BRPI0610517A2 - processo para inspecionar, com o auxìlio de pelo menos um sensor sensìvel à radiação infravermelha, objetos ocos transparentes ou translúcidos em alta temperatura e dispositivo para inspecionar a quente objetos ocos transparentes ou translúcidos - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA INSPECIONAR, COM O AUXìLIO DE PELO MENOS UM SENSOR SENSìVEL à RADIAçãO INFRAVERMELHA, OBJETOS OCOS TRANSPARENTES OU TRANSLúCIDOS EM ALTA TEMPERATURA E DISPOSITIVO PARA INSPECIONAR A QUENTE OBJETOS OCOS TRANSPARENTES OU TRANSLúCIDOS. A invenção se refere a um processo para inspecionar, com o auxílio de pelo menos um sensor (6) sensível à radiação infravermelha, objetos ocos (2) transparentes ou translúcidos em alta temperatura que saem de diferentes cavidades de conformação (4). De acordo com a invenção, para inspecionar um objeto, suprime-se da radiação infravermelha levada em consideração pelo sensor sensível, a radiação infravermelha refletida pelo dito objeto e proveniente de fontes infravermelhas próximas ao dito objeto.
Description
"PROCESSO PARA INSPECIONAR, COM O AUXÍLIO DE PELO MENOS UM SENSOR SENSÍVEL À RADIAÇÃO INFRAVERMELHA, OBJETOS OCOS TRANSPARENTES OU TRANSLÚCIDOS EM ALTA TEMPERATURA E DISPOSITIVO PARA INSPECIONAR A QUENTE OBJETOS OCOS TRANSPARENTES OU TRANSLÚCIDOS"
A presente invenção se refere ao domínio técnico da inspeção de artigos ou de objetos ocos, translúcidos ou transparentes que apresentam uma alta temperatura.
O objeto da invenção visa mais precisamente a inspeção em alto ritmo de objetos tais como garrafas ou frascos feitos de vidro que saem de uma máquina de fabricação ou de conformação.
No domínio preferido da fabricação de objetos feitos de vidro, é conhecido utilizar a radiação infravermelha emitida pelos objetos na saída da máquina de conformação a fim de realizar um controle ou uma inspeção tendo em vista detectar eventuais defeitos na superfície ou no interior dos objetos. O controle da qualidade de tais objetos é necessário a fim de eliminar aqueles que apresentam defeitos suscetíveis de afetar seu caráter estético ou mais grave ainda, constituir um perigo real para o utilizador ulterior.
De uma maneira clássica, a máquina de conformação é constituída por diferentes cavidades equipadas cada uma delas com um molde no qual o objeto toma sua forma final em alta temperatura. Na saída da máquina de conformação, os objetos são encaminhados de maneira a constituir uma fila em um transportador de transporte que leva os objetos a se deslocarem sucessivamente em diversos postos de tratamento tais como de pulverização e de recozimento.
Revela-se interessante identificar um defeito de conformação o mais cedo possível na saída da máquina de conformação antes dos diversos postos de tratamento de maneira a poder corrigi-lo o mais cedo possível ao nível da máquina de conformação. No estado da técnica, diversas soluções foram propostas para inspecionar objetos em alta temperatura que saem de uma máquina de conformação.
Por exemplo, a patente GB 9 408 446 descreve um aparelho constituído por dois sensores infravermelhos dispostos de um lado e de outro do transportador que encaminha os objetos na saída da máquina de conformação. Esses sensores geram cada um deles um sinal em resposta às radiações de calor emitidas pelos objetos. Se um tal sinal não corresponde a um modelo predeterminado, os objetos são considerados como defeituosos. Deve ser notado que esse princípio de detecção consiste em memorizar para cada cavidade, a imagem de um objeto considerado como bom de maneira a servir de modelo de referência.
Do mesmo modo, o documento DE 199 02 316 propõe analisar o perfil térmico dos objetos recuperados pelo sensor infravermelho tendo em vista determinar para cada cavidade, um perfil térmico esperado que é comparado com o perfil térmico medido tendo em vista detectar o estado de falha ou não dos objetos.
