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WO2018146334A1 - Procede d'identification d'un element en 3d, notamment un element entrant dans la realisation d'un produit complexe integrant ledit element - Google Patents

Procede d'identification d'un element en 3d, notamment un element entrant dans la realisation d'un produit complexe integrant ledit element Download PDF

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WO2018146334A1
WO2018146334A1 PCT/EP2018/053563 EP2018053563W WO2018146334A1 WO 2018146334 A1 WO2018146334 A1 WO 2018146334A1 EP 2018053563 W EP2018053563 W EP 2018053563W WO 2018146334 A1 WO2018146334 A1 WO 2018146334A1
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WO
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marking
identifying
initial
complex product
code
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PCT/EP2018/053563
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Pierre Conze
Jérôme BRAVARD
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Saint Gobain Performance Plastics France
Original Assignee
Saint Gobain Performance Plastics France
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Priority to BR112019015864A priority patent/BR112019015864A2/pt
Priority to US16/482,131 priority patent/US20190391564A1/en
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    • G05B2219/49023—3-D printing, layer of powder, add drops of binder in layer, new powder

Definitions

  • the present invention is a method for identifying a 3D element, in particular an element used in the production of a complex product integrating at least said element.
  • the invention also relates to the element obtained by the process and the complex product obtained from at least said element.
  • an element is intended to mean, in a non-limiting manner, a 3D reinforcement, which can be used alone or in particular intended to be used in the manufacture of a complex product.
  • An armature is for example a technical piece in 3D developed by weaving, or a technical piece in 3D obtained by knitting, generally with a non-developable geometry.
  • complex product is intended to mean, but in a nonlimiting manner, a composite material incorporating at least said reinforcement, by gluing or by flooding in a resin matrix.
  • Q.R codes can be read by flat code readers, simple and integrable such as for example by the camera of a smart phone associated with appropriate software.
  • Such codes are therefore affixed to flat surfaces of products to which information is desired to be associated.
  • Q.R code readers allow readings in a given solid angle. Outside this angle, the code is too distorted to be read. In all cases, the deformation for the reader is homogeneous over the entire surface since it is flat.
  • the element is often made flat but it is intended to be shaped at a given moment.
  • QR code although very attractive, is not applicable to these parts in 3D because it is no longer possible to read said QR code after the element has been shaped, in the case a composite material in particular where the element is integrated in a matrix.
  • the Q.R code must remain visible once the tagged element is embedded in the complex product.
  • the resin In the case of a composite material, the resin must remain transparent to visible light.
  • the present invention aims at a 2D or 3D marking method of a flat element, readable with a simple reader of flat codes, after shaping and / or integration in a complex product, said element being deformed after marking.
  • Figure 1 a view of an element provided with a marking made flat
  • FIG. 2 a view of the element of FIG. 1 after formatting
  • Figure 3 a view of the integrated element in a complex product.
  • FIG 1 there is shown an element 10 namely in the embodiment, a sleeve 10-1, obtained by knitting, from two son of different colors or at least allowing a contrast.
  • the sleeve 10-1 taken as an example is of simple cylindrical shape.
  • the knitting is performed in a known manner to obtain a sleeve 10-1 which is of substantially planar shape at the knitting output, that is to say a flattened cylinder.
  • This flattened cylinder is capable of being shaped on a template 10-2 of cylindrical shape, the number of meshes compensating the deformation differentials when it exists on complex shapes.
  • the element 10 of the sleeve type 10-1, at the knitting output, is shown in FIG.
  • the initial marking 121 is made by the stitches themselves, showing on the outer surface of said sleeve 10-1, the light thread on the zones 12-1 to be clear and the dark thread on areas 12-2 to be dark.
  • the embodiment of FIG. 1 is obtained with initial marking in a rectangle or in a diabolo according to the envisaged deformations which are simple in the case of a cylinder.
  • the pattern of marking 12 to obtain once the sleeve shaped is a 2D QR code with a square 12-3 comprising a matrix of patterns, in this case squares 12-4 more small dimensions with a definite alternation of light patterns and dark patterns in the case of small light squares and small dark squares.
  • the final marking 12F to obtain is therefore the one shown in FIG. 2, namely a square starting from a rectangle or a diabolo according to the deformations.
  • the method consists in carrying out the initial marking 121 during the manufacture of the element 10, in this case the sleeve 10-1, with an initial deformation D1 as visible in Figure 1 in the case of a member 10 of the sleeve type 10-1 cylindrical.
  • the initial marking 121 corresponds to the final marking 12F affected by a compensation deformation correction of the deformation of the element between the shape at the output of manufacture and the shape once the element has been shaped, in this case on the 10-2 template.
  • a final marking 12F is obtained directly readable by a Q.R code reader adapted for flat markings.
  • the final marking 12F is then readable at a given solid angle.
  • the element can be identified as soon as it is shaped.
  • the element 10 When the element 10 is used for example for the manufacture of a complex product, in the particular embodiment chosen, namely a part 14 made of composite materials, the element 10 is shaped on a template and the assembly is introduced into a mold, not shown, so as to inject resin 16 which will embed said shaped element and freeze it in this form.
  • the resin may comprise a composition of several resins and draping may complete the element.
  • the sleeve 10-1 is integrated in a resin matrix 16
  • This resin 16 is transparent in the selected case and the final marking 12F, the Q.R code, is readable in natural light with a single reader and used for reading flat markings.
  • the reader must be adapted but the advantage is not to make the marking visible in natural light.
  • Such marking can be very useful for combating the counterfeiting of technical parts for example or luxury goods.
  • the example which has just been described is totally transposable to textile in which the yarns are woven with contrasts on at least a part with an initial deformation of the marking making it possible to compensate for the deformation during the shaping of said textile in order to allow the reading of the identifier in this case a QR code.
  • a QR code in this case a QR code.

