EP3516377A1 - Installation pour l'inspection optique de recipients en verre en sortie de machine de formage - Google Patents

Installation pour l'inspection optique de recipients en verre en sortie de machine de formage

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EP3516377A1
EP3516377A1 EP17780828.4A EP17780828A EP3516377A1 EP 3516377 A1 EP3516377 A1 EP 3516377A1 EP 17780828 A EP17780828 A EP 17780828A EP 3516377 A1 EP3516377 A1 EP 3516377A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conveyor
camera
inspection
containers
support chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17780828.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Adrien CHABERT
Philippe Michel
Christophe ORTIZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiama SA
Original Assignee
Tiama SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Tiama SA filed Critical Tiama SA
Publication of EP3516377A1 publication Critical patent/EP3516377A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9036—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents using arrays of emitters or receivers
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    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9009—Non-optical constructional details affecting optical inspection, e.g. cleaning mechanisms for optical parts, vibration reduction
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    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N2021/9063—Hot-end container inspection
    • G—PHYSICS
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    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/04—Batch operation; multisample devices
    • G01N2201/0438—Linear motion, sequential

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of optical inspection of translucent or transparent hollow containers or objects having a high temperature.
  • the object of the invention is more specifically to high-speed optical inspection of objects such as glass bottles or flasks coming out of a manufacturing or forming machine.
  • the object of the invention is the inspection of objects in the hot sector of a manufacturing facility.
  • a forming machine consists of different cavities each equipped with at least one mold in which the container takes its final form at high temperature.
  • the containers still at high temperature are supported at their ring to be routed to form a queue on a transport conveyor.
  • the spacing between the containers is variable and imposed by the forming machine according to its own spacing and the diameters of the containers.
  • the transport conveyor causes the containers to scroll successively in various processing stations such as spraying and annealing. It should be noted that this forming machine generates vibrations especially on the transport conveyor, because of the rapid movements of heavy parts at high speed.
  • a non-contact optical inspection system for inspecting containers still hot, that is to say at a temperature of between 300 ° C. C and 600 ° C.
  • Such an inspection system optical generally comprises at least one camera sensitive to visible radiation or infrared radiation emitted by the containers as described for example in EP 1 477 797.
  • EP 0 177 004 proposes a system for non-contact inspection of still hot glass containers immediately after forming.
  • This system includes a light source and a linear camera that is mounted in a chamber called "protective body" attached to the ground.
  • This enclosure is installed above the plane of the conveyor so that the line of sight of the camera is centered on the top of the neck in a horizontal radius.
  • At the front of the camera lens is mounted an anti-heat filter so that the radiation produced by the receptacles in the near micron wavelength zone does not disturb the reception of the visible light emitted by the lighting source.
  • a dust collection chamber At the front of the enclosure is also a dust collection chamber, which is closed by a wall having a slot for observation of the containers by the linear camera.
  • This enclosure is surrounded remotely by a sleeve to define a circulation space for cooling air opening into the dust collection chamber which is thus put under overpressure.
  • patent EP 0 540 419 proposes a device designed to automatically control, without contact, containers having a high temperature.
  • This device comprises a mounting frame for at least one light source and a camera.
  • This frame is in the form of an indeformable structure spanning the conveyor, without being linked to the frame of the conveyor.
  • This frame is bound to the ground being supported by jacks.
  • the displacement of the cylinders is controlled to position the frame relative to the self, according to the adjustable inclination in a vertical plane of the conveyor.
  • the light source and the camera are mounted on a frame independent of the frame of the transport conveyor because as indicated in the description, the mounting of the control members directly on the frame of the conveyor belt can not be considered because of the strong vibrations to which the frame is subject.
  • such a device has a high cost and a large footprint limiting its possibilities of implantation at the output of the forming machines.
  • H In the field of the inspection of containers in the cold sector, H is known from document DE 199 20 007, to inspect the neck of containers transported by a conveyor, using an optical system of vision mounted on the frame of the conveyor.
  • a vision system located in the cold sector can be mounted on the conveyor frame in contrast to a conveyor located at the outlet of the hot forming machine of the containers which is subjected to strong vibrations.
  • patent application FR 2 712 089 describes an optical quality control device for transparent articles moved by a conveyor.
  • This device comprises a light source and a camera whose linear measuring bar is oriented in a direction perpendicular to the direction of travel of the articles.
  • An optical system adapted to produce light rays parallel to each other in the line of sight of the measuring bar is interposed in the path of the light transmitted or reflected by the article.
  • the camera can be placed in various positions relative to the conveyor to receive the light beams.
  • the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing an installation for the optical inspection of high temperature glass containers, designed to protect the camera from the external environment and to be easily implantable. output of the forming machine while providing the ability to easily adjust the field and the direction of sight of the camera according to the size of the containers.
  • the installation according to the invention allows the optical inspection of high temperature glass containers manufactured by a forming machine at the output of which the containers scroll at high speed in a transfer direction in front of at least one first inspection device, being placed successively on the conveying plane of a variable height or inclination conveyor, this first inspection device comprising at least one camera mounted inside a support chamber.
  • the installation comprises a fastening system on the conveyor, the support chamber of the first inspection device so that this support chamber is positioned on one side of the conveyor by presenting below the conveying plane, a low section in which the camera is mounted so as not to be exposed directly to radiation from the containers, the support chamber having above the conveying plane, an upper section provided with a viewing port and in which is mounted a return optical system so that the field of view of the camera is directed through the viewing window to inspect the containers in scrolling.