Independentemente dos inconvenientes que as técnicas descritas acima apresentam, a depositante colocou em evidência que a medição da radiação infravermelha para cada objeto é estragada por um erro devido a outras fontes de radiação infravermelha que se refletem na superfície inspecionada. Por exemplo, essas fontes de radiação infravermelha consideradas como parasitas, podem ser objetos, colocados a montante ou a jusante do objeto inspecionado, objetos antes de sua conformação ou objetos situados em uma outra linha de fabricação.
O objeto da invenção visa portanto corrigir os inconvenientes enunciados acima propondo para isso um processo óptico que permite limitar e mesmo suprimir a influência das fontes de radiação infravermelha próximas ao objeto inspecionado por ocasião da medição da radiação infravermelha emitida pelo dito objeto. Um outro objeto da invenção é propor um processo óptico que permite suprimir a radiação infravermelha parasita que se reflete no objeto inspecionado de maneira a melhorar a qualidade de inspeção que visa determinar se o objeto inspecionado é defeituoso ou não.
Para atingir um tal objetivo, o objeto da invenção se refere a um processo para inspecionar, com o auxílio de pelo menos um sensor sensível à radiação infravermelha, objetos ocos transparentes ou translúcidos em alta temperatura que saem de diferentes cavidades de conformação. De acordo com a invenção, para detectar um objeto defeituoso ou não, suprime- se da radiação infravermelha levada em consideração pelo sensor sensível, a radiação infravermelha refletida pelo dito objeto e proveniente de fontes infravermelhas próximas ao dito objeto.
De acordo com uma forma de realização, o processo visa suprimir a radiação infravermelha polarizada de acordo com uma direção privilegiada.
Vantajosamente, suprime-se a radiação infravermelha polarizada de acordo com uma direção privilegiada vertical.
De acordo com uma forma preferida de realização, suprime-se a radiação infravermelha polarizada em uma faixa espectral infravermelha que engloba a faixa espectral do sensor de medição.
Um outro objeto da invenção é propor um dispositivo para inspecionar em alta temperatura objetos ocos transparentes ou translúcidos que saem de diferentes cavidades de conformação, adaptado para limitar e mesmo suprimir a influência das fontes de radiação infravermelha próximas ao objeto inspecionado.
Para atingir um tal objetivo, o dispositivo compreende:
- pelo menos um sensor sensível à radiação infravermelha emitida pelos objetos que se deslocam diante do sensor,
- e uma unidade de controle e de tratamento dos sinais de saída fornecidos pelo sensor e adaptada para determinar se um objeto é defeituoso ou não. De acordo com a invenção, o sistema óptico de cada sensor sensível é munido de um polarizador cujo vetor de polarização é sensivelmente ortogonal ao vetor de polarização dos raios refletidos pelo objeto inspecionado.
De preferência, o polarizador possui um vetor de polarização que é ortogonal ao vetor de polarização dos raios refletidos pelo objeto inspecionado.
De acordo com uma forma de realização, o polarizador possui um vetor de polarização horizontal.
Vantajosamente, o polarizador assegura sua função de polarização em uma faixa espectral infravermelha que engloba pelo menos a faixa espectral infravermelha do sensor de medição.
Diversas características se destacam da descrição feita abaixo em referência aos desenhos anexos que mostram, a título de exemplos não limitativos, formas de realização do objeto da invenção.
A Figura 1 é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de realização de uma instalação de inspeção de acordo com a invenção.
A Figura 2 ilustra a formação de reflexos parasitas na superfície de um objeto em decorrer de inspeção, criados pelos objetos próximos.
A Figura 3 ilustra o princípio de funcionamento do objeto da invenção.
Tal como se destaca mais precisamente da Figura 1, o objeto da invenção se refere a um dispositivo 1 que permite inspecionar a quente objetos vazados transparentes ou translúcidos 2 tais como por exemplo garrafas ou frascos feitos de vidro. O dispositivo 1 é colocado de maneira a permitir inspecionar os objetos 2 que saem de uma máquina de fabricação ou de conformação 3 e que apresentam assim uma alta temperatura. A máquina de conformação 3 compreende de maneira clássica uma série de cavidades 4 que asseguram cada uma delas a conformação de um objeto 2. De maneira conhecida, os objetos 2 que acabam de ser conformados pela máquina 3 são encaminhados em um transportador de saída 5 de maneira que os objetos 2 constituem uma fila sobre o transportador 5. Os objetos 2 são assim encaminhados sucessivamente em diferentes postos de tratamento.