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Abstract

L'objet de l'invention est un procédé d'identification d'un élément (10) en 3D au moyen d'un marquage (12) en 2D ou en 3D, notamment un QR code, ledit élément (10) étant utilisé seul ou intégré dans un produit complexe, caractérisé en ce qu'il comprend la succession des étapes suivantes : - Fabrication de l'élément (10) en 3D sans mise en forme, - Réalisation durant la fabrication de l'élément du marquage initial (12I) en 2D ou en 3D avec une déformation initiale DI, - Mise en forme dudit élément, - Mise en forme simultanée du marquage initial (12I) en marquage final (12F), susceptible d'être lu par un lecteur de marquage plan. L'invention couvre aussi l'élément obtenu par le procédé et le produit complexe intégrant au moins un élément.

Description

PROCEDE D'IDENTIFICATION D'UN ELEMENT EN 3D, NOTAMMENT UN ELEMENT ENTRANT DANS LA REALISATION D'UN PRODUIT COMPLEXE INTEGRANT LEDIT ELEMENT
La présente invention est un procédé d'identification d'un élément en 3D, notamment un élément entrant dans la réalisation d'un produit complexe intégrant au moins ledit élément. L'invention vise aussi l'élément obtenu par le procédé et le produit complexe obtenu à partir d'au moins ledit élément.
On entend pour la suite de la description mais de façon non limitative par "élément" une armature en 3D, utilisable seule ou notamment prévue pour entrer dans la fabrication d'un produit complexe. Une armature est par exemple une pièce technique en 3D élaborée par tissage, ou une pièce technique en 3D obtenue par tricotage, généralement avec une géométrie non développable.
On entend pour la suite de la description par "produit complexe" mais de façon non limitative, un matériau composite intégrant au moins ladite armature, par collage ou par noyage dans une matrice de résine.
Les produits complexes doivent être identifiés mais il est souvent nécessaire d'identifier préalablement chaque élément nécessaire pour la réalisation d'un produit complexe.
C'est ainsi qu'il existe des identifiants du type étiquettes RFID, susceptibles d'être lus par des lecteurs travaillant en ondes radio et aptes à interroger lesdites étiquettes qui répondent à leur tour suivant la programmation plus ou moins complexe prévue sur ladite étiquette. Une telle étiquette peut difficilement être intégrée dans une matrice en résine par exemple si l'on s'en tient à l'exemple retenu et l'interrogation devient plus difficile voire impossible. De plus, ce type de système d'identification est applicable de façon préférentielle à la lecture de produits en grand nombre, au passage, mais il faut une installation de lecture et d'encodage qui n'est pas simple.
Il existe aussi des étiquettes du type code à barres qui sont maintenant relativement obsolètes, qui comprennent des combinaisons de barres parallèles de largeur et d'espacement différents, ceci remplaçant les codes alphanumériques. Les Q.R codes, plus récents, sont plus attractifs du fait du grand nombre d'informations qu'ils contiennent avec un codage en 2D et avec une simple lecture optique des plages sombres ou claires.
Ces Q.R codes peuvent être lus par des lecteurs de codes à plat, simples et intégrables comme par exemple par la caméra d'un téléphone intelligent associée à un logiciel adapté.
Ces Q.R codes ont, notamment de ce fait, rencontré un succès certain.
De tels codes sont donc apposés sur des surfaces planes de produits auxquels on souhaite associer des informations.
Les lecteurs de Q.R codes permettent des lectures dans un angle solide donné. En dehors de cet angle, le code est trop déformé pour être lu. Dans tous les cas, la déformation pour le lecteur est homogène sur toute la surface puisque celle-ci est plane.
Or, il existe des éléments ne possédant aucune surface plane, si bien que l'impression d'un Q.R code est impossible de façon habituelle.
Plus complexe encore, l'élément est souvent fabriqué à plat mais il est destiné à être mis en forme à un moment donné.
