Brevet FR2544856A1 — publié le 19841026

PROCEDE DE CONTROLE DE L'EPAISSEUR DES PAROIS DE RECIPIENTS EN VERRE ET DISPOSITIF CORRESPONDANT. La présente invention concerne un procédé et un dis-positif de contrdle de l'épaisseur des parois de récipients en verre, et se rapporte plus précisément à la détection automatique, rapide et fiabie des surépaisseurs des parois de récipients en verre, tels que les flacons utilisés en parfumerie et cosmétique, notamment ceux qui sont destinés à contenir des vernis à ongles, afin de commander un dispositif de tri, qui élimine les récipients dont les parois présentent des surépais- seurs non admissibles. Bien que de telles surépaisseurs soient peu visibles, lorsque les récipients sont vides, elles donnent cependant aux récipients remplis, et particulièrement aux flacons remplis de vernis à ongles, un aspect esthétique désavantageux, résultant probablement de l'effet de loupe qui est dû à leur forme particulière en tronc de pyramide, et qui se traduit par un réflexe de refus de la part de la clientèle. En conséquence, ces surépaisseurs sont donc indésirables au-dessus d'une valeur prédéterminée, quelles que soient leur forme et leur position sur les parois latérales des récipients contrôlés. L'invention se rapporte donc, d'une manière générale, aux procédés et dispositifs de contrôle non destructif, effectué après la fabrication des récipients et avant leur remplissage en vue d'une commercialisation, afin d'éliminer tout récipient'susceptible d'entraîner un phénomène de refus ou de rejet de la part de la clientèle en raison de l'aspect inesthétique qu'il présente du fait de surépaisseurs de ses parois en verre. On sait, par ailleurs, que l'on- a déjà proposé de contrdler, au moyen d'un faisceau de lumière infra-rouge - le niveau de remplissage par un liquide d'un récipient, par exemple un flacon en verre opaque ou non, au moins partiellement transparent à la lumière utilisée, - la présence de particules étrangères dans un liquide contenu dans un-récipient, notamment d' impuretés contenues dans des préparations pharmaceutiques, - la présence, et éventuellement le nombre, d'articles dans un conditionnement, par exemple une paire de gants dans un sachet en matière plastique ou en papier, et - la position d'un support d'information sur un article, par exemple la position d'une étiquette sur un flacon. Dans chacun de ces différents cas, on interpose l'objet à contr6ler entre un émetteur et un récepteur de lumière infra-rouge, et on détecte les variations du niveau du signal lumineux reçu par le récepteur. Par la présente invention, on se propose d'appliquer à la détection des surépaisseurs des parois de récipients en verre un procédé d'observation des parois de ces récipients ; selon ce procédé, on -éclaire la paroi du récipient avec une lumière qui est susceptible de traverser ladite paroi, on détecte les variations d'éclairement après traversée du récipient on convertit ces variations en -tensions électriques pour former des signaux électriques qui sont comparés à au moins un signal de référence et, selon le résultat de cette comparaison, on valide le récipient ou on le rejette. A cet effet, le procédé de contrôle de l'épaisseur des parois de récipients en verre selon l'inventon se carac térise par le fait que l'on expose chaque récipient à un faisceau de lumière infra-rouge pour laquelle les récipients sont au moins partiellement transparents, ladite lumière étant émise par une source en direction d'un récepteur ; que l'on mesure l'intensité du faisceau transmis au travers du récipient et reçu sur le récepteur ; que l'on compare un signal de mesure, fonction de l'intensité mesurée, à au moins un seuil de référence, correspondant au signal de mesure obtenu par l'exposition au faisceau de lumière infra-rouge d'un récipient témoin, dont l'épaisseur des parois est acceptable et que l'on délivre un signal de détection- d'au moins une surépaisseur non admissible quand le signal de mesure s'écarte du seuil d'une valeur supérieure à un minimum préfixé. Le principe de la détection selon l'invention repose donc sur le fait que la variation de la lumière transmise, plus importante au