Brevet FR2492101A1 — publié le 19820416

Dispositif d'inspection d'un objet, tel qu'une bouteille. La présente invention concerne de façon g4nérale un dispositif d'inspection et elle porte plus particulièrement sur un dispositif d'inspection qui permet d'inspecter simultanément plusieurs emplacements, comme par exemple le goulot d'une bouteille ainsi que le fond de la bouteille0 Sur les chaînes de production faisant appel à l'utilisation de bouteilles, comme dans l'industrie des boissons, l'industrie pharmaceutique, etc, les opérations de lavage des bouteilles et d'inspection des bouteilles sont d'une nécessité absolue. Indépendamment du fait que les bouteilles soient neuves ou réutilisées, après le lavage des bouteilles et avant leur utilisation il est nécessaire d'accomplir une inspection pour voir s'il existe des particules étrangères résiduelles ou pour voir s'il existe des détériorations au niveau du goulot et du fond des bouteilles. Ces inspections sont essentiellement effectuées de façon visuelle. En plus de l'inspection du goulot et du fond des bouteilles, il est occasionnellement nécessaire d'inspecter également le corps des bouteilles. Une tendance récente a conduit à remplacer l'inspection visuelle mentionnée ci-dessus par une inspection mécanique, dans le but de favoriser l'automatisation de l'inspection. De-nombreux systèmes ont déjà été proposés en 2 tant eue Otti qui sont dues à une détérioration ou des conditions anormales. Cependant, ces systèmes classiques ne permettent pas d'inspecter simultanément plusieurs régions telles que le goulot d'un bouteille, le fond d'une bouteille ou le corps d'une bouteille, etc, au moyen d'un seul capteur de conversion photoélectrique. En d'autres termes, on utilise par exemple trois capteurs de conversion photoélectrique séparés pour inspecter les trois régions correspondant au goulot, au fond et au corps d'une bouteille, ces capteurs effectuant trois conversions photoélectriques séparées pour les régions inspectées respectives, les signaux de sortie de ces capteurs étant appliqués à trois unités d'inspection séparées dans le but d'effectuer l'inspection. Par conséquent9 les systèmes classiques présentent les défauts consistant en ce qu'ils ont tendance à avoir une structure complexe et coûteuse. Un but principal de l'invention est donc de réaliser un dispositif d'inspection qui puisse inspecter simultanément plusieurs régions différentes, comme le goulot d'une bouteille et le fond d'une bouteille, au moyen d'un seul capteur de conversion photoélectrique. Un aspect de l'invention porte sur un dispositif d'inspection destiné à inspecter un objet pour déterminer s'il comporte ou non une anomalie, un défaut, etc, qui comprend: a) un photocapteur comportant une surface photoélectrique, qui reçoit l'image d'une partie de l'objet à inspecter et qui produit un signal électrique correspondant; et b) une section détectrice qui reçoit le signal électrique provenant du photocapteur pour déterminer si l'objet comporte ou non des anomalies, des défauts, etc, ce photocapteur comportant un dispositif optique à lentilles qui peu', foculiser simultanément des im.ages deau moins deux parties différentes de l'objet sur la surface de conversion photoélectrique du photocapteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels les éléments analogues sont désignés par les mêmes références et sur lesquels: La figure 1 est un schéma représentant un exemple du dispositif d'inspection correspondant à l'invention; La figure 2 est une vue en plan qui est utilisée pour l'explication du fonctionnement du dispositif de l'invention représenté sur la figure 1; et Les figures 3 et 4 sont des schémas lui représentent respectivement les parties principales d'autres exemples du dispositif de l'invention. La figure 1 représente un schéma d'un exemple de réalisation de l'invention dans lequel la référence 1 désigne un capteur de conversion optique ou photoélectrique tel qu'une caméra vidéo ou un dispositif analogue. La caméra vidéo 1 comporte un écran de conversion photoélectrique, ou cible, la, faisant