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2. Les systèmes de vision adoptent le "sur-mesure"

Hélène Bustos

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- Plus petits, plus simples et toujours plus précis, les systèmes de vision intégrés s'adaptent aux besoins du contrôle industriel.

Non, les systèmes de vision intégrés ne sont plus des boîtes noires à intégrer tant bien que mal dans sa chaîne de contrôle qualité. Depuis plusieurs années, ces dispositifs, au fonctionnement parfois obscur et complexe pour les utilisateurs, ne cessent d'évoluer. Composés de plusieurs éléments, ils ont longtemps été considérés par leurs premiers utilisateurs industriels, com-me des appareillages lourds, chers et difficiles à intégrer dans les lignes de production. Mais les choses changent... « On ne peut pas parler actuellement de révolution dans le domaine de la vision intégrée ; les grands principes physiques restent les mêmes », estime Éric Azibi, responsable commercial chez Alliance Vision. « Cependant certaines innovations voient le jour et permettent notamment l'accès à de nouveaux domaines de l'industrie ». Donc pas réellement de rupture des paradigmes... Ainsi Marc Rosenbaum, le directeur de Micro- Epsilon France, indique que « les capteurs à lumière blanche existent depuis une dizaine d'années, les innovations ne portent pas sur cette technologie en tant que telle mais, par exemple, sur l'utilisation de fibres optiques à gradient d'indice qui permettent, entre autres, la miniaturisation des systèmes de prise de vue ». De même, le principe de triangulation laser, pour des mesures de distance sans contact, est établi depuis plusieurs années maintenant mais cette technique est en amélioration constante. Les travaux dans ce domaine portent actuellement sur la résolution ainsi que sur la vitesse d'acquisition et de traitement des données. Outre l'évolution des composants eux-mêmes (capteurs, logiciels...) les innovations concernent également les formes d'automatisation des lignes de contrôle et l'intégration des différents systèmes de vision dans ces lignes. Un important travail de conception de solutions d'intégration est de plus en plus réalisé en amont. Pour les industriels et les professionnels de la vision intégrée, il s'agit de plus en plus « d'être capable d'imaginer la mise en oeuvre de mesures qui n'ont pas d'équivalent à ce jour », comme le précise Marc Rosenbaum.

Quatorze fois plus précise que l'oeil humain

Les dispositifs de prise de vue et les systèmes de traitement d'images (de plus en plus directement intégrés pour former des « caméras intelligentes » ou smartcams) ont connu de nombreuses avancées ces dernières années. Le défi du meilleur rapport résolution/vitesse/coût est lancé... Même si certaines caméras de la gamme In-Sight Micro, les minismartcams sorties des laboratoires du leader mondial de la vision industrielle Cognex en 2008, offrent des résolutions pouvant aller jusqu'à 1 600 x 1 200 pixels et des vitesses d'acquisition flirtant avec les 60 images par seconde, il faut néanmoins, pour apprécier ces performances, que la fin justifie les moyens... Le contrôle qualité en fin de processus "à grande vitesse" est aujourd'hui possible en temps réel grâce à des capteurs adaptés, de plus en plus performants qui, pour certains, imitent et même dépassent les facultés de l'oeil humain. Ainsi, la société japonaise Technos propose un système de vision, le Technos 5000K, muni d'une caméra équipée d'un capteur dit "neuronal" capable de détecter des objets de 50 µm2 avec une vitesse d'acquisition de 100 millions de points par seconde. Même faiblement contrastés, les défauts sont toutefois décelés avec une précision quatorze fois supérieure à l'inspection visuelle humaine... Les innovations portant sur les dispositifs de prise de vue, de plus en plus associés à des systèmes d'éclairage par diodes électroluminescentes, sont concomitants à l'augmentation de la vitesse de transfert des informations et du développement d'algorithmes de plus en plus efficaces, eux-mêmes traités par des calculateurs de plus en plus rapides.

Le paramétrage des interfaces s'est simplifié

Les progrès réalisés dans ces différents domaines technologiques (mécanique, électronique, informatique) ne sont rien, ou peu de chose, sans une intégration plus globale des systèmes dans leur environnement... La simplification de leur fonctionnement est une donnée non négligeable qui concourt à leur succès. Les logiciels de traitement des informations recueillies se multiplient, les concepteurs de systèmes de vision intégrés développant leurs propres logiciels. L'EasyBuilder de Cognex en est un exemple, avec une interface simplifiée, la sélection et la pertinence des informations présentées. Le temps est au paramétrage et non plus à la programmation ! Simple glissement du vocabulaire, pur argument marketing... ? Éric Azibi, quant à lui, assure qu'aujour- d'hui, chez Alliance Vision, « des solutions complexes sont proposées, accompagnées d'une interface logicielle au paramétrage relative- ment simple, accessible aux automaticiens et ingénieurs de production ». Réfléchir dès la conception du dispositif de contrôle à l'intégration d'un système de vision entre, peu à peu, dans les moeurs, ce qui favorise une conception "sur mesure" et adaptée aux besoins réels. Ce développement d'une offre de solutions spécifiques globales par les professionnels de la vision intégrée permet la réduction du nombre d'interlocuteurs et facilite ainsi les démarches d'installation et de maintenance des systèmes. Cette simplification de fonctionnement ainsi que le développement de systèmes "sur mesure", mieux adaptés aux besoins propres des industriels s'accompagnent également d'une réduction des coûts. L'innovation se trouve peut-être ici, car, comme le rappelle Éric Azibi, « le contrôle n'est pas une fin en soi, il doit permettre d'assurer la sortie de bonnes pièces des lignes de production. Alors, les industriels cherchent à améliorer les processus tout en diminuant le coût du poste contrôle... » Enfin, la standardisation des interfaces réseaux (Ethernet, Profibus...) contribue à une meilleure intégration de la vision dans les lignes de contrôle.

COMBIEN ÇA COÛTE ?

- Il y a cinq ans, pour un système de contrôle simple moyenne gamme, il fallait compter environ 15 000 euros. - Aujourd'hui, de tels systèmes peuvent être proposés pour quelque 3 000 euros et certaines solutions d'entrée de gamme, sans service particulier, se dénichent pour 1 000 euros.

LE CONTRÔLE DES CORDONS DE SOUDURE S'AUTOMATISE

- La solution tient en quatre mots... Vitronic weld seem inspection alias VIROwsi. Ce système de contrôle 3D automatique des cordons de soudure, mis au point par la société allemande Vitronic, ne présente, en apparence, rien de très nouveau : une caméra et un laser. L'originalité de ce dispositif qui s'installe sur un robot poly-articulé réside en fait dans son adaptabilité aux différentes techniques de soudage (arc ou laser) et à tous les types de soudures (aluminium, acier, joints de colle...). Réalisé par triangulation laser, le contrôle s'ajuste au temps de cycle de l'industriel en opérant à une fréquence d'acquisition réglable entre 450 Hz et 2 000 Hz. Une vingtaine de paramètres inspectés Là où d'autres systèmes permettent l'inspection de quelques paramètres seulement, le dispositif VIROwsi en propose une vingtaine : présence/ absence, pores, caniveaux, volume, épaisseur, désalignement... Présente dans une centaine d'installations chez des constructeurs d'automobiles allemands, cette solution fait ses premiers pas en France. Pour les intéressés, il faut savoir que son coût varie entre 100 000 à 120 000 euros (solution VIROwsi avec le robot)...

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