(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
・未加工の片(3)の変形工程(7,8,9、11,14,17,22)のうちの少なくとも1つの間に、片(3)の固有のマーク(19)と、変形工程(7,8,9、11,14,17,22)の1又は複数のプロセスパラメータと読み取られた識別コード(20)との関連付けとを識別する工程と、
・変形工程(7,8,9、11,14,17,22)のプロセスパラメータと、読み取られた識別コード(20)との関連付けとを前記データベース(21)に記憶させることと、 ・未加工の片(3)の熱処理工程(5,6)の少なくとも1つの間に、未加工の片(3)の固有のマーク(19)と、読み取られた識別コード(20)と熱処理工程(5,6)の1又は複数のプロセスパラメータとの関連付けとを読み取ることにより、未加工の片(3)の識別コード(20)を識別する工程と、
・前記熱処理工程(5,6)のプロセスパラメータと、読み取られた識別コード(20)の関連付けとを前記データベース(21)に記憶させる工程とを具備している、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
【背景技術】
【0002】
対象としているガスシリンダーは、金属、例えば、スチールにより形成され、シート状の金属リール、チューブ、又は、ビレットから切断された未加工の(unrefined)片からスタートし、以下の工程により形成されている。
・片の形状と機械的特徴との両方を、所望の形状と材料の特徴とに変える複数の変形工程、
・チェックされた特徴が所定の目標の特徴に対応していない片を識別及び/又は処分するための複数のチェック及び選定工程、
・複合ガスシリンダーの場合にはオプションとして、例えば、付属品又はフィラメントの曲げ及び硬化をする、ガスシリンダーを完成させる組立て工程、
・オプションとして、例えば、仕上げられたガスシリンダーの色付けのような仕上げ工程。
【0003】
未加工の材料(シート状の金属のリール、ガスシリンダーの製造場所に外部の供給装置により一般的に供給されるチューブ又はビレット)の製造バッチ(production batch)を見ることができるようにするために、変更工程の後に、このような製造バッチを識別するスタンプされた文字と数字の組合せのバッチコードを備えている初期マークを製造バッチの全ての未加工の片に備えさせることが知られている。
【0004】
又、変更工程の後に、固有のガスシリンダーを識別するスタンプされた文字と数字の組合せの識別コードを備えている固有の最終マークを製造された各々の固有のガスシリンダーに備えさせることが知られている。
【0005】
かくして、チェック及び選定工程の間に、例えば、ガスシリンダーの流体圧又は容積測定の膨張テストの間に、シリンダーの識別コードをデータベースに記憶させ、又、テストの結果を前記識別コードと関連付けさせことが、可能である。
【0006】
かくして、既知の方法及びシステムは、未加工の材料の製造バッチと流体圧テストとの両方がトレースされ、且つ、各々の固有のガスシリンダーと関連付けられることを可能にしている。
【0007】
実際、ガスシリンダーの技術分野では、固有のガスシリンダーの技術的特徴が、未加工の材料の特徴に、主として依存していることが、知られている。ここで、固有の冶金変更工程(熱処理及び変形)は、 仕上げられたガスシリンダーになされる適切なテスト、例えば、容量膨張テストの結果に基づいて直ちに考慮さそれ得る。
【0008】
更に、従来技術では、同じ製造バッチからの全ての片は、同じであり、同じプロセスで処理されると考えられているので、冶金変更テストの間に、固有の未加工の片、又は、固有の半完成シリンダーを識別する必要性は、考えられていない。
【0009】
固有の冶金変更工程、即ち、熱処理及び変形の影響は、ガスシリンダーの適切なテストのボジテブ又はネガテブな結果により、即座に考慮され得ることに従った一般に支持されている考えを我々は、認識しているけれども、本願の発明者は、これは、技術上の偏見であり、従って、未加工の材料の製造バッチのより特定且つ集約された正しい評価に従って、既に使用されているガスシリンダーを識別又はグループ分けする可能性を無くしていることを、信じている。
実際に、例えば、ガスが動力である車両又は他の使用で装着されるガスシリンダーのサービスから撤退する仮想の場合には、未加工の材料の製造バッチ全体の全てのシリンダーにまで撤退を一般的に延ばす必要があるであろう。このためには、各固有のガスシリンダーのより詳しく示された「製造ヒストリー」に基づいて、必要とされるシリンダーの総数を制限することができるようにするためには、有効であり得る。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図を参照すると、例えは、スチールにより形成された金属シリンダー本体2を有するガスシリンダー1が、未加工の片3を準備する工程と、所望の形状と材料の特徴とを有するシリンダー本体2を形成するように、この未加工の片を複数の変更工程にもたらす工程とにより製造され得る。
