EP4143548A1 - Installation et procédé pour assurer la mise au point simultanée de systèmes optiques en fonction du diamètre des récipients - Google Patents

Installation et procédé pour assurer la mise au point simultanée de systèmes optiques en fonction du diamètre des récipients

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Publication number
EP4143548A1
EP4143548A1 EP21732950.7A EP21732950A EP4143548A1 EP 4143548 A1 EP4143548 A1 EP 4143548A1 EP 21732950 A EP21732950 A EP 21732950A EP 4143548 A1 EP4143548 A1 EP 4143548A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical
containers
diameter
systems
optical systems
Prior art date
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Pending
Application number
EP21732950.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Arnaud BROSSE
Lubin FAYOLLE
Etienne LEPRAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiama SA
Original Assignee
Tiama SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Tiama SA filed Critical Tiama SA
Publication of EP4143548A1 publication Critical patent/EP4143548A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9009—Non-optical constructional details affecting optical inspection, e.g. cleaning mechanisms for optical parts, vibration reduction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9036—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents using arrays of emitters or receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9045—Inspection of ornamented or stippled container walls

Definitions

  • the object of the invention relates to the technical field of the observation and analysis of optical singularities carried by glass containers, such as bottles, jars and flasks.
  • Patent application WO 2014/177814 describes a new technique making it possible to observe and analyze optical singularities carried on the surface or in the wall of a container, without rotating the container.
  • optical singularities are designated restricted portions of a container or of its surface having properties different from those of their vicinity on or in the container.
  • Optical singularities therefore designate portions of a container having optical properties different from those of their vicinity on or in the container.
  • these optical singularities mainly have an abnormal refraction and / or reflection effect with respect to their neighborhood.
  • Refracting and / or reflective defects, codes or even blazon-type decorations marked on the surface of the receptacles are therefore optical singularities which deflect light in a different manner from their vicinity either in transmission (diopters) or in specular reflection.
  • This patent application describes a device comprising a diffuse light source positioned to illuminate the outside of the container and having a variation of a property of light in a direction of variation.
  • This device comprises a series of image acquisition devices placed around the travel path of the containers in order to observe each container in several views making it possible to observe all or part of its periphery.
  • these image acquisition devices are cameras fitted with their lens. These views are processed in order to analyze the optical singularities.
  • the focusing via the adjustment of the objectives of the cameras is carried out for a determined diameter of the containers observed. Also, when the diameter of the observed containers changes, it is necessary to focus all of the cameras. This focusing requires access to each of the cameras in order to adjust the camera lenses.
  • the containers are caused to scroll in translation in front of the cameras generally using a conveyor on which the containers are placed in a random orientation with respect to their direction of translation. It follows that the optical singularities which are to be observed are carried on the surface or in the wall of the receptacles, so that these optical singularities are able to be present anywhere on the periphery of the receptacles. It appears necessary for the cameras to be able to observe the entire periphery of the containers while allowing the containers to scroll past the cameras.
  • top mirrors, focusing lenses and photodiodes arrays of inspection systems are carried by a common holder which is mounted to move vertically, so that the the working distance between the bottle and the lens can be changed easily. , thus making it possible to make the magnification of the lens appropriate to the height of the bottle.
  • the working distance is changed and a focus adjustment is performed using, for example, a helical lens focusing adjustment system.
  • the object of the invention aims to remedy the drawbacks of the prior techniques by proposing a new configuration of an installation designed to allow positioning of optical systems with focusing distance such as the focusing operation optical systems is facilitated while allowing observation or illumination of the containers over its entire periphery.
  • An object of the invention is to provide an installation making it possible to identify an optical singularity carried by a section of containers, on the surface or in the wall of the containers having different diameters, without changing the focus when the diameter the edge of the containers changes.
  • Another object of the invention is to provide an installation making it possible to identify an optical singularity carried by a section of containers, on the surface or in the wall of the containers having different diameters, without changing either the height dimension of the edge of the container observed or illuminated, nor the angle of observation or illumination when the diameter of the edge of the containers changes.
