Brevet FR3128558A1 — publié le 20230428

L’invention concerne un procédé de contrôle de la qualité d’enduction d’une gomme intérieure (P GI ) d’un pneumatique (P B ) cru badigeonné. Le procédé est mis en œuvre par au moins un processeur comprenant un module de traitement qui applique, à un réseau neuronal de reconnaissance de transition et à un réseau neuronal de reconnaissance de soudures déployés, les données représentatives des images capturées de la gomme intérieure ; de sorte que la conformité du pneumatique est vérifiée sur la base d’un écart d’abscisse prédéterminé entre la soudure (S P ) de la gomme intérieure et chacun des bords (150A, 150B) qui définissent une limite d’un profil d’une région non badigeonnée (150) de la gomme intérieure, avec un décalage entre des écarts d’abscisse détectés et l’écart d’abscisse prédéterminé étant dénoté par une erreur résiduelle entre une prédiction de la position des limites des profils des régions non badigeonnées et le positionnement de la soudure, et d’un modèle de reconnaissance automatique construit, une telle erreur indiquant une non-conformité dans le badigeonnage de la gomme intérieure du pneumatique. Figure pour l’abrégé : Fig. 5 Système et procédé de contrôle de la qualité d’enduction d’un pneumatique cru L’invention concerne un système qui réalise un procédé de contrôle de la qualité d’enduction d’un pneumatique cru suite aux processus de badigeonnage. Le procédé emploi un modèle de reconnaissance automatique des positions des limites des régions non badigeonnées ainsi que de la soudure de la gomme intérieure des pneumatiques crus badigeonnés. Contexte En se référant à la , un pneumatique 10 représentatif comprend une bande de roulement 12 destinée à entrer en contact avec un sol par l’intermédiaire d’une surface de roulement 12a. Le pneumatique 10 comprend en outre une armature de sommet comprenant une armature de travail 14 et une armature de frettage 16, l’armature de travail 14 ayant deux couches de travail 14a et 14b. Le pneumatique 10 comprend aussi deux flancs (un flanc 18 étant représenté dans la ) et deux bourrelets 20 renforcés avec une tringle 22. Une couche carcasse radiale 24 s'étend d'un bourrelet à l'autre en entourant le tringle de manière connue. La bande de roulement 12 comporte des renforcements constitués, par exemple, des couches superposées comportant des fils de renforcement connus. Le pneumatique 10 comprend également une gomme intérieure (ou « GI ») 26 consistant d’une couche de caoutchouc synthétique qui sert à une surface intérieure du pneumatique. Le mélange de caoutchouc synthétique utilisé pour la gomme intérieure 26 est formulé pour maintenir la pression d'air du pneumatique 10 et pour être résistant aux substances corrosives et oxydantes. Avant la cuisson d’un pneumatique cru, un anti-collant, appelé « badigeon », est appliqué sur la gomme intérieure du pneumatique pour assurer qu’elle ne colle pas à la membrane de cuisson, ce que pourrait endommager les deux et provoquer la production d’un pneumatique non conforme (comme utilisé ici, le terme « badigeonnage » fait référence au processus d’appliquer le badigeon, et le terme « badigeonner » fait référence à l’acte d’appliquer le badigeon). En se référant à la , le badigeonnage concerne la projection d’un enduit 30 à la surface intérieure 26 d’un pneumatique 10. L’enduit est typiquement une solution aqueuse à base de talc (qui facilite l’évacuation de l’air), de silicone (qui donne l’anti-adhésion) et de polyéthylène (qui évite l’émiettement du badigeon), mais ses formules exactes peuvent varier. Par exemple, l’enduit peut incorporer au moins un parmi le noir de carbone, la bactéricide et l’alcool. L’enduit peut être choisi parmi les formules connues et disponibles dans le commerce (par exemple, des solutions disponibles sur la marque CHEM TREND). Au moins un pistolet 40 (ou un ou des équipements équivalents) réalise la projection de l’enduit 30 de façon uniforme, sans excès ni coulure de bourrelet 20A à bourrelet 20B. Le badigeonnage a plusieurs fonctions dans la production d’un pneumatique. Le badigeonnage a pour but d’éviter le collage des chambres à air et de faciliter la mise en place de la membrane à l’intérieur du pneumatique en cuisson. Aussi, le badigeonnage aide à