【0018】
変更工程は、片3の機械的な特徴を変更させるような1又は複数の熱処理工程と、片3の形状を変える1又は複数の変形工程とを含んでいる。シート状の金属4から切断された未加工の片3によるガスシリンダー1の製造を示している
図1の例を参照すると、熱処理工程は、1又は複数のアニール工程5、及び/又は、1又は複数の焼き入れ及び焼き戻し工程6とを含み得る。前記変形工程は、1又は複数の以下の工程を含み得る。
・冷間深絞り7、
・フローホーミング(flow forming)8
・シリンダー本体2のノズル10のネックスピニング(neck spinning)9、
・シリンダー本体2のサンドブラスト22、
・ノズル10のネックねじ切り11。
【0019】
チューブ12から切断された未加工の片3によるガスシリンダー1の製造を示している
図2の例を参照すると、熱処理工程は、1又は複数の焼き入れ及び焼き戻し工程6を含み得る。前記変形工程は、1又は複数の以下の工程を含み得る。
・例えば、オージブスピンニング(ogive spinning)によるベーススピンニング13、
・シリンダー本体2のベースを形成するためのベース成形及び内側仕上げ14、
・フローホーミング8
・シリンダー本体2のノズル10のネックスピニング9、
・シリンダー本体2のサンドブラスト22、
・ノズル10のネックねじ切り11。
【0020】
ビレット15から切断された未加工の片3によるガスシリンダー1の製造を示している
図3の例を参照すると、熱処理工程は、1又は複数の焼き入れ及び焼き戻し工程6を含み得る。変形工程は、1又は複数の以下の工程を含み得る。
・カッピング(cupping)及び熱間穿孔16、
・壁厚の減少(reduction)17
・シリンダー本体2のノズル10のネックスピニング9、
・シリンダー本体2のサンドブラスト22、
・ノズル10のネックねじ切り11。
【0021】
更に変更工程は、特に冷間深絞り工程7と関連した1又は複数の潤滑サイクル18を含み得る。
【0022】
本願発明に係われば、ガスシリンダー1のためのトレース情報を生じさせるための方法は、
・前記片3の変更工程5,6,7,8,9,11,14,17,18,22の前に、単一の片3の識別コード20を有する固有のマーク19を、未加工の片に備えさせる工程と、
・未加工の片3に与えられた固有のマーク19を読み取って、読み取った識別コード20をデータベース21に記憶させる工程と、
・片3の変更工程5,6,7,8,9,11,14,17,18,22の少なくとも1つの間に、片3の固有のマーク19を読み取って、変更工程5,6,7,8,9,11,14,17,18,22の1又は複数のプロセスパラメータを、読み取られた識別コードと関連付けさせることにより、片3の個々のコード20を識別する工程と、
・変更工程5,6,……22の動作パラメータと、識別コード20との関連付けとをデータベースに記憶させる工程とを有している。
【0023】
単一の片の識別コードと、熱処理及び/又は変形のプロセスパラメータを前記単一の片の識別コードと関連付けることとにより、特定の選択パラメータに基づいても批評とされた方法で固有のガスシリンダーを識別するように、比較的詳細にり各固有のガスシリンダーの製造ヒストリーを再構築することが可能となっている。
【0024】
一実施の形態に係われば、この方法は、
・片3の変形工程7,8,9,11,14,17,18,22の少なくとも1つの間に、片3の固有のマーク19を読み取って、変形工程7,8,9,11,14,17,18,22の1又は複数のプロセスパラメータを、読み取られた識別コードと関連付けさせることにより、片3の識別コード20を識別する工程と、
・変更工程7,8,9,11,14,17,18,22の動作パラメータと、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程と、
・片3の熱処理工程5,6の少なくとも1つの間に、片3の固有のマーク19を読み取って、熱処理工程5,6の1又は複数のプロセスパラメータを読み取られた識別コード20と関連付けさせることにより、片3の識別コード20を識別する工程と、
・熱処理工程5,6の動作パラメータと、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程とを有している。
【0025】
これは、未加工の片3のシリンダー本体2への変更の間に、変形工程のプロセスパラメータと、熱処理工程のプロセスパラメータとの両方に基づいて、個々のガスシリンダー間の識別を可能にしている。
【0026】
更なる実施の形態に係われば、未加工の片3から得られる金属のシリンダー本体2は、硬さテスト23を受ける。この方法は、
・硬さテストの工程23の間に、シリンダー本体2の固有のマーク19を読み取って、硬さテスト23の結果を、読み取られた識別コード20と関連付けさせることにより、シリンダー本体2の識別コード20を識別する工程と、
・硬さテスト23の結果と、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程とを有している。
【0027】
