WO2012146838A1 - Dispositif de controle dimensionnel de recipients munis d'un buvant - Google Patents

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WO2012146838A1
WO2012146838A1 PCT/FR2012/050478 FR2012050478W WO2012146838A1 WO 2012146838 A1 WO2012146838 A1 WO 2012146838A1 FR 2012050478 W FR2012050478 W FR 2012050478W WO 2012146838 A1 WO2012146838 A1 WO 2012146838A1
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rim
control device
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    • G01B7/12—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring diameters

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of dimensional control of hollow objects or containers in the general sense, such as for example bottles, jars, flasks, in particular glass, for the purpose of detecting any dimensional defects presented by such containers.
  • one or more devices each comprising an inspection head intended to be lowered either to a precise distance depending on the nature of the container, or to come into contact with the container, to be in support on the container the time of the inspection.
  • an inspection is carried out using a machine having either a linear conveyor adapted to keep the containers in precise trajectories, or a star conveyor, with a circular indexed movement to place the containers in relation with different checkpoints.
  • Each inspection head is moved in a reciprocating vertical motion for a star conveyor while for a linear conveyor the inspection head additionally has a horizontal displacement, synchronous with that of the containers.
  • Patents FR 2 174 203 and US Pat. No. 5,313,847 describe an inspection machine for the rings and collars of receptacles comprising a moving element driven by a motorization system in a reciprocating cyclic movement with respect to a frame of the machine.
  • the moving assembly is moved in a vertical direction parallel to the axis of symmetry of the containers.
  • the mobile equipment is equipped with a caliber or template to control the outside of the ring.
  • This jig is mounted at the end of a lower sleeve guided in vertical sliding reciprocating relative to the frame.
  • the movable element also comprises an upper sleeve coaxially mounted inside the lower sleeve and provided with a gauge or an internal control gauge of the neck. This upper sleeve is driven in reciprocating vertical movement to ensure the engagement of the gauge of control inside the neck of the container.
  • Each sleeve of the mobile assembly described by the patent FR 2 174 203 is provided with a collar intended to pass inside a notch of a lever when the template and the gauge occupy a position corresponding to a non-container. defective. If the container does not meet the prescribed tolerances, one and / or the other of the sleeves occupies a position in which the collar actuates the lever which triggers a switch indicating that the dimensions of the bottle do not meet the predetermined tolerances.
  • Such a device makes it possible to know if the detected fault comes from inside the neck or from the outside of the ring.
  • a device does not make it possible to check an aperture diameter at a given height inside the rim of a container, especially if the tolerance to be considered is smaller on this diameter than height on that on the height control. of the container.
  • the object of the present invention is to overcome the disadvantages of the state of the art by providing a device for inspecting containers to check the dimensional compliance of these containers at the outer and inner diameters of the containers and their height simultaneously and with possibly separate tolerances.
  • the invention proposes for this purpose a dimensional control device of a container provided with a rim, of the type comprising, in the usual way:
  • a calibration head of the vessel rim mounted on a support frame and comprising an outer caliber and an inner caliber, the calibration head being movable along a vertical axis ZZ 'common to the axis of the rim of the container to be controlled to come resting by its external gauge on an upper surface of the rim to check the height of the container while simultaneously the internal gauge enters the rim of the container,
  • the control device of the invention differs from the prior art in that it also comprises second means for detecting a difference in position of the internal gauge with respect to the external gauge position.
  • the control device of the invention makes it possible, on the one hand, to individualize the external and internal calibers of the calibration head to allow detection of differential movements. and positional deviations of one size relative to the other. It is thus possible to apply different control tolerances for each gauge at the level of the detection means while ensuring that the presence of a defect detected by means of one of the calibres will not necessarily prevent the tests dedicated to the other gauge to verify the conformity or not of the controlled containers on these other control points.
  • this allows for dimensional checks on containers by taking for each caliber separate reference numbers such as the bottom of the container for measuring the height thereof using the outer gauge and the top of the rim to check the external and internal diameters thereof with the two external and internal calibers.
  • the device of the invention for example, in the case of control of a glass bottle, individually check and detect a defect of this bottle at the inner diameter of its drinking while confirming or reversing also the conformity of its height and / or external diameter.
  • the second detection means comprise optical sighting means associated with the caliber at the internal caliber of the calibration head, and the external and internal calibers cooperate via a mechanism.
  • motion transmission device configured to allow alignment of the optical sighting means associated with the inner gauge only when no opening diameter defect is detected on the controlled vessel at an inner diameter of the rim.
  • the first detection means also comprise optical sighting means and the external and internal calibers cooperate via a motion transformation mechanism configured to allow simultaneous alignment of the associated optical sighting means.
  • the external gauge and optical sighting means associated with the internal gauge only when no defect is detected on the controlled container.
  • the second detection means comprise optical sighting means comprising a transmitter and a light receiver fixed on the chassis and arranged facing each other along an alignment line X2, as well as a window of FIG. adjustable tolerance disposed between each emitter and light receiver in a plane perpendicular P2 to its alignment line X2 and moving vertically with the outer caliber and horizontally depending on the relative movement of the inner caliber relative to the outer caliber.
  • the first detection means comprise optical sighting means comprising a transmitter and a light receiver fixed on the frame and arranged opposite one another along an alignment line XI, as well as a window adjustable tolerance disposed between each emitter and light receiver in a perpendicular plane PI to its alignment line XI and moving vertically with the outer caliber.
  • the movement transformation mechanism comprises a lever pivoting about a pivot axis integral with the outer caliber and connected, at a first end, to the internal gauge and at a second end to a tolerance window, said lever being integral with the pivot axis between its two said ends.
  • the tolerance window associated with the lever is advantageously movable in horizontal translation in its plane P2 during a differential movement between the inner caliber and the outer caliber on the rim of the container.
  • the adjustable tolerance window associated with the outer gauge is integral with said outer gauge
  • the tolerance window associated with the inner gauge is integral with the motion transformation mechanism, said tolerance windows being displaced in the PI planes, P2 normally to the alignment lines XI, X2 of the light emitters and receivers during the periodic movement of the calibration head.
  • each tolerance window is constituted by a perforated disk with openings for the passage of a light beam, said openings of the same disk having at least one different dimension.
  • the openings of the disk forming the tolerance window associated with the external gauge are of circular shape and the openings of the tolerance window associated with the internal gauge are rectangular or oblong with a vertical longitudinal axis.
  • the openings of the tolerance window associated with the internal gauge have a length equal to at least the maximum tolerated tolerance on the height of the container.
  • the device of the invention comprises a mobile assembly assembly of the calibration head, said movable element being supported on the chassis and driven by the displacement mechanism to move the calibration head according to its periodic movement.
  • the light emitters and receivers associated with the external and internal calibres of the calibration head are mounted on the chassis so as to form two light rays and directed along the horizontal alignment lines XI, X2.
  • the tolerance window associated with the internal gauge is carried on a transmission arm secured to one end of the lever of the movement transformation mechanism and in one second of horizontal translation guide means.
  • the optical sighting means of the detection means comprise laser emitters.
  • FIG. 1 represents a perspective view of a dimensioning control device according to the invention
  • Figures 2A and 2B show the control device of Figure 1 in longitudinal section along an axis Z-Z 'in front view and right view,
  • FIGS. 3A to 3C respectively show in perspective, in front view and in right view, the control and detection elements of the dimensioning control device of the invention as represented in FIGS. 1 to 2B, FIGS. 4 to 6 show schematically different design control situations encountered during the implementation of the dimensioning control device of the invention;
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of an inner caliber to check the diameter dimensions level within the mouth of the neck of a glass container.
  • the object of the invention relates to a dimensional control device 1 for inspecting at high speed, hollow containers 2 such as bottles, in particular glass bottles, with a rim 3, by example formed of a cylindrical neck.
  • each container 2 has a collar 3i provided with a ring 3 2 internally defining an aperture 3 3 access to the interior of the container 2.
  • the dimensional control device 1 makes it possible to control the neck 3i and ring 3 2 and opening 3 3 diameters of the containers 2 in order to determine their dimensional conformity as well as the dimensional compliance of the container 2 itself at its height.
  • the dimensional control device 1 is designed to be integrated on a machine, or more generally on a line of production of high-speed containers, to control in line each of the containers 2 produced. It is then preferably positioned in line with a linear conveyor or on a control carousel of the containers interposed between two linear conveyors moving the containers between different positions of the production line.
  • the production line and the feed conveyors of the containers 2 up to the dimensional control device 1 as well as the means for handling the containers are not described because they are well known to those skilled in the art and do not form part of of the subject of the invention.
  • the containers 2 are brought to the right of the inspection system 1 in being in an upright or vertical position so that the axis of symmetry of their rim 3 can be considered to extend in a vertical direction.
  • the dimensional control device 1 comprises a fixed frame 22 which can be mounted on a support or on a conveyor table for example.
  • This fixed frame 22 defines an outer casing of the dimensional control device 1 which supports a moving element 23 driven by a motorization system (not shown) to ensure the reciprocating displacement of the moving element in a direction of vertical displacement parallel to the vertical axis of symmetry of the rim 3 of the receptacles 2.
  • the vertical reciprocating movement of the moving element 23 is guided by two guide rods 221, 222 extending vertically between a bottom wall 223 and an upper wall 224 of the frame 22.
  • the frame 22 also supports a damping device 225 of the moving assembly consisting of a compression spring 226 threaded on an outer axis 227 free in translation in a bogie 228 and a bearing 229 projecting frontally on the body of the moving element 23, said bearing 229 bearing on an upper end of the compression spring 226 of the damping device 225.
  • the mobile assembly 23 thus makes for each container 2, a downward movement and a backward movement in a direction of vertical displacement ZZ 'since the bottle 2 occupies a position erected during its inspection by the device 1 according to the invention.
  • the frame 22 cooperates with a motorization system comprising a motor whose body is fixed on the frame 22 and which drives the moving element 23 in a direction and in a direction cyclically opposite along the Z-Z 'axis.
  • the moving equipment 23 carries a calibrating head 4 of the rim 3 of the receptacles 2.
  • This calibration head 4 comprises a first outer caliber 5 for checking the external diameter of the rim 3 of the receptacles and an internal caliber 6 for controlling the internal diameter of the receptacle. drinking 3 of the containers 2.
  • the two external and internal calibers 5, 6 are mounted concentrically and are symmetrical with respect to the axis ZZ 'on a frame 24 comprising two lateral rods 25, 26 connected by two crosspieces 27, 28 and a central rod 33 slidably mounted. along the axis ZZ 'in the cross members 27,28 of said frame 24.
  • the axis ZZ' of symmetry of the gauges 5, 6 and displacement of the moving element 23 is then confused, during the control operations of the containers 2, with the vertical axis of symmetry of the rim 3 of the said receptacles 2.
  • the calibration head and the external and internal calibers 5, 6 descend along the axis ZZ 'to control the external and internal dimensions of the rim 3 of a container 2 shown in FIG.