niveau d'une surépaisseur qu au niveau des parties de paroi ayant une épaisseur admissible9 permet de détecter la surépaisseur. Ce procédé de détection par occultation, puisque les défauts d'épaisseur créent une diminution de la lumière transmise reçue par le récepteur, est également un procédé de détection en continu, car chaque récipient est exploré, au cours de son passage entre la source de lumière infrarouge et le récepteur, sur tout son maître-cougle, défini par sa hauteur et par sa plus grande dimension dans la direction perpendiculaire à 1' axe reliant la source au récepteur. Afin de s'affranchir de la lumière ambiante, le procédé selon l'invention utilise avantageusement une lumière infra-rouge pulsée. Dans ce cas, selon l'invention, on corrige la dérive de phase-du faisceau transmis par rapport au faisceau émis par recalage du récepteur sur la source de lumière infra-rouge. L'invention a également pour objet un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend - un émetteur d'au moins un faisceau infra-rouge, comportant une source pulsatoire d'une lumière infra-rouge pour laquelle les récipients sont au moins partiellement transparents, - un photo-récepteur7 dont l'axe de réception est confondu avec ou très proche de l'axe d'émission de la source pulsatoire, - un dispositif de convoyage, destiné à déplacer les récipients et à les interposer l'un après l'autre entre l'émetteur et le photo-récepteur9 - un comparateur, assurant la comparaison d'un signal de mesure fonction du signal de sortie du photorécepteur à au moins un signal de référence réglable, et délivrant un signal de détection quand le signal de mesure atteint la valeur signal de référence. Avantageusement, le comparateur comprend un amplificateur, dont le gain est réglable par action sur une résistance variable ce quasi permet un réglage de la sensibilité de la comparaison ; e outre, le niveau de l'émetteur peut également être Afin de signaler tes récipients présentant des surépaisseurs inadmissibles, le dispositif selon l'invention comprend, de préférence, un dispositif d'affichage du signal de détection, tel qu'un dispositif ------------ lumineux, comportant au moins une diode électro-luminescente, dont l'extinction ou l'allumage témoigne de ce que le récipient examiné doit être éliminé. Afin d'assurer un bon fonctionnement du dispositif de contr8le, pour des récipients de forme et de dimensions données, le dispositif comprend, d'une part, un mécanisme de réglage de la distance qui sépare l'émetteur du photorécepteur et, d'autre part, un mécanisme de réglage de la distance qui sépare l'émetteur du récipient contrôlé, lorsque ce dernier est en position de contrôle entre l'émetteur et le photo-récepteur. Enfin, le dispositif peut comprendre avantageusement un dispositif de tri, comportant un mécanisme d'élimination de tout récipient non admissible, commandé par un relais lui-même actionné par le signal de détection. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur la figure unique annexée ; cette figure représente, schématiquement en plan, un dispositif de contre selon l'invention. En se référant au dessin, on voit que le dispositif selon l'invention comprend un émetteur 1 constitué d'une source pulsatoire de lumière infra-rouge dont la fréquence est de 1.600 Hz ; la longueur d'onde de l'émission est 940xlO m ; l'intensité de l'émission est sensiblement constante, mais son niveau est réglable par un amplificateur opérationnel Sa qui possède une résistance 7 de réglage de gain. Le faisceau émis par l'émetteur 1 est dirigé vers un photo-récepteur 2, dont le temps de réponse est de 30.1016 s pour une longueur d'onde reçue de 910.10 m. Un dispositif de convoyage à bande transporteuse est tel que la bande 3 s'étend perpendiculairement à l'axe optique commun de l'émetteur 1 et du photo-récepteur 2, entre ces deux éléments, de sorte que des flacons en verre 4, destinés à être ultérieurement remplis de vernis à ongles, et alignés les uns derrière les autres sur la bande 3, défilent successivement entre l'émetteur 1 et le photorécepteur 2, et sont successivement exposés au faisceau infra-rouge de contr8le lorsque la bande 3 est