FR 2696834 A1 19940415 FR 9312087 A 19931011 i La présente invention concerne un dispositif pour mener une inspection de défauts de façon non destructrice pour des essieux, tels qu'un essieu de voitures électriques de chemin de fer. La figure 1 est un schéma représentant la structure d'un dispositif à ultrasons de détection de défauts d'essieu de l'art antérieur Dans cette figure, le numéro de référence 1 désigne un essieu d'une voiture électrique de chemin de fer en tant qu'objet inspecté; 3 a, 3 b des dispositifs d'entraînement pour déplacer et décaler des têtes de sonde 2 a, 2 b dans trois directions mutuellement perpendiculaires; 4 un détecteur de défaut à ultrasons qui est fourni pour faire transmettre par les têtes de sonde 2 a, 2 b une onde ultrasonore et recevoir des échos reçus par les sondes 2 a, 2 b; 5 une unité de visualisation pour visualiser la sortie du détecteur de défauts à ultrasons 4; 6 une unité d'alimentation d'huile pour remplir un espace entre les têtes de sonde 2 a, 2 b et les surfaces d'extrémité de l'essieu 1 avec de l'huile; 7 un organe de commande de fonctionnement pour délivrer des instructions de fonctionnement aux disposi- tifs d'entraînement 3 a, 3 b et à l'unité d'alimentation d'huile 6. Les figures 2 a et 2 b sont des vues agrandies d'une extrémité de l'essieu 1 d'une voiture électrique de chemin de fer et la figure 2 a est Lie voe en élévation latàéale de l'essieu 1 alors que la figure 2 b est une vue en plan d'une surface d'extrémité de l'essieu 1 Dans ces figures, No désigne un trou central pour positionner un tour utilisé pour usiner une roue en son centre et Nj, N 2, N 3 des trous filetés qui reçoivent des bossages pour monter la roue sur l'essieu 1 et qui sont disposés à un intervalle angulaire de 120 W; et N 4 un marquage pour indiquer un numéro de roue. Lorsqu' un commutateur de 1 'organe de commande de fonctionnement 7 pour déplacer la tête de sonde 2 a dans une première direction est manoeuvré afin de placer la tête de sonde 2 a en contact avec une surface d'extrémité de l'essieu 1, un signal de commande est envoyé au dispositif d'entraînement 3 a en provenance de l'organe de commande de fonctionnement 7 et la tête de sonde 2 a est déplacée dans la première direction par le dispositif d'entraînement 3 a D'une manière similaire au déplacement dans la première direction, la tête de sonde 2 a peut également être déplacée dans les deuxième et troisième directions par le dispositif d'entraînement 3 a en réponse à la manoeuvre des 2 ème et 3 ème boutons de direction prévus sur l'organe de commande de fonctionnement 7. Après la réalisation des opérations expliquées ci-dessus, la tête de sonde 2 a vient en contact avec le centre d'une surface d'extrémité de l'essieu 1 La tête de sonde 2 b peut aussi venir en contact avec le centre de l'autre surface d'extrémité de l'essieu 1 de la même manière que mentionné plus haut Après que les têtes de sonde 2 a et 2 b soient venues en contact avec les centres des deux surfaces d'extrémité de l'essieu 1, l'organe de commande de fonctionnement 7 ordonne l'alimentation de l'huile. Lorsqu'un ordre d'alimentation d'huile est émis, un signal de commande est envoyé à l'unité d'alimentation d'huile 6 en provenance de l'organe de commande de fonctionnement 7 et les espaces entre les surfaces d'extrémité de l'essieu 1 et les têtes de sonde 2 a, 2 b sont remplis d'huile respectivement Ensuite, le détec- teur de défauts à ultrasons 4 est actionné pour trans- mettre une onde ultrasonore à partir d'une sonde construite à l'intérieur de la tête de sonde 2 a et des échos sont reçus par la sonde construite à l'intérieur de la tête de sonde 2 a puis transmis à travers le détecteur de défauts à ultrasons 4 au dispositif de visualisation 5 qui visualise les échos comme représenté à la figure 3. La courbe (a) de la figure 3 représente une forme d'onde typique dans le cas o l'essieu 1 ne comporte aucun défaut, alors que la courbe (b) de la figure 3 représente une forme d'onde typique dans le cas o les défauts existent à l'intérieur de l'essieu 1 Dans ces figures, S désigne un écho de surface; B un écho du dessous; F un écho de défaut et H un écho d'étape. Ensuite, lorsqu'un commutateur de l'organe de commande de fonctionnement 7 pour mettre en rotation la tête de sonde 2 a est manoeuvré, un signal de commande est envoyé au dispositif d'entraînement 3 a en provenance de l'organe de commande de fonctionnement 7 et le dispositif d'entraînement 3 a fait tourner la tête de sonde 2 a. Pendant la rotation de la tête 2 a, un opérateur surveille les formes d'onde visualisées sur le dispositif de visualisation 5 et arrête la rotation de la tête de sonde 2 a en utilisant l'organe de commande de fonctionnement 7 lorsqu'une forme d'onde de défaut comme représenté en (b) à lafigure 3 qui est différente d'une forme d'onde standard représentée en (a) à la figure 3 apparaît. Lorsqu'une tête de sonde 2 a s'arrête, l'amplitude de chaque écho est évaluée pour déterminer s'il doit être considéré comme provenant d'un défaut ou non sur la base d'une forme d'onde visualisée sur le dispositif de visualisation 5 Lorsqu'un écho est déterminé comme étant généré par un défaut, la distance d'une surface d'extré- mité de l'essieu 1 au défaut est obtenue en utilisant la forme d'onde sur le