  • the raising movement of the moving element 23 and of the calibration head 4 then provides a masked time window during which the container 2 which has just been checked is evacuated and another container 2 to be checked is brought under the control device 1.
  • the outer caliber 5 of the calibration head 4 is fixed or formed directly in the mass on a lower surface of the lower cross member 28.
  • the outer caliber 5 is substantially in the form of a ring-shaped bell centered on the axis of symmetry ZZ 'and delimiting at its center a cylindrical passage channel 51 of the internal gauge 6 of the calibration head.
  • a countersink 52 circular concentric to the axis Z-Z '.
  • This circular counterbore 52 thus forms an internal reservation space at the outer caliber 5, coaxial with the passage channel 51 of the internal gauge 6, and of diameter greater than the diameter of the passage channel.
  • the countersink 52 thus forms around the passage channel 51 of the internal gauge an annular shoulder 53 enabling the external gauge 5 to be placed in abutment on an upper surface of the rim 3 of a receptacle 2 during sizing control operations. .
  • the outer caliber 5 of the calibration head 4 makes it possible to control two distinct dimensions of the receptacles 2: the height H of these receptacles when the caliber 5 bears on its shoulder against the rim 3 of a receptacle 2 and the outer diameter of the rim 3 relative to the diameter of the counterbore 52 of the outer caliber 5.
  • the internal gauge 6 of the calibration head 4 is itself formed by a pin or a pin 61 cylindrical fixed, for example by doweling, at the lower end of a central rod 33 slidably mounted between the lateral rods through the lower cross member 28 and the upper cross member 27.
  • the inner gauge 6 is thus free in translation along the axis ZZ 'coaxially with the outer gauge 5.
  • the pin 61 forming the inner caliber 6 has a first cylindrical section 62 said calibration having an outer diameter corresponding to the minimum diameter of calibration of the neck of the rim 3 of a container 2 to control.
  • This calibration section 62 is connected by an annular shoulder 63 to a second section 64 of attachment to the central rod 33.
  • This second section 64 has a diameter greater than the diameter of the first section 62.
  • the diameter of the section 64 is in practice substantially equal to the clearance clearance in the passage channel 51 formed within the outer caliber 5 to the diameter of the passage channel 51.
  • the inner caliber 6 also has a free end of the calibration section 62 having a chamfer 65.
  • the opening 3 3 of the rim 3 of a receptacle 2 has a diameter that is too small, then the internal caliber 6 abuts on the chamfer 65 at the end of the calibration section 62 on the internal rim of the rim 3 of the container 2, as for example represented in FIG.
  • the inner caliber 6 may also comprise a pin 61 with a two calibration section 621, 622 of different diameters, the first calibration section 621 having a diameter smaller than the attachment section 64 and greater than the second calibration section 622 which then extends in the extension of the first calibration section 621.
  • such inner gauge is particularly advantageous to verify, as shown in Figure 7, the dimensioning of a diameter Do of opening 3 3 at hi height in the neck 3i of a rim 3 of external diameter De to the ring 3 2 and whose internal diameter Di to a height less than the height hi is less than the diameter Do.
  • the first calibration section 621 then has a height h equal to the height hi of the opening is intended to calibrate the diameter C 0 on the height hi in the opening 3 3 of the rim 3 while the second section 622 has its function to calibrate the internal diameter Di of the opening below the height hi inside the neck 3i of the rim 3. If the rim 3 is correctly sized, the two calibration sections 621, 622 must enter the opening 3 3 of the rim until the shoulder 63 of the connecting section bears on the upper surface of the ring 32 of the rim 3.
  • the lateral rods 25, 26 of the sliding frame 24 supporting the calibration head 4 are fixed firmly at their lower end to the lower crosspiece 28 of the frame 24 and are at the same time sliding through orifices 30, 31 formed in the upper cross member 27 of said frame 24.
  • the central rod 33 carrying at its lower end the inner caliber 6 is slidable not only in an orifice of the lower cross member 28 but also in a central hole of the upper cross member 27. Its locking in translation according to the ZZ 'axis is provided by a set of spacers 34, 35 mounted on the upper end of the central rod 33 on either side of the upper cross member 27, operating a sliding connection in abutment of the central rod 33 on the sliding frame 24.
  • the mobile assembly comprises a casing 36 for mounting the sliding frame 24 and suspension springs 37 for the lateral rods 25, 26 and the central rod 33 of said frame, as well as a cover 38 covering the upper cross member 27 of the sliding frame 24.
  • the casing 36 consists of a metal casting block comprising three parallel bores 361, 362, 363, in the same plane opening vertically right through the casing and in which are inserted and slide the rods 25,26,33 of the sliding frame 24, the housing 36 also having two other vertical bores parallel to each other 364,365 and in a same second plane perpendicular to the plane containing the bores 361, 362, 363 receiving the rods, these second bores 364, 365 receiving the guide rods 221, 222 of the moving assembly connected to the fixed frame 22.
  • the rods 25, 26, 33 can slide freely in the housing 36 and the housing itself can slide freely along the guide rods 221, 222 under the driving effect of the motor according to the reciprocating movement of the previously mentioned moving element.
  • the cover 38 of the moving element also comprises two bores in which the guide rods 221, 222 are inserted. These bores correspond with the two bores 364, 365 of the housing 36 receiving said guide rods. It further comprises internal reservations 39, 40, 41 in which are housed springs 37 bearing the upper ends of the rods 25, 26, 33 of the sliding frame 24. Finally, the cover 38 also includes a reservation 42 for moving the upper spacer 35 for fixing the central rod 33 along the axis ZZ 'of vertical displacement of the rod 33 and the moving assembly.
  • the casing 36 and the cover 38 of the moving equipment are linked together preferably by screwing or bolting for example on either side of the upper cross member 27 of the sliding frame, which is thus clamped between housing 36 and cover 38, thus operating the securing of the sliding frame 24, and therefore of the calibration head 4 on the movable element which, driven by the external motor and guided by the guide rods 221, 222 secured to the fixed frame 22, can thus print a movement back and forth in the direction of the arrows Fl, F2 to the calibration head 4 along the vertical axis ZZ 'to cyclically perform the dimensional control of containers 2 and their drinking 3.
  • the dimensional control device 1 of the invention also comprises first detecting means 7, 8, 11 of the position of the outer caliber 5 of the calibration head 4 at the time of a contact of this caliber on the rim 3 of the container. 2 during a control operation.
  • These first detection means 7, 8, 11 have the function of determining whether the container 2 has a height defect H and / or a defect in the outer diameter De of its rim 3.
  • the dimensional control device 1 comprises according to the invention second detection means 9, 10, 12 for detecting a displacement. relative and a positional deviation of the internal gauge 6 relative to the outer gauge 5 and thus detect, independently of the external gauge and possible deviations from the height of the container 2 from the height tolerance accepted, the presence of a manufacturing defect at the opening of the rim of a receptacle 2, in particular a defect on an internal diameter of this opening, whether at the surface of the rim or at a height-determined diameter inside of the neck of the drinking 3.
  • the first and second detection means comprise optical sighting means 7, 8, 9, 10 of laser aimed type in particular, intended to detect the position of each of them.
  • optical sighting means 7, 8, 9, 10 of laser aimed type in particular intended to detect the position of each of them.
  • external and internal calibers 6 of the calibration head 4 at the time of contact thereof on the rim 3 of a container 2 to be controlled.
  • optical aiming means comprise firstly for the external gauge 5 and the internal gauge 6 respectively a laser transmitter 7, 9 and a receiver 8, 10 fixed on the frame 22 of the dimensional control device 1.
  • the emitters 7, 9 are advantageously arranged respectively opposite receivers 8, 10 to emit two laser beams RI, R2 respectively following an alignment line XI for the beam RI between the transmitting 7-receiver 8 and following an alignment line X2 for the beam R2 between the transmitter 9-receiver 10.
  • the optical aiming means also comprise, secondly, two tolerance windows 11, 12.
  • the tolerance windows 11, 12 are integral with the moving element and thus integral in movement with the external and internal calibers 5 of the dimensioning control device. 1.
  • Each tolerance window 11, 12 is preferably constituted by a disk 18, 19 perforated with openings 20, 21 for the passage of a light beam.
  • the tolerance windows 11 follow the displacement of the moving equipment and are moved vertically each in two parallel PI, P2 planes between them and at the vertical axis ZZ 'and perpendicular to the alignment lines XI, X2 of the detection laser beams R1, R2 emitted by the transmitters 7, 9 towards the receivers 8, 10 respectively.
  • the emitters 7, 9 and receivers 8, 10 are connected to an electronic control device (not shown) which controls the laser transceivers 7, 8, 9, 10 and records any reception defects of the beams R1, R2 by the receivers 8 , 10 to report a fault on the container 2 controlled or directly control the evacuation of said defective container.
  • the openings 20 of the disc 18 forming the tolerance window 11 are circular in shape and the openings 21 of the tolerance window 12 are rectangular or oblong with a vertical longitudinal axis.
  • the tolerance window 11 comprises for example at least 2, and preferably at least 4 circular openings 20, each of different diameter ranging for example from 0.1 mm to 5 mm.
  • openings 20 of different diameters constitute the means of adjustment of the control tolerance applicable for the controls carried out by the external gauge 5, that is to say the height of the controlled container 2 and the external diameter of the rim 3 of this receptacle 2.
  • the openings 21 of the tolerance window 12 associated with the laser transmitter 9 and the receiver 10 for detecting the defects controlled by the internal gauge 6 have a length at least equal to the maximum tolerated tolerance on the height of the container 2. is why their shape is substantially rectangular or oblong.
  • the tolerance window 12 is pivotally mounted so as to allow adjustment of the tolerances applied to the controls made with the aid of the internal gauge 6 by choosing which opening 21 will be placed on the optical path of the emitted laser beam R2 by the transmitter 9 towards the receiver 10 to detect the defects encountered on the internal gauge 6.
  • the tolerance windows 11, 12 make it possible to adjust the control tolerances allowed on each of the control parameters (container height, external diameter, drinking diameter, inner diameter drinking) with respect to the needs established.
  • the second detection means may also be constituted by a sensor embedded on the central rod or the internal gauge itself and cooperating with a fixed detection cell on the sliding frame 24 by example. It is no longer necessary to use optical sights and tolerance windows; however, it is then necessary to provide the passage of the power cables of the sensor or sensors which can be complex, as the setting of such sensors embedded on the central rod.
  • the sensors used can then be Hall-type or dry contact type, for example.
  • the dimensioning control device 1 of the present invention has the advantage of providing the possibility, on the one hand, of individualizing the external and internal calibers 5, 6 of the calibration head 4 and the detection of defects on the drinking water. 3 of a container 2 by each of these calibers, although the windows of tolerances 11, 12 associated with these gauges are both related to the mobile equipment.
