Brevet FR2884611A1 — publié le 20061020

-2- Art antérieur De façon générale, pour détecter les défauts au niveau de la bague d'une bouteille, il est connu de positionner une caméra au niveau de l'axe central de la bague. La bague est alors éclairée au moyen d'une source lumineuse qui est agencée en périphérie de l'axe central de la bague. De tels dispositifs ont notamment été décrits dans le document FR-2 587 803. Dans ce cas, le dispositif ne comporte qu'une seule caméra et une source de lumière annulaire positionnée à la périphérie de l'axe de symétrie. Lorsque les objets présentent une bague de diamètre important, il est nécessaire d'ouvrir l'angle de visée de la caméra en l'éloignant de la bague. La surface supérieure plane de la bague est très petite par rapport à son diamètre, de sorte que l'image totale de la bague est très peu précise et ne permet pas une détection des défauts de petites dimensions dans son épaisseur. De plus, dans certains cas, lorsque la caméra est trop éloignée de la bague, les défauts ne sont plus détectés. Par conséquent, ce type de dispositif n'est pas adapté à la détection de défauts dans des objets de grand diamètre et de faible largeur d'anneau. On connaît également des dispositifs comportant une source lumineuse de type laser apte à générer un faisceau lumineux incliné sur une zone restreinte de la surface plane de la bague et une caméra orientée de façon à capter le faisceau réfléchi par la bague. Ce type de dispositif nécessite également un organe mécanique apte à faire tourner sur elle même l'article à inspecter. L'acquisition de l'image totale de la bague est donc relativement longue, puisqu'il est nécessaire d'assurer la rotation de l'article sur plus de 360 . Il oblige donc à l'immobilisation de l'article, ce qui est contraire à une inspection à haut débit. En outre, un tel dispositif n'est pas adapté pour détecter des défauts dans des objets dont le corps ne présente pas une géométrie de révolution. En effet, un tel organe mécanique doit saisir le corps de l'objet et le faire tourner sur lui même pour permettre l'acquisition de l'image totale de la bague. Le but de l'invention est donc de permettre une acquisition segmentée de plusieurs images de la bague au moyen de plusieurs caméras. De cette manière, il est possible d'adapter la finesse de détection des défauts en fonction de la dimension des bagues à inspecter. 2884611 -3- Un autre objectif de l'invention est de permettre la détection de défaut au niveau de la bague d'un objet dont le corps ne présent pas une géométrie de révolution. L'invention permet également d'effectuer la détection en un minimum de temps sur toute la surface de la bague. Exposé de l'invention L'invention concerne donc un dispositif de détection de défauts d'objets transparents ou translucides positionnés sur un convoyeur apte à déplacer les objets en translation. La détection des défauts s'effectue au niveau d'une bague sensiblement cylindrique et présentant un axe central qui peut être un axe de symétrie, ou de révolution. Le dispositif comporte une source lumineuse apte à éclairer la bague et permettant la détection des défauts au moyen d'au moins une caméra. Conformément à l'invention, le dispositif se caractérise en ce que la source lumineuse est positionnée sur l'axe central de la bague de manière à éclairer la bague radialement, et en ce que le dispositif comporte plusieurs caméras, chaque caméra comportant un axe de visée incliné par rapport à l'axe central de la bague. Autrement dit, la source lumineuse est positionnée au niveau même de l'axe central de la bague. De plus, cette source lumineuse éclaire la bague depuis l'axe central et vers l'extérieur, c'est à dire radialement, de sorte que les rayons émis parcourent une distance plus faible pour atteindre un élément de bord intérieur de la bague que pour atteindre un élément extérieur de la bague. Par ailleurs, plusieurs zones de la bague sont inspectées grâce à des caméras distinctes. Ainsi, dans le cas d'une bague circulaire, on découpe la forme générale annulaire de la bague en plusieurs arcs d'ellipse. On obtient alors plusieurs images dont le grossissement est important et qui permettent une inspection plus précise de la bague. De plus, l'axe de chaque caméra n'est pas confondu, ni parallèle avec l'axe central de la bague. En effet, l'axe de visée de chaque caméra est incliné par rapport à l'axe 2884611 -4- central de la bague. De cette manière, les rayons émis radialement par la source lumineuse et transmis ou reflétés sur la bague, sont captés par les différentes caméras. Lorsque la bague présente une géométrie de révolution, l'axe central de la bague est également son axe de symétrie. Cependant, la bague ou le corps de l'objet peut présenter diverses formes et notamment la forme de carrée ou de rectangle. L'axe central