Brevet FR3132756A1 — publié le 20230818

L’invention concerne un dispositif de contrôle d’un produit (2) comprenant des parties pleines (4) ainsi que des ouvertures (6), le dispositif de contrôle comprenant : - un organe de capture d’images (8) comprenant au moins une caméra (10) configurée pour réaliser des images de plusieurs portions du produit (2), chaque image comprenant une alternance de parties pleines (4) et d’ouvertures (6), - au moins une source de lumière (14) configurée pour éclairer la portion du produit (2) dont une image est réalisée, et - une unité de traitement(12) des images réalisées, l'unité de traitement comprenant un module de mesure (12’) de la taille d'au moins une partie pleine (4) présente sur chaque image, et un module de mesure (12’’) de la taille d'au moins une ouverture (6) présente sur chaque image, chaque module de mesure (12’, 12’’) étant configuré pour détecter les bords de l’ouverture (6) ou de la partie pleine (4) dont la taille est mesurée. Figure pour l’abrégé : figure 1 Dispositif de contrôle d’un produit comprenant des parties pleines ainsi que des ouvertures L’invention concerne un dispositif ainsi qu’un procédé visant à contrôler la qualité d’un produit comprenant des parties pleines ainsi que des ouvertures, par exemple un filtre, une crépine, un tamis, un tube fendu ou encore un tube perforé. De nombreux produits, comme par exemple des filtres, comprennent un ensemble d’ouvertures de tailles et de formes différentes et ce afin de remplir différents objectifs. Dans le cas d’un filtre, il s’agit de dissocier différents composants de taille différentes présents dans une composition. On peut par exemple citer les filtres à sable utilisés dans le cas de forages. Compte tenu du fait que les fonctions de ces produits peuvent être liées à la taille des ouvertures (cela est évident pour des filtres), il peut s’avérer nécessaire de vérifier que le produit obtenu, et notamment la taille et/ou la forme des ouvertures, est conforme aux attentes. Il peut également être utile de pouvoir contrôler l’état d’usure d’un produit. Par exemple, et dans le cadre de forages (pétrole ou gaz), il est classique de mettre en place des tubages comprenant des filtres (ou tamis) formés par un fil enroulé autour de plusieurs tiges rectilignes afin de former un filtre tubulaire. Le fil est enroulé de telle sorte qu’il forme une alternance de partie pleines formées par le fil enroulé et d’ouvertures formées par des espacements entre les parties pleines. La taille de ces ouvertures doit être très précise afin de s’assurer de la séparation d’un fluide traversant le filtre et de sable, débris et/ou particules retenus par le filtre. Au-delà des fonctions liées aux ouvertures, il peut être intéressant de vérifier la qualité de la production d’un tel produit, ne serait-ce que pour vérifier sa correspondance aux attentes qui peuvent être purement esthétiques. On connaît de l’état de la technique différents produits ainsi que différentes méthodes visant à contrôler les produits susmentionnés. Tout d’abord, et de manière assez simple, il est possible d’utiliser des cales d’une taille connue, et devant correspondre à au moins une dimension des ouvertures (en ayant par exemple ayant la même largeur ou la même forme que les ouvertures). De telles cales peuvent être insérées aléatoirement dans différentes ouvertures afin de vérifier que ces dernières coïncident avec les dimensions des cales. Cependant, une telle méthode de contrôle est longue, nécessite la réalisation répétée d’une même tâche pour un opérateur et peut également poser des problèmes en termes de fiabilité et de précision des résultats. De plus, et dans une optique de conservation des contrôles effectués, de nombreuses étapes supplémentaires de saisie des données et de stockage sont nécessaires, et source d’éventuelles imprécisions et d’erreurs avec des conséquences. Le document US 4 914 514 divulgue un procédé de contrôle d’un filtre métallique formé par l’enroulement d’un fil tel que décrit ci-dessus. Une caméra filme une portion d’un filtre en cours de fabrication, cette portion comprenant par exemple deux portions pleines séparées par une ouverture en forme de fente. L’image de la zone est projetée sur un écran comprenant des lignes de références illustrant les largeurs d’ouverture tolérées afin de s’assurer que l’ouverture du filtre formé est bien comprise dans les limites de tolérance (i.e. correspond aux spécifications requises). Cependant, un tel dispositif de contrôle ne permet pas de réaliser un diagnostic fin quant à la cause