Brevet FR2788490A1 — publié le 20000721

La présente invention concerne un procédé d'orientation d'une bouteille comportant un motif en relief sur son col et un dispositif pour un tel procédé. Elle a des applications dans l'étiquetage des bouteilles. Afin de rendre leurs produits attrayants et de capter l'attention des consommateurs, les producteurs de boissons contenues dans des bouteilles en verre essayent de singulariser la présentation de leurs produits. Les étiquettes, en plus de leur rôle informatif réglementé, offrent à cet effet de nombreuses possibilités. De même, pour certaines productions telles les boissons gazeuses sous pression, dont le champagne, des accessoires io indispensables comme les muselets, les coiffes de surbouchage, ou d'autres accessoires purement décoratifs comme des étiquettes additionnelles, peuvent aussi être des supports pour cette singularisation. En ce qui concerne les bouteilles elles-mêmes, le producteur est plus limité à cause de contraintes légales ou d'habitudes, telle la forme de la bouteille, ou de contraintes mécaniques pour le cas de boissons sous pression par exemple. Cependant, certains producteurs utilisent des bouteilles présentant des motifs décoratifs généralement en relief et placé au niveau du col de ladite bouteille par moulage lors de sa fabrication. Il est nécessaire, afin que tous ces éléments aient l'effet maximal attendu de singularisation vis à vis du consommateur, qu'ils soient positionnés correctement les uns par rapport aux autres. Par exemple, I'étiquette doit être placée du même coté que le motif de col en relief. De même, en cas de présence d'une coiffe de surbouchage présentant un motif imprimé particulier, ce dernier doit être placée du même côté que le motif de col en relief. La présente invention propose donc un procédé d'orientation d'une bouteille comportant un motif en relief sur son col qui peut être utilisé dans l'industrie de l'embouteillage afin de permettre le placement correct des étiquettes et autres accessoires sur les bouteilles selon des cadences de production importantes et qui présentent cependant un taux d'erreur minimal. L'invention concerne donc un procédé d'orientation d'une bouteille comportant un motif en relief sur son col, ladite bouteille étant mise en rotation 2 2788490 autour de son axe de révolution et le mouvement de rotation étant arrêté lorsque le motif en relief est détecté. Selon l'invention, un capteur optique à réflexion directe est utilisé, ledit capteur optique ayant un émetteur de faisceau lumineux et un récepteur de lumière sensiblement de même axe optique ou d'axes optiques parallèles, I'axe optique passant au niveau du motif en relief et coupant l'axe de révolution de la bouteille. L'invention concerne également les caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement o possibles: - le faisceau lumineux a une longueur d'onde comprise entre le rouge et l'infrarouge. - un filtre accordé à la longueur d'onde du faisceau lumineux est placé sur le récepteur. - I'axe optique coupe perpendiculairement l'axe de révolution afin que la réflexion lumineuse selon l'axe optique soit minimale en l'absence de motif. - I'axe optique coupe l'axe de révolution selon un angle tel que la réflexion lumineuse selon l'axe optique est maximale en l'absence de motif. - le faisceau lumineux émis est convergent, le point de convergence étant réglable au moins entre une première position correspondant approximativement à la surface du col de la bouteille en l'absence de motif et au moins une seconde position correspondant approximativement à la surface d'un motif en relief du col. Ce réglage peut être obtenu par déplacement translatif du capteur optique comportant un moyen de convergence fixe, par exemple du type lentille convergente, et/ou le réglage d'un moyen de convergence dans le capteur optique. - le faisceau lumineux émis a une forme approximativement plane, ledit plan lumineux étant parallèle et passant par l'axe de révolution. Un tel faisceau lumineux peut être obtenu en sortie d'un masque à fente. - le faisceau lumineux émis est polarisé et le récepteur comporte un filtre de polarisation. La polarisation du faisceau lumineux émis peut par exemple 3 2788490 être obtenu par une source lumineuse polarisée, par un filtre de polarisation ou par tout autre moyen. La filtre de polarisation placé sur le récepteur est destiné à discriminer la lumière réfléchie par le motif de la lumière réfléchie par le col en l'absence de motif. - le faisceau lumineux émis est cohérent. - dans le cas d'un faisceau lumineux cohérent, un filtre interférentiel adapté au motif est disposé sur le récepteur afin de discriminer la lumière réfléchie par le motif de la lumière réfléchie par le col. - le