Brevet FR3117054A1 — publié le 20220610

PROCÉDÉ DE DÉCAPAGE UTILISANT UNE SOURCE LASER L’invention concerne un procédé de décapage d’une pièce (50) qui consiste à visualiser la zone à décaper sur un écran (120) à l’aide d’une caméra (104), à aligner le centre de la zone à décaper avec une mire (128) en surimpression sur l’écran (120), à définir une dimension de décapage autour du centre de la zone à décaper et à commander une source laser (106) pour lui faire décaper la zone à décaper à l’intérieur de cette dimension. Un tel procédé permet de visualiser correctement le positionnement de la source laser par rapport à la zone à décaper avant l’opération de décapage. Fig. 1 PROCÉDÉ DE DÉCAPAGE UTILISANT UNE SOURCE LASER La présente invention concerne un procédé de décapage utilisant une source laser, ainsi qu’un système de décapage mettant en œuvre un tel procédé. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Afin de décaper une pièce, par exemple pour retirer la peinture autour d’un alésage, il est connu d’utiliser une brosse ou une fraise à lamer. Ces outils sont dimensionnés pour un seul diamètre et il est alors nécessaire d’avoir un outil différent pour chaque diamètre à décaper. En outre, si ces outils sont mal utilisés, ils peuvent créer des rayures sur la pièce. Un autre principe consiste à utiliser une source laser dont le rayon du faisceau peut être réglé afin de décaper la pièce sur la surface souhaitée. Bien qu’un tel outil donne de bons résultats, il est souvent compliqué de positionner correctement le laser par rapport à la zone à décaper. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de décapage d’une pièce qui utilise une source laser et une caméra permettant de positionner aisément et correctement la source laser par rapport à la zone à décaper. A cet effet, est proposé un procédé de décapage d’une zone à décaper d’une pièce, à l’aide d’un système de décapage comportant un socle présentant une base, une caméra et une source laser portées par le socle où la source laser comporte un émetteur d’un faisceau laser et un système directionnel, un écran sur lequel est matérialisée une mire, une interface utilisateur, et une unité de contrôle qui contrôle la caméra, la source laser et qui communique avec l’écran et l’interface utilisateur. Le procédé de décapage comportant : - une étape de mise en place au cours de laquelle la base est positionnée sur la pièce de manière à orienter la caméra vers la zone à décaper, - une étape de transmission au cours de laquelle la caméra transmet en continu une image de la zone à décaper à l’écran par l’intermédiaire de l’unité de contrôle, - une étape d’affichage au cours de laquelle l’écran affiche en continu l’image ainsi transmise avec la mire en surimpression, - une étape de calage au cours de laquelle la caméra et la source laser sont déplacées sur la pièce de manière à aligner le centre de la zone à décaper avec la mire tout en poursuivant les étapes de transmission et d’affichage, - une étape de définition au cours de laquelle une dimension de la zone à décaper est entrée à l’aide de l’interface utilisateur, - une étape d’enregistrement au cours de laquelle la dimension ainsi entrée est transmise à l’unité de contrôle, et - une étape de décapage au cours de laquelle l’unité de contrôle commande le système directionnel pour faire balayer au faisceau laser la zone à décaper ainsi définie par sa dimension. Un tel procédé permet de visualiser correctement le positionnement de la source laser par rapport à la zone à décaper avant l’opération de décapage. Selon un mode de réalisation particulier, l’étape de calage s’effectue par déplacement de la base sur la pièce. Selon un mode de réalisation particulier, l’étape de calage s’effectue par déplacement de la caméra et de la source laser sur le socle par un système motorisé. Avantageusement, le déplacement est commandé par des touches directionnelles de l’interface utilisateur. Avantageusement, le déplacement est commandé par l’unité de contrôle à partir d’une analyse de l’image par l’unité de contrôle. L’invention propose également un système de décapage d’une zone à décaper d’une pièce, ledit système de décapage étant destiné à mettre en œuvre un procédé de décapage selon l'une des variantes