d’une mauvaise fabrication du filtre. De plus, un mauvais calibrage des limites de tolérance peut causer un mauvais diagnostic. Enfin, le contrôle est un contrôle visuel pouvant être source d’erreurs. Le document US 2004/0258293 divulgue un autre procédé de contrôle d’un filtre métallique formé par l’enroulement d’un fil tel que décrit ci-dessus. Une caméra réalise des clichés de plusieurs zones du filtre et les transmet à une unité de traitement des images. Cette dernière traite les clichés reçus pour déterminer la position des bords des ouvertures et ainsi déterminer la taille des ouvertures afin de s’assurer qu’elles correspondent à une valeur attendue (ou qu’elles soient dans un intervalle de tailles acceptables). Là encore, un tel procédé ne permet pas de réaliser un diagnostic fin quant à la cause d’une mauvaise fabrication du filtre. Dès lors, il ne permet pas de déterminer avec précision la nature du ou des changements à opérer afin de rétablir la qualité de fabrication du filtre. L’invention a pour but de fournir un dispositif ainsi qu’un procédé de contrôle d’un produit comprenant des parties pleines ainsi que des ouvertures permettant une analyse plus fine et complète de la qualité des produits fabriqués pour pouvoir corriger de manière plus fiable un défaut de fabrication. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de contrôle d’un produit comprenant des parties pleines ainsi que des ouvertures, le dispositif de contrôle comprenant : - un organe de capture d’images comprenant au moins une caméra configurée pour réaliser des images de plusieurs portions du produit, chaque image comprenant une alternance de parties pleines et d’ouvertures, - au moins une source de lumière configurée pour éclairer la portion du produit dont une image est réalisée, et - une unité de traitement des images réalisées, l'unité de traitement comprenant un module de mesure de la taille d'au moins une partie pleine présente sur chaque image, et un module de mesure de la taille d'au moins une ouverture présente sur chaque image, chaque module de mesure étant configuré pour détecter les bords de l’ouverture ou de la partie pleine dont la taille est mesurée. Ainsi, on obtient un dispositif permettant de réaliser plusieurs images d’un même produit avec une qualité optimale grâce à la présence d’au moins une source de lumière. Surtout, la présence au niveau de l’unité de traitement de modules permettant de contrôler la taille des parties pleines et des ouvertures permet de réaliser un diagnostic plus fin de la qualité du produit analysé. En effet, cela permet de détecter si les disparités de tailles non acceptables sont dues au procédé de fabrication qui conduirait à obtenir des ouvertures d’une taille non désirée ou si elles proviennent d’un défaut de qualité d’un produit utilisé, par exemple un fil d’une largeur non homogène. Par conséquent, il est possible de rectifier efficacement le procédé de fabrication ou de remplacer des matières premières défectueuses afin de rétablir une production conforme aux attentes. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du dispositif de contrôle prises seules ou en combinaison : le dispositif de contrôle est un dispositif de contrôle d’un filtre, de préférence d’un filtre formé par un fil enroulé autour de plusieurs tiges rectilignes ; la source de lumière est configurée pour éclairer le produit de manière tangentielle, par exemple en formant un angle compris entre 20° et 80° avec une surface à éclairer ; la longueur d’onde de la lumière émise par la source de lumière est comprise dans le domaine du visible ou de l’ultra-violet ; l’organe de capture d’images comprend une base amovible comprenant une mire de référence ; l’organe de capture d’images comprend au moins une buse de soufflage d’air comprimé. Cela permet de nettoyer les ouvertures à mesurer ; l’organe de capture d’images comprend des moyens de marquage d’au moins une portion du produit contrôlé. Cela permet de repérer les ouvertures non conformes ; l’unité de traitement comprend une interface d’affichage de résultats de contrôle et d’interaction avec un opérateur ; l’unité de traitement comprend des moyens d’identification d’un opérateur, par exemple un lecteur d’empreintes digitales ; l’organe de capture d’images est fixe par rapport à un outillage d’une machine de fabrication du produit ; l’organe de capture d’images est mobile le long d’une machine de fabrication du produit ; l’unité de traitement comprend un organe de contrôle du fonctionnement d’une machine de fabrication du produit en fonction