faisceau lumineux émis est modulé en amplitude selon une fréquence déterminée, le récepteur comportant des moyens de réception accordé sur ladite fréquence. L'accord peut être réalisé par détection synchrone ou par filtrage analogique ou digital, préférentiellement passe bande centré sur ladite fréquence, du signal reçu dans le récepteur. - Le procédé est utilisé sur des bouteilles du type champenois. L'invention concerne également un dispositif. Selon l'invention de dispositif, le dispositif est destiné à la mise en oeuvre du procédé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description de modes de réalisation avantageuse décrits ci-après en référence aux dessins. Dans ces dessins: - La Figure 1 montre un capteur selon une première position et une bouteille. - Le Figure 2 montre un capteur selon une seconde position et une bouteille. - La Figure 3 montre un capteur selon une première position avec une bouteille présentant un motif dans l'axe optique du capteur. Sur la Figure 1, une bouteille I en verre du type champenois est représentée verticale. Elle est placée sur un support rotatif dont l'axe de rotation correspond à l'axe de révolution 2 de la bouteille 1. La bouteille 1 présente un col 3 dont aucun des plans tangents n'est parallèle à l'axe de révolution 2. Un capteur optique 10, comportant un émetteur 11 de faisceau 4 2788490 lumineux selon l'axe optique 13 et un récepteur 12 préférentiellement sensiblement de même axe optique, est disposé approximativement au niveau du col de telle façon que l'axe optique 13 coupe la bouteille au niveau du motif en relief 4. Selon l'invention, il est aussi envisagé que les axes optiques de I'émetteur 11 et du récepteur 12 soient parallèles. Cependant, l'écart entre les deux axes optiques ne sera pas supérieur à la dimension maximale du motif en relief à détecter. Les principes de la réflexion lumineuse enseignant que l'angle d'incidence d'un faisceau lumineux est égal à l'angle de réflexion, le capteur 10 dont l'axe optique 13 de son émetteur 1 1 et de son récepteur 12 est io perpendiculaire à l'axe de révolution 2 et coupe ledit axe 2, la lumière réfléchie 14 par le col 3 de la bouteille 1 sera minimale selon l'axe optique 13 en l'absence de motif. Plusieurs formes de faisceaux lumineux émis par l'émetteur 11 sont envisagées. Il présente chacun des avantages particuliers. Dans sa forme la plus simple, le faisceau lumineux émis sera sensiblement cylindrique mais il est envisagé d'utiliser un faisceau lumineux plan dont le plan est parallèle à l'axe de révolution 2 et coupe ledit axe 2 afin de balayer une zone plus large du col 3. Dans un mode préféré de réalisation, le faisceau émis par l'émetteur 11 sera convergent. Une possibilité de réglage du point de convergence entre au minimum la surface du col 3 sans motif et la surface du motif 4 est possible. Le point de convergence sera choisi pour une détection optimale en fonction du motif. Ce réglage est possible, soit par déplacement du capteur optique 10 par éloignement ou rapprochement par rapport a la bouteille 1, soit par action sur des moyens optiques de convergence situés sur l'émetteur 11. Sur la Figure 2, le capteur 10 est disposé pour que l'axe optique 13 de l'émetteur 11 et du récepteur 12 - ou les deux axes optiques parallèles soit sensiblement perpendiculaire au plan tangent au col 3 de la bouteille 1 en l'absence de motif. Selon l'invention, I'axe optique 13 coupe l'axe de révolution 2. Dans cette configuration, la réflexion 14' du faisceau lumineux émis par l'émetteur 11 vers le récepteur 12 est maximale en l'absence de motif et diminue lors du passage du motif permettant ainsi la détection. 2788490 Sur la Figure 3, le capteur 10 est positionné selon le mode de réalisation présenté à la Figure 1. Dans sa rotation autour de son axe de révolution 2, la bouteille 1 présente le motif 4 vers le capteur optique. Le motif présentant des zones sensiblement perpendiculaires à l'axe optique 13 du capteur, la réflexion 14' vers le récepteur 12 sera maximale en présence de ces zones. L'intensité lumineuse reçue par le récepteur sera donc maximale lorsque le motif passe dans l'axe optique du capteur. Sur la figure 3, les réflexions représentées correspondent à plusieurs positions de motif ou à un faisceau incident d'une certaine étendue et correspondent à des réflexions 14' selon l'axe optique 13 et io des réflexions 14 en dehors dudit axe 13. Il est aussi envisagé que le capteur comporte un émetteur produisant un faisceau lumineux sensiblement monochromatique, par exemple par diode électroluminescente rouge ou infra rouge. Il est aussi envisagé de placer un filtre optique passe bande sur le récepteur dont la fréquence centrale correspond à la fréquence optique d'émission