Brevet FR2884317A1 — publié le 20061013

La présente invention concerne le domaine technique de l'inspection d'articles ou d'objets creux, translucides ou transparents présentant une haute température. L'objet de l'invention vise plus précisément l'inspection à haute cadence d'objets tels que des bouteilles ou des flacons en verre sortant d'une machine de fabrication ou de formage. Dans le domaine préféré de la fabrication d'objets en verre, il est connu d'utiliser le rayonnement infrarouge émis par les objets en sortie de la machine de formage afin de réaliser un contrôle ou une inspection en vue de déceler d'éventuels défauts sur la surface ou à l'intérieur des objets. Le contrôle de la qualité de tels objets est nécessaire afin d'éliminer ceux qui présentent des défauts susceptibles d'affecter leur caractère esthétique ou plus grave, de constituer un réel danger pour l'utilisateur ultérieur. D'une manière classique, la machine de formage est constituée de différentes cavités équipées chacune d'un moule dans lequel l'objet prend sa forme finale à haute température. En sortie de la machine de formage, les objets sont acheminés de manière à constituer une file sur un convoyeur de transport amenant les objets à défiler successivement dans divers postes de traitement tels que de pulvérisation et de recuit. Il apparaît intéressant d'identifier un défaut de formage le plus tôt possible à la sortie de la machine de formage avant les divers postes de traitement de manière à pouvoir le corriger le plutôt possible au niveau de la machine de formage. Dans l'état de la technique, diverses solutions ont été proposées pour inspecter des objets à haute température sortant d'une machine de formage. Par exemple, le brevet GB 9 408 446 décrit un appareil constitué de deux capteurs infrarouges disposés de part et d'autre du convoyeur acheminant les objets en sortie de la machine de formage. Ces capteurs génèrent chacun un signal en réponse aux radiations de chaleur émise par les objets. Si un tel signal ne correspond pas à un modèle prédéterminé, les objets sont considérés comme défectueux. Il est à noter que ce principe de 2884317 2 détection consiste à mémoriser pour chaque cavité, l'image d'un objet considéré comme bon de manière à servir de modèle de référence. De même, le document DE 199 02 316 propose d'analyser le profil thermique des objets récupérés par le capteur infrarouge en vue de déterminer statistiquement pour chaque cavité, un profil thermique escompté qui est comparé au profil thermique mesuré en vue de détecter l'état de défaillance au nom des objets. Indépendamment des inconvénients que présentent les techniques décrites ci-dessus, la déposante a mis en évidence que la mesure du rayonnement infrarouge pour chaque objet est entachée d'une erreur due à d'autres sources de rayonnement infrarouge qui se réfléchissent sur la surface inspectée. Par exemple, ces sources de rayonnement infrarouge considérées comme parasites, peuvent être des objets, placés en amont ou en aval de l'objet inspecté, des objets avant leur formage ou des objets situés sur une autre ligne de fabrication. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés cidessus en proposant un procédé optique permettant de limiter voire de supprimer l'influence des sources de rayonnement infrarouge voisines à l'objet inspecté lors de la mesure du rayonnement infrarouge émis par ledit objet. Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne un procédé pour inspecter, à l'aide d'au moins un capteur sensible au rayonnement infrarouge, des objets creux transparents ou translucides à haute température sortant de différentes cavités de formage. Selon l'invention, pour inspecter un objet, on supprime du rayonnement infrarouge pris en compte par le capteur sensible, le rayonnement infrarouge réfléchi par ledit objet et issu de sources infrarouges voisines audit objet. Selon une forme de réalisation, le procédé vise à supprimer le rayonnement infrarouge polarisé selon une direction privilégiée. Avantageusement, on supprime le rayonnement infrarouge polarisé selon une direction privilégiée verticale. 2884317 3 Selon une forme préférée de réalisation, on supprime le rayonnement infrarouge polarisé dans une bande spectrale infrarouge englobant la bande spectrale infrarouge du capteur de mesure. