Brevet FR2794241A1 — publié le 20001201

MACHINE POUR L'INSPECTION DE RÉCIPIENTS La présente invention concerne une machine destinée à l'inspection de récipients en verre ou en matière plastique comme des bouteilles, et plus particulièrement une machine qui puisse inspecter la paroi latérale du récipient afin d'y détecter des défauts éventuels. Contexte de l'invention La paroi latérale d'un récipient en verre peut comporter différents types de défaut, y compris une zone d'irrégularité dans la répartition du verre, ce qui a pour résultat un effet de lentille lorsqu'elle est éclairée à contre-jour (défaut de réfraction). Les machines pour l'inspection de récipients comme celles indiquées dans le brevet des États Unis n 5 004 909, inspectent la paroi latérale d'une bouteille en verre en présentant la bouteille en face d'une source lumineuse définie par l'alternance de bandes noires et blanches. Une machine de ce type peut détecter au mieux les défauts de réfraction lorsqu'ils sont situés sur le bord de la bande. Les machines pour l'inspection de récipients comme celles indiquées dans le brevet des États Unis n 4 601 395, inspectent la paroi latérale d'une bouteille en verre en présentant la bouteille en face d'une source lumineuse définie par une zone de brillance unique qui est toujours dans le champ de la caméra, avec des zones extérieures séparées transversalement de différentes intensités, et en faisant tourner le récipient. Objet de l'invention Un objet de la présente invention est de fournir une machine pour l'inspection de récipients qui ait une probabilité de détection des défauts de réfraction plus élevée sans qu'il soit nécessaire de faire tourner le récipient. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront à l'évidence à la lecture de la partie de la description qui suit et à partir des dessins d'accompagnement qui représentent selon le mandat des statuts du brevet un mode de réalisation préféré qui incorpore les principes de l'invention. Résumé de l'invention L'éclairage à contre-jour destiné à l'inspection est créé par l'utilisation d'une intensité à variation continue cyclique dans l'espace entre les extrêmes de l'intensité sombre et claire. Le taux de modification est inférieur à celui qui est nécessaire pour une détection de défaut. Des défauts de réfraction du récipient, grâce à l'effet de lentille, présentent à la caméra d'autres parties de la source lumineuse sous forme de compression. Cette vue en compression de la source a un taux de modification d'intensité fortement accru et est ainsi détecté en tant que défaut. La nature à intensité cyclique de l'éclairage permet une détection des défauts sur l'ensemble du récipient. Brève description des dessins La figure 1 est une vue du dessus d'une machine pour l'inspection réalisée selon les enseignements de la présente invention; La figure 2 est une vue schématique montrant le fonctionnement de la source lumineuse représentée sur la figure 1; et La figure 3 est une représentation schématique de la source lumineuse lorsqu'elle est mise en action. Brève description du mode de réalisation préféré Une bouteille 10, qui peut être soit en verre soit en matière plastique, est transportée de la droite vers la gauche le long d'un convoyeur 12 afin d'être inspectée au poste d'inspection représenté o la bouteille est représentée sur une image d'une caméra CCD (dispositif à couplage de charge) 14. L'image est évaluée afin d'identifier des lectures de points d'image anormaux qui sont des indicateurs de défaut. En association avec la caméra CCD, une! source lumineuse commandée 16 définit une vaste zone de lumière. Le mode de réalisation préféré comporte un grand nombre de rangées verticales de diodes électroluminescentes (DEL) 18. Comme le montre la figure 1, les DEL sont concentrées ou dirigées de telle sorte que la lumière passe au travers de la totalité de la bouteille (du haut jusqu'au bas et d'un côté à un autre) et est mise en image sur la caméra. Ces rangées verticales sont également supportées de manière à émettre des lumières parallèles les unes par rapport aux autres et la lumière émise passe au travers d'un élément diffuseur. Chaque rangée verticale de DEL 18 est allumée ou éteinte à l'aide d'un transistor à effet de champ ou similaire (non montré). Sur la figure 2, une minuterie individuelle 20 est connectée à chaque transistor à effet de champ de sorte que chaque rangée peut être - allumée pendant une période de temps sélectionnée. Les minuteries se déclenchent après des périodes de temps sélectionnées (0 T, 0,25 T, 0,50 T, 0,75 T, 1,0 T) d'un cycle de mise en image (ici la période de temps est égale à la période de temps idéale pour que la rangée de DEL s'allume selon un degré sélectionné), I'intensité lumineuse étant une fonction de la durée de fonctionnement. Par exemple, 0,50 T est la période de temps pendant laquelle une rangée verticale de lumières doit être allumée pour qu'apparaisse une intensité de 50 % de la rangée. Afin de faciliter la description, la lumière émise par une source entièrement allumée est définie comme étant "blanche", mais il doit être entendu que la source lumineuse peut être colorée et qu'en fait, la