  • the installation according to the invention may further comprise in combination at least one and / or the following additional characteristics:
  • a second inspection device comprising at least one camera mounted inside a support chamber fixed on the conveyor on the side where the first inspection device is positioned, the support chamber of this second device presenting the below the plan of conveying, a low section in which the camera is mounted so as not to be exposed directly to radiation from the containers, the support chamber having above the conveying plane, an upper section provided with an observation window and in which a return optical system is mounted so that the field of view of the camera is directed through the viewing window to inspect the scrolling containers;
  • the inspection devices are positioned so that the viewing directions of the cameras define between them an angle of between 20 and 90 °;
  • the inspection devices are positioned so that the direction of sight of a camera defines with the plane orthogonal to the direction of transfer is an angle between 10 ° and 45 °;
  • each inspection device comprises, as a return optical system, a reflecting mirror and in that the camera is provided with its objective;
  • the fixing system of the support chamber on the conveyor comprises a clamp carried by the conveyor and enclosing a cylindrical section of the support chamber for adjusting the direction of sight of the camera;
  • the system for fixing a support chamber on the conveyor comprises a device for adjusting the spacing between said chamber and the conveyor and / or the position along the conveyor of said chamber;
  • each support chamber comprises in its lower section, an air cooling system generating a flow of cold air directly on the camera;
  • the air cooling system is a vortex tube fed with compressed air and delivering, on the one hand, a cold air flow towards the camera and, on the other hand, a hot air flow in the high section for create an overpressure; a light source fixed on the conveyor on the side opposite to that where the inspection device or devices are positioned so that each camera observes the backlit containers.
  • Figure 1 is a schematic top view showing an inspection installation according to the invention positioned at the outlet of a container forming machine.
  • Figure 2 is a schematic side view showing the inspection facility according to the invention illustrated in FIG. 1.
  • Figure 3 is a schematic side view showing the inspection facility according to the invention illustrated in FIG. 1.
  • Figure 4 is a partially cut away view similar to FIG. 2, showing the inspection installation according to the invention.
  • Figure 5 is a schematic top view showing another alternative embodiment of an inspection installation according to the invention.
  • the object of the invention relates to an installation 1 for inspecting hot transparent or translucent containers 2 such as for example bottles or glass bottles.
  • the installation 1 is placed so as to make it possible to inspect the containers 2 leaving a manufacturing or forming machine 3 of all types known per se.
  • the containers 2 At the output of the forming machine, the containers 2 have a high temperature typically between 300 ° C and 600 ° C.
  • the forming machine 3 conventionally comprises a series of cavities 4 each providing the forming of a container 2.
  • the containers 2 which have just been formed by the machine 3 are placed successively on an output conveyor 5 to form a line of containers.
  • the containers 2 are transported in a row by the conveyor 5 in a transfer direction F so as to route them successively to different processing stations.
  • this conveyor 5 comprises a fixed frame 5a resting on the ground S and supporting a moving belt 5b defining a conveying plane P on which the containers 2 rest.
  • This conveyor 5 is at variable height, that is to say that the distance between the conveying plane P and the soil S may vary by being parallel to the ground or with an angle of inclination between the ground and the transfer direction F.
  • the moving belt 5b moves on the fixed frame 5a comprising two side walls 5c, 5d which extend substantially parallel to each other, below the conveying plane P.
  • These two fixed walls 5c, 5d define the two opposite sides of the fixed frame 5a namely with respect to the area of intervention for a person, respectively the front side and the rear side of the conveyor.
  • the walls 5c, 5d are thus respectively called front wall and rear wall of the conveyor.
  • These walls 5c, 5d are of any shape, giving the fixed frame 5a a rectangle, X, H, inverted U, omega, etc. section.
  • the installation 1 according to the invention is placed closer to the forming machine 3 so that the output conveyor 5 ensures the successive movement of the containers 2 at high temperature in front of this inspection facility 1 which thus makes it possible to control in line the defective state or not of the receptacles 2.
  • the installation 1 is positioned between the outlet of the forming machine 3 and the annealing arch 6, and preferably before a treatment hood surface 7 generally constituting the first of the treatment stations after forming.
  • the installation 1 comprises, according to the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, a first inspection device I and in the example illustrated in FIG. 5, a first inspection device I and a second inspection device II similar to the first inspection device I.
  • Each inspection device I, II comprises at least one camera 10 mounted inside a chamber, enclosure or support case 11.
  • Each inspection system I, II comprises at least one camera 10 provided with its objective.
  • the camera 10 includes a sensor electronic image, delivering an electronic image, digital or analog, to a system for analyzing and or storing and / or displaying images.
  • Said image sensor is linear or matrix. It is sensitive to any type of light, but for hot container control applications, it is known to use sensors that are sensitive to either the visible light emitted by a light source illuminating the containers or the infrared radiation emitted by the lamps. containers.
  • An objective mounted on the camera focuses an optical image of the containers, or a portion of the containers, on the image sensor. In other words, the lens achieves an optical image that the image sensor converts into an electronic image.
  • the installation 1 comprises, for each inspection device I, II, a fastening system 13 on the conveyor 5, of the support chamber 11 so that this support chamber 11 is is located on one side of the conveyor 5.
  • the support chamber 11 is fixed on the front side that is to say on the front wall 5c of the conveyor 5.
