Brevet FR2630205A1 — publié le 19891020

La présente demande de brevet concerne un dispositif de contrôle des déformations de la lèvre de sertissage supé- rieure d'une boite de conserve vide. ainsi qu un procédé de contrôle de telles déformations par application de ce dispositif Le controle de telles déformations se fait 9 ce jour par inspection directe des boîtes de la part d'un personnel très peu qualifié placé à côté de la chaine de contrôle qui fait avancer les boîtes vers un dispositif de sert,issage. Pratiquement. la lèvre supérieure des boîtes de conserve vides peut présenter des déformations vers le haut ou vers le bas, dans le sens axial de la boite. par rapport à l'an- gle idéal désiré pour le sertissage. Une telle déformation constitue un important inconvénient pour le sertissage de la boite après remplissage. car après que l'opération de remplissage a été effectuée et qu on passe h ltopération de sertissage de la boîte elle peut être la cause d'un mauvais sertissage de la boite remplie et même d'une détérioration de la machine de sertissage Il y a donc tout intérêt à dis poser des moyens les plus parfaits de détection de toute déformation de cette lèvre supérieure de la boite afin d'éliminer toute boite présentant une telle déformation. On propose è cette fin par l'invention de la pré sente demande. un tel dispositif caractérisé en ce qu il comprend un système d'éclairage envoyant vers la lèvre sué.. rieure un faisceau de rayons lumineux circulaire. recouvrant en se totalité la lèvre supérieure, une caméra vidéo rece vant des rayons lumineux réfléchis sur le surface de la lèvre supérieure et des moyens d'interprétation des images fournies par la caméra. Ce dispositif de la présente invention rend beaucoup plus aisée la détection des déformations de la lèvre supérieure de la boite et de ce fait l'élimination des boites à lèvre déformée. d'autant plus que ce dispositif et les procédés d'application du dispositif de l'invention rendent évidentes les déformations de la boîte elle même Ils rendent également possible l'introduction dens la chaine de traitement de ce processus de fabrication une automatisation de l'élimination des boîtes défectueuses, sans intervention humaine. les signaux fournis par la caméra vidéo pouvant être utilisés comme signaux de commande d'un dispositif d'élimination des boites impropres au sertissage. On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente inventison, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif de l'invention. dans son ensemble La figure 2 est une vue en élévation schématique du dispositif de l'invention illustrant le procédé de Zin- vention qui visualise la lèvre supérieure de la boîte, non déformée. La figure 3 est une vue en élévation schématique du dispositif de l'invention. illustrant le procédé de l'invention qui visualise les parties déformées de la lèvre supérieure, lorsqu'une boite à lèvre non déformée se pré- sente au contrôle, La figure 4 est une vue en élévation schématique du dispositif de l'invention, illustrant le procédé de l'in- vent ion qui visualise les parties déformées de la lèvre supérieure. lorsque se présente au contrôle une boite b lèvre supérieure déformée vers le haut. La figure 5 est une vue en élévation schématique du dispositif de l'invention, illustrant le procédé de I in Invention qui visualise les parties déformées de la 1 èv r e supérieure. lorsque se présente au contrôle une boîte à lèvre supérieure déformée vers le bas. Le dispositif suivant l'invention pour le contrôle des déformations de la lèvre supérieure 1 d'une boite de conserve vide 2 déplacée sur une chaîne de contrôle 3. sert à visualiser les écarts par rapport 11 angle idéal que doit faire cette lèvre supérieure, c' est à dire l'angle que la levure supérieure de la boite fait en réalité avec le position idéale de cette lèvre pour le sertissage de la boite. Une boite de conserve vide 2 -se présente de manière connue comme un cylindre pourvu à son extrémité inférieu re. d'un fond fermé. ouvert à son extrémité supérieure et comportant une lèvre périphérique supérieure 1 de quelques millimètres de largeur sérvant au sertissage,- ce-tte lèvre