EuroWire July 2015

Article technique

Mesure de la qualité de la surface ultra-rapide, haute résolution pour fils, fibres optiques et câbles Par Jean-François Fardeau, Gérald Novel et David Miara, Cersa-MCI, Division Recherche et Développement, Cabries, France

Résumé Ce projet répond à l’exigence perçue depuis longtemps par le secteur du fil, du câble et de la fibre optique, d’effectuer de façon efficace la mesure de la qualité de la surface et la détection des défauts en ligne. Cela a été possible grâce aux plus récents progrès technologiques dans le secteur de l’optoélectronique. Le système fonctionne comme une caméra en anneau autour des fils. La version pour fil mince fonctionne de 10μm (0,4 mils) à 2mm (80mils) et elle est fournie en deux modèles, pour fil mince et ultra mince. Avec 64 points par circonférence, environ 300 000 circonférences par seconde (c/s), et une dimension du point proportionnel au diamètre du fil, le système augmente les performances de détection de la surface bien au-delà du niveau de la totalité des technologies existant déjà à un coût compétitif. Le système comprend toute les fonctions de calcul électronique requis en temps réel: caractérisation et sélection des défauts, et alarmes. Il se connecte à des ordinateurs extérieurs pour l’enregistrement des données, la configuration des paramètres et pour l’affichage des images de la surface sur l’écran de l’ordinateur, des calculs statistiques, des rapports sur la quantité de la production et de l’entretien (Brevet International juillet 2004). D’autres modèles, conçus pour des diamètres supérieurs, de résolutions plus hautes mais ayant une vitesse inférieure seront disponibles au cours de l’année prochaine.

En impulsions d’alimentation du fil pour la mesure de la longueur et de la vitesse, deux dimensions sont déterminées : longueur et circonférence. On obtient ainsi une image du fil à deux axes pour la caractérisation du défaut. En connectant le système à un ordinateur, l’one peut afficher des images locales de la surface du fil, spécialement dans le cas d’un défaut du fil, pour l’analyser et l’étudier. En utilisant exclusivement des composants statiques, la durée du dispositif ne pose aucun problème. L’entretien des systèmes optiques dans des environnements difficiles exige une attention particulière. Pour réduire l’entretien, l’on utilise de l’air propre comprimé pour éviter la déposition de poudre, de vapeur ou la précipitation de particules dans l’interface du tube de verre intérieur. Principe L’idée est née de la lueur d’un projecteur sur un cylindre. Dans cette image, re/D est environ égal à deux pour cent. Il s’ensuit que re/π*D < 1% de la circonférence. considérant les

Côté entrée

Côté sortie

Introduction Dans les applications où la qualité de la surface (rugosité, défauts, nœuds, étranglements) est critique, comme dans le cas de fils d’acier inoxydables minces spécifiques, de fils d’or, du plaquage de fils, de revêtements ou de colorations de fibres optiques et de l’émaillage de fils de cuivre à bande large, il n’existait aucun instrument pour l’analyse superficielle complète à haute résolution et haute vitesse. Les instruments de détection existant actuellement sont basés sur l’analyse de l’image avec caméra standard. Dans le cas du fil mince, les limites sont représentées par la résolution sur le fil, par la fréquence de l’image et par le système d’éclairage pour l’analyse de la surface. Avec l’élaboration des images dans la circonférence complète sans contact, l’on couvre la totalité de la surface du fil à haute résolution et haute vitesse, et l’on peut évaluer la surface et la forme du défaut. À 300 000 circonférences par seconde et 64 points de circonférence, à une vitesse de ligne de 30m/s (1 800m/mn), la résolution axiale (pas) serait de 0,1mm (4 mils).

▼ ▼ Figure 1

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Juillet 2015