des tailles mesurées ; le dispositif de contrôle est configuré pour contrôler le produit en cours de fabrication ; l’organe de capture d’images comprend au moins une structure ellipsoïdique ou de forme paraboloïde configurée pour concentrer la lumière émise par la source de lumière sur la portion du produit dont une image est réalisée ; le dispositif de contrôle est portatif ; l’organe de capture d’images forme une sonde de mesure ; l’organe de capture d’images comprend une portion de préhension munie d’un bouton d’activation de l’organe de capture d’images comprenant la caméra ; l’organe de capture d’images comprend un patin configuré pour être en contact avec le produit. Il permet d’assurer un bon positionnement sur le produit à contrôler ; le patin est amovible. Cela permet d’adapter le dispositif de contrôle aux différentes formes et dimensions du produit à contrôler ; l’organe de capture d’images comprend une base amovible de protection de l’organe de capture d’images ; et la base amovible comprend, sur une face faisant face à la caméra, une mire de référence. L’invention a également pour objet un procédé de contrôle d'un produit comprenant des parties pleines ainsi que des ouvertures à l’aide d’un dispositif de contrôle selon l’invention, le procédé comprenant, plusieurs fois, la réalisation des étapes suivantes : - éclairage d'une portion du produit à contrôler, - réalisation d'une image de la portion du produit, l'image comprenant une alternance de parties pleines et d’ouvertures, - mesure de la taille d'au moins une partie pleine et d'au moins une ouverture présentes sur l'image par détection des bords de la partie pleine ou de l’ouverture dont la taille est mesurée, - comparaison des tailles mesurées à des tailles attendues, et - génération d’un rapport de contrôle. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de contrôle prises seules ou en combinaison : l’étape de mesure est précédée d’une étape d’identification d’un opérateur sur le dispositif de contrôle ; de l’air comprimé est projeté sur portion du produit à contrôler avant réalisation d'une image de la portion du produit ; la source de lumière éclaire le produit de manière tangentielle, par exemple en formant un angle compris entre 20° et 80° avec une surface à éclairer ; l’image réalisée est convertie en noir et blanc avant mesure de la taille d'au moins une partie pleine et d'au moins une ouverture présentes sur l'image ; le produit est marqué par l’organe de capture d’images en fonction des tailles mesurées ; l’unité de traitement modifie le fonctionnement d’une machine de fabrication du produit en fonction des tailles mesurées ; et les tailles mesurées sont stockées sur un serveur. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une représentation d’un dispositif de contrôle selon un premier mode de réalisation de l’invention de l’invention, la est une représentation d’un dispositif de contrôle selon un second mode de réalisation de l’invention, la est une représentation d’un dispositif de contrôle selon un troisième mode de réalisation de l’invention, la est une représentation d’un dispositif de contrôle selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, la est une vue en perspective d’une partie d’un organe de capture d’images du dispositif de contrôle selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, la est une vue en perspective d’une partie d’un organe de capture d’images du dispositif de contrôle selon le quatrième mode de réalisation de l’invention de l’invention, la est une vue en perspective d’un organe de capture d’images du dispositif de contrôle selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, la est une vue éclatée d’un organe de capture d’images du dispositif de contrôle selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, la est une vue en coupe d’un organe de capture d’images du dispositif de contrôle selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, la est une représentation d’une partie de dispositif de contrôle selon l’invention analysant une portion d’un produit comprenant une seconde forme d’ouverture, la est une représentation d’une partie de dispositif de contrôle selon l’invention analysant une portion d’un produit comprenant une troisième forme d’ouverture, la est une représentation d’une partie de dispositif de contrôle selon l’invention analysant une portion d’un produit comprenant une quatrième forme d’ouverture, la est un exemple de représentation des résultats d’analyse à un utilisateur, et la est une représentation des différentes étapes d’un