更なる他の実施の形態に係われば、未加工の片3から得られた金属のシリンダー本体2は、1又は複数の特徴の非破壊テストの工程を受ける。この方法は、
・非破壊テストの工程の間に、シリンダー本体2の固有のマーク19を読み取って、非破壊テストの結果を、読み取られた識別コード20と関連付けさせることにより、シリンダー本体2の識別コード20を識別する工程と、
・非破壊テストの結果と、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程とを有している。
【0028】
前記非破壊テストの工程は、未加工の片3の、又はこの片から得られたシリンダー本体2の1又は複数の目視検査の工程、及び/又は、シリンダー本体2の1又は複数の超音波検査の工程25を含み得る。
【0029】
更なる他の実施の形態に係われば、未加工の片3から得られた金属のシリンダー本体2は、体積の膨張の有る又は無い状態での流体圧のテスト26を受ける。この方法は、
・流体圧テストの工程26の間に、シリンダー本体2の固有のマーク19を読み取って、流体圧テストの結果を、読み取られた識別コード20と関連付けさせることにより、シリンダー本体2の識別コード20を識別する工程と、
・流体圧のテスト26の結果と、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程とを有している。
【0030】
更なる他の実施の形態に係われば、未加工の片3から得られた金属のシリンダー本体2は、ガスシリンダー1を完成させる1又は複数の組立て工程を、例えば、バルブ27又は他の付属物の適用を、もしくは、複合ガスシリンダーの場合には、硬化28、を受ける。この方法は、
・組立ての工程の間に、シリンダー本体2の固有のマーク19を読み取って、組立てのパラメータを、読み取られた識別コード20と関連付けさせることにより、シリンダー本体2の識別コード20を識別する工程と、
・組立てのパラメータと、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程とを有している。
【0031】
本願発明の他の態様に係われば、未加工の片3から得られた金属のシリンダー本体2は、1又は複数の仕上げの工程を、例えば、色付け29を受ける。この方法は、
・仕上げの工程の間に、シリンダー本体2の固有のマーク19を読み取って、仕上げのパラメータを読み取られた識別コード20と関連付けさせることにより、シリンダー本体2の識別コード20を識別する工程と、
・仕上げのパラメータと、読み取られた識別コード20との関連付けとをデータベース21に記憶させる工程とを有している。
【0032】
ここで与えられている方法の記載で、「……工程の間」は、これの手続上の工程が、シリンダー本体及びガスシリンダーの未加工の片の引用された変更工程、テストの工程、組立て工程、並びに、仕上げの工程と夫々一緒に、即ち、直前、間、又は直後になされることを示している。
【0033】
識別コード20と関連付けられた熱処理工程5,6のプロセスパラメータは、温度と時間値とを、特に、時間の関数としての温度曲線と、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性、所謂、ワークステーションの「セットアップ」とを有し得る。
【0034】
識別コード20と関連付けられた変形工程7,8,9、11,14,17,22のプロセスパラメータは、幾何学的ディメンションを有するワークレシピと、ワーク及び待ち時間と、スタンプ/ポンチ/ローラの前進移動速度と、吸収される力及び/又はパワーと、シリンダー本体の回転速度と、スタンプ/ポンチ/ローラの移動シーケンスと、温度及び時間値とを、特に、時間の関数としての温度曲線と、サンドブラスト時間及び強さと、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性、所謂、ワークステーションの「セットアップ」とを有し得る。
【0035】
識別コード20に関連付けされた硬さテスト23の結果は、検出された硬さ値と、テストステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【0036】
識別コード20に関連付けされた目視検査24の結果は、検査の判定と、見つかった異常の識別及びクラス分けと、検査ステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【0037】
識別コード20に関連付けされた紫外線検査25の結果は、エコー図を有しているファイルと、検査具の校正特性と、検査の判定と、見つかった異常の識別及びクラス分けと、検査ステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【0038】
識別コード20に関連付けされた紫外線検査25の結果は、エコー図を有しているファイルと、検査具の校正特性と、検査の判定と、見つかった異常の識別及びクラス分けと、検査ステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【0039】