  • the support chambers 11 of the first inspection device and the second inspection device are fixed on the same side of the conveyor 5, namely on the front side. ie on the front wall 5c.
  • the installation 1 also comprises a light source 14 fixed on the conveyor 5 on the side opposite to that where the inspection device or devices are positioned, so that each camera 10 observes the backlit containers.
  • This light source 14 of all types known per se is thus located in the example shown, on the rear side of the conveyor being fixed on the rear wall 5d.
  • the light source 14 is mounted integral with the conveyor by a fastening system 13i of all types, associated or not with a vibration damping system.
  • Each support chamber 11 is fixed on the conveyor 5 by presenting below the conveying plane P, a portion or a low section 11b in which the camera 10 is mounted so as not to be exposed directly to the radiation coming from the containers 2. Same, every support chamber 11 is fixed on the conveyor 5 by having above the conveyor plane P, a portion or a high section 11h provided with an observation window 15. It should be understood that each support chamber 11 comprises a high section llh rising above the conveying plane P and a lower section 11b extending below the conveying plane P.
  • the two sections, high llh and low 11b, of the support chamber 11 are not separated so that this support chamber internally delimits a single volume, which allows the hot air of the lower section to climb into the high section.
  • each support chamber 11 can be made in various ways.
  • each support chamber 11 is made in the form of a cylindrical case closed at each of its ends and mounted to extend vertically.
  • each inspection device I, II comprises, as a reflection optical system 16, a reflecting mirror 16.
  • the camera is positioned substantially vertically with its mirror. observation field directed to the high section llh to be folded by the reflecting mirror.
  • the field of view of the camera is such that it allows the observation of the containers over their entire height. It is considered that the folded observation field of the camera has a viewing direction Dv defined as the direction of the optical axis in vertical projection on the conveying plane P, as shown in FIG. 5.
  • the inspection devices I, II are positioned so that the aiming direction of each camera 10 defines with the orthogonal plane T at the transfer direction F is an angle A of between 10 ° and 45 °.
  • the inspection devices are positioned so that the viewing directions Dv of the optical sensors 10 define between them an angle B between 20 ° and 90 °.
  • the integral assembly of the inspection devices I, II, with the conveyor 5 by means of the fastening systems 13, 13i makes it possible to follow and adapt to the changes in position of the conveyor as well as to the variations in the slope of the conveyor. conveyor, without the need for adjustment, unlike prior systems not secured integrally to the conveyor.
  • the solution allows, surprisingly, to follow and adapt to vibration or torsion of the conveyor under the effect of expansion, without impacting the inspection devices. This adaptation thus makes it possible to permanently preserve the field and the direction of observation of the camera, fixed with respect to the plane P of the conveyor.
  • Each fastening system 13, 13i can be made in any appropriate manner to obtain a rigid connection, associated or not with a vibration damping system.
  • the fastening system 13 of a support chamber 11 on the conveyor 5 comprises a device 23 for adjusting the spacing between said chamber 11 and the conveyor 5 and / or the position along the conveyor of said chamber.
  • the adjustment device 23 makes it possible to laterally move each chamber parallel to the transfer direction F but also perpendicularly to the transfer direction F.
  • the chamber 11 is supported by a support block 23a slidably mounted in a first slide 23b to allow the displacement of the chamber in the plane T perpendicular to the direction of transfer.
  • This first slide 23b is slidably mounted on a second slide 23c extending perpendicular to the first, that is to say parallel to the transfer direction F.
  • the fastening system 13 of the support chamber 11 on the conveyor 5 comprises a clamping collar 27 carried by the conveyor and enclosing a cylindrical section of the support chamber 11 for adjusting the aiming direction Dv of the camera.
  • the fixing system 13 comprises a device for adjusting the angle A as well as the viewing direction Dv of a camera defined with the plane T orthogonal to the transfer direction F.
  • this clamp 27 is carried by the support block 23a which is provided with a system for loosening or tightening the support chamber 11 relative to the support block 23a so as to be able to turn on itself the chamber 11 around the vertical axis or to block in a fixed angular position this chamber 11.
  • the adjustment device 27 of the angle and the direction of the camera is combined with the adjustment device 23 of the spacing between said chamber 11 and the conveyor 5 and / or the position along the conveyor of said chamber.
  • the installation according to the invention makes it possible, by means of adjustment devices 23, 27, to easily modify the angle of sight as a function of the spacing between the containers.
  • the spacing of the containers circulating on the conveyor belt depends on the spacing of the manufacturing machine, the number of sections and the number of cavities per section, the rate of manufacture, the diameter of the body of the containers and the speed of the conveyor.
  • each camera can be easily adjusted to observe under optimized conditions, individually each of the containers brought to scroll in front of the camera.
  • each support chamber 11 comprises in its low section 11b, an air cooling system 30 generating a flow of cold air directly on the camera 10.
  • the air cooling system 30 is a vortex tube, or Ranque-Hilsh tube, connected to a compressed air supply pipe 31 and delivering on the one hand, by a nozzle 32 a cold air flow directed towards the camera 10 and secondly , through a tube 33, a hot air flow opening into the high section llh to create an overpressure.
  • the flow of hot air is directed to the high section 11h so as to heat the reflecting mirror and the window 15 to prevent the occurrence of condensation.
  • the high end 11h of the chamber 11 is provided with openings for the evacuation of air.

