ES2265907T3 - Procedimiento y dispositivo para detectar defectos en piezas de un material traslucido o transparentes. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para detectar defectos en las piezas realizadas en un material translúcido o transparente que permite al menos una reflexión parcial de uno o más rayos electromagnéticos en una dirección que atraviesa la materia, en el cual por medio de al menos un rayo luminoso visible o no, UV, IR o haz de estos se ilumina una pieza o una parte de piezas en movimiento relativo con relación a los rayos electromagnéticos, se toma por medio de varias cabezas de toma de imagen imágenes de la pieza o partes de la pieza iluminada en movimiento relativo con relación a las cabezas de toma de imagen, y en el cual se tratan las imágenes para detectar uno o más defectos, caracterizándose el indicado procedimiento porque: - en al menos una parte del movimiento relativo entre la pieza y cabezas de toma de imagen, para partes del gollete o anillo iluminado, se toma, de forma desfasada en el tiempo, varias imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales distintas yformadas por al menos 25 puntos de imagen o píxeles, por medio de una serie de más de cinco cabezas de toma de imagen seleccionadas entre el grupo constituido por extremos de endoscopios de toma de imágenes y de captadores de imágenes desplazados con relación al dispositivo de tratamiento de imagen, estando las indicadas cabezas conectadas mediante un dispositivo de transferencia de señales a un dispositivo de tratamiento de imágenes, con el fin de obtener, eventualmente después del tratamiento de una o de imágenes tomadas, una serie de imágenes desarrolladas que corresponden cada una al desarrollo de los puntos de imágenes o píxeles de al menos 25 imágenes lineales o sustancialmente lineales desfasadas en el tiempo de la pieza en movimiento relativo o de al menos una serie de al menos cuatro imágenes matriciales o sustancialmente matriciales desfasas en el tiempo, y - se trata la serie de imágenes desarrolladas o al menos una parte de estas para evidenciar uno o más defectos en la pieza.
Description
Procedimiento y dispositivo para detectar
defectos en piezas de un material translúcido o transparente.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento para detectar defectos en al menos una parte de piezas
realizadas en un material translúcido o transparente que permite al
menos una reflexión parcial de uno o más rayos luminosos.
Por defectos, se entiende en la presente memoria
fisuras presentes en la materia misma de un objeto, pudiendo los
indicados defectos ser traspasantes, es decir que pueden propagarse
por todo el espesor de la pared de la pieza. Los defectos se
encuentran en el anillo, en el cuerpo, en los hombros y/o en el
fondo de la pieza. Los defectos son generalmente bien sea
sustancialmente verticales (es decir sustancialmente paralelos a un
eje de simetría o a un eje central de la pieza), o sustancialmente
horizontales (es decir que se extienden en un plano sustancialmente
perpendicular al indicado eje de simetría o eje central de la
pieza). Los defectos son comienzos para la propagación de fisuras
que pueden conducir a la destrucción del objeto, por ejemplo en un
golpe mecánico o térmico.
Por rayos o haces luminosos se entiende en la
presente memoria esencialmente los rayos o haces luminosos visibles
o no, es decir los rayos luminosos de color particular (rojo, azul,
amarillo, etc.) o blancos, los rayos UV, los rayos IR
(infrarrojo).
Por imagen lineal o sustancialmente lineal, se
entiende en la presente memoria una imagen con una dimensión
compuesta por un conjunto de elementos adyacentes o puntos de imagen
(píxeles). La imagen lineal o sustancialmente lineal puede ser recta
o sustancialmente recta, curva, en forma de línea quebrada, en forma
de línea continua, en forma de línea discontinua, en forma de trazos
interrumpidos, en forma de línea en zig-zag, en
forma de almena, etc., incluso el aspecto de una serie de puntos o
grupos de puntos discretos, grupos de puntos adyacentes o no entre
sí (eventualmente distantes uno del otro).
Por imagen matricial o sustancialmente
matricial, se entiende en la presente memoria una imagen de dos
dimensiones compuesta por un conjunto de elementos adyacentes o
sustancialmente adyacentes o puntos de imagen (píxeles).
Por imagen desarrollada, se entiende en la
presente memoria una sucesión de imágenes lineales o sustancialmente
lineales o matriciales o sustancialmente matriciales desfasadas en
el tiempo, tomadas durante el movimiento relativo de la pieza a
examinar con relación a las cabezas de toma de imagen.
Por cabeza de toma de imagen, se entiende:
- -
- un extremo de un endoscopio de toma de imagen, ventajosamente provisto de una lente de adquisición de imagen (siendo así transmitida la imagen, por fibras ópticas de transferencia de imágenes, a un captador de toma de imagen, en el cual está agrupado un conjunto de fibras endoscópicas), o
- -
- un captador de imagen matricial o sustancialmente matricial o lineal o sustancialmente lineal, llamado en la presente memoria "camera board", con eventualmente su objetivo o su lente de toma de imagen, compuesto ventajosamente por una cámara-tarjeta (tarjeta electrónica) llamada también "board camera" o "board level camera" o también de micro-cámaras, con o sin objetivo integrado, o incluso con "cámaras de cabeza desplazada" o también de "micro-head camera", ventajosamente desplazada con relación a un centralizador encargado ventajosamente de la centralización de señales de sincronización y/o de las imágenes adquiridas.
Se conoce por el documento WO 81/03706 un
procedimiento y un dispositivo para detectar defectos. En este
procedimiento conocido, se emiten rayos luminosos por medio de
emisores sobre un cuerpo transparente a analizar puesto en rotación
y se captan los rayos refractados o reflejados sobre este cuerpo por
medio de bloques detectores que comprenden cada uno una zona de
detección. Para evitar problemas de ruido debidos a reflexiones
luminosas parásitas, se utiliza un sistema electrónico para impulsar
la emisión de los rayos luminosos de forma sincronizada con la
actividad de los captadores luminosos. Se utilizan captadores que
detectan una radiación para detectar la presencia de defectos.
Se ha pensado ya para detectar los defectos
iluminar una pieza en rotación por medio de una serie de haces
luminosos y medir una intensidad luminosa por medio de un
fotocaptador (tal como un fotodiodo o un fototransistor). En este
método, se determina la intensidad de los haces reflejados y se
considera que cuando la intensidad de los haces reflejados sobrepasa
un umbral determinado, la pieza controlada presenta al menos un
defecto. En primer lugar, este método presenta lagunas, pues no
permite realizar una distinción entre señales que proceden de un
defecto y las que proceden de señales parásitas. Según este método,
una pieza se considerará como defectuosa y para desechar una vez que
se alcanza un umbral de intensidad, esto igualmente por la presencia
de un defecto real como por una reflexión parásita. Este método
produce por consiguiente el rechazo de piezas que no presentan
defectos y necesita su ajuste. En segundo lugar, este método que
utiliza un fotocaptador de campo visual es incapaz de detectar un
defecto que represente menos de un 1% del campo visual. En tercer
lugar, para oponerse al problema descrito en segundo lugar, se ha
propuesto utilizar pequeños haces luminosos. Sin embargo, la
utilización de tales haces luminosos presenta el inconveniente de
tener que proceder en el transcurso de producción a numerosas
correcciones del ajuste de los haces luminosos y ángulos de
tomavistas, en función de las variaciones de orientación y de
posición de los defectos accidentales en las piezas, que aparecen en
la producción.
Para remediar estos inconvenientes, se ha
pensado para al detección de los defectos iluminar una pieza
estática sin movimiento relativo entre el sistema de detección y la
pieza a controlar (estática con relación a un tiempo de integración
extremadamente corto) por medio de una serie de fuentes luminosas y
tomar una serie de imágenes planas (proyecciones en un plano de
imagen de una parte de la pieza) de la pieza definidas cada una por
una serie de puntos de imagen o píxeles. Después de haber definido
imágenes testigo o máscaras con la ayuda de muestras, se comparan
las imágenes planas de la pieza con las imágenes testigo para
determinar las diferencias de nivel de gris entre las imágenes de la
pieza y las imágenes testigo, diferencias debidas a una o varias
reflexiones de luz en un defecto. Para obtener un control correcto
de la pieza, es indispensable tomar un número importante de imágenes
de la pieza (20 a 60, incluso más) por medio de aparatos de toma de
imagen distintos (las imágenes deben ser tomadas en diversos lugares
de la pieza, bajo diversos ángulos de tomavistas) y utilizar un
número importante de haces o emisores luminosos. La detección de un
tipo de defecto particular, por ejemplo en el anillo, necesita tomar
imágenes del anillo según diversos ángulos de vista específicos con
relación al anillo, imágenes que deben montarse lo suficientemente
para asegurar un control de la presencia o no de dicho defecto por
todo el contorno del anillo, y esto sea cual fuere la posición de la
pieza, del anillo y del defecto. Un montaje insuficiente de las
imágenes aumenta el riesgo de no detectar defectos en los bordes de
las imágenes.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de control eficaz de piezas que pueden presentar
defectos por medio de un número limitado de cabezas de toma de
imagen distintas y por un número limitado de rayos y/o haces
luminosos con relación al procedimiento descrito anteriormente.
Se conocen igualmente diversos procedimientos de
detección de defectos de superficie, tales como desportillados,
defectos de acabado, etc.
Se conoce así por el documento EP 0 388 600 un
aparato para el control del acabado de la superficie de cierre
(superficie extrema del gollete), para detectar la presencia de
defectos que pueden afectar al cierre, es decir de los rebordes o de
grietas. Este documento no describe un aparato de detección de
defectos o de fisuras que estén presentes en la materia misma del
objeto a examinar, siendo los indicados defectos o fisuras
principios para la propagación de fisuras que pueden conducir a la
destrucción del objeto, por ejemplo en un choque mecánico o térmico.
Además, el documento EP 0 388 600 utiliza una fuente de luz
estromboscópica y la cámara solo está asociada con una cabeza
tomavistas. Una determinación correcta de los defectos presentes en
la materia misma, en particular en la materia del gollete de una
botella, necesita un número importante de cabezas tomavistas.
El documento EP 0 445 447 describe un aparato
para determinar la posición de etiquetas sobre un soporte, es decir
un aparato apto para detectar defectos de forma tridimensional. Este
documento no describe ningún método para detectar defectos en el
material de la botella.
El documento EP 0 497 477 describe un aparato
para medir los defectos del extremo de un objeto. Este aparato
permite determinar una diferencia de altura en el indicado extremo,
pero no es apto para detectar defectos en el material del
producto.
Estos documentos no describen por consiguiente
un procedimiento de detección de defectos.
El procedimiento según la invención, como se ha
definido en la reivindicación 1, es un procedimiento para detectar
defectos en al menos una parte de piezas en una materia translúcida
o transparente que permite al menos una reflexión parcial de uno o
más rayos luminosos. En este procedimiento, se crea un movimiento
relativo entre la pieza y las cabezas tomavistas, mientras que al
menos una parte del movimiento relativo entre la pieza y las cabezas
tomavistas, para partes de la pieza iluminada, se toma, de forma
desfasada en el tiempo, por medio de cabezas tomavistas conectadas
por un dispositivo de transferencia de señales a un dispositivo de
tratamiento de imágenes, varias imágenes lineales o sustancialmente
lineales o matriciales o sustancialmente matriciales distintas y
formadas por al menos 25 puntos de imagen o píxeles, con el fin de
obtener, eventualmente después del tratamiento de una o de imágenes
tomadas, una serie de imágenes desarrolladas que corresponden cada
una al desarrollo de los puntos de imágenes o píxeles de al menos 25
imágenes lineales o sustancialmente lineales desfasadas en el tiempo
de la pieza en movimiento relativo o de al menos una serie de al
menos cuatro imágenes matriciales o sustancialmente matriciales
desfasadas en el tiempo. Se trata seguidamente la serie de imágenes
desarrolladas o al menos una parte de estas para evidenciar uno o
más defectos.
