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Title:
DEVICE FOR CONTROLLING TRAVELLING PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/041416
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for controlling travelling parts by projecting a virtual image onto said parts, said virtual image being automatically determined by a digital processing centre (8) that receives, in real time, data that represent the real state of the parts and has been previously obtained in an examination station (2) arranged across the path of travel. The control of the projection of said virtual image is synchronised with the transport of the travelling part. The invention is applicable to the display of an image exhibiting, in an encoded form, pre-determined specificities (especially defects) of parts examined in series on a conveyor belt (or of successively examined areas on the same part).

Inventors:
ROBERT PIERRE (FR)
Application Number:
PCT/IB2013/001980
Publication Date:
March 20, 2014
Filing Date:
September 11, 2013
Export Citation:
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Assignee:
VISIO NERF (FR)
International Classes:
G01N21/35; G01B11/25; G01N21/88; G01N33/08; G01V8/18; G01V8/26; G06T7/00
Domestic Patent References:
WO2007071851A12007-06-28
Foreign References:
US20020057830A12002-05-16
EP1391686A12004-02-25
FR2564708A11985-11-29
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
THIBON-LITTAYE, Annick (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de contrôle de pièces en défilement caractérisé en ce qu'il consiste à projeter sous forme visible sur les pièces en défilement une image virtuelle déterminée automatiquement par traitement numérique de données représentatives de l'état réel des pièces qui sont acquises préalablement par examen visiométrique desdites pièces en défilement, la projection de ladite image virtuelle étant commandée en synchronisme avec le défilement des pièces. 2. Procédé suivant la revendication 1, suivant lequel on fait défiler des pièces ou zones de pièces successivement dans un poste d'examen visiométrique où elles sont éclairées par un faisceau lumineux qui est détecté tel que modifié par elles, on détermine à partir des données ainsi acquises des caractéristiques spécifiques des pièces constituant lesdites données représentatives de leur état réel, on crée par traitement d'images, automatiquement, une image virtuelle dans laquelle ces caractéristiques spécifiques sont modélisée, et l'on projette ladite image virtuelle sur lesdites pièces, sous forme visible par un opérateur humain, dans un poste de visualisation accessible audit opérateur en aval dudit poste d'examen sur le trajet de défilement des pièces, en synchronisant la projection de l'image virtuelle avec les conditions de défilement des pièces et en déterminant en temps réel les modifications à apporter à l'image virtuelle projetée pour que lesdites caractéristiques spécifiques modélisées que cette image virtuelle comporte restent superposées sur lesdites pièces pendant tout leur défilement dans ledit poste de visualisation.

3. Dispositif de contrôle de pièces en défilement caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de défilement des pièces à travers un poste de visualisation (4) accessible à un opérateur humain comportant des moyens de projection sur lesdites pièces, sous forme visible par ledit opérateur, d'une image virtuelle déterminée automatiquement par un centre de traitement numérique d'images (8) sur la base de données représentatives de l'état réel des pièces acquises automatiquement au préalable par des moyens de détection (16) d'un poste d'examen visiométrique (2) disposé en travers du trajet de défilement et distinct du poste de visualisation, la commande de la projection de ladite image virtuelle étant synchronisée avec le défilement des pièces.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le centre de traitement numérique (8) comporte un module d'analyse adapté à analyser les pièces pour la détection de caractéristiques spécifiques de ces pièces par des moyens de traitement de données acquises desdits moyens de détection (18) dudit poste d'examen visiométrique, ainsi qu'un module de commande de projection adapté à délivrer en sortie un signal de commande pour un vidéoprojecteur (26) dudit poste de visualisation (4), ledit signal de commande étant recalculé en temps réel en fonction d'informations reçues du module d'analyse et en fonction du défilement de la pièce pour modifier en temps réel l'image virtuelle projetée de manière à synchroniser la projection de l'image virtuelle et le défilement de la pièce et à associer en continu tout ou partie de la pièce en cours de défilement dans le poste de visualisation à un marquage virtuel codifié sous forme visible par l'opérateur et représentatif desdites caractéristiques spécifiques. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le poste de visualisation comporte un vidéoprojecteur (26) adapté à projeter l'image virtuelle créée et un miroir fixe (28) adapté à réfléchir ladite image virtuelle vers la pièce en cours de défilement dans le poste de visualisation. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le vidéoprojecteur (26) est disposé horizontalement, sensiblement parallèle à la direction du trajet de défilement, et en ce que le miroir fixe (28) est incliné pour réfléchir l'image virtuelle projetée en direction d'une zone de visualisation (1 3) sur la pièce en cours de défilement.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit module de commande comporte des moyens logiciels adaptés à calculer en temps réel une nouvelle image virtuelle qui est envoyée instantanément vers le vidéoprojecteur (26) pour s'adapter au défilement de la pièce.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le poste de visualisation comporte un vidéoprojecteur fixe adapté à projeter l'image virtuelle qu'il émet vers un miroir tournant qui est monté pivotant sur un axe motorisé et piloté par le centre de traitement numérique de données pour renvoyer ladite image virtuelle vers la pièce en cours de visualisation de manière synchronisée selon le défilement de ladite pièce.

9. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de saisie automatique des pièces et que le centre de traitement (8) est adapté à commander lesdits moyens de saisie ou les moyens de projection d'image virtuelle (4) sur les pièces selon la détection de défauts.

Description:
DISPOSITIF DE CONTROLE DE PIECES EN DEFILEMENT

L'invention concerne un dispositif de contrôle de pièces en défilement, et plus particulièrement un dispositif dans lequel des moyens de signalisation à un opérateur des défauts ou d'autres spécificités de la pièce sont prévus. Elle concerne tout type d'application industrielle dans laquelle il est besoin de considérer les pièces présentant des défauts parmi une série en défilement sur une chaîne industrielle.

Dans ce contexte de contrôle des défauts d'une pièce, on connaît des techniques d'examen par visiométrie qui consistent en une saisie d'image par des moyens de détection d'un faisceau lumineux provenant d'une source de rayonnement et déformé au passage de la pièce soumise à exposition sous un rayonnement incident, ainsi qu'une analyse par traitement d'image effectuée sur les signaux obtenus, sous la commande de logiciels adaptés, pour en déduire l'état des objets examinés au regard de propriétés déterminées.

Ces techniques d'examen portent avantageusement sur des objets se présentant à l'examen en des localisations discrètes définies, dans un défilement continu. Elles sont à titre d'exemple utilisées dans le domaine de l'industrie alimentaire, pour le mirage des œufs de volailles, qui consistent à examiner les œufs par transparence en les exposant individuellement au faisceau lumineux, le plus souvent en lumière infrarouge, afin d'établir une distinction entre les œufs en fonction d'un état de fécondation de chacun, et de permettre ainsi de sélectionner ceux qui sont fécondés, en excluant ceux qui ne le sont pas, et qu'il est donc inutile d'envoyer vers les éclosoirs où naîtront des poussins.

Dans les installations de mirage des œufs classiques, on fait défiler en série des casiers qui contiennent chacun un lot d'œufs, les casiers étant placés l'un après l'autre horizontalement sur un dispositif de convoyage, par exemple du type à tapis circulant en boucle fermée, qui les entraîne à travers le poste d'examen opto-électronique, et cet examen par visiométrie a lieu au fur et à mesure du défilement des rangées successives sous les détecteurs. La source de rayonnement émet un faisceau lumineux constant dans le temps que les œufs déforment chacun différemment selon son état. Les moyens de détection font l'acquisition des informations relatives à ces déformations du faisceau propres à chaque œuf. En sortie de l'examen, on pilote automatiquement en fonction des résultats de l'examen une préhension des œufs sélectivement selon leur utilisation et leur destination. L'invention vise à proposer une alternative à ce type de dispositif de contrôle, qui permette à un opérateur d'intervenir manuellement sur les pièces au cours de leur défilement. Il est prévu des moyens pour guider et optimiser cette intervention de l'opérateur.

L'invention s'applique, dans le cadre d'examens de contrôles non destructifs, à la visualisation par un opérateur d'une image présentant sous forme codifiée des spécificités prédéterminées, et à titre d'exemple des défauts, des pièces examinées en série sur un tapis d'entraînement. On pourra dans le même contexte appliquer cette visualisation à des zones successivement examinées sur une même pièce. Selon l'invention, un tel dispositif comporte des moyens associés au poste d'examen pour projeter une image virtuelle sur les pièces entraînées en défilement. L'image virtuelle sert ainsi à identifier à la vue d'un opérateur des caractéristiques pointées par projection pour une pièce examinée et elle est déterminée automatiquement par un centre de traitement numérique associé sur la base de données représentatives de l'état réel de la pièce acquise préalablement lors de l'examen. Cet examen pourra être réalisé par visiométrie et le centre de traitement pourra exploiter les techniques connues de traitement logiciel d'images numériques. On distingue ici le poste d'examen par visiométrie d'un poste de visualisation en ce qu'ils comportent chacun des moyens distincts, les uns pour l'examen d'une part et les autres pour la projection d'une image virtuelle d'autre part. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, cette image virtuelle projetée dans le poste de visualisation est modifiée en temps réel pour que les caractéristiques pointées puissent rester superposées sur le même endroit de la pièce tout au long du déplacement de cette pièce dans une zone déterminée du trajet de défilement, en aval du poste d'examen. Il est particulièrement intéressant que l'image virtuelle projetée soit superposée aux pièces en défilement dans la mesure où cela facilite une opération de contrôle manuel de l'opérateur qui n'a alors pas à regarder les informations depuis un moniteur avant d'intervenir sur le tapis de convoyage. L'opérateur ne risque ainsi pas de se tromper de pièces lors de son contrôle, ou de se tromper sur le type de contrôle à effectuer. Les modifications apportées à l'image virtuelle projetée et le déplacement de la pièce en défilement sur le tapis d'entraînement sont synchronisés pour que les caractéristiques pointées virtuellement sur la pièce restent visibles par l'opérateur suffisamment longtemps pour qu'il en fasse bon usage.

