Brevet FR2008868A1 — publié le 19700130

î 2008868 la présente invention concerne le contrôle d'objets ou d'articles par des moyens électroniques et concerne plus particulièrement un procédé et un appareil destinés à comparer successivement des images télévisées d'un article pour faire la distinction 5 entre les caractéristiques souhaitables apparemment statiormaires de l'article et ses caractéristiques indésirables qui se déplacent par rapport aux caractéristiques statiormaires. Un but de l'invention est de permettre la création d'un procédé et d'un appareil permettant de contrôler Tin article selon 10 lesquels les images successives de l'article en mouvement sont comparées de façon électronique pour produire un signal d'erreur toutes les fois que la différence existant entre elles ne se trouve pas dans une plage ou une bande prédéterminée. Un but plus particulier de l'invention est de permettre 15 la création d'un procédé et d'un appareil pour contrôler des articles par des images télévisées successives, l'article oontrôlé étant un récipient transparent contenant un liquide dans lequel on doit contrôler la présence de particules étrangères, ce récipient étant entraîné en ràtation par rapport à son axe vertical pour 20 communiquer un mouvement tourbil l.onnaire au liquide, de façon que les images successives de l'article puissent être soustraites ou comparées électroniquement pour fournir un signal d'erreur seulement si une ou plusieurs particules étrangères sont déplacées en même temps que le liquide tourbillonnant. 25 L'invention est matérialisée dans un procédé pour contrôler ou inspecter des articles ou des objets, caractérisé en ce qu'on place l'article à un poste de contrôle,' on balaie ou explore l'ar- -ticle avec une caméra de télévision pour produire une tension analogique correspondant à l'image vue par cette caméra, on emmagasine 30 cette tension analogique dans une mémoire pour une utilisation ultérieure, on déplace l'article de façon que l'orientation ou la position de la partie contrôlée par rapport à la caméra soit modifiée, on balaie l'article une seconde fois avec la caméra de télévision pour produire une seconde tension analogique représentant la seconde 35 image vue par la caméra, et on rappelle la tension analogique emmagasinée pour la comparer avec cette seconde tension analogique. Dans la description qui suit, les images vidéo successives de l'article subissant un contrôle ou une inspection sont comparées de façon électronique pour détecter les particules étrangères se 40 trouvant dans tin récipient transparent, mais il est évident que 69 16047 2 2008868 l'invention n'est pas limitée à ce seul contrôle et que le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être facilement adaptés à la détection de différences dimensionnelles antre des images vidéo formées successivement de n'importe quel article en mouvement. 5 Far exemple, l'article en cours de contrôle peut être un réoipient symétrique par rapport à son axe vertical et, en faisant tourner un tel article et en le faisant passer par des positions angulaires successives permettant de le balayer ou de l'explorer comme décrit plus loin, le contour du récipient peut être contrôlé pour vérifier XO sa continuité et détecter les dé.fauts de surface, ou bien pour détecter une fêlure lorsque le récipient est une bouteille ou un récipient de verre. De plus, lirs du contrôle d'articles fabriqués en verre ou d'autres récipients transparents, la surface interne du récipient peut être facilement contrôlée ou inspectée d'une 15 façon similaire et cette inspection de la surface interne peut; être effectué simultanément à l'inspection de la surface externe sans sortir du cadre de la présente invention. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux compren— 20 dre l'invention. La fig. 1 est une représentation schématique d'un mode préféré de réalisation de l'invention, permettant la mise en oeuvre d'un procédé pour la détection de particules de matière se trouvant dans des ampoules de verre. 25 La fig. 2 est une représentation schématique montrant graphiquement les résultats obtenus avec un seul balayage de l'amr-poule visible sur la fig. 1. La fig. 3 est une vue similaire à celle de la fig. 2, mais montrant graphiquement la même ampoule visible sur la fig. .2 30 quelques instants plus tard. La fig. 4 représente le signal analogique vidéo visible sur la fig. 2 en position inversée et le résultat de l'addition de ce signal inversé avec le signal analogique visible sur la-fig. 3, la somme de ces signaux étant représentée graphiquement au bas de 35" la figure. Si l'on se réfère maintenant aux dessins, la fig. 1 représente un article 10 qui a été amené à un poste de contrôle ou d'inspection par un dispositif de transfert convenable désigné d'une façon générale par 12. Ce dispositif de transfert 12 com-40 prend un organe formant pince ou mandrin 14 , qui permet de BAD ORIGINAL 69 16047 3 2008868 faire tourner l'article ou l'ampoule 10 autour de son axe vertical, au moins momentanément, grâce à