l’échappement de l’air occlus entre la membrane et le pneumatique, et il réduit la migration du souffre du mélange de caoutchouc synthétique vers la membrane. En outre, le badigeonnage sert d’anti-collant entre la membrane et l’enveloppe lors du procédé de cuisson. Toutefois, il faut assurer qu’il n’y a pas de badigeon sur une zone précise de la surface intérieure du pneumatique cru. Cette zone concerne la soudure de la gomme intérieure (ou « soudure ») qui assure l’étanchéité du pneumatique une fois gonflé. En se référant aux figures 3 et 4, pendant les processus de badigeonnage connus, la soudure 45 se présente selon un trajet courbe d’un pneumatique cru P quel que soit le positionnement du pneumatique par rapport au pistolet en cours d’enduction d’un enduit E (soit un positionnement fixe par rapport au pistolet rotatif 40 R (voir la ) soit un positionnement rotatif par rapport au pistolet fixe 40 F (voir la )). Pour garantir l’absence de badigeon sur la soudure, il existe deux modes opératoires dans les processus de badigeonnage actuels. Le premier mode concerne la pose d’un ruban adhésif qui protège mécaniquement la soudure de toute enduction lors de la projection de l’enduit E. Le deuxième mode concerne une inspection visuelle systématique par un opérateur. Dans les deux cas, si la soudure de la gomme intérieure n’est pas étanche, le badigeon va pénétrer et provoquer à cuit une mauvaise tenue de la soudure. En conséquence, le pneumatique produit peut rencontrer une perte de pression et/ou une dégradation d’endurance en roulage. L'amélioration récente des techniques d'apprentissage machine et de l'analyse des données, combinée à des plateformes de calcul et de stockage de données, a ouvert des voies pour le développement de nouvelles approches du badigeonnage. Dans le domaine de l’intelligence artificielle (ou « IA »), les techniques d’apprentissage automatiques sont connues, et leur fondement est d’être « entraîné » sur un grand nombre de situations. Grâce à l'ajustement des coefficients de pondération dans une phase d'apprentissage, les performances de l’apprentissage automatiques peuvent prévoir le résultat d’une situation nouvelle qui serait présentée. Il est entendu que plusieurs méthodes d’apprentissage distinctes sont possibles, y compris l’apprentissage supervisé (dans lequel l’algorithme s’entraîne sur un ensemble de données étiquetées et se modifie jusqu’à être capable d’obtenir le résultat souhaité), l’apprentissage non-supervisé ou semi-supervisé (dans lequel les données ne sont pas étiquetées pour que le réseau puisse s’adapter pour augmenter la précision de l’algorithme ), l’apprentissage renforcé (dans lequel l’algorithme est renforcé pour les résultats positifs et sanctionné pour les résultats négatifs) et l’apprentissage progressif (l’algorithme demande au fur et à mesure des exemples et labels pour raffiner sa prédiction)(voir https://www.lebigdata.fr/reseau-de-neurones-artificiels-definition). Ainsi, l’invention divulguée permet l’automatisation du contrôle du procédé de badigeonnage grâce à un système d’acquisition d’image et une partie de traitement d’image basée sur l’IA. Un système d’acquisition d’images qui incorpore un dispositif mécanique est utilisé pour acquérir la position précise où se situe la soudure de la gomme intérieure. Une fois une image contenant la soudure (ainsi que les transitions entre les régions badigeonnées et les régions non badigeonnées) est capturée, elle est analysée grâce à un algorithme basé sur des réseaux de neurones. Cet algorithme peut s’adapter à chaque système de l’invention (et chaque site incorporant le système de l’invention) et automatise le contrôle de la soudure. L’invention concerne un procédé de contrôle de la qualité d’enduction d’une gomme intérieure d’un pneumatique cru badigeonné à un site de badigeonnage, le procédé mis en œuvre par au moins un processeur comprenant un module de traitement qui applique, à un réseau neuronal de reconnaissance de transitions et à un réseau neuronal de reconnaissance de soudures déployés, les données représentatives des images capturées de la gomme intérieure, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - une étape de fourniture d’un système ce dont le processeur fait partie pour reconnaitre automatiquement