procédé de contrôle selon l’invention. Dispositif de contrôle d’un produit (2) comprenant des parties pleines (4) ainsi que des ouvertures (6), le dispositif de contrôle comprenant : - un organe de capture d’images (8) comprenant au moins une caméra (10) configurée pour réaliser des images de plusieurs portions du produit (2), chaque image comprenant une alternance de parties pleines (4) et d’ouvertures (6), - au moins une source de lumière (14) configurée pour éclairer la portion du produit (2) dont une image est réalisée, et - une unité de traitement (12) des images réalisées, caractérisé en ce que l'unité de traitement comprend un module de mesure (12’) de la taille d'au moins une partie pleine (4) présente sur chaque image, et un module de mesure (12’’) de la taille d'au moins une ouverture (6) présente sur chaque image, chaque module de mesure (12’, 12’’) étant configuré pour détecter les bords de l’ouverture (6) ou de la partie pleine (4) dont la taille est mesurée. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, dans lequel la source de lumière (14) est configurée pour éclairer le produit (2) de manière tangentielle, par exemple en formant un angle compris entre 20° et 80° avec une surface à éclairer. Dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de de capture d’images (8) comprend une base amovible (40) comprenant une mire de référence. Dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de capture d’images (8) comprend au moins une buse de soufflage d’air comprimé (16). Dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de capture d’images (8) comprend des moyens de marquage d’au moins une portion du produit (2) contrôlé. Dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de traitement (12) comprend un organe de contrôle (25) du fonctionnement d’une machine (22) de fabrication du produit (2) en fonction des tailles mesurées. Dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de capture d’images (8) comprend au moins une structure ellipsoïdique (34) ou de forme paraboloïde configurée pour concentrer la lumière émise par la source de lumière (14) sur la portion du produit (2) dont une image est réalisée. Dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de contrôle étant portatif. Dispositif de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de capture d’images (8) comprend un patin (38) configuré pour être en contact avec le produit (2). Dispositif de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel le patin (38) est amovible. Procédé de contrôle d'un produit (2) comprenant des parties pleines (4) ainsi que des ouvertures (6) à l’aide d’un dispositif de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant, plusieurs fois, la réalisation des étapes suivantes : - éclairage (44) d'une portion du produit (2) à contrôler, - réalisation (46) d'une image de la portion du produit (2), l'image comprenant une alternance de parties pleines (4) et d’ouvertures (6), - mesure (48) de la taille d'au moins une partie pleine (4) et d'au moins une ouverture (6) présentes sur l'image par détection des bords de la partie pleine (4) ou de l’ouverture (6) dont la taille est mesurée, - comparaison (52) des tailles mesurées à des tailles attendues, et - génération (54) d’un rapport de contrôle. Procédé de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel l’étape de mesure est précédée d’une étape d’identification d’un opérateur sur le dispositif de contrôle. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 11 et 12, dans lequel de l’air comprimé est projeté sur portion du produit (2) à contrôler avant réalisation (46) d'une image de la portion du produit (2). Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel la source de lumière (14) éclaire le produit (2) de manière tangentielle, par exemple en formant un angle compris entre 20° et 80° avec une surface à éclairer. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel l’image réalisée est convertie en noir et blanc avant mesure (48) de la taille d'au moins une partie pleine (4) et d'au moins une ouverture (6) présentes sur l'image. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel le produit (2) est marqué par l’organe de capture d’images (8) en fonction des tailles mesurées. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 11 à 16, dans lequel l’unité de traitement (12) modifie le fonctionnement d’une machine (22) de fabrication du produit (2) en fonction des tailles mesurées. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 11 à 17, dans lequel les tailles mesurées sont stockées sur un serveur.