On entend par modification en temps réel des modifications apportées à l'image virtuelle créée qui sont effectuées au fur et à mesure du défilement des pièces dans la :zone de visualisation. On pourra procéder à des modifications en continu ou à des modifications effectuées à des intervalles réguliers très rapprochés.

Si l'on considère les cas d'application préférés de l'invention, où l'on retrouve des situations identiques ou similaires à celles du mirage des œufs, c'est-à-dire où l'on vise à signaler à un opérateur un état particulier de tout ou partie d'une pièce en défilement en fonction de l'examen préalable qui en a été fait, des caractéristiques secondaires de l'invention, s'appliquant individuellement ou simultanément dans toute combinaison techniquement opérante, sont avantageusement les suivantes :

- Le centre de traitement numérique comporte un module d'analyse pour le traitement des données acquises lors de l'examen et un module de commande adapté à délivrer un signal de commande pour la projection d'une image virtuelle sur les pièces en défilement par un vidéoprojecteur. Le signal de commande est recalculé en temps réel en fonction de nouvelles données reçues du module d'analyse et en fonction d'informations relatives au défilement du tapis. On comprend que l'image virtuelle est composée de différents pixels et que le signal de commande pour la projection de l'image virtuelle comporte des informations sur l'intensité et/ou la couleur que prend chacun de ces pixels. Et lorsque signal est recalculé en temps réel, on détermine si chaque pixel doit être modifié ou maintenu en l'état, de sorte que les pixels correspondants à une partie de la pièce restent pointés sur cette partie précise tout au long de son défilement dans la zone de visualisation. Le module de commande comporte les moyens logiciels nécessaires à ce calcul en temps réel.

- Le vidéoprojecteur est associé à un miroir fixe pour réfléchir l'image virtuelle projetée sur le tapis de convoyage qui entraîne les pièces. Ainsi, on peut disposer horizontalement le vidéoprojecteur et réfléchir l'image projetée sur les pièces, ce qui est intéressant pour respecter les conditions d'utilisation pour un bon refroidissement du vidéoprojecteur. La disposition du vidéoprojecteur, parallèle au tapis de convoyage, est par ailleurs ergonomique et protège la lentille lors de l'utilisation du dispositif.

On pourra prévoir que le vidéoprojecteur soit associé à un miroir tournant, l'image virtuelle produite fixe par le vidéoprojecteur et le module de commande délivrant une commande en rotation du miroir pour que l'inclinaison variable du miroir assure un déplacement de l'image projetée au rythme du défilement des pièces sur le tapis.

Selon une caractéristique de l'invention, des moyens de saisie automatique des pièces sont disposés également sur le passage des pièces et le centre de traitement est adapté à commander soit ces moyens de saisie soit la projection d'image virtuelle sur les pièces selon le défaut détecté sur une pièce donnée.

En termes de procédé, l'invention se traduit notamment par le fait que l'on fait défiler des pièces successivement à travers un poste d'examen dans lequel on mesure des caractéristiques spécifiques de ces pièces, par exemple des défauts, par l'intermédiaire d'une source de rayonnement et de moyens de détection par vidéo. On crée ensuite automatiquement par le calcul une image virtuelle dans laquelle on modélise ces caractéristiques spécifiques, et en étape suivante, dans un poste de visualisation situé en aval du poste d'examen sur le trajet du défilement des pièces, on projette cette image virtuelle lorsque lesdites pièces se retrouvent dans ce poste de visualisation de telle manière que les pixels composant la représentation d'une caractéristique spécifique soient superposés à la partie de la pièce présentant cette caractéristique spécifique. Selon une caractéristique de l'invention, on détermine par traitement numérique en temps réel les modifications à apporter aux pixels formant l'image virtuelle pour que les caractéristiques spécifiques modélisées que l'image virtuelle comporte restent superposées sur les pièces pendant tout leur défilement dans le poste de visualisation.

L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux figures 1 à 3, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation suivant l'invention dans son ensemble, dans le mode de réalisation particulier où le procédé est appliqué au contrôle des œufs, avec un détecteur d'images de visiométrie et un projecteur d'images virtuelles qui sont orientés vers une portion de tapis sur lequel défilent des pièces à surveiller, et un centre de traitement d'images numériques disposé entre le détecteur et le projecteur pour piloter la projection ;

- la figure 2 est un bloc-diagramme représentatif de l'enchaînement des étapes du processus de contrôle des défauts de pièces selon l'invention,

- et la figure 3 est une représentation schématique du dispositif dans une application différente de celle illustrée sur la figure 1 , et dans laquelle les pièces successives sont remplacées par les différentes zones d'une pièce unique qui est en défilement relatif par rapport aux moyens de visiométrie et de visualisation de l'installation suivant l'invention.