En el procedimiento según la invención, la
iluminación de la pieza o parte de la pieza, la serie de imágenes
desarrolladas o al menos una parte de estas y el tratamiento de las
imágenes desarrolladas o de una parte de estas están adaptados para
detectar uno o más defectos oblicuos, horizontales o verticales, en
particular verticales o sustancialmente verticales, de superficie
inferior a 1 mm^{2}, en particular inferior a 0,5 mm^{2}, de
preferencia inferior a 0,2 mm^{2}, de forma más particular
inferior a 0,15 mm^{2}.
Para la detección de defectos verticales o
sustancialmente verticales, es útil iluminar la pieza por medio de
haces luminosos que atraviesan la materia de la pieza desde su
superficie exterior hasta su superficie interior, o a la inversa. En
particular, para la detección de defectos a nivel del material del
gollete de una pieza, varios haces luminosos son dirigidos sobre la
superficie lateral exterior del gollete (superficie que se extiende
entre el borde extremo del gollete y el cuerpo de la pieza) de la
pieza según ángulos de ataque diferentes.
En el procedimiento según la invención, se
utilizan por consiguiente varias cabezas de toma de imágenes. Cada
cabeza de toma de imagen corresponde ventajosamente al extremo de un
brazo de un endoscopio conectado con una cámara lineal o matricial,
o con un captador de imagen electrónica, ventajosamente desviado con
relación a un centralizador, estando el indicado captador conectado
con dicho centralizador por un dispositivo de transferencia de
señales, por ejemplo digitales o analógicas.
De forma ventajosa, se trata la indicada serie
de imágenes desarrolladas para asociar con cada punto de imagen las
de un nivel de gris o de color y para comparar el nivel de gris o de
color de cada punto de imagen a nivel de gris o de color de un punto
de imagen de una o de imágenes de referencia y/o a nivel de gris o
de color de uno o de otros puntos de imagen de una imagen
desarrollada, con el fin de determinar una diferencia de nivel de
gris o de color correspondiente a la presencia de un defecto en las
partes de la pieza tomadas en imagen.
Según una forma de realización ventajosa del
procedimiento según la invención, se toma una serie de imágenes
desarrolladas por ejemplo por medio de uno o de varios captadores
lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente
matriciales, conectados por un endoscopio de varias cabezas de toma
de imagen.
Por imagen desarrollada, se entiende la sucesión
de imágenes, ventajosamente lineales, tomadas por una cabeza de toma
de imagen, de forma desfasada en el tiempo, en el transcurso del
movimiento relativo de la pieza.
Una ventaja importante de la utilización de
imágenes desarrolladas es que solo un número reducido de fuentes
luminosas y de cabezas de tomas de imágenes, ventajosamente lineales
o matriciales, deben disponerse de forma adecuada con relación a la
pieza en movimiento relativo. Otra ventaja importante de la
utilización de imágenes desarrolladas es que la imagen,
ventajosamente lineal o sustancialmente lineal o matricial o
sustancialmente matricial, de una parte de la pieza en movimiento
relativo tiene siempre lugar según el mismo ángulo de toma de
imagen.
Otras ventajas que presenta el procedimiento
según la invención o variantes de este son:
- -
- coste reducido;
- -
- complejidad de realización menor;
- -
- ocupación de espacio menor;
- -
- densidad de integración más baja;
- -
- tratamiento posible de una parte de la imagen desarrollada con relación a otra parte de la imagen desarrollada;
- -
- posibilidad de disponer de imágenes menos perturbadas y por consiguiente facilidad y fiabilidad de tratamiento;
- -
- posibilidad de un control múltiple y redundante de la presencia de un defecto;
- -
- posibilidad de detectar defectos en zonas sustancialmente perturbadas;
- -
- mejor repetición de detección de defectos que en un sistema estático (sin movimiento relativo entre la pieza y las cabezas de tomavistas);
- -
- posibilidad de una detección más rápida de un posicionamiento no óptimo de un emisor luminoso o de una cabeza de toma de imagen lineal o sustancialmente lineal (presencia de un defecto continuo o sustancialmente continuo);
- -
- aumento de la resolución de las imágenes adquiridas, pudiendo la indicada resolución llegar hasta 1000 x 1000 píxeles, incluso más todavía;
- -
- posibilidad de disponer de un tratamiento digital de las imágenes;
- -
- posibilidad de comparar imágenes procedentes de dos cabezas de toma de imagen diferentes;
- -
- utilización de una o más cámaras o captadores, estando cada uno conectado con varias cabezas de tomavistas distintas por un endoscopio o utilización de varios captadores electrónicos conectados con un centralizador de imágenes;
- -
- mejora de las imágenes adquiridas por medio de "camera board";
- -
- etc.
Según una variante de un procedimiento según la
invención, para al menos una parte de la serie de imágenes
desarrolladas, se compara el nivel de gris o de color de puntos de
imagen de una imagen desarrollada, de forma ventajosa de cada punto
de imagen de una imagen desarrollada, a nivel de gris o de color de
uno u otros puntos de imágenes de la indicada imagen desarrollada
y/o a nivel de gris o de color de uno o de otros puntos de imágenes
de otra imagen desarrollada, eventualmente después del
tratamiento.
Según un detalle de una forma de realización del
procedimiento, para partes de la pieza en movimiento relativo, se
toma por medio de cabezas tomavistas, varias imágenes lineales o
sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente
matriciales, redundantes y formadas por al menos 25 puntos de imagen
o píxeles, con el fin de obtener, eventualmente después del
tratamiento, una serie de imágenes desarrolladas redundantes que
corresponden a al menos dos imágenes desarrolladas que corresponden
cada una para una misma parte de la pieza en movimiento relativo
con relación a las indicadas cabezas tomavistas, en el desarrollo de
los puntos de imágenes o píxeles de una imagen lineal o
sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial
eventualmente tratada. Dado que el defecto detectado en una imagen
desarrollada por una parte de la pieza debería detectarse o ser
detectable en una imagen desarrollada redundante de la indicada
parte de la pieza, este procedimiento permite controlar la
fiabilidad de la detección de un defecto.
Según una forma de realización particular del
procedimiento según la invención,
- -
- se ilumina una parte de la pieza por medio de un primer rayo o haz luminoso y por medio de un segundo rayo o haz,
- -
- se genera un movimiento relativo entre la pieza y los indicados primero y segundo rayos o haces luminosos,
- -
- en el movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el tiempo, se toman para la indicada parte de la pieza iluminada, al menos dos imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales formadas cada una por menos de 25 puntos de imagen o píxeles, con el fin de obtener, eventualmente después del tratamiento, (a) una primera imagen desarrollada correspondiente al desarrollo de puntos de imagen o píxeles de una primera imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada y (b) una segunda imagen desarrollada correspondiente al desarrollo de los puntos de imagen o píxeles de una segunda imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada.
Aunque los rayos o haces pueden iluminar partes
distintas de la pieza, en general los rayos o haces iluminarán
sustancialmente una misma zona de la pieza, pero según ángulos
diferentes. Los rayos pueden ser de naturaleza idéntica o no (por
ejemplo misma longitud de onda, longitud de onda diferentes,
densidad de iluminación idéntica o no, etc.).
Según un detalle particular de un procedimiento
según la invención,
- -
- se ilumina la pieza por medio de un primer rayo o haz luminoso y por medio de un segundo rayo o haz,
- -
- se genera un movimiento relativo entre la pieza y los indicados primero y segundo radio o haz luminoso, de forma que una parte de la pieza sea iluminada de forma sucesiva y distinta, respectivamente por medio del primer rayo o haz, y por medio del segundo rayo o haz,
- -
- durante el movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el tiempo, se toma, para la parte de la pieza en un lugar iluminado por el primer rayo o haz, al menos una primera imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial, y para la parte de la pieza en un lugar iluminado por el segundo rayo o faz, al menos una segunda imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial, con el fin de obtener, eventualmente después del tratamiento, una primera imagen desarrollada correspondiente al desarrollo de los puntos de imagen o píxeles de una primera imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada de la indicada parte iluminada por el primer rayo o haz y una segunda imagen desarrollada correspondiente al revelado de los puntos de imagen o píxeles de una segunda imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada de la indicada parte iluminada por el segundo rayo o haz.
Este procedimiento permite disponer de imágenes
desarrolladas de una misma parte de la pieza por ejemplo por rayos o
haces de naturaleza diferente (longitud de onda diferente) pero
teniendo con relación a la pieza un mismo ángulo de iluminación.
Esto permite llegado el caso una clasificación del tipo de defectos
(defecto detectado en la reflexión de tal rayo y no de tal otro
rayo). En este procedimiento, ya que solo dos imágenes (lineales o
sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente
matriciales) locales son tomadas y que solo dos partes locales de la
pieza se iluminan, el riesgo de una interferencia de los rayos o
haces luminosos puede reducirse a cero sin problema principal de
colocación de emisores luminosos o de ocupación de espacio.
Para evitar problemas de interferencias
luminosas, el procedimiento según la invención puede utilizar rayos
o haces luminosos con longitudes de onda diferentes y que no se
influencian mutuamente.
Aunque los ángulos de tomavistas de las cabezas
tomavistas son generalmente elegidos o determinados en función del
tipo de defecto, la orientación de este, de la orientación del rayo
o haz luminoso, según una forma de realización posible del
procedimiento según la invención, se toma para una parte de la pieza
iluminada en movimiento relativo con relación a cabezas tomavistas,
al menos una primera imagen lineal o sustancialmente lineal que
corresponde a al menos una parte de la intersección de un primer
plano con la pieza y al menos una segunda imagen lineal o
sustancialmente lineal correspondiente a al menos una parte de la
intersección de un segundo plano con la pieza, siendo los indicados
primero y segundo planos secantes entre si. Según una variante
posible, se toma para una parte de la pieza iluminada en movimiento
relativo al menos una imagen matricial o sustancialmente matricial
correspondiente sustancialmente a dos imágenes lineales
secantes.
Esto permite asegurar la detección de un
defecto, incluso si la orientación o la inclinación del defecto
varía. De forma ventajosa, la parte de la intersección del primer
plano con la pieza y la parte de la intersección del segundo plano
con la pieza se cortan entre si. Esto permite que de forma
instantánea, un mismo punto de la pieza ser visto bajo dos ángulos
diferentes.