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif pour inspecter à haute température des objets creux transparents ou translucides sortant de différentes cavités de formage, adaptée pour limiter voire supprimer l'influence des sources de rayonnement infrarouge voisines à l'objet inspecté. Pour atteindre un tel objectif, le dispositif comporte: - au moins un capteur sensible au rayonnement infrarouge émis par les objets défilant devant le capteur, - et une unité de contrôle et de traitement des signaux de sortie délivrés par le capteur. Selon l'invention, le système optique de chaque capteur sensible est muni d'un polariseur dont le vecteur de polarisation est sensiblement orthogonal au vecteur de polarisation des rayons réfléchis par l'objet inspecté. De préférence, le polariseur possède un vecteur de polarisation qui est orthogonal au vecteur de polarisation des rayons réfléchis par l'objet inspecté. Selon une forme de réalisation, le polariseur possède un vecteur de polarisation horizontal. Avantageusement, le polariseur assure sa fonction de polarisation dans une bande spectrale infrarouge englobant au moins la bande spectrale infrarouge du capteur de mesure. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Figure 1 est une vue schématique illustrant un exemple de réalisation d'une installation d'inspection conforme à l'invention. La Figure 2 illustre la formation de reflets parasites sur la surface d'un objet en cours d'inspection, créés par les objets voisins. 2884317 4 La Figure 3 illustre le principe de fonctionnement de l'objet de l'invention. Tel que cela ressort plus précisément de la Figure 1, l'objet de l'invention concerne un dispositif 1 permettant d'inspecter à chaud des objets creux transparents ou translucides 2 tels que par exemple des bouteilles ou des flacons en verre. Le dispositif 1 est placé de manière à permettre d'inspecter les objets 2 sortant d'une machine de fabrication ou de formage 3 et présentant ainsi une haute température. La machine de formage 3 comporte de manière classique une série de cavités 4 assurant chacune le formage d'un objet 2. De manière connue, les objets 2 qui viennent d'être formés par la machine 3 sont acheminés sur un convoyeur de sortie 5 de manière que les objets 2 constituent une file sur le convoyeur 5. Les objets 2 sont ainsi acheminés successivement dans différents postes de traitement. Conformément à l'invention, le dispositif 1 comporte un poste d'inspection ou de contrôle P à haute cadence, des objets 2 présentant une haute température. A cet effet, le poste d'inspection P est placé au plus près de la machine de formage de sorte que le convoyeur 5 assure le défilement successif des objets 2 à haute température devant le poste d'inspection P. Le poste d'inspection P comporte au moins un et dans l'exemple illustré, deux capteurs 6 sensibles au rayonnement infrarouge émis par les objets 2 défilant devant chaque capteur. De manière classique, il doit être noté que le rayonnement infrarouge émis par les objets chauds 2 s'étend du proche infrarouge à l'infrarouge lointain. Les capteurs 6 sont placés ainsi en sortie de la machine de formage 3 de manière à être sensibles à tout ou partie du rayonnement infrarouge (proche infrarouge à l'infrarouge lointain) émis par les objets 2. Dans l'exemple illustré, les deux capteurs 6 sont disposés de part et d'autre du convoyeur 5 pour permettre d'inspecter les deux côtés des objets 2. Par exemple, chaque capteur 6 est constitué par une caméra infrarouge. 2884317 5 Il est à noter que chaque capteur est dirigé de manière à observer un objet 2 en aval par rapport au sens de défilement D des objets. Les deux capteurs 6 s'étendent donc de manière symétrique de part et d'autre du convoyeur 5. D'une manière classique, les capteurs 6 sont reliés à une unité 10 de contrôle et de traitement des signaux de sortie délivrés par les capteurs 6. En effet, chaque capteur 6 génère chacun un signal de sortie, par exemple vidéo, en réponse au rayonnement infrarouge émis par un objet 2. Bien entendu, l'unité 10 est adaptée pour piloter le fonctionnement des capteurs 6 au passage d'un objet 2 dans leur champ de vision, de manière que chaque capteur 6 prenne une image de chacun des objets 2 défilant à haute cadence. Les images prises par le ou les capteur(s) 6 sont analysées par l'unité 10 lors d'une étape d'inspection, pour notamment rechercher d'éventuels défauts des objets 2 ou analyser le fonctionnement du procédé de formage. Conformément à l'invention, le système optique de chaque capteur sensible 6 est muni d'un polariseur optique de manière à limiter voire à supprimer le rayonnement infrarouge réfléchi par l'objet inspecté et issu de sources voisines audit objet inspecté et considérées comme des sources parasites de rayonnement infrarouge. En effet, il doit être considéré que des sources de chaleur voisines à l'objet inspecté, en l'occurrence 2 dans l'exemple illustré à la Fig. 2, génèrent des reflets parasites R sur la surface de l'objet inspecté 2. Par