LabVIEW contrôle vos billets
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Author(s):
Claude Muller - Fabrication des Billets de la Banque de France
Industry:
Pulp/Paper, ATE/Instrumentation
Products:
Data Acquisition, Serial, Instrument Drivers/IVI, Multifunction DAQ, Instrument Connectivity, LabVIEW, GPIB
The Challenge:
Améliorer la qualité de production des billets en mesurant l’écart entre deux repères filigranés ou imprimés sur une bande de papier en mouvement.
The Solution:
Créer un système de mesure mobile constitué d’un PC équipé de LabVIEW
"La richesse des bibliothèques de VIs (analyse, série, acquisition de données) nous a permis de construire une application sur mesure parfaitement adaptée à nos besoins"
La Fabrication des Billets, située à Chamalières dans le Puy-de-Dôme, est au sein de la Banque de France, la direction générale chargée de produire les billets de banque français ainsi que les billets Euros à émettre sur notre territoire début 2002. La Fabrication des Billets a produit 1,17 milliards de billets en 1998. Des bobines de papier fiduciaire provenant de la Papeterie de la Banque de France sont utilisées pour la production des billets de banque. Ces bobines d’une longueur d’environ 10000 mètres sont constituées d’une succession de feuilles sur lesquelles sont imprimés "en continu" les billets. La connaissance précise de l’écart entre les repères séparant chaque feuille en cours de production est un des éléments qui contribue à fiabiliser l’ensemble du process de fabrication.
Mise en oeuvre
L’application réalisée avec LabVIEW a pour but de mesurer la distance séparant deux repères filigranés ou imprimés appartenant à deux feuilles successives de la bobine de papier fiduciaire. Il peut être utile d’associer à cette mesure le numéro de la feuille correspondante. L’ensemble de ces mesures est visualisé sur un écran ; divers traitements statistiques sont ensuite effectués afin de mieux comprendre les incidences de l’environnement sur le papier en cours d’impression. L’Unité d’Acquisition Mobile (UAM) se présente sous la forme d’un chariot mobile constitué d’un PC équipé de LabVIEW, d’une carte d’acquisition de données AT-MIO-16 de National Instruments et d’un boîtier d’interface conçu en interne.
La mesure de l’écart entre deux repères s’appuie sur les informations fournies par une cellule de lecture et par une roulette couplée à un générateur d’impulsions, le tout embarqué sur la machine. La roulette, mise en contact avec la bande de papier, envoie ses impulsions à un compteur de la carte d’acquisition via le boîtier d’interface. La cellule de lecture donne le top de départ du comptage et le top de fin. Le résultat du comptage permet de connaître le déplacement de la bande et donc la distance entre les deux repères. Simultanément, la tension de la bande de papier est mesurée via une entrée analogique de la carte afin de corréler l’écart mesuré aux conditions d’exploitation. Enfin, le numéro de la feuille concernée (en code à barres) est lu par un scanner relié au port série du PC. L’ensemble de ces valeurs est visualisé sur une face-avant graphique LabVIEW et stocké dans un fichier. L’exploitation de ce fichier à l’aide d’un tableur permet d’effectuer diverses analyses.
Nous avons deux unités d’acquisition mobile en fonctionnement, que nous déplaçons suivant les besoins et les problèmes rencontrés sur les lignes de production. Nous sommes très satisfaits des résultats obtenus : actuellement, cinq mesures de pas filigrané ou imprimé par seconde sont effectuées en cours de production alors qu’auparavant, il n’existait aucun moyen de faire cette mesure en condition réelle de fabrication. La facilité de programmation sous LabVIEW nous a permis d’étendre les fonctionnalités de l’application. Plus généralement, l’UAM mesure la distance entre deux marques quelconques avec une précision de l’ordre de 1/10 mm, mais aussi la vitesse angulaire d’éléments tournants, la vitesse linéaire d’une bande de papier, les écarts de registre longitudinaux et latéraux entre les différentes impressions et enfin réalise des analyses périodiques sur les mesures effectuées.
La qualité
Nous sommes certifiés ISO 9001 depuis novembre 99 ; la qualité est un objectif permanent à la Fabrication des Billets de la Banque de France. Cette application s’inscrit dans la démarche Qualité puisqu’elle nous permet de réduire de façon significative le nombre de rebuts en production.
Décembre 1999
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