Le procédé d'identification par Q.R code, bien que très attractif, n'est pas applicable à ces pièces en 3D car il n'est plus possible de lire ledit Q.R code après que l'élément a été mis en forme, dans le cas d'un matériau composite notamment où l'élément est intégré dans une matrice.
De plus, il faut que le Q.R code reste visible une fois que l'élément marqué est intégré dans le produit complexe. Dans le cas d'un matériau composite il faut que la résine reste transparente à la lumière visible.
La présente invention vise un procédé de marquage 2D ou 3D d'un élément à plat, lisible avec un lecteur simple de codes à plat, après mise en forme et/ou intégration dans un produit complexe, ledit élément étant déformé après marquage.
Ainsi, le procédé d'identification selon l'invention d'un élément en 3D au moyen d'un marquage en 2D ou en 3D, notamment un Q.R code, ledit élément étant utilisé seul ou intégré dans un produit complexe, caractérisé en ce qu'il comprend la succession des étapes suivantes :
- Fabrication de l'élément en 3D sans mise en forme,
Réalisation durant la fabrication de l'élément du marquage initial en 2D ou en 3D avec une déformation initiale Dl, Mise en forme dudit élément,
Mise en forme simultanée du marquage initial en marquage final, susceptible d'être lu par un lecteur de marquage plan.
Le procédé selon la présente invention est maintenant décrit en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent :
Figure 1 : une vue d'un élément muni d'un marquage réalisé à plat,
Figure 2 : une vue de l'élément de la figure 1 après mise en forme,
Figure 3 : une vue de l'élément intégré dans un produit complexe.
Sur la figure 1, on a représenté un élément 10 à savoir dans le mode de réalisation, un manchon 10-1, obtenu par tricotage, à partir de deux fils de couleurs différentes ou du moins permettant un contraste. Le manchon 10-1 pris en exemple est de forme simple cylindrique.
Le tricotage est réalisé de façon connue pour obtenir un manchon 10-1 qui est de forme sensiblement plane en sortie de tricotage, c'est-à-dire un cylindre aplati.
Ce cylindre aplati est susceptible d'être mis en forme sur un gabarit 10-2 de forme cylindrique, le nombre de mailles compensant les différentiels de déformation lorsqu'il en existe sur des formes complexes. L'élément 10 du type manchon 10-1, en sortie de tricotage, est représenté sur la figure 1.
Lors du tricotage, le marquage initial 121, en 2D ou 3D, est réalisé par les mailles elles-mêmes, faisant apparaître en surface extérieure dudit manchon 10-1, le fil clair sur les zones 12-1 devant être claires et le fil sombre sur les zones 12-2 devant être sombres. On obtient la réalisation de la figure 1 avec un marquage initial en rectangle ou en diabolo suivant les déformations envisagées qui sont simples dans le cas d'un cylindre.
Le motif du marquage 12 à obtenir une fois le manchon mis en forme, dans le mode de réalisation retenu, est un Q.R code 2D avec un carré 12-3 comprenant une matrice de motifs, en l'occurrence des carrés 12-4 de plus petites dimensions avec une alternance déterminée de motifs clairs et de motifs sombres en l'occurrence de petits carrés clairs et de petits carrés sombres.
Le marquage final 12F à obtenir est donc celui qui est représenté sur la figure 2, à savoir un carré en partant d'un rectangle ou d'un diabolo suivant les déformations.
Afin d'obtenir un marquage final 12F identique à celui de la figure 2, le procédé consiste à réaliser le marquage initial 121 lors de la fabrication de l'élément 10, en l'occurrence le manchon 10-1, avec une déformation initiale Dl telle que visible sur la figure 1 dans le cas d'un élément 10 du type manchon 10-1 cylindrique.
Le marquage initial 121 correspond au marquage final 12F affecté d'une correction de déformation de compensation de la déformation de l'élément entre la forme en sortie de fabrication et la forme une fois l'élément mis en forme, en l'occurrence sur le gabarit 10-2. Une fois que l'élément 10 a pris sa forme finale réelle, en l'occurrence la forme cylindrique, on obtient un marquage final 12F directement lisible par un lecteur de Q.R code adapté pour les marquages à plat.