  • the device of the invention also makes it possible, in a completely original and advantageous manner, to allow the verification of opening diameters at a given height inside the rim 3 while allowing the detecting differential movements of the external and internal calibers 5, 6 and providing for internal calibration calibration reference 6 not the bottom of the container 2 to be checked as for the outer caliber 5 but the upper surface of the rim 3 of this container 2.
  • the dimensioning control device 1 comprises a movement transmission mechanism 13 cooperating with the inner caliber 6 and the outer caliber 5.
  • This movement transmission mechanism 13 is designed to enable detection. a defect by the internal caliber 6 consecutive differential movement of the inner caliber relative to the outer caliber 5 and independently of any defects detected simultaneously by it. This allows in particular to position the calibration reference of the internal caliber 6 at the level taken by the outer caliber 5, which is necessarily the level of the upper surface of the rim 3 of a controlled container 2.
  • the motion transmission mechanism 13 is advantageously configured to allow simultaneous alignment of the optical sighting means 7, 8, 11 associated with the external gauge 5 and optical sighting means 9, 10, 12 associated with the internal gauge 6 when no defect is detected by any of the gauges 5, 6 on the container 2 controlled.
  • the motion transmission mechanism 13 comprises firstly a lever 14 pivoting about a pivot axis 15.
  • the lever 14 preferably takes the form of a lever at right angles of the pivot axis 15 at its right angle.
  • Said pivot axis 15 is advantageously mounted on a plate secured to the upper cross member 28 of the sliding frame carrying the calibration head 4, and therefore, indirectly, the outer caliber 5.
  • the lever 14 is connected by the free end 16 of a first segment, of internal caliber 6 and the end 17 of a second segment, to the tolerance window 12, said lever being integral with the pivot axis 15 between its two said ends at the corner junction right of his two said arms.
  • the first segment of the lever 14 ends with an oblong slot in which is taken a slider pin 351, this finger extending radially at the periphery of the upper strut 35 fixed to the end of the central rod 33 carrying the inner caliber 6.
  • the finger 351 pushes on the first segment of the lever 14 which pivots around its axis 15, causing a rotation of the lever 14 relative to the axis 15 and a displacement in translation of the tolerance window 12 in the plane P2.
  • This translation movement of the tolerance window 12 is transmitted from the lever 14 to the tolerance window 12 by a transmission arm 43 on which the window 12 is carried, said transmission arm 43 being secured by a first branch of the end. 17 of the second segment of the lever 14 and by a second branch of horizontal translational guiding means for example formed of a pin 44 secured to the cover of the moving element and extending through a horizontal oblong hole 45 formed in said second branch.
  • the pin could similarly be formed on the transmission arm 43 sliding in a horizontal slot formed on the cover of the moving assembly.
  • the tolerance window 12 is also advantageously mounted on a pivot axis perpendicular to the surface of the second leg of the translation arm 43 above the oblong slot 45 in which the journal 44 extends.
  • the transmission arm 43 also carries an angular indexing finger of the tolerance window 12, this indexing finger also extending perpendicularly to the surface of the transmission arm 43 and cooperating with concave bosses formed in a rear face (not visible in the figures) in the tolerance window 12 so as to lock in rotation the tolerance window 12 while allowing manual rotation of said window to vary the shape of the opening 21, and more particularly the length and the width of the opening 21 used in cooperation with the transmitter 9 and receiver 10.
  • the relative movement of the two external and internal calibers 5, 6 thus generates a horizontal movement of the tolerance window 12 capable of allowing the beam R2 to pass or not according to the relative position of the gauges 5, 6 and according to the width chosen for the opening. 21 the tolerance window 12 selected by the indexing finger.
  • the dimensioning control device 1 of the invention thus allows a dissociation of the controls performed by the outer caliber 5 and the internal caliber 6 of the calibration head 4 moved alternately along the Z-Z 'axis by the moving equipment. It is thus possible to independently verify the shape and dimensional tolerances on the height H of the container 2 as well as its external diameter from the level of the rim 3 by means of the outer diameter 5 and the internal diameter of the rim 3, whether at the level of the surface of the rim or inside the neck of the rim, by means of the inner caliber 6 considering distinct tolerances on each of the dimensions controlled.
  • a container 2 to be checked is brought by a linear or rotary conveying system to the right of the dimensional control device 1, and more precisely to a position such that the axis of the rim 3 of the container 2 coincides with the Z-Z axis. vertical translation of the gauges 5, 6 of the dimensioning control device 1.
  • the motorization system is then controlled by the device control device to ensure the descent of the movable element 6 until the outer caliber 5 or the inner caliber 6 comes into contact with the rim 3 of the container 2.
  • the dimensions (height H, external and internal diameters) of the container 2 controlled are in accordance with the external and internal gauges 5, 6 adopt the position shown in FIG. 4.
  • the inner gauge 6 is positioned in the opening of the lip 3 and rests by its shoulder on the collar surface 3 of the rim 2 3.
  • the outer caliber 5 is supported on the upper rim of the rim 3 of the container 2 by its internal shoulder, the rim 3 then being housed in the countersink formed in the lower surface of the outer caliber 5.
  • the tolerance window 11 associated with the external gauge 5 then intersects the alignment line XI of the sighting beam RI emitted by the transmitter 7 towards the receiver 8, said beam then passing through said tolerance window 11 through an opening 20 whose diameter was chosen according to the desired tolerance on the height H of the container 2 and reaching the receiver 8.
  • the templates 5, 6 and the tolerance windows 11, 12 adopt, for example, one of the positions represented in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 represents the case of a failure to plug the mouth 3 of a receptacle 2, that is to say a case where the internal opening of the mouth 3 is of dimension too small.
  • the internal caliber 6 abuts first on the inner rims of the rim 3, either at the surface of the rim 3 or inside the neck of this drinking vessel 3. This then causes a vertical upward movement in the direction of the arrow F2 of the internal gauge 6 and the central rod 33 relative to the sliding frame 24 which continues its descent to with support of the outer caliber 5 on the rim 3.
  • This upward movement of the internal caliber 6 rotates the lever 14 of the movement transmission mechanism 13 in the moving element, which also causes lateral displacement in translation of the tolerance window 12 via the transmission arm as previously discussed.
  • This displacement of the tolerance window in lateral translation causes a misalignment of the opening 21 of the window 12 with respect to the direction X2 of the control light beam R2, which then abuts against the disc 19 of the tolerance window 12 without to reach the receiver 10.
  • the control device then records the lack of light reception by the receiver 10 is triggers the report of a fault.
  • the outer caliber 5 can continue to descend along the arrow Fl to verify, independently of the internal caliber 6, the parameters of height H and outer diameter of the rim 3. If these parameters are correct, the outer caliber 5 takes the same position as in FIG. 4 and the control beam RI, not shown in FIG. 5, passes through the tolerance window 11 and reaches the receiver 8 validating the height and external diameter dimensions of the rim of this receptacle 2. It is therefore possible to discriminate the manufacturing defect. If there is also a defect in the height or external diameter of the rim 3, the outer caliber 5 then adopts a position similar to that exemplified in FIG. 6. In this case, the RI beam does not pass through the opening 20 of the rim. tolerance window 11. The control device then records the light reception fault of the receiver 8 and signals it.
  • the control device 1 of the invention thus makes it possible to carry out a control by the internal caliber 6 by taking as a reference the position of the caliber external 5, and therefore the position of the upper surface of the rim 3 and not the bottom of the container 2 controlled. It is thus possible to control in a very precise manner the tolerances applicable to the opening diameter or diameters of the rim 3, at the surface or at a height inside the neck of the rim, even if these tolerances are much lower than the tolerances taken. in account for the outer caliber 5 on the height of the container 2.
  • FIG. 6 represents the case of a height defect H of a container 2.
  • the height of the container 2 is lower than the nominal height desired for the container 2.
  • the beam laser R2 does not cross the opening 21 of the tolerance window 12 and is not received by the receiver 10 just as the radius RI, not shown, which does not then pass through the opening 20 of the tolerance window 11, meaning that the height difference H of the container 2 from the nominal height is too great.
  • the control device then records this fault and signals it directly for scrapping the container 2.
  • FIG. 7 shows in detail the particular case of an internal caliber 6 with double shoulder to carry out the control of the opening diameter C 0 of the rim 3 over a height h 1 within the opening 3 3 of the rim at a height of the inside of the neck 3i of the drink 3 of a container.
  • the first calibration section 621 of the internal caliber 6 then has a height h equal to the height hi of the opening 3 3 is intended to calibrate the diameter C o the height hi in the opening 3 3 of the rim 3 while the second section 622 has the function of calibrating the internal diameter Di of the opening below the height hi inside the neck 3i of the rim 3.
  • the two sections of calibration 621, 622 must penetrate into the opening 3 3 of the rim until the shoulder 63 of the connecting section bears against the upper surface of the ring 32 of the rim 3.
  • Such a double-shouldered internal caliber 6 is particularly useful in a device according to the invention since it is necessary to control diameters at height such as the diameter Do to apply much lower tolerances on the heights h, hi only on the total height H of the container.
  • the device of the invention for detecting a difference in position between the outer caliber 5 placed on the ring 3 2 of the rim of a container 2 and the inner caliber 6 can therefore be applied a very low tolerance on the internal caliber 6, materialized by the width of the opening 21 on the tolerance window 12 for the radius R2, whether for diameters Do, Di and height hi, and a greater tolerance for controlling the height H of the container 2 him -even.
  • the calibration section 621 if the calibration section 621 does not penetrate fully into the opening 3 3 of the rim 3 the defect is then detected by the occlusion of the radius R2 even if the height of the receptacle 2 is between the tolerances extremes of height H + h and Hh.
  • the container 2 is then non-compliant.
  • the section 621 fully penetrates the full height hi in the rim 3 the radius R2 will be passing even if the height of the container is equal to H + h or Hh.
  • the latter is able to determine precisely and independently the dimensional conformity of the rim 3 of the receptacle 2, and the type of manufacturing defect. encountered, in particular:

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de contrôle dimensionnel (1) d'un récipient (2) muni d'un buvant (3), du type comportant une tête (4) de calibrage du buvant (3) du récipient montée sur un châssis (22) de support et comprenant un calibre externe (5) et un calibre interne (6), la tête de calibrage étant mobile suivant un axe vertical (Z-Z') commun à l'axe du buvant (3) du récipient (2) à contrôler pour venir prendre appui par son calibre externe sur une surface supérieure du buvant pour vérifier la hauteur du récipient pendant que, simultanément, le calibre interne (6) pénètre dans le buvant (3) du récipient. Il comporte également un mécanisme de déplacement de la tête de calibrage selon l'axe vertical (Z-Z') suivant un mouvement alternatif, et des premiers moyens de détection de la position du calibre externe de la tête de calibrage au moment d'un contact dudit calibre externe sur le buvant (3) du récipient (2). Ce dispositif de contrôle (1) comporte enfin des seconds moyens de détection (9, 10, 12) d'un un écart de position du calibre interne (6) par rapport au calibre externe (5).