dispositif de visualisation 5 et est alors enregistrée Une position du défaut sur la circon- férence est également enregistrée en tant que position angulaire relative au trou fileté N 2 situé à la droite du marquage N 4 représenté à la figure 2 (b). Lorsque la tête de sonde 2 a passe sur les trous filetés N,, N 2 et N 3 formés sur une surface d'extré- mité de l'essieu 1, une forme d'onde visualisée est perturbée et la détection de défauts n'est pas effectuée pour de telles zones. En utilisant le dispositif d'entraînement 3 b et la tête de sonde 2 b, la détection de défauts est aussi effectuée pour l'autre surface d'extrémité de l'essieu Etant donné qu'un dispositif de détection de défauts de l'art antérieur est constitué comme expliqué plus haut, un opérateur est requis pour positionner manuellement une tête de sonde de sorte qu'elle vient en contact avec le centre d'une surface d'extrémité de l'essieu Cela crée le problème d'une précision de positionnement varie considérablement et qu'un temps prolongé est nécessaire pour un tel positionnement. De plus, étant donné qu'un résultat de détection de défaut est jugé visuellement en plus du positionnement manuel d'une tête de sonde, la reproducti- bilité dans le résultat d'une détection de défauts peut être compromise si le même essieu est inspecté plusieurs fois Le jugement visuel entraîne aussi l'inconvénient qu'un opérateur expérimenté est essentiel. Un but général de la présente invention est de fournir un dispositif de détection de défauts de façon non destructrice qui peut surmonter de tels inconvénients de l'art antérieur comme expliqué plus haut. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de détection de défauts de façon non destructrice qui réalise une détection de défauts automatique. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de détection de défauts de façon non destructrice qui garantit une excellente reproducti- bilité dans le résultat de détection de défauts et ne nécessite pas d'opérateur expérimenté dans la détermina- tion de l'existence de défauts. Afin d'atteindre de tels buts, une forme de réalisation préférée du dispositif de détection de défauts de la présente invention comprend: une tête de capteur comprenant ( 1) un premier capteur en correspon- dance avec un trou central formé sur une surface d'extré- mité d'un essieu pour détecter le centre de la surface d'extrémité, ( 2) un deuxième capteur placé en correspon- dance avec un trou de montage d'essieu à une position prédéterminée par rapport au premier capteur pour détecter un défaut, et ( 3) un troisième capteur disposé en correspondance avec un marquage formé sur une surface d'extrémité à une position prédéterminée par rapport aux premier et deuxième capteurs pour détecter le marquage; un moyen d'entraînement pour entraîner la tête de capteur de sorte que le premier capteur se déplace le long de première et deuxième lignes droites qui passent à travers le trou central de la surface d'extrémité et se croisent et de sorte que les deuxième et troisième capteurs tournent autour du centre de la surface d'extrémité; un moyen arithmétique comprenant ( 1) un moyen pour obtenir un point d'intersection de la première et de la deuxième lignes droites sur la base d'un niveau de signal obtenu par le premier capteur quand le premier capteur se déplace le long de la première ligne droite, ( 2) un moyen pour obtenir le centre de la surface d'extrémité sur la base d'un niveau de signal obtenu par le premier capteur quand le premier capteur se déplace le long de la deuxième ligne droite; ( 3) un moyen pour obtenir le centre de trou de montage d'essieu sur la base d'un niveau de signal obtenu par le deuxième capteur lorsque la tête de capteur est mise en rotation et passe sur ledit trou de montage pendant que le premier capteur est situé au centre de la surface d'extrémité et que la tête de capteur est en contact avec la surface d'extrémité et pour détecter le marquage à partir d'un signal obtenu par le troisième capteur pour obtenir un angle formé entre le marquage et le centre du trou de montage d'essieu, et ( 4) un moyen pour obtenir l'origine vraie du trou de montage d'essieu à partir du centre du trou de montage d'essieu et de l'angle obtenu; un moyen de stockage pour stocker le centre du trou de montage d'essieu en tant qu'origine temporaire pour déclencher une détection de défauts et pour stocker l'origine vraie; un moyen de commande pour commander les moyens d'entraînement en réponse aux sorties du moyen arithmétique et du moyen de stockage; et un moyen de traitement pour traiter les signaux de sortie provenant des premier, deuxième et troisième capteurs. Le détecteur de défauts expliqué ci-dessus règle initialement une porte de détection de défauts qui comprend la gamme complète de détection de défauts et détecte un écho maximum à l'intérieur de cette porte. Puis, la porte est réglée plus étroite pour comprendre un côté puis l'autre de la porte initiale par rapport à un écho maximum détecté et les échos maximums sont détectés dans les portes respectives De cette manière, la porte est divisée d'une manière séquentielle en deux sous-portes pour une détection d'écho maximale. Comme expliqué jusqu'ici, suivant la présente invention, étant donné que la tête de capteur est amenée en contact