Système de vision pour le recyclage des cartouches d’imprimante et de télécopieurs

Author(s):
Christophe Bedez - Ricoh Industrie France
D. Boucetta - Ricoh Industrie France
Frédéric Nicaise - Alliance Vision

Industry:
Consumer Goods, Water/Wastewater, Machines/Mechanics

Products:
Data Acquisition, LabVIEW, Multifunction DAQ, Machine Vision

The Challenge:
Étudier les défauts de la lame des cartouches CTM lors du recyclage.

The Solution:
Développer un banc de contrôle mettant en oeuvre un PC, du matériel de vision et d’acquisition, des caméras et un éclairage appropriés.

La société Ricoh Industrie France, filiale du groupe japonais RICOH, est implantée près de Colmar en Alsace. Elle fabrique des photocopieurs numériques ainsi que des cartouches de toner CTM pour les imprimantes et télécopieurs et effectue aussi le recyclage de ces cartouches conformément à sa politique environnementale.

Principe du recyclage
Le recyclage est effectué lorsqu’il n’y a plus de toner (encre) dans l’unité CTM. Pour garantir une bonne qualité du produit recyclé, il faut vérifier que tous les composants de l’unité CTM sont corrects et prêts pour un second cycle de vie. Nous nous sommes très vite aperçus que les unités CTM présentaient deux défauts principaux : la modification de position de la lame par rapport à sa position initiale et la détérioration de la lame de nettoyage qui affecte la qualité d’impression en laissant des traces sur le papier.
Nous avons donc développé un banc de contrôle permettant la vérification de la position de la lame ainsi que l’évaluation de l’état de son arête en contact avec le tambour de l’imprimante. Si la lame est conforme, la cartouche pourra être recyclée ; sinon, certains composants de l’unité CTM seront démontés pour être récupérés.


Mise en oeuvre
La lame de nettoyage se présente sous la forme d’un parallélépipède rectangle de polyuréthanne de 242 × 12 × 2 mm, fixé sur un support métallique. L’usure de la lame se caractérise par des arrachements de matière (entailles). Divers essais nous ont amenés à déterminer une profondeur maximale des entailles de l’arête de la lame. Nous avons utilisé un système de vision afin de ne pas mettre en contact le banc de contrôle avec la lame et ainsi éviter de l’abîmer d’avantage. La société Alliance Vision nous a proposé un principe de mesure pour notre application ainsi qu’une chaîne de mesures incluant caméras, éclairage, cartes d’acquisition d’images et logiciels LabVIEW et IMAQ Vision.

Alliance Vision a également assuré la formation aux logiciels et une assistance pour le démarrage du projet puisque nous souhaitions développer et maîtriser nous-mêmes le processus. Une des difficultés consistait à trouver le bon angle pour éclairer la tranche de la lame et ainsi mettre en évidence l’arête.

Une carte d’acquisition de données gère les boutons marche/arrêt du banc et une sortie analogique vient piloter l’intensité de la lumière qui varie pour s’adapter au mieux à la couleur de la lame.

Nous utilisons une caméra analogique monochrome reliée à une carte PCI-1408. Une fois l’image obtenue, on détermine une zone utile de 20 pixels de haut pour limiter le temps de traitement. Les fonctions d’IMAQ Vision sont utilisées pour seuiller l’image, puis éliminer les parasites et extraire les entailles. L’analyse de particules nous permet de mesurer la profondeur des entailles et de la comparer au seuil de rejet. L’analyse se fait sur un champ de 4 mm environ. La CTM étant posée sur une table de translation, 50 analyses successives permettent de couvrir toute la lame en moins d’une minute.
Lors de la mesure de position de la lame on utilise deux caméras en X et en Y reliées à la carte PCI-1408. On mesure les points aux extrémités de la lame et au milieu : il y a donc trois mesures en X et trois mesures en Y. A l’issue de ces deux tests, on indique si la lame est conforme ou non.

Résultats
La programmation graphique sous LabVIEW est facile à appréhender pour un électronicien habitué aux schémas électroniques et la bibliothèque IMAQ Vision présente des outils de haut niveau pour traiter les images. L’assistance technique d’Alliance Vision nous a permis d’avancer très vite et nous avons pu réaliser l’application dans les délais impartis, c’est-à-dire en cinq mois.
Nous sommes satisfaits du banc mis en place ; il permet de contrôler toutes les CTM à recycler. Le recyclage est aujourd’hui un processus rentable permettant d’obtenir un gain supplémentaire par rapport aux cartouches neuves.

Février 2001

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Christophe Bedez
Ricoh Industrie France
FR
Tel: 03 89 20 40 48
cbedez@ricoh-industrie.fr

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