lumière d'éclairage peut être invisible (par exemple une DEL infrarouge). Les périodes de temps d'allumage effectif peuvent également être modifiées afin de compenser des effets de recouvrement d'éclairage. En raison du recouvrement de sorties lumineuses, les périodes d'allumage effectif, pour une colonne particulière, peuvent nécessiter une modification afin d'obtenir le meilleur ajustement avec le cycle d'intensité à variation continue souhaité. Par exemple, du fait de la lumière en provenance des rangées à 0,25 T, la rangée noire (O T) peut ne pas être aussi sombre que souhaité et ne peut certes pas atteindre le noir idéal. Afin d'améliorer l'adéquation avec la luminosité idéale, la période de fonctionnement des deux rangées adjacentes lumineuses à 25 % (0,25 T) peut être ajustée sur une certaine période de temps (par exemple, 0,1 T). Le même phénomène peut se produire pour les colonnes à brillance totale (1,0 T), qui ne peuvent pas devenir totalement blanches du fait qu'elles ne reçoivent qu'une partie de la lumière en provenance des colonnes avoisinantes à 0,75 T, et ainsi, la rangée totalement lumineuse nécessite un ajustement sur une période de temps de fonctionnement accrue (par exemple, 1,15 T). Des calculs effectués sur la base des performances réelles du procédé d'éclairage, dans ce cas la combinaison DEL / diffuseur, déterminent le procédé de calcul des corrections nécessaire pour obtenir l'intensité à variation continue cyclique dans l'espace souhaitée entre les sources d'intensité des extrêmes de sombre et de clair. Comme le montre la figure 3, une commande unique actionne huit rangées et définit des masques binaires 22 qui allument les rangées verticales souhaitées pour chacune 'des quatre étapes répétées (comme indiqué, chaque étape se poursuit pour 0,25 T) d'un cycle de mise en image. L'image est définie sur la période de ces quatre étapes. Bien que ces représentations décrivent l'utilisation du temps pour ajuster le niveau d'intensité souhaité, il est possible par ailleurs de commander un niveau de courant pour atteindre le même but. D'autres sources lumineuses peuvent être utilisées avec différentes commandes de sortie de la lumière dans les procédés de détection sur zone, par exemple un panneau afficheur à cristaux liquides ou un schéma imprimé, en connexion avec une caméra réglée pour le même but. Bien qu'il existe cinq niveaux d'intensité (0 %, 25 %, 50 %, 75 %, et 100 %) dans les modes de réalisation représentés, il est possible d'utiliser un autre nombre de niveaux d'intensité. Avec cinq niveaux d'intensité, il est possible à la caméra CCD d'identifier un défaut par blocage de lumière sur 80 % de la surface de la source lumineuse et un défaut de réfraction peut être identifié sur 100 % de la surface de la source lumineuse. Comme le montre la figure 3, une commande totale de l'intensité d'une colonne individuelle va au-delà du pourcentage fractionnel calculé de manière linéaire présenté précédemment. Le schéma ici présenté peut se décrire comme une onde triangulaire dont la crête est la luminosité totale et dont le creux est le noir. Comme le montre la figure 3, il est possible d'effectuer une commande totale du nombre de colonnes allant du noir au lumineux. Il est possible d'effectuer une modification du nombre de colonnes afin d'optimiser la nature cyclique du schéma en fonction de la dimension d'un récipient ou de la dimension d'un défaut. Les cycles d'intensité à variation continue dans l'espace peuvent être horizontaux ou verticaux, ou avoir des angles différents. Ils peuvent également être une combinaison d'angles. Il est également possible de commander totalement la position relative du schéma par rapport à la totalité de l'éclairage à contre-jour (ce qui permet l'inspection du récipient). Lorsque le procédé d'inspection peut utiliser des zones positionnées de manière dynamique, la partie lumineuse du schéma peut être située de manière optimale afin de faciliter le positionnement du récipient. Pour une modification cyclique sur un axe, une mesure de la qualité de la source lumineuse fournit un histogramme de la source pratiquement plat. Une source lumineuse cyclique à deux axes peut également être utilisée afin de générer de telles modifications avec une commande individuelle de DEL, en utilisant un schéma de commande de transmission de la lumière, par exemple un modulateur de lumière, un afficheur à cristaux liquides ou un schéma imprimé. Un ordinateur 15 analyse l'image de la caméra en comparant les pixels voisins (un ou davantage) seul ou en combinaison afin de déterminer le taux de modification de l'intensité et d'identifier des défauts éventuels dans lesquels le taux de modification dépasse une valeur définie. Dans un mode préféré de réalisation, il est fourni une pluralité de rangées verticales de DEL (18) intermédiaires entre les rangées noire et blanche et dans laquelle l'intensité de ladite pluralité de rangées intermédiaires diminue de manière uniforme à partir de la rangée blanche jusqu'à la rangée noire. De préférence, il est fourni une pluralité de rangées verticales de DEL (18) du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche et dans laquelle