識別コード20に関連付けされた液体圧テストの結果は、体積膨張の値と、圧力の適用の圧力及び時間の値と、テストステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【0040】
識別コード20に関連付けされた組立てパラメータは、与えられるバルブ27の特性と、バルブ27の駆動トルク、又はさもないと、フィラメントの巻き付け及び硬化28のプロセスパラメータと、補強材の識別と、外側の補強層の凝固及び硬化の時間及び温度の値と、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性と、所謂、ワークステーションの「セットアップ」とを有し得る。
【0041】
識別コード20に関連付けされた仕上げパラメータは、時間及び温度の値のような、色付け29のプロセスパラメータと、塗料の識別と、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性とを有し得る。
【0042】
効果的には、識別コード20に関連付けされたプロセスパラメータに加えて、ワーキングシーケンスの表示が、換言すると、前の片の識別コード20(n−1)と同じワークステーションで処置される次の片の識別コード20(n+1)とが有り得る。
【0043】
このようにして、目的とされた方法で、所定の時間に所定のワークステーションで生じたプロセスの異常により受けるガスシリンダーを識別することができる。
【0044】
有効な実施の形態に係われば、固有のマーク19は、片3の識別エラーの可能性のあるリスクを減じるように、永久的なマークであり得る。この可能なリスクは、一時的なマーク又はラベルの場合には、続く片の処理で、一時的なマーク、続く一時的な再マーク、又は、片の再ラベル付けを部分的又は全体的に壊してしまうことである。
【0045】
固有のマーク19は、好ましくは、シリンダー本体2のベースの外面を形成するように意図された未加工の片3の表面領域に配置され、そして、ダイに置かれた母材から機械的な打ち抜きか、レーザによる蝕刻により形成され得る。
【0046】
固有のマーク19自身は、効果的には、ガスシリンダー1の製造の間、完全には加工されてなく半加工の片3、及び、シリンダー本体2の色、形状、構造の変更にも拘わらず、自動的に検出及び読み取りができるように設定される。
【0047】
実際、本願発明の他の態様に係われば、片3の固有のマーク19の読み取りは、例えば、複数の光学検出器30によって自動的になされる。これら光学検出器の各々は、上述された変更工程、テスト工程、組立て工程、及び、仕上げ工程と、制御ユニット31との信号による接続とを果たすように、複数のワークステーションの1つに配設されている。
【0048】
同様に、プロセスパラメータと、片3の識別コード20との関連付けを得ることと、識別コード20、プロセスパラメータとの関連付けとをデータベース21に記憶させることとは、又、制御ユニット31により自動的になされ得る。
【0049】
この目的のために、制御ユニット31が、例えば、プロセッサー32、メモリー33、及びユーザインターフェイス34を備えたマイクロプロセッサーが、光学検出器30と、完全には加工されていなく半完成の片3の、及び、シリンダー本体2のプロセス工程を制御する複数のローカルプロセスコントローラ35とに、以下の工程を果たすように接続されている。
・片3又はシリンダー本体2を識別するデータを、例えば、固有のマーク19の1又は複数のデジタル映像のファイルを、光学検出器30から受け取る、
・デジタルの形態での識別コード20を得るように、固有のマーク19を解読する、
・変更のプロセスパラメータを有しているデータを、もし予見されている場合には(if foreseen)、組立て、及び、仕上げのプロセスパラメータと、テストの結果とを有しているデータを、ローカルプロセスコントローラ35から受け取る、
・変更のプロセスパラメータを、もし予見の場合には、テストの結果(以下では「プロセスパラメータ」と称する)と同様に、組立て、及び、仕上げのプロセスパラメータを有しているデータと固有のデジタル識別コード20とを関連付ける、
・デジタル識別コード20と、プロセスパラメータと、識別コード20のプロセスパラメータへの関連付けとを、メモリー33に形成され得るデータベース21に記憶させる。
【0050】
前記プロセスパラメータは、ローカルプロセスコントローラ35のデータベースの読み取りにより、もしくは、1又は複数のプロセスセンサー36による直接的又は間接的な測定により得られ得る。
【0051】
代わって、ローカルプロセスコントローラ35、又は光学検出器30と直接に関連された制御ユニットは、
・未加工の片又はシリンダー本体2を識別するデータを、例えば、光学検出器30からの固有のマーク19の1又は複数のデジタル映像のファイルを受けることと、
・デジタルの形態で識別コード20を得るよう固有のマーク19を解読することと、
・変更のプロセスパラメータと、予知されている場合には、組立てと仕上げのプロセスパラメータと、ローカルプロセスコントローラ35からのテストの結果と、を含むデータを受けることと、
