FR2461944A1 - Procede et appareil pour examiner l'aspect exterieur d'un objet cylindrique plein - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET APPAREIL POUR EXAMINER L'ASPECT EXTERIEUR D'UN OBJET CYLINDRIQUE PLEIN. LES OBJETS CYLINDRIQUES 1 A EXAMINER SONT PLACES SUR DES ROULEAUX 11A, 11B QUI LES FONT TOURNER SUR EUX-MEMES A UNE VITESSE PREDETERMINEE. UN CHARIOT 16 COMMANDE PAR UNE VIS 22 ET UN MOTEUR 21 SUPPORTE UN PREMIER DETECTEUR 23 DE DEFAUTS QUI DIRIGE LA LUMIERE CONCENTREE SOUS FORME DE RAIE SUR UNE REGION PREDETERMINEE DES OBJETS. UN CAPTEUR 26 DETECTE LA LUMIERE REFLECHIE PAR CETTE REGION DE L'OBJET. CETTE PREMIERE DETECTION PERMET D'IDENTIFIER DES DEFAUTS DE SURFACE TELS QU'UN ECAILLAGE, UNE PARTIE NON MEULEE OU UNE INCLUSION METALLIQUE. UN DEUXIEME DETECTEUR 24 SUPPORTE EGALEMENT PAR LE CHARIOT 16 CAPTE LA LUMIERE ENVOYEE DE PLUSIEURS DIRECTIONS SUR LA SURFACE DE L'OBJET ET REFLECHIE PAR LA SURFACE PERPENDICULAIREMENT A ELLE-MEME. CETTE DEUXIEME DETECTION PERMET D'IDENTIFIER DES FISSURES ET DES PIQURES. APPLICATIONS NOTAMMENT A LA DETECTION DES DEFAUTS DE SURFACE DE BARREAUX DE COMBUSTIBLES NUCLEAIRES, D'OBJETS EN CERAMIQUE OU EN PLASTIQUE, ET DE PIECES MOULEE OU FORGEES.

Description

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Procédé et appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet cy-

lindrique plein.

La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet cylindrique plein, et elle concerne plus particulièrement un procédé et un ap- pareil pour détecter un défaut tel qu'un écaillage, une fissure ou une piqûre sur la surface extérieure d'un objet cylindrique plein, y compris des barreaux d'uranium et de plutonium utilisés comme

combustible nucléaire.

La puissance thermique créée dans un réacteur nucléaire de puissance est obtenue à partir de barreaux de dioxyde d'uranium

formant des barres de combustible placées dans le réacteur nuclé-

aire. Chacun de ces barreaux est formé à partir de poudre d'uranium par pressage, frittage et meulage. Dans ce processus de formation, des défauts tels qu'un écaillage 2, une partie non meulée 5, une

inclusion métallique 6, une fissure 3 et une piqûre 4 peuvent ap-

paraitre sur la surface extérieure du barreau 1, comme le représente

la figure 1. Des défauts de surface tels que l'écaillage 2, la par-

tie non meulée 5, la fissure 3 et la piqûre 4 provoquent un manque

d'uniformité de la puissance thermique ou de la conduction thermi-

que. D'autre part, des défauts tels que l'écaillage 2, la fissure 3 et l'inclusion métallique 6 favorisent une réaction mécanique ou chimique avec la gaine de la barre de combustible, affectant donc probablement de manière défavorable le fonctionnement du réacteur nucléaire. Dans un procédé bien connu ayant pour but d'empocher ces inconvénients, un examen visuel complet est effectué par l'oeil

humain. Afin d'améliorer l'efficacité et la précision de cet exa-

men, d'une part, et pour réduire la contamination de l'opérateur par la radioactivité, d'autre part, on a essayé de mettre au point un procédé qui permet de détecter automatiquement les défauts du

barreau. Le brevet américain nô 4 162 126 décrit un appareil sui-

vant l'art antérieur pour examiner l'aspect extérieur d'objets cy-

lindriques pleins.

La surface d'un barreau de combustible nucléaire présen-

te un certain nombre de types de défauts qu'il est nécessaire de détecter. Le critère d'évaluation est différent pour chaque type de défaut. La surface est utilisée comme critère dans le cas d'un écaillage, la largeur et la longueur dans le cas d'une fissure et le diamètre dans le cas d'une piqûre. En outre, plusieurs types de défauts peuvent apparaître au même endroit, tels qu'une fissure à

l'intérieur d'un écaillage. Dans d'autres cas, une piqûre ou une fis-

sure peuvent apparaître dans ou au voisinage d'un caractère 7 d'i-

dentification, y compris un chiffre indiqué comme le représente la figure 1. Avec le procédé et l'appareil suivant l'art antérieur, mentionnés cidessus, il est difficile de faire cet examen et de

classer ces divers défauts de surface, indépendamment d'une fonc-

tion de reconnaissance modèle ajoutée au stade qui suit la détec-

tion des défauts.

D'autres appareils classiques pour examiner l'aspect ex-

térieur d'un objet cylindrique plein, sont décrits dans les demandes de brevets japonais no 79593/78 et 125057/78 correspondant au brevet américain n 863 345. Un objet cylindrique plein est placé sur une

paire de rouleaux en rotation. Plusieurs éléments montés à interval-

les réguliers sur un transporteur à chaîne et formant saillie vers le haut entre les rouleaux, sont amenés en contact avec la surface latérale des objets cylindriques qui s'avancent à la suite les uns

des autres. L'objet cylindrique se déplace à une vitesse prédéter-

minée le long de son axe, tout en tournant autour de cet axe. Une

sonde optique fixe envoie un rayon lumineux sur la surface périphé-

rique extérieure de l'objet et effectue un balayage en spirale de

la surface extérieure de l'objet cylindrique à intervalles de 1 mm.

La lumière réfléchie par la surface extérieure de l'objet est cap-

tée pour permettre de détecter un écaillage ou d'autres défauts.

Cependant, du fait que la surface de l'objet est balayée en spira-

le à intervalles de 1 mm ou moins, un premier inconvénient de cet

appareil suivant l'art antérieur pour examiner automatiquement l'as-

pect extérieur d'un objet cylindrique plein, réside dans le fait que l'examen de l'ensemble de la surface extérieure d'un objet de 10 mm à 15 mm de longueur nécessite 10 à 15 rotations de cet objet, ce qui a pour conséquence une vitesse d'examen faible et inefficace. Un deuxième inconvénient de cet appareil est dû au fait que, en raison

du déplacement de l'objet cylindrique plein le long de son axe pen-

dant sa rotation sur lui-même comme on l'a décrit ci-dessus, il

est difficile d'atteindre une vitesse constante de rotation de l'ob-

jet cylindrique, au sens strict du mot, ce qui rend donc impossible

un examen uniformément très précis.

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Dans un autre appareil suivant la présente inventions des-

tiné à remédier à ce deuxième inconvénient, plusieurs objets cylin-

driques pleins sont alignés sur une paire de rouleaux en-rotation

et ces objets sont entraînés dans un mouvement de rotation à une vi-

tesse prédéterminée, mais sans qu'ils soient déplacés le long de

leur axe. Un capteur ou détecteur d'images est constitué d'une ca-

méra de télévision, d'un dispositif de balayage linéaire couvrant au moins une plage de balayage dans une dimension qui est légèrement supérieure à la longueur de l'objet cylindrique plein ou autre objet analogue. Ce détecteur d'images se déplace de manière intermittente

ou échelonnée suivant l'axe de l'objet de manière à couvrir la lon-

gueur de chaque objet cylindrique à chaque déplacement échelonné, de sorte que l'ensemble de la surface périphérique extérieure des

objets cylindriques pleins est examinée successivement par le dé-

tecteur d'images en position fixe, les écaillages, les fissures ou autres défauts étant ainsi détectés par cet examen. Cet appareil a également un faible rendement car le détecteur d'images se déplace

linéairement par intermittence à intervalles correspondant à la lon-

gueur de l'objet cylindrique à examiner.

En conséquence, l'objet principal de la présente invention

est de fournir un procédé et un appareil pour examiner l'aspect ex-

d'un térieur objet plein, tel qu'un barreau de combustible nucléaire,

dans lequel au moins un des défauts de surface concaves et des dé-

fauts de surface convexes existant à la surface de l'objet peut être

détecté facilement.

Afin de réaliser cet objet suivant la présente invention, la lumière condensée en forme de raie est dirigée sous un certain

angle sur la zone prédéterminée de balayage de la surface de l'ob-

jet, la lumière régulièrement réfléchie par la zone prédéterminée de balayage de la surface de l'objet est captée par un détecteur

d'images, un signaldimage créé par le détecteur d'images est quan-

tifié à un niveau de seuil inférieur à un niveau moyen et au moins

un des défauts de surface concaves et des défauts de surface conve-

xes est détecté par un signal binaire obtenu à partir de cette quan-

tification.

En outre, la présente invention comprend deux stades de détection. Dans le premier stade de détection, un rayon lumineux en forme de raie est dirigé sous un certain angle sur la surface de

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l'objet et la lumière régulièrement réfléchie-par la surface de l'ob-

jet est captée par un détecteur d'images. Le signald'image ainsi cap-

té est quantifié à des niveaux.de seuil inférieurs et supérieurs a un niveau moyen de signald'image associé à une surface normale, afin d'obtenir des signaux binaires. Chacun des signaux binaires est u- tilisé pour détecter séparément, à partir d'au moins un des défauts

de surface concaves et des défauts de surface convexes, un écailla-

ge, une partie non meulée et une inclusion métallique. Dans le deu-

xième stade de détection, un rayon lumineux est dirigé sous un cer-

tain angle sur la surface de l'objet et, en outre, un rayon lumineux parallèle est dirigé sur la surface de l'objet, dans une direction perpendiculaire à celle-ci. Les rayons lumineux réfléchis par la surface de l'objet dans une direction perpendiculaire à celle-ci sont captés par un détecteur d'images. Le signaldimage ainsi capté est quantifié à un niveau de seuil inférieur au niveau moyen d'un signaldimage associé à une surface normale, afin d'obtenir un signal binairr et ce signal binaire est utilisé pour détecter séparément une fissure et une piqûre à partir des défauts concaves de surface et des défauts convexes de surface détectés dans le premier stade de détection. De cette façon, en ce qui concerne la détection, les

défauts de surface d'un objet cylindrique sont divisés en trois ty-

pes au moins comprenant les écaillages, les parties non meulées et

les inclusions métalliques, et les fissures et les piqûres. En par-

ticulier dans le premier stade de détection, une partie non meulée et une inclusion métallique sont susceptibles d'être détectées au

moyen de deux niveaux de seuil supérieurs à un niveau moyen de si-

gnaldimage. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet cylindrique

plein, dans lequel un détecteur d'images pour un examen par balaya-

ge dans une dimension, se déplace de manière continue suivant l'axe de l'objet cylindrique afin d'examiner la surface périphérique de l'objet cylindrique avec une grande précision et sans variation de

vitesse de balayage dans deux dimensions.