fonction d'élément de conversion photoélectrique, et deux dispositifs à lentilles lb et le qui sont situés sur le même axe optique, à une distance prédéterminée. Le signal électrique provenant du photocapteur 1, qui correspond aux images optiques qui sont focalisées sur la surface de conversion photoélectrique la à partir d'un objet 2 à inspecter, par l'intermédiaire des dispositifs à lentille lb et lc, est appliqué à une section détectrice 3 consistant par exemple en un ordinateur qui contient un amplificateur et des circuits de détection, etc. Cette section détectrice 3 peut utiliser des moyens connus classiques et on ne la décrira pas en détail, pour simplifier. Dans l'exemple de l'invention qui est représenté sur la figure 1, l'objet 2 à inspecter consiste en une bouteille. Dans cet exemple, on inspecte simultanément un goulot de bouteille 2a et un fond de bouteille 2b. Dans ce but, il existe une source lumineuse 4a qui projette de la lumière sur le goulot de bouteille 2a, ainsi qu'une source lumineuse 4b qui projette de la lumière à travers le fond de bouteille 2b. Ces sources lumineuses peuvent être limitées à une seule, ou bien il peut n'y en avoir aucune, conformément à ce qu'on désire. -Dans le cas de l'exemple de l'invention qui est représenté sur la figure 1, le dispositif optique à lentille lb consiste en une lentille convexe du type disque, à titre d'exemple, qui a une distance focale telle que l'image du fond 2b de la bouteille 2, qui se trouve à une distance prédéterminée du photocapteur 1, se forme sur la surface la du photocanteur 1, tandis que l'autre dispositif optique à lentille lc consiste en une-lentille convexe de forme annulaire qui a une distance focale choisie de façon à former l'image du goulot 2a de la m9me bouteille 2 sur la surface las en association avec la lentille convexe lb0 La lentille lc comporte une ouverture centrale id ayant une dimension choisie de façon à ne pas perturber la focalisation de l'image du fond 2b de la bouteille par la lentille lb. Ce dispositif à lentille lc est situé par exemple du côté avant de la lentille lb, c'est-à-dire du cÈté de la bouteille 2, avec les axes optiques des dispositifs à lentille lb et lc en coïncidence mutuelle. Par conséquent, les lentilles lb et lc forment simultanément sur la surface la du photocapteur 1, comme le montre la figure 2, les images de deux régions différentes, à savoir le fond de bouteille 2b et le goulot de bouteille 2a. En d'autres termes, la figure 2 est une vue en plan agrandie de la surface de conversion photoélectrique la du photocapteur 1, sur laquelle la référence 2b' désigne l'image du fond de bouteille 2b qui est formée par la lentille lb, et la référence 2at désigne l'image du goulot de bouteille 2a qui est formée par la combinaison des lentilles le et lb0 Comme le montre le dessin, la disposition des lentilles lb et lc est choisie de façon que les images 2b' et 2a' du fond de bouteille 2b et du goulot de bouteille 2a ne se superposent pratiquement pas-sur la surface la, et de façon que l'image 2at soit formée a i'extéiieur de l'i.Iage 2bg et à proximité immédiate de cette dernière, Ainsi, en analysant la surface la au moyen d'un faisceau électronique, de façon classique, on obtient des signaux électriques qui correspondent aux images optiques présentes sur l'écran la. Les signaux électriques sont ensuite appliqués à la section détectrice 3 à partir du photocapteur 1 tel par exemple qu'une caméra vidéo, et la section détectrice accomplit l'inspection mentionnée précédemment, portant sur les anomalies ou les défauts du goulot de bouteille 2a ainsi que du fond de bouteille 2b, en se basant sur les signaux électriques qui proviennent de la caméra vidéo 1, En d'autres termes, on peut inspecter simultanément en utilisant une seule caméra vidéo 1 deux 24921.01 emplacements différents, qui sont le goulot de bouteille 2a et le fond de bouteille 2b. De plus, du fait que la section détectrice 3 au moyen de laquelle l'inspection est effectuée utilise du matériel connu classique, tel qu'un ordinateur, etc, ce matériel ne sera