Description

DISPOSITIF DE CONTROLE DIMENSIONNEL DE RECIPIENTS MUNIS
D'UN BUVANT
La présente invention concerne le domaine technique du contrôle dimensionnel d'objets creux ou récipients au sens général, tels que par exemple des bouteilles, des pots, des flacons, notamment en verre, en vue de déceler d'éventuels défauts dimensionnels présentés par de tels récipients.
Dans le domaine technique du contrôle de récipients notamment en verre, il est prévu après leur fabrication, de réaliser différents contrôles notamment de l'extrémité de remplissage et de service du récipient, traditionnellement appelée buvant (diamètres interne/externe, étanchéité, hauteur) et du col du récipient (diamètre intérieur, profil intérieur, brochage).
Afin de réaliser de telles inspections, il est connu d'utiliser un ou plusieurs dispositifs comportant chacun une tête d'inspection destinée à être abaissée soit sur une distance précise en fonction de la nature du récipient, soit pour venir en contact avec le récipient, soit pour être en appui sur le récipient le temps de l'inspection. De manière classique, une telle inspection est réalisée à l'aide d'une machine présentant soit un convoyeur linéaire adapté pour maintenir les récipients dans des trajectoires précises, soit un convoyeur à étoiles, avec un mouvement circulaire indexé pour placer les récipients en relation avec différents postes de contrôle. Chaque tête d'inspection est déplacée selon un mouvement vertical alternatif pour un convoyeur à étoiles tandis que pour un convoyeur linéaire, la tête d'inspection présente de façon supplémentaire, un déplacement horizontal, synchrone de celui des récipients.
Les brevets FR 2 174 203 et US 5 313 847 décrivent une machine d'inspection pour les bagues et cols de récipients comportant un équipage mobile entraîné par un système de motorisation selon un mouvement alternatif cyclique par rapport à un bâti de la machine. L'équipage mobile est déplacé selon une direction verticale parallèle à l'axe de symétrie des récipients. L'équipage mobile est équipé d'un calibre ou gabarit de contrôle de l'extérieur de la bague. Ce gabarit est monté à l'extrémité d'un manchon inférieur guidé en coulissement vertical alternatif par rapport au bâti. L'équipage mobile comporte également un manchon supérieur monté coaxialement à l'intérieur du manchon inférieur et pourvu d'un calibre ou d'une jauge de contrôle interne du goulot. Ce manchon supérieur est entraîné en déplacement vertical alternatif pour assurer l'engagement de la jauge de contrôle à l'intérieur du goulot du récipient.
Chaque manchon de l'équipage mobile décrit par le brevet FR 2 174 203 est pourvu d'un collet destiné à passer à l'intérieur d'une encoche d'un levier lorsque le gabarit et la jauge occupent une position correspondant à un récipient non défectueux. Si le récipient ne respecte pas les tolérances prescrites, l'un et/ou l'autre des manchons occupe une position dans laquelle le collet actionne le levier qui déclenche un commutateur indiquant que les dimensions de la bouteille ne répondent pas aux tolérances prédéterminées.
Un tel dispositif permet de savoir si le défaut détecté provient de l'intérieur du goulot ou de l'extérieur de la bague. Toutefois, un tel dispositif ne permet pas de vérifier un diamètre d'ouverture à hauteur déterminée à l'intérieur du buvant d'un récipient, à fortiori si la tolérance à considérer est inférieure sur ce diamètre à hauteur à celle sur le contrôle de hauteur du récipient.
Or, il apparaît important de contrôler précisément les dimensions d'ouverture indépendamment des variations de hauteur éventuelles du récipient lui-même.
II apparaît notamment particulièrement important de dissocier les moyens de contrôles des différentes portions contrôlées des récipients non seulement pour connaître où se situe un éventuel défaut mais également en raison du fait qu'il peut être nécessaire d'appliquer des tolérances de contrôle différentes selon les portions des récipients contrôlées et donc de régler différemment les différents éléments de contrôle en fonction de ces différentes tolérances applicables. Il est notamment important par exemple de pouvoir apprécier avec une tolérance distincte la hauteur d'un récipient et ses dimensions au buvant.
Il est notamment très important de pouvoir vérifier les dimensions d'un diamètre d'ouverture de buvant à une hauteur déterminée à l'intérieur de celui-ci et non au niveau de la surface du buvant. Il n'existe pas à ce jour de solution performante à ce problème. L'objet de la présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif permettant d'inspecter des récipients pour vérifier la conformité dimensionnelle de ces récipients au niveau des diamètres externe et interne des récipients ainsi que leur hauteur de façon simultanée et avec des tolérances éventuellement distinctes.
L'invention propose à cet effet un dispositif de contrôle dimensionnel d'un récipient muni d'un buvant, du type comportant, de façon usuelle:
- une tête de calibrage du buvant du récipient montée sur un châssis de support et comprenant un calibre externe et un calibre interne, la tête de calibrage étant mobile suivant un axe vertical Z-Z' commun à l'axe du buvant du récipient à contrôler pour venir prendre appui par son calibre externe sur une surface supérieure du buvant pour vérifier la hauteur du récipient pendant que, simultanément, le calibre interne pénètre dans le buvant du récipient,
- un mécanisme de déplacement de la tête de calibrage selon l'axe vertical Z- Z' suivant un mouvement alternatif, et
- des premiers moyens de détection de la position du calibre externe de la tête de calibrage au moment d'un contact dudit calibre externe sur le buvant du récipient.
Le dispositif de contrôle de l'invention se distingue de l'art antérieur en ce qu'il comporte également des seconds moyens de détection d'un écart de position du calibre interne par rapport à la position calibre externe.
Ainsi, par la mise en œuvre astucieuse de seconds moyens de détection associés au calibre interne le dispositif de contrôle de l'invention permet d'une part d'individualiser les calibres externe et interne de la tête de calibrage pour permettre une détection de mouvements différentiels et d'écarts de position d'un calibre par rapport à l'autre. On peut ainsi appliquer des tolérances de contrôle différentes pour chaque calibre au niveau des moyens de détection tout en assurant que la présence d'un défaut détecté par le biais de l'un des calibres n'empêchera pas nécessairement d'effectuer les contrôles dédiés à l'autre calibre pour vérifier la conformité ou non des récipients contrôlés sur ces autres points de contrôle. De plus, cela permet d'effectuer des contrôles dimensionnels sur les récipients en prenant pour chaque calibre des références de mesures distinctes telles que le fond du récipient pour mesurer la hauteur de celui-ci à l'aide du calibre externe et le dessus du buvant pour vérifier les diamètres externe et interne de celui-ci avec les deux calibres externe et interne.
On peut ainsi désormais grâce au dispositif de l'invention, par exemple, dans le cas de contrôle d'une bouteille en verre, vérifier et détecter individuellement un défaut de cette bouteille au niveau du diamètre interne de son buvant tout en confirmant ou infirmant également la conformité de sa hauteur et/ou de son diamètre externe.
Selon une forme de réalisation du dispositif de l'invention, les seconds moyens de détection comportent des moyens de visée optique associés au calibre au calibre interne de la tête de calibrage, et les calibres externe et interne coopèrent par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission de mouvement configuré pour permettre un alignement des moyens de visée optique associés au calibre interne uniquement lorsqu'aucun défaut de diamètre d'ouverture n'est détecté sur le récipient contrôlé au niveau d'un diamètre interne du buvant.
Dans une forme de réalisation avantageuse, les premiers moyens de détection comportent également des moyens de visée optique et les calibres externe et interne coopèrent par l'intermédiaire d'un mécanisme de transformation de mouvement configuré pour permettre un alignement simultané des moyens de visée optique associés au calibre externe et des moyens de visée optique associés au calibre interne uniquement lorsqu'aucun défaut n'est détecté sur le récipient contrôlé.
Plus particulièrement, les seconds moyens de détection comportent des moyens de visée optique comprenant un émetteur et un récepteur lumineux fixés sur le châssis et disposés en regard l'un de l'autre suivant une droite d'alignement X2, ainsi qu'une fenêtre de tolérance réglable disposée entre chaque émetteur et récepteur lumineux dans un plan perpendiculaire P2 à sa droite d'alignement X2 et se déplaçant verticalement avec le calibre externe et horizontalement en fonction du mouvement relatif du calibre interne par rapport au calibre externe. De façon analogue, les premiers moyens de détection comportent des moyens de visée optique comprenant un émetteur et un récepteur lumineux fixés sur le châssis et disposés en regard l'un de l'autre suivant une droite d'alignement XI, ainsi qu'une fenêtre de tolérance réglable disposée entre chaque émetteur et récepteur lumineux dans un plan perpendiculaire PI à sa droite d'alignement XI et se déplaçant verticalement avec le calibre externe.
Dans une configuration avantageuse, le mécanisme de transformation de mouvement comporte un levier pivotant autour d'un axe de pivotement solidaire du calibre externe et lié, en une première extrémité, au calibre interne et en une seconde extrémité, à une fenêtre de tolérance, ledit levier étant solidaire de l'axe de pivotement entre ses deux dites extrémités.
Dans cette configuration, la fenêtre de tolérance liée au levier est avantageusement mobile en translation horizontale dans son plan P2 lors d'un mouvement différentiel entre le calibre interne et le calibre externe sur le buvant du récipient.
Dans cette forme de réalisation, la fenêtre de tolérance réglable associée au calibre extérieur est solidaire dudit calibre extérieur, et la fenêtre de tolérance associée au calibre intérieur est solidaire du mécanisme de transformation de mouvement, lesdites fenêtres de tolérance étant déplacées dans les plans PI, P2 normalement aux droites d'alignement XI, X2 des émetteurs et récepteurs lumineux lors du mouvement périodique de la tête de calibrage.
Suivant une caractéristique préférentielle, chaque fenêtre de tolérance est constituée par un disque perforé d'ouvertures de passage d'un rayon lumineux, lesdites ouvertures d'un même disque présentant au moins une dimension différente.
De préférence encore, les ouvertures du disque formant la fenêtre de tolérance associée au calibre externe sont de forme circulaire et les ouvertures de la fenêtre de tolérance associée au calibre interne sont rectangulaires ou oblongues d'axe longitudinal vertical.
Selon une autre caractéristique préférée du dispositif de l'invention, les ouvertures de la fenêtre de tolérance associée au calibre interne présentent une longueur égale au moins à la tolérance maximale tolérée sur la hauteur du récipient.
Dans une forme particulière de réalisation, le dispositif de l'invention comporte un équipage mobile de montage de la tête de calibrage, ledit équipage mobile étant supporté sur le châssis et entraîné par le mécanisme de déplacement pour déplacer la tête de calibrage suivant son mouvement périodique.