s'étendant vers l'extérieur de la boite. Normalement et de manière avantageuse pour l'opération de sertissage, la lèvre supérieure 1 présente avec un plan transversal et hôrizon- tal 4, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe vertical de la boite,2, un angle a d'inclinaison optimale fixe, préétablie, par exemple d'un angle a=150, pour une boite d'un diamètre de 100 mm. La lèvre supérieure 1 de la boite 2 présente parfois en réalité, des déformations vers le haut ou vers le bas par rapport à 1 inclinaison optimale. déformations que le dispositif suivant l'invention permet de détecter. Le contrôle des d8formations- de la lèvre 1 que signale ce dispositif. s'effectue lors du passage. sous ce dispositif. des boites 2 soumises au controle sur la chaîne de contrôle 3 qui avance vers le dispositif de sertissage (non figuré sur le dessin), par exemple à une vitesse de l'ordre de 2 m/s. Le dispositif de contrôle comprend (figure 1) un système d'éclairage 5. composé d une source de lumière. 6. envoyant vers le bas en direction de la Ièvre supérieure 1. un faisceau circulaire de rayons lumineux 7 à travers un ensemble de fibres optiques 8 réparties régulièrement autour d'un axe vertical qui se trouve être confondu avec l'axe vertical de chaque boite 1 passant sous le dispositif de contrôle. Le faisceau de rayons lumineux 7 recouvre en se totalité une lèvre supérieure 1 normalement en bon état sans aucun défaut (figure 2).- Afin d optimiser l'éclairage de la livre supérieure 1 par le faisceau de rayons lumineux 7 un cône diffuseur 9 est intercalé entre les extrémités de sortie 13 des fibres optiques 8 et la lèvre supérieure 1 de la boite 2. Une plaque 10 sert de support au diffuseur 9 et aux parties extrêmes des fibres optiques 8. qui sont montées suivant un cercle centré sur l'axe vertical de la boite 2. Le diffuseur 9 diffuse uniformément et distribue la lumière amenée par le-s fibres optiques 8 sur la lèvre supérieure 1. Selon l'invention. la source de lumière 6 peut être constituée par une source stroboscopique. auquel cas le flou crée dans l'image produite par suite du déplacement des boites 2 à l'aide de la chaîne de contrôle 3 est éliminé du fait de la courte durée de l'éclair qu'envoie le stroboscope. La source de lumière 6 peut être constituée, en variante, par une source continue. Selon un premier procédé de détection des déformée tions de la lèvre supérieure 1 des boites 2 soumises au contrôle. on forme une image de toute la partie non-déformée de la lèvre supérieure 1. les déformations apparaissant par contraste avec les parties normales, non déformées. Selon un second procédé de détection des déformations on forme uni quement une image des parties déformées. Le dispositif de l'invention comporte. pour la réalisation des deux types de procédé. une caméra de prise de vues 11. associée à un système d'interprétation des images fournies par la caméra 11 (non figuré sur le dessin afin de le simplifier). Selon le premier procédé de cette invention dans lequel on forme une image des parties non déformées. considérées comme normales. de la lèvre supérieure 1. la source de lumière 6 envoie, par la voie des fibres optiques 8. un faisceau de rayons lumineux circulaire sur toute la surface rabattue normalement de le lèvre supérieure 1. Ce faisceau de rayons lumineux 7 circulaire est réfléchi sur la lèvre supérieure 1 et renvoyé sous la forme d'un faisceau de rayons lumineux réfléchis 12 vers la caméra 11 dans laquelle on forme une image de la lèvre supérieure 1. telle qu'elle se présente en réalité. L'image de la lèvre supérieure 1 qui est formée dans la caméra 11. consiste en une couronne circulaire fermée.Une déformation de la lèvre supérieure 1 apparaît. si cette déformation est vers le haut. comme une partie manquante de la couronne constituant l'image. On aura de ce fait une image par exemple en forme de fer à cheval. Si la déformation est vers le bas, la partie afférente de 1' image de la lèvre supérieure lumineuse manquera, sera rétrécie ou pourvue d'un contour extérieur aplati. L'image fournie par la caméra est ensuite interprétée par des moyens appropriés pour commander automatiquement