un moteur 16 et par l'intermédiaire d'une liaison d'entraînement désignée d'une façon générale par 18. Dans le mode de réalisation représenté, l'article 5 à inspecter est constitué par une ampoule contenant une certaine quantité d'un liquide 20 et, suivant la présente invention, ce liquide 20 doit être inspecté ou contrôlé pour vérifier la présence de particules étrangères telles que, par exemple, les particules désignées d'une façon générale par 22 et 24. le terme 10 "article" utilisé ici représente à la fois le récipient ou l'ampoule 10 et son contenu, du fait que ce dernier représente la pKtfcie de l'article qui doit être inspectée. Toujours en ce qui concerne le poste d'inspection ou de contrôle, on prévoit un dispositif pour éclairer le récipient trans-15 parent par dessous, au moyen d'une lampe 26 qui est entourée d'un écran désigné d'une façon générale par 28, de façon que l'éclaire-ment provenant de cette lampe soit orienté vers l'intérieur du récipient et que sa réflexion interne s'effectue à l'intérieur du récipient, pour obtenir un éclairement optimal des particules étran-20 gères 22 et 24» De cette façon, le liquide lui-même n'est pas éclairé d'une façon appréciable et constitue par conséquent un fond sombre ou noir pour une caméra de télévision 30, de façon à fournir un contraste vis-à-vis des particules éclairées 22 et " 24. 25 En se référant encore au poste de contrôle, une cellule photo-électrique 32 ou un dispositif similaire est prévu pour indiquer à un dispositif decoamutation 34 la présence d'un article 10 au poste de contrôle. la caméra de télévision 30 constitue un élément classique 30 du présent système qui est adapté pour produire un signal de sortie vidéo SV tel que celui illustré par une seule ligne de balayage horizontale représentée -d'une façon schématique et désignée par 36, pour illustrer le signal de balayage classique produit par la caméra 30o Suivant la présente invention, la caméra 30 est com-35 mandée par des impulsions de synchronisation verticales YS et horizontales HS provenant respectivement des sorties des canaux B et C d'un dispositif à mémoire 38 o Cela donne la certitude que la caméra 30 est actionnée en synchronisme avec le dispositif à mémoire 38, qui peut comprendre une mémoire à disque classique du 40 type communément utilisé conjointement avec les caméras de télé 69 16047 4 2008868 vision. Ainsi, une impulsion de synchronisation verticale est appliquée au dispositif de commutation 34 et à la eaméra de télévision 30 comme ^indique la fig. 1. Les canaux B et 0 du dispositif à mémoire 38 transmettent les impulsions de synchro-5 nisation verticales et horizontales destinées à la caméra 30 de telle façon que le dispositif à mémoire 38 et la caméra 30 fonctionnent toujours d'une façon synchronisée eu suivant un décalage de temps constant l'une par rapport à l'autre. Le dispositif à mémoire 38 peut comprendre un disque, un tambourf une ligne à 10 retard, un ruban ou un autre dispositif à mémoire électronique bien connu. Suivant la présente invention, on prévoit des organes permettant d'emmagasiner au moiiis un signal de tension analogique provenant de la caméra 30 dans le dispositif à mémoire 38, pour X5 rappeler ultérieurement ce dernier avec un décalage de temps donné par rapport au signal de tension analogique suivant, provenant de la caméra 30, de façon à effectuer une comparaison dans un dispositif de comparaison 40. Comme le représente sehématiquement la fig. 1, le signal de sortie vidéo ou signal de tension analogique g0 SV provenant de la caméra est ramené ou réduit par un dispositif de quantification ©u un convertisseur analogique-numérique 42 à une simple forme d'impulsian rectangulaire désignée d'une façon générale par 44 toutes les fois qu'une ligne de "balayage horizontale particulière, par exemple celle désignée par 36r est fournie 3.5 avec une réponse qui dépasse un niveau de tension prédéterminé tel que celui désigné d'une façon générale par 46. Ainsi, toutes les fois qu'une particule présentant des dimensions supérieures aux dimensions prédéterminées est détectée par la eaàera 3Q, plus particulièrement au niveau d'une ligne de "balayage horizontale par-30 ticulière ou d'une image ou trame particulière lui correspondant, le signal de sortie vidéo est simplifié de la façon indiquée par le dispositif de quantification 42. Le signal initial de tension analogique 44 est appliqué au canal A du dispositif à mémoire 38 par l'intermédiaire 39 d' une ligne d'enregistrement E, du fait que le dispositif de commutation 34 se trouve initialement dans la condition représentée® Après \in retard ou une période de temps prédéterminé, un second signal analogique de tension provenant de la caméra 30 est appliqué directement au dispositif comparateur 40 lorsque le dispositif 40 de commutation 34 est basculé dans son autre position (non repré- 69 16047 5 2008863 sentée), ce gui a pour résultat que le canal A du dispositif à mémoire 38 reproduit sur la ligne PB le signal de tension analogique enregistré. Il est évident pour les spécialistes que le simple inverseur représenté d'une façon schématique et appelé 5 dispositif de commutation 34 représente un dispositif de commutation électronique destiné à accomplir cette fonction de commuta-tbn. Il en résulte que, le dispositif de commutation 34 étant "basculé dans son autre position, le signal de tension analogique produit par la caméra 30 est appliqué directement au comparateur 10 40, que l'information enregistrée dans le canal A du dispositif à mémoire 38 est reproduite et appliquée également au comparateur 40, et que ces deux signaux de tension analogiques sont synchronisés l'un par rapport à l'autre pour permettre au comparateur 40 d-*effectuer une comparaison électronique. 