En el procedimiento según la invención, el
movimiento relativo entre la pieza y las cabezas tomavistas es
ventajosamente un movimiento de rotación o un movimiento de
translación o una combinación de un movimiento de rotación y de un
movimiento de translación. De forma ventajosa, el movimiento
relativo es un movimiento relativo de rotación o comprende al menos
una componente constituida por un movimiento de rotación. Como
movimiento de rotación, se entiende por ejemplo la rotación de la
pieza con relación a cabezas tomavistas fijas, la rotación de un
soporte con relación a una pieza sin poner en rotación, incluso
mismo la puesta en rotación de la pieza simultáneamente con la
puesta en rotación del soporte, siendo esta última entonces
diferente de la de la pieza. El movimiento de rotación es por
ejemplo un movimiento de rotación relativo con relación a un eje de
simetría o a un eje central de la pieza. La rotación es por ejemplo
una rotación de 45ºC incluso más, por ejemplo de 60º o más, de 90º o
más, de 180º, de 360º, o una vuelta de la pieza con relación a las
cabezas tomavistas, o en más de 360ºC, por ejemplo de 1,2; 1,5; 2;
2,5; 2,7; 3; 4 vueltas, incluso más de 4 vueltas. El movimiento de
rotación puede ser un movimiento de rotación en el sentido de giro
de las agujas de un reloj o en el sentido
anti-horario o una combinación de un movimiento de
rotación en el sentido horario y en el sentido
anti-horario. Un movimiento relativo de rotación que
comprende un primer movimiento horario, y un segundo movimiento
anti-horario permite tomar vistas redundantes
(invertidas) de la pieza por las cabezas tomavistas.
Las cabezas tomavistas pueden igualmente
experimentar un movimiento de rotación o de pivotamiento con
relación a la pieza en movimiento relativo, por ejemplo de rotación
con relación a un eje. En este caso, puede resultar ventajoso que
las cabezas tomavistas experimenten un movimiento de rotación con
relación a un eje distinto y no paralelo del eje de rotación de la
pieza, con el fin de examinar una pieza bajo varios ángulos de
tomavistas.
En el caso del control de piezas que presentan
una irregularidad o protuberancia de superficie sustancialmente
helicoidal, tal como una red, se toman ventajosamente varias
imágenes lineales o sustancialmente lineales de la parte de pieza
que presenta la indicada irregularidad, correspondiendo cada imagen
lineal o sustancialmente lineal a la intersección de un plano con la
parte de pieza vista en el indicado plano, cada plano de las
indicadas imágenes, eventualmente después de la rotación alrededor
del eje de rotación de la pieza, corresponde a otro plano de una
imagen o siendo paralela a otro plano de una imagen. Por ejemplo,
cada imagen lineal o sustancialmente lineal de la indicada parte
correspondiente a la imagen de irregularidad helicoidal a una altura
igual o inferior al paso de la hélice de la irregularidad
helicoidal.
En el caso del control del cuerpo de la pieza
hueca que define un volumen interior y que presenta una abertura
hacia el indicado volumen interior o de la parte de la pieza hueca
situada entre el gollete o anillo y el fondo, se somete
ventajosamente la pieza a una iluminación difusa. Una iluminación
difusa de este tipo es ventajosamente una iluminación de la pieza
por el fondo de esta, una iluminación difusa de la botella por su
abertura hacia el volumen interior, y/o una iluminación difusa
obtenida por un plano posterior que emite o difunde una radiación
difusa. Para el control de la ausencia de defectos en el anillo o en
el fondo o en los hombros, lugar donde la probabilidad de encontrar
defectos es máxima, se someten ventajosamente partes del anillo o
del fondo a una iluminación discreta o local para asegurar una
detección óptima de los defectos, incluso si estos últimos son muy
pequeños.
Según un detalle de una forma de realización, se
toman imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o
sustancialmente matriciales de una parte iluminada de la pieza en
rotación con un plano posterior o rayos o haces luminosos
incidentes, y se modifica el color del plano posterior o rayos o
haces incidentes, de forma que al menos en una primera vuelta de
rotación de la pieza, se tomen imágenes lineales o sustancialmente
lineales o matriciales o sustancialmente matriciales de la pieza con
un plano posterior o rayos o haces incidentes de un primer color y
que al menos en otra vuelta de rotación de la pieza, se toman
imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o
sustancialmente matriciales de la pieza con un plano posterior o
rayos o haces incidentes de un color diferente del primero.
Según otro detalle de una forma de realización,
se toman imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales
o sustancialmente matriciales de una parte de una pieza iluminada en
un primer tiempo por medio de una iluminación de un primer color, y
en un segundo tiempo por medio de una iluminación de un color
diferente del primero.
Según una variante del procedimiento según la
invención, se ilumina simultáneamente una misma parte de la pieza
por medio de dos rayos o haces de color, y se desacoplan los colores
a nivel de las cabezas tomavistas por filtración (por medio de
filtros).
En el procedimiento según la invención, se toman
ventajosamente más de tres, de forma ventajosa más de 5, en
particular más de 10, de preferencia más de 20 imágenes lineales o
sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales
distintas formadas cada una por al menos 50, de preferencia por al
menos 80 puntos de imagen o píxeles.
Según una particularidad ventajosa del
procedimiento según la invención, el procedimiento que utiliza las
cabezas endoscópicas adquieren estas imágenes distintas gracias a un
número elevado de cabezas de toma de imagen y a un número reducido
de cámaras o de captadores (lineales o matriciales), por ejemplo 1 ó
2 o un número cualquiera, pero ventajosamente inferior o igual a 5.
Esto es posible gracias a la utilización de endoscopio que permite
conectar una cámara de varias cabezas tomavistas. La o las cámaras o
el o los captadores está conectados con el dispositivo de
tratamiento de las imágenes o constituyen el dispositivo de
tratamiento de las imágenes.
Según otra particularidad ventajosa del
procedimiento según la invención, el procedimiento adquiere una
serie de imágenes distintas por una serie de cabezas de toma de
imagen electrónica, en particular del tipo "camera board", que
están conectadas por un dispositivo de transferencia de señales con
un centralizador, en particular un centralizador generador de
señales de sincronización, estando este último conectado con el
dispositivo de tratamiento de imagen.
Ventajosamente, se ilumina la pieza o una de las
partes de esta por medio de una serie de cabezas de iluminación, por
ejemplo más de 10, incluso más de 50 cabezas de iluminación que
permiten cada una una iluminación local de la pieza. Los haces
luminosos están ventajosamente dirigidos sobre una pared de la pieza
a controlar según una dirección que atraviesa la materia de la pieza
desde su superficie exterior hacia su superficie interior, o a la
inversa. En particular, para la detección de defectos a nivel de la
materia del gollete de una pieza, varios haces luminosos son
ventajosamente dirigidos sobre la superficie lateral exterior del
gollete (superficie que se extiende entre el borde extremo del
gollete y el cuerpo de la pieza) de la pieza según ángulos de ataque
diferentes.
La invención tiene también por objeto un
dispositivo para la realización de un procedimiento según la
invención. En particular, el dispositivo según la invención, como se
ha definido en la reivindicación 18, está adaptado o dispuesto para
un aparato que comprende un bastidor, un medio destinado a llevar
una pieza y un medio para crear un movimiento relativo de la pieza
con relación a al menos una parte del bastidor, comprendiendo el
indicado dispositivo al menos:
- -
- un medio para iluminar la pieza en movimiento relativo o una parte de esta por medio de al menos un rayo luminoso, de forma ventajosa de al menos 5 haces luminosos distintos;
- -
- varias cabezas tomavistas para tomar varias imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales distintas de una o de partes de la pieza en movimiento relativo iluminado,
- -
- un medio de tratamiento de las imágenes que proceden de cabezas tomavistas por medio de un dispositivo de transferencia de señal, para obtener, eventualmente después del tratamiento de las indicadas imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales, una serie de imágenes desarrolladas que corresponden cada una al desarrollo, durante al menos una parte del movimiento relativo entre la pieza y las cabezas tomavistas, de los puntos de imágenes o píxeles de imágenes desfasadas en el tiempo, y
- -
- un medio de tratamiento de la serie de imágenes desarrolladas o al menos de una parte de estas para detectar uno o más defectos, en el cual el medio para iluminar la pieza, las cabezas de toma de imagen y el o los medios de tratamiento están dispuestos y adaptados para detectar defectos de una superficie inferior a 1 mm^{2}, ventajosamente inferior a 0,5 mm^{2}, de preferencia inferior a 0,2 mm^{2}.
Según una forma de realización, el dispositivo
comprende:
- -
- un medio para iluminar la pieza en movimiento relativo o una parte de esta por medio de al menos un rayo luminoso, de forma ventajosa por al menos 5 haces luminosos distintos;
- -
- un endoscopio conectado con varias cabezas tomavistas para tomar varias imágenes distintas de una o de partes de la pieza en movimiento relativo iluminada,
- -
- eventualmente un medio de tratamiento de las imágenes procedentes de las cabezas de tomavistas por medio del endoscopio,
- -
- una cámara o captador o cámara de direccionado de píxeles o de lectura aleatoria de píxeles, que reciben las imágenes eventualmente tratadas, con el fin de obtener, eventualmente después del tratamiento de las indicadas imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales, una serie de imágenes desarrolladas que corresponden cada una al desarrollo, durante al menos una parte del movimiento relativo entre la pieza y las cabezas tomavistas, de los puntos de imágenes o píxeles de imágenes desfasadas en el tiempo, eventualmente tratadas de una parte de la pieza,
- -
- un medio de tratamiento, que forma eventualmente parte de la cámara o del captador, de la serie de imágenes desarrolladas o al menos de una parte de estas para asociar, eventualmente después del tratamiento, en cada punto de imagen de éstas o parte de éstas un nivel de gris o de color y para comparar el nivel de gris o de color de cada punto de imagen a nivel de gris o de color de un punto de imagen de una o de imágenes de referencia y/o a nivel de gris o de color de uno o de otros puntos de imagen de una imagen desarrollada, con el fin de determinar una diferencia de nivel de gris o de color correspondiente a la presencia de un defecto en las partes de la pieza tomadas en imagen.
Según otra forma de realización, el dispositivo
comprende:
- -
- un medio para iluminar la pieza en movimiento relativo o una parte de esta por medio de al menos un rayo luminoso, de forma ventajosa por al menos 5 haces luminosos distintos;
- -
- una serie de captadores electrónicos de toma de imágenes o de "camera board" o de tarjetas electrónicas tomavistas para tomar varias imágenes distintas de una o de partes de la pieza en movimiento relativo iluminada,
- -
- eventualmente un centralizador que recibe las imágenes de los captadores electrónicos o "camera board" o tarjetas electrónicas, por medio de un dispositivo de transferencia de señal,
- -
- un medio de tratamiento que recibe las imágenes de las tarjetas electrónicas o de las "camera board" o de los captadores electrónicos de toma de imagen o del centralizador por medio de un dispositivo de transferencia de señales analógicas o digitales, tratando el dispositivo las imágenes con el fin de obtener una serie de imágenes desarrolladas que corresponden cada una al desarrollo, durante al menos una parte del movimiento relativo entre la pieza y las cabezas tomavistas, de los puntos de imágenes o píxeles de imágenes desfasadas en el tiempo, eventualmente tratadas de una parte de la pieza, asociando el indicado medio de tratamiento, en cada punto de imagen imágenes desarrolladas o de una parte de estas un nivel de gris o de color y para comparar el nivel de gris o de color de cada punto de imagen a nivel de gris o de color de un punto de imagen de una o de imágenes de referencia y/o a nivel de gris o de color de uno u otros puntos de imagen de una imagen desarrollada, con el fin de determinar una diferencia de nivel de gris o de color correspondiente a la presencia de un defecto en las partes de la pieza tomadas en imagen.
De forma ventajosa, al menos para una parte de
una imagen desarrollada, el medio de tratamiento del dispositivo
según la invención compara el nivel de gris o de color de puntos de
imagen de la indicada imagen desarrollada a nivel de gris o de color
de uno o de otros puntos de imágenes de la indicada imagen
desarrollada o de otra imagen desarrollada, eventualmente después
del tratamiento.
