Brevet FR2703159A1 — publié le 19940930

i Dans une machine d'inspection de récipients en verre, il est usuel d'éclairer le fond d'un récipient en verre comme par exemple une bouteille, qui est soumis à un contrôle automatisé La détection de défauts dans le fond d'une bouteille dépend en partie de la qualité de l'éclairement de la base. Plusieurs sociétés fabriquent actuellement des machines d'inspection de fonds de récipients en verre fonctionnant selon le principe suivant Un dispositif de10 manipulation des bouteilles présente une bouteille à un poste de contrôle, qui est constitué par une lentille et un appareil de prise de vues, situé au-dessus de la bouteille, avec observation du fond de la bouteille selon une observation dirigée vers le bas, à travers l'ouverture du15 goulot de la bouteille Le fond de la bouteille est à son tour éclairé par-dessous par une source de lumière diffuse qui est suffisamment étendue pour éclairer l'ensemble du fond de la bouteille. De façon typique, la source de lumière est stroboscopée de manière à "geler" le déplacement de la bouteille, mais la source de lumière peut être continue si l'appareil de prise de vues peut exécuter une opération d'obturation Des sources de lumière stroboscopées sont constituées de façon typique par des tubes à décharge dans un gaz ou des diodes photoémissives situées derrière un élément diffuseur, par exempe un verre opalescent ou un équivalent formé d'une feuille de matière plastique Des appareils de prise de vues non stxoboscopés sont constitués, de façon typique, par des lampes fluorescentes ou à incandescence et placées derrière un élément diffuseur similaire Il est habituel d'utiliser de multiples sources de lumière pour accroître la diffusion et l'uniformité de la source de lumière avec à la fois des sources de lumière stroboscopée et des sources de lumière continue. C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un dispositif, qui éclaire d'une manière optimale les bouteilles pour l'inspection de leur fond. L'invention fournit une machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre comportant une ouverture à sa partie supérieure, comprenant des moyens pour amener un récipient en verre dans un poste de contrôle, ledit poste de contrôle comportant un appareil de prise de vues bidimensionnelles possédant une surface de formation d'images, des moyens pour observer le fond du récipient en verre à travers son ouverture et réaliser la mise au point du fond observé, sur ladite surface de formation d'images, des moyens formé d'un ordinateur pour évaluer le fond observé, dont l'image est formée sur ladite surface de formation d'images, et des moyens pour éclairer le fond du récipient en verre, incluant une source de lumière, des moyens pour collimater la lumière délivrée par ladite source de lumière, caractérisée par des moyens pour faire diffuser la lumière collimatée et comprenant deux feuilles de verre dont chacune possède une surface dépolie, lesdites feuilles pouvant être positionnées de façon sélective de manière à définir au moins deux espacements entre lesdites surfaces dépolies. D'autres buts et avantages de la présente inven- tion ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels on a représenté une forme de réalisation actuellement préférée selon l'invention. En référence aux dessins la figure 1 représente une vue en élévation latérale d'un dispositif d'inspection du fond de récipient, agencé conformément aux enseignements de la présente invention; les figures 2 a, 2 b et 2 c sont des vues en élévation latérale montrant un élément diffuseur constitué de deux plaques de verre polies, qui peuvent être disposées de façon sélective l'une par rapport à l'autre de manière à modifier la diffusion; la figure 3 représente une vue en élévation latérale d'un autre élément diffuseur variable. Une bouteille 10, qui est déplacée habituellement à une vitesse constante par des couples opposés de courroies 12 traverse un poste d'inspection de son fond, dans lequel une image est captée sur la surface de formation d'images d'un appareil de prise de vues bidimensionnelles 14, qui observe le fond 20 de la bouteille par l'intermédiaire d'une lentille 16, à travers l'ouverture 18 Ces données sont évaluées par un ordinateur 21. Une lumière de rétroéclairage diffuse de haute qualité est formée moyennant l'utilisation d'une source ponctuelle 22 (ici une lampe à arc ou une lampe à décharge dans un gaz, qui fournit une lumière blanche qui sera stroboscopée), une lentille de collimation 23 (dans ce cas une lentille de Fresnel en raison de son caractère compact et de son faible coût) et un élément diffuseur non lambertien 24 Un tel élément diffuseur non lambertien fournit une source de lumière qui possède une luminosité uniforme sur l'ensemble de la surface de l'élément diffuseur, et la variation de la luminosité en fonction de l'angle est uniforme sur l'ensemble de la surface Cette source travaille bien avec la plupart des bouteilles et des lentilles, mais des lentilles à grand angle placées à proximité de la source (comme dans le cas d'une bouteille de faible hauteur à fond large) voient une diminution du niveau de lumière en direction des bords de la source de lumière Cet effet pose le problème de l'observation d'une bouteille colorée possédant une section de fond relativement plus épaisse En fixant la source à un support mobile par rapport à la lentille, la source de lumière, qui est nominalement située à une distance égale à une distance focale, en arrière de la lentille, peut être écartée de cette dernière de sorte que les rayons, qui diffusent à partir du centre du fond, sont déviés en direction de l'axe et en direction de l'ouverture de la lentille. Cet effet peut être ajusté à la distance de travail de la lentille pour une bouteille particulière afin de garantir qu'il ne se produit aucune baisse lumière même à une courte distance de travail et pour de grands angles d'observation Un ajustement approprié permet d'améliorer l'éclairement des sections du fond de bouteilles colorées possédant des fonds lourds comme par exemple des bouteilles de champagne. L'élément diffuseur 24 peut être constitué par une feuille de verre possédant une surface dépolie (verre dépoli) ou peut être un élément