Brevet FR2664700A1 — publié le 19920117

À 2664700 Dispositif de contrôle de récipients transparents La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à un dispositif de contrôle de qualité et vise plus particulièrement un dispositif de contrôle de bouteilles ou autres récipients, qui détecte des défauts, tels que des soufflures, des cloques ou défauts similaires, dans les parois de récipients transparents. Depuis quelques années, on utilise de plus en plus, à la place des récipients en verre, des récipients en matière plastique, réalisés à partir de matières, telles que le polyéthylène, pour conserver des liqueurs, des boissons ou des sauces pour assaisonnements De tels récipients présentent la caractéristique de pouvoir être plus facilement fabriqués en grandes séries; ils sont par ailleurs légers et permettent d'abaisser les coûts de production avec l'avantage supplémentaire d'éviter la nécessité de prendre des précautions à l'égard des risques de bris, comme c'est le cas avec les bouteilles en verre Lors de la production de ces récipients en matière plastique, il convient cependant de prévenir l'apparition de défauts, comme des soufflures, des cloques, des bulles et autres, à l'intérieur de la paroi du récipient. Les récipients en matière plastique sont principalement produits par des procédés d'extrusion soufflage au cours desquels les risques de formation de bulles d'air dans la matière en cours de moulage sont relativement élevés En étant produit par moulage d'une matière renfermant des bulles d'air ou par suite de la pénétration d'air sous forme de bulles dans la matière en cours de moulage, le récipient fini comportera des bulles d'air résiduelles qui, étant fortement comprimées dans sa paroi, seront susceptibles de provoquer une déchirure de cette dernière ou un endommagement d'une partie de la paroi par formation d'une cloque, au cours de l'utilisation ou du transport du récipient. La détection de la présence d'une telle cloque extrêmement fine et minuscule à l'intérieur de la mince paroi du récipient, peut être une tâche très difficile à accomplir visuellement pour un opérateur humain. La figure 1 représente schématiquement un exemple des éléments constitutifs principaux d'un dispositif de contrôle de défauts, appartenant à l'état antérieur de la technique Dans cet exemple, une source de lumière 1 projette de la lumière sur un récipient 3 au travers d'une plaque 2 de diffusion de la lumière, tandis qu'une caméra vidéo 4, située sur le côté du récipient 3 opposé à la source de lumière 1, capte la lumière ayant traversé le récipient, le signal vidéo issu de la caméra 4 étant ensuite traité pour détecter la présence ou l'absence de défauts dans la paroi du récipient 3. Toutefois, en ce qui concerne les cloques présentes dans la paroi du récipient 3, le contraste entre la brillance des parties renfermant de telles cloques et celle des parties qui en sont exempte est extrêmement peu marqué si bien qu'il est impossible de détecter de façon effective et constante la présence de cloques au moyen des dispositifs traditionnels. En d'autres termes, bien qu'il soit possible, à l'aide des dispositifs de contrôle traditionnels, de détecter la présence de particules étrangères opaques, telles que des grains ou autres, dans les parois des récipients, il est très difficile, avec ces dispositifs classiques, de détecter la présence de minuscules cloques à l'intérieur des parois Par ailleurs, pour tenter, à l'aide des dispositifs classiques, de détecter la présence de telles minuscules cloques à l'intérieur des parois, le faible contraste mentionné ci-dessus impose un traitement d'image complexe destiné à amplifier fortement le contraste En outre, il est inhérent à de telles mesures que le rapport signal/bruit se dégrade au point que la détection des cloques manque de stabilité, de sorte qu'en pratique les dispositifs traditionnels ne sont pas appropriés pour un usage réel. Par conséquent, un but de la présente invention est de proposer un dispositif perfectionné de contrôle de récipient transparents qui puisse remédier aux inconvénients rencontrés dans l'art antérieur. Pour ce faire, la présente invention a pour objet un dispositif de contrôle de récipients transparents, qui se caractérise en ce qu'il comprend: a) une source de lumière pour éclairer un récipient transparent depuis un côté de celui-ci; b) une caméra vidéo positionnée de telle façon à ne pas recevoir directement la lumière émise par ladite source de lumière et à capter une image dudit récipient; c) un processeur d'images pour traiter le signal vidéo délivré par la caméra; et d) une plaque ne réfléchissant pas la lumière, placée sur le côté du récipient opposé à la caméra vidéo. Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci propose un dispositif de contrôle de récipients transparents, qui se caractérise en ce qu'il comprend: a) une source de lumière pour éclairer un récipient transparent depuis un côté de celui-ci; b) une plaque de diffusion de la lumière située en face de ladite source de lumière; c) une caméra vidéo positionnée de telle façon à ne pas recevoir directement la lumière émise par ladite source de lumière et à capter une image dudit récipient; d) un processeur d'images pour traiter le signal vidéo délivré par la caméra; et e) une plaque ne réfléchissant pas la lumière, placée sur le côté du récipient opposé à la caméra vidéo. Une meilleure compréhension des buts, caractéristiques et avantages de la présente invention résultera de la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation de celle-ci, faite ci- après en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple d'un dispositif traditionnel dont il a été question plus haut; la figure 2 A est une vue de dessus schématique du mode de réalisation préféré susmentionné du dispositif conforme à la présente invention; la figure 2 B est une vue en coupe transversale schématique effectuée selon la ligne II-II de la figure 2 A; et les figures 3 A et 3 B sont des schémas permettant d'expliquer le fonctionnement du mode de réalisation préféré du dispositif conforme à la présente invention. Sur les figures 2 A et 2 B, la référence numérique 10 désigne un récipient destiné à être contrôlé, réalisé en une matière transparente telle qu'une matière plastique transparente ou autre matière similaire. La référence numérique 11 désigne une source de lumière qui projette de la lumière sur le récipient 10; dans l'exemple représenté, la lumière est projetée uniformément sur le récipient 10, depuis un côté de celui- ci, à travers une plaque 12 de diffusion de la lumière De l'autre côté du récipient 10, à l'opposé de la source de lumière 11, une plaque 13 qui ne réfléchit pas la lumière et qui présente une surface suffisamment plus étendue que le récipient 10, est placée le long de ce dernier La référence numérique 14 désigne une caméra vidéo qui est disposée du même côté que la source de lumière 11 par rapport au récipient 10 afin de capter une image de celui-ci, et qui est positionnée de telle sorte que la lumière émise par la source de lumière 11 ne pénètre pas directement dans la caméra vidéo 14 La référence numérique 15 désigne un processeur d'images qui est connecté à la caméra vidéo 14, pour traiter les signaux vidéo émis par celle-ci en vue du contrôle de la présence ou de l'absence de défauts, tels que des cloques ou autres, dans le récipient 10 Dans ce mode de réalisation, la plaque 13 non-réfléchissante 13 est formée, par exemple, par dépôt ou adhésion d'une peinture noire non- réfléchissante de la lumière ou d'une peinture anti-reflets ou autres, ou encore d'un tissu, d'un papier ou autre matière non-réfléchissante, sur un substrat tel qu'une plaque en matière plastique, en bois, en papier, en métal, etc Dans ce cas, il est préférable que la surface du substrat soit rendue rugueuse pour que la peinture susmentionnée puisse fermement adhérer à la surface du substrat. on va décrire ci-après le fonctionnement de l'exemple du dispositif conforme à la présente invention, conçu et agencé comme décrit ci-dessus. Le champ de visée couvert par la caméra vidéo 14 apparaîtra sombre Ceci est dû au fait qu'en général la lumière émise par la source de lumière 11 et qui a traversé le récipient transparent 10, ainsi que tout autre rayon lumineux qui ne passe pas à travers le récipient 10, parviennent sur la plaque non-réfléchissante 13, qui ne réfléchit aucun rayon lumineux, et y sont absorbés de sorte qu'aucun rayon lumineux ne pénètre dans le champ de visée de la caméra vidéo 14. Dans ces conditions, les cloques ou autres défauts présents à l'intérieur de la paroi du récipient 10 provoqueront une réflexion diffuse de la lumière projetée sur ladite paroi par la source de lumière 11, de sorte que seule cette lumière de réflexion diffuse parviendra à la caméra vidéo 14 et sera captée par celle-ci Dès lors, à l'intérieur du champ de visée sombre de la caméra vidéo 14, la lumière réfléchie de façon diffuse par les cloques apparaîtra sous la forme d'un scintillement Par conséquent, en traitant dans le processeur 15 les signaux délivrés par la caméra vidéo 14, la détection des cloques peut être facilement réalisée. Cependant, lorsque la cloque à détecter se trouve sur un bord latéral du récipient 10 vu dans le champ de visée de la caméra vidéo 14, comme représenté en a sur la figure 2 A, il peut arriver que la cloque soit difficile à capter par la caméra vidéo 14 et par conséquent, comme représenté en b sur la même figure, il sera préférable de confiner la zone de contrôle à une partie de la paroi du récipient 10 et à faire tourner le récipient 10 de telle façon que la totalité de sa paroi latérale soit contrôlée en plusieurs prises. Les figures 3 A et 3 B illustrent un exemple d'un résidu de cloques à l'intérieur de la paroi du récipient 10, la figure 3 A en étant une vue de face et la figure 3 B étant une vue en coupe tranversale agrandie effectuée selon la figure III-111 de la figure 3 A. Les cloques sont généralement comprimées pour prendre diverses formes lors du moulage par extrusion-soufflage et les figures 3 A et 3 B illustrent un cas typique d'un cloquage formé de plusieurs bulles. Toutefois, quelle que soit la forme que prend la cloque, la fonction de détection de cloques remplie par le dispositif conforme à la présente invention demeure exactement la même et l'on va maintenant décrire le fonctionnement de ce dispositif pour la détection de la cloque ayant la