pas décrit icio La figure 3 est un schéma montrant le principe d'un autre exemple de l'invention. Dans cet exemple, une lentille convexe lb forme une image 2at du goulot de bouteille 2a sur la surface la, tandis qu'une lentille concave le est utilisée à la place de la lentille convexe lc de l'exemple de la figure 1, cette lentille concave formant une image 2b' du fond de bouteille 2b sur la surface la, simultanément à la formation de l'image 2aw, en combinaison avec la lentille lb, conformément à la relation qui est représentée sur la figure 2. Ainsi, les lentilles lb et le sont conçues et disposées de façon à produire les images 2a' et 2bt, comme ci-dessus. La figure 4 est un schéma montrant le principe d'un autre exemple de l'invention. Dans cet exemple, on utilise un dispositif à lentilles dans lequel une lentille convexe normale le", de type disque, est ajustée dans une ouverture centrale ld' d'une lentille concave lb" de forme annulaire, à titre d'exemple. Dans ce cas, les distances focales, etc, des lentilles lb" et la" sont choisies de façon que la lentille lb'" forme une image 2at du goulot de bouteille 2a, tandis que la lentille le" forme simultanément sur la surface la une image 2bD du fond de bouteille 2b. En outre, bien que les exemples mentionnés ci-dessus considèrent le cas dans lequel chacune des deuxc lentilles est formée par une seule lentille, il va sans dire que chaque lentille peut être formée par plusieurs lentilles associées afin d'éviter les aberrations chromatiques, etc. La description qui précède porte sur des exemples d'inspection simultanée de deux régions différentes, mais il est également évident qu'on peut inspecter simultanément plus de deux régions au moyen d'une configuration comportant plus de deux lentilles avec des distances focales différentes, afin que les images de plus de deux régions différentes puissent être formées simultanément sur une même surface et inspectées par une seule caméra vidéo. En outre, bien que ceci ne soit pas représenté sur les dessins, il est évident qu'on peut utiliser des filtres optiques ou n'importe quels moyens de masquage de lumière nécessaires pour obtenir des images nettes i partir de chaque lentille, Comme indiqué ci-dessus, l'invention permet d'effectuer simultanément l'inspection de plusieurs régions différentes à l'aide d'un seul photocapteur, ce dernier pouvant avoir la structure utilisée de façon classique. Cette possibilité est obtenue en modifiant simplement le dispositif optique à lentilles et avec une seule section détectrice, ce qui fait que les avantages et les mérites de l'invention sont considérables. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'inspection destiné à l'inspection d'un objet pour déterminer s'il contient ou non une anomalie ou un défaut, caractérisé en ce qu'il comprend a) un photocapteur (1) comportant une surface photoélectrique (la) qui reçoit l'image d'une partie de l'objet (2) à inspecter et qui produit un signal électrique correspondant; et b) une section détectrice (3) qui reçoit le signal électrique provenant du photocapteur pour déterminer si l'objet contient ou non des anomalies ou des défauts, le photocapteur comportant un dispositif optique à lentilles (lb, lc) qui est capable de projeter simultanément des images d'au moins deux parties différentes (2a, 2b) de l'objet sur la surface de conversion photoélectrique (la) du photocapteur. 2. Dispositif d'inspection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optique à lentilles consiste en une lentille convexe du type disque (lb) et en une lentille convexe du type anneau (lc). 3. Dispositif d'inspection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optique à lentillesconsiste en une lentille convexe du type disque (lb) et en une lentille concave du type disque (1c'). 4. Dispositif d'inspection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optique à lentilles consiste en une lentille convexe du type disque (1c") et en une lentille convexe du type anneau (lb") qui est placée autour de la lentille convexe précitée et en contact avec elle.