変更のプロセスパラメータと、予知されている場合には、テストの結果(ここでは、「プロセスパラメータ」と称されている)と同様に、組立てと仕上げのプロセスパラメータと、固有のデジタル識別コード20とを関連付けることと、
・デジタル識別コード20と、プロセスパラメータと、識別コード20に対するプロセスパラメータの関連付けとを、これらをデータベース21に記憶させる中央制御ユニット31に送ることとを果たすように、設定されている。
【0052】
前記光学検出器30は、照明手段38、例えば、収束レンズを有するLEDと、テレビカメラ37とを有し得る。前記テレビカメラ37の収束軸37Fと照明手段38の収束軸38Fとは、固有のマーク19の方向にほぼ向けられており、互いに区別される明領域と暗領域とを有する像を生成し、とらえるように、固有のマーク19の中心の面に対して、可能であれば、互いに傾けられ得る。
【0053】
前記暗領域を部分的に拡大するために、異なる照明状態、例えば、異なる照明の向きを有する固有のマーク19の2つの像を形成することが有効である。
【0054】
好ましい一実施の形態では、固有のマーク19を読み取る工程は、周囲光による固有のマーク19の露光を減じる又は避けるために、不透明材で形成された光保護ハウジング43を、固有のマーク19の上に重なるように配置し、照明手段38により光保護ハウジング43の内側から固有のマーク19を照明し、そして、例えば、デジタルカメラ、テレビカメラ37、又は、他の光学検出手段により、遮光ハウジングの内側固有のマーク19を光学的に検出すること、とを含んでいる。
【0055】
この結果、より良い光学方向に対して、明るさの状態をより良く制御及び調節することが可能であり、光学方向、及び、像評価のアナゴリズムに対して、制御が難しい周囲光の影響を減じるか、完全に無くすことができる。
【0056】
この目的のために、前記光保護ハウジング43は、未加工の片又は製造される対象物2よりも小さく、未加工の片又は製造される対象物2の上に、又は、これと接触するように適用されるエンドアパチャ44を有し、そして、このエンドアパチャ44が固有のマーク19の全体に渡って広がるようにディメンションが設定されている。かくして、固有のマーク19は、光保護ハウジング43の内側に完全に面している。
【0057】
前記エンドアパチャ44は、実質的に平坦(
図11及び12にはエンドアパチャ平面50が見られる)であり、固有のマーク19を読み取っている間は、エンドアパチャ44は、上に固有のマーク19が与えられ又は形成されている片3又は対象物2の一部に平行に向けられ得る。しかし、ワーク片3又は対象物2は、必ずしも平坦である必要は無く固有のマーク19の領域で曲がっていても良いことは、理解され得る。
【0058】
一実施の形態で(
図12)、光学検出器30は、筒状をし、ほぼ円筒形の光保護ハウジング43を有している。この光学検出器30は、テレビカメラ37又は他の光学検出手段を支持している第1の端部と、エンドアパチャ44を形成している反対側の第2の端部とを有している。この第2の端部は、エンドアパチャ44の全周に渡って延びており、固有のマーク19の近くで、未加工の片又は既に完成されている対象物2の形状に適用するように柔軟性が与えられている柔軟で変形可能な光遮蔽エッジ45を、例えば、弾性リップ又はブラシを、有し得る。
【0059】
この実施の形態で、照明手段38、例えば、LEDは、光保護ハウジング43の前記第1の端部に、少なくとも両横側、又は、光学検出手段の周りで1つのリング状に、又は、リング状に並べられて配設され得る。かくして、照明手段38の主照明方向は、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ37の収束軸F37と平行である。更に、補助の照明手段46が、例えば、LEDが、光遮蔽エッジ45の近くの光保護ハウジング43の第2の端部に、配置され得る。この補助の照明手段は、照明手段38の主照明方向とは横方向又は斜め方向の補助の照明方向に光遮蔽エッジ45の領域で補助の光ビームを射出する。しかし、収束軸F37に対して横方向に射出することが望ましい。
【0060】
横方向の照明は、固有のマーク19の浅浮き彫(bass-relief)、又は、彫又は凹み領域と、上面の領域間で0の強い明暗コントラストを生じさせる。
【0061】
前記平坦なエンドアパチャ44は、照明手段38の照明軸F38と、光学検出手段、例えば、テレビカメラ37の収束軸F37とに直交し得る。従って、固有のマーク19の結像面は、照明軸F38と収束軸F37とに直交するように、好ましくも、位置される。
【0062】
このシステムは、以下の状態の1又は複数で、例えば、デジタル撮影による光学検出が可能なように構成され得る。
【0063】
・照明手段38による平行照明、
・補助の照明46による横又は斜めからの照明、
・照明手段38による平行照明と、補助の照明46による横又は斜めからの照明とによる組み合わされた照明。
【0064】