avec la surface d'extrémité de l'essieu en détectant automatiquement le centre d'un trou central disposé sur la surface d'extrémité de l'essieu, la précision de positionnement de la tête de capteur peut être augmentée et un temps requis pour positionner la tête de capteur peut être raccourci. De plus, étant donné que des trous filétés disposés concentriquement autour du trou central de la. surface d'extrémité de l'essieu et l'indicateur pour représenter des informations sur l'essieu peuvent être détectés, l'inspection automatique de la surface d'extré- mité de l'essieu peut être réalisée. En outre, étant donné que la détection de défauts peut être exécutée à travers l'évaluation automatique en détectant de manière séquentielle des défauts à partir du plus gros, un temps de détection de défauts peut être réduit et la reproductibilité d'un résultat de détection de défauts peut être améliorée. La figure 1 est un schéma représentant la structure d'un dispositif de détection de défauts à ultrasons de l'art antérieur; la figure 2 (a) est une vue en plan d'une surface d'extrémité de l'essieu 1 représenté à la figure 1, alors que la figure 2 (b) est un diagramme agrandi de la surface d'extrémité de l'essieu 1; la figure 3 représente en (a) des échos ultrasonores visualisés sur l'unité de visualisation représentée à la figure 1 lorsqu'aucun défaut n'est détecté dans l'essieu 1, alors que la figure 3 représente en (b) des échos ultrasonores lorsqu'un défaut est détecté dans l'essieu 1; la figure 4 est un schéma représentant la structure d'un dispositif de détection de défauts à ultrasons auquel la présente invention est appliquée; la figure 5 représente l'agencement de sondes et d'un capteur fournis dans une tête de sonde représen- tée à la figure 4; la figure 6 est un organigramme pour expli- quer le fonctionnement d'un dispositif de détection de défauts représenté à la figure 4; la figure 7 représente des trajectoires de mouvement de la tête de sonde dans le but de détecter un trou central avec le dispositif de détection de défauts représenté à la figure 4; la figure 8 explique comment détecter le trou central avec le dispositif de détection de défauts représenté à la figure 4; la figure 9 représente des trajectoires de rotation de la tête de sonde dans le but de détecter le centre d'un trou fileté avec le dispositif de détection de défauts représenté à la figure 4; la figure 10 explique comment détecter le trou central avec le dispositif de détection de défauts représenté à la figure 4; la figure 11 explique comment des portes sont réglées pendant la détection de défauts avec le disposi- tif de détection de défauts représenté à la figure 4; la figure 12 a est une vue en plan d'une unité d'entraînement pour décaler une tête de sonde le long d'une direction, et la figure 12 b est une coupe de celle- ci prise le long d'une ligne I-I à la figure 12 a; et la figure 13 a est une vue en plan d'une unité d'entraînement pour faire tourner une tête de sonde et la figure 13 b est une coupe de celle-ci prise le long d'une ligne II-II à la figure 13 a. La figure 4 est un schéma représentant une forme de réalisation d'un dispositif de détection de défauts de la présente invention Dans cette figure, les mêmes éléments structuraux similaires à ceux des figures 1 à 3 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Les numéros l Oa, l Ob désignent des têtes de sonde ayant chacune des première et deuxième sondes pour transmettre et recevoir des ondes ultrasonores, une sonde de mesure de distance et un capteur de déplacement; lla llb, des capteurs de valeurs de mouvements pour détecter des valeurs de mouvements des têtes de sonde l Oa, l Ob; 12, un dispositif de détection de défauts à ultrasons qui entraîne les première et deuxième sondes et la sonde de mesure de distance disposées dans les têtes de sonde l Oa, l Ob à transmettre des ondes ultrasonores et à recevoir des échos réfléchis par des défauts ainsi qu'à recevoir des données du capteur de déplacement; 13, un processeur de données pour recevoir des données de détection de défauts provenant du détecteur de défauts à ultrasons 12, provoquant la visualisation de telles données sous forme de courbe ou l'impression sur une feuille d'enregistre- ment et réglant une variété de paramètres telle qu'une longueur de l'essieu 1 et des positions de porte dans le détecteur de défauts à ultrasons 12; 14, un organe de commande de fonctionnement pour envoyer des ordres de fonctionnement aux dispositifs d'entraînement 3 a, 3 b et l'unité d'alimentation d'huile 6 et recevoir des quanti- tés de mouvement des têtes de sonde l Oa, l Ob en prove- nance des détecteurs de valeurs de mouvements lia, llb; , une unité arithmétique qui reçoit les valeurs de mouvement détectées par les détecteurs de quantité de mouvement lia, llb en provenance de l'organe de commande de fonctionnement 14 pour calculer des valeurs de retour des têtes de sonde l Oa, l Ob pour les dispositifs d'en- traînement 3 a, 3 b. La figure 5 représente des détails de la structure de chaque tête de sonde l Oa ou l Ob Comme représenté sur cette figure, la tête de sonde l Oa (l Ob) comprend une sonde de mesure de distance 101 pour mesurer une distance entre la tête de sonde l Oa (l Ob) et une surface d'extrémité de l'essieu 1 pour détecter