précédentes et comportant : - une unité de contrôle, - un socle destiné à être positionné sur la pièce, - une caméra portée par le socle et destinée à transmettre en continu une image de la zone à décaper vers l’unité de contrôle, - une source laser portée par le socle et comportant un émetteur d’un faisceau laser et un système directionnel commandés par l’unité de contrôle, - un écran destiné à afficher en continu l’image de la caméra transmise par l’unité de contrôle avec une mire en surimpression, et - une interface utilisateur communiquant avec l’unité de contrôle. Avantageusement, le système de décapage comporte un chariot sur lequel sont fixées la caméra et la source laser et il comporte un système motorisé monté sur le socle entre le socle et le chariot et commandé par l’unité de contrôle. Avantageusement, la base s’étend autour de la zone à décaper et présente un évidement destiné à venir contre la pièce, le système de décapage comporte un système de succion comportant un moyen d’aspiration fixé à la base et aspirant l’air de l’évidement par un orifice traversant une paroi de la base, et le système de décapage comporte un tube fixé de manière étanche entre la base et le socle, où le tube est disposé autour de la source laser et la caméra. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : est une vue de côté d’un système de décapage selon l’invention, et représente schématiquement un exemple d’agencement matériel d’une unité de contrôle utilisée dans le système de décapage. EXPOSÉ DETAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION La montre un système de décapage 100 pour décaper une pièce 50, ici autour d’un alésage 52. Dans la description qui suit, le décapage est présenté comme un décapage autour de l’alésage 52, mais il peut s’agir d’un décapage autour d’une autre caractéristique de la pièce 50, et d’une manière générale autour d’un centre d’une zone à décaper. Le système de décapage 100 comporte un socle 102 qui présente une base 103 qui se positionne sur la pièce 50. Le socle 102 porte une caméra 104 et une source laser 106. La caméra 104 et la source laser 106 sont portées ici par une potence 108 faisant partie du socle 102 et fixée à la base 103. La source laser 106 et la caméra 104 sont solidaires l’une de l’autre dans le sens où un déplacement de l’une entraîne le même déplacement pour l’autre. La caméra 104 est orientée vers la zone à décaper, ici le tour de l’alésage 52. La source laser 106 comporte un émetteur d’un faisceau laser et un système directionnel qui permet de diriger le faisceau laser dans la direction souhaitée. Le système directionnel est par exemple un système de deux miroirs commandés en position par des galvanomètres. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la , la base 103 s’étend autour de la zone à décaper et elle présente un trou 114 à travers lequel passe le faisceau laser et à travers lequel la caméra 104 peut voir la zone à décaper. Le système de décapage 100 comporte également un écran 120 qui peut être par exemple un écran d’ordinateur ou d’un mobile multifonction (« smartphone ») et une interface utilisateur 122 qui peut être par exemple un clavier ou une zone tactile de l’écran 120. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, l’écran 120 et l’interface utilisateur 122 sont regroupés sur un mobile multifonction 124. Sur l’écran 120 est matérialisée une mire 128. Le système de décapage 100 comporte également une unité de contrôle 126 qui contrôle la caméra 104, la source laser 106 et qui communique avec l’écran 120 et l’interface utilisateur 122. Selon le cas, la communication entre l’unité de contrôle 126 et les différents éléments du système de décapage 100 peut être effectuée à travers une liaison filaire ou à travers une liaison sans fil, comme par exemple à travers une liaison Bluetooth©, Wifi© ou autres. La illustre schématiquement un exemple d’agencement matériel de l’unité de contrôle 126. L’exemple d’architecture matérielle présenté comporte, reliés par un bus de communication 210 : un processeur CPU (« Central Processing Unit » en anglais) 201 ; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en anglais) 202 ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en anglais) 203 ou une mémoire Flash ; une unité de stockage ou un lecteur de support de stockage, tel qu’un lecteur de cartes SD (« Secure Digital » en anglais) ou un disque dur HDD (« Hard Disk Drive » en anglais) 204 ; et au moins une interface d’entrée-sortie 205 pour communiquer avec les autres éléments du système de décapage 100, comme par exemple la caméra 104, la source laser 106, l’écran 120 et l’interface utilisateur 122. Le processeur CPU 201 est capable d’exécuter des instructions chargées dans la mémoire RAM 202 à partir de la mémoire ROM 203, d’une mémoire externe (telle qu’une carte SD), d’un support de stockage (tel que le disque dur HDD), ou d’un réseau de communication. Lors de la mise sous tension, le processeur CPU 201 est capable de lire de la mémoire RAM 202 des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d’ordinateur causant la mise en œuvre, par le processeur CPU 201, de tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ici. Ainsi, tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ici peut être implémenté sous forme logicielle par exécution d’un ensemble d’instructions par une machine programmable, telle qu’un DSP (« Digital Signal Processor » en anglais) ou un microcontrôleur ou un processeur. Tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ici peut aussi être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, tel qu’un FPGA (« Field-Programmable Gate Array » en anglais) ou un ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en anglais). Ainsi, le système de traitement d’informations comporte de la circuiterie électronique adaptée et configurée pour implémenter les algorithmes et étapes décrits ici. Un procédé de décapage selon l’invention mis en œuvre à l’aide du système de décapage 100 comporte : - une étape de mise en place au cours de laquelle la base 103 est positionnée sur la pièce 50 de manière à orienter la caméra 104 vers la zone à décaper, - une étape de transmission au cours de laquelle la caméra 104 transmet en continu une image de la zone à décaper à l’écran 120 par l’intermédiaire de l’unité de contrôle 126, - une étape d’affichage au cours de laquelle l’écran 120 affiche en continu l’image ainsi transmise avec la mire 128 en surimpression, - une étape de calage au cours de laquelle la caméra 104 et la source laser 106 sont déplacées sur la pièce 50 de manière à aligner le centre de la zone à décaper avec la mire 128 tout en poursuivant les étapes de transmission et d’affichage, - une étape de définition au cours de laquelle une dimension de la zone à décaper est entrée à l’aide de l’interface utilisateur 122, - une étape d’enregistrement au cours de laquelle la dimension ainsi entrée est transmise à l’unité de contrôle 126, et - une étape de décapage au cours de laquelle l’unité de contrôle 126 commande le système directionnel pour faire balayer au faisceau laser la zone à décaper ainsi définie par sa dimension. La dimension est par exemple le rayon ou le diamètre de la zone à décaper autour du centre de la zone à décaper. Le décapage consiste alors à décaper la zone à décaper qui est autour dudit centre et à l’intérieur de la limite définie par la dimension. Ainsi, en déplaçant la caméra 104 et la source laser 106 en visualisant de manière continue la position du centre de zone à décaper par rapport à la mire 128 et lorsque l’axe de la caméra 104 est aligné avec le centre de la zone à décaper, ici le centre de l’alésage 52, le faisceau laser parcourt la zone autour du centre et la zone à décaper est parfaitement délimitée par son centre et sa dimension. Bien sûr les données géométriques du système de décapage 100 sont connues et enregistrées dans une mémoire de l’unité de contrôle 126. Par exemple, il s’agit des données relatives à la distance entre la caméra 104 et la source laser 106, la distance entre la source laser 106 et la pièce 50 qui permettent de déterminer la position du centre de la zone à décaper par rapport à la source laser 106 et construire le trajet du faisceau laser. Dans un mode de réalisation manuelle, l’étape de calage s’effectue manuellement par déplacement de la base 103 sur la pièce 50. Dans un mode de réalisation motorisée, l’étape de calage s’effectue en déplaçant la caméra 104 et la source laser 106 sur le socle 102 par un système motorisé