1以上のデジタル像が、異なる照明状態で得られた場合には、続いて与えられたデジタル像の評価工程と、アルゴリズムとは、より信頼性のある対象物の識別のために、複数の像を使用し得る。
【0065】
更なる実施の形態(
図8乃至11)において、光学検出器30は、以下の構成を有する光保護ハウジング43を有している、
・光学検出軸F37に沿って延び、テレビカメラ37又は他の光学検出手段を支持している(閉じた)第1の端部と反対側の第2の端部とを有する、チューブ状の、好ましくは、ほぼ円筒形の検出ハウジング部分48、
・照明軸F38に沿って延び、照明手段38、例えば、LEDを収容している(閉じた)第1の端部と反対側の第2の端部とを有する、チューブ状の、好ましくは、ほぼ円筒形の照明ハウジング部分47。
【0066】
前記光学検出の収束軸F37と照明軸F38とは、かくして、検出ハウジング部分48と照明ハウジング部分47とは、横方向に、好ましくは、例えば45°の鋭角で向い合わされ、合流された前記第2の端部の近くにエンドアパチャ44を有する1つの相互に連通しているハウジングを形成するように、これらの開口した第2の端部の所又は近くで互いに接続されている。
【0067】
この実施の形態で、照明手段38、例えば、LEDは、例えば、1つのリング状、又は、連続してリング状に、照明ハウジング部分47の第1の端部に配設され得る。この第1の端部は、照明手段38の後側に、例えば、白色又はミラーのような反射面49を有し得る。照明手段38の主照明方向は、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ37の収束方向/軸F37に対して、好ましくは約45°の鋭角で、実質的に横方向に位置する。
【0068】
更に、補助の照明手段46、例えば、LEDは、検出ハウジング部分48の第1の端部内に配設されており、補助の光ビームを、収束軸F37に平行な補助の照明方向に射出する。
【0069】
又、この実施の形態では、システムは、以下の状態の1又は複数のもとで、光学検出、例えば、デジタル撮像を可能にしている、
・補助の照明手段46だけによる平行照明、
・照明手段38だけによる斜めからの照明、
・組み合わされた、補助の照明手段46による平行照明と、照明手段38による斜めからの照明。
【0070】
2以上のデジタル像が、異なる照明状態のもとで得られた場合には、続いて与えられるデジタル像の評価工程と、アナゴリズムとは、より信頼性のある対象物の識別のために使用可能である。
【0071】
一実施の形態(
図11)では、平坦なエンドアパチャ44は、照明手段38の照明軸F38に直交しているけれども、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ37の、収束軸F37に対して、例えば45°の鈍角で好ましくは傾斜される。従って、固有のマーク19の結像面は、照明軸F38に直交すると共に、光学検出手段、例えば、テレビカメラ37の収束軸F37に対して傾斜されるように、好ましくは、配置され得る。
【0072】
異なる実施の形態(図示されていない)では、平坦なエンドアパチャ44は、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ37の収束軸F37に対して直交しているが、照明手段38の照明軸F38に対して、好ましくは、約45°の鈍角で傾斜されている。従って、固有のマーク19の結像面は、照明軸F38に対して直交し、かつ、光学検出手段、例えば、テレビカメラ37の収束軸F37に傾斜するように、好ましくは、配置され得る。
【0073】
前記照明手段38及び/又は補助の照明手段46は、光学検出状態と、検出収束軸F37及び異なる光の波長、及び/又は、複数の光源、又は、異なる方向に向けられた複数の光源に関しての異なる光状態と、を最適にするために、異なる波長の光を射出するように構成又は調節され得る。
【0074】
固有のマーク19は、データ行列形式の点で形成された起伏のセクター又は領域(point shaped sectors or areas in bas-relief )42を備えた符号化領域39を有し得る。この符号化領域は、シリンダー本体2の識別コード20を、好ましくは、スチールの製造バッチを識別する材料のコードを符号化している。符号化領域39の横に、識別コード20の文字と数字の組立ての表示を有する識別領域40と、スチールの製造バッチの文字と数字の組合せの表示を有する材料領域41とが、形成され得る(
図6)。
【0075】
これは、例えば、照合確認(cross checks)の場合に、オペレータにより容易な、コードの可能な読み取りと、コードの手動による挿入とを可能にして、この方法とシステムとに識別冗長性を与えている。
【0076】
一実施の形態に係われば、前記点で形成された起伏のセクター42は、丸められた頂部を有する半球又は切頭円錐形状と、0.1mmと0.6mmとの間、0.2mmと0.4mmとの間、更に、好ましくは、0.3mmの初期深さとを有している(
図6)。
【0077】
前記テレビカメラ37に対する変形として、固有のマーク19の起伏の領域を検出するように構成されたレーザスキャナー又はブラシ接触センサーを予知することが可能である。