le trou central No (figure 2 (b)), une première sonde 102 pour assurer une détection verticale de défauts pour détecter les trous filetés NI, N 2, N 3, une deuxième sonde 103 pour assurer une détection oblique de défauts et un capteur de déplacement 104 pour détecter un marquage N 4. Les sondes 101 à 103 et le capteur de déplacement 104 sont disposés à des positions prédéter- minées correspondant respectivement au trou central No, aux trous filetés N 1, N 2, N 3 et au marquage N 4 formé sur une surface d'extrémité de l'essieu 1 Plus précisément, la sonde de mesure de distance 101 est disposée sur la tête de sonde l Oa (l Ob) opposée au trou central N, alors que la première sonde 102, la deuxième sonde 103 et le capteur de déplacement 104 sont disposés respectivement sous un angle de 120 degrés d'un de l'autre sur un cercle, au centre duquel la sonde de mesure de distance 101 est située. Les opérations du dispositif représenté à la figure 4 vont être expliquées en référence à l'organi- gramme représenté à la figure 6. Sur cette figure, une variété de paramètres tels que la longueur de l'essieu 1 à mesurer et les positions de porte requises pour la détection de défauts sont réglées dans le processeur de données 13 à l'étape 21 Après la réalisation du réglage des paramètres, le processeur de données 13 transfère de telles données préréglées au détecteur de défauts à ultrasons 12, en provoquant le réglage du détecteur de défauts à ultrasons 12 dans une condition d'attente de démarrage de détection de défauts Il est noté que la tête de sonde i Ca est prépositionnée à une position à une distance prédétermi- née d'une surface d'extrémité de l'essieu 1 le long d'une ligne droite L, (figure 7) passant dans une zone proche du centre du trou central N 0. A l'étape 22, lorsqu'un opérateur manoeuvre un commutateur de déclenchement de détection de défauts de l'organe de commande de fonctionnement 14, l'organe de commande de fonctionnement 14 délivre au dispositif d'entraînement 3 a un ordre de fonctionnement de déplacer initialement la tête de sonde 1 Qa vers le trou central il No le long de la ligne droite L 1 comme représenté à la figure 7, afin de détecter le trou central No de l'essieu 1. En même temps que la tête de sonde 10 a commence à bouger, l'organe de commande de fonctionnement 14 délivre un signal de démarrage de mesure de distance au détecteur de défauts à ultrasons 12, ce qui amène la sonde de mesure de distance 101 à transmettre l'onde ultrasonore et à recevoir des échos Une valeur de mouvement de la tête de sonde l Oa dans la direction d'une ligne droite L 1 est détectée par le détecteur de valeur de mouvement lia et est alors transférée à l'unité arithmétique 15 à travers l'organe de commande de fonctionnement 14 Le détecteur de défauts 12 enregistre les échos reçus en provenance de la sonde de mesure de distance 101 pour chaque mouvement d'une distance prédéterminée, pendant qu'il déplace la tête de sonde l Oa le long de la ligne droite L 1 Lorsque la tête de sonde 1 Qa s'est déplacée-jusqu'à la position o l'écho le long de la ligne droite L 1 est minimisé, l'organe de commande de fonctionnement 14 délivre une instruction d'arrêt au dispositif d'entraînement 3 a et un signal de fin de mesure de distance au détecteur de défauts 12 Par conséquent, la tête de sonde 10 a s'arrête au point central du trou fileté N O Ce processus va être expliqué plus en détail dans la suite. L'unité arithmétique 15 obtient une position centrale A 1 le long de la ligne droite L 1 sur une surface d'extrémité de l'essieu 1, c'est-à-dire un point d'in- tersection de la ligne droite LI et d'une ligne droite L 2 qui croise de manière orthogonale la ligne droite L 1 et passe par un point central A 2 du trou central No, sur la base de l'amplitude des échos mesurés par le détecteur de défauts à ultrasons 12 chaque fois que la tête de sonde 10 a se déplace sur une distance prédéterminée et une distance de déplacement de la sonde de mesure de distance 101 entre le départ du mouvement et les posi- tions d'arrêt, puis calcule une distance F, entre la position d'arrêt de la tête de sonde l Oa et la position centrale A' pour délivrer un résultat calculé à l'organe de commande de fonctionnement 14 L'organe de commande de fonctionnement 14 envoie alors la distance F, au dispositif d'entraînement 3 a pour provoquer le retour de la tête de sonde l Oa au point central Ai le long de la ligne droite Li. Un procédé pour obtenir le point central A, va donc être expliqué en référence à la figure 8 Sur cette figure, un axe horizontal représente une distance de mouvement de la tête de sonde 10 a entrée dans l'unité arithmétique 15, tandis qu'un axe vertical représente l'amplitude des échos provenant de la sonde de mesure de distance 101 envoyée au détecteur de défauts à ultrasons 12 Une amplitude d'écho est élevée et stable lorsque la sonde 101 est située à l'extérieur du trou central No parce que la surface d'extrémité de l'essieu 1 est plane. Lorsque la sonde 101 passe sur le trou central N, un niveau de l'écho est diminué parce que le trou central No possède une paroi latérale oblique comme représenté à la figure 2 a L'unité arithmétique 15 obtient une distance à un point D, o le niveau d'écho devient plus faible qu'un niveau de décision prédéterminé et