L'installation 1 comporte un poste d'examen visiométrique 2 et un poste de visualisation 4 qui sont disposés successivement le long de l'installation et qui sont agencés de manière orienter leurs émissions lumineuses respectives vers un tapis convoyeur 6 circulant en boucle fermée ou dispositif équivalent. L'installation comporte en outre un centre de traitement numérique d'images 8, en relation fonctionnelle avec ces deux postes.

Dans le mode de réalisation illustré, le convoyeur 6 est représenté en partie, avec une portion d'entrée 10 et une portion de sortie 12. Ce convoyeur entraîne en translation, à une vitesse supposée ici constante, des casiers contenant les œufs à mirer (non représentés), qui sont introduits l'un après l'autre à l'entrée de l'installation.

L'installation comporte également des moyens capteurs 14 associés au convoyeur et adaptés à déterminer la vitesse de défilement du tapis. Ces moyens capteurs sont reliés au centre de traitement.

Le poste d'examen visiométrique 2 est disposé fixe entre les deux portions d'entrée et de sortie du convoyeur. Il s'agit dans ce mode de réalisation d'un poste d'examen par visiométrie, qui comporte une source lumineuse 16 et des moyens de détection 18. La source lumineuse illumine les œufs lors de leur passage devant le poste d'examen et les moyens de détection récupèrent une image des pièces éclairées par détection de la lumière émergeant des œufs. La source de rayonnement est adaptée à émettre une lumière présentant une longueur d'onde fixe à laquelle sont sensibles les moyens de détection.

Dans le fonctionnement tel qu'il sera décrit ci-après, ces moyens du poste de visiométrie restent fixes en étant braqués sur une zone déterminée, appelée par la suite zone d'examen 11 , et c'est le tapis qui défile, amenant des rangées successives d'œufs dans cette zone d'examen. La source de rayonnement peut être disposée du même côté que les moyens de détection mais la source est plus généralement disposée sous le convoyeur, pour une illumination des casiers de bas en haut vers des détecteurs situés au-dessus du convoyeur.

La source de rayonnement comporte une pluralité de diodes électroluminescentes disposées sur une ligne parallèlement aux rangées des casiers, c'est-à-dire suivant une direction orthogonale au déplacement du tapis et des casiers.

Tel que cela est représenté sur la figure 1 , la source de rayonnement reçoit des signaux de commande via une liaison 20 au centre de traitement numérique 8. Les diodes sont commandées en mode impulsionnel par le centre de traitement, à un rythme déterminé en fonction de la vitesse du convoyeur, et en synchronisme avec le défilement des casiers, afin que chaque diode produise un faisceau élémentaire d'illumination d'une alvéole d'un casier au moment de son passage dans la zone d'examen devant la diode, et que ce faisceau se voit modifié par l'œuf qu'elle contient avant d'être capté par les moyens de détection pour être analysé.

Les moyens de détection 18 comportent une caméra, et à titre d'exemple une caméra matricielle qui comporte des capteurs photographiques de type CCD. La caméra et ses capteurs sont agencés en corrélation avec la configuration spatiale linéaire des diodes disposées sous le convoyeur, de sorte qu'un capteur photographique soit associé avec une diode à une alvéole particulière d'un casier passant en défilement devant le poste d'examen visiométrique. Les moyens de détection sont également reliés au centre de traitement par des liaisons 22, qui permettent dans un sens la transmission de signaux de commande pour le pilotage du capteur CCD élaborés par le centre de traitement vers les moyens de détection, et qui permettent dans l'autre sens la transmission vers le calculateur de signaux électriques représentatifs du rayonnement reçu par la caméra, et donc la transmission de données représentatives de l'état réel des pièces passant en défilement dans la zone d'examen.

Le poste de visualisation 4 est distinct du poste d'examen par visiométrie. Il comporte un vidéoprojecteur 26, relié au centre de traitement numérique par une liaison 30, et un miroir 28.

Le vidéoprojecteur est adapté à recevoir par la liaison de transfert de données 30 les signaux représentatifs d'une image virtuelle créée par le centre de traitement. Le vidéoprojecteur est disposé fixe entre la portion d'entrée et la portion de sortie du convoyeur et il est disposé horizontalement pour faciliter un bon fonctionnement de son ventilateur de refroidissement. Le vidéoprojecteur est ainsi disposé sensiblement parallèlement au tapis du convoyeur et la lentille n'est pas dirigée directement sur les pièces en défilement. L'image qu'il projette est dirigée sur le miroir, de telle sorte que l'image soit réfléchie vers le convoyeur, dans une zone de visualisation 13 distinct de la zone d'examen 11 pour qu'elle puisse être superposée sur la pièce en défilement, ici le casier rempli d'oeufs. La position du miroir et son inclinaison sont réglés préalablement pour que l'image réfléchie porte sur l'ensemble de la zone de visualisation, et cette inclinaison soit par la suite figée de sorte que lors du défilement des pièces entraînées par le tapis, le vidéoprojecteur et le miroir sont fixes.