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Abstract

L'invention concerne une installation pour l'inspection optique de récipients (2) fabriqués par une machine de formage en sortie de laquelle les récipients défilent, à l'aide d'un convoyeur (5), devant au moins un dispositif d'inspection (I) comprenant au moins une caméra (10) montée à l'intérieur d'une chambre de support (11). Cette installation comporte un système de fixation sur le convoyeur (5), de la chambre de support (11) de manière que cette chambre de support (11) se trouve positionnée d'un côté du convoyeur en présentant au-dessous du convoyeur, une section basse (11b) dans laquelle la caméra (10) est montée, la chambre de support (11) présentant au-dessus du convoyeur, une section haute (llh) munie d'un hublot d'observation (15) et dans laquelle est monté un système optique de renvoi (16).

Description

INSTALLATION POUR L'INSPECTION OPTIQUE DE RECIPIENTS EN VERRE EN SORTIE DE MACHINE DE FORMAGE
La présente invention concerne le domaine technique de l'inspection optique de récipients ou d'objets creux translucides ou transparents présentant une haute température.
L'objet de l'invention vise plus précisément l'inspection optique à haute cadence d'objets tels que des bouteilles ou des flacons en verre sortant d'une machine de fabrication ou de formage. Ainsi, l'objet de l'invention vise l'inspection d'objets dans le secteur chaud d'une installation de fabrication.
De manière classique, une machine de formage est constituée de différentes cavités équipées chacune d'au moins un moule dans lequel le récipient prend sa forme finale à haute température. En sortie de la machine de formage, les récipients encore à haute température sont pris en charge au niveau de leur bague pour être acheminés de manière à constituer une file sur un convoyeur de transport. L'espacement entre les récipients est variable et imposé par la machine de formage selon son propre entraxe et les diamètres des récipients. Le convoyeur de transport amène les récipients à défiler successivement dans divers postes de traitement tels que de pulvérisation et de recuit. Il est à noter que cette machine de formage engendre des vibrations notamment sur le convoyeur de transport, en raison des mouvements rapides de pièces lourdes à haute cadence.
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 plus tôt possible au niveau de la machine de formage. Il est ainsi avantageux de détecter notamment des écarts dimensionnels ou des déformations des récipients qui sont directement reliés à des réglages du procédé de formage, afin de corriger, en cas de dérive, le procédé le plus rapidement possible.
Dans l'état de la technique il est connu d'installer, en sortie de la machine de formage, un système d'inspection optique sans contact permettant d'inspecter les récipients encore chauds c'est à dire à une température comprise entre 300°C et 600°C. Un tel système d'inspection optique comprend généralement au moins une caméra sensible au rayonnement visible ou bien au rayonnement infra-rouge émis par les récipients comme décrit par exemple dans ie brevet EP 1 477 797.
Un tel système d'inspection optique nécessite une adaptation aux contraintes imposées par l'environnement industriel. Le brevet EP 0 177 004 propose un système d'inspection sans contact de récipients en verre encore chauds immédiatement après leur formage. Ce système comporte une source d'éclairage et une caméra linéaire qui est montée dans une enceinte appelée « corps de protection » fixée au sol. Cette enceinte est installée au- dessus du plan du convoyeur de manière que l'axe de visée de la caméra se trouve centré sur le haut du goulot selon un rayon horizontal. A l'avant de l'objectif de la caméra est monté un filtre anti calorique afin que le rayonnement produit par les récipients dans la zone de longueur d'ondes proche du micron ne viennent pas perturber la réception du rayonnement lumineux émis dans le visible par la source d'éclairage. A l'avant de l'enceinte est également située une chambre de dépoussiérage, qui est fermée par une paroi comportant une fente permettant l'observation des récipients par la caméra linéaire. Cette enceinte est entourée à distance par un manchon pour définir un espace de circulation pour de l'air de refroidissement débouchant dans la chambre de dépoussiérage qui se trouve ainsi mise en surpression.
Même si un tel dispositif présente des aménagements pour protéger la caméra de l'environnement extérieur, il apparaît que les adaptations proposées ne sont pas suffisantes pour protéger la caméra des conditions imposées par l'environnement industriel d'une machine de formage. Par ailleurs, un tel système nécessite un réglage manuel afin d'ajuster le champ et la direction de visée de la caméra en fonction de la taille des récipients. En effet, l'inclinaison et/ou la hauteur du convoyeur de transport des récipients est modifié selon la taille des récipients fabriqués. De tels changements imposent de déplacer l'enceinte ou éventuellement la caméra dans l'enceinte, pour ajuster sa position en fonction des variations de la hauteur et/ou de l'inclinaison du convoyeur afin de maintenir le champ et la direction de visée de la caméra au niveau des récipients. Pour remédier à ce problème, le brevet EP 0 540 419 propose un dispositif conçu pour contrôler de manière automatique, sans contact, des récipients présentant une haute température. Ce dispositif comporte un châssis de montage pour au moins une source de lumière et une caméra. Ce châssis se présente sous la forme d'une structure indéformable enjambant le convoyeur, sans être liée au bâti du convoyeur. Ce châssis est lié au sol en étant supporté par des vérins. Le déplacement des vérins est commandé pour positionner le châssis par rapport au soi, en fonction de l'inclinaison réglable dans un plan vertical du convoyeur. La source de lumière et la caméra sont montées sur un châssis indépendant du bâti du convoyeur de transport car comme indiqué dans la description, le montage des organes de contrôle directement sur le bâti du tapis convoyeur ne peut pas être envisagé en raison des fortes vibrations auxquelles le bâti est soumis. Cependant, un tel dispositif présente un coût élevé et un encombrement au sol important limitant ses possibilités d'implantation en sortie des machines de formage.