de l'émetteur. Cette fréquence optique d'émission pouvant être produite par une source sensiblement monochromatique ou par filtrage d'une source de spectre plus large. Il est aussi possible de placer un premier filtre polarisant sur le trajet du faisceau lumineux émis par l'émetteur et un second filtre polarisant discriminateur sur le trajet du faisceau lumineux renvoyé vers le récepteur. Le premier et/ou le second filtre seront positionnés et réglés de façon à ce que la discrimination entre la réflexion du col sans motif et avec motif soit maximale. Il est aussi envisagé de moduler en amplitude, selon une fréquence déterminée, le faisceau lumineux émis par l'émetteur afin d'améliorer l'immunité du dispositif par rapport à la lumière ambiante. Le récepteur 12 du capteur 10 comportera alors, soit un détecteur synchrone de la modulation, soit un filtre accordé sur la fréquence de modulation de l'émetteur. La fréquence de modulation de l'émetteur sera suffisamment élevée pour qu'au moins plusieurs périodes de modulation soient détectées pendant une réflexion selon l'axe optique lors de la rotation de la bouteille. L'émetteur de faisceau lumineux peut être choisi parmi les divers dispositifs de génération de lumière dont les diodes 6 2788490 électroluminescentes, les diodes laser. Les diodes laser émettant une lumière cohérente sensiblement monochromatique on utilise ces caractéristiques soit par un filtre monochromatique sur le récepteur 12, soit par un filtre interférentiel adapté au motif à détecter. Le filtre interférentiel est construit à partir des interférences produites par un motif éclairé par un faisceau cohérent de lumière. Un tel filtre est donc adapté au motif à détecter. Cependant, on envisage aussi l'utilisation de filtres interférentiels basés sur des éléments d'interférence communs entre plusieurs types de motifs afin de pouvoir utiliser le dispositif sur plusieurs types de bouteilles. Les exemples de réalisation de l'invention ainsi que les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de l'invention et n'en limitent aucunement la portée. 7 2788490 REVENDICATIONS 1. Procédé d'orientation d'une bouteille (1) comportant un motif en relief (4) sur son col (3), ladite bouteille étant mise en rotation autour de son axe de révolution (2) et le mouvement de rotation étant arrêté lorsque le motif en relief est détecté, caractérisé en ce qu'un capteur optique (10) à réflexion directe est utilisé, ledit capteur optique ayant un émetteur (11) de faisceau lumineux et un récepteur (12) de lumière sensiblement de même axe optique (13) ou d'axes optiques parallèles, I'axe optique (13) passant au niveau du motif en relief (4) io et coupant ledit axe de révolution (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le faisceau lumineux a une longueur d'onde comprise entre le rouge et l'infrarouge. 3. Procédé selon la revendication' ou 2, caractérisé en ce qu'un filtre accordé à la longueur d'onde du faisceau lumineux est placé sur le récepteur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe optique (13) coupe perpendiculairement l'axe de révolution (2) afin que la réflexion lumineuse soit minimale en l'absence de motif (4). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que l'axe optique (13) coupe l'axe de révolution (2) selon un angle tel que la réflexion (14') selon l'axe optique (13) est maximale en l'absence de motif (4). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau lumineux émis est convergent, le point de convergence étant réglable au moins entre une première position correspondant approximativement à la surface du col (3) de la bouteille (1) en l'absence de motif en relief (4) et au moins une seconde position correspondant approximativement à la surface d'un motif en relief (4) sur le col (3). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau lumineux émis a une forme 8 2788490 approximativement plane, ledit plan lumineux étant parallèle et passant par l'axe de révolution (2). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau lumineux émis est polarisé et en ce que le récepteur comporte un filtre de polarisation. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le faisceau lumineux émis est cohérent. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'un filtre interférentiel adapté au motif est disposé sur le récepteur afin de discriminer la io lumière réfléchie par le motif (4) de la lumière réfléchie par le col (3). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau lumineux émis est modulé en amplitude selon une fréquence déterminée, le récepteur comportant des moyens de réception accordé sur ladite fréquence. 12. Dispositif caractérisé en ce qu'il est destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1.