une distance à un point D 2 o le niveau d'écho devient plus élevé que le niveau de décision et obtient alors le point central AI entre le point Dl et D 2 basé sur ces deux distances. L'unité arithmétique 15 obtient en outre une distance de la position d'arrêt de la tête de sonde i Qa au point A,, à savoir, une valeur de retour F 1, puis envoie une telle valeur à l'organe de commande de fonctionnement 14 L'organe de commande de fonctionnement 14, en réponse à la sortie de l'unité arithmétique 15, déplace la tête de sonde 10 a le long de la ligne droite L 1 de sorte que la sonde 101 est positionnée au point central A 1, et par la suite, déplace la tête de sonde l Oa à une position de départ de mouvement de la deuxième ligne droite L 2 Puis l'actionnement de la tête de sonde i Qa pour la déplacer d'une position de départ du mouve- ment sur la deuxième ligne droite L 2 et pour la ramener au point central A 2 à partir de la position d'arrêt le long de la ligne droite L 2 est effectuée de la même manière que celle exécutée le long de la ligne droite L 1, permettant à la tête de sonde l Oa de se positionner au point central A 2 de la surface d'extrémité Après que la tête de sonde l Oa se soit positionnée à la position centrale A 2, l'organe de commande de fonctionnement 14 ordonne au dispositif d'entraînement 3 a de déplacer la tête de sonde l Oa jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec la surface d'extrémité de l'essieu 1 et arrête la tête de sonde l Oa La distance du mouvement de la tête de sonde l Oa est égal à la distance de la tête de sonde l Oa à la surface d'extrémité de l'essieu 1 et peut être obtenue par le détecteur de défauts à ultrasons 12 à partir de l'écho reçu par la sonde de distance 101. Lorsque la tête de sonde 10 a vient en contact avec la surface d'extrémité de l'essieu 1 et arrête le mouvement, une étape de détection des trous filetés N 1 à N 3 est exécutée à l'étape 23 de la figure 6 Cette étape va être expliquée en détail dans la suite. D'abord lorsque l'organe de commande de fonctionnement 14 émet un signal d'ordre d'alimentation d'huile à l'unité d'alimentation d'huile 6, l'espace entre la surface d'extrémité de l'essieu 1 et la tête de sonde l Oa est rempli d'huile par l'intermédiaire du dispositif d'entraînement 3 a et de la tête de sonde l Oa. Après qu'une période de temps déterminée se soit écoulée, l'organe de commande de fonctionnement 14 ordonne au dispositif d'entraînement 3 a de mettre en rotation la tête de sonde i Qa et le dispositif d'entraînement 3 a fait tourner la tête de sonde i Qa autour du point central A 2 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme représenté à la figure 9 Au démarrage de la rotation de la tête de sonde l Oa, l'organe de commande de fonctionnement 14 envoie un signal de démarrage de détection de défauts au détecteur de défauts à ultrasons 12 pour faire transmet- tre au détecteur 12 une onde ultrasonore en provenance de la première sonde 102 et recevoir des échos. Une valeur de rotation de la tête de sonde i Ga est détectée par le détecteur de valeur de mouvement lla puis appliquée par l'intermédiaire de l'organe de commande de fonctionnement 14 à l'unité arithmétique 15. Le détecteur de défauts à ultrasons 12 enregistre les échos (les échos de la surface inférieure) reçus en provenance de la première sonde 102 pour chaque angle de rotation déterminé de la tête de sonde 10 a. Etant donné qu'un intervalle angulaire entre deux trous voisins filetés N 1, N 2 et N 3 est de 120 degrés, l'organe de commande de fonctionnement 14 fait tourner la tête de sonde l Oa d'un angle prédéterminé (par exemple, 15 degrés) suffisant pour détecter un des trous filetés (trous filetés N 3 dans le cas représenté à la figure 9). Lorsque la tête de sonde 10 a tourne d'un angle prédéter- miné, l'organe de commande de fonctionnement 14 émet un ordre d'arrêt au dispositif d'entraînement 3 a pour arrêter la tête de sonde l Oa et un signal de fin de détection de défauts au détecteur de défauts à ultrasons 12 L'unité arithmétique 15 obtient le point central A 3 du trou fileté N 3 sur lequel la première sonde 102 est passé sur la base d'amplitude d'écho mesurées par le détecteur de défauts à ultrasons 12 pour chaque rotation de la tête de sonde 10 a de l'angle prédéterminé, calcule une valeur de retour (angle) F 3 de la tête de sonde 10 a de la position d'arrêt au point central A 3 du trou fileté N 3 et envoie un résultat calculé à l'organe de commande de fonctionnement 14 L'organe de commande de fonctionne- ment 14 délivre une telle quantité de retour F 3 au dispositif d'entraînement 3 a qui à son tour déplace la tête de sonde l Oa au point central A 3 du trou fileté N 3 Un procédé d'obtention du point central A 3 du trou fileté N 3 va être expliqué en référence à la figure 10 Sur la figure 10, un axe horizontal représente un angle de rotation de la tête de sonde l Oa entré dans l'unité arithmétique 15, tandis qu'un axe vertical représente l'amplitude d'échos reçus par la sonde 102 et entrée dans le détecteur de défauts à ultrasons 12 pour chaque angle de rotation L'amplitude d'écho est stable à un niveau plus élevé étant donné que la surface d'extrémité de l'essieu 1 est plane lorsque la sonde 102 est située à l'extérieur des trous filetés N 1, N 2, N 3. Lorsque