Dans cette forme de réalisation particulière, les émetteurs et récepteurs lumineux associés aux calibres externe et interne de la tête de calibrage sont montés sur le châssis de manière à former deux rayons lumineux et dirigés suivant les droites d'alignement horizontales XI, X2.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la fenêtre de tolérance associée au calibre interne est portée sur un bras de transmission solidaire en une extrémité du levier du mécanisme de transformation de mouvement et en une seconde de moyens de guidage en translation horizontale.
Enfin, de façon préférentielle les moyens de visée optique des moyens de détection comportent des émetteurs laser.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Sur les figures annexées :
- La Figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif de contrôle de dimensionnement conforme à l'invention,
- Les figures 2A et 2B représentent le dispositif de contrôle de la figure 1 en coupe longitudinale selon un axe Z-Z' en vue de face et en vue de droite,
- Les figures 3A à 3C représentent respectivement en perspective, en vue de face et en vue de droite les éléments de contrôles et de détection du dispositif de contrôle de dimensionnement de l'invention tel que représenté sur les figures 1 à 2B, - La figure 4 à 6 représentent schématiquement différentes situations de contrôle de dimensionnement rencontrées lors de la mise en œuvre du dispositif de contrôle de dimensionnement de l'invention ;
- La figure 7 représente une variante de réalisation d'un calibre interne pour vérifier les dimensions de diamètres à niveaux à l'intérieur du col du buvant d'un récipient en verre.
Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 à 3, l'objet de l'invention concerne un dispositif de contrôle dimensionnel 1 permettant d'inspecter à haute cadence, des récipients creux 2 tels que des bouteilles, en particulier des bouteilles en verre, dotés d'un buvant 3, par exemple formé d'un goulot cylindrique.
De manière classique, le buvant 3 de chaque récipient 2 présente un col 3i pourvu d'une bague 32 délimitant intérieurement une ouverture 33 d'accès à l'intérieur du récipient 2.
Le dispositif de contrôle dimensionnel 1 permet de contrôler les diamètres de col 3i et de bague 32 et ouverture 33 des récipients 2 afin de déterminer leur conformité dimensionnelle ainsi que la conformité dimensionnelle du récipient 2 lui-même au niveau de sa hauteur.
Le dispositif de contrôle dimensionnel 1 est conçu pour être intégré sur une machine, ou plus généralement sur une ligne de production de récipients à haute cadence, pour contrôler en ligne chacun des récipients 2 produits. Il est alors de préférence positionné au droit d'un convoyeur linéaire ou sur un carrousel de contrôle des récipients intercalés entre deux convoyeurs linéaires déplaçant les récipients entre différents postes de la ligne de production. Ces éléments ne sont pas représentés sur les figures annexées.
La ligne de production et les convoyeurs d'amenée des récipients 2 jusqu'au dispositif de contrôle dimensionnel 1 ainsi que les moyens de manutention des récipients ne sont pas décrits car ils sont bien connus de l'homme du métier et ne font pas partie précisément de l'objet de l'invention. Dans l'exemple illustré, il est à noter que les récipients 2 sont amenés au droit du système d'inspection 1 en étant dans une position dressée ou verticale de sorte que l'axe de symétrie de leur buvant 3 peut être considéré comme s'étendant selon une direction verticale.
Comme cela apparaît sur les figures 1 à 2B, le dispositif de contrôle dimensionnel 1 comporte un châssis fixe 22 qui peut être monté sur un support ou sur une table de convoyeur par exemple. Ce châssis fixe 22 défini un carter externe du dispositif de contrôle dimensionnel 1 qui supporte un équipage mobile 23 entraîné par un système de motorisation (non représenté) pour assurer le déplacement alternatif de l'équipage mobile suivant une direction de déplacement verticale parallèle à l'axe de symétrie vertical du buvant 3 des récipients 2. Le mouvement vertical alternatif de l'équipage mobile 23 est guidé par deux tiges de guidages 221, 222 s'étendant verticalement entre une paroi inférieure 223 et une paroi supérieure 224 du châssis 22. Les tiges de guidages 221, 222 guident le mouvement vertical de l'équipage mobile 23 qui est monté coulissant sur ces deux tiges 221, 222, enfilées dans deux tubulures ménagées dans le corps 36 de l'équipage mobile 23. De plus, le châssis 22 supporte également un dispositif amortisseur 225 de l'équipage mobile formé d'un ressort de compression 226 enfilé sur un axe externe 227 libre en translation dans une bague 228 et un palier 229 faisant saillie frontalement sur le corps de l'équipage mobile 23, ledit palier 229 prenant appui sur une extrémité supérieure du ressort de compression 226 du dispositif amortisseur 225.
Dans l'exemple illustré, l'équipage mobile 23 réalise ainsi pour chaque récipient 2, un mouvement de descente et un mouvement de remontée selon une direction de déplacement vertical Z-Z' puisque la bouteille 2 occupe une position dressée lors de son inspection par le dispositif 1 selon l'invention. Le châssis 22 coopère avec un système de motorisation comprenant un moteur dont le corps est fixé sur le châssis 22 et qui entraîne l'équipage mobile 23 dans un sens et dans un sens contraire de manière cyclique suivant l'axe Z-Z'.
L'équipage mobile 23 porte une tête de calibrage 4 du buvant 3 des récipients 2. Cette tête de calibrage 4 comporte un premier calibre externe 5 de contrôle du diamètre externe du buvant 3 des récipients et un calibre interne 6 de contrôle du diamètre interne du buvant 3 des récipients 2. Les deux calibres externe et interne 5, 6 sont montés de manière concentrique et sont symétriques par rapport à l'axe Z-Z' sur un cadre 24 comprenant deux tiges latérales 25, 26 reliées par deux traverses 27, 28 et une tige centrale 33 montée coulissante suivant l'axe Z-Z' dans les traverses 27,28 dudit cadre 24. L'axe Z-Z' de symétrie des calibres 5, 6 et de déplacement de l'équipage mobile 23 est alors confondu, lors des opérations de contrôle des récipients 2, avec l'axe vertical de symétrie du buvant 3 desdits récipients 2.
Ainsi, à chaque mouvement de descente de l'équipage mobile, la tête de calibrage et les calibres externe et interne 5, 6 descendent suivant l'axe Z-Z' pour contrôler les dimensions externe et interne du buvant 3 d'un récipient 2 présenté au droit de la tête de calibrage 4. Le mouvement de remontée de l'équipage mobile 23 et de la tête de calibrage 4 procure ensuite une fenêtre de temps masqué au cours duquel le récipient 2 qui vient d'être contrôlé est évacué et un autre récipient 2 à contrôler est amené sous le dispositif de contrôle 1.
Plus particulièrement, le calibre externe 5 de la tête de calibrage 4 est fixé ou formé directement dans la masse sur une surface inférieure de la traverse inférieure 28. Le calibre externe 5 se présente sensiblement sous la forme d'une cloche de forme annulaire centrée sur l'axe de symétrie Z-Z' et délimitant en son centre un canal cylindrique de passage 51 du calibre interne 6 de la tête de calibrage.
Dans l'extrémité inférieure du calibre externe 5 est pratiqué un lamage 52 circulaire concentrique à l'axe Z-Z'. Ce lamage circulaire 52 forme ainsi un espace de réservation interne au calibre externe 5, coaxial au canal de passage 51 du calibre interne 6, et de diamètre supérieur au diamètre du canal de passage.
De plus, le lamage 52 forme ainsi tout autour du canal de passage 51 du calibre interne un épaulement annulaire 53 permettant le positionnement en appui du calibre externe 5 sur une surface supérieure du buvant 3 d'un récipient 2 lors des opérations de contrôle de dimensionnement.
Le calibre externe 5 de la tête de calibrage 4 permet de contrôler deux dimensions distinctes des récipients 2 : la hauteur H de ces récipients lorsque le calibre 5 vient en appui par sur son épaulement contre le buvant 3 d'un récipient 2 et le diamètre externe du buvant 3 par rapport au diamètre du lamage 52 du calibre externe 5.
Le calibre interne 6 de la tête de calibrage 4 est quant à lui formé par un doigt ou une broche 61 cylindrique fixée, par exemple par goujonnage, à l'extrémité inférieure d'une tige centrale 33 monté coulissant entre les tiges latérales au travers de la traverse inférieure 28 et de la traverse supérieure 27. Le calibre interne 6 est ainsi libre en translation suivant l'axe Z-Z' coaxialement au calibre externe 5.
La broche 61 formant le calibre interne 6 présente une première section 62 cylindrique dite de calibrage présentant de diamètre externe correspondant au diamètre minimal de calibrage du col du buvant 3 d'un récipient 2 à contrôler. Cette section de calibrage 62 est raccordée par un épaulement annulaire 63 à une seconde section 64 de rattachement à la tige centrale 33. Cette seconde section 64 présente un diamètre supérieur au diamètre de la première section 62. De préférence, le diamètre de la section 64 est en pratique sensiblement égal, au jeu de coulissement près dans le canal de de passage 51 ménagé au sein du calibre externe 5, au diamètre de ce canal de passage 51.
Le calibre interne 6 comporte également une extrémité libre de la section 62 de calibrage présentant un chanfrein 65. Ainsi, si l'ouverture 33 du buvant 3 d'un récipient 2 présente un diamètre trop petit, alors le calibre interne 6 vient en butée sur le chanfrein 65 à l'extrémité de la section 62 de calibrage sur le rebord interne du buvant 3 du récipient 2 comme par exemple représenté à la figure 5.
Comme représenté sur la figure 7, le calibre interne 6 peut également comporter une broche 61 à une deux sections de calibrage 621, 622 de diamètres différents, la première section de calibrage 621 présentant un diamètre inférieur à la section de rattachement 64 et supérieur à la seconde section de calibrage 622 qui s'étend alors dans le prolongement de la première section de calibrage 621. Un tel calibre interne est particulièrement avantageux pour vérifier, comme représenté sur la figure 7, le dimensionnement d'un diamètre Do d'ouverture 33 à hauteur hi dans le col 3i d'un buvant 3 de diamètre externe De à la bague 32 et dont le diamètre interne Di à une hauteur inférieure à la hauteur hi est inférieur au diamètre Do. La première section 621 de calibrage présente alors une hauteur h égale à la hauteur hi de l'ouverture est destinée à calibrer le diamètre Do sur la hauteur hi dans l'ouverture 33 du buvant 3 alors que la deuxième section 622 a elle pour fonction de calibrer le diamètre interne Di de l'ouverture en dessous de la hauteur hi à l'intérieur du col 3i du buvant 3. Si le buvant 3 est correctement dimensionné, les deux sections de calibrage 621, 622 doivent pénétrer dans l'ouverture 33 du buvant jusqu'à ce que l'épaulement 63 de la section de raccordement vienne en appui sur la surface supérieure de la bague 32 du buvant 3.
