde est un système optique. Système de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le sous-système (3) d’acquisition de données de caractérisation de surface est apte à recevoir en entrée un ensemble de données acquises de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle et apte à produire un ensemble de paramètres caractéristiques de cette surface sous la forme d’un maillage de surface. Procédé de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler avec le système de contrôle non destructif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes de : préparation (E1) du contrôle non destructif de la pièce à contrôler, calibration (E2) de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, détection (E3) de défauts potentiels dans un volume de contrôle de la pièce à contrôler et, lorsqu’un défaut est détecté, caractérisation (E4) du défaut détecté. Procédé de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon la revendication 9, dans lequel la préparation (E1) du contrôle non destructif de la pièce à contrôler comporte : La définition (E11) d’une zone de contrôle sur la surface de la pièce à contrôler, La définition (E12) d’objet à suivre par le sous-système de suivi de position, La définition (E13) d’une configuration du sous-système d’acquisition de données de caractérisation de surface, et La définition (E14) d’une configuration du sous-système d’acquisition de données de contrôle. Procédé de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon la revendication 10, dans lequel la calibration (E2) de contrôle non destructif de la pièce à contrôler comporte : La calibration (E21) de la zone de contrôle, La calibration (E22) d’une origine et d’axes de la zone de contrôle, et La calibration (E23) d’une surface active de la sonde. Procédé de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel la détection (E3) de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler comporte : La génération (E31) de données de réglages d’acquisition de données de contrôle, La détection (E32) de défauts potentiels, et La génération (E33) de données de vérification du respect d’une procédure de contrôle. Procédé de contrôle non destructif d’une pièce à contrôler selon l’une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel la caractérisation (E4) du défaut détecté comporte : La sélection (E41) de données de configuration de séquence de réglages d’acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté, La détermination (E42) d’une séquence de réglages d’acquisition de de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté, et La caractérisation (E43) du défaut. Programme d’ordinateur comportant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 9 à 13 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 9 à 13.