Dans le domaine de l'inspection de récipients dans le secteur froid, H est connu par le document DE 199 20 007, d'inspecter le goulot de récipients transportés par un convoyeur, à l'aide d'un système optique de vision monté sur la bâti du convoyeur. Un système de vision situé dans le secteur froid peut être monté sur le bâti du convoyeur à l'inverse d'un convoyeur situé en sortie de la machine de formage à chaud des récipients qui est soumis à de fortes vibrations.
Toujours dans le domaine de l'inspection de récipients dans le secteur froid, la demande de brevet FR 2 712 089 décrit un dispositif de contrôle optique de la qualité d'articles transparents déplacés par un convoyeur. Ce dispositif comporte une source lumineuse et une caméra dont la barrette linéaire de mesure est orientée selon une direction perpendiculaire au sens de défilement des articles. Un système optique adapté pour produire des rayons lumineux parallèles entre eux dans le plan de visée de la barrette de mesure est interposé sur le trajet de la lumière transmise ou réfléchie par l'article. La caméra peut être placée dans diverses positions par rapport au convoyeur pour recevoir les faisceaux lumineux. L'objet de la présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant une installation pour l'inspection optique de récipients en verre à haute température, conçue pour protéger la caméra de l'environnement extérieur et pour être implantable aisément en sortie de la machine de formage tout en offrant la possibilité d'ajuster facilement le champ et la direction de visée de la caméra en fonction de la taille des récipients.
Pour atteindre de tels objectifs, l'installation selon l'invention permet l'inspection optique de récipients en verre à haute température fabriqués par une machine de formage en sortie de laquelle les récipients défilent à haute cadence selon une direction de transfert devant au moins un premier dispositif d'inspection, en étant posés successivement sur le plan de convoyage d'un convoyeur à hauteur ou inclinaison variable, ce premier dispositif d'inspection comprenant au moins une caméra montée à l'intérieur d'une chambre de support.
Selon l'invention, l'installation comporte un système de fixation sur le convoyeur, de la chambre de support du premier dispositif d'inspection de manière que cette chambre de support se trouve positionnée d'un côté du convoyeur en présentant au-dessous du plan de convoyage, une section basse dans laquelle la caméra est montée pour ne pas être exposée directement aux rayonnements issus des récipients, la chambre de support présentant au-dessus du plan de convoyage, une section haute munie d'un hublot d'observation et dans laquelle est monté un système optique de renvoi de sorte que le champ d'observation de la caméra se trouve dirigé à travers le hublot d'observation pour inspecter les récipients en défilement.
De plus, l'installation selon l'invention peut comporter en outre en combinaison au moins l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes :
- un deuxième dispositif d'inspection comprenant au moins une caméra monté à l'intérieur d'une chambre de support fixée sur le convoyeur du côté où se trouve positionné le premier dispositif d'inspection, la chambre de support de ce deuxième dispositif présentant au-dessous du plan de convoyage, une section basse dans laquelle la caméra est monté pour ne pas être exposé directement aux rayonnements issus des récipients, la chambre de support présentant au-dessus du plan de convoyage, une section haute munie d'un hublot d'observation et dans laquelle est monté un système optique de renvoi de sorte que le champ d'observation de la caméra se trouve dirigé à travers le hublot d'observation pour inspecter les récipients en défilement ;
- les dispositifs d'inspection sont positionnés de manière que les directions de visée des caméras définissent entre elles un angle compris entre 20 et 90° ;
- les dispositifs d'inspection sont positionnés de manière que la direction de visée d'une caméra définit avec le plan orthogonal à la direction de transfert est un angle compris entre 10° et 45° ;
- chaque dispositif d'inspection comporte en tant que système optique de renvoi, un miroir de renvoi et en ce que la caméra est munie de son objectif ;
- le système de fixation de la chambre de support sur le convoyeur comporte un collier de serrage porté par le convoyeur et enserrant une section cylindrique de la chambre de support permettant de régler la direction de visée de la caméra ;
- le système de fixation d'une chambre de support sur ie convoyeur comporte un dispositif de réglage de l'écartement entre ladite chambre et le convoyeur et/ou de la position le long du convoyeur de ladite chambre ;
- chaque chambre de support comporte dans sa section basse, un système de refroidissement à air générant un flux d'air froid directement sur la caméra ;
- le système de refroidissement à air est un tube vortex alimenté en air comprimé et délivrant d'une part, un flux d'air froid en direction de la caméra et d'autre part, un flux d'air chaud dans la section haute pour y créer une surpression ; - une source lumineuse fixée sur le convoyeur sur le côté opposé de celui où se trouvent positionnés le ou les dispositifs d'inspection, afin que chaque caméra observe les récipients rétroéclairés.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous 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 de dessus montrant une installation d'inspection conforme à l'invention positionnée en sortie d'une machine de formage de récipients.
La Figure 2 est une vue schématique de côté montrant l'installation d'inspection conforme à l'invention illustrée à la Fig. 1.