Les tiges latérales 25, 26 du cadre coulissant 24 support de la tête de calibrage 4 sont fixées solidement en leur extrémité inférieure sur la traverse inférieure 28 du cadre 24 et sont dans le même temps coulissantes au travers d'orifices 30, 31 formés dans la traverse supérieure 27 dudit cadre 24.
De même, la tige centrale 33 portant à son extrémité inférieure le calibre interne 6 est quant à lui coulissant non seulement dans un orifice de la traverse inférieure 28 mais également dans un orifice central de la traverse supérieure 27. Son blocage en translation selon l'axe Z-Z' est assuré par un jeu d'entretoises 34, 35 montées sur l'extrémité supérieure de la tige centrale 33 de part et d'autre de la traverse supérieure 27, opérant une liaison coulissante en butée de la tige centrale 33 sur le cadre coulissant 24.
De plus, comme cela ressort également des figures 2A et 2B, l'équipage mobile comporte un carter 36 de montage du cadre coulissant 24 et des ressorts de suspension 37 des tiges latérales 25, 26 et de la tige centrale 33 dudit cadre, ainsi qu'un couvercle 38 de couverture de la traverse supérieure 27 du cadre coulissant 24.
Dans l'exemple de réalisation illustré, le carter 36 est constitué d'un bloc métallique de fonderie comportant trois alésages parallèles 361, 362, 363, dans un même plan débouchant de part en part verticalement dans le carter et dans lesquels sont insérés et coulissent les tiges 25,26,33 du cadre coulissant 24, le carter 36 comportant également deux autres alésages verticaux parallèles entre eux 364, 365 et dans un même second plan perpendiculaire au plan contenant les alésages 361, 362, 363 recevant les tiges, ces second alésages 364, 365 recevant eux les tiges de guidage 221, 222 de l'équipage mobile liées au châssis fixe 22. Ainsi les tiges 25, 26,33 peuvent coulisser librement dans le carter 36 et le carter lui-même peut coulisser librement le long des tiges de guidage 221, 222 sous l'effet d'entraînement du moteur selon le mouvement alternatif de l'équipage mobile précédemment évoqué.
Le couvercle 38 de l'équipage mobile comporte lui aussi deux alésages dans lesquels les tiges de guidage 221, 222 sont insérées. Ces alésages correspondent avec les deux alésages 364, 365 du carter 36 recevant lesdites tiges de guidage. II comporte en outre des réservations internes 39, 40, 41 dans lesquelles sont logés des ressorts 37 d'appui des extrémités supérieures des tiges 25, 26, 33 du cadre coulissant 24. Le couvercle 38 comporte enfin également une réservation 42 de déplacement de l'entretoise supérieure 35 de fixation de la tige centrale 33 suivant l'axe Z-Z' de déplacement vertical de la tige 33 et de l'équipage mobile.
Le carter 36 et le couvercle 38 de l'équipage mobile sont liés entre eux de préférence par vissage ou boulonnage par exemple de part et d'autre de la traverse supérieure 27 du cadre coulissant, qui est ainsi pincée entre carter 36 et couvercle 38, opérant ainsi la solidarisation du cadre coulissant 24, et donc de la tête de calibrage 4 sur l'équipage mobile qui, entraîné par le moteur externe et guidé par les tiges de guidage 221, 222 solidaires du châssis fixe 22, peut ainsi imprimer un mouvement de va-et-vient dans le sens des flèches Fl, F2 à la tête de calibrage 4 suivant l'axe vertical Z-Z' pour réaliser de façon cyclique le contrôle dimensionnel de récipients 2 et de leur buvant 3.
Le dispositif de contrôle dimensionnel 1 de l'invention comporte également des premiers moyens de détection 7, 8, 11 de la position du calibre externe 5 de la tête de calibrage 4 au moment d'un contact de ce calibre sur le buvant 3 du récipient 2 lors d'une opération de contrôle. Ces premiers moyens de détection 7, 8, 11 ont pour fonction de déterminer si le récipient 2 présente un défaut de hauteur H et/ou un défaut au niveau du diamètre externe De de son buvant 3.
Le dispositif de contrôle dimensionnel 1 comporte selon l'invention des seconds moyens de détection 9, 10, 12, destinés à détecter un déplacement relatif et un écart de position du calibre interne 6 par rapport au calibre externe 5 et ainsi détecter, de façon indépendante du calibre externe et d'écarts éventuels de la hauteur du récipient 2 par rapport à la tolérance de hauteur acceptée, la présence d'un défaut de fabrication au niveau de l'ouverture du buvant d'un récipient 2, notamment un défaut sur un diamètre interne de cette ouverture, que ce soit au niveau de la surface du buvant comme sur un diamètre à hauteur déterminée à l'intérieur du col du buvant 3.
Dans le mode de réalisation préféré représenté et plus particulièrement observable sur les figures 3A à 3C les premiers et seconds moyens de détection comportent des moyens de visée optique 7, 8, 9, 10 notamment de type visée laser, destinés à détecter la position de chacun des calibres externe 5 et interne 6 de la tête de calibrage 4 au moment d'un contact de ceux-ci sur le buvant 3 d'un récipient 2 à contrôler.
Ces moyens de visée optique comportent en premier lieu pour le calibre externe 5 et le calibre interne 6 respectivement un émetteur laser 7, 9 et un récepteur 8, 10 fixés sur le châssis 22 du dispositif de contrôle dimensionnel 1. Les émetteurs 7, 9 sont avantageusement disposés en regard respectivement des récepteurs 8, 10 pour émettre deux faisceaux laser RI, R2 suivant respectivement une droite d'alignement XI pour le faisceau RI entre le couple émetteur 7-récepteur 8 et suivant une droite d'alignement X2 pour le faisceau R2 entre le couple émetteur 9-récepteur 10.
Les moyens de visée optique comportent également en second lieu deux fenêtres de tolérance 11, 12. Les fenêtres de tolérance 11, 12 sont solidaires de l'équipage mobile et donc solidaires en mouvement des calibres externe 5 et interne 6 du dispositif de contrôle de dimensionnement 1. Chaque fenêtre de tolérance 11, 12 est de préférence constituée par un disque 18, 19 perforé d'ouvertures 20, 21 de passage d'un rayon lumineux.
Ainsi, lors du mouvement alternatif de descente et de montée de l'équipage mobile et donc des calibres externe et interne 5, 6 relativement à un récipient 2 à contrôler, les fenêtres de tolérance 11 12 suivent le déplacement de l'équipage mobile et sont déplacées verticalement chacune dans deux plans PI, P2 parallèles entre eux et à l'axe vertical Z-Z' et perpendiculaires aux droites d'alignement XI, X2 des faisceaux laser RI, R2 de détection émis par les émetteurs 7, 9 en direction des récepteurs 8, 10 respectivement.
Lorsque le récipient 2 contrôlé présente des dimensions conformes les faisceaux laser de visée RI, R2 émis parallèlement par les émetteurs 7, 9 traversent respectivement la fenêtre de tolérance 11 et la fenêtre de tolérance 12 au travers d'une de leurs ouvertures 20, 21 respectives pour atteindre les récepteurs 8, 10.
Si, à l'inverse, l'une des dimensions du récipient contrôlé n'est pas conforme, alors l'un au moins des faisceaux laser de visée ne passe pas par une ouverture 20, 21 de l'une ou l'autre des fenêtres de tolérance 11, 12 et donc n'atteint pas le récepteur optique 8, 10 correspondant. Les émetteurs 7, 9 et récepteurs 8, 10 sont reliés à un dispositif électronique de commande non représentés qui pilote les émetteurs-récepteurs laser 7, 8, 9, 10 et enregistre les éventuels défauts de réception des faisceaux RI, R2 par les récepteurs 8, 10 pour signaler un défaut sur le récipient 2 contrôlé ou piloter directement l'évacuation dudit récipient défectueux.
Selon une forme de réalisation préférée, les ouvertures 20 du disque 18 formant la fenêtre de tolérance 11 sont de forme circulaire et les ouvertures 21 de la fenêtre de tolérance 12 sont rectangulaires ou oblongues d'axe longitudinal vertical. La fenêtre de tolérance 11 comporte par exemple au moins 2, et de préférence au moins 4 ouvertures circulaires 20, chacune de diamètre différent allant par exemple de 0,1 mm à 5 mm.
Ces ouvertures 20 de différents diamètres constitue le moyen de réglage de la tolérance de contrôle applicable pour les contrôles pratiqués par le calibre externe 5, c'est-à-dire hauteur du récipient 2 contrôlé et diamètre externe du buvant 3 de ce récipient 2. Pour régler cette tolérance applicable, il suffit de faire pivoter le disque 18 sur lui-même autour d'un axe solidaire de l'équipage mobile de manière à choisir quelle ouverture circulaire sera déplacée sur le chemin optique du rayon laser RI émis par l'émetteur 7 en direction du récepteur 8 pour détecter les défauts rencontrés sur le calibre externe 5. Les ouvertures 21 de la fenêtre de tolérance 12 associée à l'émetteur laser 9 et le récepteur 10 pour détecter les défauts contrôlés par le calibre interne 6 présentent une longueur égale au moins à la tolérance maximale tolérée sur la hauteur du récipient 2. C'est la raison pour laquelle leur forme est sensiblement rectangulaire ou oblongue. De la même façon, la fenêtre de tolérance 12 est montée pivotante de manière à permettre un réglage des tolérances appliquées sur les contrôles pratiqués à l'aide du calibre interne 6 en choisissant quelle ouverture 21 sera placée sur le chemin optique du rayon laser R2 émis par l'émetteur 9 en direction du récepteur 10 pour détecter les défauts rencontrés sur le calibre interne 6.
Les fenêtres de tolérances 11, 12 permettent d'ajuster les tolérances de contrôle admises sur chacun des paramètres de contrôle (hauteur récipient, diamètre extérieur buvant, diamètre intérieur buvant) par rapport aux besoins établis.
Dans une variante de réalisation de l'invention non représentée, les seconds moyens de détection peuvent également être constitués par un capteur embarqué sur la tige centrale ou le calibre interne lui-même et coopérant avec une cellule de détection fixe sur le cadre coulissant 24 par exemple. Il n'est alors plus nécessaire d'utiliser des visées optiques et fenêtres de tolérance ; toutefois il faut alors prévoir le passage des câbles d'alimentation du ou des capteurs ce qui peut s'avérer complexe, tout comme le réglage de tels capteurs embarqués sur la tige centrale. Les capteurs utilisés peuvent alors être de type à effet Hall ou à contact sec par exemple.
Le dispositif de contrôle de dimensionnement 1 de la présente invention présente l'avantage de procurer la possibilité, d'une part, d'individualiser les calibres externe et interne 5, 6 de la tête de calibrage 4 et la détection de défauts sur le buvant 3 d'un récipient 2 par chacun de ces calibres, et ce bien que les fenêtres de tolérances 11, 12 associées à ces calibres soient toutes deux liées à l'équipage mobile. D'autre part, le dispositif de l'invention permet également, et de façon tout à fait originale et avantageuse de permettre la vérification de diamètres d'ouverture à hauteur déterminée à l'intérieur du buvant 3 en permettant la détection de mouvements différentiels des calibres externe et interne 5, 6 et en procurant pour référence de calibrage du calibre interne 6 non pas le fond du récipient 2 à contrôler comme pour le calibre externe 5 mais la surface supérieure du buvant 3 de ce récipient 2.