On s'assure pour la fabrication de l'image virtuelle et sa projection de créer des alertes particulièrement lisibles par l'opérateur, puisque directement superposées sur la pièce. Tel que cela sera décrit ci-après, les pixels formant l'image sont déterminés et agencés de manière à présenter des formes géométriques adaptées à être superposées sur des portions de la pièce identifiées comme devant être signalées à l'opérateur, et ces formes géométriques prennent des couleurs ou des graphismes spécifiques pour donner des informations précises à l'opérateur sur le type de contrôle qui doit être effectué sur ces zones identifiées. On réalise cette projection en la synchronisant avec le défilement de la pièce pour que l'image puisse rester superposée sur la pièce suffisamment longtemps pour être utile à l'opérateur, sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le défilement et de retarder ainsi la production industrielle.

A cet effet, l'image virtuelle est recalculée en temps réel et c'est cette image recalculée qui est projetée sur la zone de visualisation. L'image virtuelle projetée est ainsi modifiée au fur et à mesure du défilement de la pièce dans la zone de visualisation. A titre d'exemple, afin d'illustrer la modification de l'image virtuelle projetée, lorsqu'une rangée d'œufs entre dans la zone de visualisation, cette rangée est pointée par une rangée de pixels correspondante formée dans l'image virtuelle projetée. Cette rangée de pixels peut comporter un premier groupe de pixels d'une certaine forme et d'une certaine couleur pour être superposé sur un des œufs de la rangée et permettre ainsi l'identification de la caractéristique spécifique de cet œuf, notamment un de ces défauts. La rangée d'œufs se déplace longitudinalement, dans la direction de déplacement du convoyeur, à une vitesse de défilement donnée et il convient que la rangée de pixels reste superposée sur la rangée d'œufs, puisque les caractéristiques spécifiques de chaque œuf restent les mêmes lors du défilement. Ici, les moyens de projection de sont fixes et ciblés sur la zone de visualisation et c'est l'image virtuelle qui est modifiée pour s'adapter au défilement des œufs. De la sorte, l'image virtuelle est recalculée en temps réel pour que la rangée de pixels évoquée précédemment dans une image virtuelle donnée soit décalée longitudinalement par rapport à la rangée de pixels dans l'image virtuelle précédente et dans l'image virtuelle suivante, le décalage étant fonction du rythme de l'avancée des œufs, c'est à dire de la vitesse de déplacement du convoyeur. En outre, l'image virtuelle recalculée prend en compte l'arrivée dans la zone de visualisation de pièces disposées à la suite sur le tapis et elle prend en compte la sortie de la zone de visualisation des pièces disposées avant.

Comme décrit précédemment, le centre de traitement de données est relié, par des liaisons qui peuvent être indifféremment ici des liaisons filaires ou des liaisons sans fil, à chacun des éléments composant le poste de visiométrie et le poste de visualisation ainsi qu'au convoyeur.

Le centre de traitement comporte d'une part un module d'analyse adapté à réaliser un traitement des données représentatives de l'état réel des pièces et reçues du poste d'examen, et il comporte d'autre part un module de commande adapté à fabriquer une image virtuelle dans laquelle des informations d'identification de défaut des pièces sont insérées et à synchroniser la projection de l'image fabriquée avec le défilement des pièces, notamment en modifiant en temps réel l'image fabriquée en fonction du défilement des pièces et des défauts de ces pièces en défilement, et en projetant cette image modifiée pour que les pixels correspondant aux informations d'identification de défaut d'une partie de la pièce restent superposés sur ladite partie de la pièce malgré son défilement. Le centre de traitement reçoit diverses informations parmi lesquelles la vitesse de défilement du tapis, en provenance des moyens capteurs 14, ou une information de passage d'un nouveau casier d'œufs à mirer sur le convoyeur ayant valeur d'impulsion de synchronisation pour tout le centre de traitement. Le module d'analyse réalise le traitement des données représentatives de l'état réel des pièces et reçues par le poste d'examen, ici par les moyens de détection sensibles au rayonnement modifié par le passage des œufs. Il délivre en sortie deux informations, l'une relative à la présence d'œuf dans les alvéoles du casier et donc aux coordonnées de position de chacun des œufs présents par rapport au référentiel défini par le convoyeur, et l'autre relative à l'état de ces œufs en fonction de l'examen visiométrique. Les résultats de l'analyse sont instantanément transmis au module de commande, pour la fabrication de l'image virtuelle.