La présente invention fournit un appareil pour examiner

l'aspect extérieur <l'un objet cylindrique plein, cet appareil com-

prenant un moyen de rotation comportant au moins deux rouleaux pour faire tourner au moins plusieurs objets cylindriques alignés sur

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les rouleaux; un détecteur d'images pour balayer la surface périphé-

rique extérieure de l'objet cylindrique en rotation au moins dans une dimension sur une plage supérieure à la longueur de l'objet et pour

en capter une image; un moyen pour faire avancer ou déplacer de ma-

niére continue ce détecteur d'images suivant l'axe de l'objet cylin-

drique entrainé dans un mouvement de rotation à une vitesse constan-

te prédéterminée par le moyen de rotation; un moyen pour détecter la vitesse de déplacement de ce moyen de déplacement; et un moyen

pour établir une coordonnée fixe d'un signaldimage mobile en calcu-

lant le déplacement d'une image optique obtenue depuis la surface périphérique extérieure de l'objet cylindrique en conformité avec la vitesse de déplacement du capteur d'images détectée par le moyen

de détection de la vitesse de déplacement et un grossissement pré-

déterminé de l'image par le détecteur d'images. La coordonnée éta-

blie par le moyen pour établir cette coordonnée, est utilisée pour traiter le signaldâimage obtenu par le balayage dans deux dimensions effectué par le capteur d'images, balayant ainsi successivement la

surface périphérique extérieure des objets cylindriques pleins ali-

gnés les uns à la suite des autres.

La présente invention sera bien comprise à la lecture de

la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints,

dans lesquels: - la figure 1 est une vue représentant l'aspect extérieur

et l'état défectueux d'un barreau de combustible nucléaire à exami-

ner au moyen de l'appareil suivant la présente invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de

réalisation de l'appareil automatique pour examiner l'aspect exté-

rieur d'un objet cylindrique plein suivant la présente invention; - la figure 3 est un schéma représentant la construction de l'appareil de la figure 2;

- la figure 4 est une vue en perspective, à grande échel-

le, d'un premier capteur placé au point Q indiqué à la figure 3;

- la figure 5 est une vue en perspective, à grande échel-

le, d'un deuxième capteur placé au point IR indiqué à la figure 3;

- la figure 6A est une vue en coupe d'un barreau prèsen-

tant sur sa surface des défauts tels qu'un écaillage, une partie non meulée, une piqûre, une fissure et une inclusion métallique - la figure 6B est un diagramme représentant les niveaux

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de seuil Va, Vb et Vc et une forme d'onde de signaldimage obtenue par le détecteur d'images du premier capteur représenté aux figures 3 et 4, en concordance avec les défauts représentés à la figure 6A

- la figure 7 est un schéma montrant comment la lumière émi-

se par le premier capteur représenté aux figures 3 et 4, est réfléchie à la surface du barreau; - la figure 8A est une vue en coupe d'un barreau présentant

sur sa surface des défauts tels qu'un écaillage, une partie non meu-

lée, une piqûre, une fissure et une inclusion métallique; - la figure 8B est un diagramme représentant un niveau de seuil Vd et une forme d'onde de signal&fimage obtenue par le détecteur

d'images du deuxième capteur représenté aux figures 3 et 5, en con-

cordance avec les défauts représentés à la figure 8A - la figure 9A est une vue en coupe d'un barreau dont le défaut est une fissure; - la figure 9B est un diagramme représentant un niveau de

seuil Vd et une forme d'onde de signal *mage obtenue par. le détec-

teur d'images du deuxième capteur représenté aux figures 3 et 5, en concordance avec les défauts représentés à la figure 9A - la figure 10A représente une piqûre; - les figures lOB et 1OC représentent une fissure la figure 11 est un diagramme représentant un lieu du champ

visuel réel du détecteur d'images monté sur le chariot représenté à la fi-

gure 2; - les figures 12A et 12B sont des schémas représentant particulièrement les circuits pour établir les niveaux de seuil et les coordonnées, représentés à la figure 3; - les figures 13A, 13B, 13C et 13D représentent des formes

d'ondes de signaux produites par les dispositifs et circuits repré-

sentés aux figures 12A et 19B;

- la figure 14 est un diagramme montrant comment est dé-

placé le point de départ du balayage effectué par le capteur d'ima-

ges monté sur le chariot, et comment est renouvelé le point de dé-

part du balayage; et - la figure 15 est un diagramme représentant une erreur

entre le déplacement modèle de la surface périphérique du bar-

reau et une coordonnée d'exécution.

On décrira maintenant, en se reportant en particulier

aux figures 2 à 9, un exemple de réalisation de l'appareil automa-

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tique pour examiner l'aspect extérieur d'un objet cylindrique suivant

la présente invention; une vue en perspective d'un exemple de réali-

sation de l'appareil automatique pour examiner l'aspect extérieur d'un objet cylindrique suivant la présente invention, est représentée à la figure 2; une construction schématique de l'appareil de la figure 2 est représentée à la figure 3; une vue en perspective d'un premier

capteur placé au point Q à la figure 3, est représentée à grande é-

chelle à la figure 4; et une vue en perspective d'un deuxième cap-

teur placé au point R à la figure 3, est représentée à grande échelle

à la figure 5. La référence 1 désigne un barreau de combustible nu-

cléaire de forme cylindrique(dénommé ci-après "barreau"). la référen-

ce 8 désigne des blocs de maintien supportés par des transporteurs 10

a chaîne qui se déplacent sur des plaques disposées de chaque côté.

Sur les blocs 8 de maintien sont montés fous des rouleaux lia et 11b

-15 prévus pour faire tourner à une vitesse prédéterminée un certain nom-

bre de barreaux alignés sur les rouleaux et en contact avec ceux-ci.

res rouleaux lia et llb sont accouplés à un arbre d'entrée (non re-

présenté) par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse ou d'un dis-

positif analogue (non représenté). Une goupille (non représentée) dont le déplacement transversal à la figure 2 est commandé par un galet de came (non représenté) en contact avec une came tournante 12, est introduite et positionnée dans un trou de positionnement (non représenté) formé sur la surface intérieure des côtés des blocs 8 de maintien, lorsque ces derniers atteignent les positions Q et R. A ce moment-là, l'arbre de sortie du moteur 13 placé aux points Q et R

est accouplé avec l'arbre d'entrée mentionné ci-dessus par l'inter-

médiaire d'un galet en caoutchouc ou d'un organe analogue. Les blocs

8 de maintien comportent chacun une rainure 14 en V pour le charge-

ment et une rainure 15 en V pour le déchargement. La rainure 14 en V permet de charger, au point P de chargement, un certain nombre de

barreaux sur les rouleaux lia et llb suivant l'axe de ces rouleaux.

D'autre part, la rainure 15 en V permet de décharger des rouleaux Ila et llb les barreaux 1 supportés par les rouleaux lia et llb et poussés dans le sens axial, lorsque les transporteurs 10 à chaîne

s'arrêtent au point S de déchargement après que l'examen de la sur-

face périphérique extérieure des objets cylindriques 1 aux points Q

et R est terminé. Les blocs 8 de maintien sont prévus pour être dé-

placés de manière intermittente par les transporteurs 10 à chaîne

et pour être placés et arrêtés exactement aux points de détec-

tion Q et R par un moyen de positionnement (non représenté).

La référence 16 désigne un chariot pouvant coulisser horizon-

talement le long de tiges 19 de guidage supportées par les mon-

tants latéraux 17 et 18 et placées aux points de détection Q et R. Ce chariot 16 est traversé par une vis 22 d'entraînement accouplée à un moteur 21 de commande par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse (non représenté). Le chariot 16 comporte un premier capteur 23 et un deuxième capteur 24 sur sa face inférieure. Le premier capteur 23 comprend un système 25 de rayonnement pour irradier sous un certain angle la surface des barreaux dans la direction axiale linéaire, et un système 26

de détection ou capteur d'images pour capter la lumière réflé-

chie sous un certain angle par la surface périphérique des bar-

reaux. La position du premier capteur 23 est réglable. Le deu-

xième capteur 24 comprend un premier système 27 de rayonnement pour irradier la lumière diffuse sur les barreaux, un deuxième système 28 de rayonnement pour irradier la lumière parallèle ou lumière diffuse venant directement du dessus des barreaux,

et un système 29 de détection ou capteur placé directement-au-

dessus des barreaux pour capter la lumière réfléchie par la

surface périphérique extérieure des barreaux. Le premier sys-

tème 27 de rayonnement, le deuxième système 28 de rayonnement

et le système 29 de détection ou capteur d'images sont régla-

bles en hauteur.

Un certain nombre de barreaux 1 sont amenés au point P de chargement et placés en alignement les uns avec les autres

à partir d'un côté dans la rainure 14 en V des blocs 8 de main-

tien (comme le décrit en particulier la demande de brevet amé-

ricain n' 863 345. Ensuite, les blocs 8 de maintien sont dépla-

cés et arrêtés alternativement à des distances régulières pré-

déterminées, de manière à se trouver successivement aux points Q et R de détection en dessous du chariot 16. Chacun des moteurs 13 commande la rotation des rouleaux lia et llb à une vitesse constante prédéterminée, provoquant de ce fait la rotation à

une vitesse prédéterminée d'un certain nombre de barreaux 1 a-

lignés au voisinage les uns des autres. Lorsque ces barreaux 1 commencent à tourner après un certain temps prédéterminé qui

fait suite au démarrage de l'opération, un moteur 21 est com-

mandé de sorte que le chariot 16 se déplace de manière conti-

nue de droite à gauche à la figure 2 par l'intermédiaire d'une vis 22 d'entraînement. Les barreaux 1 sont entraînés dans un mouvement de rotation par les rouleaux lla et llb sans se dé- placer le long de leur axe de manière à réduire au minimum

les variations de la vitesse de rotation des barreaux 1, per-

mettant ainsi aux systèmes 26 et 29 de détection d'images d'examiner avec précision la surface périphérique extérieure

des barreaux en les balayant à intervalles uniformes. En ou-

tre, afin d'améliorer notablement l'efficacité par un examen continu des divers barreaux 1, le chariot 16 qui supporte le premier capteur 23 et le deuxième capteur 24, se déplace de manière continue le long de l'axe des barreaux 1 comme on

l'a déjà décrit.

