Procédé de contrôle des dimensions d'un objet
La présente invention est relative à un procédé de contrôle des dimensions d'un objet, et notamment des dimensions telles que la largeur de l'aile des profilés, par exemple à la sortie du laminoir.
Il existe de nombreux procédés optiques permettant de mesurer les dimensions des objets et en particulier les dimensions de la section transversale des profilés, par l'intermédiaire de mesures de distances et généralement d'angles associés à ces distances. Les procédés de ce type impliquent le ba-balayage de la section par le champ d'émission sous l'action d'au moins un déflecteur animé d'un mouvement de rotation et/ou de translation.
Le demandeur a déjà préconisé par exemple un procédé dans lequel on envoie un rayonnement sur le profilé et l'on détecte, au moyen d'un récepteur, la partie du rayonnement retransmise par le profilé. La section transversale est scrutée au moyen d'un déflecteur rotatif et on maintient le faisceau retransmis dans le champ d'observation du récepteur en synchronisant l'orientation des axes émetteur et récepteur.
Les résultats obtenus avec de tels procédés se sont révélés très satisfaisants et on a pu ainsi contrôler non seulement la qualité du produit laminé, mais également la qualité du travail de laminage.
Il y a cependant toujours intérêt à augmenter
la rapidité et la précision de ces mesures d'une part, pour des raisons d'ordre économique et d'autre part, pour des raisons d' efficacité du contrôle. En effet, les cadences de laminage sont de plus en plus élevées et pour contrôler les produit en cours de fabrication, il faut mesurer de plus en plus vite. De plus,
si on veut mettre les produits à longueur, on a intérêt à répéter les mesures le plus fréquemment possible le long des produits,
de façon à mieux localiser les endroits où l'on passe d'une dimension correcte à une dimension hors tolérance.
La présente invention a précisément pour objet un procédé permettant d'augmenter la vitesse et la précision de semblables mesures.
En vue d'éviter tout malentendu, il convient de préciser que pour définir une dimension on choisit, dans le cadre de la présente invention, des points en relation avec la dite dimension. Généralement, ces points sont au nombre de deux et constituent les extrémités de la dite dimension. Toutefois, deux séries de points peuvent également définir une dimension et la projection sur une perpendiculaire à la surface sur laquelle repose l'objet, de la distance séparant l'un quelconque des points de la première série, de l'un quelconque des points de la seconde série peut constituer cette dimension.C'est le cas par exemple de la largeur de l'aile d'un profilé où les deux séries de points permettant de la définir peuvent être constituées d'une part, par les points situés sur l'extrémité supérieure de la semelle et d'autre part,
par les points situés sur l'àme de ce profilé.
Le procédé, objet de la présente invention dans lequel d'une part, on envoie sur l'objet au moins un rayonnement et à l'aide d'un déflecteur on scrute successivement les différentes parties du contour de l'objet comprenant les points définissant les dimensions à mesurer, et dans lequel d'autre part,
à l'aide d'un second déflecteur, on capte les faisceaux retransmis par le dit objet au moyen d'un récepteur linéaire, est essentiellement caractérisé en ce que, pendant le temps mis par un déflecteur pour balayer une des différentes parties du contour de l'objet, l'autre déflecteur balaye complètement l'ensemble des dites différentes parties du contour de l'objet et en ce que l'on dispose les éléments optiques les uns par rapport aux autres, de telle sorte que les faisceaux retransmis par une des différentes parties du contour de l'objet restent sensiblement
à la même abscisse du récepteur linéaire pendant le balayage de la dite partie du contour.
Suivant une première modalité de l'invention, dans le cas où l'on mesure les dimensions d'une section transversale de l'objet,les éléments optiques relatifs à l'émission sont situés dans le plan de la dite section transversale et, du côté réception, l'axe autour duquel s'effectue le balayage et l'axe d'orientation du récepteur linéaire sont parallèles et interceptent le plan émetteur en deux points situés sur une droite perpendiculaire au plan de la semelle du profilé.
D'une façon particulièrement avantageuse, l'angle fait par le plan d'émission avec le plan formé par les éléments récepteurs consistant en l'axe de balayage et l'axe d'orientation du récepteur linéaire, a une valeur de 45[deg.].
Suivant une deuxième modalité de l'invention,
on émet simultanément deux faisceaux dont les axes font un angle connu entre eux et on dirige ces deux faisceaux vers les points de l'objet en relation avec les dimensions à déterminer, de telle sorte que quand un des deux faisceaux tombe sur un des deux points définissant une dimension, le second faisceau tombe sur le second point.
Suivant une autre modalité de l'invention, on détermine une zone minimale de balayage pour chacune des différentes parties du contour de l'objet comprenant les points définissant les dimensions à mesurer, et on asservit d'une part,
le balayage aux limites de chaque zone minimale et d'autre part, les dites zones minimales à la position de l'objet.
Suivant encore une autre modalité de l'invention, on détermine les zones minimales de balayage, de telle sorte qu'elles soient contigues.
Dans le cas où l'objet est susceptible de s' écarter de sa position normale, on repère la position de l'objet par triangulation, au moyen d'un système auxiliaire comprenant un récepteur et un déflecteur.
Le récepteur auxiliaire est avantageusement, suivant l'invention, un réseau de photodiodes sur lequel se
forme l'image de la section transversale de l'objet, la position des bords de l'objet correspondant aux diodes d'extrémité
de la partie éclairée.
Suivant l'invention, le ou les rayonnements émis ont avantageusement la forme de faisceaux directifs, par exemple
<EMI ID=1.1>
phragme et focalisés 1 aide- d'un objectif sur l'objet dont.on veut déterminer les dimensions.