15 Si l'on se réfère maintenant à la description détaillée de la fonction remplie par le comparateur 40, la fig. 2 montre une ampoule 10, les "balayages horizontaux de la caméra de télévision 30 étant désignés d'une façon schématique par a, jb ,e d et e . A titre d'exemple, un défaut du verre est désigné d'une 20 façon, générale par 21 et apparait sur la surface externe de l'ampoule 10, tandis que des particules étrangères 22 et 24 sont représentées à l'intérieur de l'ampoule. Suivant le présent mode de réalisation de l'invention, dans lequel on désire détecter la présence de particules étrangères dans- un liquide 25 contenu, dans l'article plutôt que détecter des défauts existant sur la surface de l'article lui-même, l'ampoule est d * abord entraînée en rotation autour de son axe vertical par le mécanisme déj£ décrit en regard de la figo 1 ensuite, sa rotation est arrêtée, de sorte que le liquide qu'elle contient continue à 30 tourner en entraînant avec lui les particules 22 et 24 qu'il contient. Il en résulte que le balayage initial de l'article 10 effectué par la caméra de télévision 30 produit un signal de tension analogique tel que celui représenté schématiquement dans la fig. 2 . Plus particxilièrement, l'impulsion de synchronisation 35 verticale 48 qui amorce l'image représentant ce balayée initial est appliquée à la caméra par l'intermédiaire du canal de synchronisation B du dispositif à mémoire 38. le défaut station— naire ou la particule sale 21 se trouvant sur la surface du verre produit une impulsion 50 dans la ligne de balayage 6-9 16047 6 2008868 horizontale a comme le montre la. figure0 la ligne de' balayage horizontale .c produit une impulsion 52 qui résulte de la présence de la particule étrangère 22 et la ligne de balayage horizontale a, produit -une impulsion 54. qui résulte de la présence 5 de la particule étrangère 24. - Comme on l'a décrit précédemment, et comme le montre sché-matiquement la fig. 3 , le dispositif de commutation 34 fonctionne après un re.tard prédéterminé pour étudier une seconde fois l,ampoule 10 en produisant un second signal de tension analogi-10 que correspondant à l1 article placé au niveau du poste de contrôle ce second signal analogique étant synchronisé par rapport au signal précédent et étant appliqué au comparateur 40 de la façon décrite précédemment. Comme le montre la fig» 3, une impulsion de synchronisation verticale 58 _ est fournie pour amorcer cette 15 image de la caméra, par 1'intermédiaire du canal de synchronisation B du dispositif à mémoire . 38,- et le défaut stationnaire du verre ou la particule 21 apparaît sous la forme d'une impulsion 60 située de la même façon par rapport à l'impulsion de synchronisation verticale 58 que l'impulsion précédente 50 l'é-20 tait par rapport à l'impulsion de synchronisation verticale précédente 48. Ici encore, l'impulsion 60 se produit sur la même ligne de balaie a de cette image de la caméra. Il est possible qu'accidentellement la particule étrangère 22 soit également détectée sur la même ligne de balayage horizontale g comme l'in-25 dique l'impulsion 62. Cependant, la particule étrangère 24 a été déplacée par le liquide tourbillonnant jusqu'à la ligne de balayage d , comme l'indique l'impulsion 64 dans l'exemple illustré. Comme cela a été mentionné précédemment, les signaux de 30 tension analogiques représentés d'une façon générale dans les fig. 2 et 3 sont appliqués simultanément au comparateur 40 et, comme le montre schématiqiœment la fig» 4, le premier de ces deux signaux est inversé en conservant la même base de temps, de façon à pouvoir être additionné d'une façon convenable au second signal, 35 Ie signal résultant étant désigné d'une façon générale par 70 dans la fig. 4. Il est évident que les impulsions 50 et 60 produites par le défaut stationnaire du verre ou la particule 21 s'annulent l'une l'autre comme le représente d'une façon générale le cercle en traits interrompus 66 visible sur la fig. 4» 40 Cependant, les impulsions 52 et 62 associées à la particule 8AD ORIGINAL 69 16047 7 2008868 étrangère 22 ne s1annulent pas l'une l'autre mais ont pour résultat une combinaison d'une impulsion positive et d'une impulsion négative qui peut être utilisée pour produire un signal d1 erreur ES (î*ig0l) destiné à actionner un dispositif de rejet 72 éliminant cette ampoule particulière 10 parmi les autres ampoules qui ne contiennent pas de telles particules étrangères. Les impulsions 54 et 64 créées par la particule 24 produisent également la combinaison d'une impulsion positive et d'une impulsion négative qui peuvent être utilisées pour produire un signal d'erreur. Suivant l'amplitude du signal d'erreur produit de cette façon et également suivant sa largeur, le système décrit ici peut être utilisé pour rejeter les ampoules contenant des particules dont les dimensions dépassent une valeur prédéterminée* Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de 1?'invention. 