Le premier capteur 23 mentionné ci-dessus et utili-

sé pour détecter des défauts tels qu'une partie non meulée et une inclusion métallique, le deuxième capteur 24 servant à détecter des défauts tels qu'une fissure et une piqûre, et un

dispositif 30 pour traiter les signaux représentant ces dé-

fauts, seront décrits plus précisément ci-dessous. Comme le

représente la figure 3, le système 25 de rayonnement du pre-

mier capteur 23 comprend une source lumineuse 31, une lentil-

le rayonnante 32, une fente 33 dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe des barreaux 1, et une lentille cylindrique 34 au moyen de laquelle la lumière diaphragmée à travers la

fente 33 est concentréEpLinéairement le long de l'axe des bar-

reaux sur la surface périphérique de ceux-ci. De cette maniè-

re, la lumière concentrée en forme de raie est dirigée sous un certain angle sur les barreaux. Le système 26 de détection d'images du premier capteur 23 comprend une lentille 35 qui forme une image réelle de la surface des barreaux en captant la lumière régulièrement réfléchie par la surface des barreaux à travers la fente, un détecteur 36 d'images comprenant un

élément linéaire détecteur d'images du type à balayage automa-

tique. Le détecteur 36 d'images balaie l'ensemble de la sur-

face périphérique extérieure du barreau pendant une rotation de ce barreau. La référence 37 désigne un circuit amplificateur

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qui amplifie le signal d'image créé à partir du détecteur 36

d'images jusqu'à un niveau prédéterminé. La référence 38 dé-

signe un convertisseur analogique-numérique qui convertit le

signal d'image en signal numérique d'image en l'échantillon-

nant à l'aide d'un signal d'horloge. Les références 39, 40 et 41 désignent des circuits de seuil qui quantifient le signal

numérique d'image 65 dans des éléments binaires modèles res-

pectivement à un niveau de seuil Va inférieur au niveau moyen de la surface normale produit par le circuit 48 établissant la coordonnée et le niveau de seuil, à un niveau de seuil Vb supérieur à ce niveau moyen, et à un niveau de seuil Vc le

plus élevé de tous, tout en éliminant les bruits. Les référen-

ces 42, 43 et 44 désignent des circuits portes qui détermi-

nent les zones d'examen (EG1 +cS à EG2 - S) des barreaux in-

dividuels. La référence 45 désigne un circuit d'extraction des données de configuration qui compte des données telles que le nombre de configurations binaires à deux dimensions (le nombre de configurations continuellement à "1" dans le mode à deux dimensions) des inclusions métalliques à la surface

des barreaux, à partir du signal des éléments binaires d'ima-

ge obtenu depuis le circuit 39 de seuil par l'intermédiaire du circuit porte 42, extrayant ainsi les données représentant le

nombre d'inclusions métalliques qui présentent des caractéris-

tiques manifestes. La référence 46 désigne un circuit d'ex-

traction des données de configuration qui détermine par compta-

ge des données telles que la surface des configurations binai-

res à deux dimensions (nombre de niveaux "1") de la partie non meulée de la surface, à partir du signal des éléments binaires

d'image obtenu depuis le circuit 40 de seuil par l'intermédiai-

re du circuit porte 43, extrayant ainsi les données concernant

la surface de la partie non meulée qui présente des caractéris-

tiques manifestes. Le circuit 46 d'extraction des données de

configuration compte également la surface des inclusions mé-

talliques. Cependant, en raison du faible nombre d'inclusions métalliques et de la surface réduite de chacune d'elles, leur comptage n'affecte pas l'évaluation générale des défauts et

il est négligeable. La référence 47 désigne un circuit d'ex-

traction de données de configurations qui détermine par compta-

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ge, par exemple, la surface des configurations binaires à deux dimensions (nombre de niveaux "1") des écaillages, à partir

du signal des éléments binaires d'image obtenu depuis le cir-

* cuit 41 de seuil par l'intermédiaire du circuit porte 44, ex-

trayant ainsi les données concernant la surface des écailla- ges qui présentent des caractéristiques manifestes. Le circuit 47 d'extraction des données de configuration compte également la surface des fissures et des piqûres. Cependant, en raison de la faible surface des fissures et des piqûres par rapport à la surface des écaillages, l'évaluation générale des défauts n'est pas affectée. La référence 49 désigne un générateur de signaux de synchronisation qui crée des signaux d'impulsion

d'HORLOGE et des signaux de DECLENCHEMENT de la synchronisa-

tion du balayage.

La référence 1' désigne un barreau amené au point R

par le transporteur 10, et les références lia' et llb' dési-

gnent les rouleaux amenés au point R par le transporteur 10.

Le premier système 27 de rayonnement du deuxième capteur 24 comprend des sources lumineuses 50 et 50', et des guides 51 et 51' de lumière en fibres de verre pourvus respectivement

d'ouvertures rectangulaires 52 et 52' de rayonnement. Ces ou-

vertures 52 et 52' de rayonnement des guides 51 et 51' de lu-

mière constituent ainsi des sources lumineuses planes et elles

dirigent la lumière diffuse sur la surface périphérique ex-

térieure du barreau sous un certain angle et dans au moins deux directions symétriques l'une par rapport à l'autre. Le deuxième système 28 de rayonnement du deuxième capteur comprend

une source lumineuse 53, une lentille rayonnante 54 qui con-

vertit la lumière en rayons lumineux parallèles, et un demi-

miroir 55 qui réfléchit les rayons lumineux parallèles venant de la lentille rayonnante 54 et les dirige à angle droit sur

le barreau 1' directement de haut en bas. Un troisième systè-

me 200 de rayonnement du deuxième capteur comprend des sour-

ces lumineuses 201 et des collimateurs 202, et il dirige la lumière sur le barreau dans deux directions obliques, comme le montre la figure 5. Lesystème 29 de détection d'images du deuxième capteur 24 comprend une lentille 56 qui forme une image réelle de la surface du barreau 1' par l'intermédiaire

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du demi-miroir 55, et un détecteur 57 d'images comprenant un

élément linéaire détecteur d'images du type à balayage auto-

matique, construit comme le premier détecteur 36 du premier capteur 23. La référence 58 désigne un circuit amplificateur qui amplifie le signal d'image créé par le système 57 de dé-

tection d'images jusqu'à un niveau prédéterminé. La référen-

ce 59 désigne un circuit convertisseur analogique-numérique qui convertit le signal d'image en signal numérique d'image

en l'échantillonnant à l'aide de signaux d'horloge. La réfé-

rence 60 désigne un circuit de seuil qui convertit le signal numérique d'image 66 en signal d'élément binaire d'image à

un niveau de seuil Vd inférieur au niveau de la surface nor-

male produit par le circuit 63 établissant la coordonnée et

le niveau de seuil d'une part, et qui élimine les bruits d'au-

tre part. La référence 61 désigne un circuit porte qui déter-

mine les zones d'examen (EG1 + S à EG2 -S) des barreaux indi-

viduels. La référence 62 désigne un circuit d'extraction des données de configuration qui détermine la longueur Lx suivant

l'axe des X, la longueur Ly suivant l'axe des Y, et la surfa-

ce S de la piqûre et de la fissure comme le montrent les fi-

gures 10A à 10C, à partir du signal des éléments binaires d'i-

mage obtenu depuis le circuit 60 de seuil par l'intermédiaire du circuit porte 61, de sorte que si la relation Lx-.Ly > E s i ( ú. peut prendre une valeur voisine de 1, par exemple) est satisfaite comme le représente la figure 10B, une fissure 3a

est identifiée; si la relation Lx. Ly > ú1 n'est pas satis-

faite et si la relation Max (Lx y2 <) > pu pr2ed

une valeur voisine de 1,5, par exemple) est en même temps sa-

tisfaite comme le représente la figure 10C, une fissure 3b est identifiée; et si aucune des relations Lx. Ly > E. et Ly Lx S 1

Max (Lx, Ly) > E2 n'est satisfaite comme le représente la fi-

gure 10A, une piqûre 4 est identifiée. On peut, de cette fa-

çon, faire la distinction entre une fissure et une piqûre, de

sorte que les largeurs Wx, Wy et les longueurs Lx, Ly sont dé-

terminées dans le cas d'une fissure, tandis que les diamètres Lx, Ly sont déterminés dans le cas d'une piqûre. La référence

64 désigne un circuit général de décision qui distingue le ty-

pe de défaut en se basant sur les données de configuration des

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défauts obtenues depuis les circuits 45, 46 et 47 d'extraction

des données de configuration, et qui les classe en les compa-

rant au critère retenu pour chaque type de défaut. En particu-

lier, le circuit général 64 de décision fonctionne de manière telle que, par exemple, la surface de la partie non meulée 5

obtenue à partir du circuit 46 d'extraction des données de con-

figuration est ajoutée à la surface de l'écaillage 2 obtenue

à partir du circuit 47 d'extraction des données de configura-

tion; la somme résultante de ces surfaces est comparée à un critère; le nombre d'inclusions métalliques, déterminé par le circuit 45 d'extraction des données de configuration, est comparé à un critère; les largeurs Wx, Wy et les longueurs

Lx, Ly de la fissure, obtenues à partir du circuit 62 d'ex-

traction des données de configuration, sont comparées à un cri-

tère; et les diamètres Lx, Ly de la piqûre, obtenus à partir du circuit 62 d'extraction des données de configuration, sont

comparés à un critère; de ce fait, le circuit général de dé-

cision classe chaque barreau 1 et détermine s'il est accepta-

ble ou s'il doit être rebuté.