Pour ce faire, conformément à l'invention, le dispositif de contrôle de dimensionnement 1 comporte un mécanisme de transmission de mouvement 13 coopérant avec le calibre interne 6 et le calibre externe 5. Ce mécanisme de transmission de mouvement 13 est conçu pour permettre une détection d'un défaut par le calibre interne 6 consécutif à un déplacement différentiel de ce calibre interne par rapport au calibre externe 5 et indépendamment d'éventuels défauts détectés simultanément par celui-ci. Ceci permet notamment de positionner la référence de calibrage du calibre interne 6 au niveau pris par le calibre externe 5, qui est nécessairement le niveau de la surface supérieure du buvant 3 d'un récipient 2 contrôlé.
En pratique, le mécanisme de transmission de mouvement 13 est avantageusement configuré pour ne permettre un alignement simultané des moyens de visée optique 7, 8, 11 associés au calibre externe 5 et des moyens de visée optique 9, 10, 12 associés au calibre interne 6 que lorsqu'aucun défaut n'est détecté par l'un ou l'autre des calibres 5, 6 sur le récipient 2 contrôlé.
Comme cela ressort plus particulièrement des figures 3A et 3B et des figures
4 à 6, le mécanisme de transmission de mouvement 13 comporte en premier lieu un levier 14 pivotant autour d'un axe de pivotement 15. Comme représenté sur la figure 3A, le levier 14 prend de préférence la forme d'un levier en équerre solidaire de l'axe de pivotement 15 au niveau de son angle droit. Ledit axe de pivotement 15 est avantageusement monté sur une platine solidaire de la traverse supérieure 28 du cadre coulissant portant la tête de calibrage 4, et donc, indirectement, du calibre externe 5. Le levier 14 est lié par l'extrémité libre 16 d'un premier segment, au calibre interne 6 et par l'extrémité 17 d'un second segment, à la fenêtre de tolérance 12, ledit levier étant solidaire de l'axe de pivotement 15 entre ses deux dites extrémités au niveau de la jonction à angle droit de ses deux dits bras. Dans l'exemple représenté, le premier segment du levier 14 se termine par une lumière oblongue dans laquelle est pris un doigt 351 formant coulisseau, ce doigt s'étendant radialement à la périphérie de l'entretoise supérieure 35 fixée à l'extrémité de la tige centrale 33 portant le calibre interne 6. Ainsi, lorsque la tige centrale 33 remonte par contact du calibre interne 6 sur un récipient 2 comme représenté à la figure 5, le doigt 351 pousse sur le premier segment du levier 14 qui pivote autour de son axe 15, entraînant une rotation du levier 14 par rapport à l'axe 15 et un déplacement en translation de la fenêtre de tolérance 12 dans le plan P2.
Ce mouvement de translation de la fenêtre de tolérance 12 est transmis du levier 14 à la fenêtre de tolérance 12 par un bras de transmission 43 sur lequel la fenêtre 12 est portée, ledit bras de transmission 43 étant solidaire par une première branche de l'extrémité 17 du second segment du levier 14 et par une seconde branche de moyens de guidage en translation horizontale par exemple formés d'un tourillon 44 solidaire du couvercle de l'équipage mobile et s'étendant au travers d'une lumière oblongue horizontale 45 formée dans ladite seconde branche. Dans une variante de réalisation non représentée, le tourillon pourrait de façon analogue être formé sur le bras de transmission 43 coulissant dans une lumière horizontale formée sur le couvercle de l'équipage mobile.
Ainsi, lorsque le levier 14 pivote autour de son axe de rotation 15, le second segment du levier exerce par son mouvement de rotation un effort de traction sur le bras de translation 43 qui est guidé sous cet effort de traction en translation horizontale par l'effet de la lumière oblongue horizontale 45 et du tourillon 44 dans cette lumière. La fenêtre de tolérance 12 subit alors elle aussi un déplacement en translation horizontale dans son plan P2, ce mouvement de translation intervenant uniquement lors d'un mouvement différentiel entre le calibre interne 6 et le calibre externe 5.
La fenêtre de tolérance 12 est par ailleurs avantageusement montée sur un axe de pivotement perpendiculaire à la surface de la seconde branche du bras de translation 43 au-dessus de la lumière oblongue 45 dans laquelle s'étend le tourillon 44. En complément, le bras de transmission 43 porte également un doigt d'indexage angulaire de la fenêtre de tolérance 12, ce doigt d'indexage s'étendant lui aussi perpendiculairement à la surface du bras de transmission 43 et coopérant avec des bossages concaves formés dans une face postérieure (non visible sur le figures) dans la fenêtre de tolérance 12 de manière à bloquer en rotation la fenêtre de tolérance 12 tout en permettant une rotation manuelle de ladite fenêtre pour faire varier la forme de l'ouverture 21, et plus particulièrement la longueur et ou la largeur de l'ouverture 21 utilisée en coopération de l'émetteur 9 et récepteur 10.
Le mouvement relatif des deux calibres externe et interne 5, 6 engendre donc un mouvement horizontal de la fenêtre de tolérance 12 capable de laisser passer ou non le faisceau R2 suivant la position relative des calibres 5, 6 et suivant la largeur choisie pour l'ouverture 21 la fenêtre de tolérance 12 sélectionnée par le doigt d'indexage.
Le dispositif de contrôle de dimensionnement 1 de l'invention permet donc une dissociation des contrôles pratiqués par le calibre externe 5 et le calibre interne 6 de la tête de calibrage 4 déplacée alternativement suivant l'axe Z-Z' par l'équipage mobile. Il est ainsi possible de vérifier de manière indépendante les tolérances de forme et dimensions sur la hauteur H du récipient 2 ainsi que son diamètre extérieur De au niveau du buvant 3 au moyen du calibre extérieur 5 et le diamètre intérieur du buvant 3, que ce soit au niveau de la surface du buvant ou à l'intérieur du col du buvant, au moyen du calibre intérieur 6 en considérant des tolérances distinctes sur chacune des dimensions contrôlées.
Le fonctionnement du dispositif de contrôle dimensionnel 1 découle directement de la description qui précède et se comprend extrêmement aisément sur les figures 4 à 7.
Un récipient 2 à contrôler est amené par un système de convoyage linéaire ou rotatif au droit du dispositif de contrôle dimensionnel 1, et plus précisément en une position telle que l'axe du buvant 3 du récipient 2 soit confondu avec l'axe Z- Z' de translation verticale des calibres 5, 6 du dispositif de contrôle de dimensionnement 1. Le système de motorisation est ensuite piloté par le dispositif de commande pour assurer la descente de l'équipage mobile 6 jusqu'à ce que le calibre extérieur 5 ou le calibre intérieur 6 entre en contact avec le buvant 3 du récipient 2.
Si les dimensions (hauteur H, diamètres externe et interne) du récipient 2 contrôlé sont conformes les calibres externe et interne 5, 6 adoptent la position représentée à la figure 4. En bout de course de l'équipage mobile dans le sens Fl de sa descente vers le récipient 2, le calibre interne 6 est positionné dans l'ouverture du buvant 3 et repose par son épaulement sur la surface de bague 32 du buvant 3.
Dans le même temps, le calibre extérieure 5 vient prendre appui sur le rebord supérieur du buvant 3 du récipient 2 par son épaulement interne, le buvant 3 étant alors logé dans le lamage ménagé dans la surface inférieure du calibre externe 5. Dans cette position, la fenêtre de tolérance 11 associé au calibre externe 5 coupe alors la droite d'alignement XI du faisceau de visée RI émis par l'émetteur 7 en direction du récepteur 8, ledit faisceau traversant alors ladite fenêtre de tolérance 11 au travers d'une ouverture 20 dont le diamètre a été choisi en fonction de la tolérance souhaitée sur la hauteur H du récipient 2 et atteignant le récepteur 8. Dans le même temps, aucun blocage n'entravant la pénétration du calibre interne 6 dans le buvant 3 aucun mouvement différentiel n'intervient entre le calibre interne 6 et le calibre externe 5 et la fenêtre de tolérance 12 coupe alors la droite d'alignement X2 du faisceau laser de visée R2 émis par l'émetteur 9 en direction du récepteur 10, ledit faisceau traversant alors ladite fenêtre de tolérance 12 au travers d'une ouverture 21 de dimensions choisies et atteignant le récepteur 10. Les deux faisceaux lumineux RI, R2 atteignant leurs récepteurs respectifs 8, 10, le dispositif de commande valide la conformité des dimensions du récipient 2 contrôlé.
Si à l'inverse l'une des dimensions du récipient 2 contrôlé n'est pas conforme, les calibres 5, 6 et les fenêtres de tolérance 11, 12 adoptent par exemple l'une des positions représentées aux figures 5 et 6.
Le figure 5 représente le cas d'un défaut de bouchage du buvant 3 d'un récipient 2, c'est-à-dire un cas ou l'ouverture interne du buvant 3 est de dimension trop réduite. Dans ce cas, lors de la descente de l'équipage mobile selon la flèche Fl en direction du récipient 2, le calibre interne 6 vient buter en premier sur les rebords internes du buvant 3, que ce soit au niveau de la surface du buvant 3 ou encore à l'intérieur du col de ce buvant 3. Ceci provoque alors un mouvement vertical de remontée dans le sens de la flèche F2 du calibre interne 6 et de la tige centrale 33 par rapport au cadre coulissant 24 qui continue sa descente jusqu'à prise d'appui du calibre externe 5 sur le buvant 3. Ce mouvement de remontée du calibre interne 6 fait pivoter le levier 14 du mécanisme de transmission de mouvement 13 dans l'équipage mobile, qui provoque lui aussi un déplacement latéral en translation de la fenêtre de tolérance 12 par l'intermédiaire du bras de transmission comme précédemment exposé. Ce déplacement de la fenêtre de tolérance en translation latérale provoque un désaxement de l'ouverture 21 de la fenêtre 12 par rapport à la direction X2 du faisceau lumineux de contrôle R2, qui vient alors buter contre le disque 19 de la fenêtre de tolérance 12 sans atteindre le récepteur 10. Le dispositif de commande enregistre alors de le défaut de réception lumineuse par le récepteur 10 est déclenche le signalement d'un défaut.