Egalement suivant l'invention, la focalisation du ou des faisceaux sur l'objet est effectuée à des distances variables suivant l'éloignement des différentes parties du contour de l'objet comprenant les points définissant les dimensions à mesurer.
Les figures 1 et 2 annexées sont données à titre d'exemple non limitatif, pour bien faire comprendre l'invention.
La figure 1 est relative à un profilé dont on veut mesurer la largeur d'aile au moyen d'un faisceau laser. La figure 2 est relative à un profilé dont on veut mesurer la largeur d'aile au moyen de deux faisceaux lasers dont les axes font un angle connu entre eux.
Suivant la figure 1, le profilé (1) dont on veut mesurer la largeur d'aile (2) est situé sur un support (3). La
<EMI ID=2.1>
trémité supérieure de la semelle et par un point (5) situé sur l'âme du profilé (1). Si on connaît les projections sur une perpendiculaire au support (3) des distances des points (4) et (5) par rapport à un point de référence, on peut connaître la lar-
<EMI ID=3.1>
autre.
A partir de l'émetteur laser (6), on envoie un faisceau sur un objectif (7) qui focalise ce faisceau sur un diaphragme (8). A la sortie de ce diaphragme, le faisceau dont la section est nettement délimitée, est focalisé sur le point (4)
au moyen d'un objectif (9). L'impact du faisceau sur le point
(4) est assuré par un miroir (10) dont la mobilité est destinée à faire balayer par le faisceau émis l'extrémité supérieure de l'aile et une partie de l'âme comprenant le point (5). Le faisceau retransmis par le point (4) est capté par le miroir (11) qui le dirige sur un réseau de photodiodes (14-15) d'un récepteur (13) après passage sur un objectif (12) de focalisation.
Pendant que le miroir (10) balaye lentement l'extrémité supérieure de la semelle, le miroir (11) balaye rapidement cette même zone et les éléments . ( 11) , (12), (13),'-
(14-15) de réception sont disposés de telle façon que les faisceaux retransmis par la dite extrémité supérieure de la semelle tombent sensiblement au même endroit (17) du réseau de photodiodes (14-15), produisant ainsi un éclairement plus intense de la diode (17) que suivant d'autres procédés, étant donné que les diodes du réseau (14-15) sont habituellement de forme rectangulaire dont le plus grand côté est perpendiculaire à l'axe (14-
15) .
Après avoir balayé l'extrémité supérieure de la semelle, le faisceau émis balaye la partie de l'âme comprenant le point (5). De la même façon que pour le point (4), les faisceaux retransmis par la partie de l'âme comprenant le point (5)
<EMI ID=4.1>
diodes (14-15), produisant ainsi un éclairement plus intense de la diode (16) que suivant d'autres procédés.
La connaissance des positions des diodes (16)
et (17), ainsi que des miroirs (10) et (11) permet de déterminer par triangulation la largeur de l'aile (2).
Les repères numériques 1 à 17 de la figure 2 représentent les mêmes éléments que ceux de la figure 1.
Sur la figure 2, on a ajouté un second émetteur laser (6') ainsi qu'un objectif (7') de focalisation sur un diaphragme (8') et un second objectif (9') de focalisation sur le profilé (1). Cette modification de l'émission de la figure 2 par rapport à la figure 1 a pour but de diriger vers le profilé
(1) deux faisceaux dont les axes font un angle connu entre eux,
<EMI ID=5.1>
autre faisceau tombe sur le point (5).
Les faisceaux retransmis simultanément par les points (4) et (5) sont réceptionnés respectivement par les diodes (17) et (16), grâce à la disposition du système de réception, conformément à l'invention. Comme dans le cas de la figure (1), les diodes (16) et (17) ont un éclairement plus intense que suivant d'autres procédés.
Etant donné que le profilé (1) de la figure 2 est supposé être un produit chaud et pouvoir s'écarter de sa position normale sur le support (3), on utilise un système auxiliaire pour repérer l'emplacement instantané du profilé (1). Ce système auxiliaire comprend un récepteur (18) et un miroir (19) au moyen desquels, par triangulation, on peut connaître la position du profilé (1) à chaque instant. On fait osciller le miroir (19), de telle façon que le récepteur (18) balaye le champ dans lequel doit se trouver le profilé (1). Quand le récepteur
(18) est éclairé à la suite de la détection du profilé (1), on relève la position du miroir (19) à laquelle correspond une position de consigne du miroir émetteur (10) autour de laquelle le dit miroir (10) oscille. Lors de la scrutation suivante du miroir (19), une nouvelle consigne est envoyée au miroir (10) dont la position est donc asservie au miroir (19), et par ce dernier à la position du bord de l'aile du profilé (1).
Quand on parle de récepteur linéaire dans la présente invention, il faut entendre un récepteur dont une dimension, par exemple la longueur, est grande par rapport à une autre dimension, par exemple la largeur.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour contrôler les dimensions d'un objet et notamment les dimensions telles que la largeur de l' aile des profilés, par exemple à la sortie du laminoir, procédé L.ans lequel d'une part, on envoie sur l'objet au moins un rayonnement et à l'aide d'un déflecteur on scrute successivement les différentes parties du contour de l'objet comprenant les points définissant les dimensions à mesurer, et dans lequel d'autre part, à l'aide d'un second déflecteur, on capte les faisceaux retransmis par le dit objet au moyen d'un récepteur linéaire, caractérisé en ce que pendant le temps mis par un déflecteur
pour balayer une des différentes parties du contour de l'objet, l'autre déflecteur balaye complètement l'ensemble des dites différentes parties du contour de l'objet, et en ce que l'on dispose les éléments optiques les uns par rapport aux autres, de telle sorte que les faisceaux retransmis par une des différentes parties du contour de l'objet restent sensiblement à la même abscisse du récepteur linéaire pendant le balayage de la dite partie du contour.