La raie lumineuse irradiée au point Q de la figure 3 à partir du système de rayonnement comprenant la source lumineuse 31, la lentille rayonnante 32, la fente 33 et la

lentille cylindrique 34, est diffusée sur la surface du bar-

reau 1. De cette lumière diffusée, la lumière régulièrement réfléchie est captée par la lentille 35 formant une image et elle est convertie en un signal électrique par le détecteur 36 d'images. La figure 6 montre la relation qui existe entre l'état de surface du barreau et le signal d'image. La surface du barreau peut présenter des défauts tels qu'un écaillage 2

provoqué par un choc survenant au cours de la manutention a-

vant et après le frittage, une partie 5 non meulée qui est légèrement en retrait et qui, de ce fait, n'a pas été meulée, une piqûre 4 causée par un retrait partiel dû à la différence de contraction au moment du frittage, une fissure 3 causée par une distorsion ou autre phénomère analogue au moment du formage, et une inclusion métallique 6 provoquée lorsque la

surface est meulée avec un métal étranger. La figure 6A repré-

sente une vue en coupe axiale de la surface périphérique d'un barreau présentant à sa surface la un écaillage 2, une partie non meulée, une piqûre 4, une fissure 3 et une inclusion mé- tallique 6. La figure 6B représente un signal d'image 65 capté par le détecteur 36 d'images au premier point Q. En présence d'un écaillage 2, d'une fissure 3 ou d'une piqûre 4, comme le

représente la figure 6A, l'image réelle de la fente qui, autre-

ment, se serait trouvée dans la position 67, change de posi-

tion et se retrouve en 68 comme le montre la figure 7, de sor-

te que la lumière réfléchie ne pénètre pas dans le détecteur linéaire 36 d'images comme le montre la ligne en traits d'axe,

et le signal d'image 65 représente un niveau sombre comme l'in-

diquent les références 69, 70 et 71. D'autre part, la partie non meulée de la surface est une partie laissée frittée qui a un brillant différent de celui de la surface normale meulée,

de sorte que des composantes réfléchies avec plus de régulari-

té sont incluses et cette partie spéciale est détectée sous une forme plus brillante comme l'indique la référence 72. Une inclusion métallique 6 est une surface métallique et elle est donc détectée sous une forme plus brillante comme l'indique la référence 73. Par conséquent, en quantifiant à un niveau de seuil Va inférieur au niveau de la surface normale, à un niveau de seuil Vb supérieur au niveau de la surface normale

et à un niveau de seuil Vc le plus élevé de tous, on peut dé-

tecter les écaillages 2, les piqûres 4 ou les fissures 3 au niveau de seuil Va, les parties 5 non meulées de la surface ou les inclusions métalliques 6 au niveau de seuil Vb, et les inclusions métalliques 6 au niveau de seuil Vc. Au point Q de la figure 3, le premier détecteur 23 détecte collectivement un écaillage 2, une piqûre 4 et une fissure 3 en tant que défauts, et ce premier détecteur peut donc les distinguer des autres

défauts tels qu'une partie 5 non meulée et une inclusion mé-

tallique 6. Par ailleurs, des défauts convexes peuvent être

détectés également, comme les écaillages.

La lumière réfléchie sur le dispositif de rayonne-

ment, disposé au point R de la figure 3, est réfléchie sur la

surface du barreau 1. Ce dispositif comprend la source lumi-

neuse 50, le guide 51 de lumière, la source lumineuse 50', le

guide 51' de lumière, la source lumineuse 53, la lentille ra-

2 4 6 1 9 4 4

yonnante 54 et le demi-miroir 55. La lumière diffuse est cap-

tée par la lentille 56 de formation d'image et elle est con-

vertie en signal électrique par le détecteur 57 d'images. Les figures 8A et 8B montrent la relation existant entre l'état de la surface et le signal d'image correspondant. L'écaillage 2 provoqué à la surface du barreau peut être de deux types, c'est-à-dire un écaillage rugueux provenant avant frittage et

un écaillage présentant une surface de cassure lisse et con-

choïdale, provoquée après frittage. En raison du fait que la lumière diffuse est dirigée sur la surface sous un certain angle, comme le représente la figure 5, l'image provenant de la rugosité disparaît tout en augmentant, en même temps, la lumière diffuse provenant des parties saillantes, de sorte

que la surface de cassure dans son ensemble apparaît brillan-

te, comme l'indique la référence 69' à la figure 8B, si la surface de cassure est rugueuse. Ainsi, l'écaillage 2 ne peut

pas être confondu avec une piqûre 4. Dans le cas d'une surfa-

ce de cassure lisse et conchoidale, d'autre part, les parties 52 et 52' de rayonnement de la lumière diffuse constituent une source lumineuse plane, de sorte que la lumière diffuse est partiellement réfléchie régulièrement sur la surface de cassure qui devient plus brillante que la surface normale éclairée sous un certain angle, comme l'indique la référence

69' à la figure 8B.

Dans le cas de la partie 5 non meulée et de l'in-

clusion métallique 6, la lumière régulièrement réfléchie ve-

nant du système de rayonnement comprenant la source lumineuse 19, la lentille rayonnante 20 et le demi-miroir 21, pénètre dans le détecteur 57 d'images. Du fait que la surface meulée

prend un aspect analogue à celui du verre givré, on peut ob-

tenir un niveau égal à ou plus brillant que celui de la sur-

face normale qui réfléchit régulièrement peu de composantes

comme l'indiquent les références 72' et 73' à la figure 8B.

Ainsi, seules lafissure 3 et la piqûre 4, qui sont tellement

profondes que la lumière rayonnée peut difficilement attein-

dre leur fond malgré leur large ouverture, sont détectées à - un niveau sombre, comme l'indiquent les références 70' et 71' à la figure 8B. Par conséquent, en quantifiant à un niveau

2 4 6 1 9 4 4

de seuil Vd inférieur au niveau de la surface normale comme

le représente la figure 8B, on peut faire la distinction en-

tre les fissures et les piqûres.

Dons le cas o il existe une fissure 3' dans un é-

caillage 2' comme le représente la figure 9A, un signal 66' d'image est capté par le détecteur linéaire 57 d'images comme le représente la figure 9B. De même, dans ce cas, on peut distinguer la fissure 3' de l'écaillage 2' en utilisant le

niveau de seuil Vd inférieur au niveau de la surface normale.

En d'autres termes, contrairement au détecteur linéaire 36 d'images placé au point Q, le détecteur linéaire 52 d'images disposé au point R peut détecter uniquement les piqûres 4 ou les fissures 3 en les séparant des écaillages 2 de sorte que, en le combinant avec le détecteur linéaire 36 d'images placé au point Q, on peut distinguer les uns des autres les quatre types de défauts, c'est-à-dire les écaillages 2 de la surface, les parties 5 non meulées, les inclusions métalliques 6, les

piqûres 4 et les fissures 3.

La description qui précède se rapporte à l'appareil

pour examiner la surface périphérique. Un procédé analogue de détection peut être réalisé pour-examiner les extrémités. Dans ce cas, il est très difficile avec les appareils suivant l'art antérieur, de faire la distinction aux extrémités du barreau entre le caractère imprimé 7 et la fissure 3 représentés à la figure 1. Grâce au système de détection placé au point R à la figure 3, on peut cependant faire la distinction entre une piqûre et une fissure avec une grande précision, même si la partie imprimée est trop sombre pour être détectée ou si elle

coexiste avec la piqûre ou la fissure.

Bien que l'appareil décrit ci-dessus soit destiné à détecter les défauts de surface d'un barreau de combustible nucléaire, la présente invention est applicable avec un effet égal à d'autres objets constitués de matières telles que la céramique ou les plastiques, aux pièces moulées et aux pièces

forgées.

Comme on l'a décrit ci-dessus, le premier capteur 23

placé au point Q peut détecter les défauts de surface d'un ob-

jet tels qu'un écaillage, une partie non meulée de la surface

246 1 944

et une inclusion métallique, en les distinguant avec précision d'une fissure et d'une piqûre. En utilisant le capteur 23 au Point Q en combinaison avec le deuxième capteur 24 disposé au point P, on peut détecter les défauts de surface d'un objet en les séparant en trois types au moins, c'est-à-dire les é-

caillages, les parties non meulées de la surface et les inclu-

sions métalliques, et les fissures et piqûres, ce qui permet un classement et une appréciation automatiques des défauts de surface d'un barreau de combustible nucléaire ou autres objets

analogues.

On décrira particulièrement ci-dessous les circuits 48 et 63 établissant le niveau de seuil et la coordonnée, en se reportant à la figure 2 et aux figures 11 à 15. Comme on l'a décrit ci-dessus, en raison de la légère variation de la

vitesse du chariot 16 à mouvement continu, les détecteurs li-

néaires 36 et 57 d'images sont utilisés avec le modèle de la

surface périphérique extérieure du barreau 1 déplacé oblique-

ment suivant le champ visuel incurvé T représenté à la figure 11. En d'autres termes, les détecteurs linéaires 36 et 57

d'images répètent l'opération de détection de l'image par ba-

layage dans une dimension sur la base du DECLENCHEMENT des signaux de synchronisation du balayage. Les signaux 74 et 75

d'image résultant de la détection par balayage dans une dimen-

sion sont obtenus de manière continue à partir des détecteurs

linéaires 36 et 57 d'images.

La référence 75 désigne un codeur rotatif couplé à l'extrémité de la vis 22 d'entraînement, comme le représente la figure 2, pour créer un signal d'impulsion chaque fois que le chariot 16 avance d'une longueur prédéterminée. En d'autres termes, le codeur rotatif 75 détecte la vitesse d'avance du chariot 16. La référence 46 désigne un générateur de signaux de synchronisation qui crée un signal de DECLENCHEMENT de la

synchronisation du balayage et un signal d'horloge. Les réfé-

rences 38 et 59 désignent des circuits convertisseurs analo-

giques-numériques qui convertissent les signaux d'image 74 et

en signaux numériques.