Dans le même temps, le calibre externe 5 peut lui continuer à descendre selon la flèche Fl pour vérifier, de façon indépendante du calibre interne 6, les paramètres de hauteur H et diamètre externe du buvant 3. Si ces paramètres sont corrects, le calibre externe 5 adopte la même position que sur la figure 4 et le faisceau de contrôle RI, non représenté sur la figure 5 traverse lui la fenêtre de tolérance 11 et atteint le récepteur 8 validant les dimensions de hauteur et diamètre extérieur du buvant de ce récipient 2. On peut donc discriminer le défaut de fabrication. S'il existe également un défaut sur la hauteur ou le diamètre extérieur du buvant 3, le calibre externe 5 adopte alors une position similaire à celle exemplifiée à la figure 6. Le faisceau RI ne traverse dans ce cas pas l'ouverture 20 de la fenêtre de tolérance 11. Le dispositif de commande enregistre alors le défaut de réception lumineuse du récepteur 8 et le signale.
Ainsi, le dispositif de contrôle 1 de l'invention permet donc d'effectuer un contrôle par le calibre interne 6 en prenant pour référence la position du calibre externe 5, et donc la position de la surface supérieure du buvant 3 et non le fond du récipient 2 contrôlé. On peut ainsi contrôler de façon très précise les tolérances applicables sur le ou les diamètres d'ouverture du buvant 3, en surface ou bien à hauteur à l'intérieur du col du buvant, même si ces tolérances sont beaucoup plus faibles que les tolérances prises en compte pour le calibre externe 5 sur la hauteur du récipient 2.
La figure 6 représente le cas d'un défaut de hauteur H d'un récipient 2. Dans le cas d'espèce la hauteur du récipient 2 est inférieure à la hauteur nominale souhaitée pour le récipient 2. Lors de la descente de l'équipage mobile vers le récipient 2 le calibre interne 6 est positionné dans l'ouverture du buvant 3 jusqu'à venir reposer par son épaulement sur la surface supérieure du buvant 3 et le calibre externe 5 vient lui aussi prendre appui sur le buvant 3. Le faisceau laser R2 ne traverse pas l'ouverture 21 de la fenêtre de tolérance 12 et n'est pas reçu par le récepteur 10 tout comme le rayon RI, non représenté, qui ne traverse alors pas l'ouverture 20 de la fenêtre de tolérance 11, signifiant que l'écart de hauteur H du récipient 2 par rapport à la hauteur nominale est trop important. Le dispositif de commande enregistre alors ce défaut et le signale directement pour rebut du récipient 2.
La figure 7 représente en détail le cas particulier d'un calibre interne 6 à double épaulement pour réaliser le contrôle du diamètre d'ouverture Do du buvant 3 sur une hauteur hi à l'intérieur de l'ouverture 33 du buvant à hauteur à l'intérieur du col 3i du buvant 3 d'un récipient. La première section 621 de calibrage du calibre interne 6 présente alors une hauteur h égale à la hauteur hi de l'ouverture 33 est destinée à calibrer le diamètre Do sur la hauteur hi dans l'ouverture 33 du buvant 3 alors que la deuxième section 622 a elle pour fonction de calibrer le diamètre interne Di de l'ouverture en-dessous de la hauteur hi à l'intérieur du col 3i du buvant 3. Si le buvant 3 est correctement dimensionné, les deux sections de calibrage 621, 622 doivent pénétrer dans l'ouverture 33 du buvant jusqu'à ce que l'épaulement 63 de la section de raccordement vienne en appui sur la surface supérieure de la bague 32 du buvant 3. Un tel calibre interne 6 à double épaulement s'avère particulièrement utile dans un dispositif conforme à l'invention puisqu'il est nécessaire pour contrôler des diamètres à hauteur tels que le diamètre Do d'appliquer des tolérances beaucoup plus faibles sur les hauteurs h, hi que sur la hauteur totale H du récipient. Le dispositif de l'invention permettant de détecter un écart de position entre le calibre externe 5 posé sur la bague 32 du buvant d'un récipient 2 et le calibre interne 6 on peut donc appliquer une tolérance très faible sur le calibre interne 6, matérialisée par la largeur de l'ouverture 21 sur la fenêtre de tolérance 12 pour le rayon R2, que ce soit pour les diamètres Do, Di et la hauteur hi, et une tolérance plus importante pour le contrôle de la hauteur H du récipient 2 lui-même. Avec un tel calibre interne 6, si la section de calibrage 621 ne pénètre pas intégralement dans l'ouverture 33 du buvant 3 le défaut est alors détecté par l'occlusion du rayon R2 même si la hauteur du récipient 2 est comprise entre les tolérances extrêmes de hauteur H+h et H-h. Le récipient 2 est alors non conforme. Réciproquement, si la section 621 pénètre intégralement sur toute la hauteur hi dans le buvant 3 le rayon R2 sera passant même si la hauteur du récipient est égale à H+h ou H-h.
Ainsi, en fonction des défauts de réception des faisceaux lumineux RI, R2 enregistrés par le dispositif de commande celui-ci est en mesure de déterminer précisément et de façon indépendante la conformité dimensionnelle du buvant 3 du récipient 2, et le type de défaut de fabrication rencontré, notamment :
- défaut de diamètre intérieur du buvant inférieur à un diamètre minimal toléré (défaut dit de brochage ou PLUG ou bore),
- défauts de hauteur au regard des dimensions tolérées,
- défaut de diamètre extérieur supérieur au maximum toléré.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif (1) de contrôle dimensionnel d'un récipient
(2) muni d'un buvant
(3), du type comportant :
- une tête
(4) de calibrage du buvant (3) du récipient montée sur un châssis (22) de support et comprenant un calibre externe
(5) et un calibre interne
(6), la tête de calibrage étant mobile suivant un axe vertical (Ζ-Ζ') commun à l'axe du buvant (3) du récipient (2) à contrôler pour venir prendre appui par son calibre externe sur une surface supérieure du buvant pour vérifier la hauteur du récipient pendant que, simultanément, le calibre interne (6) pénètre dans le buvant (3) du récipient,
- un mécanisme de déplacement de la tête de calibrage selon l'axe vertical (Ζ-Ζ') suivant un mouvement alternatif, et
- des premiers moyens de détection (7, 8, 11) de la position du calibre externe de la tête de calibrage au moment d'un contact dudit calibre externe sur le buvant (3) du récipient (2),
caractérisé en ce qu'il comporte également des seconds moyens de détection (9, 10, 12) d'un écart de position du calibre interne (6) par rapport au calibre externe (5).
2 - Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens de détection comportent des moyens de visée optique (9, 11,
12) associés au calibre interne (6) de la tête de calibrage et en ce que les calibres externe et interne (5, 6) coopèrent par l'intermédiaire d'un mécanisme (13) de transformation de mouvement configuré pour permettre un alignement des moyens de visée optique (9, 11, 12) associés au calibre interne (6) uniquement lorsqu'aucun défaut n'est détecté sur le récipient contrôlé au niveau d'un diamètre interne (Do, Di) du buvant (3).
3 - Dispositif de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les premiers moyens de détection comportent des moyens de visée optique (7, 8, 11) et en ce que les calibres externe et interne (5, 6) coopèrent par l'intermédiaire d'un mécanisme (13) de transformation de mouvement configuré pour permettre un alignement simultané des moyens de visée optique (7, 8, 11) associés au calibre externe (5) et des moyens de visée optique (9, 11, 12) associés au calibre interne (6) uniquement lorsqu'aucun défaut n'est détecté sur le récipient contrôlé.
4 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les seconds moyens de détection comportent des moyens de visée optique comprenant un émetteur (9) et un récepteur (10) lumineux fixés sur le châssis (22) et disposés en regard l'un de l'autre suivant une droite d'alignement (X2), ainsi qu'une fenêtre de tolérance réglable (12) disposée entre les émetteur (9) et récepteur (10) lumineux dans un plan (P2) perpendiculaire à la droite d'alignement (X2) et se déplaçant verticalement avec le calibre externe (5) et horizontalement en fonction du mouvement relatif du calibre interne (6) par rapport au calibre externe (6).
5 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premiers moyens de détection comportent des moyens de visée optique comprenant un émetteur (7) et un récepteur (8) lumineux fixés sur le châssis (22) et disposés en regard l'un de l'autre suivant une droite d'alignement horizontal (XI), ainsi qu'une fenêtre de tolérance réglable (11) disposée entre l'émetteur (7) et le récepteur (8) lumineux dans un plan (PI) perpendiculaire à la droite d'alignement (XI) et se déplaçant verticalement avec le calibre externe (5).
6 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme de transformation de mouvement (13) comporte un levier (14) pivotant autour d'un axe de pivotement (15) solidaire du calibre externe (5) et lié, en une première extrémité (16), au calibre interne (6) et en une seconde extrémité (17), à une fenêtre de tolérance (12), ledit levier étant solidaire de l'axe de pivotement entre ses deux dites extrémités.
7 - Dispositif de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que la fenêtre de tolérance (12) liée au levier (14) est mobile en translation horizontale dans son plan (P2) lors d'un mouvement différentiel entre le calibre interne (6) et le calibre externe (5) sur le buvant du récipient.
8 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les fenêtres de tolérance réglable (11, 12) sont déplacées dans les plans (PI, P2) normalement aux droites d'alignement (XI, X2) des émetteurs et récepteurs lumineux lors du mouvement alternatif de la tête de calibrage (4).
9 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que chaque fenêtre de tolérance (11, 12) est constituée par un disque (18, 19) perforé d'ouvertures (20, 21) de passage d'un rayon lumineux, lesdites ouvertures d'un même disque présentant au moins une dimension différente.
10 - Dispositif de contrôle selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ouvertures (20) du disque (18) formant la fenêtre de tolérance (11) associée au calibre externe (5) sont de forme circulaire et les ouvertures (21) de la fenêtre de tolérance (12) associée au calibre interne (6) sont rectangulaires ou oblongues d'axe longitudinal vertical.
11 - Dispositif de contrôle selon la revendication 10, caractérisé en ce que les ouvertures (21) de la fenêtre de tolérance (12) associée au calibre interne (6) présentent une longueur égale au moins à la tolérance maximale tolérée sur la hauteur du récipient.
12 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un équipage mobile (23) de montage de la tête de calibrage (4), ledit équipage mobile étant supporté sur le châssis (22) et entraîné par le mécanisme de déplacement pour déplacer la tête de calibrage (4) suivant son mouvement alternatif.
13 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 3 à 10 et 11, caractérisé en ce que les émetteurs et récepteurs lumineux (7, 8, 9, 10) associés aux calibres externe et interne de la tête de calibrage (4) sont montés sur le châssis (22) de manière à former deux rayons lumineux (RI, R2) dirigés suivant les droites d'alignement (XI, X2).
14 - Dispositif de contrôle selon les revendications 6 à 13, caractérisé en ce que la fenêtre de tolérance (12) associée au calibre interne (6) est portée sur un bras de transmission (43) solidaire en une extrémité du levier du mécanisme de transformation de mouvement (13) et en une seconde extrémité de moyens de guidage en translation horizontale. 15 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 2 à 14, caractérisé en que les moyens de visée optique comportent des émetteurs (7, 9) laser.
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