exemple, les objets amont aval 21 et amont 22 audit objet inspecté 2, placés sur le convoyeur 5, sont à une température proche de l'objet inspecté et émettent un rayonnement infrarouge qui se réfléchit sur la surface de l'objet inspecté 2, ce qui perturbe la mesure du rayonnement infrarouge effectué par chaque capteur 6. Il s'ensuit que la mesure du rayonnement reçu par chaque capteur 6 est fonction du rayonnement direct non polarisé de l'objet inspecté 2 et du rayonnement réfléchi sur la surface dudit objet 2 et issue des objets voisins. Bien entendu, d'autres sources de chaleur peuvent se 2884317 6 réfléchir sur la surface de l'objet inspecté 2 telles que les objets avant leur formage ou des objets à haute température fabriqués sur une ligne voisine. Tel que cela ressort de l'exemple illustré à la Fig. 3, la source infrarouge 22 voisine ou parasite émet en direction de l'objet à inspecter 2, un rayonnement infrarouge dont le vecteur de polarisation Vp présente des directions multiples non privilégiées. Les reflets parasites R dus à cette source de chaleur parasite 22 et qui se réfléchissent sur la surface de l'objet à inspecter 2 sont majoritairement polarisés selon une direction privilégiée. Dans l'exemple illustré, le rayonnement infrarouge provenant des reflets parasites R présente un vecteur de polarisation V de direction verticale. L'objet de l'invention vise donc à placer dans le système optique de chaque capteur de mesure 6, un polariseur orienté dans le sens sensiblement orthogonal et de préférence dans le sens orthogonal à cette direction privilégiée du vecteur de polarisation du rayonnement infrarouge réfléchi par la surface de l'objet inspecté 2. Un tel polariseur permet de supprimer du rayonnement infrarouge pris en compte par chaque capteur de mesure, le rayonnement infrarouge réfléchi par la surface de l'objet inspecté 2 et issu des sources voisines 21r 22 dans l'exemple de réalisation considéré. Dans l'exemple illustré, le polariseur possède un vecteur de polarisation horizontal, c'est-à-dire orthogonal au vecteur de polarisation V du rayonnement infrarouge parasite. Selon une forme préférée de réalisation, il peut être prévu de réaliser le polariseur par l'intermédiaire d'un filtre polarisé linéaire ou par l'intermédiaire d'autres éléments optiques tels que par exemple, un polariseur circulaire ou elliptique. Le polariseur assume sa fonction de polarisation dans une bande spectrale infrarouge englobant au moins la bande spectrale infrarouge du capteur de mesure. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. 2884317 7 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour inspecter, à l'aide d'au moins un capteur (6) sensible au rayonnement infrarouge, des objets creux (2) transparents ou translucides à haute température sortant de différentes cavités de formage (4), caractérisé en ce que pour inspecter un objet, on supprime du rayonnement infrarouge pris en compte par le capteur sensible, le rayonnement infrarouge réfléchi (R) par ledit objet et issu de sources infrarouges voisines audit objet. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on supprime le rayonnement infrarouge polarisé selon une direction privilégiée. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que l'on supprime le rayonnement infrarouge polarisé selon une direction privilégiée verticale. 4 - Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on supprime le rayonnement infrarouge polarisé dans une bande spectrale infrarouge englobant la bande spectrale infrarouge du capteur de mesure. 5 - Dispositif pour inspecter à chaud des objets creux (2) transparents ou translucides sortant de cavités de formage (4), le dispositif comportant: - au moins un capteur (6) sensible au rayonnement infrarouge émis par les objets (2) défilant devant le capteur, - et une unité (10) de contrôle et de traitement des signaux de sortie délivrés par le capteur, caractérisé en ce que le système optique de chaque capteur sensible (6) est muni d'un polariseur dont le vecteur de polarisation est sensiblement orthogonal au vecteur de polarisation des rayons réfléchis (R) par l'objet inspecté. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le polariseur 25 possède un vecteur de polarisation qui est orthogonal au vecteur de polarisation des rayons réfléchis (R) par l'objet inspecté. 7 - Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le polariseur possède un vecteur de polarisation horizontal. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que 30 le polariseur assure sa fonction de polarisation dans une bande spectrale infrarouge englobant au moins la bande spectrale infrarouge du capteur de mesure.