La Figure 3 est une vue schématique de côté montrant l'installation d'inspection conforme à l'invention illustrée à la Fig. 1.
La Figure 4 est une vue en partie arrachée analogue à la Fig. 2, montrant l'installation d'inspection conforme à l'invention.
La Figure 5 est une vue schématique de dessus montrant une autre variante de réalisation d'une installation d'inspection conforme à l'invention.
Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 1, l'objet de l'invention concerne une installation 1 permettant d'inspecter à chaud des récipients transparents ou translucides 2 tels que par exemple des bouteilles ou des flacons en verre. L'installation 1 est placée de manière à permettre d'inspecter les récipients 2 sortant d'une machine de fabrication ou de formage 3 de tous types connus en soi. En sortie de la machine de formage, les récipients 2 présentent une haute température typiquement comprise entre 300°C et 600°C.
La machine de formage 3 comporte de manière classique une série de cavités 4 assurant chacune le formage d'un récipient 2. De manière connue, les récipients 2 qui viennent d'être formés par la machine 3 sont posés successivement sur un convoyeur de sortie 5 pour former une file de récipients. Les récipients 2 sont transportés en file par le convoyeur 5 selon une direction de transfert F afin de les acheminer successivement à différents postes de traitement. Classiquement, ce convoyeur 5 comporte un bâti fixe 5a reposant sur le sol S et supportant un tapis mobile 5b définissant un plan de convoyage P sur lequel repose les récipients 2. Ce convoyeur 5 est à hauteur variable c'est-à-dire que la distance entre le plan de convoyage P et le sol S peut varier en étant parallèle au sol ou avec un angle d'inclinaison entre le sol et la direction de transfert F.
Le tapis mobile 5b se déplace sur le bâti fixe 5a comprenant deux parois latérales 5c, 5d qui s'étendent sensiblement parallèlement entre-elles, en-dessous du plan de convoyage P. Ces deux parois fixes 5c, 5d définissent les deux côtés opposés du bâti fixe 5a à savoir par rapport à la zone d'intervention pour une personne, respectivement le côté avant et le côté arrière du convoyeur. Les parois 5c, 5d sont ainsi appelées respectivement paroi avant et paroi arrière du convoyeur. Ces parois 5c, 5d sont de formes quelconques, conférant au bâti fixe 5a une section en rectangle, en X, en H, en U renversé, en oméga, etc.
Conformément à l'invention, l'installation 1 selon l'invention est placée au plus près de la machine de formage 3 de sorte que le convoyeur de sortie 5 assure le défilement successif des récipients 2 à haute température devant cette installation d'inspection 1 qui permet ainsi de contrôler en ligne l'état défectueux ou non des récipients 2. Typiquement, l'installation 1 est positionnée entre la sortie de la machine de formage 3 et l'arche de recuisson 6, et de préférence avant une hotte de traitement de surface 7 constituant généralement le premier des postes de traitement après le formage.
L'installation 1 selon l'invention comprend selon l'exemple de réalisation illustré sur les Fig. 1 à 4, un premier dispositif d'inspection I et dans l'exemple illustré sur la Fig. 5, un premier dispositif d'inspection I et un deuxième dispositif d'inspection II analogue au premier dispositif d'inspection I. Chaque dispositif d'inspection I, II comprend au moins une caméra 10 montée à l'intérieur d'une chambre, enceinte ou boîtier de support 11.
Chaque système d'inspection I, II comporte, au moins une caméra 10 munie de son objectif. Typiquement, la caméra 10 comprend un capteur d'image électronique, délivrant une image électronique, numérique ou analogique, à un système d'analyse et ou de mémorisation et ou d'affichage d'images. Ledit capteur d'image est linéaire ou matriciel. Il est sensible à tout type de lumière, mais pour les applications de contrôle de récipients chauds, il est connu d'utiliser des capteurs sensibles soit à la lumière visible émise par une source de lumière illuminant les récipients, soit au rayonnement infrarouge émis par les récipients. Un objectif monté sur la caméra focalise une image optique des récipients, ou d'une partie des récipients, sur le capteur d'image. Autrement dit, l'objectif réalise une image optique que le capteur d'image convertit en image électronique.
Conformément à l'invention, l'installation 1 selon l'invention comporte pour chaque dispositif d'inspection I, II, un système de fixation 13 sur le convoyeur 5, de la chambre de support 11 de manière que cette chambre de support 11 se trouve positionnée d'un côté du convoyeur 5. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les Fig.1 à 4, la chambre de support 11 est fixée sur le côté avant c'est-à-dire sur la paroi avant 5c du convoyeur 5. Dans l'exemple illustré sur la Fig.5, les chambres de support 11 du premier dispositif d'inspection et du deuxième dispositif d'inspection sont fixées sur le même côté du convoyeur 5 à savoir sur le côté avant c'est-à-dire sur la paroi avant 5c.
L'installation 1 comporte également une source lumineuse 14 fixée sur le convoyeur 5 sur le côté opposé de celui où se trouvent positionnés le ou les dispositifs d'inspection, afin que chaque caméra 10 observe les récipients rétroéclairés. Cette source lumineuse 14 de tous types connus en soi est ainsi située dans l'exemple illustré, sur le côté arrière du convoyeur en étant fixée sur la paroi arrière 5d. La source lumineuse 14 est montée solidaire du convoyeur par un système de fixation 13i de tous types, associé ou non à un système d'amortissement des vibrations.