On décrira maintenant en particulier les circuits 48 et 63 établissant le niveau de seuil et la coordonnée. La référence 76 désigne un circuit établissant le niveau de seuil pour la détection des bords, dans lequel la valeur maximale Vh d'une ligne de balayage du signal numérique d'image créé par les circuits convertisseurs analogiques-numériques 38 et 59, est comparée à et réduite de la valçur eSV fixée à l'avance dans un comparateur numérique, de ce fait un premier niveau

de seuil Vthl est établi pour la détection des bords. La réfé-

rence 22 désigne un circuit numérique de seuil qui convertit, en élément binaire d'image, le signal numérique d'image créé par les circuits convertisseurs analogiques-numériques 38 et 59 au niveau de seuil Vthl de détection des bords fixé dans le circuit 26 d'établissement du niveau de seuil de détection

du premier bord. La référence 78 désigne un circuit de régla-

ge de la coordonnée qui règle la coordonnée de telle sorte que l'image captée par les détecteurs linéaires 36 et 57 d'images est maintenue stable sur la base du signal d'impulsion créé par le codeur rotatif 75, et du signal d'horloge et du signal de DECLENCHEMENT de la synchronisation du balayage créés par le générateur 49 de signaux de synchronisation. Ce circuit 78 de réglage de la coordonnée comprend un circuit 80 générateur de signaux de détection des bords qui détecte la position BEG1

du premier bord lorsque lui est appliqué le signal de DECLEN-

CHEMENT de la synchronisation. du balayage après détection du signal de coordonnée de la position BEG1 du premier bord créé par le circuit 79 détecteur du premier bord; un circuit 82

d'instruction de mise à jour de la coordonnée qui crée un si-

gnal de chargement de la mise à jour de la coordonnée lorsque le signal de position du premier bord est créé par le circuit générateur du signal de détection des bords après réception

d'un signal 81 de fin d'examen indiquant que l'examen de l'en-

semble de la surface périphérique extérieure d'un barreau 1

est terminé; un additionneur 83 qui ajoute la coordonnée (a-

dresse) XH de l'extrême gauche du champ visuel avant la mise à jour, représentée à la figure 14, à la valeur (Xr + Y); un soustracteur 84 qui soustrait,de la sortie XH + (Xr + E-) de l'additionneur 83, la coordonnée BEG1 de la position du premier bord; un compteur 85 de coordonnée de démarrage du balayage qui charge la sortie du soustracteur 84 et la soustrait de

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l'impulsion créée par le codeur rotatif 75, de manière à comp-

ter la coordonnée-(adresse) de démarrage du balayage à l'ex-

trême gauche du champ visuel; et un compteur 86 de coordon-

nées qui reçoit un signal de coordonnée du compteur 85 de coordonnées de démarrage du balayage, ajoute le nombre d'im- pulsions d'horloge à la coordonnée particulière et extrait

une coordonnée de la ligne de balayage. La référence 79 dési-

gne un circuit détecteur du premier bord par lequel le signal

d'élément binaire d'image créé par le circuit 77 de seuil, re-

présenté à la figure 13B, est différencié afin de créer un si-

gnal "un" aux points de montée et de descente (signaux "zéro" pour les autres parties), de manière à obtenir une répartition des fréquences pour 256 lignes de balayage par exemple comme le représente la figure 13C; cette répartition des fréquences

est comparée séquentiellement dans un comparateur, créant ain-

si une valeur (adresse) de coordonnée de la position maximale

BEG1 du premier bord et de la position maximale BEG2 du der-

nier bord. La référence 87 désigne un premier comparateur nu-

mérique qui produit un signal démarrant l'extraction d'un niveau bas Ve afin de déterminer le deuxième niveau de seuil lorsque la coordonnée de sortie du compteur 86 de coordonnées devient une coordonnée mise à jour EG1 de la position du

premier bord. La référence 88 désigne un comparateur numéri-

que final qui produit un signal mettant fin à l'extraction du niveau bas vú tout en démarrant en même temps l'extraction du niveau haut Vh2 lorsque-la coordonnée de sortie du compteur 86 de coordonnées devient une coordonnée mise à jour EG2 de la position du bord. La référence 89 désigne un comparateur numérique qui produit un signal mettant fin à l'extraction du niveau haut Vh2 lorsque la coordonnée EG1' de la position du

premier bord de l'objet cylindrique à mettre à jour est at-

teinte. La référence 90 désigne un circuit d'établissement

d'un deuxième niveau de seuil par lequel, sur la base des si-

gnaux obtenus du premier comparateur numérique 35 et du com-

parateur numérique final 36, comme le représente la figure 13,

les signaux numériques d'image créés par les circuits conver-

tisseurs analogiques-numériques 38 et 59 pour 255 lignes de balayage, par exemple, sur l'intervalle entre EG1 et EG2,

246 19 4 4

sont mémorisés dans les adresses de la première mémoire corres-

pondant à sa brillance (niveau de sortie); de ce fait, pour déterminer la répartition fréquentielle de la brillance de la surface périphérique extérieure du barreau, la valeur de la fréquence maximale VL est déterminée et, en outre, les si-

gnaux numériques d'image créés par le convertisseur analogique-

numérique 23 pour 255 lignes de balayage sur l'intervalle en-

tre EG2 et EGI', comme le représente la figure 13D, sont mé-

morisés dans les adresses de la deuxième mémoire correspondant

à sa brillance (niveau de sortie); la répartition fréquentiel-

le de la brillance est déterminée pour la région du bord et

la valeur de la fréquence maximale Vh2 est obtenue, établis-

sant ainsi un niveau de seuil Vth2 représenté par l'équation Vth2 = o( (Vh2 - Vi) + Vk (la valeur de o< étant modifiée de

manière appropriée pour Va, Vb, Vc et Vd). Comme on l'a men-

tionné ci-dessus, les circuits de seuil 39, 40, 41 et 60 com-

prennent un circuit de seuil numérique 91 qui quantifie les signaux numériques d'image 65 et 66 créés par les circuits convertisseurs analogiques-numériques 38 et 59 en réponse aux deuxièmes niveaux de seuil Va, Vb, Vc et Vd déterminés dans le circuit 90 établissant les deuxièmes niveaux de seuil, et par un circuit 92 d'atténuation des bruits. La référence 92'

désigne un comparateur qui détermine la valeur EG1 + & à par-

tir du signal de EG1, tout en créant en même temps un signal "un". La référence 93 désigne un comparateur qui détermine la valeur EG2 - i à partir du signal EG2I tout en créant en même temps un signal "un". Les références 42, 43, 44 et 61 césignent des circuits portes pour faire passer l'intervalle

de EG1 + à EG2 -S dans les signaux d'élément binaire d'i-

mage créés par le circuit 92 d'atténuation des bruits. Les

références 45, 46, 47 et 62 désignent des circuits d'extrac-

tion des données de configuration au moyen desquels le signal

d'élément binaire d'image qui vient du circuit porte, est mé-

morisé dans une mémoire ayant, par exemple, 512 adresses; de ce fait,on peut déterminer la surface, le nombre et la longueur

(largeur) des défauts. La référence 64 désigne un circuit gé-

néral de décision. La référence 94 désigne un circuit généra-

teur de signaux de début d'examen qui crée un signal de début

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d'examen en réponse à un signal ayant un deuxième niveau de

seuil établi par le circuit 90 établissant les deuxièmes ni-

veaux de seuil. La référence 95 désigne un circuit générateur

de signaux de fin d'examen réglé par le signal de début d'e-

xamen pour créer un signal de fin d'examen lorsque les lignes

de balayage sont comptées et atteignent un nombre prédétermi-

né (nombre requis pour balayer l'ensemble de la surface péri-

phérique extérieure du barreau). La référence 96 désigne un circuit de mesure de l'erreur cumulée qui comprend un circuit 97 qui détermine le nombre de lignes de balayage, un compteur

98, un circuit calculateur 99, un comparateur 100 et un cir-

cuit diviseur 101. En réponse au signal de DECLENCHEMENT de

la synchronisation du balayage, le compteur 98 compte les si-

gnaux d'impulsion créés par le codeur rotatif 75 depuis la première ligne de balayage ys jusqu'à la deuxième ligne de balayage yt, avec dans l'intervalle un nombre M de lignes de balayage déterminé par le circuit 97. Le circuit calculateur 99 fonctionne de manière que la distance entre le signal de DECLENCHEMENT de la synchronisation du balayage créé par le circuit 77 de codage binaire numérique dans la première

ligne de balayage ys, et le premier point de montée, est dé-

terminée par le comptage des éléments d'image au moyen des impulsions d'horloge; ensuite, la distance e2 entre le signal binaire de synchronisation horizontale créé par le circuit numérique de seuil 77 dans la deuxième ligne de balayage yt après les M lignes de balayage déterminées par le circuit 97, et le premier point de montée, est déterminée par le comptage des éléments d'image au moyen des impulsions d'horloge, de sorte que la différence e2 - e est déterminée. Le comparateur

100 détermine la différence entre la valeur de 2 - el obte-

nue par le circuit calculateur 99, et la valeur q (correspon-

dant à la coordonnée d'exécution) obtenue par le compteur 98.

Le circuit diviseur 101 divise le nombre M de lignes de bala-

yage déterminé par le circuit 97, par la valeur obtenue du comparateur 100, et il extrait du quotient un nombre entier Ns de lignes de balayage en arrondissant au nombre supérieur

les fractions de 0,5 et plus et en négligeant le reste.

La référence 102 désigne un circuit de commande qui a

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règle le fonctionnement d'un circuit 103 de correction de la

coordonnée, de manière telle que les signaux positifs et né-

gatifs créés par le circuit diviseur 101 du circuit 96 de me-

sure de l'erreur cumulée et le nombre Ns de lignes de balaya-

ge sont mémorisés de sorte que, dès la réception d'un signal

positif chaque fois que le signal de DECLENCHEMENT de la syn-

chronisation du balayage atteint le nombre Ns de lignes de balayage, la dernière impulsion (un nombre entier d'éléments

d'image) des impulsions appliquées au circuit 103 de correc-

tion de la coordonnée par le codeur rotatif 75, est éliminée tandis que, dès la réception d'un signal négatif chaque fois

que le signal de DECLENCHEMENT de la synchronisation du bala-

yage atteint le nombre Ns de lignes de balayage, la dernière impulsion (un nombre entier d'éléments d'image) des impulsions appliquées au circuit 103 de correction de la coordonnée par

le codeur rotatif 75, est ajoutée.