passe dans ce cas par les différents points d'intersections des diagonales de chaque plan. Avantageusement, le dispositif peut comporter au moins deux caméras, et préférentiellement quatre. L'image de la bague peut être segmentée en plusieurs images différentes se recouvrant partiellement pour réaliser une observation de l'intégralité de la bague. Ainsi l'image peut notamment être segmentée en deux arcs d'ellipse, lorsque deux caméras sont utilisées, et en quatre arcs d'ellipse lorsque quatre caméra sont utilisées. Plus la dimension de la bague est importante, plus le nombre de caméras peut être élevé. Selon un mode de réalisation préféré, la source lumineuse peut comporter un axe de symétrie. Elle présente alors une géométrie de révolution, ce qui permet d'éclairer de façon homogène la bague qui présente généralement une géométrie de révolution. En pratique, l'axe de symétrie de la source lumineuse peut être confondu avec l'axe central de la bague. Ainsi, la source lumineuse est centrée sur l'axe central de la bague. Selon une première variante, la source lumineuse peut comporter une pluralité de diodes électroluminescentes agencées sur un support conique, le sommet du cône étant orienté en direction de la bague. Autrement dit, la source lumineuse présente une section dont le diamètre diminue de manière continue en se rapprochant de la bague. Des diodes agencées sur sa surface extérieure éclairent la bague avec des rayons émergeant radialement de la source lumineuse. Selon une seconde variante, la source lumineuse peut comporter une pluralité de diodes électroluminescentes agencées sur un support plan. En d'autres termes, les diodes 2884611 -5- sont agencées sur le support plan, tel un panneau, de manière à éclairer radialement la bague de l'objet. Selon cette variante, la source lumineuse peut comporter également un système optique permettant de dévier les rayons lumineux radialement par rapport à l'axe central de la bague. Autrement dit, les rayons émis par la pluralité de diodes électroluminescentes sont déviés grâce au système optique. Ainsi, les rayons peuvent être émis parallèlement à la direction de l'axe central de la bague et pénètrent dans le système optique. Ce dernier peut présenter une pluralité de tronçons cylindriques et tronconiques de manière à orienter radialement les rayons lumineux en direction de la bague. Avantageusement, la source lumineuse peut être mobile en translation suivant une direction parallèle à l'axe central de la bague. Ainsi, il est possible d'adapter l'éclairage en fonction de la nature et de la hauteur des objets respectifs. En pratique, chacune des caméras peuvent être mobiles en rotation autour d'un axe. Cet agencement permet notamment de régler l'angle de plongée de visée de la caméra. De cette manière, il est également possible d'orienter l'axe de visée de chaque caméra en direction d'une zone particulière de la bague, quels que soient la hauteur ou le diamètre de la bague. Selon un mode de réalisation particulier, les déplacements de la source lumineuse et de chacune des caméras peuvent être motorisés et pilotés par une unité de contrôle. De cette manière, un réglage des différents paramètres, tel que la hauteur de la source lumineuse ou l'orientation de visée des caméras, peuvent être réalisé de manière automatique pour s'adapter à différentes formes d'objets à inspecter. En effet, les campagnes de production peuvent fréquemment varier et il est important que le dispositif d'inspection s'adapte rapidement pour permettre l'inspection des différentes formes d'objets. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles: La figure 1 est une vue de face en coupe du dispositif de détection de défauts, conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. Les figures 3 et 4 sont deux variantes de la source lumineuse, conformément à l'invention. La figure 5 est une image d'une portion de la bague obtenue au moyen d'une caméra. Manière de décrire l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un dispositif de détection de défauts d'objets transparents ou translucides. Tel que représenté à la figure 1, la détection est effectuée au niveau d'une bague (3) de l'objet (1). Cette bague présente sensiblement une géométrie de forme cylindrique et comporte un axe central (4). Ce dispositif comporte une source lumineuse (10) permettant d'éclairer la bague (3) et au moins une caméra (5, 7, 15, 17) permettant la détection des défauts présents dans la bague (3). Selon l'invention, la source lumineuse (10) est positionnée sur l'axe central (4) de la bague (3) de manière à éclairer la bague (3) radialement. De plus, ce dispositif comporte plusieurs caméras (5, 7, 15, 17), chaque caméra comportant un axe de visée (6, 8, 16, 18) incliné par rapport à l'axe central (4) de la bague (3). Dans le plan de la figure 1, l'inclinaison des caméras (5,7) est représentée au moyen de deux angles a et R. Ainsi, l'angle d'inclinaison des deux caméras (5,7) peut être différent de façon à détecter des défauts selon deux incidences différentes. Pour ce faire, il est possible d'orienter les différentes caméras (5,7) en les faisant pivoter autour d'un axe de rotation. 