des positions de la limite d’un profil de région non badigeonnée et pour reconnaitre le positionnement d’une soudure de la gomme intérieure ; - une étape de capture des images de la gomme intérieure du pneumatique cru badigeonné réalisée par un appareil du système ; - une étape d’analyse des images capturées par l’appareil, pendant laquelle le réseau neuronal de reconnaissance de transitions déployé est utilisé pour détecter, dans le champ de vision de l’appareil, la position d’une limite d’un profil d’une région non badigeonnée définie par des bords, et pendant laquelle le réseau neuronal de reconnaissance de soudures déployé est utilisé pour détecter la soudure de la gomme intérieure ; - une étape d’entrainement d’un modèle de reconnaissance automatique des positions des limites des profils des régions non badigeonnés et du positionnement de la soudure de la gomme intérieure des pneumatiques crus badigeonnés, pendant laquelle les réseaux neuronaux prennent en entrée les images analysées, et ils ressortent d’un écart d’abscisse détecté entre la soudure et chacune des bords ; et - une étape de comparaison pendant laquelle les écarts d’abscisse détectés sont utilisées pour construire un ou des modèles de reconnaissance automatique représentant une validation d’une conformité d’enduction dans le badigeonnage du pneumatique cible ; de sorte que la conformité du pneumatique est vérifiée sur la base d’un écart d’abscisse prédéterminé entre la soudure et chacun des bords, avec un décalage entre chaque écart d’abscisse détecté et l’écart d’abscisse prédéterminé étant dénoté par une erreur résiduelle entre (1) la prédiction de la position des limites des profils des régions non badigeonnées et le positionnement de la soudure, et (2) du modèle de reconnaissance automatique construit pendant l’étape d’entrainement, une telle erreur indiquant une non-conformité dans le badigeonnage de la gomme intérieure. Dans un mode de réalisation du procédé de l’invention, le système comprend : - une installation d’acquisition où les images des gomme intérieures sont obtenues à partir des pneumatiques crus badigeonnés, l’installation d’acquisition comprenant un système d’imagerie qui comprend : - une zone de capture prédéfinie dans laquelle le pneumatique cru badigeonné est posé pendant une capture d'images du pneumatique ; et - l’appareil qui réalise l’étape de capture des images de la gomme intérieure du pneumatique cru badigeonné posé dans la zone de capture du système d’imagerie ; - et un robot ayant un périphérique de préhension soutenu par un bras allongé pivotant, le périphérique de préhension s’étendant du bras allongé jusqu’à une extrémité libre où l’appareil est disposé le long d’un axe longitudinal. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend une étape d’approche du robot vers le pneumatique cru badigeonné identifié pour la prise d’image, pendant laquelle le périphérique de préhension est géré pour que l’appareil vienne en proximité de la gomme intérieure permettant de capturer, dans son champ de vue, les transitions entre les limites de la région non badigeonnée et les limites des régions badigeonnées. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, l’étape d’analyse des images capturées par l’appareil comprend les étapes suivantes : - une étape d’analyse de l’image du pneumatique pour identifier un ou des bords dans l’image qui représentent les transitions entre la région non badigeonnée et les régions badigeonnées ; - une étape de mesure de la distance entre les bords pour déterminer une largeur de la région non badigeonnée correspondant à l’emplacement d’une soudure de la gomme intérieure ; et - une étape d’enregistrement des bords et de la longueur pour construire le modèle de reconnaissance automatique. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape de défilement du pneumatique du site de badigeonnage disposé en amont de l’installation d’acquisition vers le système d’imagerie . Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - une étape de fourniture d’un système de détection comprenant un ou plusieurs capteurs pour prendre une ou plusieurs images de l'environnement physique autour du robot incorporant un site de badigeonnage en amont de l’installation d’acquisition et pour recueillir des données représentatives dans le champ de vision de capteurs ; et - une étape de fourniture d’un processeur comprenant un module de traitement de l'image prise par le système de détection, pendant laquelle le processeur applique les données représentatives de l'environnement physique au réseau neuronal déployé, et pendant laquelle le processeur analyse les images prises pour déterminer, en utilisant les réseaux neuronaux déployés, un ou plusieurs paramètres d’un pneumatique cible imagé dans le champ de vision des capteurs ; de sorte que le robot est mis en mouvement sur la base des paramètres déterminés du pneumatique cible, pour que l’appareil puisse réaliser la prise d’image d’une région badigeonnée du pneumatique cible le long de la gomme intérieure du pneumatique cible. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le processeur se réfère à un tableau de taille de pneumatiques variés pour effectuer une détermination d’un ou des paramètres du pneumatique cible. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape de commande à l’équipement du site de badigeonnage pour l’ajuster sur la base de la sortie du modèle de reconnaissance automatique. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, une méthode d’apprentissage automatique employée pendant l’étape d’entrainement comprend une méthode d’apprentissage supervisé. Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention : - le pneumatique est considéré non-conforme si l’écart d’abscisse détecté entre la soudure et chacune des bords est égale ou supérieur à l’écart d’abscisse prédéterminé ; et - le pneumatique est considéré conforme si l’écart d’abscisse détecté entre la soudure et chacune des bords est inférieur à l’écart d’abscisse prédéterminé. L’invention concerne aussi un système qui réalise les procédés de contrôle divulgués. Dans un mode de réalisation du système de l’invention, le système comprend en outre une source d’éclairage ayant un ou des éclairages pour servir à une source de lumière sur un pneumatique cible identifié pour la prise des images par l’appareil. Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le système comprend en outre : - un système de détection comprenant un ou plusieurs capteurs incorporés avec le robot pour sentir l'information sur l'environnement physique autour du robot ; et - un système de contrôle qui utilisent les données obtenues par le système de détection pour naviguer le robot entre une position d’attente, où le robot reste en attente d’un pneumatique badigeonnée à l’installation d’acquisition, et une position de prise d’image, où le robot met l’appareil en position pour prendre les images de la gomme intérieure du pneumatique cible arrivant à l’installation d’acquisition. L’invention concerne en outre un site de badigeonnage comprenant le système divulgué, dans lequel le système est installé immédiatement en aval du site de badigeonnage incorporant de l’équipement réalisant des processus de badigeonnage des pneumatiques. D’autres aspects de l’invention vont devenir évidents grâce à la description détaillée suivante. La nature et les divers avantages de l’invention vont devenir plus évidents à la lecture de la description détaillée qui suit, conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques, et dans lesquels : La représente une vue schématique en section transversale d’un mode de réalisation d’un pneumatique connu. La représente un mode de réalisation connu d’un processus de badigeonnage d’un pneumatique cru. La représente de façon schématique le sens de rotation de pistolets en cours de badigeonner un pneumatique cru fixe pendant un processus de badigeonnage connu. La représente de façon schématique des pistolets fixes en cours de badigeonner un pneumatique cru rotatif pendant un processus de badigeonnage connu. La représente une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un système de contrôle de la qualité d’enduction d’un pneumatique cru de l’invention. La représente une vue en perspective de dessus, d’un mode de réalisation d’un système d’imagerie du système de la . La représente un exemple d’une image d’une surface intérieure d’un pneumatique cru badigeonnée traité par le système de la . La représente un exemple de détection d’une transition de badigeonnage et d’une