la sonde 102 passe sur l'un quelconque des trous filetés NI, N 2 ' N 3, aucune onde ultrasonore ne transite à l'intérieur de l'essieu 1 et unniveau d'écho est diminué car chaque trou fileté forme une cavité comme représenté à la figure 2 a. L'unité arithmétique 15 calcule un angle total de rotation de la tête de sonde l Oa du démarrage à l'instant o un niveau d'écho devient plus faible qu'un niveau de décision prédéterminé Précisément l'unité arithmétique 15 obtient un angle W, lorsque le niveau d'écho devient plus faible que le niveau de décision et un angle W 2 lorsque le niveau d'écho devient plus élevé que le niveau de décision et obtient ainsi un angle central W O entre ces angles W 1, W 2 L'unité arithmétique obtient également un angle entre la position o la tête de sonde l Oa s'arrête et la position A 3 correspon- dant à l'angle W 0, à savoir, une valeur de retour F 3 qui est envoyée à l'organe de commande de fonctionnement 14. L'organe de commande de fonctionnement 14 et de détecteur de défauts à ultrasons 12 stocke la position du centre A 3 du trou fileté N 3 sur lequel la tête de sonde l Oa s'arrête en tant qu'origine temporaire pour déclencher la détection de défauts Par la suite, étant donné que des trous filetés similaires aux trous N 1 à N 3 sont également prévus sur l'autre surface d'extrémité de l'essieu 1, l'organe de commande de fonctionnement 14 émet un ordre au dispositif d'entraînement 3 b de placer la tête de sonde l Oa à la position correspondant à l'origine temporaire A 3. Lorsque les têtes de sonde l Oa, l Ob, s'arrê- tent aux origines temporaires, l'organe de commande de fonctionnement 14 commence la détection de défauts à une étape 34 (figure 6) Précisément, l'organe de commande de fonctionnement 14 donne des ordres de rotation aux dispositifs d'entraînement 3 a, 3 b et les dispositifs d'entraînement 3 a, 3 b respectivement font tourner les têtes de sonde l Oa, l Ob d'un angle prédéterminé (par exemple, 30 degrés) Lorsque les têtes de sonde 10 a, l Ob tournent d'un angle prédéterminé et s'arrêtent, l'organe de commande de fonctionnement 14 délivre un signal de déclenchement de détection de défauts au détecteur de défauts à ultrasons 12 qui commence alors la détection de défauts en réponse au signal de déclenchement de détection de défauts. L'opération de détection de défauts menée par le dispositif de détection de défauts représenté à la figure 4, va être expliqué en référence à la figure 11. Comme représenté à la figure 11, le détecteur de défauts à ultrasons 12 règle un première porte de détection de défauts G 1 pour comprendre la gamme entière de détection de défauts Ensuite, le détecteur de défauts à ultrasons 12 détecte un défaut DF 1 produisant l'écho maximum dans la porte préréglée G 1 puis stocke une distance du défaut DF 1 dans la direction axiale d'une surface d'extrémité de l'essieu 1 et une position angulaire du défaut DF 1. Ensuite, le détecteur de défauts fixe une deuxième porte de détection de défauts G 2 pour englober le côté de la porte de détection de défauts G 1 relative au défaut DF 1, détecte un défaut DF 2 produisant l'écho maximum dans la porte G 2 et stocke les positions axiale et angulaire du défaut DF 2 d'une manière similaire au cas du défaut DF 1. Ensuite, le détecteur de défauts à ultrasons 12 fixe une porte de détection de défauts G 3 pour englober le côté restant de la porte de détection de défauts G 1 relatif au défaut DF,, détecte un défaut DF 3 produisant l'écho maximum dans la porte G 3 et stocke des positions axiales et angulaires du défaut DF 3 De la même manière, la porte de détection de défauts est rétrécie de manière séquentielle, l'écho maximum dans chaque porte rétrécie est détecté et les positions axiale et angulaire des défauts produisant les échos maximums sont stockées. Lorsqu'un nombre prédéterminé de défauts ont été détectés et qu'une amplitude d'écho provenant d'un défaut devient plus faible qu'un niveau prédéterminé, le détecteur de défauts à ultrasons 12 envoie un signal d'interruption de détection de défauts à l'organe de commande de fonctionnement 14 Pendant cette période, la première sonde 102 et la seconde sonde 103 exécutent des opéra- tions de détection de défauts de manière séquentielle. Dans le cas o la sonde 102 ou 103 est située sur l'un quelconque des trous filetés, la détection de défauts n'est pas exécutée mais une position angulaire du trou fileté est stockée. L'organe de commande de fonctionnement 14 donne des ordres de rotation aux dispositifs d'entraîne- ment 3 a, 3 b en réponse au signal d'interruption de détection de défauts provenant du détecteur de défauts 12 et fait tourner les têtes de sonde l Oa, l Ob d'un angle prédéterminé Lorsque les têtes de sonde l Oa, l Ob sont tournées respectivement de l'angle prédéterminé puis arrêtées par les dispositifs d'entraînement 3 a, 3 b, une porte de détection de défauts est réglée pour permettre la détection de défauts Par la suite, lorsque la détection de défauts est terminée à toute position prédéterminée de la circonférence en répétant des opérations similaires, l'organe de commande de fonction- nement 14 délivre un signal de fin de détection de défauts au détecteur de défauts à ultrasons 12 et un signal de commande aux dispositifs d'entraînement 3 a, 3 b pour ramener les