entrainée, par exemple, dans le sens indiqué par la flèche F. Chacun de ces flacons 4 a une forme sensiblement tronconique et des parois en verre dont l'épaisseur peut varier entre 1 et 5 mm, en raison de surépaisseurs locali- sées ; seuls les flacons, dont l'épaisseur est toujours comprise entre 1 et 1,5 mms sont acceptables, les autres devant être éliminés. Le photo-récepteur 2 mesure en continu l'intensité de la lumière qu'il reçoit au travers de chaque flacon 4, lors du passage de ce dernier, entre l'émetteur 1 et le photo-récepteur 2, et le résultat de cette mesure, sous forme de signal de mesure, est comparé par un amplificateur opérationnel 5 à un seuil de référence, qui correspond à un flacon dont l'épaisseur des parois est partout compris entre 1 et 1,5 mm. L'amplificateur 5 est associé à une résistance variable 6, qui sert au réglage du gain. L'amplificateur 5 offre donc la possibilité de régler la ------------------- sensibilité de la détection Pour avoir un bon fonctionnement, non seulement on doit régler avec précision le niveau de l'émission et la sensibilité du comparateur, mais encore on doit fixer avec soin la distance qui sépare l'émetteur 1 du photo-récepteur 2, car ces trois réglages sont interdépendants. Le dispositif comprend pour cela un mécanisme de réglage de la distance D, qui sépare 1V émetteur 1 du photo-récepteur 2, et de la distance d, qui sépare l'émetteur l du flacon 4 en position de contrôle entre l'émetteur 1 et le photorécepteur 2. Ce mécanisme est représenté schématiquement par une tige 8, dont l'extrémité porte le photo-récepteur 2 et qui est montée axialement coulissante dans un cylindre 9 ; le cylindre 9 porte émetteur 1 et est luimême monté coulissant, perpendiculairement à la direction de la bande 3, sur l'ossature 10 du dispositif de convoyage 9 des dispositifs de blocage convenables immobilisent la tige 8, le cylindre 9 et l'ossature 10 dans leurs positions relatives respectives.La distance D peut ainsi eAtre de 10,5 cm alors que la distance d est de 5 cm environ. On définit, à partir du seuil de référence correspondant à un flacon sensibjiement parfait, un signal de référence qui tient compte des variations d'épaisseur de paroi considérées comme tolérables ; au cas où le signal de mesure atteint la valeur du signal de référence amené sur la borne 15, l'amplificateur 5 délivre un signal de détection, qui éteint la première diode électro-luminescente 12 d'un dispositif d'affichage lumineux 11 ; le dispositif 11 comprend une seconde diode électro-luminescente 13, qui reste allumée tant que l'émission se poursuit ; le signal de détection actionne, après temporisation, le relais d'un dispositif de tri 14, qui, grâce à un mécanisme d'éjection, élimine le flacon inacceptable, qui a provoqué l'extinction de la diode 12. On voit donc que, si le flacon est satisfaisant, les deux diodes 12 et 13 restent allumées alors que l'une -------- est éteinte si le flacon est à rejeter ou s'il n'y a pas de flacon dans le faisceau. Le signal de mesure délivré par le photo-récepteur 2 et comparé par l'amplificateur 5 au signal de référence peut être soit directement proportionnel à l'intensité mesurée de la lumière reçue au travers du flacon contrdlé, soit proportionnel au rapport de cette intensité à l'intensité reçue par le photo-récepteur 2 en l'absence de flacons contrôlées, le signal de référence étant choisi en correspondance. De préférence, le champ optique de détection ou champ de contrôle est modifié en fonction de la taille des récipients contrdlés. Cette limitation du champ de contrôle à la surface utile peut être assurée par un diaphragme (non représenté), disposé soit entre l'émetteur 1 et les flacons 4 soit intégré à l'émetteur 1 entre la source pulsatoire de ce dernier et la fenêtre optique tournée vers les flacons 4, cette fenêtre optique pouvant également comprendre un condenseur. La lumière infra-rouge pulsée peut être obtenue par l'association d'une source pulsatoire de lumière et de filtres ne laissant passer que le rayonnement infra-rouge souhaité. Accessoirement, des filtres anti-éblouissement, destinés à éliminer les longueurs d'ondes, qui peuvent nuire à la qualité de