Chaque chambre de support 11 est fixée sur le convoyeur 5 en présentant au-dessous du plan de convoyage P, une partie ou une section basse 11b dans laquelle la caméra 10 est montée pour ne pas être exposée directement aux rayonnements issus des récipients 2. De même, chaque chambre de support 11 est fixée sur le convoyeur 5 en présentant au-dessus du plan de convoyage P, une partie ou une section haute llh munie d'un hublot d'observation 15. Il doit être compris que chaque chambre de support 11 comporte une section haute llh s'élevant au-dessus du plan de convoyage P et une section basse 11b s'étendant au-dessous du plan de convoyage P.
De préférence les deux sections, haute llh et basse 11b, de la chambre de support 11 ne sont pas séparées de sorte que cette chambre de support délimite intérieurement un unique volume, ce qui permet à l'air chaud de la section basse de monter dans la section haute.
Chaque chambre de support 11 peut être réalisée de diverses manières. Dans l'exemple illustré, chaque chambre de support 11 est réalisée sous la forme d'un boîtier cylindrique fermé à chacune de ses extrémités et monté pour s'étendre verticalement.
Dans la section haute llh est monté un système optique de renvoi d'image 16 de sorte que le champ d'observation de la caméra 10 se trouve dirigé à travers le hublot d'observation 15 pour inspecter les récipients en défilement. Dans l'exemple de réalisation illustré, chaque dispositif d'inspection I, II comporte en tant que système optique de renvoi 16, un miroir de renvoi 16. Ainsi tel cela apparaît à la Fig, 4, la caméra est positionnée sensiblement verticalement avec son champ d'observation dirigé vers la section haute llh pour être repliée par le miroir de renvoi. Le champ d'observation de la caméra est tel qu'il permet l'observation des récipients sur toute leur hauteur. Il est considéré que le champ d'observation repliée de la caméra présente une direction de visée Dv définie comme la direction de l'axe optique en projection verticale sur le plan de convoyage P, comme représente sur la Fig. 5.
Avantageusement, les dispositifs d'inspection I, II sont positionnés de manière que la direction de visée de chaque caméra 10 définit avec le plan orthogonal T à la direction de transfert F est un angle A compris entre 10° et 45°. Dans l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 5 comportant deux dispositifs d'inspection I, II, les dispositifs d'inspection sont positionnés de manière que les directions de visée Dv des capteurs optiques 10 définissent entre elles un angle B compris entre 20° et 90°.
Le montage solidaire des dispositifs d'inspection I, II, avec le convoyeur 5 à l'aide des systèmes de fixation 13, 13i, permet de suivre et de s'adapter aux changements de position du convoyeur ainsi qu'aux variations de pente du convoyeur, sans nécessité de réglage, contrairement aux systèmes antérieurs non fixés solidairement au convoyeur. De plus, la solution permet, de façon surprenante, de suivre et s'adapter également, aux vibrations, ou aux torsions du convoyeur sous l'effet de la dilatation, sans impacter les dispositifs d'inspection. Cette adaptation permet ainsi de conserver en permanence le champ et la direction d'observation de la caméra, fixes par rapport au plan P du convoyeur. Chaque système de fixation 13, 13i peut être réalisé de toute manière appropriée pour obtenir une liaison rigide, associée ou non à un système d'amortissement des vibrations.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le système de fixation 13 d'une chambre de support 11 sur le convoyeur 5 comporte un dispositif de réglage 23 de l'écartement entre ladite chambre 11 et le convoyeur 5 et/ou de la position le long du convoyeur de ladite chambre. En d'autres termes, le dispositif de réglage 23 permet de déplacer latéralement chaque chambre parallèlement à la direction de transfert F mais également perpendiculairement à la direction de transfert F. Par exemple, la chambre 11 est supportée par un bloc support 23a monté coulissant dans une première glissière 23b pour permettre le déplacement de la chambre dans le plan T perpendiculaire à la direction de transfert. Cette première glissière 23b est montée coulissante sur une deuxième glissière 23c s'étendant perpendiculairement à la première c'est-à-dire parallèlement à la direction de transfert F. Cette deuxième glissière 23c est montée rigidement sur le convoyeur 5 et en particulier sur la paroi avant 5c. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le système de fixation 13 de la chambre de support 11 sur le convoyeur 5 comporte un collier de serrage 27 porté par le convoyeur et enserrant une section cylindrique de la chambre de support 11 permettant de régler la direction de visée Dv de la caméra. Selon cet exemple, le système de fixation 13 comporte un dispositif permettant de régler l'angle A ainsi que la direction de visée Dv d'une caméra définit avec le plan T orthogonal à la direction de transfert F.
Dans l'exemple illustré, ce collier de serrage 27 est porté par le bloc support 23a qui est pourvu d'un système permettant de desserrer ou serrer la chambre de support 11 par rapport au bloc support 23a afin respectivement de pouvoir tourner sur elle-même la chambre 11 autour de l'axe vertical ou de bloquer dans une position angulaire fixe cette chambre 11. Ainsi, ce dispositif de réglage 27 de l'angle et de la direction de la caméra est combiné au dispositif de réglage 23 de l'écartement entre ladite chambre 11 et le convoyeur 5 et/ou de la position le long du convoyeur de ladite chambre. Bien entendu, il peut être envisagé de monter directement sur le convoyeur, le dispositif de réglage 27 de l'angle et de la direction de la caméra.