soudure réalisée pendant le procédé de l’invention. Un procédé de contrôle de la qualité d’enduction d’une gomme intérieure (P GI ) d’un pneumatique (P B ) cru badigeonné à un site de badigeonnage, le procédé mis en œuvre par au moins un processeur comprenant un module de traitement qui applique, à un réseau neuronal de reconnaissance de transitions et à un réseau neuronal de reconnaissance de soudures déployés, les données représentatives des images capturées de la gomme intérieure (P GI ), caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - une étape de fourniture d’un système (100) ce dont le processeur fait partie pour reconnaitre automatiquement des positions de la limite d’un profil de région non badigeonnée (150) et pour reconnaitre le positionnement d’une soudure de la gomme intérieure (P GI ) ; - une étape de capture des images de la gomme intérieure (P GI ) du pneumatique (P B ) cru badigeonné réalisée par un appareil (112) du système (100) ; - une étape d’analyse des images capturées par l’appareil (112), pendant laquelle le réseau neuronal de reconnaissance de transitions déployé est utilisé pour détecter, dans le champ de vision de l’appareil (112), la position d’une limite d’un profil d’une région non badigeonnée (150) définie par des bords (150A, 150B), et pendant laquelle le réseau neuronal de reconnaissance de soudures déployé est utilisé pour détecter la soudure (S P ) de la gomme intérieure (P GI ) ; - une étape d’entrainement d’un modèle de reconnaissance automatique des positions des limites des profils des régions non badigeonnés et du positionnement de la soudure de la gomme intérieure des pneumatiques crus badigeonnés, pendant laquelle les réseaux neuronaux prennent en entrée les images analysées, et ils ressortent d’un écart d’abscisse détecté entre la soudure et chacune des bords (150A, 150B) ; et - une étape de comparaison pendant laquelle les écarts d’abscisse détectés sont utilisées pour construire un ou des modèles de reconnaissance automatique représentant une validation d’une conformité d’enduction dans le badigeonnage du pneumatique cible (P B ) ; de sorte que la conformité du pneumatique est vérifiée sur la base d’un écart d’abscisse prédéterminé entre la soudure (S P ) et chacun des bords (150A, 150B), avec un décalage entre chaque écart d’abscisse détecté et l’écart d’abscisse prédéterminé étant dénoté par une erreur résiduelle entre (1) la prédiction de la position des limites des profils des régions non badigeonnées et le positionnement de la soudure, et (2) du modèle de reconnaissance automatique construit pendant l’étape d’entrainement, une telle erreur indiquant une non-conformité dans le badigeonnage de la gomme intérieure. Le procédé de la revendication 1, dans lequel le système (100) comprend : - une installation d’acquisition (102) où les images des gomme intérieures (P GI ) sont obtenues à partir des pneumatiques (P B ) crus badigeonnés, l’installation d’acquisition (102) comprenant un système d’imagerie (104) qui comprend : - une zone de capture (Z) prédéfinie dans laquelle le pneumatique (P B ) cru badigeonné est posé pendant une capture d'images du pneumatique ; et - l’appareil (112) qui réalise l’étape de capture des images de la gomme intérieure du pneumatique (P B ) cru badigeonné posé dans la zone de capture (Z) du système d’imagerie (104) ; - et un robot (110) ayant un périphérique de préhension (110a) soutenu par un bras allongé (110b) pivotant, le périphérique de préhension s’étendant du bras allongé jusqu’à une extrémité libre (110c) où l’appareil (112) est disposé le long d’un axe longitudinal (l-l ) . Le procédé de la revendication 2, comprenant une étape d’approche du robot (110) vers le pneumatique (P B ) cru badigeonné identifié pour la prise d’image, pendant laquelle le périphérique de préhension (110a) est géré pour que l’appareil (112) vienne en proximité de la gomme intérieure (P GI ) permettant de capturer, dans son champ de vue, les transitions entre les limites de la région non badigeonnée (150) et les limites des régions badigeonnées (A, B). Le procédé de la revendication 3, dans lequel l’étape d’analyse des images capturées par l’appareil (112) comprend les étapes suivantes : - une étape d’analyse de l’image du pneumatique (P B ) pour