De acordo com a invenção, o dispositivo 1 compreende um posto de inspeção ou de controle P de alto ritmo, dos objetos 2 que apresentam uma alta temperatura. Para isso, o posto de inspeção P é colocado o mais próximo possível da máquina de conformação de modo que o transportador 5 assegure o deslocamento sucessivo dos objetos 2 em alta temperatura diante do posto de inspeção Ρ. O posto de inspeção P compreende pelo menos um e no exemplo ilustrado, dois sensores 6 sensíveis à radiação infravermelha emitida pelos objetos 2 que se deslocam diante de cada sensor. De maneira clássica, deve ser notado que a radiação infravermelha emitida pelos objetos quentes 2 se estende do infravermelho próximo ao infravermelho longínquo. Os sensores 6 são colocados assim na saída da máquina de conformação 3 de maneira a serem sensíveis à totalidade ou a parte da radiação infravermelha (infravermelho próximo ao infravermelho longínquo) emitida pelos objetos 2. No exemplo ilustrado, os dois sensores 6 são dispostos de um lado e de outro do transportador 5 para permitir inspecionar os dois lados dos objetos 2. Por exemplo, cada sensor 6 é constituído por uma câmera infravermelha.
Deve ser notado que cada sensor é dirigido de maneira a observar um objeto 2 a jusante em relação ao sentido de deslocamento D dos objetos. Os dois sensores 6 se estendem portanto de maneira simétrica de um lado e de outro do transportador 5.
De uma maneira clássica, os sensores 6 são ligados a uma unidade 10 de controle e de tratamento dos sinais de saída fornecidos pelos sensores 6. De fato, cada sensor 6 gera cada um deles um sinal de saída, por exemplo vídeo, em resposta à radiação infravermelha emitida por um objeto .2. Naturalmente, a unidade 10 é adaptada para comandar o funcionamento dos sensores 6 na passagem de um objeto 2 no campo de visão dos mesmos, de maneira que cada sensor 6 tome uma imagem de cada um dos objetos 2 que se deslocam em alto ritmo. As imagens tomadas pelo ou pelos sensor(es) 6 são analisadas pela unidade 10 por ocasião de uma etapa de inspeção, para notadamente procurar eventuais defeitos dos objetos 2 ou analisar o funcionamento do processo de conformação. A unidade 10 é assim adaptada para determinar se os objetos inspecionados estão defeituosos ou não. De modo mais preciso, a unidade 10 permite determinar se o objeto inspecionado apresenta defeitos na superfície e/ou no material constitutivo do objeto precitado.
De acordo com a invenção, o sistema óptico de cada sensor sensível 6 é munido de um polarizador óptico de maneira a limitar e mesmo a suprimir a radiação infravermelha refletida pelo objeto inspecionado e proveniente de fontes próximas ao dito objeto inspecionado e consideradas como fontes parasitas de radiação infravermelha.
De fato, deve ser considerado que fontes de calor próximas ao objeto inspecionado, nesse caso 2 no exemplo ilustrado na Fig. 2, geram reflexos parasitas R na superfície do objeto inspecionado 2. Por exemplo, os objetos a jusante 2\ e a montante I2 do dito objeto inspecionado 2, colocados no transportador 5, estão a uma temperatura próxima do objeto inspecionado e emitem uma radiação infravermelha que se reflete na superfície do objeto inspecionado 2, o que perturba a medição da radiação infravermelha efetuada por cada sensor 6. Disso resulta que a medição da radiação recebida por cada sensor 6 é função da radiação direta não polarizada do objeto inspecionado 2 e da radiação refletida na superfície na superfície do dito objeto 2 e proveniente dos objetos próximos. Naturalmente, outras fontes de calor podem se refletir na superfície do objeto inspecionado 2 tais como os objetos entes de sua conformação ou objetos em alta temperatura fabricados em uma linha próxima.