Según una característica de un dispositivo según
la invención, comprende dos (incluso más de dos) cabezas de
iluminaciones distintas y diferentes que emiten cada una un rayo o
haz luminoso o dos series de cabezas de iluminación, estando las
indicadas cabezas dispuestas de forma que una parte de la pieza sea
iluminada sucesivamente por el rayo o haz luminoso procedente de la
primera cabeza o cabezas de la primera serie y por el rayo o haz
procedente de la segunda cabeza o cabezas de la segunda serie. Las
cabezas tomavistas están dispuestas en cuanto a las mismas para
tomar una o más imágenes de la indicada parte de la pieza en un
lugar iluminado por la primera cabeza y una o más imágenes de la
pieza en un lugar iluminado por la segunda cabeza de
iluminación.
Según una característica de un dispositivo según
la invención, comprende un plano posterior para la pieza de la cual
se toman imágenes, ventajosamente lineales o sustancialmente
lineales, estando el indicado plano posterior asociado con un medio
para modificar el color de este y/o de los rayos o haces
proyectados sobre este por uno o más emisores luminosos.
Según un detalle de una forma de realización, el
dispositivo comprende un medio para modificar el color de la
iluminación de las cabezas de iluminación. Un medio de este tipo es
por ejemplo uno o varios filtros colocados sobre la o las cabezas de
iluminación, un medio asociado con varias fuentes o generadores de
luz o lámparas de todo tipo, por ejemplo lámparas halógenas, lámpara
de vapor de metal, lámpara de descarga, láser, etc., que emitan
rayos luminosos de color diferente o con longitudes de onda
diferentes, o uno o varios filtros, de forma que para uno o varios
movimientos relativos de la pieza, una parte de movimiento relativo,
una parte de la pieza se ilumine por medio de rayos con un primer
color o con una primera longitud de onda, mientras que para otra
parte del movimiento relativo, la indicada parte de la pieza se
ilumina por medio de rayos de un color o de una longitud de onda
diferente de la primera.
Está claro que el dispositivo según la invención
comprende ventajosamente medios para ajustar o adaptar la posición y
la orientación de las cabezas tomavistas y de las cabezas de las
fuentes luminosas.
Para la detección de los defectos verticales o
sustancialmente verticales, resulta útil ajustar los haces luminosos
según direcciones que traspasan la materia de la pieza desde su
superficie exterior hasta dentro de su superficie interior, o a la
inversa. En particular, para la detección de los defectos a nivel de
la materia del gollete de una pieza, varios haces luminosos son
dirigidos sobre la superficie lateral exterior del gollete
(superficie que se extiende entre el borde extremo del gollete y el
cuerpo de la pieza) de la pieza según ángulos de ataque
diferentes.
Según una forma de realización particular del
dispositivo según la invención, comprende un medio para identificar
el o los defectos (por ejemplo por comparación con imágenes de
referencia), para clasificarlos (por ejemplo según su tipo, defecto
vertical, defecto horizontal, etc., según su magnitud, según su
importancia, etc.) y para localizarlos sobre las piezas (posición en
el anillo, en los hombros, en el cuerpo (parte baja, parte superior,
parte central), en el fondo).
Según una variante posible, en cuanto se detecta
la presencia de un defecto, se detiene la detección de otros
defectos eventuales.
Particularidades y detalles de la invención se
desprenderán de la descripción detallada siguiente, en la cual se
hace referencia a los dibujos adjuntos.
En estos dibujos,
La figura 1 es una vista esquemática de un
dispositivo según la invención,
La figura 2 es una vista lateral del dispositivo
de la figura 1.
La figura 3 es una vista de un detalle, en
perspectiva, del dispositivo de la figura 1.
La figura 4 es, a mayor escala, una vista por
encima (línea III) de la figura 1.
La figura 5 es, a mayor escala, una vista
lateral (línea IV) de la figura 1.
La figura 6 es una vista en perspectiva de la
pieza a controlar que muestra las imágenes lineales o
sustancialmente lineales detectadas.
La figura 7 es una vista esquemática que muestra
una serie de imágenes lineales o sustancialmente lineales
desarrolladas.
La figura 8 es una vista esquemática de un
tratamiento de imágenes según el dispositivo de acuerdo con la
invención.
La figura 9 es una vista esquemática de otro
tratamiento de las imágenes.
La figura 10 es una vista esquemática de otro
dispositivo según la invención.
La figura 11 es una vista esquemática que
muestra un anillo que presenta un roscado helicoidal, así como las
imágenes lineales o sustancialmente lineales tomadas sobre este
anillo según un procedimiento según la invención.
La figura 12 es una vista esquemática que
muestra una serie de imágenes matriciales desarrolladas.
La figura 13 es una vista esquemática de también
otro tratamiento de imágenes.
La figura 14 es una vista esquemática de un
dispositivo que comprende una caja de protección y de
posicionamiento de "camera boards", y
La figura 15 es una vista de un detalle de una
caja de protección de la figura 14.
En la descripción del dispositivo representado
en la figura 1, se ha descrito la utilización del dispositivo para
el control de frascos. Está claro que esta descripción solo se
facilita a título de ejemplo particular únicamente y no limita en
modo alguno el procedimiento y el dispositivo según la
invención.
El aparato mostrado en la figura 1 comprende un
bastidor 1 sobre el cual va montada una cinta transportadora 2 que
lleva soportes 3 para los frascos a controlar, comprendiendo los
indicados soportes un árbol 3A que lleva un plato 4 sobre el cual se
coloca un frasco, siendo el indicado árbol cuando es llevado delante
del sistema o dispositivo de control (5) arrastrado en rotación (R)
por un sistema o motor no representado (velocidad de rotación del
árbol, por ejemplo de 1 vuelta por 20 a 500 milisegundos, en
particular de 1 vuelta por 50 a 250 milisegundos). El bastidor lleva
igualmente un dispositivo 6 para levantar de un plato un frasco
cuando se ha detectado un defecto. Este dispositivo está por ejemplo
constituido por un gato 7 cuyo vástago 8 lleva una cabeza de agarre
9. Cuando se detecta un defecto, después del desplazamiento del
soporte que lleva el frasco con defecto por debajo de la cabeza de
agarre 9, el vástago del gato es bajado para llevar el frasco en la
cabeza 9 y para fijar o ligar el frasco en la cabeza y seguidamente
el vástago del gato es levantado para quitar el frasco del soporte o
para levantar el frasco con relación al soporte. Está claro que
otros dispositivos para eliminar frascos con defectos pueden ser
utilizados en lugar del dispositivo representado a título de ejemplo
únicamente. Por ejemplo, un sistema de eyección por chorro de aire
sobre el frasco defectuoso hubiera podido ser utilizado. Está
igualmente claro que otros dispositivos para desplazar los frascos
habrían podido ser utilizados para llevar los frascos delante del
dispositivo de control o para ponerlos en rotación delante del
dispositivo de control. Por ejemplo, los frascos hubieran podido ser
desplazados en un estado sustancialmente tumbado, sobre una cinta o
correa provista de dientes hacia un sistema para llevar los frascos
en posición sustancialmente vertical y para poner en rotación sobre
si mismo el frasco colocado en posición vertical. Esta lista de
dispositivos no es limitativa de las posibilidades de puesta en
movimiento relativo de la pieza con relación a las cabezas de toma
de imagen.
La cinta 2 sirve para llevar (flecha D)
sucesivamente un soporte 3 que lleva un frasco (mostrado con líneas
de trazos interrumpidos) en la proximidad o delante del sistema de
control 5 y por debajo del dispositivo de desecho 6.
El sistema de control comprende:
- -
- una serie de cabezas de iluminación que emiten cada una un rayo o un haz luminoso 17 focalizados y/o colimatados, estando las indicadas cabezas ventajosamente provistas de un filtro y/o de un diafragma y/o de una lente de focalización que dirige cada una sus rayos o haces sobre una superficie del anillo y en una parte del anillo B del frasco F, la dirección de los rayos hacia el anillo puede ajustarse gracias a un montaje móvil de las cabezas de iluminación sobre un soporte 10, las cabezas de iluminación que pueden por ejemplo encontrarse en número de 2 a 100, incluso más, por ejemplo de 30 a 80, están conectadas cada una mediante fibras ópticas 11 con una caja 12 que contiene por ejemplo una lámpara halógena 13 (de potencia por ejemplo comprendida entre 50 y 250 vatios, en particular entre 100 y 150 vatios.
- -
- sistemas de toma de imagen (por ejemplo cabezas tomavistas lineal o sustancialmente lineal o matriciales o sustancialmente matriciales) 14, 15, 16, etc. de la parte del frasco o del anillo iluminado por las fuentes luminosas, y
- -
- un sistema de tratamiento de las imágenes.
Las cabezas de iluminación 17 están dispuestas
para que sus haces se desplacen con relación al eje de rotación del
frasco, de forma ventajosa para que sus haces sean focalizados
sustancialmente en un punto o zona en el anillo según una dirección
"d" que no pasan por la abertura central suprior 18 del frasco
F. Con relación a un plano horizontal H, las cabezas 17A1, 17A2,
17A3, 17A4 y 17A5, 17C1, 17C2, 17C3, 17C4 y 17C5 emiten un haz que
forma un ángulo \alpha1 de aproximadamente 5º o de aproximadamente
-5º, mientras que las cabezas 17B1, 17B2, 17B3, 17B4 y 17B5, 17D1,
17D2, 17D3, 17D4 y 17D5 emiten un haz que forma un ángulo \alpha2
de aproximadamente 15º o de aproximadamente -15º. Las cabezas de
iluminación 17A3, 17B3, 17C3 y 17D3 emiten sustancialmente en un
plano vertical V, mientras que las cabezas 17A2, 17B2, 17C2 y 17D2,
17A4, 17B4, 17C4 y 17D4 emiten haces que forman un ángulo \beta1
de aproximadamente 10º o de aproximadamente -10º con relación al
plano vertical V. Por último las cabezas 17A1, 17B1, 17C1 y 17D1,
17A5, 17B5, 17C5 y 17D5 emiten haces que forman un ángulo \beta2
de aproximadamente 20º o de aproximadamente -20º con relación al
plano vertical V. Cada cabeza luminosa 17A1, 17A2,... emite
ventajosamente un haz cuya sección de iluminación (sección
perpendicular a la dirección central del haz) tiene una forma
cualquiera, en particular de forma rectangular o sustancialmente
rectangular, cuadrada o sustancialmente cuadrada, elíptica o
sustancialmente elíptica, circular o sustancialmente circular, cuyo
diámetro o los lados están ventajosamente comprendidos entre 1 y 20
mm, de preferencia entre 2 y 5 mm. Cada cabeza está ventajosamente
situada a una distancia comprendida entre 2 y 20 cm del objeto o
frasco del cual se controla la presencia de defectos o de
irregularidades. Para una cierta detección de defectos, se
recomienda disponer las cabezas de iluminación para que su rayo sea
sustancialmente tangente a una superficie de la pieza a controlar.
El número de cabezas de iluminación es por ejemplo de 2 a 100, en
particular de 30 a 80.