Dans la construction mentionnée ci-dessus, avec les barreaux 1 alignés et entraînés dans un mouvement de rotation

à vitesse constante par les rouleaux lla et llb comme le re-

présente la figure 2, les sources lumineuses 31, 50, 50' et 53 de rayonnement sont allumées et le moteur 21 est démarré,

* déplaçant ainsi le chariot 16 depuis une extrémité. Les dé-

tecteurs linéaires d'images 36 et 52 se déplacent en même temps que le chariot 16 dans le sens indiqué par la flèche à la figure 2, tout en balayant dans une dimension la surface des barreaux 1 sur toute l'étendue du champ visuel S comme le montre la figure 11, captant ainsi l'image de la surface. On

obtient donc un signal d'image qui est converti en signal nu-

mérique de tonalité multiple. Le compteur 85 de coordonnée de

démarrage du balayage qui est initialement préréglé, est char-

gé de la valeur Xr + E fixée à l'avance et il reçoit séquen-

tiellement des signaux d'impulsion venant du codeur 75 de chargement avec le déplacement des détecteurs d'images 36 et 57; ces impulsions sont soustraites séquentiellement afin de mémoriser la coordonnée de démarrage du balayage. Ainsi, même si la vitesse de déplacement des détecteurs d'image 36 et 57 est soumise à des-variations, on atteint toujours une forme rectiligne, comme le représente la figure 14, au moyen d'une

24 6 19 4 4

correction faite par le signal d'impulsion (chaque impulsion

étant créée par le déplacement d'un élément d'image des dé-

tecteurs linéaires d'images 36 et 57) créé par le codeur ro-

tatif 75. Plus précisément, comme on peut le voir à la figure 14, bien que le point gauche extrême du champ visuel, dans le cas de la ligne de balayage Ye, ait pour abscisse la valeur Xn - 1, le déplacement du champ visuel d'un élément d'image par le démarrage du balayage au point Ym, est détecté et, en conséquence, l'adresse du point de démarrage du balayage au point Ym est Xn - 1. Dans le compteur 86 de coordonnées, est chargée la coordonnée Xn du point de démarrage du balayage mémorisée dans le compteur 85 de coordonnées du démarrage du balayage en réponse à chaque signal deDECLENCHEMENT de la

synchronisation du balayage, et le compteur 86 compte les si-

gnaux d'horloge depuis la coordonnée Xn de manière à détermi-

ner la coordonnée de chaque ligne de balayage.

En d'autres termes, la valeur Xr est réglée de ma-

nière à situer l'origine en abscisse vers la gauche et en dehors du champ visuel des détecteurs linéaires d'images. En supposant par exemple que T éléments d'image se trouvent dans

le champ visuel des détecteurs linéaires d'images, la coordon-

née doit être mise à jour ou semplacée avant que le point cor-

respondant à la valeur Xr + ú quitte initialement le champ visuel à l'extrême gauche de celui-ci. Pour les besoins de cette mise à jour, en l'absence du barreau 1 dans le champ visuel, la valeur Xr + E est rétablie au point extrême gauche

du champ visuel lorsque la valeur X + ú est décalée d'une va-

leur prédéterminée à partir de l'extrémité gauche du champ vi-

suel. La répétition de ce processus permet de rechercher la position de l'image de l'objet cylindrique et, une fois que la coordonnée BEG1 de la position du premier bord du barreau

1 est détectée, la valeur Xr est décalée jusqu'à un point voi-

sin distant de ú.

De cette manière, la lecture du signal d'image avec

la valeur Xr fixée à proximité de l'image du barreau 1, suf-

fit pour que la largeur de la mémoire des données particuliè-

res d'image ne présente qu'une faible largeur de l'image maxi-

mum du barreau à la droite de Xr' comme le représente la valeur

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t+ L + K à la-figure 14.

En d'autres termes, la largeur de la mémoire est comprise seulement entre Xr et Xr + ú + L + K. Cette mémoire étroite se déplace et "capte" l'image du barreau chaque fois qu'elle est formée afin d'enregistrer les données qu'elle

contient, de sorte que cette mémoire peut être utilisée ef-

ficacement, réduisant ainsi le temps nécessaire au traitement

des configurations.

D'autre part, le circuit 76 établissant le niveau de seuil pour la détection du premier bord, recherche un maximum de signaux numériques au moyen du comparateur numérique ou

d'un dispositif analogue dans une gamme prédéterminée de pas-

sage initial d'un niveau haut à un niveau bas, et il soustrait la valeur AV, fixée à l'avance, de cette valeur maximale Vh

afin de déterminer la première valeur de seuil Vthl. En répon-

se à ce signal de la première valeur de seuil Vthl, le cir-

cuit 77 établissant le niveau de seuil numérique convertit le signal numérique d'image en élément binaire d'image et il

l'applique au circuit 79 de détection du premier bord.

Comme le montre la droite en traits pleins de la figure 15, le déplacement modèle Ls = e2 - e1 de la surface périphérique du barreau, qui est déterminé par le déplacement réel d des détecteurs d'images 36 et 57 et le grossissement A formant l'image, comporte une erreur, représentée par les droites en traits interrompus à la figure 15, par rapport à la coordonnée d'exécution q fixée pendant le décalage opéré sur la base du signal de train d'impulsions détecté par le codeur rotatif 75. Par conséquent, avant l'examen, le nombre

M de lignes de balayage est fixé par le circuit 97. En répon-

se à un signal d'élément binaire d'image créé par le circuit numérique 77 de seuil dans la première ligne de balayage Ys, le circuit calculateur 99 détermine la distance el jusqu'au point de montée avec référence au signal de DECLENCHEMENT de la synchronisation du balayage, en comptant les impulsions d'horloge venant des circuits portes au moyen d'un compteur ou d'un dispositif analogue. Ensuite, en réponse au signal d'élément binaire d'image créé par le circuit numérique 77 de seuil dans la deuxième ligne de balayage Yk distante de M

lignes de balayage prédéterminées dans le circuit 97, la dis-

tance e2 jusqu'au point de montée avec référence au signal de

DECLENCHEMENT de la synchronisation du balayage, est détermi-

née par le compteur ou par un dispositif analogue qui compte les impulsions d'horloge venant des circuits portes. La va-

leur e1 est soustraite de la valeur e2, ce qui permet de dé-

terminer le déplacement modèle e2 - e1de la surface périphé-

rique du barreau. D'autre part, le compteur 98 détermine la

valeur q en comptant les signaux d'impulsion créés par le co-

deur rotatif 75 depuis la première ligne de balayage Ys jus-

qu'à la deuxième ligne de balayage Yt. Le comparateur 100 com-

pare le déplacement modèle Ls déterminé par le circuit calcu-

lateur 99, avec le déplacement q de la coordonnée d'exécution

déterminé par le compteur 78, afin de déterminer l'erreur cu-

mulée après les M lignes de balayage. Le circuit diviseur 101 détermine si la valeur Ls/q est positive ou négative en la calculant, d'une part, et détermine un nombre entier Ns de lignes de balayage,d'autre part. La raison pour laquelle la

valeur Ls est divisée par la valeur de référence du déplace-

ment qo de la coordonnée, est de déterminer le nombre Ns de

lignes de balayage qui conduit à une erreur d'un élément d'i-

mage. Afin d'éliminer cette erreur d'un élément d'image par cycle de Ns lignes de balayage, le circuit 103 de correction de la coordonnée ajoute une impulsion, ou la retranche, au

signal d'impulsion créé par le codeur rotatif 75 et il l'ap-

plique au compteur 85 de la coordonnée de démarrage du bala-

yage, de sorte que ce dernier compteur corrige la coordonnée (adresse) de démarrage du balayage à l'extrême gauche du champ visuel décalé d'une adresse (ou élément d'image) par cycle de Ns, empêchant ainsi l'erreur d'augmenter. De cette manière, avant l'examen, les données du modèle de la surface du barreau depuis la première ligne de balayage Ys jusqu'à sa deuxième ligne de balayage Yt sont prises en compte et le nombre Ns de lignes de balayage déterminé dans le circuit 96 de mesure de l'erreur cumulée, est mémorisé dans le circuit 102 de commande. En conséquence, lorsque les détecteurs 36 et 57 d'images se déplacent de la droite vers la gauche, comme le représente la figure 2, tout en captant séquentiellement

24 619 4 4

des images des barreaux 1 dans l'alignement les uns des au-

tres, l'erreur de décalage est corrigée par cycle de Ns lignes de balayage, ce qui permet à la ligne en traits pleins de coïncider sensiblement avec la ligne en traits interrompus à la figure 15. Bien qu'on ait mentionné ci-dessus que le modè-

le coïncide toujours avec la coordonnée d'exécution en l'ab-

sence d'une erreur de décalage, il est difficile en fait de permettre aux durées de décalage de coïncider les unes avec les autres, ce qui a pour résultat inévitable un défaut de

coïncidence d'environ + 1 élément d'image.

Le circuit 79 de détection du premier bord diffé-

rencie les signaux d'élément binaire d'image, dont le résul-

tat est mémorisé dans un compteur de descentes pour les points de descente et dans un compteur de montées pour les points de montée, qui sont comptés pour déterminer la répartition

fréquentielle des 256 lignes de balayage, par exemple, à par-

tir du moment o le signal d'élément d'image commence à inclu-

re la montée BEG1 du premier bord.-La répartition fréquentiel-

le des descentes mémorisées dans le compteur de descentes est extraite pour l'intervalle compris entre la première adresse

et une adresse prédéterminée Xn + E + L/2 et, après des com-

paraisons séquentielles dans un comparateur, une adresse re-

présentant le maximum (coordonnée BEG1 de la position du

premier bord) est produite. De même, la répartition fréquen-

tielle des montées mémorisées dans le compteur de montées est extraite pour l'intervalle compris entre l'adresse Xr + a + L/2 et l'adresse X + ú. + 3/2L et, après des comparaisons séquentielles dans un comparateur, une adresse associée au maximum (coordonnée BEG2 de la position du bord final) est produite. Lorsque la valeur de coordonnée produite par le compteur 86 de coordonnée atteint la valeur de coordonnée de BEG1, le comparateur 87 est déclenché de manière à commander

le circuit 80 générateur de signaux de détection des bords.