2884611 -7- De même, afin d'adapter l'éclairage de la bague (3), la position de la source lumineuse (10) peut être modifiée le long de l'axe central (4). Celle-ci peut donc translater verticalement au dessus de l'ouverture de la bague (3). Tel que représenté à la figure 2, un tel dispositif peut comporter quatre caméras (5, 7, 15, 17) comportant chacune un axe de visée (6, 8, 16, 18). De même que précédemment, l'orientation des caméras (5, 7, 15, 17) peut être modifiée dans le plan de la figure 2 en faisant pivoter chaque caméra autour d'un axe de rotation. Tel que représenté à la figure 3, la source lumineuse (20) peut se présenter sous la forme d'un support conique sur lequel est agencée une pluralité de diodes électroluminescentes (21). La hauteur du cône permet alors d'orienter les rayons lumineux émis radialement par la source lumineuse (20) en direction de la bague (3). Il est notamment possible d'adapter le contraste de l'image en alimentant plus ou moins de diodes (21) sur le cône ou en faisant varier leur intensité d'éclairage. Selon la variante de la figure 4, la source lumineuse (30) peut se présenter sous la forme d'un support plan sur lequel est agencée une pluralité de diodes électroluminescentes (33). Un système optique (31) permet de dévier radialement le rayon lumineux en direction de la bague (3). Ce système optique (31) présente une succession de tronçons coniques (32) et cylindriques (34), de façon à générer des anneaux lumineux émergeant radialement du système optique (31). Tel que représenté à la figure 5, l'image de la bague (3) est segmentée en une pluralité de tronçons (13) qui ont une forme sensiblement elliptique. Lorsque le dispositif présente quatre caméras, on analyse alors quatre images de ce type de façon à identifier et rebuter les bouteilles comportant des défauts (14) au niveau de leur bague. 2884611 -8- Il ressort de ce qui précède qu'une machine conforme à l'invention présente de nombreux avantages, et notamment: de détecter des défauts dans des bagues présentant de grandes dimensions, et notamment un diamètre d'ouverture important; de permettre d'effectuer une détection rapide en segments de la bague en plusieurs tronçons elliptiques; et - de conserver le mouvement unique de translation des objets sur un convoyeur sans nécessiter d'effectuer une rotation des objets. 2884611 -9- Revendications 1. Dispositif de détection de défauts d'objets (1) transparents ou translucides positionnés sur un convoyeur apte à déplacer lesdits objets (1) en translation, la détection des défauts s'effectuant au niveau d'une bague (3) et comportant un axe central (4), ledit dispositif comportant une source lumineuse (10, 20, 30) apte à éclairer ladite bague (3) et permettre la détection des défauts (14) au moyen d'au moins une camera (5, 7, 15, 17), caractérisé en ce que la source lumineuse (10, 20, 30) est positionnée sur l'axe central (4) de la bague (3) de manière à éclairer la bague (3) radialement et en ce que le dispositif comporte plusieurs caméras (5, 7, 15, 17), chaque caméra comportant un axe de visée (6, 8, 16, 18) incliné par rapport audit axe central (4) de la bague (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux caméras (5, 7, 15, 17) et préférentiellement quatre. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (10, 20, 30) comporte un axe de symétrie. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe de symétrie de la source lumineuse est confondu avec l'axe central (4) de la bague (3). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (20) comporte une pluralité de diodes électroluminescentes (21) agencées sur un support conique, le sommet du cône étant orienté en direction de la bague (3). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (30) comporte une pluralité de diodes électroluminescentes (33) agencées sur un support plan. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un système optique (31) permet de dévier les rayons lumineux radialement par rapport à l'axe de symétrie (4) de la 30 bague (3). 2884611 -10- 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (10, 20, 30) est mobile en translation suivant une direction parallèle à l'axe central (4) de la bague (3). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cameras (5, 7, 15, 17) est mobile en rotation. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les déplacements de la source (10, 20, 30) et de chacune des cameras (5, 7, 15, 17) sont motorisés et pilotés par une unité de contrôle.