Le module de commande comporte des moyens pour créer une image virtuelle qui est de dimensions équivalentes à celles de la zone de visualisation, et dans laquelle chaque œuf est identifié de façon spécifique en fonction de sa catégorie. Dans cette image virtuelle, les pixels correspondant à un œuf se voient attribuer une couleur spécifique selon l'état résultant de l'analyse réalisée en amont. A titre d'exemple, un œuf correctement fécondé va être représenté par un rond vert et un œuf fécondé non viable par un rond rouge, tandis qu'un œuf pour lequel la question se pose, par exemple pour les œufs qui semblent non fécondés et pour lesquels on souhaite un contrôle manuel ou visuel, va être représenté par un rond jaune. Le module de commande délivre en sortie vers le vidéoprojecteur des signaux électriques codant l'image virtuelle créée.

Avantageusement, le module de commande comporte des moyens logiciels adaptés à piloter en temps réel la modification de l'image virtuelle créée et la projection de l'image créée pour assurer la synchronisation de cette projection avec le défilement de la pièce.

Le module de commande reçoit des informations en provenance du module d'analyse et des informations relatives au défilement du tapis, de manière à piloter automatiquement un nouveau calcul, à une fréquence donnée correspondant au défilement des pièces, de l'image virtuelle pour que les pixels correspondants à une partie de la pièce, ici un œuf, restent pointés sur cette partie précise tout le long de son défilement dans la zone de visualisation. Dans l'exemple évoqué précédemment, si les œufs se déplacent longitudinalement de la gauche vers la droite sur le convoyeur, le module de commande envoie des instructions de commande pour décaler dans le même temps, de la gauche vers la droite de l'image virtuelle, les pixels formant les ronds verts, les ronds rouges et les ronds jaunes, pour que ceux-ci restent superposés avec la partie de la pièce correspondante, ici un des œufs.

On constate que le module d'analyse réalise une analyse ponctuelle sur chaque œuf au passage de l'œuf dans la zone d'examen, alors que le module de commande fonctionne en boucle pour mettre à jour l'image virtuelle projetée sur les œufs en défilement.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif, dans le cas de son installation avec un poste d'examen par visiométrie, en s'appuyant notamment sur le bloc-diagramme descriptif de la figure 2.

On règle au préalable, avant la mise en route de l'installation, l'inclinaison du miroir pour qu'il puisse réfléchir l'image projetée par le vidéoprojecteur sur la zone de visualisation souhaitée. Lorsque l'inclinaison est donnée, on fige la position du miroir qui reste par la suite fixe pendant le défilement des pièces entraînées par le tapis de convoyage.

Les rangées d'œufs sont mises successivement sur le tapis du convoyeur (étape ΕΊ ). Chacune des rangées passe devant une cellule qui envoie au centre de traitement une information de ce passage (étape E2). Cette information sert d'impulsion de synchronisation pour les actions qui vont suivre, comme la mise en route du poste d'examen ou l'évaluation de la position des rangées dans la zone de visualisation, nécessaire pour projeter une image virtuelle correctement synchronisée avec le déplacement des œufs. Lorsqu'une rangée d'œufs à mirer arrive dans la zone d'examen, le poste d'examen est déclenché préalablement par le centre de traitement. Les œufs coupent le faisceau émis par la source de rayonnement (étape E3). Ils interceptent le faisceau et le retransmettent avec une atténuation variable en fonction de leur état. La diffusion plus ou moins importante de la lumière qui pénètre dans l'œuf est captée par les moyens de détection et les données correspondantes sont transmises au centre de traitement.

Les données sont traitées et chaque œuf se voit attribuer un état en fonction de ce traitement (étape E4). Le module d'analyse permet par exemple de déterminer si les œufs analysés sont ou non fécondés, en situant le taux d'atténuation du faisceau lumineux à la traversée de chaque œuf par rapport à des valeurs seuils limitant des gammes prédéterminées.

Une discrimination est effectuée entre les œufs. S'il s'avère lors d'une étape E7 de test, que l'analyse par traitement d'image n'a révélé aucun défaut particulier à signaler à l'opérateur, il peut être décidé de ne projeter aucune image sur les œufs, et de passer directement à des postes de marquage ou de saisie des œufs.

En temps réel, le centre de traitement continue de recevoir des données en provenance du poste d'examen sur les œufs en défilement qui se présentent successivement dans la zone d'examen.

Dans la mesure où des défauts sont à signaler à l'opérateur, les coordonnées et l'état des œufs ainsi discriminés sont enregistrées dans le module de commande et ces informations sont prises en compte, ainsi que des informations relatives à la dimension de la zone de visualisation et à la vitesse de défilement des pièces, pour la fabrication de l'image virtuelle (étape E5) à projeter par la suite sur le casier d'oeufs en défilement.