Selon autre une caractéristique avantageuse, l'installation selon l'invention permet à l'aide des dispositifs de réglage 23, 27 de facilement modifier l'angle de visée en fonction de l'espacement entre les récipients. L'espacement des récipients circulant sur le tapis du convoyeur dépend de l'entraxe de la machine de fabrication, du nombre de sections et du nombre de cavités par section, de la cadence de fabrication, du diamètre du corps des récipients et de la vitesse du convoyeur. Ainsi, chaque caméra peut être réglée facilement pour observer dans des conditions optimisées, individuellement chacun des récipients amenés à défiler devant la caméra.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, chaque chambre de support 11 comporte dans sa section basse 11b, un système de refroidissement à air 30 générant un flux d'air froid directement sur la caméra 10. Avantageusement, le système de refroidissement à air 30 est un tube vortex, ou tube de Ranque-Hilsh, raccordé à une conduite d'alimentation à air comprimé 31 et délivrant d'une part, par une buse 32 un flux d'air froid dirigé en direction de la caméra 10 et d'autre part, par un tube 33, un flux d'air chaud débouchant dans la section haute llh pour y créer une surpression. De préférence le flux d'air chaud est dirigé vers la section haute llh de manière à réchauffer le miroir de renvoi et le hublot 15 pour éviter l'apparition d'une condensation. L'extrémité haute llh de la chambre 11 est munie d'ouvertures pour l'évacuation de l'air.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Installation pour l'inspection optique de récipients (2) en verre à haute température fabriqués par une machine de formage (3) en sortie de laquelle les récipients défilent à haute cadence selon une direction de transfert (F) devant au moins un premier dispositif d'inspection (I), en étant posés successivement sur le plan de convoyage (P) d'un convoyeur (5) à hauteur ou inclinaison variable, ce premier dispositif (I) d'inspection comprenant au moins une caméra (10) montée à l'intérieur d'une chambre de support (11), caractérisée en ce qu'elle comporte un système (13) de fixation sur le convoyeur (5), de la chambre de support (11) du premier dispositif d'inspection de manière que cette chambre de support (11) se trouve positionnée d'un côté du convoyeur en présentant au-dessous du pian de convoyage (P), une section basse (11b) dans laquelle la caméra (10) est montée pour ne pas être exposée directement aux rayonnements issus des récipients, la chambre de support (11) présentant au-dessus du plan de convoyage (P), une section haute (llh) munie d'un hublot d'observation (15) et dans laquelle est monté un système optique de renvoi (16) de sorte que le champ d'observation de la caméra se trouve dirigé à travers le hublot d'observation pour inspecter les récipients en défilement.
2 - Installation d'inspection selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un deuxième dispositif d'inspection comprenant au moins une caméra (10) monté à l'intérieur d'une chambre de support (11) fixée sur le convoyeur (5) du côté où se trouve positionné le premier dispositif d'inspection (I), la chambre de support (11) de ce deuxième dispositif présentant au-dessous du plan de convoyage (P), une section basse (11b) dans laquelle la caméra (10) est monté pour ne pas être exposé directement aux rayonnements issus des récipients, la chambre de support (11) présentant au-dessus du plan de convoyage (P), une section haute (llh) munie d'un hublot d'observation (15) et dans laquelle est monté un système optique de renvoi (16) de sorte que le champ d'observation de la caméra se trouve dirigé à travers le hublot d'observation pour inspecter les récipients en défilement.
3 - Installation d'inspection selon la revendication 2, caractérisée en ce que les dispositifs d'inspection (ï, II) sont positionnés de manière que les directions de visée (Dv) des caméras définissent entre elles un angle (B) compris entre 20 et 90°,
4 - Installation d'inspection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les dispositifs d'inspection (I, II) sont positionnés de manière que la direction de visée (Dv) d'une caméra définit avec le plan orthogonal à la direction de transfert est un angle (A) compris entre 10° et 45°.
5 - Installation d'inspection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque dispositif d'inspection (I, Π) comporte en tant que système optique de renvoi (16), un miroir de renvoi et en ce que la caméra (10) est munie de son objectif.
6 - Installation d'inspection selon Tune des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système de fixation (13) de la chambre de support (11) sur le convoyeur (5) comporte un collier (27) de serrage porté par le convoyeur (5) et enserrant une section cylindrique de la chambre de support (11) permettant de régler la direction de visée (Dv) de la caméra.
7 - Installation d'inspection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système de fixation (13) d'une chambre de support (11) sur le convoyeur (5) comporte un dispositif de réglage (23a, 23b, 23c) de l'écartement entre ladite chambre et le convoyeur et/ou de la position le long du convoyeur de ladite chambre.
8 - Installation d'inspection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque chambre de support (11) comporte dans sa section basse (11b), un système (30) de refroidissement à air générant un flux d'air froid directement sur la caméra.
9 - Installation d'inspection selon la revendication 8, caractérisée en ce que le système de refroidissement à air (30) est un tube vortex alimenté en air comprimé et délivrant d'une part, un flux d'air froid en direction de la caméra (10) et d'autre part, un flux d'air chaud dans la section haute (llh) pour y créer une surpression.
10 - Installation d'inspection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une source lumineuse (14) fixée sur le convoyeur (5) sur le côté opposé de celui où se trouvent positionnés le ou les dispositifs d'inspection, afin que chaque caméra observe les récipients rétroéclairés.
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