Las cabezas de toma de imágenes lineales 14, 15,
16, etc. están montadas sobre brazos 19 con el fin de poder
modificar el emplazamiento de las cabezas de toma de imagen (altura,
etc.) y el ángulo del tomavistas. Las cabezas del tomavistas
corresponden cada una al extremo de un brazo de endoscopio provisto
eventualmente de una o varias lentes u objetivos y/o de uno o
varios filtros. Por cabezas tomavistas en esta forma de realización,
se entiende por consiguiente el captador de un brazo de endoscopio,
estando el indicado captador eventualmente provisto de una o varias
lentes u objetivos y/o de uno o varios filtros, mientras que el
brazo de endoscopio comprende una o más fibras ópticas ordenadas o
no, o una fibra óptica o una fibra asimilada a una fibra óptica de
transferencia de imagen matricial o lineal (en particular una o más
fibras de endoscopio) para conectar la cabeza de toma de imagen con
un captador lineal o con una cámara lineal o con una cámara del tipo
CID o equivalente (cámara que tiene un captador matricial con
direccionado de píxel o de lectura aleatoria de píxeles, cámara que
es apta para reconstituir una imagen lineal o sustancialmente lineal
o una serie de imágenes lineales o sustancialmente lineales). Un
mismo endoscopio permite conectar varias cabezas tomavistas
distintas a una misma cámara o captador o sistema de tratamiento de
imágenes, asegurando esto una compacidad suficiente del conjunto o
una ocupación de espacio aceptable, no obstante del número
importante de cabezas tomavistas.
En el ejemplo representado, se ha representado
únicamente tres cabezas de toma de imágenes, está claro que se
pueden disponer de forma por otro lado ventajosa más de tres cabezas
tomavistas, por ejemplo 5, 10, 20, 50, 100, incluso más.
Aumentado el número de cabezas tomavistas, es
posible aumentar la fiabilidad de la detección de defectos en las
piezas a examinar. Por ejemplo, utilizando 10 cabezas de tomavistas
para examinar el gollete de piezas, ha sido posible asegurar la
detección de piezas que presentan un defecto (por ejemplo vertical)
de una superficie superior o igual a 0,1 mm^{2} en el gollete con
un riesgo de no detección de un defecto inferior al 0,01%, en
particular inferior al 0,001%. esto viene a decir que de 100.000
frascos examinados, un frasco que presente un defecto de superficie
igual o superior a 0,1 mm^{2} corre el riesgo de no ser
detectado.
Las cabezas de toma de imágenes 14, 15, 16
(estando tres cabezas representadas en las figuras a título de
ejemplo únicamente, mientras que en las formas de realización
ventajosas, el número de cabezas de toma de imagen será superior a
10, 20, incluso más) asociadas con la cámara (línea en el ejemplo
representado) toman imágenes sustancialmente lineales o
sustancialmente lineales distintas, a saber para la cabeza 14, la
imagen A1 correspondiente a la intersección I1 del plano A con el
frasco; para la cabeza 15, la imagen B1 correspondiente a la
intersección I2 del plano Y con el frasco, y para la cabeza 16, la
imagen C1 correspondiente a la intersección I3 del plano Z con el
frasco F. Los planos X, Y, Z están inclinados los unos con relación
a los otros. Sin embargo, solo la intersección I1 del plano X con el
frasco y la intersección I2 del plano Y con el frasco se cruzan con
la superficie exterior del anillo.
En el caso representado, cada cabeza de imagen
está destinada para tomar una imagen lineal o sustancialmente lineal
constituida por un número de puntos de imagen o píxeles adyacentes,
por ejemplo por un número superior a 50, incluso superior a 100 o
más. Cada cabeza 14, 15, 16 está conectada mediante fibras ópticas
20 con un endoscopio a una cámara lineal. Esta cámara tiene
ventajosamente un tiempo de integración de los píxeles inferior a
1/1000ª de segundo, por ejemplo un tiempo de integración de los
píxeles comprendido entre 1/1000ª y 1/100000ª de segundo, incluso
menos. Está claro que el dispositivo puede comprender varias cámaras
lineales, en particular si el número de cabezas de toma de imagen
lineal o sustancialmente lineal es importante.
Por la rotación del frasco alrededor de su eje,
toda la superficie exterior del anillo es llevada a pasar
sucesivamente por delante de las cabezas de toma de imagen. Así, el
sistema de tratamiento recibe de hecho imágenes lineales o
sustancialmente lineales desarrolladas del anillo, es decir una
sucesión de imágenes lineales o sustancialmente lineales, desfasadas
en el tiempo. Si se toman imágenes lineales o sustancialmente
lineales sobre más de una vuelta de rotación, se obtiene una imagen
desarrollada correspondiente a varios pasadas de la superficie
exterior del frasco por delante de las cabezas de toma de imagen.
Las imágenes así obtenidas se representan de forma esquemática en la
figura 7. Así, como se puede apreciar, cada imagen lineal o
sustancialmente lineal A1, B1, C1 se compone de puntos de imagen o
píxeles A11, B11, C11, mientras que las imágenes desarrolladas
corresponden a una sucesión de imágenes lineales o sustancialmente
lineales (A1. A1a, A1b,...), por ejemplo un número de imágenes
lineales o sustancialmente lineales sucesivas comprendidas entre 25
y 2500, en particular 32, 64, 128, 256, 512, o 1024 imágenes
lineales o sustancialmente lineales por rotación del frasco en una
vuelta. El número de imágenes lineales o sustancialmente lineales
por vuelta depende del tiempo de integración de la cámara lineal, de
la intensidad de las fuentes luminosas, del color de la pieza o
artículo a controlar y de sus parámetros físicos, de la velocidad de
rotación del frasco, del tamaño del frasco y de la precisión del
control deseada. Una imagen desarrollada de una cabeza de toma de
imagen lineal corresponde por consiguiente a una sucesión
ventajosamente continua o sustancialmente continua de al menos 25
(ventajosamente de al menos 100) imágenes lineales tomadas por la
cabeza, estando cada imagen lineal constituida por al menos 25
píxeles.
La cámara lineal o matricial 21 está conectada
por un medio de transferencia de señal 22, por ejemplo por fibras
ópticas o por un dispositivo de transferencia de señales
electrónicas digitales o analógicas, con un sistema de tratamiento
de imágenes que trata y analiza las imágenes para evidenciar uno o
más defectos. La cámara lineal o matricial puede ser una cámara de
digitalización y tratamiento interno.
En este caso, están integrados en la cámara, un
sistema de digitalización o un sistema de numeración y un sistema de
tratamiento de imágenes.
Un sistema de este tipo de tratamiento de
imágenes se representa de forma esquemática en al figura 8. Este
sistema comprende:
- -
- un medio de recepción 30 de los puntos de imagen de las imágenes lineales o matriciales procedentes de la cámara lineal o matricial 21 por el dispositivo de transferencia de señal 22, permitiendo este medio 30 eventualmente un tratamiento de la imagen recibida por la cámara lineal o matricial, por ejemplo un filtrado o una amplificación de defectos,
- -
- un medio 31 que recibe señales del medio de recepción 30 para numerar y eventualmente tratar los puntos de imagen de cada imagen lineal o sustancialmente lineal recepcionada eventualmente tratada y para atribuir a cada punto de imagen un nivel de gris o de color o una información de luminosidad color.
- -
- un medio de memoria 32 que recibe señales del medio 31 para almacenar el nivel de gris o de color o información de luminosidad color atribuido a cada punto de imagen numerado,
- -
- una memoria 33 que contiene el nivel de gris o de color o información de luminosidad color atribuido a cada punto de imagen numerado de una imagen desarrollada llamada de referencia,
- -
- un medio 34 que recibe señales del medio 32 y de la memoria 33, comparando el indicado medio 34, para cada punto de imagen numerado, el nivel de gris o de color o la información de luminosidad color de la imagen recepcionada eventualmente tratada a nivel de gris o de color o información de luminosidad color de la imagen de referencia, determinando para cada punto de imagen, una diferencia de nivel de gris o de color o de luminosidad color, y emitiendo una señal cuando la diferencia de nivel de gris o de color o de luminosidad color determinada es superior a un valor determinado. El medio 34 emite ventajosamente una señal hacia la memoria 33 para buscar en esta la señal del punto de imagen de la imagen de referencia equivalente al punto de imagen numerado que debe compararse.
En el caso en que la cámara lineal o matricial
integre un sistema de tratamiento y un sistema de digitalización o
de numeración, el sistema de tratamiento de la figura 8 se
simplifica en un medio de recepción de señales digitales de la
cámara, una memoria 32, una memoria 33 y el medio 34. En formas de
realización posibles, la cámara integra igualmente las memorias y el
medio de tratamiento 34, de forma que sea la cámara la que emita la
señal S.
El medio 34 identifica ventajosamente las faltas
de imperfecciones detectadas, las clasifica, y determina sus
posiciones. en este caso, el medio 34 envía una señal a una memoria,
por ejemplo a la memoria 32 u otra memoria.
El sistema de tratamiento de imágenes envía, en
la detección de una falta o una irregularidad, la señal S al
dispositivo 6 para accionar el levantamiento o la eyección del
frasco de su soporte.
La figura 9 muestra esquemáticamente otro
sistema de tratamiento de imágenes. En este sistema, se toma por
hipótesis que la fabricación de los frascos ha sido realizada de
forma correcta de modo que solo se presentan los defectos locales y
defectos locales, de forma que en la rotación del frasco, estas
faltas locales o defectos locales se traducirán por una diferencia
de gris para uno o más puntos de imagen con relación a los puntos de
imagen adyacentes.
Este sistema de tratamiento comprende:
- -
- un medio de recepción 30 de los puntos de imágenes de las imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales procedentes de cámaras lineales o matriciales 21 por un dispositivo de transferencia de señales 22, recibiendo las indicadas cámaras señales de cabezas de endoscopio o captadores 14, 15, 16 por fibras ópticas 20,
- -
- un medio 31 que recibe las señales del medio 30, que tratan eventualmente las indicadas señales y que numeran los puntos de imagen de cada imagen lineal o sustancialmente lineal recepcionada y para atribuir a cada punto de imagen un nivel de gris o de color,
- -
- un medio 32 para almacenar el nivel de gris o de color atribuido a cada punto de imagen numerado,
- -
- un medio 34 que busca informaciones en el medio 32; que compara, para cada punto de imagen A11b,... numerado de una imagen lineal A1b, el nivel de gris o de color del punto de imagen de la indicada imagen lineal considerada al nivel de gris o de color del punto de imagen A11a correspondiente de la imagen lineal precedente A1a y ventajosamente al nivel de gris o de color de los puntos de imagen A11a-1, A11a+1 de la imagen lineal precedente A1a situados a uno y otro lado del punto de imagen correspondiente, determinando el indicado medio 34 entonces para cada punto de imagen, una diferencia de nivel de gris o de color del punto de imagen de una imagen lineal con relación al nivel de gris o de color del punto de imagen correspondiente de la imagen lineal precedente y/o a nivel de gris o de color de los puntos de imagen adyacentes a dicho punto de imagen correspondiente, y emitiendo una señal cuando la diferencia de nivel de gris o de color determinada es superior a un valor determinado.
Está claro que el medio 34 hubiera podido
comparar el nivel de gris o de color de un punto de imagen de una
primera imagen lineal con el nivel de gris o de color del punto de
imagen correspondiente de otra imagen lineal o sustancialmente
lineal, en particular de la imagen lineal o sustancialmente lineal
según la indicada primera imagen lineal.