têtes de sonde l Oa, l Ob à la position d'origine (point A 4 sur la figure 9) Simultanément, l'organe de commande de fonctionnement 14 délivre un signal d'arrêt d'alimentation d'huile à l'unité d'alimen- tation d'huile 6 pour qu'elle arrête de fournir de l'huile Le détecteur de défauts à ultrasons 12 trans- fère les données de détection de défauts au processeur de données 13 en réponse au signal de fin de détection de défauts Comme représenté à la figure 6, une étape 25 pour détecter le marquage N 4 est effectuée en parallèle avec l'étape 24 de détection de défauts Pendant que la tête de sonde l Oa tourne, le capteur de déplacement 104 mesure une taille pour détecter le marquage N 4 imprimé sur la surface d'extrémité de l'essieu 1 en fonction du résultat de mesure de sorte qu'il détecte un angle O entre l'origine temporaire A 3 et le marquage N 4 avec l'angle O et l'angle formé par deux trous filetés voisins, le centre A 4 du trou fileté N 2 suivant le marquage N 4 est réglé comme origine vraie et transféré au processeur de données 13 conjointement avec des résultats de détection de défauts L'origine vraie est réglée car la même détection de défauts est effectuée quelle que soit la position angulaire de l'essieu 1 pour réaliser une bonne reproductibilité de la détection de défauts. Le processeur de données 13 visualise des résultats de détection de défauts provenant du détecteur de défauts à ultrasons 12 sous la forme d'une courbe et imprime les résultats. En se référant à la figure 12, un exemple d'une unité d'entraînement 3 al est représenté pour déplacer la tête de sonde l Oa dans une des trois direc- tions mutuellement perpendiculaires L'unité d'entraîne- ment 3 al possède une plaque de base 30, un moteur à impulsions 31 monté sur une paroi latérale de la plaque de base 30 et actionnable pour tourner en réponse au nombre d'impulsions envoyées au moteur à impulsions une vis à billes 32 supportée de manière à pouvoir tourner entre deux parois latérales opposées de la plaque de base et mise en rotation par le moteur à impulsions 31, une table mobile 33 déplacée linéairement par la rotation de la vis à billes 32 et des axes de guidages pour guider la table 33 Des roulements à billes sont disposés entre la table mobile 33 et les axes de guidages 34 et la rotation de la vis à billes 32 est convertie en mouvement linéaire de la table mobile 33 par des vis à billes (paliers) montées sur la table mobile 33. Afin de déplacer la tête de sonde l Oa, le long d'une direction, l'organe de commande de fonctionne- ment 14 fournit des impulsions au moteur à impulsions 31, le nombre des impulsions correspondant à la distance sur laquelle la table mobile 33 doit être déplacée En réponse à ces impulsions fournies, le moteur à impulsions 31 fait tourner la vis à billes 32 selon des angles correspondant au nombre d'impulsions fournies La rotation de la vis à billes 32 déplace la table 33 linéairement le long des axes de guidage 34, décalant ainsi la tête de sonde l Oa d'une distance désirée. Il est noté que le dispositif d'entraînement 3 a est équipé de deux autres unités d'entraînement similaires à l'unité d'entraînement 3 al dans le but de décaler la tête de sonde 10 a dans les deux directions restantes, et que le dispositif d'entraînement 3 b a la même structure que le dispositif d'entraînement 3 a. En se référant à la figure 13, un exemple de dispositif d'entraînement 3 a 2 pour faire tourner la tête de sonde l Oa est représenté. L'unité d'entraînement 3 a 2 possède une plaque de base 40, un moteur à impulsion 41 monté sur une côté de la plaque de base 40 pour tourner en réponse au nombre d'impulsions envoyées au moteur à impulsions, un engre- nage à vis sans fin 42 est mis en rotation par le moteur à impulsions 41, une table pivotante 43 mise en rotation par l'engrenage à vis sans fin 42, une couronne de vis sans fin 44 pour transmettre la rotation de l'engrenage à vis sans fin 42 à la table pivotante 43, un axe 45 pour monter la table 43 de manière à ce qu'elle puisse tourner, et un palier 46 disposé entre la plaque de base et la table pivotante 43. Afin de faire tourner la tête de sonde l Oa, la commande de fonctionnement 14 fournit des impulsions au moteur à impulsions 41, le nombre des impulsions correspondant à la distance sur laquelle la table mobile 33 doit être déplacée En réponse aux impulsions fournies, le moteur à impulsions 41 fait tourner l'engrenage à vis sans fin 42 selon des angles correspondant au nombre d'impulsions fournies La rotation de l'engrenage à vis sans fin 32 sert à faire tourner la table pivotante 41 par l'intermédiaire de la couronne 44, faisant ainsi tourner la tête de sonde i Qa d'un angle désiré. Dans la forme de réalisation ci-dessus, un dispositif pour détecter les défauts d'essieux d'une voiture électrique de chemin de fer utilisant une onde ultrasonore a été expliqué, mais la présente invention peut être aussi appliquée à un essieu autre que celui d'une voiture électrique de chemin de fer et il est possible d'utiliser un rayon X ou un faisceau de neutrons à la place d'une onde ultrasonore. De plus, dans la forme de réalisation, le trou central No, les trous filetés N 1 à N 3 et le marquage N 4 sont formés sur les deux surfaces d'extrémité d'un essieu, mais il est inutile de dire que la