L'image virtuelle fabriquée comporte des pixels dont le regroupement par couleur crée des zones spécifiques dont la forme et la taille sont adaptées à recouvrir des zones à problème de la pièce. Par ailleurs, les pixels sont déterminés pour la couleur ou le remplissage de ces zones spécifiques donne des indications sur le type de contrôle à effectuer par l'opérateur, qui connaît au préalable le code couleur implémenté dans l'installation. Cette signalisation est particulièrement intéressante selon l'invention car cela permet l'identification par l'opérateur de certaine catégorie d' uf dans un contexte où un test manuel peut permettre soit de lever une incertitude sur la qualité de l'œuf, soit faciliter la suite de l'opération industrielle.

L'image virtuelle est envoyée vers le vidéoprojecteur et l'image réfléchie par le miroir se superpose aux œufs (étape E6), chacun des œufs se voyant associé à des pixels formant une partie de l'image qui lui est propre. Le vidéoprojecteur du poste de visualisation est agencé pour envoyer une image calibrée sur l'ensemble de la zone de visualisation et à chaque instant, le module de commande détermine quelle forme vont prendre les pixels de cette image pour correspondre au passage des pièces, ici des œufs, en défilement.

On comprend qu'à un instant T 0 , dans lequel un œuf est dans une position P 0 dans la zone de visualisation, l'image virtuelle projetée sur la zone de visualisation comporte un groupe de pixels formant une zone de marquage codifiée adaptée à se superposer en P 0 sur l'œuf qui présente des caractéristiques spécifiques correspondant au marquage codifié. A l'instant suivant T 0 +At- Δΐ étant un pas de temps choisi plus ou moins grand en fonction de la vitesse de défilement du convoyeur et de l'impression de fluidité que l'on veut donner à l'image projetée dans la zone de visualisation, ce même œuf se retrouve dans une position Po+At. décalé longitudinalement par rapport à sa position Po, et le module de commande calcule une image virtuelle modifiée par rapport à celle associé à l'instant To. Dans cette image modifiée, ce sont les pixels décalés longitudinalement avec le même écart que celui entre les deux positions Po+At et PQ de l'œuf qui permettent de former la zone de marquage codifiée adaptée à se superposer en Po+At sur l'œuf qui présente des caractéristiques spécifiques correspondant au marquage codifié.

On comprendra que l'image virtuelle est recalculée en boucle pour permettre de pointer l'œuf de façon continue dans une zone accessible du convoyeur pour que l'opérateur puisse intervenir manuellement, et notamment avant une zone de préhension automatique et/ou de marquage.

En effet, de façon pratique, le dispositif de contrôle peut être associé à des postes non représentés sur la figure 1 et qui peuvent se cumuler en aval de l'installation, comme un poste de marquage des œufs ou un poste de tri automatisé. Ces postes se caractérisent par une pluralité de dispositifs montés fixes au-dessus du convoyeur, que ce soit dans un cas des encreurs à organes éjecteurs d'encre, ou buses, ou dans un autre cas des ventouses pilotées pour la saisie de tel ou tel œuf discriminé.

Le tri par ventouse ou le marquage (étape E8), qu'il soit indélébile pour l'information ultérieure du consommateur ou temporaire pour l'information immédiate du fabricant, sont des opérations ponctuelles à un instant donné du défilement, à la différence de la projection d'image virtuelle sur la pièce telle qu'elle a été décrite précédemment, qui doit être synchronisée avec le défilement de la pièce.

On a représenté, à la figure 3 un exemple d'application de l'invention différent de celui précédemment décrit dans le cadre du mirage des œufs, à savoir le contrôle de portes de véhicule automobile. Ces portes défilent sur la chaîne de fabrication et un poste d'examen 2 envoie au centre de traitement 8 des données représentatives de l'état de la porte prise au passage de celle-ci dans la zone d'examen. En fonction de l'analyse par le centre de traitement de ces données reflétant une image de la réalité de la pièce, le module de commande crée une image virtuelle qui correspond aux contours de la porte au fur et à mesure de son déplacement dans la zone de visualisation, et dans laquelle il dispose des groupes de pixels de formes et des couleurs adaptées à créer une information visible pour l'opérateur. Ici, la porte comporte de façon schématique un panneau de porte au sommet duquel une partie vitrée s'étend, avec des joints d'étanchéité sur ses contours. La porte comporte également une poignée, des moyens de fermeture disposés à l'arrière de la porte et deux moyens d'articulations disposés à l'avant.

L'analyse des données acquises dans la zone d'examen par lasérométrie, palpage ou autres moyens de détection, a dans l'exemple révélé trois défauts sur les joints d'étanchéité, un défaut sur les moyens de fermeture et un défaut sur l'un des moyens d'articulation. L'image qui est créée recense ces défauts, en les modélisant par des formes géométriques représentatives des zones à problème. En outre, ces formes géométriques sont remplies de motifs propres à chaque type de défaut détecté.