Cuando el medio 32 es apto para almacenar el
nivel de gris o de color atribuido a cada punto de imagen numerado
de una imagen correspondiente al desarrollo de una imagen lineal o
sustancialmente lineal de dos o más de dos vueltas de rotación del
frasco (ver figura 7), el medio 34 compara ventajosamente, al menos
para los puntos de imagen para los cuales una diferencia de nivel de
gris o de color superior a un umbral determinado ha sido detectada
con relación al nivel de gris o de color de uno o de puntos de
imagen de la imagen lineal o sustancialmente lineal precedente o
siguiente, el nivel de gris o de color de uno o de puntos de imagen
A11a de una imagen lineal o sustancialmente lineal A1a desarrollada
a una vuelta T1 a nivel de gris o de color del o de los indicados
puntos de imagen correspondientes A11abis para la imagen lineal o
sustancialmente lineal desarrollada A1abis en otra vuelta de
rotación T1bis de la pieza.
Los medios 31, 32 y 34 pueden estar constituidos
por un ordenador o por un medio de cálculo cualquiera que comprenda
un programa de tratamiento de datos. Este ordenador o medio de
cálculo pueden integrarse eventualmente de forma parcial o total en
la cámara (por ejemplo lineal o CID).
El dispositivo de la figura 10 es similar al de
la figura 1, solo que comprende dos sistemas distintos para iluminar
el frasco en dos lugares distintos, de forma que una parte del
frasco esté iluminada sucesivamente por una primera serie de fuentes
luminosas focalizadas o colimatadas 17, y por una segunda serie de
fuentes luminosas focalizadas o colimatadas 17Bis. El dispositivo
comprende igualmente sistemas de tomas de imagen distintos para
tomar imágenes lineales o matriciales del frasco en la zona
iluminada por la primera serie de fuentes luminosas y para tomar
imágenes lineales o matriciales del frasco en la zona iluminada por
la segunda serie de fuentes luminosas. Utilizando fuentes luminosas
distintas (por ejemplo de color diferente, fuente luminosa roja y
fuente luminosa azul), es posible detectar defectos diferentes y sin
interferencia.
Para llegar sustancialmente al mismo resultado
que el obtenido por el dispositivo de la figura 10, se hubiera
podido utilizar el dispositivo de la figura 1, pero prever una o
varias cajas 12 conteniendo lámparas halógenas u otras de color
diferente (caja 12bis representada con líneas de trazo interrumpido
en la figura 1). Así, por ejemplo de una o más de una vuelta, por
ejemplo dos vueltas de rotación del frasco, un halógeno de color
rojo emite por las fibras ópticas y por las cabezas de iluminación,
rayos luminosos rojos sobre una parte del frasco, mientras que a
continuación de una vuelta o más de una vuelta de rotación del
frasco, una halógeno de color azul emite por las fibras ópticas y
por las cabezas de iluminación, rayos luminosos azules sobre una
parte del frasco. Un dispositivo de este tipo es ventajoso para
evitar interferencias entre diferentes asociaciones emisor (cabezas
de iluminación) - receptor (cabezas de tomavistas). En lugar de
utilizar lámparas halógenas u otras que emiten rayos de color
diferente, se puede igualmente utilizar una lámpara halógena u otra
que emita rayos de color diferente o blanco y uno o más filtros
montados ventajosamente sobre las cabezas de iluminación para
permitir obtener una iluminación de color diferente de la pieza. El
filtro puede eventualmente ser colocado a nivel de la caja 12, con
el fin de permitir al rayo filtrado pasar por las fibras ópticas a
las cabezas de las fuentes luminosas, está sin embargo colocado en
la cabeza de iluminación.
Las cabezas tomavistas lineales o matriciales
están dirigidas hacia una de las partes del frasco iluminadas. En el
plano posterior del frasco del cual imágenes lineales o
sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales
son tomadas, resulta ventajoso colocar un fondo AR de color uniforme
(por ejemplo de color blanco, de color oscuro, incluso negro, de
color azul, de color rojo, etc.). Un fondo de este tipo está
representado en la figura 10. Sin embargo, según una forma de
realización particular, se modifica en una operación de control de
un frasco el color del plano posterior. Por ejemplo, para un cierto
número de vueltas de rotación del frasco, se utiliza un plano
posterior de color blanco, mientras que para otro número de vueltas
de rotación del frasco se utiliza un plano posterior de color negro.
De forma ventajosa, el dispositivo de control según la invención
comprende un medio 40 para modificar de forma automática un plano
posterior (por ejemplo de color blanco) por otro plano posterior
(por ejemplo de color negro). Un medio de este tipo es por ejemplo
un gato cuyo vástago es accionado después de x (con x = 1, dos o
más) rotaciones del frasco para empujar una placa de color blanca o
negra para llevarla ante un plano posterior de color negro o blanco,
o para retirar una placa de color blanca o negra situada ante un
plano posterior de color negro o blanco. Se podría igualmente
utilizar una cinta 41 sin fin que presente una parte 41a de color
blanco y una parte 41b de color negro, formando la indicada cinta el
plano posterior de los tomavistas y siendo arrastrada por un motor
42 (por ejemplo en continuo o accionado por o durante la rotación
del frasco o por el desplazamiento de los soportes que llevan los
frascos o durante un desplazamiento de los soportes). La cinta 41 se
extiende entre dos rodillos de reenvío 43, de los cuales uno es
arrastrado en rotación por el motor 42. Este dispositivo se
representa de forma esquemática en la figura 10.
Se puede igualmente cambiar el color del plano
posterior utilizando rayos o haces coloreados incidentes de color
diferente o utilizando un plano posterior que difunde los rayos
coloreados diferentes.
Para detectar la presencia de defectos
horizontales en la parte central de un frasco, parte situada entre
el fondo y el gollete o anillo del frasco, se ilumina ventajosamente
el frasco por medio de una fuente luminosa difusa o pro medio de
cabeza(s) de iluminación apta(s) para emitir una
radiación luminosa difusa o por medio de un plano posterior que
emite una radiación luminosa difusa.
Los procedimientos descritos anteriormente
utilizan un movimiento relativo de la pieza con relación a las
cabezas de toma de imagen correspondiente a un movimiento de
rotación en una o varias vueltas. Un movimiento de rotación de este
tipo es ventajoso para el control de piezas de forma sustancialmente
cilíndrica o circular. Está claro que otros movimientos relativos
son posibles, por ejemplo un movimiento relativo de rotación en
menos de una vuelta, por ejemplo en 45º, en 60º, en 90º, en 180º.
Para obtener un movimiento relativo de rotación, es igualmente
posible montar las cabezas tomavistas (y ventajosamente la cámara
lineal) sobre un soporte que puede ser puesto en rotación con
relación a la pieza a controlar. Como otro movimiento relativo, se
puede igualmente citar un movimiento relativo de traslación de la
pieza con relación a las cabezas tomavistas y una combinación de un
movimiento relativo de rotación con un movimiento relativo de
translación, incluso la combinación de dos movimientos relativos de
rotación alrededor de ejes de rotación diferentes.
En el procedimiento según la invención, es
posible combinar la toma de imagen estática, por ejemplo en un plano
de imagen (sin movimiento relativo entre la pieza y las cabezas de
toma de imagen), y la toma de imagen matricial con movimiento
relativo de la pieza con relación a las cabezas de toma de imagen.
En este caso, el dispositivo de control debe disponer de una cámara
CDD matricial o lineal o equivalente. Ello permite tomar una imagen
"estáticamente" o con un tiempo de integración suficientemente
corto para ser considerado como tal durante el movimiento relativo
de la pieza a controlar.
La figura 12 es una vista esquemática de una
serie de imágenes desarrolladas, siendo cada imagen tomada por un
captador matricial. Cada imagen tomada por un captador matricial
está por ejemplo compuesta por al menos 25 x 25 puntos de imagen o
625 píxeles. Por ejemplo, un captador matricial 14 toma
sucesivamente y de forma desfasada en el tiempo imágenes matriciales
I1 (parte izquierda del gollete), un captador matricial 15 toma
sucesivamente y de forma desfasada en el tiempo imágenes matriciales
I2 (gollete en su totalidad pero en perspectiva), y un captador
matricial 16 toma sucesivamente y de forma desfasada en el tiempo
imágenes matriciales I3 (parte derecha del gollete). Las imágenes
desarrolladas están constituidas por una serie de imágenes I1, I2, y
I3 tomadas en tiempo t1, t2, t3, t4, etc. De forma ventajosa, la
imagen tomada en tiempo t_{N} (por ejemplo t2) por un captador y
la imagen tomada en tiempo t_{x-1} (por ejemplo
t1) por el indicado cantador se recubren parcialmente. Así, la
superficie del gollete vuelta hacia el captador tomada en imagen en
el tiempo t1 es al menos parcialmente tomada en imagen en el tiempo
t2. Estas imágenes desarrolladas pueden seguidamente analizarse de
la misma manera que las imágenes desarrolladas de la figura 7.
La figura 13 es una vista esquemática de otro
dispositivo según la invención. Con relación al dispositivo de la
figura 1 y al tratamiento esquematizado en la figura 8, el
dispositivo de la figura 13 no comprende endoscopio cuyo extremo
sirve de cabeza de toma de imagen. En el dispositivo de la figura
13, las cabezas de toma de imagen 14, 15, 16, etc. son "cameras
boards" o tarjetas electrónicas tomavistas.
Una cabeza de toma de imágenes de este tipo es
ventajosamente una "camera board" o una tarjeta de cámara
electrónica, con eventualmente su objetivo o su lente de toma de
imagen. Esta "camera board" está compuesta ventajosamente por
una cámara tarjeta llamada también "board camera" o "board
level camera", o también micro-cámaras, con o sin
objetivo integrado, o también "cámaras de cabeza desplazada" o
también "micro head camera". Eventualmente, la cabeza de toma
de imagen o captador es por ejemplo "pixeltype CMOS imagers"
(CMOS: Complementary metal oxide semi conductors) o una "camera on
a chip" (microchip electrónico provisto de una cámara). Las
señales se transmiten por el dispositivo de transferencia de
señales 20A hacia un centralizador de imágenes 21A. Las imágenes son
transferidas del centralizador 21A hacia el sistema de tratamiento
de imagen por el dispositivo de transferencia de señales 22A. El
sistema de tratamiento comprende un órgano de recepción y de
memorización de señales (imágenes) 30, un medio para atribuir a cada
punto de imagen un nivel de gris o de color 31, una memoria para
almacenar el nivel de gris o de color atribuido a cada punto de
imagen 32, un medio 34 que compara para cada punto de imagen, el
nivel de gris o de color con el nivel de gris o de color atribuido
(procedente de la memoria 33). El medio 34 emite una señal S durante
la detección de una diferencia de nivel de gris o de color superior
a un nivel predeterminado, es decir durante la detección de un
defecto. Esta señal S sirve para accionar el dispositivo 6 para
eyectar el frasco que presenta el defecto.
En el ejemplo de la figura 13, las cabezas
tomavistas o "camera boards" están desplazadas con relación al
centralizador 21A. El centralizador de imagen 21A permite
centralizar las señales de sincronización o las imágenes que
proceden de los captadores, el centralizador es no obstante
facultativo.