l'intensité de ladite pluralité desdites rangées du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche augmente en intensité de manière uniforme à partir de la rangée noire. Il est alors préféré que chacun desdits groupes de rangées verticales de DEL (18) comporte trois rangées verticales situées entre lesdites rangées noire et blanche, I'intensité de la rangée adjacente à la rangée noire ayant une intensité d'environ 25% de la rangée blanche, et I'intensité de la rangée adjacente à la rangée blanche ayant une intensité d'environ 75% de la rangée blanche, et l'intensité de la rangée intermédiaire des trois rangées verticales situées entre les rangées noire et blanche ayant une intensité d'environ 50% de la rangée blanche. Ou bien, chacun desdits groupes de rangées verticales de DEL (18) comporte trois rangées verticales situées du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche, I'intensité de la rangée adjacente à la rangée noire ayant une intensité d'environ 25% de la rangée blanche, et l'intensité de la rangée qui suit ayant une intensité d'environ 50% de la rangée blanche, et l'intensité de la dernière des trois rangées verticales éloignée de la rangée noire ayant une intensité d'environ 75% de la rangée blanche. REVENDICATIONS 1. Machine destinée à inspecter la paroi d'une bouteille (10) comprenant: un convoyeur (12) destiné à supporter une bouteille (10) jusqu'à un poste d'inspection, le poste d'inspection comprenant: une caméra CCD (14) située sur un côté du convoyeur (12) et fournissant une image de caméra, une source lumineuse (16) comportant une zone d'éclairage située sur l'autre côté du convoyeur (12) destinée à mettre en image ladite bouteille (10) dans lesdits moyens d'image de caméra CCD (14), caractérisée par des moyens destinés à définir une intensité à variation continue cyclique dans l'espace entre les extrêmes du sombre et du clair sur ladite zone d'éclairage de la source lumineuse (16) à un taux de modification qui est inférieur à celui qui est nécessaire pour être détecté en tant que défaut, des moyens d'ordinateur destinés à analyser ladite image de caméra en comparant des points d'image avoisinants (un ou davantage) seuls ou en combinaison afin de déterminer le taux de modification de l'intensité et d'identifier des défauts dans lesquels le taux de modification est supérieur à une valeur définie. 2. Machine destinée à inspecter la paroi d'une bouteille (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite source lumineuse (16) comprend une pluralité de rangées de diodes électroluminescentes (DEL) (18). 3. Machine destinée à inspecter la paroi d'une bouteille (10) selon la revendication 2, dans laquelle ladite pluralité de rangées de DEL (18) définit une pluralité de groupes de rangées, chacun comprenant une rangée claire d'un côté, une rangée noire, au moins une rangée intermédiaire, lesdites rangées blanche et noire ayant une intensité située entre le noir et le blanc, et au moins une rangée du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche ayant une intensité située entre le noir et le blanc. 4. Machine destinée à inspecter le profil et la paroi d'une bouteille (10) selon la revendication 3, dans laquelle il est fourni une pluralité de rangées verticales de DEL (18) intermédiaires entre les rangées noire et blanche et dans laquelle l'intensité de ladite pluralité de rangées intermédiaires diminue de manière uniforme à partir de la rangée blanche jusqu'à la rangée noire. 5. Machine destinée à inspecter le profil et la paroi d'une bouteille (10) selon la revendication 4, dans laquelle il est fourni une pluralité de rangées verticales de DEL (18) du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche et dans laquelle l'intensité de ladite pluralité desdites rangées du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche augmente en intensité de manière uniforme à partir de la rangée noire. 6. Machine destinée à inspecter le profil et la paroi d'une bouteille (10) selon la revendication 5, dans laquelle chacun desdits groupes de rangées verticales de DEL (18) comporte trois rangées verticales situées entre lesdites rangées noire et blanche, l'intensité de la rangée adjacente à la rangée noire ayant une intensité d'environ 25 % de la rangée blanche, et l'intensité de la rangée adjacente à la rangée blanche ayant une intensité d'environ 75 % de la rangée blanche, et l'intensité de la rangée intermédiaire des trois rangées verticales situées entre les rangées noire et blanche ayant une intensité d'environ 50 % de la rangée blanche. 7. Machine destinée à inspecter le profil et la paroi d'une bouteille (10) selon la revendication 6, dans laquelle chacun desdits groupes de rangées verticales de DEL (18) comporte trois rangées verticales situées du côté de ladite rangée noire éloignée de ladite rangée blanche, I'intensité de la rangée adjacente à la rangée noire ayant une intensité d'environ 25 % de la rangée blanche, et l'intensité de la rangée qui suit ayant une intensité d'environ 50 % de la rangée blanche, et l'intensité de la dernière des trois rangées verticales éloignée de la rangée noire ayant une intensité d'environ 75 % de la rangée blanche.