En conséquence, un signal de chargement de la mise à jour de la coordonnée est créé par le circuit 82 d'instruction de la mise à jour de la coordonnée en même temps que le DECLENCHEMENT des signaux de synchronisation du balayage. La valeur XH de la coordonnée, produite par le compteur 85 de coordonnée du

-24 61944

démarrage du balayage est ajoutée à la valeur Xr + ú par l'ad-

ditionneur 83, tandis que le soustracteur 84 soustrait la va-

leur de coordonnée BEG1, mettant ainsi à jour à la-valeur XI = XH + Xr + ú - BEG1 les données contenues dans le compteur 85 de coordonnée du démarrage du balayage. La valeur ci-dessus est tirée de la relation XI Xr = XH - (BEG1 - E). La valeur initiale du compteur 86 de coordonnée est ensuite mise à jour également, de même que l'adresse du circuit détecteur 79 du premier bord. En réponse aux signaux EG1, EG2 et EGl' créés sous la forme mise à jour par les comparateurs 87, 88 et 89,

le circuit 90 d'établissement du deuxième niveau de seuil dé-

termine la répartition fréquentielle par rangement dans l'a-

dresse de la mémoire correspondant au niveau de brillance du signal numérique d'image dans la zone comprise entre EG1 et

EG2, de manière à rechercher le niveau de brillance Ve repré-

sentant la valeur maximale. De la même façon, le circuit 90

d'établissement du deuxième niveau de seuil détermine la ré-

partition fréquentielle par rangement dans l'adresse d'une autre mémoire correspondant au niveau de brillance du signal numérique d'image dans la zone comprise entre EG2 et EGl' (cherchant à établir une zone prédéterminée d'abord à partir de EG2 lorsque EG1' n'est pas extrait) afin de rechercher le niveau de brillance Vh2 représentant la valeur maximale, de sorte que le calcul de Vth2 = " (Ve - Vh2) + Vh2 est effectué, déterminant ainsi le deuxième niveau de seuil Vth2 (Va, Vb, Vc et Vd). Le signal numérique d'image est converti en éléments binaires d'image aux deuxièmes niveaux de seuil Va, Vb, Vc et Vd, et il se compose d'éléments d'image disposés 3 par 3, dont les bruits sont éliminés par un circuit 92 d'amortissement des

bruits effectuant un produit logique de tous les éléments d'i-

mage. Ces signaux d'éléments binaires d'image sont envoyés dans les circuits portes 42, 43, 44 et 61 entre les signaux EG1 + à et EG2 - i créés par les comparateurs 92' et 93, et

appliqués aux circuits 45, 46, 47 et 62 d'extraction des don-

nées de configuration. Les circuits 45, 46, 47 et 62 d'extrac-

tion des données de configuration comptent le nombre d'élé-

ments d'image représentant des défauts, ce qui permet de dé-

terminer les dimensions des défauts sur toute la surface, leur nombre ou leur largeur, longueur ou diamètre, comme le montre la figure 10, en identifiant donc les états de ces défauts, pendant la période comprise entre la réception du signal de début d'examen venant du circuit 94 générateur de signaux de début d'examen, et la réception d'un signal de fin d'examen

venant du circuit 95 générateur de signaux de fin d'examen.

Le circuit général 64 de décision décide si le résultat de l'examen est acceptable ou doit être rejeté, et il crée un

signal 104 représentant le résultat de l'examen. De cette ma-

nière, alors qu'à chaque instant la variation de la vitesse de déplacement des détecteurs 36 et 57 d'images est corrigée, la coordonnée à enregistrer dans la mémoire en ce qui concerne le signal d'image suivant le déplacement des détecteurs 36

et 57 d'image, est décalée tandis que, en même temps, la co-

ordonnée enregistrée dans la mémoire pour chaque barreau est

remise à jour. Ainsi, les détecteurs linéaires 36 et 57 d'i-

mage sont toujours en mesure de capter l'image de l'ensemble

de la surface périphérique extérieure de chaque barreau com-

me s'ils étaient fixes par rapport aux barreaux 3, permettant

ainsi un examen précis et efficace de leur aspect extérieur.

En particulier, un certain nombre de barreaux ali-

gnés sont entraînés par des rouleaux dans un mouvement de ro-

tation à une vitesse prédéterminée pour permettre le balayage

de l'ensemble de la surface périphérique extérieure des bar-

reaux à intervalles uniformes, sans faire glisser les barreaux le long de l'axe des rouleaux. Au lieu de cela, ce sont les

détecteurs d'images qui se déplacent de manière continue le-

long de l'axe des barreaux afin d'examiner l'ensemble de la

surface périphérique extérieure des barreaux alignés.

D'après la description qui précède, on doit bien

voir que le deuxième détecteur qui fait l'objet de la présente invention, permet de détecter avec précision à la surface des barreaux des défauts tels que des écaillages, des parties non meulées et des inclusions métalliques, et de les différencier des défauts tels que les fissures et les piqûres. De même, en

prévoyant deux niveaux de seuil Va et Vb pour le premier dé-

tecteur suivant la présente invention, on peut détecter à la surface des barreaux des défauts tels que des parties non meuléeset des inclusions métalliques, en les différenciant

avec précision des fissures, des écaillages et des piqûres.

En outre, en utilisant le premier détecteur en combinaison avec le deuxième détecteur suivant la présente invention, on peut détecter séparément trois formes au moins de défauts de surface des barreaux, c'est-à-dire des écaillages, des parties non meulées ou des inclusions métalliques, et des fissures ou

des piqûres, permettant ainsi un classement et une apprécia-

tion automatiques des défauts de surface d'un barreau de com-

bustible nucléaire ou autres objets analogues.

Suivant la présente invention, un certain nombre de

barreaux ou d'objets cylindriques sont alignés sur des rou-

leaux et entraînés dans un mouvement de rotation à une vi-

tesse fixe prédéterminée, des détecteurs d'images se dépla-

cent de manière continue dans la direction de l'alignement

des objets cylindriques, la vitesse de déplacement des détec-

teurs d'images est détectée, la coordonnée des éléments d'ima-

ge du signal d'image créé par les détecteurs d'images, à la suite de leur mouvement, est corrigée et décalée de temps en

temps pour empêcher un cumul de l'erreur et, en outre, la co-

ordonnée est mise à jour pour chaque objet cylindrique ou

groupe de deux objets cylindriques. En conséquence, compara-

tivement à l'appareil classique dans lequel les détecteurs d'images se déplacent de manière intermittente pour capter l'image de la surface de l'objet en position fixe seulement,

la présente invention offre l'avantage remarquable de permet-

tre, avec une mémoire minimale, l'examen à la fois efficace et précis de la surface périphérique extérieure d'un certain nombre d'objets cylindriques alignés les uns à la suite des

autres.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples

de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au con-

traire susceptible de variantes et de modifications qui ap-

paraîtront à l'homme de l'art.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour examiner l'aspect extérieur d'un

objet, caractérisé en ce qu'il comprend les stades de a) ra-

yonnement de la lumière concentrée sous forme de raie et di-

rigée sous un certain angle sur la région prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet; b) détection

par un détecteur d'images de la lumière régulièrement réflé-

chie par la région prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet; c) quantification d'un signal d'image créé par le détecteur d'images à un niveau de seuil inférieur à un niveau moyen; et d) détection d'au moins un des défauts convexes et concaves de surface au moyen d'un signal binaire

obtenu à partir de cette quantification.

2. Procédé pour examiner l'aspect extérieur d'un

objet, caractérisé en ce qu'il comprend les stades de a) ra-

yonnement de la lumière concentrée sous forme de raie et di-

rigée sous un certain angle sur la région prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet; b) détection

par un détecteur d'images de la lumière régulièrement réflé-

chie par la région prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet; c) quantification d'un signal d'image créé par le détecteur d'images à au moins deux niveaux de

seuil inférieur et supérieur à un niveau moyen; et d) détec-

tion des défauts de surface de l'objet parmi lesquels au moins une partie non meulée et une inclusion métallique détectées séparément d'au moins un des défauts convexes et concaves de surface au moyen d'un signal binaire obtenu à partir de cette quantification.

3. Procédé pour examiner l'aspect extérieur d'un objet, caractérisé en ce qu'il comprend un premier procédé de

détection comportant les stades de a) rayonnement de la lumiè-

re concentrée sous forme de raie et dirigée sous un certain angle sur la région prédéterminée de détection de l'image de

la surface de l'objet; b) détection par un détecteur d'ima-

ges de la lumière régulièrement réfléchie par la région pré-

déterminée de détection de l'image de la surface de l'objet c) quantification d'un signal d'image créé par le détecteur

d'images à au moins deux niveaux de seuil inférieur et supé-

rieur à un niveau moyen; et d) détection des défauts de sur-

face de l'objet parmi lesquels au moins une partie non meulée et une inclusion métallique détectées séparément d'au moins un des défauts convexes et concaves de surface au moyen d'un signal binaire; et un deuxième procédé de détection compor-

tant les stades de a) rayonnement de la lumière venant de plu-

sieurs directions et dirigée sur une région prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet; b) détection

par un détecteur d'images de la lumière réfléchie dans la di-

rection perpendiculaire par la région prédéterminée de la surface de l'objet; c) quantification d'un signal d'image créé par le détecteur d'images à un niveau de seuil inférieur à un niveau moyen; et d) détection de la présence d'au moins une fissure et une piqûre à la surface de l'objet au moyen

d'un signal binaire.

4. Appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet, caractérisé en ce qu'il comprend a) un moyen (25) pour rayonner de la lumière concentrée sous forme de raie et la diriger sous un certain angle sur une région prédéterminée

de détection de l'image de la surface de l'objet; b) un mo-

yen (26, lia, llb) pour détecter la lumière régulièrement réfléchie par la région prédéterminée de détection de l'image

de la surface de l'objet et rayonnée par le moyen de rayonne-

ment, ce moyen de détection balayant la surface dans deux dimensions; c) un certain nombre de circuits (39) de seuil

pour quantifier un signal d'image créé par le moyen de détec-

tion d'images à un niveau de seuil inférieur à un niveau moyen;

et d) un moyen (45) pour détecter des défauts convexes et con-

caves de surface au moyen d'un signal binaire créé par les

circuits de seuil.

5. Appareil pour examiner l'aspect extérieur de la Surface d'un objet suivant la revendication 4, caractérisé en

ce que le moyen (25) de rayonnement comprend une source lumi-

neuse (31), une fente (33) pour diaphragmer une lumière en

forme de fente rayonnée par la source lumineuse, et une len-

tille cylindrique (34) pour concentrer la lumière sous forme

de raie.

6. Appareil pour examiner l'aspect extérieur de la

24619 4 4

surface d'un objet suivant la revendication 4 ou 5, caracté-

risé en ce que le moyen (26, lia, llb) pour détecter l'image comprend un dispositif (26) pour détecter l'image constitué

d'une lentille (35) formant l'image et d'un détecteur linéai-

re (36) d'image, et un moyen (lia, llb) formant chariot pour

déplacer l'objet dans la direction perpendiculaire à la di-

rection du balayage automatique du détecteur linéaire d'ima-

ge.

7. Appareil pour examiner l'aspect extérieur de la surface d'un objet, caractérisé en ce qu'il comprend a) un moyen (25) pour rayonner de la lumière concentrée sous forme de raie et la diriger sous un certain angle sur une région

prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'ob-

jet; b) un moyen (26, lia, lib) pour détecter la lumière ré-

gulièrement réfléchie par la région prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet et rayonnée par le moyen de rayonnement, ce moyen de détection balayant la surface dans deux dimensions; c) un certain nombre de circuits (39, 40) de seuil pour quantifier un signal d'image créé par le moyen de détection d'images à deux niveaux de seuil inférieur et supérieur à un niveau moyen; et d) des moyens (45, 46) pour détecter des défauts à la surface de l'objet parmi lesquels

au moins une partie non meulée ou une inclusion métallique sé-

parément d'au moins un défaut convexe de surface ou un défaut

concave de surface au moyen d'un signal binaire.