Los ejemplos de dispositivos descritos
anteriormente han sido presentados para el control de frascos. Está
claro que se pueden sustituir los indicados frascos por cualquier
objeto o pieza realizado en una materia sustancialmente transparente
o sustancialmente translúcida en al menos ciertas longitudes de
onda, cuyas faltas o defectos permiten cuando menos una reflexión de
un rayo luminoso cualquiera. A título de ejemplos particulares de
objeto o pieza de los cuales se puede controlar la presencia o no de
faltas o defectos por medio del dispositivo según la invención o por
el procedimiento según la invención, se pueden citar frascos,
botellas, matraces, preformas, ampollas, jeringas, anillos (de
aislamiento eléctrico), tubos, conductos, vasos, vasos de
precipitación, etc. realizados por ejemplo en cristal, en cristales
especiales, en plástico, tal como PVC, PET, policarbonato, piedras
preciosas, diamante, etc. Los objetos o piezas citados anteriormente
son por ejemplo utilizados en la industria farmacéutica,
veterinaria, cosmética, química, perfumería de lujo, etc.
En el caso del control de piezas que presentan
una irregularidad de superficie sustancialmente helicoidal, tal como
una rosca, se toman ventajosamente varias imágenes lineales o
sustancialmente lineales de la parte de pieza que presenta la
indicada irregularidad, correspondiendo cada imagen lineal o
sustancialmente lineal a la intersección de un plano con la parte de
pieza vista en el indicado plano, correspondiendo cada plano de las
indicadas imágenes, eventualmente después de una rotación alrededor
del eje de rotación de la pieza, a otro plano de una imagen o siendo
paralelo a otro plano de una imagen. Por ejemplo, cada imagen lineal
o sustancialmente lineal de la indicada parte corresponde a la
imagen de irregularidad helicoidal sobre una altura igual o inferior
al paso de hélice de la irregularidad helicoidal. En la figura 11 se
ha representado un anillo B provisto de una rosca helicoidal 103,
los campos de vista 100, 101, 102 de las cabezas de toma de imagen,
y las imágenes lineales o sustancialmente lineales 100A, 101A y 102A
captadas por la cámara lineal. Estas imágenes lineales o
sustancialmente lineales corresponden en el presente caso a la
intersección del anillo por planos paralelos, correspondiendo cada
imagen lineal o sustancialmente lineal a la imagen lineal o
sustancialmente lineal de la rosca en una altura 104 igual al paso
de la rosca helicoidal.
En el ejemplo de realización representado
anteriormente, se han utilizado cámaras lineales para tomar, por
medio del endoscopio y las cabezas tomavistas, imágenes lineales o
sustancialmente lineales. Según una forma de realización posible, se
utiliza una cámara matricial conectada mediante un endoscopio de
varias cabezas tomavistas para tomar una serie de imágenes
matriciales distintas. Durante la rotación de la pieza a controlar,
se toma por cada cabeza tomavistas una serie de imágenes desfasadas
en el tiempo. Se obtiene así, para cada cabeza tomavistas, una serie
de imágenes matriciales que forman una imagen matricial desarrollada
de la parte de la pieza vista por la cabeza tomavistas.
Ventajosamente se utiliza una cámara o un captador cuyo tiempo de
integración es suficientemente corto para poder fijar una imagen de
una pieza en movimiento y cuya frecuencia de adquisición de imagen
es suficientemente elevada para que una misma parte de la pieza en
movimiento relativo se encuentre parcialmente en dos imágenes
matriciales sucesivas tomadas por una cabeza tomavistas (desfasadas
en el tiempo). La detección de defectos o la confirmación de la
presencia de defectos puede eventualmente ser realizada comparando
el nivel de gris o de color de píxeles de dos imágenes
sucesivas.
El procedimiento según la invención es apto para
detectar defectos. Sin embargo, está claro que el procedimiento
según la invención es igualmente apto para detectar otros defectos,
defectos que son más fácilmente detectables que un defecto, en
particular que un defecto que se extiende en la materia misma del
objeto (gollete de la pieza de cristal).
En una forma ventajosa de realización mostrada
esquemáticamente en la figura 14, se utilizan cabezas de toma de
imágenes de tipo "camera board" 14, 15, 16, etc. que están
montadas en uno o varios dispositivos mecánicos de protección, y
fijadas sobre soportes ajustables y orientables, provistos de
elementos de soporte de los objetivos tomavistas eventuales. En esta
forma de realización, las cabezas tomavistas son por consiguiente
"camera boards", ventajosamente desplazadas con relación a un
centralizador de señales de sincronización y/o imágenes adquiridas
(tal como se ha representado esquemáticamente en la figura 13).
El sistema mecánico 100 puede comprender al
menos tres "camera boards", cinco en la forma representada en
la figura 14 (14, 14bis, 15, 15bis, 16). El sistema mecánico puede
comprender más de cinco "camera boards", por ejemplo 6, 10,
incluso 20 o más. El sistema mecánico 100 es un soporte o caja 101
que presenta ventanas 102, sirviendo la indicada caja de protección
a las "camera boards". Los "camera boards" están
dispuestas en la caja 101 con el fin de tomar, durante la rotación
de la pieza a controlar, una secuencia o serie de imágenes
redundantes, imágenes matriciales o sustancialmente matriciales o
lineales o sustancialmente lineales. Para asegurar una disposición
correcta de las "camera boards", está previsto montar las
"camera boards", de preferencia cada "camera boards" de
forma independiente, sobre un soporte 102 montado en un sistema 103
que permite una inclinación u orientación del soporte y por
consiguiente de la "camera board" llevada por el soporte. El
sistema 103 es por ejemplo un rótula 104 llevada por el extremo de
un brazo 105, estando la indicada rótula acoplada en una cavidad
sustancialmente esférica 106 de una pieza solidaria del soporte 102.
Este sistema permite orientar el soporte 102 y por consiguiente la
"camera board" con relación a dos ejes de pivotamiento
ortogonales entre si. Para asegurar la fijación del brazo 105 a la
caja, el extremo 110 del brazo opuesto al extremo provisto de la
rótula está roscado y adaptado para ser acoplado en un orificio 107
de la caja. Una tuerca 108 y una contra tuerca 109 se roscan en el
extremo roscado para permitir la fijación del brazo a la pared 112
de la caja y para permitir ajustar el posicionamiento de la rótula
con relación a la indicada pared 112.
La caja de protección 101 está ventajosamente
montada en un sistema que permite ajustar su posición vertical y/u
horizontal con relación a la posición de la pieza a controlar puesta
en rotación.
En la figura 14, no se ha representado el
sistema de puesta en rotación de la pieza a controlar F, ni el
dispositivo para iluminar la pieza a controlar puesta en rotación.
Este sistema y este dispositivo son por ejemplo del tipo
representado en la figura 3.
Con relación al dispositivo de la figura 3, el
dispositivo de la figura 14 sustituye los extremos de endoscopio 14,
15, 16 mediante "camera boards", el resto de la figura 3 que
queda de aplicación para la figura 14. La secuencia de imágenes
adquiridas por el dispositivo de la figura 14 es conforme a lo que
se ha representado en la figura 12, así como en la vista esquemática
de la figura 13.
Un tornillo 115 se rosca en un orificio de la
pieza 114 para asegurar el mantenimiento de la posición del soporte
102 con relación a la rótula 104.
Claims (29)
1. Procedimiento para detectar defectos en las
piezas realizadas en un material translúcido o transparente que
permite al menos una reflexión parcial de uno o más rayos
electromagnéticos en una dirección que atraviesa la materia, en el
cual por medio de al menos un rayo luminoso visible o no, UV, IR o
haz de estos se ilumina una pieza o una parte de piezas en
movimiento relativo con relación a los rayos electromagnéticos, se
toma por medio de varias cabezas de toma de imagen imágenes de la
pieza o partes de la pieza iluminada en movimiento relativo con
relación a las cabezas de toma de imagen, y en el cual se tratan las
imágenes para detectar uno o más defectos, caracterizándose
el indicado procedimiento porque:
- en al menos una parte del movimiento relativo
entre la pieza y cabezas de toma de imagen, para partes del gollete
o anillo iluminado, se toma, de forma desfasada en el tiempo, varias
imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o
sustancialmente matriciales distintas y formadas por al menos 25
puntos de imagen o píxeles, por medio de una serie de más de cinco
cabezas de toma de imagen seleccionadas entre el grupo constituido
por extremos de endoscopios de toma de imágenes y de captadores de
imágenes desplazados con relación al dispositivo de tratamiento de
imagen, estando las indicadas cabezas conectadas mediante un
dispositivo de transferencia de señales a un dispositivo de
tratamiento de imágenes, con el fin de obtener, eventualmente
después del tratamiento de una o de imágenes tomadas, una serie de
imágenes desarrolladas que corresponden cada una al desarrollo de
los puntos de imágenes o píxeles de al menos 25 imágenes lineales o
sustancialmente lineales desfasadas en el tiempo de la pieza en
movimiento relativo o de al menos una serie de al menos cuatro
imágenes matriciales o sustancialmente matriciales desfasas en el
tiempo, y
- se trata la serie de imágenes desarrolladas o
al menos una parte de estas para evidenciar uno o más defectos en la
pieza.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, para
la detección de defectos verticales de una superficie superior o
igual a 0,1 mm^{2} con un riesgo de no detección inferior al
0,01%, caracterizado porque se toman más de 10 imágenes
lineales o sustancialmente lineales formadas cada una por al menos
50 puntos de imágenes o píxeles, por medio de cabezas de toma de
imagen seleccionadas entre el grupo constituido por extremos de
endoscopios de toma de imágenes y de captadores de imágenes
desplazadas con relación al dispositivo de tratamiento de imagen,
estando las indicadas cabezas conectadas por un dispositivo de
transferencia de señales a un dispositivo de tratamiento de
imá-
genes.