  • Another object of the invention is to provide an installation making it possible to identify an optical singularity carried by a section of containers, on the surface or in the wall of the containers having different diameters, by adapting the height of the edge of container observed or illuminated regardless of the diameter of the containers.
  • the object of the invention provides an installation for observing or illuminating a section of containers bearing optical singularities on the surface or in the wall, the containers moving in translation and each having an axis of revolution , the installation comprising optical systems each with a working volume located at a working distance and each having an optical path to the edge of the container included in the working volume of the optical system.
  • the installation comprises:
  • fallback optical paths located between the return optical devices and the optical systems and corresponding to the adjustment portion of the optical paths;
  • At least one drive device ensuring, when the containers have a wafer with a second diameter different from the first diameter, the synchronous translational movement of the optical systems in a direction parallel to the adjustment portion of their respective optical paths and according to the difference between the first and the second diameter so that the optical systems keep their respective working distances invariable and that their respective working volumes are each in coincidence with a part of said container wafer having the second diameter.
  • Such an installation makes it possible to easily adjust the focus of the optical systems at each change in diameter of the containers.
  • Such an installation also takes advantage of the space saving offered by the folding of the optical path with the aid of optical return devices to make all the folded portions of the optical paths parallel after reflection on these optical return devices.
  • the adjustment portions of the optical paths of the optical systems are mutually parallel and correspond to the same serial number of the portion of the optical paths.
  • each optical system has a folded optical path contained in a radial plane containing the axis of revolution.
  • the installation comprises a system for moving optical systems and optical return devices in a direction parallel to the axis of revolution of the containers to adjust the height position of the edges of the containers. observed or illuminated by optical systems.
  • the drive device comprises a common frame supporting the optical systems which have adjustment portions of the respective optical path parallel to each other and to the direction of movement of this frame, the common frame being driven in translation by at least one actuator.
  • the drive device comprises optical mechanical assemblies each composed of an optical system associated with its optical return device and an individual guidance system ensuring only a relative translation along the path fallback optics, between the optical system and the associated optical return device, the optical systems being supported by at least one common first frame while the return optical devices are supported by at least one second common frame, at least one first and second common frames being driven in translation by at least one actuator.
  • the optical systems are supported by two first common frames arranged on either side of a translational travel path for the containers, while the optical return devices are supported by two second common frames arranged in on either side of the scrolling path, the first common frames and the second common frames being arranged in a superimposed position.
  • each mechanical-optical assembly is equipped with removable fixing systems on the first common frame and the second common frame, the first common frame and the second common frame comprising adaptation equipment ensuring the assembly of the mechanical assemblies. -optics in predefined positions distributed in azimuth around the axis of revolution.
  • the installation comprises, as adaptation equipment, on the one hand, a circular arc rail fixed on one of the common frames with which the rollers carried by each set cooperate. mechano-optics.
  • the installation comprises systems for locking in a fixed position of each mechanical-optical assembly, in the predefined positions distributed in an arc of a circle on the first common frame and on the second common frame.
  • the common frames are mounted on a carrier frame mounted to move in a direction parallel to the axis of revolution of the containers.
  • the optical systems are optical image acquisition systems each comprising at least one camera and at least one lens, and connected to at least one processing unit of images.
  • the installation comprises a light source consisting of light half-sources arranged on either side of the translational travel path for the containers, the half-light sources preferably being adjustable in relative spacing and / or in height parallel to the axis of revolution.
  • the installation comprises cameras positioned to observe the entire periphery of the containers while allowing the containers to scroll past the cameras.
  • the object of the invention provides an installation according to which the optical image acquisition systems comprise at least twelve cameras distributed so that the twelve projections of the optical paths direct lines located in a plane perpendicular to the axis of revolution, have with respect to the direction of travel, azimuth angles respectively between [15 °; 30 °], [50 °; 60 °], [60 °; 75 °], [105 °; 120 °], [120 °; 130 °], [150 °; 165 °], [195 °; 210 °], [230 °; 240 °], [240 °; 255 °], [285 °; 300 °], [300 °; 310 °],
  • Another object of the invention relates to an adjustment method for optical systems each with a working volume located at a working distance and each having an optical path to the edge of the container included in the working volume of the optical system, observing or illuminating a section of containers bearing optical singularities on the surface or in the wall, each having an axis of revolution and moving in translation, the method consisting of:
  • optical systems which, for containers having a wafer with a first diameter, have their respective working volumes each coinciding with a part of said wafer having this first diameter, each of these working volumes being at a distance working which is fixed and remains invariable, the optical systems each having an optical path composed of at least one adjustment portion;
  • the optical systems are distributed in azimuth according to the diameter of the edge of the containers.