présente invention peut être appliquée à un essieu ayant seulement le trou central No ou à un essieu ayant le trou central No et les trous filetés N 1 à N 3. De plus, dans la forme de réalisation, une sonde de mesure de distance, les première et deuxième sondes et un capteur de déplacement sont utilisés, mais la présente invention n'est pas limitée à une telle structure. De plus, il est également possible qu'un indicateur tel qu'un marquage fourni sur une surface d'extrémité d'un essieu pour indiquer des informations sur l'essieu puisse être lu, par exemple, un moyen de collecte de données pour l'exploitation des données de détection de défauts obtenues de chaque essieu. REVENDICATIONS 1 Dispositif de détection de défauts pour détecter de manière non destructrice un défaut d'un essieu, dont une surface d'extrémité possède un trou central, (No) comprenant: une tête de capteur ( 10 a, l Ob) comprenant un premier capteur pour détecter le centre de la surface d'extrémité et un deuxième capteur placé dans une position différente de celle du premier capteur pour détecter un défaut, et étant disposée de manière mobile et pouvant être mise en rotation contre la surface d'extrémité; un moyen d'entraînement ( 3 a, 3 b) pour entraîner ladite tête de capteur ( 10 a, 10 b) pour provoquer le déplacement dudit premier capteur par rapport à la surface d'extrémité le long de première et deuxième lignes droites qui passent à travers le trou central et se croisent et pour provoquer la rotation dudit deuxième capteur dans une direction de la circonférence autour du trou central (No); un moyen arithmétique ( 15) comprenant un moyen pour obtenir un point d'intersection de la première et de la deuxième lignes droites sur la base d'un niveau de signal obtenu par ledit premier capteur quand ladite tête de capteur se déplace le long de la première ligne droite, et un moyen pour obtenir le centre de la surface d'extrémité basé sur un niveau de signal obtenu par ledit premier capteur quand ladite tête de capteur se déplace le long de la deuxième ligne droite; un moyen de commande ( 7) pour commander ledit moyen d'entraînement ( 3 a, 3 b) sur la base de la sortie dudit moyen arithmétique ( 15) pour mettre en rotation ladite tête de capteur ( 10 a, l Ob) lorsque ledit premier capteur est situé au centre de la surface d'extrémité et que ladite tête de capteur est en contact avec la surface d'extrémité; et un moyen de détection de défaut ( 4) pour détecter un défaut de l'essieu avec ledit deuxième capteur alors que ladite tête de capteur est en rotation. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de détection de défaut ( 4) fixe des portes de détection de défaut se rétrécissant graduellement, et que dans chaque porte de détection de défaut préréglée un écho maximum est détecté par ledit deuxième capteur afin d'obtenir la position d'un défaut qui produit l'écho maximum. 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit essieu ( 1) est celui d'une voiture électrique, ledit premier capteur est une sonde ultrasonore ( 102), ledit deuxième capteur ( 103) est composé de sondes verticales et obliques, et ledit troisième capteur ( 104) est un capteur de déplacement. 4 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit deuxième capteur est situé à une position correspondant à un trou de montage d'essieu, ledit moyen arithmétique ( 15) comprend en outre un moyen pour obtenir le centre du trou de montage d'essieu sur la base d'un niveau de signal obtenu par ledit deuxième capteur lorsque ladite tête de capteur mise en rotation passe sur ledit trou de montage d'essieu pendant que ledit premier capteur est situé au centre de l'essieu et que ladite tête de capteur est en contact avec la surface d'extrémité de l'essieu, et ledit moyen de commande ( 7) commande ledit moyen d'entraînement ( 3 a) en réponse à la sortie dudit moyen arithmétique ( 15). 5 Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit essieu ( 1) est celui d'une voiture électrique, ledit premier capteur est une sonde ultrasonore ( 102), ledit deuxième capteur ( 103) est composé de sondes verticales et obliques, et ledit troisième capteur ( 104) est un capteur de déplacement. 6 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un indicateur positionné par rapport au trou central (No) et au trou de montage de l'essieu pour représenter des informations sur l'essieu est prévu sur la surface extérieure de l'essieu, un troisième capteur est prévu pour détecter l'indicateur à une position correspondant à l'indicateur, ledit moyen arithmétique comprend en outre un moyen pour détecter l'indicateur basé sur la sortie dudit troisième capteur ( 104) pendant que ladite tête de capteur est mise en rotation et un moyen pour obtenir l'origine vraie du trou de montage de l'essieu à partir des positions du centre du trou de montage de l'essieu et de l'indicateur, et ledit moyen de commande ( 7) commande ledit moyen d'entraînement ( 3 a, 3 b) en réponse à la sortie dudit moyen arithmétique ( 15). 7 Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit essieu est celui d'une voiture électrique, ledit premier capteur est une sonde ultrasonore ( 102), ledit deuxième capteur ( 103) est composé de sondes verticales et obliques, et ledit troisième capteur ( 104) est un capteur de déplacement.