monté sur le socle 102 entre le socle 102 et l’ensemble caméra 104 et source laser 106. Le système motorisé est commandé par l’unité de contrôle 126. Dans ce mode de réalisation, la base 103 est préférentiellement fixée à la pièce 50 par tous moyens de fixation appropriés comme par exemple des systèmes de serrage ou un système de succion 150 qui est décrit ci-dessous. Dans ce mode de réalisation, la caméra 104 et la source laser 106 sont fixées sur un chariot 160 monté mobile en translation sur le socle 102, ici sur la potence 108, selon deux directions horizontales perpendiculaires afin de permettre le déplacement du chariot 160 dans tout le plan horizontal. Un système motorisé est arrangé pour déplacer le chariot 160 vers la position souhaitée en le déplaçant selon les deux directions. Le système motorisé est commandé par l’unité de contrôle 126. La caméra 104 et la source laser 106 sont ainsi fixées sur le chariot 160 et le système motorisé est monté sur le socle 102 entre le socle 102 et le chariot 160. Le déplacement peut être commandé manuellement par des touches directionnelles de l’interface utilisateur 122 où les instructions de déplacement sont transmises au système motorisé à travers l’unité de contrôle 126. Le déplacement peut être commandé automatiquement par l’unité de contrôle 126 par exemple à partir d’une analyse de l’image par l’unité de contrôle 126. L’analyse consiste par exemple en une reconnaissance du centre de la zone à décaper, par exemple ici par reconnaissance de forme de l’alésage 52 sur l’image reçue de la caméra 104 et estimation de la position de son centre à partir de cette reconnaissance ou en une détection de variation de couleur entre le centre de la zone à décaper, ici le centre de l’alésage 52, et la peinture environnante. L’unité de contrôle 126 détermine ainsi le centre de la zone à décaper et commande le système motorisé pour déplacer la caméra 104 et la source laser 106 afin d’aligner l’axe de la caméra 104 avec la mire 128 sur l’écran 120. Selon un exemple de mise en œuvre, le socle 102 comporte deux premiers rails 162 orientés parallèlement à une première direction horizontale, un coulisseau 164 monté mobile sur les deux premiers rails 162, un premier actionneur (moteur, vérin, etc) arrangé pour déplacer le coulisseau 164 le long des premiers rails 162, deux deuxièmes rails 166 orientés parallèlement à une deuxième direction horizontale, où le chariot 160 est monté mobile sur les deux deuxièmes rails 166, et un deuxième actionneur (moteur, vérin, etc) arrangé pour déplacer le chariot 160 le long des deuxièmes rails 166. Bien sûr tout autre système permettant le déplacement du chariot 160 dans le plan horizontal est approprié. La base 103 s’étend autour de la zone à décaper et présente un évidement 152 qui vient contre la pièce 50. Le système de succion 150 comporte un moyen d’aspiration 154 qui est fixé à la base 103 et qui aspire l’air de l’évidement 152 par un orifice 156 traversant une paroi de la base 103. Ainsi, l’aspiration de l’air de l’évidement 152 crée une dépression dans l’évidement 152 et assure un bon maintien du socle 102 sur la pièce 50. Le moyen d’aspiration 154 est également commandé par l’unité de contrôle 126 et comporte par exemple un ventilateur qui est mis en rotation pour aspirer l’air. Un joint 110 peut être fixé à la base 103 et venir entre la base 103 et la pièce 50 pour assurer une meilleure étanchéité. Un tel système de succion 150 permet également d’aspirer les débris résultant du décapage afin de garder une zone décapée propre. Pour protéger les personnes du faisceau laser, un tube 112 est disposé autour de la source laser 106 et la caméra (104) et s’étendant entre le socle 102 et la base 103. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le tube 112 est fixé entre la base 103 et le socle 102 ici par l’intermédiaire d’un support 113 solidaire de la potence 108. Dans le cas de l’utilisation du système de succion 150, la fixation du tube 112 à la potence 108 et à la base 103 est une fixation étanche pour limiter l’arrivée d’air et assurer la fixation de la base 103. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le tube 112 est autour du chariot 160 pour lui permettre de se déplacer à l’intérieur du tube 112. Procédé de décapage d’une zone à décaper d’une pièce (50), à l’aide d’un système de décapage (100) comportant un socle (102) présentant une base (103), une caméra (104) et une source laser (106) portées par le socle (102) où la source laser (106) comporte un émetteur d’un faisceau laser et un système directionnel, un écran (120) sur lequel est matérialisée une mire (128), une interface utilisateur (122), et une unité de contrôle (126) qui contrôle la caméra (104), la source laser (106) et qui communique avec l’écran (120) et l’interface utilisateur (122), le procédé de décapage comportant : - une étape de mise en place au cours de laquelle la base (103) est positionnée sur la pièce (50) de manière à orienter la caméra (104) vers la zone à décaper, - une étape de transmission au cours de laquelle la caméra (104) transmet en continu une image de la zone à décaper à l’écran (120) par l’intermédiaire de l’unité de contrôle (126), - une étape d’affichage au cours de laquelle l’écran (120) affiche en continu l’image ainsi transmise avec la mire (128) en surimpression, - une étape de calage au cours de laquelle la caméra (104) et la source laser (106) sont déplacées sur la pièce (50) de manière à aligner le centre de la zone à décaper avec la mire (128) tout en poursuivant les étapes de transmission et d’affichage, - une étape de définition au cours de laquelle une dimension de la zone à décaper est entrée à l’aide de l’interface utilisateur (122), - une étape d’enregistrement au cours de laquelle la dimension ainsi entrée est transmise à l’unité de contrôle (126), et - une étape de décapage au cours de laquelle l’unité de contrôle (126) commande le système directionnel pour faire balayer au faisceau laser la zone à décaper ainsi définie par sa dimension. Procédé de décapage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de calage s’effectue par déplacement de la base (103) sur la pièce (50). Procédé de décapage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de calage s’effectue par déplacement de la caméra (104) et de la source laser (106) sur le socle (102) par un système motorisé. Procédé de décapage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déplacement est commandé par des touches directionnelles de l’interface utilisateur (122). Procédé de décapage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déplacement est commandé par l’unité de contrôle (126) à partir d’une analyse de l’image par l’unité de contrôle (126). Système de décapage (100) d’une zone à décaper d’une pièce (50), ledit système de décapage (100) étant destiné à mettre en œuvre un procédé de décapage selon l'une des revendications 1 à 5 et comportant : - une unité de contrôle (126), - un socle (102) destiné à être positionné sur la pièce (50), - une caméra (104) portée par le socle (102) et destinée à transmettre en continu une image de la zone à décaper vers l’unité de contrôle (126), - une source laser (106) portée par le socle (102) et comportant un émetteur d’un faisceau laser et un système directionnel commandés par l’unité de contrôle (126), - un écran (120) destiné à afficher en continu l’image de la caméra (104) transmise par l’unité de contrôle (126) avec une mire (128) en surimpression, et - une interface utilisateur (122) communiquant avec l’unité de contrôle (126). Système de décapage (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte un chariot (160) sur lequel sont fixées la caméra (104) et la source laser (106) et en ce qu’il comporte un système motorisé monté sur le socle (102) entre le socle (102) et le chariot (160) et commandé par l’unité de contrôle (126). Système de décapage (100) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la base (103) s’étend autour de la zone à décaper et présente un évidement (152) destiné à venir contre la pièce (50), en ce que le système de décapage (100) comporte un système de succion (150) comportant un moyen d’aspiration (154) fixé à la base (103) et aspirant l’air de l’évidement (152) par un orifice (156) traversant une paroi de la base (103), et en ce que le système de décapage (100) comporte un tube (112) fixé de manière étanche entre la base (103) et le socle (102), où le tube (112) est disposé autour de la source laser (106) et la caméra (104).