identifier un ou des bords (150A, 150B) dans l’image qui représentent les transitions entre la région non badigeonnée (150) et les régions badigeonnées (A,B) ; - une étape de mesure de la distance entre les bords (150A, 150B) pour déterminer une largeur (W 150 ) de la région non badigeonnée correspondant à l’emplacement d’une soudure de la gomme intérieure (P B* ) ; et - une étape d’enregistrement des bords (150A, 150B) et de la longueur (W 150 ) pour construire le modèle de reconnaissance automatique. Le procédé de l’une quelconque des revendications 2 à 4, comprenant en outre une étape de défilement du pneumatique (P B ) du site de badigeonnage disposé en amont de l’installation d’acquisition (102) vers le système d’imagerie (104). Le procédé de l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - une étape de fourniture d’un système de détection comprenant un ou plusieurs capteurs pour prendre une ou plusieurs images de l'environnement physique autour du robot (110) incorporant un site de badigeonnage en amont de l’installation d’acquisition (102) et pour recueillir des données représentatives dans le champ de vision de capteurs ; et - une étape de fourniture d’un processeur comprenant un module de traitement de l'image prise par le système de détection, pendant laquelle le processeur applique les données représentatives de l'environnement physique au réseau neuronal déployé, et pendant laquelle le processeur analyse les images prises pour déterminer, en utilisant les réseaux neuronaux déployés, un ou plusieurs paramètres d’un pneumatique cible (P B* ) imagé dans le champ de vision des capteurs ; de sorte que le robot (110) est mis en mouvement sur la base des paramètres déterminés du pneumatique cible (P B* ), pour que l’appareil (112) puisse réaliser la prise d’image d’une région badigeonnée (150) du pneumatique cible (P B* ) le long de la gomme intérieure (P GI ) du pneumatique cible. Le procédé de la revendication 6, dans lequel le processeur se réfère à un tableau de taille de pneumatiques variés pour effectuer une détermination d’un ou des paramètres du pneumatique cible (P B* ). Le procédé de l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre une étape de commande à l’équipement du site de badigeonnage pour l’ajuster sur la base de la sortie du modèle de reconnaissance automatique. Le procédé de l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel une méthode d’apprentissage automatique employée pendant l’étape d’entrainement comprend une méthode d’apprentissage supervisé. Le procédé de l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ; - le pneumatique est considéré non-conforme si l’écart d’abscisse détecté entre la soudure et chacune des bords (150A, 150B) est égale ou supérieur à l’écart d’abscisse prédéterminé ; et - le pneumatique est considéré conforme si l’écart d’abscisse détecté entre la soudure et chacune des bords (150A, 150B) est inférieur à l’écart d’abscisse prédéterminé. Un système (100) qui réalise un procédé de contrôle de l’une quelconque des revendications 2 à 10. Le système (100) de la revendication 11, comprenant en outre une source d’éclairage ayant un ou des éclairages pour servir à une source de lumière sur un pneumatique cible (P B* ) identifié pour la prise des images par l’appareil (112). Le système (100) de la revendication 11 ou de la revendication 12, comprenant en outre : - un système de détection comprenant un ou plusieurs capteurs incorporés avec le robot (110) pour sentir l'information sur l'environnement physique autour du robot ; et - un système de contrôle qui utilisent les données obtenues par le système de détection pour naviguer le robot (110) entre une position d’attente, où le robot (110) reste en attente d’un pneumatique badigeonnée à l’installation d’acquisition (102), et une position de prise d’image, où le robot (110) met l’appareil (112) en position pour prendre les images de la gomme intérieure (P GI ) du pneumatique cible (P B* ) arrivant à l’installation d’acquisition (102). Un site de badigeonnage comprenant un système (100) de l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le système (100) est installé immédiatement en aval du site de badigeonnage incorporant de l’équipement réalisant des processus de badigeonnage des pneumatiques.