la détection, compte-tenu de la nature du matériau utilisé pour d'éventuelles inscriptions portées par les flacons 4, peuvent également être interposés sur le trajet du faisceau lumineux. L'image de la surface apparente des flacons 4 contrslés peut être formée par un objectif et, par exemple, après la traversée des flacons 4, le faisceau peut être focalisé sur le photo-récepteur 2 par une lentille. Le dispositif de convoyage peut présenter les flacons 4 soit par intermittence, soit de manière continue les uns après les autres afin de les exposer au faisceau de contrôle, qui, dans ce cas, est à éclairage latérale c'est-à-dire perpendiculaire d l'axe des flacons 4, l'axe optique du photo-récepteur 2 étant également perpendiculaire à l'axe des flacons 4. I1 est bien entendu que le dispositif décrit cidessus pourra donner lieu à toute modification désirable sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Revendications 1 - Procédé de contr6le de l'épaisseur des parois de récipients (4) en verre, caractérisé par le fait que l'on expose -chaque récipient (4) à un faisceau de lumière infrarouge pour laquelle les récipients (4) sont au moins partiellement tran sp arents, ladite lumière étant émise par une source (1) en direction d'un récepteur (2) ; que l'on mesure l'intensité du faisceau transmis au travers du récipient (4) et reçu sur le récepteur (2) ; que l'on compare un signal de mesure, fonction de l'intensité mesurée, à un seuil de référence correspondant à un récipient témoin, dont l'épais- seur des parois est acceptable ; et que l'on délivre un signal de détection d'au moins une surépaisseur non admissible quand le signal de mesure s'écarte du seuil de référence d'une valeur supérieure à un minimum pré-fix6. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la lumière infra-rouge utilisée est une émission lumineuse pulsée. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on corrige la dérive de phase du faisceau transmis par rapport au faisceau émis par recalage du récepteur (2) sur la source (1). 4 - Dispositif de contr8le -de l'épaisseur des parois de récipients (4) en verre, destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend - un émetteur (l) d'au moins un faisceau infra-rouge, comportant une source pulsatoire d'une lumière infra-rouge pour laquelle les récipients (4) sont au moins partiellement transparents, - un photo-récepteur (2) dont l'axe de réception est confondu avec ou très proche de l'axe d'émission de la source pulsatoire, - un dispositif de convoyage (3) destiné à déplacer les récipients (4) et à les interposer l'un après l'autre entre l'émetteur (1) et le photo-récepteur (2), - un comparateur (5) assurant la comparaison d'un signal de mesure, fonction du signal de sortie du photorécepteur (2), à au moins un signal de référence réglable (6) et délivrant un signal de detection quand le signal de mesure atteint la valeur du signal de référence. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caracté risé par le fait que le comparateur a une sensibilité réglable. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'émetteur a une puissance d'émission réglable 7 - Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'émetteur et le com- parateur incluent chacun au moins un amplificateur opérationnel (5, Sa) dont le gain est réglable par action sur une résistance variable (6, 7). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif d'af- fichage (11) du signal de détection comportant aumoins une diode dlectro-luminescente (12). 9 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend un mécanisme de réglage (8, 9) de la distance (D) qui sépare l'émetteur (1) du photo-récepteur (2). 10 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un mécanisme de réglage (9, 10) de la distance (d) qui sépare l'émetteur (1) du récipient contôle (4), lorsque ce dernier est en position de contrôle entre l'émetteur (1) et le photo-récep- teur (2). ll - Dispositif selon lVune des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de tri (14) comportant un mécanisme d'élimination de tout récipient (4) non admissible, commandé par un relais lui-même actionné par le signal de détection.