Le marquage final 12F est alors lisible sous un angle solide donné.
Ainsi, l'élément peut être identifié dès qu'il est mis en forme.
Lorsque l'élément 10 est utilisé par exemple pour la fabrication d'un produit complexe, dans le mode de réalisation particulier retenu, à savoir une pièce 14 en matériaux composites, l'élément 10 est mis en forme sur un gabarit et l'ensemble est introduit dans un moule, non représenté, de façon à injecter de la résine 16 qui va noyer ledit élément en forme et le figer dans cette forme. La résine peut comprendre une composition de plusieurs résines et des drapages peuvent compléter l'élément.
En l'occurrence, sur la figure 3, le manchon 10-1 se trouve intégré dans une matrice de résine 16
Cette résine 16 est transparente dans le cas retenu et le marquage final 12F, le Q.R code, est lisible à la lumière naturelle avec un lecteur simple et utilisé pour la lecture des marquages à plat.
Selon une variante de la présente invention, il est possible de prévoir deux fils présentant des contrastes clair/sombre sous une longueur d'ondes particulière comme une longueur d'ondes dans l'ultraviolet.
Dans ce cas, le lecteur doit être adapté mais l'avantage est de ne pas rendre le marquage visible à la lumière naturelle.
Un tel marquage peut présenter une grande utilité pour lutter contre la contrefaçon de pièces techniques par exemple ou de produits du luxe.
L'exemple qui vient d'être décrit est totalement transposable à du textile dans lequel les fils sont tissés avec des contrastes sur au moins une partie avec une déformation initiale du marquage permettant de compenser la déformation lors de la mise en forme dudit textile afin de permettre la lecture de l'identifiant en l'occurrence un Q.R code. Dans le cas de forme complexe, il est aussi possible de prévoir une déformation plus complexe lors de la génération du code en tenant compte des déformations dans les trois directions.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'identification d'un élément (10) en 3D au moyen d'un marquage (12) en 2D ou en 3D, notamment un Q.R code, ledit élément (10) étant utilisé seul ou intégré dans un produit complexe, caractérisé en ce qu'il comprend la succession des étapes suivantes :
Fabrication de l'élément (10) en 3D sans mise en forme,
- Réalisation durant la fabrication de l'élément (10) du marquage initial (121) en 2D ou en 3D avec une déformation initiale Dl,
Mise en forme dudit élément (10),
Mise en forme simultanée du marquage initial (121) en marquage final (12F), susceptible d'être lu par un lecteur de marquage plan.
2. Procédé d'identification d'un élément (10) en 3D, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le marquage apposé est un Q.R code en 2D ou 3D.
3. Procédé d'identification d'un élément (10) en 3D, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le marquage comprend une matrice de motifs clairs et de motifs sombres.
4. Procédé d'identification d'un élément (10) en 3D, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on réalise l'élément (10) par tricotage et en ce que le marquage initial
(121) est intégré lors du tricotage.
5. Procédé d'identification d'un élément (10) en 3D, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on réalise l'élément (10) par tissage et en ce que le marquage initial (121) est intégré lors du tissage.
6. Procédé d'identification d'un élément (10) en 3D, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le marquage (12) est réalisé au moyen de deux fils présentant des contrastes clairs/sombres sous une longueur d'ondes dans l'ultraviolet.
7. Elément (10) obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le marquage (12) est intégré dans l'élément (10).
8. Produit complexe obtenu par intégration d'au moins un élément selon la revendication 7, obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il est composé d'un matériau composite intégrant au moins un élément par collage ou par intégration dans une matrice en résine.
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