Tal como se destaca do exemplo ilustrado na Fig. 3, a fonte infravermelha I2 próxima ou parasita emite na direção do objeto a inspecionar 2, uma radiação infravermelha cujo vetor de polarização Vp apresenta direções múltiplas não privilegiadas. Os reflexos parasitas R devidos a essa fonte de calor parasita I2 e que se refletem na superfície do objeto a inspecionar 2 são majoritariamente polarizados de acordo com uma direção privilegiada. No exemplo ilustrados a radiação infravermelha que provém dos reflexos parasitas R apresenta um vetor de polarização Vy de direção vertical.
O objeto da invenção visa portanto colocar no sistema óptico de cada sensor de medição 6, um polarizador orientado no sentido sensivelmente ortogonal e de preferência no sentido ortogonal a essa direção privilegiada do vetor de polarização da radiação infravermelha refletida pela superfície do objeto inspecionado 2. Um tal polarizador permite suprimir da radiação infravermelha levada em consideração por cada sensor de medição, a radiação infravermelha refletida pela superfície do objeto inspecionado 2 e proveniente das fontes próximas 2j, 22 no exemplo de realização considerado.
No exemplo ilustrado, o polarizador possui um vetor de polarização horizontal, quer dizer ortogonal ao vetor de polarização Vv da radiação infravermelha parasita. De acordo com uma forma preferida de realização, pode ser previsto realizar o polarizador por intermédio de um filtro polarizado linear ou por intermédio de outros elementos ópticos tais como por exemplo, um polarizador circular ou elíptico. O polarizador assume sua função de polarização em uma faixa espectral infravermelha que engloba pelo menos a faixa espectral infravermelha do sensor de medição.
Do objeto da invenção se destaca, que a radiação infravermelha levada em consideração corresponde à radiação direta não polarizada do objeto inspecionado que permite determinar com precisão se o objeto inspecionado está defeituoso ou não. Em outros termos, o objeto da invenção permite melhorar a detecção dos defeitos que aparecem na superfície e/ou no material constitutivo do objeto inspecionado.
A invenção não está limitada aos exemplos descritos e representados pois diversas modificações podem ser trazidas a ela sem sair de seu âmbito.
Claims (8)
1. Processo para inspecionar, com o auxílio de pelo menos um sensor (6) sensível à radiação infravermelha, objetos ocos (2) transparentes ou translúcidos em alta temperatura que saem de diferentes cavidades de conformação (4), caracterizado pelo fato de que para detectar um objeto defeituoso ou não, suprime-se da radiação infravermelha levada em consideração pelo sensor sensível, a radiação infravermelha refletida (R) pelo dito objeto e proveniente de fontes infravermelhas próximas ao dito objeto.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se suprime a radiação infravermelha polarizada de acordo com uma direção privilegiada.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que se suprime a radiação infravermelha polarizada de acordo com uma direção privilegiada vertical.
4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que se suprime a radiação infravermelha polarizada em uma faixa espectral infravermelha que engloba a faixa espectral do sensor de medição.
5. Dispositivo para inspecionar a quente objetos ocos (2) transparentes ou translúcidos que saem de cavidades de conformação (4), o dispositivo compreendendo: - pelo menos um sensor (6) sensível à radiação infravermelha emitida pelos objetos (2) que se deslocam diante do sensor, - e uma unidade (10) de controle e de tratamento dos sinais de saída fornecidos pelo sensor e adaptada para determinar se um objeto é defeituoso ou não, caracterizado pelo fato de que o sistema óptico de cada sensor sensível (6) é munido de um polarizador cujo vetor de polarização é sensivelmente ortogonal ao vetor de polarização dos raios refletidos (R) pelo objeto inspecionado.
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o polarizador possui um vetor de polarização que é ortogonal ao vetor de polarização dos raios refletidos (R) pelo objeto inspecionado.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o polarizador possui um vetor de polarização horizontal.
8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 5 a 1, caracterizado pelo fato de que o polarizador assegura sua função de polarização em uma faixa espectral infravermelha que engloba pelo menos a faixa espectral infravermelha do sensor de medição.+
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