l'élimination des boites à lèvre supérieure 1 défectueuse. Ce procédé, qui permet une analyse aisée et précise de la lèvre supérieure 1 telle qu'elle est en réalité, permet également la détection d'une ovalisation de la boîte 2, avec ou sans déformation de la lèvre supérieure 1. L'application de ce procédé, basée sur la réflexion de la lumière sur la lèvre supérieure 1, demande donc une lèvre supérieure 1 réfléchissante. Lorsque la source de lumière 6 est une source de lumière continue, on utilise une caméra 11 avec un- temps d'exposition très bref, par exemple de moins de 500 microsecondes, afin d'éliminer le flou dû au mouvement de la boite 2 à l'aide de la chaine de contrôle 3. Afin que le procédé mentionne, utilisent le dispositif décrit, puisse donner le meilleur rendement. il est nécessaire d'effectuer un réglage approprié du rayon du cercle de fibres optiques 8, de l'angle des fibres optiques 8 par rapport au plan transversal 4, de la tailla et de le disposition du diffuseur 9, de la hauteur de l'extrémité des fibres optiques 8 et de la position de la caméra 11 par rapport à la boîte 2. C'est seulement de la sorte que les images de la caméra ll fournissent les résultats d'analyse mentionnés comme informations sur l'état réel de la lèvre supérieure 1 de la boite 2 soumise au contrôle. Selon une autre forme d'exécution du dispositif de la présente invention (figures 3 à 5), ce dispositif est complété d'un cylindre vertical noir 14 coaxial avec le cercle formé par les extrémités de sortie 13 des fibres optiques 8 (figure 3), donc le cercle d'éclairage et avec la boite 2. ainsi que de sa lèvre supérieure 1. plus spécialement lorsqu elle est en condition normale, dépourvue de défaut. Ce cylindre noir 14 est disposé de telle sorte qu'il descend plus bas que le niveau des extrémités de sortie 13 des fibres optiques 8 et qu'il soit proche du niveau de la sèvre supérieure 1. mais il s' arrête avant d'atteindre ce niveau, c'est-à-dire au-dessus du plan transversal 4. La position 'du cylindre noir 14 est réglée comme on peut le voir sur la figure 3, de sorte qu'il intercepte les rayons lumineux 7 issus d'une fibre optique 8 qui, en son absence, atteindraient la partie 16 de la lèvre supérieure 1 qui est diamétralement opposée par rapport à la fibre émettrice 8 et qui seraient réfléchis. par cette partie opposée 16 de la mièvre, vers la caméra 11. De la sorte il n'y a pas de rayon réfléchi 12 issu de la partie 16 de la lèvre en direction de la caméra 11 et celle-ci ne fournit pas d'image. De la sorte, le dispositif selon cette forme d'exécution ne donne aucune image d'une lèvre supérieure 1 normale. sans défaut. Par contre, si la partie opposée 16 de la lèvre est déformée vers le haut (figure 4) elle réfléchit des rayons lumineux 15, qui passent à côté du cylindre noir 14 des deux côtés de ce cylindre. en fournissant des rayons réfléchis 12 qui sont dirigés vers la caméra ll pour donner une image. Egalement si la partie 17 de la lèvre supérieure 1 est déformée vers le bas (figure 5), le rayon lumineux 7 qui est issu de la fibre optique 8 située du même côté que la partie déformée 17 de la lèvre et qui atteint cette partie 17 , fournit un rayon lumineux réfléchi 12 atteignant la caméra 11, pour donner une image, comme décrit précédemment. Ainsi qu'on peut le constater, cette forme d'exécution de l'invention permet de former une image uniquement des parties déformées de la lèvre supérieure 1. Aucune image d'une boite 2 sans déformations n'est formée et au contraire. si la lèvre supérieure 1 est déformée, l'image obtenue est une tache blanche provenant du reflet sur la partie déformée 16 ou 17, du fait de la forme circulaire du faisceau lumineux 7,15. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de contrôle des déformations de la lèvre de sertissage supérieure d'une boite de conserve vide, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'éclairage (5) envoyant vers la lèvre supérieure (1) un faisceau de rayons lumineux (7) circulaire. recouvrant en sa totalité la lèvre supérieure (1), une caméra vidéo (11) recevant des rayons lumineux réfléchis (12) sur la surface de la lèvre supérieure (1) et des moyens d'interprétation des images fournies par la caméra (11). 