【0078】
光学検出器30により取り込まれ、制御ユニット31、ローカルプロセスコントローラ35、又は、光学検出器30に直接に関連付けられた制御ユニットに送られた像の符号化に戻ると、一実施の形態に係われば、このような符号化は、以下の工程の1又は複数を有し得る、
・像のパースペクティブコレクション、
・画素レベルでの黒/白フィルターの適用、
・所定のエクステンション閾値以下の画素を除去するためのノイズフィルターの適用、
・ハフ変換(Hugh transform )の適用、この後の、データ行列の像の配向のための叩き込み(convolution)と同様に、フーリエ変換の適用、
・得られたデータ行列の符号化。
【0079】
複数の、例えば、5,6のグループの符号化パラメータを使用シ、データベース21に記憶されている識別コードと、第1のグループの符号化パラメータにより符号化された識別パラメータとを比較し、そして、符号化された識別コードがデータベース21に存在しない場合には、これを捨てて、片3の各処理工程と、符号化の結果に従った識別コード20の検出工程とのために別々なグループの符号化パラメータを重み付け(換言すれば、第1、第2、第3…としてクラス分けし)と同様に、第2のグループの符号化パラメータに移ることは、又、有効である。
【0080】
固有のマーク19の読み取り精度を高めるために、マークは、例えば、一般的な流体又は空気の吹きつけ、こしくは、機械的ブラッシングによって、クリーンにされ得る。
記載された方法及びシステムによって生成され且つ従ったデータベース21は、ガスシリンダーの迅速かつ目的とされたトレースのための1セットの情報を与える。
【0081】
この分野の者は、記載された、マーク付け方法及びシステムと、マークを検出するための方法及びシステムと、デジタル像を処理するための方法及びシステムとは、ガスシリンダーのためのトレース情報を生成するためのシステム及び方法とのこれらの組合せが非常に有効な共同の効果を有するように、ガスシリンダーの製造状態のために、特に適していることを、確実に評価し得る。
【0082】
それにも拘わらず、記載された、マーク付け方法及びシステムと、マークを検出するための方法及びシステムと、デジタル像を処理するための方法及びシステムとは、ガスシリンダー以外の対象物、特に、金属、合成材料、又は、天然材料から形成された固形物のマーク付けと、マークの検出とのために、トレースとに効果的に使用され得ることは、発明者達は明らかに気付いている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 未加工の片(3)を準備する工程と、所望の形状と材料特性とを有する固形物(2)を得るように、複数の変更工程(5,6,7,8,9,11,14,17,18,22)に前記未加工の片(3)をもたらす工程であって、前記変更工程(5,6,7,8,9,11,14,17,18,22)は、
A)前記片(3)の機械的特性を変えるような1又は複数の熱処理工程(5,6)、及び/又は
B)前記片(3)の形状を変える1又は複数の変形工程(7,8,9,11,14,17,22)を含む、工程と、
前記工程により得られた未加工の片(3)、又は、固形物(2)を、少なくとも1つの制御工程にもたらす工程と、
・前記変更工程の前に、単一の片(3)の識別コード(20)を備え、製造の間に単一の未加工の片(3)と単一の固形物(2)とを永久的に識別する永久的な固有のマーク(19)を未加工の片(3)に与え、前記固有のマーク(19)が、前記未加工の片(3)内の複数の浅浮き彫の領域(42)を備えた符号化領域(39)を有している、工程と、
・前記未加工の片(3)に与えられた固有のマーク(19)を読み取り、読み取られた固有のマーク(19)の識別コード(20)をデータベース(21)に記憶させる工程と、
・前記変更工程(5,6,7,8,9,11,14,17,18,22)の少なくとも1つの間に、ここから得られた未加工の片(3)又は固形物(2)の識別コード(20)を、識別コード(20)と、前記変更工程(5,6,7,8,9,11,14,17,18,22)のプロセスパラメータと前記識別コード(20)との関連付けとを読み取ることにより、識別させる工程と、
・前記変更工程(5,6,7,8,9,11,14,17,18,22)のプロセスパラメータと、識別コード(20)との関連付けとをデータベース(21)に記憶させる工程と、 前記制御工程の間に、これから得られた未加工の片(3)又は固形物(2)の識別コード(20)を、固有のマーク(19)と、識別コード(20)と前記制御工程の結果との関連付けとを読み取ることにより、識別させる工程と、
・前記制御工程の結果と、前記読み取られた識別コード(20)の関連付けとをデータベース(21)に記憶させる工程により製造され、
前記固有のマーク(19)を読み取る工程は、
・固有のマーク(19)が周囲光に曝されるのを防止するために、固有のマーク(19)を覆うように、不透光材で形成された光保護ハウジング(43)を配設することと、