diffuseur variable, dont le degré de diffusion peut être modifié de façon sélective. Une source de lumière lambertienne, utilisée pour éclairer des fonds de bouteilles, fait apparaître des artéfacts réfractaires présents dans le fond de la bouteille, comme par exemple des lettres moulées, avec un contraste si faible qu'ils sont quasiment invisibles pour l'appareil de prise de vues et pour le système de calcul. Ceci peut être quelquefois un avantage Cependant, ceci conduit au fait que également du verre écrasé (fragments de verre à l'intérieur de la bouteille) peut apparaître avec un contraste très faible, ce qui rend difficile de détecter des défauts de ce type C'est pourquoi, il est prévu un degré de contrôle du contraste de manière à éclairer de35 façon optimale une bouteille particulière et un type de défauts. Pour obtenir une gamme étendue de diffusion allant d'une légère diffusion (hautement directive) à une diffusion presque lambertienne (diffusion parfaite, sans direction), il est prévu des éléments diffuseurs variables. L'élément diffuseur variable représenté sur les figures 2 A-2 C est constitué par un couple de feuilles de verre dépoli, qui sont supportées par un dispositif de serrage 27 Lorsque les surfaces du verre dépoli sont adjacentes comme cela est représenté sur la figure 2 A, le degré de diffusion est fondamentalement celui qui résulte de l'une des feuilles de verre dépoli Lorsque les deux feuilles de verre dépoli sont disposées de telle sorte que les deux surfaces du verre dépoli sont situées sur le même15 côté (côté droit) des feuilles de verre dépoli (figure 2 B), les surfaces de verre dépoli sont séparées par l'épaisseur X des feuilles Cette séparation peut être réglée à 2 X si l'on dispose ces surfaces de manière qu'elles constituent les surfaces extérieures de l'élément diffuseur comme représenté sur la figure 2 C Pour avoir une meilleure commande de cette variation, on peut fixer l'une des feuilles 24 B (figure 3) à un élément 26, qui est déplaçable le long d'un coulisseau 28 Par exemple, l'élément déplaçable 26 peut être claveté sur un coulisseau 28 et comporter une crémaillère 30 apte à engrener avec un pignon 32 monté rotatif et actionné manuellement ou bien sous la commande automatique d'un servomoteur ou analogue Ce même mécanisme de déplacement peut être également utilisé pour déplacer la source de lumière. Le rôle d'un dispositif d'inspection de fonds est d'accepter tous les artéfacts réfractaires, dispersifs et absorbants, qui sont caractéristiques d'une bonne bouteille, tout en rejetant tous les artéfacts du même type, qui sont caractéristiques de défauts de la bouteille.35 Une bonne bouteille peut posséder une grande disparité d'épaisseurs de sa base Si la bouteille est fortement colorée, ceci peut conduire à une gamme dynamique de luminosité au-delà des capacités de l'appareil de prise de vues. L'extinction des rayons d'éclairement traversant le fond de la bouteille dépend de l'absorption spectrale réalisée par le verre ainsi que la compensation spectrale de lalumièrae Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, la composition spectrale de la lumière est adaptée à l'absorption spectrale du verre de la bouteille, de sorte qu'il existe une extinction relativement faible et que par conséquent l'appareil de prise de vues reçoit une image à contraste réduit (Il peut être nécessaire d'accroître l'intensité totale pour tenir compte de la perte de filtrage, mais le contraste est encore réduit et peut être réglé dans la gamme dynamique de l'appareil de prise de vues) A cet effet, il est prévu un filtre coloré 31 pouvant être sélectionné, qui comprend un disque 33 supportant une pluralité de filtres 34 adaptés au verre devant être inspecté (jaune clair et jaune sombre, vert clair et vert sombre, marron et flint par exemple) et qui est monté rotatif de sorte que le filtre, qui possède une couleur adaptée à la bouteille, peut être situé au-dessus de la source lumineuse ponctuelle Sinon, on peut placer des feuilles d'acétate colorées de façon appropriée, à la partie supérieure du diffuseur variable. REVENDICATIONS 1 Machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre comportant une ouverture à sa partie supérieure, comprenant des moyens ( 12) pour amener un récipient en verre dans un poste de contrôle, ledit poste de contrôle comportant un appareil de prise de vues bidimensionnelles ( 14) possédant une surface de formation d'images, des moyens ( 16) pour observer le fond du récipient en verre à travers son ouverture et réaliser la mise au point du fond observé, sur ladite surface de formation d'images, des moyens formé d'un ordinateur ( 21) pour évaluer le fond observé, dont l'image est formée sur ladite surface de formation d'images, et des moyens pour éclairer le fond du récipient en verre, incluant une source de lumière ( 22), des moyens pour collimater la lumière délivrée par ladite source de lumière, caractérisée par des moyens ( 24) pour faire diffuser la lumière collimatée et comprenant deux feuilles de verre ( 24 A, 24 B) dont chacune possède une surface dépolie, lesdites feuilles pouvant être positionnées de façon sélective de manière à définir au moins deux espacements entre lesdites surfaces dépolies. 2 Machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens ( 26, 28, 30, 32) pour modifier l'espacement entre lesdites surfaces dépolies. 3 Machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens ( 25) pour déplacer ladite source de lumière de manière à modifier l'espacement entre ladite source de lumière et lesdits moyens de collimation. 4 Machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens ( 31) pour filtrer la lumière délivrée par ladite source de lumière, équipés d'un filtre coloré correspondant à la couleur d'un récipient en verre devant être inspecté. 5 Machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de collimation sont une lentille de Fresnel ( 23). 6 Machine pour inspecter le fond d'un récipient en verre selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de filtrage ( 31) comprennent un élément rotatif ( 33) qui supporte une pluralité desdits moyens de filtrage ( 34) pouvant être positionnés, de façon sélective, pour filtrer la lumière délivrée par ladite source de lumière.