genes.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se ilumina la
pieza o una de las partes de esta por medio de una serie de cabezas
de iluminación que emiten rayos o haces luminosos, rayos UV o rayos
IR.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se trata la
serie de imágenes desarrolladas o al menos una parte de estas para
asociar con cada punto de imagen de estas un nivel de gris o de
color y para comparar el nivel de gris o de color de cada punto de
imagen a nivel de gris o de color de un punto de imagen de una o de
imágenes de referencia y/o a nivel de gris o de color de uno u otros
puntos de imagen de una imagen desarrollada, con el fin de
determinar una diferencia de nivel de gris o de color
correspondiente a la presencia de un defecto en las partes de la
pieza tomadas en imagen.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque al menos para una parte de la serie de
imágenes desarrolladas, se compara el nivel de gris o de color de
puntos de imagen de una imagen desarrollada, de forma ventajosa de
cada punto de imagen de una imagen desarrollada, a nivel de gris o
de color de uno u de otros puntos de imágenes de la indicada imagen
desarrollada y/o a nivel de gris o de color de uno o de otros puntos
de imágenes de otra imagen desarrollada, eventualmente después de
tratamiento.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque para partes de
la pieza en movimiento relativo, se toma por medio de cabezas
tomavistas, varias imágenes lineales o sustancialmente lineales o
matriciales o sustancialmente matriciales, redundantes y formadas
por al menos 25 puntos de imagen o píxeles, con el fin de obtener,
eventualmente después del tratamiento, una serie de imágenes
desarrolladas redundantes que corresponden a al menos dos imágenes
desarrolladas correspondiendo cada una para una misma parte de la
pieza en movimiento relativo con relación a las indicadas cabezas
tomavistas, al desarrollo de los puntos de imágenes o píxeles de una
imagen lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente
matricial eventualmente tratada.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se ilumina una
parte de la pieza por medio de un primer rayo luminoso visible o no,
UV, IR o haz de estos y por medio de un segundo rayo luminoso
visible o no, UV, IR o haz de estos, porque se genera un movimiento
relativo entre la pieza y los indicados primero y segundo rayos,
luminosos visibles o no, UV, IR o haz de estos, porque en el
movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el tiempo, se
toma para la indicada parte de la pieza iluminada, al menos dos
imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o
sustancialmente matriciales formadas cada una por al menos 25 puntos
de imagen o píxeles, con el fin de obtener, eventualmente después
del tratamiento, una primera imagen desarrollada correspondiente al
desarrollo de los puntos de imagen o píxeles de una primera imagen
lineal o sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente
matricial eventualmente tratada y por una segunda imagen
desarrollada correspondiente al desarrollo de los puntos de imagen o
píxel de una segunda imagen lineal o sustancialmente lineal o
matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se ilumina la
pieza por medio de un primer rayo luminoso visible o no, UV, IR o
haz de estos y por medio de un segundo rayo luminoso visible o no,
UV, IR o haz de estos, porque se genera un movimiento relativo entre
la pieza y los indicados primero y segundo rayos luminosos visibles
o no, UV, IR o haz de estos, de forma que una parte de la pieza sea
iluminada de forma sucesiva y distinta, respectivamente por medio
del primer rayo o haz, y por medio del segundo rayo o haz, porque
durante el movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el
tiempo, se toma, para la parte de la pieza en un lugar iluminado
por el primer rayo o haz, al menos una primera imagen lineal o
sustancialmente lineal o matricial o sustancialmente matricial, y
para la parte de la pieza en un lugar iluminado por el segundo rayo
o haz, al menos una segunda imagen lineal o sustancialmente lineal o
matricial o sustancialmente matricial, con el fin de obtener,
eventualmente después del tratamiento, una primera imagen
desarrollada correspondiente al desarrollo de los puntos de imagen o
píxeles de una primera imagen lineal o sustancialmente lineal o
matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada de la
indicada parte iluminada por el primer rayo o haz y una segunda
imagen desarrollada correspondiente al desarrollo de los puntos de
imagen o píxeles de una segunda imagen lineal o sustancialmente
lineal o matricial o sustancialmente matricial eventualmente tratada
de la indicada parte iluminada pro el segundo rayo o haz.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, durante el
movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el tiempo, se
toma, por una parte de la pieza iluminada en movimiento relativo con
relación a cabezas tomavistas, al menos una primera imagen lineal o
sustancialmente lineal correspondiente a por lo menos una parte de
la intersección de un primer plano con la pieza y al menos una
segunda imagen lineal o sustancialmente lineal correspondiente a al
menos una parte de la intersección de un segundo plano con la pieza,
siendo los indicados primero y segundo planos secantes entre sí, o
una imagen matricial o sustancialmente matricial correspondiente
sustancialmente a dos imágenes lineales secantes.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque durante el
movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el tiempo, se
toma por una parte de la pieza iluminada, al menos una primera
imagen lineal o sustancialmente lineal correspondiente a por lo
menos una parte de la intersección de un primer plano con la pieza y
al menos una segunda imagen lineal o sustancialmente lineal
correspondiente a por lo menos una parte de la intersección de un
segundo plano con la pieza, cortándose entre si la parte de
intersección del primer plano con la pieza y la parte de
intersección del segundo plano con la pieza.
11. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el movimiento
relativo entre la pieza y las cabezas tomavistas es un movimiento de
rotación, un movimiento de translación o una combinación de un
movimiento de rotación y de un movimiento de translación.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque el movimiento relativo de rotación es un
movimiento relativo de al menos 45º de la pieza con relación a las
cabezas tomavistas.
13. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, aplicado a piezas que presentan una
irregularidad de superficie sustancialmente helicoidal,
caracterizado porque se crea al menos un movimiento relativo
de rotación entre la pieza y las cabezas tomavistas, porque durante
el movimiento relativo y de forma sucesiva y desfasada en el tiempo,
se toman varias imágenes lineales o sustancialmente lineales o
matriciales o sustancialmente matriciales de la parte de pieza que
presenta la indicada irregularidad, correspondiendo cada imagen
lineal o sustancialmente lineal a la intersección de un plano con la
parte de pieza, correspondiendo cada plano de las indicadas
imágenes, eventualmente después de la rotación alrededor del eje de
rotación de la pieza, a otro plano o siendo paralelo a otro
plano.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque cada imagen lineal o sustancialmente
lineal de la indicada parte corresponde a la imagen de la
irregularidad helicoidal en una altura igual o inferior al paso de
hélice.
15. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque con relación a
un plano posterior eventualmente iluminado por uno o varios haces
luminosos visibles o no, IR o UV incidentes, se toman imágenes
lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente
matriciales de una parte iluminada de la pieza en movimiento
relativo, y porque se modifica el color del plano posterior o de los
indicados rayos o haces electromagnéticos incidentes, de forma que
al menos para una parte del movimiento relativo de la pieza, se
toman imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o
sustancialmente matriciales de la pieza con un plano posterior o
rayos o haces incidentes de un primer color y porque al menos para
otra parte del movimiento relativo de la pieza, se toman imágenes
lineales o sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente
matriciales de la pieza con un plano posterior o rayos o haces
incidentes de un color diferente del primero.
16. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se toman
imágenes lineales o sustancialmente lineales o matriciales o
sustancialmente matriciales de una parte de una pieza iluminada
simultáneamente o no, por medio de una iluminación de un primer
color, y por medio de una iluminación de un color diferente del
primero.
17. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se toman
más de 10, de preferencia más de 20 imágenes lineales o
sustancialmente lineales o matriciales o sustancialmente matriciales
distintas formadas cada una por al menos 50, de preferencia por al
menos 80 puntos de imagen o píxeles.
18. Dispositivo para la realización de un
procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, en un aparato que comprende un bastidor, un medio
destinado para llevar una pieza y un medio para crear un movimiento
relativo de la pieza con relación a por lo menos una parte del
bastidor, comprendiendo el indicado dispositivo un medio para
iluminar la pieza en movimiento relativo o una parte de esta, un
captador de señales procedente de la pieza, y un medio de
tratamiento de las señales para determinar uno o más defectos,
caracterizado porque el dispositivo comprende:
- un medio (17) para iluminar la pieza (F) en
movimiento relativo o una parte de esta por medio de al menos un
rayo luminoso visible o no, IR o UV;
- más de 5 cabezas tomavistas (14, 15, 16)
seleccionadas entre el grupo constituido por extremos de endoscopio
de toma de imágenes y de captadores de imágenes desplazadas con
relación a un dispositivo de tratamiento de imagen, tomando las
indicadas cabezas varias imágenes lineales o sustancialmente
lineales o matriciales o sustancialmente matriciales distintas de
una o más partes de la pieza (F) en movimiento relativo e
iluminada,
- un medio de tratamiento de imágenes
procedentes de las cabezas tomavistas por un dispositivo de
transferencia de señal, para obtener, eventualmente después del
tratamiento de las indicadas imágenes lineales o sustancialmente
lineales o matriciales o sustancialmente matriciales, una serie de
imágenes desarrolladas correspondientes cada una al desarrollo,
durante al menos una parte del movimiento relativo entre la pieza y
las cabezas del tomavistas, de los puntos de imágenes o píxeles de
imágenes desfasadas en el tiempo, y
- un medio de tratamiento (34) de la serie de
imágenes desarrolladas o al menos de una parte de estas para
evidenciar uno o más defectos en la pieza.
19. Dispositivo según la reivindicación 18, para
la detección de defectos verticales de una superficie superior o
igual a 0,1 mm^{2} con un riesgo de no detección inferior al
0,01%, caracterizado porque comprende más de 10 cabezas de
toma de imágenes lineales o sustancialmente lineales formadas cada
una por al menos 50 puntos de imágenes o píxeles, siendo las cabezas
tomavistas de imagen seleccionadas entre el grupo constituido por
extremos de endoscopios de toma de imágenes y de captadores de
imágenes desplazadas con relación al dispositivo de tratamiento de
imagen, estando las indicadas cabezas conectadas por un dispositivo
de transferencia de señales a un dispositivo de tratamiento de
imágenes.
20. Dispositivo según la reivindicación 19,
caracterizado porque el medio de tratamiento (31, 34) de la
serie de imágenes desarrolladas asocia con cada punto de imagen de
estas o parte de estas un nivel de gris o de color y compara el
nivel de gris o de color de cada punto de imagen a nivel de gris o
de color de un punto de imagen de una o de imágenes de referencia
y/o a nivel de gris o de color de uno o de otros puntos de imagen de
una imagen desarrollada, con el fin de determinar una diferencia de
nivel de gris o de color correspondiente a la presencia de un
defecto en las partes de la pieza tomadas en imagen.
21. Dispositivo según la reivindicación 20,
caracterizado porque al menos para una parte de una imagen
desarrollada, el medio de tratamiento (34) compara el nivel de gris
o de color de puntos de imagen de la indicada imagen desarrollada a
nivel de gris o de color de uno o de otros puntos de imágenes de la
indicada imagen desarrollada o de otra imagen desarrollada.
22. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque comprende dos
cabezas de iluminaciones distintas y diferentes (17) que emiten cada
una un rayo o haz luminoso visible o no, IR o UV, estando las
indicadas cabezas dispuestas de forma que una parte de la pieza sea
iluminada sucesivamente por el rayo o haz luminoso visible o no, UV,
IR, procedente de la primera cabeza y por el rayo o haz procedente
de la segunda cabeza, y porque las cabezas tomavistas están
dispuestas para tomar una imagen de la indicada parte de la pieza en
un lugar iluminado por la primera cabeza y en un lugar iluminado por
la segunda cabeza.
23. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 22, caracterizado porque un elemento
que forman un plano posterior (AR), tomando las cabezas tomavistas
imágenes lineales o sustancialmente lineales, estando el elemento
que forma el indicado plano posterior asociado con un medio para
modificar el color de éste.
24. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 23, caracterizado porque comprende un
medio para modificar el color de la iluminación de las cabezas de
iluminación.
25. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 24, caracterizado porque comprende un
medio para identificar los defectos, para clasificarlos y para
localizarlos en las piezas.
26. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 25, caracterizado porque cada cabeza de
toma de imagen es el extremo de un endoscopio de toma de imágenes,
transmitiendo un dispositivo de transferencia de señales la imagen
de la cabeza de toma de imágenes, y porque varios endoscopios están
conectados con cada captador de imágenes matriciales o lineales,
transmitiendo un dispositivo de transferencia de señales analógicas
o digitales las imágenes del captador al dispositivo de tratamiento
de imagen por un dispositivo de transferencia de señales analógicas
o digitales.
27. Dispositivo según la reivindicación 26,
caracterizado porque comprende más de diez cabezas tomavistas
conectadas con uno o varios captadores de imágenes.
28. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 25, caracterizado porque cada cabeza de
toma de imagen es:
- un captador de imagen del tipo "camera
board", con su objetivo eventual, un dispositivo de transferencia
de señales que transmiten las imágenes, por medio de un
centralizador eventual, al dispositivo de tratamiento de imagen,
y/o
- un captador de imágenes desplazado con
relación al dispositivo de tratamiento de imagen y conectado con el
dispositivo de tratamiento por un dispositivo de transferencia de
señales analógicas o digitales.
29. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 25, caracterizado porque cada cabeza de
toma de imagen es un captador de imagen del tipo "camera board"
compuesto por una cámara tarjeta llamada también "board camera"
o cámaras de cabeza desplazada.
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