照明手段(38)により光保護ハウジング(43)内から固有のマーク(19)を照明し、光保護ハウジング(43)内からデジタル撮像することにより、固有のマーク(19)を光学的に検出することとを含む、
金属、合成材料、又は、天然材料から形成された固形物のためのトレース情報を生成するための方法。
[2] 前記固有のマーク(19)を読み取る工程は、
前記光保護ハウジング(43)のエンドアパチャ(44)を製造用の前記未加工の片(3)に、エンドアパチャ(44)が前記固有のマーク(19)の全体に渡って延び、この結果、固有のマーク(19)の全体が、光保護ハウジング(43)内に面するように、接触して配置させることを含んでおり、前記エンドアパチャ(44)は、前記製造用の未加工の片(3)よりも小さい、[1]に記載の方法。
[3] 前記固有のマーク(19)を読み取る工程は、
固有のマーク(19)の近くの前記製造用の未加工の片(3)の形状に、エンドアパチャ(44)を、エンドアパチャ(44)の全周に渡って延びている柔軟で変形可能な光シールエッジ(45)により、合わせることを含んでいる[2]に記載の方法。
[4] 前記光保護ハウジング(43)は、
光学検出軸(F37)に沿って延び、テレビカメラ(37)を支持している閉じた第1の端部と反対側の開いた第2の端部とを有しているほぼ筒状の検出ハウジング部分(48)と、 照明軸(F38)に沿って延び、照明手段(38)を収容している閉じた第1の端部と反対側の開いた第2の端部とを有しているほぼ筒状の照明ハウジング部分(47)と、を有し、 前記テレビカメラ(37)の光学検出収束軸(F37)と、前記照明手段(38)の照明軸(F38)とは、35°と55°との間の角度で互いに横方向に向き合っており、又、前記検出ハウジング部分(48)と照明ハウジング部分(47)とは、これらの前記第2の端部の近くにエンドアパチャ(44)を有する1つの相互に連通しているハウジングを形成するように、これらの第2の端部近くで互いに接続されており、
反射面(49)が、前記照明手段(38)の後に配置されている、[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の方法。
[5] 補助の照明手段(46)が、検出ハウジング部分(48)の第1の端部内に配置され、収束軸(F37)と同じ方向に補助の光を射出するように使用される[4]に記載の方法。
[6] 前記固有のマーク(19)を光学的に検出する工程は、
・照明手段(38)だけによる斜めからの照明と、
・補助の照明手段(46)だけによる平行照明と、
・組み合わされた、補助の照明手段(46)による平行照明と、照明手段(38)による斜めからの照明と、
のうちの少なくとも2つの状態のもとで行われる[5]に記載の方法。
[7] ・未加工の片(3)の変形工程(7,8,9,11,14,17,22)のうちの少なくとも1つの間に、片(3)の固有のマーク(19)と、変形工程(7,8,9、11,14,17,22)の1又は複数のプロセスパラメータと読み取られた識別コード(20)との関連付けとを識別する工程と、
・変形工程(7,8,9,11,14,17,22)のプロセスパラメータと、読み取られた識別コード(20)との関連付けとを前記データベース(21)に記憶させることと、 ・未加工の片(3)の熱処理工程(5,6)の少なくとも1つの間に、未加工の片(3)の固有のマーク(19)と、読み取られた識別コード(20)と熱処理工程(5,6)の1又は複数のプロセスパラメータとの関連付けとを読み取ることにより、未加工の片(3)の識別コード(20)を識別する工程と、
・前記熱処理工程(5,6)のプロセスパラメータと、読み取られた識別コード(20)の関連付けとを前記データベース(21)に記憶させる工程とを具備している[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の方法。
[8] 前記識別コード(20)に関連付けされたプロセスパラメータは、又、同じワークステーションで処理される片(3)のシーケンスの識別を有している[1]乃至[7]のいずれか1項に記載の方法。
[9] 前記浅浮き彫の領域(42)は、丸められた頂部を有する半球又は切頭円錐形状で、0.1mmと0.6mmとの間、好ましくは、0.2mmと0.4mmとの間、更に、更に好ましくは、0.3mmの初期深さとを有している点である[1]乃至[8]のいずれか1項に記載の方法。
[10] 前記浅浮き彫の領域(42)を備えた符号化領域(39)は、固形物(2)の識別コード(20)と、未加工の材料の製造バッチを識別する材料コードとを符号化し、そして、前記固有のマーク(19)は、更に、
・識別コード(20)の文字と数字の組合せの表示を有する識別領域(40)と、
未加工の材料の製造バッチの文字と数字の組合せの表示を有する材料領域(41)とを有している、[1]乃至[9]のいずれか1項に記載の方法。
[11] 前記未加工の片(3)は、金属片であり、そして、未加工の片から得られる固形物(2)は、金属固形物(2)である[1]乃至[10]のいずれか1項に記載の方法。
[12] 未加工の片から得られる前記固形物(2)は、圧力容器である[1]乃至[11]のいずれか1項に記載の方法。