forme réprésentée sur les figures 3 A et 3 B. La figure 3 A est un schéma qui, comme indiqué ci-dessus, montre la forme de la cloque lorsque l'on regarde de face la paroi du récipient 10; dans cet exemple, la cloque qui a été comprimée au cours de la fabrication par extrusion-soufflage du récipient 10, s'étire sous la forme de minces bandes en arc d'un diamètre d'environ 1 cm, comme représenté en c et d sur la figure 3 A Une cloque e, qui se trouve au centre de cet arc, est la partie qui n'a pas pu s'échapper vers la périphérie extérieure. Comme le montre la figure 3 B, de la lumière projetée par la source de lumière 11, la fraction qui passe à travers la paroi du récipient 10, là o il n'y a pas de cloques, n'est pas réfléchie par la paroi, comme indiqué en a, et, après avoir traversé ladite paroi, 16 progresse à l'intérieur du récipient 10 La lumière qui a pénétré à l'intérieur du récipient 10, traverse la paroi de l'autre côté de ce dernier pour être absorbée par la plaque non-réfléchissante 13, comme représenté sur la figure 2, et ne parvient pas à la caméra vidéo 14. Au contraire, au niveau des parties de cloques c, d et e y la lumière émise est réfléchie de façon diffuse pour engendrer des rayons de lumière de réflexion diffuse h, h', hl, qui parviennent à la caméra vidéo 14 et sont alors captés par celle-ci. Ainsi, la caméra vidéo 14 capte la lumière réfléchie de façon diffuse par le groupe de cloques qui apparaît alors sous la forme d'images brillantes sur un fond sombre, de sorte que sa présence peut être détectée Par conséquent, quand dans ce cas le signal de sortie de la caméra vidéo 14 est traité par le processeur d'images 15, la présence de cloques dans la paroi du récipient 10 est facilement détectée de façon positive. Bien que, dans ce qui précède, on ait décrit le cas de la détection de cloques à l'intérieur de la paroi de récipients transparents par le dispositif objet de la présente invention, il va de soi que ce dispositif peut détecter, de la même manière, toutes sortes de défauts autres que des cloques. En outre, bien que l'on ait mentionné la matière plastique comme exemple du matériau constitutif du récipient transparent, il va sans dire que le dispositif conforme à la présente invention peut également détecter des cloques et autres défauts dans des récipients en verre. En définitive, la présente invention procure une nouvelle méthode de détection qui est d'un concept entièrement différent de ceux des méthodes de contrôle traditionnelles Plus précisément, elle permet d'amplifier au maximum, sur l'image donnée par la caméra vidéo 14, le contraste entre les cloques ou autres défauts et la partie intacte, exempte de tels défauts, si bien que la présence de cloques ou autres défauts à l'intérieur de la paroi transparente du récipient peut être détectée de façon simple sans que l'on ait à disposer pour ce faire d'un système de traitement d'images spécial et complexe. Il faut en outre préciser qu'en plus du fait qu'un processeur d'images de conception simple est suffisant pour mettre en oeuvre la méthode proposée par la présente invention, de minuscules cloques au autres défauts peuvent être positivement détectés de sorte qu'un dispositif de contrôle de faible coût peut être mis à disposition De même, la conception d'ensemble de ce dispositif de contrôle n'est pas compliquée et celui-ci peut être facilement installé, ce qui rend son utilisation pratique extrêmement simple. REVENDICATIONS 1 Dispositif de contrôle de récipients transparents caractérisé en ce qu'il comprend: a) une source de lumière ( 11) pour éclairer un récipient transparent ( 10) depuis un côté de celui-ci; b) une caméra vidéo ( 14) positionnée de telle façon à ne pas recevoir directement la lumière émise par ladite source de lumière ( 11) et à capter une image dudit récipient ( 10); c) un processeur d'images ( 15) pour traiter le signal vidéo délivré par la caméra ( 14); et d) une plaque ( 13) ne réfléchissant pas la lumière, placée sur le côté du récipient ( 10) opposé à la caméra vidéo ( 14). 2 Dispositif de contrôle de récipients transparents, caractérisé en ce qu'il comprend: a) une source de lumière ( 11) pour éclairer un récipient transparent ( 10) depuis un côté de celui-ci; b) une plaque de diffusion de la lumière ( 12) située en face ( 11) de ladite source de lumière; c) une caméra vidéo ( 14) positionnée de telle façon à ne pas recevoir directement la lumière émise par ladite source de lumière ( 11) et à capter une image dudit récipient ( 10); d) un proceseur d'images ( 15) pour traiter le signal vidéo délivré par la caméra ( 14); et e) une plaque ne réfléchissant pas la lumière, placée sur le côté du récipient ( 10) opposé à la caméra vidéo ( 14). 3 Dispositif de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite plaque non-réfléchissante ( 13) est formée d'un substrat dont la surface est revêtue d'une peinture noire ne réfléchissant pas la lumière. 4 Dispositif de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque non-réfléchissante est formée d'un substrat dont la surface est revêtue d'une peinture anti-reflets. Dispositif de contrôle selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface du substrat, revêtue de peinture, est rugueuse.