2.- Dispositif de contrôle suivant- la revendication1 caractérisé en ce que le système d'éclairage (5) est constitué par une source de lumière (6) associé à un ensemble de fibres optiques (8) dont les extrémités (13) sont placées suivant un cercle centré sur l'axe de la levre-(l) de la boîte (2). 3..- Dispositif de contrôle suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la source de lumière (6) est constituée par une source stroboscopique ou par une source continue, la caméra (11) ayant alors dans ce dernier cas, un temps d'exposition très court. 4.- Dispositif de controle suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un cône diffuseur (9) intercalé entre les extrémités de sortie (13) des fibres optiques (8) et la lèvre supérieure (1). une plaque (10) servant de support au diffuseur (9) et aux parties extrêmes des fibres op-tiques (8). 5.- Dispositif de contrôle suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend également un cylindre noir (14) coaxial avec le cercle formé par les extrémités de sortie (13) des fibres optiques (8), descendant plis bas que le niveau de ces extrémités de sortie (13) des fibres optiques (8). proche du niveau (4) de la levure supérieure (1), et s'arrêtant au-dessus de ce niveau (4). 6. Dispositif de contrôle suivant la revendication 5 caractérisée en ce que le faisceau de rayons lumineux (7,15) issu d'une fibre optique (8) est dirigé à la fois sur la partie (16) de la lèvre supérieure (1), qui est diamétralement opposée à la partie (17) de la lèvre supérieure (1) la plus rapprochée de la fibre optique (8) qui émet ce rayon lumineux, et sur cette partie proche (17). 7.- Procédé de contrôle des déformations d'une lèvre de sertissage supérieure d'une boite de conserve vide caractérisé en ce qu'on forme une image des parties non déformées de la lèvre supérieure (1) en envoyant, par la voie de fibres optiques (8), un faisceau de rayons lumineux (7) circulaire, sur toute la surface d'inclinaison normale de la lèvre supérieure (1), on réfléchit le faisceau de rayons lumineux (7) sur la lèvre supérieure (1), on le renvoit sous la forme d'un faisceau de rayons lumineux réfléchis (12) vers une caméra vidéo (11) on forme une image de la partie non déformée de la lèvre supérieure (1) en forme de couronne lumineuse circulaire fermée et on interpréte cette image comme caractéristique d'une lèvre supérieure (1) correctement inclinée. 8.- Procédé suivant le revendication 7 caractérisé en ce qu'on obtient, pour une déformation de la lèvre supérieure (1) vers le haut, une partie manquante de l'image et, pour une déformation vers le bas. une partie d'image manquante, rétrécie ou pourvue d'un contour extérieur rétréci. 9.- Procédé suivant la revendication 7 caractérisé en ce qu'on règle la position d'un cylindre noir (14) coa xial avec le cercle formé par les extrémités de sortie (13) des fibres optiques (8) descendant plus bas que le niveau de ces extrémités de sortie (13) des fibres optiques (8), proche du niveau (4) de la lèvre supérieure (1), et s'arrêtant au-dessus de ce niveau (4), de telle sorte qu'en interceptant les rayons lumineux (7) qui, en son absence atteindraient une partie afférente (16) de la lèvre supérieure (1), il n'y ait pas de rayon réfléchi (12) vers la caméra (11) et que celle-ci ne fournisse pas d'image à visualiser, dans ce cas, d'une lèvre supérieure normale (1). sans défaut. 10.- Procédé de contrôle suivant la revendication 9 caractérisé en ce qu'-on obtient, pour une lèvre (1) déformée vers le haut ou vers le bas, une image en forme de tache lumineuse, du fait des rayons lumineux (15) qui sont issus d'une fibre optique (8) diamétralement opposée à la partie (16) de la lèvre déformée vers le haut qui passent à côté du cylindre noir (14) et qui sont vers la caméra (ll),réfléchis par la partie (16) de la 1-évre déformée vers le haut et du fait des rayons lumineux (7) qui sont issus d'une fibre optique (8) située du même côté que la partie (17) de la lèvre déformée vers le bas et qui sont réfléchis, vers la caméra (11). par la partie (17) de la levure déformée vers le bas.