69 16047 8 2008868 REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler ou inspecter des articles pu des objets, caractérisé en ce qu'on place l'article à un poste de contrôle, on balaie ou explore l'article avec une caméra de télé- 5 vision pour produire une tension analogique correspondant à l'image vue par cette caméra8 on emmagasine cette tansion analogique dans une mémoire pour une utilisation ultérieure, on déplace l'ar*-ticle de façon que l'orientation ou la position de la partie contrôlée par rapport à la caméra soit modifiée, on balaie l'article XO seconde fois avec la eaméra de télévision pour produire une seconde t ension analogique représentant la seconde image vue par la caméra, et on rappelle la tension analogique emmagasinée pour la comparer avec cette seconde t ension analogique» 2, Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce 15 qu'on synchronise ces tensions analogiques l'une par rapport à l'autre et on les compare pour produire un signal d*erreur toutes les fois que la seconde tension analogique ne se trouve pas dans une relation prédéterminée par rapport à la première tension analogique» 20 3o Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on compare ces tensions analogiques synchronisées par un processus de soustraction de la première et de la seconde tensions analogiques l'une par rapport a l'autre, pour produire un signal d'erreur lorsque la différence dépasse une valeur de seuilo 25 4» Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ee qu'on déplace l'article en cours de contrôle en le faisant tourner» 5c Procédé suivant la revendication 4, selon lequel l'article est constitué par un récipient transparent contenant une certaine quantité -de liquide, ce dernier devant être inspecté ou contrôlé 30 pour vérifier la présence de particules étrangères, caractérisé en ce qu'on éclaire le récipient à partir d'une source lumineuse orientée axialement à partir d'une des extrémités dudit récipient, de façon que la lumière se réfléchisse totalement sur les parois internes du récipient et vers n'importe quelle particule étrangère se 35 trouvant dans le liquide, de sorte que ce liquide constitue un fond relativement sombre par rapport auquel les particules ressortent pour former un contraste meilleur dans le champ de vision de la caméra» 69 16047 9 2008868 6» Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en use qu'il comprend un dispositif permettant de déplacer un article se trouvant à un poste d e contrôle, une caméra de télévision destinée à explorer l'article, p un dispositif destiné à permettre àla caméra de produire des t en-sions analogiques successives correspondant aux images de l'article, un dispositif à mémoire destiné à emmagasiner au moins l'une de ces tensions analogiques, un dispositif de commutation obligeant la tension analogique emmagasinée à être rappelée après jO un retard ou une période de temps déterminée par rapport à une tension analogique suivante, et un dispositif de comparaison destiné à combiner la tension analogique rappelée avec cette tension analogique suivante et destiné à produire un signal d'erreur toutes les fois que ces signaux analogiques ne sont pas.dans une 15 relation prédéterminée l'un par rapport à l'autre» 7» Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à synchroniser la caméra avec le dispositif à mémoire de façon que les signaux analogiques de tension soient appliqués au comparateur suivant une relation 20 repérée avec précision l'un par rapport à l'autre» 80 Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'article à contrôler comprend un liquide remplissant un récipient transparent qui doit être inspecté pour vérifier la présence de particules étrangères dans ce liquide, le dispositif des-25 tiné à déplacer l'article se trouvant au poste de contrôle comprenant un organe destiné à faire tourner l'article pour communiquer un mouvement de rotation au.liquide. 9, Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'une source de lumière est disposée à proximité d'une extrémité 30 du récipient pour éclairer les particules, mais pas le liquide» 10,Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'un comparateur soustrait les tensions analogiques l'une par rapport à l'autre pour fournir un signal d'erreur et un dispositif de rejet fonctionnant en réponse au signal d'erreur sépare 35 un récipient contenant des particules étrangères des récipients qui n'en contiennent pas»