8. Appareil pour examiner l'aspect extérieur de la surface d'un objet suivant la revendication 7, caractérisé en

ce que le moyen (25) de rayonnement comprend une source lumi-

neuse (31), une fente (33) pour diaphragmer une lumière en

forme de fente rayonnée par la source lumineuse, et une lentil-

le cylindrique (34) pour concentrer la lumière sous forme de raie.

9. Appareil pour-examiner l'aspect extérieur de la

surface d'un objet suivant la revendication 7 ou 8, caractéri-

sé en ce que le moyen (26, lia, lib) pour détecter l'image comprend un dispositif (26) pour détecter l'image constitué

d'une lentille (35) formant l'image et d'un détecteur linéai-

re (36) d'image, et un moyen (lia, llb) formant chariot pour

2 4 6 1 9 4 4

déplacer l'objet dans la direction perpendiculaire à la di-

rection du balayage automatique du détecteur linéaire d'image.

10. Appareil pour examiner la surface d'un objet, caractérisé en ce qu'il comprend a) un moyen rotatif (<la, llb) comportant au moins deux rouleaux pour aligner au moins

plusieurs objets cylindriques sur ces rouleaux en contact a-

vec ces derniers et pour faire tourner ces objets cylindriques sur leur axe à une vitesse prédéterminée; b) un moyen (25)

pour rayonner la lumière concentrée sous forme de raie et di-

rigée sous un certain angle sur une région longitudinale de détection de l'image de la surface périphérique de l'objet

cylindrique entraîné dans un mouvement de rotation par le mo-

yen rotatif; c) un moyen (26) pour balayer et détecter, au

moins dans une dimension le long de l'axe de cet objet cylin-

drique sur une région plus large que la longueur de cet objet cylindrique, la lumière rayonnée par ce moyen de rayonnement

et régulièrement réfléchie par la région longitudinale de dé-

tection de l'image de la surface périphérique extérieure de l'objet cylindrique; d) un certain nombre de circuits de seuil (39, 40) pour quantifier un signal d'image créé par le moyen détecteur d'images à deux niveaux de seuil inférieur et supérieur à un niveau moyen; et e) des moyens (45, 46)

pour détecter les défauts de la surface périphérique extérieu-

re de l'objet cylindrique comprenant au moins une partie non meulée et une inclusion métallique séparément d'au moins un des défauts convexes et des défauts concaves de la surface au

moyen d'un signal binaire créé par le circuit de seuil.

11. Appareil pour examiner l'aspect de la surface d'un objet suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il

comprend en outre f) des moyens (16, 20, 21, 22) formant cha-

riot pour transporter et déplacer de manière continue le mo-

yen (25) de rayonnement et le moyen (26) pour détecter l'ima-

ge, le long de l'axe des objets cylindriques au moins alignés; g) un moyen (75) pour détecter la vitesse de déplacement du moyen (16) formant chariot; h) un moyen (48) pour déterminer une coordonnée en fonction de la vitesse de déplacement du moyen pour détecter l'image, qui est détectée par le moyen

(75) pour détecter la vitesse de déplacement et un grossisse-

246 1 944

ment prédéterminé de formation de l'image par le moyen pour

détecter l'image; et i) des moyens (42, 43, 45, 46) pour exa-

miner séquentiellement la surface périphérique extérieure de

l'objet cylindrique au moins aligné, sur la base de la coor-

donnée déterminée par le moyen (48) pour déterminer la coor- donnée, le moyen de détection traitant le signal binaire créé

par le circuit de seuil.

12. Appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un

objet, caractérisé en ce qu'il comprend A) un premier détec-

teur (23) comprenant a) un moyen (25) pour rayonner de la lu-

mière concentrée sous forme de raie et la diriger sous un cer-

tain, angle sur une région prédéterminée de détection de l'i-

mage de la surface de l'objet, b) des moyens (26, lia, llb)

pour détecter la lumière régulièrement réfléchie par la ré-

gion prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet et rayonnée par le moyen de rayonnement, le moyen de détection balayant la surface dans deux dimensions, c) un certain nombre de circuits (39, 40) de seuil pour quantifier un signal d'image créé par le moyen de détection de l'image au moins à deux niveaux de seuil inférieur et supérieur à un

niveau moyen, et d) des moyens (45, 46) pour détecter la pré-

sence de défauts de surface parmi lesquels au moins une partie non meulée ou une inclusion métallique séparément d'au moins un défaut convexe de surface ou un défaut concave de surface au moyen d'un signal binaire créé par les.circuits de seuil, ce premier détecteur (23) étant placé à un premier point; B) un deuxième détecteur (24) comprenant a) des moyens (27,

28, 200) pour rayonner de la lumière venant de plusieurs di-

rections et la diriger sur une région prédéterminée de détec-

tion de l'image de la surface de l'objet, b) des moyens (29, lia', llb') pour détecter la lumière rayonnée par le moyen

de rayonnement de la lumière diffuse et réfléchie par la ré-

gion prédéterminée de détection de l'image de la surface de l'objet dans la direction perpendiculaire à cette surface, le

moyen de détection de la lumière balayant la surface de l'ob-

jet dans deux dimensions, c) un circuit (60) de seuil pour quantifier un signal d'image créé par le moyen de détection de l'image à un niveau de seuil inférieur à un niveau moyen, et d) un moyen (62) pour détecter à la surface de l'objet la présence de défauts parmi lesquels au moins une fissure et une piqûre au moyen d'un signal binaire créé par le circuit

de seuil, ce deuxième détecteur (24) étant placé à un deuxiè-

me point; et C) un moyen (10) formant chariot pour déplacer l'objet de l'un des premier et deuxième points vers l'autre point.

13. Appareil pour examiner l'aspect extérieur de la surface d'un objet suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens (27, 28, 200) pour rayonner la lumière comprennent un premier moyen (27) pour rayonner de la

lumière venant de deux directions et la diriger sous ut cer-

tain angle sur la région longitudinale de détection de l'ima-

ge, et un deuxième moyen (28) pour rayonner la lumière venant

de la direction perpendiculaire à la surface de l'objet.

14. Appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le

moyen (10) formant chariot comprend en outre des moyens rota-

tifs constitués d'au moins deux rouleaux (lia, llb) pour dé-

placer et au moins aligner un certain nombre d'objets cylin-

driques en contact avec les rouleaux, ces moyens rotatifs faisant tourner les objets cylindriques sur leur axe à une vitesse prédéterminée et ces moyens rotatifs, au nombre de

plusieurs, étant juxtaposés dans la direction du transport.

15. Appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet, comprenant des moyens rotatifs constitués d'au moins deux rouleaux (lia, llb) pour déplacer et au moins aligner un certain nombre d'objets cylindriques en contact avec ces

rouleaux, ces moyens rotatifs faisant tourner les objets cy-

lindriques sur leur axe à une vitesse prédéterminée, des mo-

yens (26, 29) de détection d'image pour balayer et capter une image au moins dans une dimension de la surface périphérique extérieure des objets cylindriques le long de leur axe sur une région plus large que la longueur de l'objet cylindrique entraîné dans un mouvement de rotation par ces moyens rotatifs, des moyens (16, 20, 21, 22) formant chariot pour déplacer le

moyen de détection d'image de manière continue le long de l'a-

xe des objets cylindriques entraînés dans un mouvement de ro-

tation par les moyens rotatifs, un moyen (75) pour détecter la vitesse de rotation des moyens rotatifs, et des moyens (48, 63) établissant une coordonnée en fonction de la vitesse de déplacement détectée par le moyen de détection de la vitesse de déplacement et d'un grossissement prédéterminé de l'image formée par le moyen de détection d'images, cet appareil étant

caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour trai-

ter le signal d'image créé par le balayage dans deux dimen-

sions de l'objet par le moyen détecteur d'images sur la base de la coordonnée établie par le moyen d'établissement de la coordonnée, de manière à examiner séquentiellement la surface

périphérique extérieure des objets cylindriques alignés.

16. Appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la région de détection de l'image par balayage du moyen de détec-_ tion d'images a une longueur qui est au moins égale à deux

fois la longueur de l'objet cylindrique.

17. Appareil pour examiner l'aspect extérieur d'un objet, comprenant des moyens rotatifs (lia, llb) constitués d'au moins deux rouleaux pour déplacer et au moins aligner un certain nombre d'objets cylindriques en contact avec ces

rouleaux, ces moyens rotatifs faisant tourner les objets cy-

lindriques sur leur axe à une vitesse prédéterminée, des mo-

yens (26, 29) de détection d'image pour balayer et capter

une image au moins dans une dimension de la surface périphé-

rique extérieure de ces objets cylindriques sur une région plus large que la longueur des objets cylindriques entraînés dans un mouvement de rotation par les moyens rotatifs, des

moyens (16, 20, 21, 22) de déplacement pour déplacer de maniè-

re continue le moyen de détection d'image le long de l'axe

des objets cylindriques entraînés dans un mouvement de rota-

tion à une vitesse prédéterminée par les moyens rotatifs, un

moyen (75) pour détecter le déplacement des moyens de déplace-

ment, des moyens (48, 63) établissant une coordonnée pour me-

surer le nombre de lignes de balayage nécessaires pour qu'un nombre entier d'éléments d'image représentent l'erreur entre

une coordonnée d'exécution déterminée à l'avance par le dé-

placement détecté par le moyen de détection du déplacement,

et le déplacement d'un modèle de la surface périphérique ex-

térieure parcourue par le moyen mobile de détection d'image, le moyen établissant la coordonnée corrigeant la coordonnée d'exécution d'un nombre entier d'éléments d'image chaque fois

que les lignes de balayage sont parcourues par le moyen de dé-

tection d'image, et des circuits (39, 40, 41, 60) de seuil pour convertir en élément binaire d'image un signal d'image créé par le moyen détecteur d'image par un balayage dans deux dimensions, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend

en outre un moyen pour traiter le signal d'élément binaire d'i-

mage créé par le circuit binaire sur la base de la coordonnée

établie par le moyen d'établissement de la coordonnée, de ma-

nière à balayer séquentiellement la surface périphérique exté-

rieure des objets cylindriques alignés.