Les moyens de projection envoient l'image virtuelle sur la porte dès que celle-ci entre dans la zone de visualisation. Ainsi, l'image projetée se superpose à la porte et l'image virtuelle est recalculée en temps réel pour suivre le déplacement de la porte qui continue son défilement, de manière à pointer par les formes géométriques les défauts détectés. L'opérateur voit apparaître des zones à motifs spéciaux qui lui indiquent quelle action il doit entreprendre. Dans l'exemple, les zones striées indiquent à l'opérateur qu'il doit contrôler l'alignement du joint d'étanchéité sur la partie vitrée, tandis que les zones quadrillées indiquent à l'opérateur qu'il doit contrôler le vissage des pièces sur le panneau de porte.

Afin que l'opérateur ait le temps de voir quelles zones sont spécifiquement pointées par la superposition de l'image virtuelle, cette image est projetée et réfléchie sur la pièce pendant une période suffisamment longue. On pourra à cet effet prévoir que la vitesse de défilement du tapis de convoyage est réduite dans la zone de visualisation. Puisque la pièce est en défilement, l'image virtuelle projetée est modifiée en fonction du déplacement de la pièce de sorte que les zones spécifiques de l'image virtuelle restent superposées tout le temps du passage de la pièce dans la zone de visualisation. Selon les chaînes de fabrication sur lesquelles ce type de dispositif est appliqué, la zone de visualisation peut chevaucher la zone d'examen, c'est à dire que dans le sens du défilement du convoyeur la zone de visualisation peut commencer avant que la zone d'examen ne finisse. De manière générale, on comprend que la zone de visualisation est une zone en aval de la zone d'examen sur le convoyeur.

La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés. En particulier elle permet la création d'une image virtuelle suite à l'analyse en temps réel de données représentatives de l'état réel de pièces à contrôler, elle permet la projection de l'image virtuelle sur les pièces dans une zone de projection spécifique, et elle assure une synchronisation de la projection avec le défilement des pièces. On peut ainsi pointer les défauts visualisés et les caractériser pour faciliter la lecture de l'opérateur, et ce pendant un délai suffisant pour que l'opérateur intervienne. La présence du miroir permet d'éviter la position verticale du vidéoprojecteur, ce qui pourrait avoir un effet néfaste sur la ventilation interne du vidéoprojecteur. Ici, la synchronisation est réalisée par le calcul automatique en temps réel de l'image virtuelle en fonction de la vitesse de déplacement du tapis et des informations reçues par les moyens de détection du poste d'examen. Ceci est particulièrement avantageux dans le cas d'un défilement continu de pièces. L'image projetée s'adapte sans discontinuité au défilement des ufs, et il n'est pas nécessaire pour que l'opérateur ait le temps de repérer les œufs à problème potentiel sur lesquels il doit intervenir manuellement, d'arrêter le défilement du tapis ou de prévoir une zone tampon entre deux séries de pièces.

Dans une variante non représentée, on pourra prévoir de réaliser autrement les moyens de projection, notamment par le fait que le miroir disposé en face du vidéoprojecteur pour réfléchir l'image virtuelle prend la forme d'un miroir tournant monté mobile en rotation sur un axe motorisé piloté par le centre de traitement via une liaison spécifique. Le miroir est adapté à pivoter entre deux positions extrêmes, à savoir une première position dans laquelle l'image réfléchie par le miroir est dirigée sur une extrémité amont de la zone de visualisation définie sur le convoyeur et une deuxième position dans laquelle l'image réfléchie est dirigée sur une extrémité avale de cette zone de visualisation, proche de la portion de sortie du convoyeur. La vitesse de rotation de l'axe motorisé est déterminée par le calcul pour que le déplacement de l'image projetée soit synchronisé avec le déplacement de la pièce sur le tapis, c'est à dire pour que l'image créée soit superposée de manière continue sur la pièce tout au long de son défilement dans la zone de visualisation.

Il convient alors de respecter entre deux séries de pièces un intervalle permettant au poste de visualisation d'accompagner le déplacement d'une première série de la première zone à la deuxième zone avant que la série suivante n'apparaisse dans la première zone. On a ainsi une zone tampon entre la zone de dépose et la zone d'examen.

On comprend que dans cette variante, c'est l'orientation du miroir qui permet de diriger l'image vers la pièce en défilement dans la zone de visualisation, alors que le vidéoprojecteur reste fixe. C'est sur cette orientation que l'on va agir pour synchroniser l'affichage au déplacement de la pièce.

La synchronisation est réalisée par le pilotage en rotation de l'axe portant le miroir tournant. Ceci peut être intéressant dans la simplification de l'image virtuelle à fabriquer.

Il ressort néanmoins de ce qui précède que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre qui ont été spécifiquement décrits et représentés sur les figures et qu'elle s'étend au contraire à toute variante passant par le biais de moyens équivalents.