  • the number of optical systems is chosen as a function of the diameter of the edge of the containers.
  • the method consists after each phase of adjustment of the optical systems and in an image acquisition phase and for each container moving in translation;
  • Figure 1 is a top view of an embodiment of an installation according to the invention.
  • Figure 2 is a perspective view taken substantially along the lines II-II of FIG. 1.
  • Figure 3 is a schematic elevational view illustrating a preferred embodiment of an installation suitable for observing the edge of containers having a reference diameter.
  • FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 illustrating an installation suitable for observing the edge of containers having a diameter greater than the reference diameter.
  • Figure 5 is a detail view illustrating the development of optical systems on containers.
  • Figure 6 is a schematic elevational view showing another exemplary configuration of an installation according to the invention.
  • Figures 7A, 7B and 7C are schematic views illustrating various configurations of the adjustment portions of the optical paths. being established respectively along the generatrices of a cylinder, along the outer surface of a truncated cone and in a helix.
  • Figure 8A is a schematic view illustrating the principle of movement of optical systems when the selected adjustment portion is the third portion of the optical path.
  • Figure 8B is a schematic view illustrating the principle of movement of optical systems when the selected adjustment portion is the second portion of the optical path.
  • Figure 8C is a schematic view illustrating the principle of movement of optical systems when the selected adjustment portion is the first portion of the optical path.
  • the object of the invention relates to an installation 1 for observing or illuminating a glass container 2 having an axis of revolution S.
  • the container 2 is brought to scroll along a curvilinear path or more simply still in translation in a running direction represented by the arrow f so as to be able to be observed by the installation 1.
  • the containers 2 are moved for example using a conveyor 3, to scroll successively in front of the installation 1 which generally has a fixed frame 4 provided with means for observing or illuminating the receptacles 2.
  • the installation 1 thus comprises at least two optical systems 6i, 6 2 , ... designated by the generic reference 6i in the remainder of the description and which within the meaning of the invention each comprise a working distance.
  • the working distance of optical systems 6i is the distance separating them from their working volume Vt in the direction of observation or illumination.
  • the working volume Vt is a volume at a distance from the optical systems 6i in which part of the section of the container observed or illuminated must be placed in order for the observation or the lighting to be optimum.
  • their working distance is the distance from a volume in which an observed container has a clear image.
  • the working volume Vt corresponds to the depth of field area Pf and the working distance is close to the focusing or conjugation distance.
  • Such optical systems 6i include at least one optical device for conjugation between an object point and an image point.
  • the working distance of 6i optical systems can be fixed or adjustable.
  • the optical systems 6i are optical image acquisition systems each comprising a camera 7i and at least one lens 8i with or without focus adjustment.
  • the optical systems 6i are lighting systems of the projector type comprising at least one optical conjugation device making it possible to project a light pattern at a determined distance.
  • the lighting is optimum at a certain working distance, since their optical conjugation device combines a light source with the container to be illuminated.
  • An installation 1 in accordance with the invention is particularly suitable for observing optical singularities carried on the surface or in the wall of the receptacles 2.
  • optical singularities provision may be made to observe and analyze a code engraved, for example by laser or a coat of arms or a decoration made by molding.
  • the optical singularities are defects which must be detected.
  • the installation 1 is suitable for observing optical singularities carried by the different parts of the receptacles, such as the neck, the rim or the shoulder for example.
  • the installation 1 comprises a light source 9 to illuminate the outside of the container 3 and in particular the outside surface of the container to be observed and capable of containing optical singularities.
  • these cameras 7i are connected to at least one image processing adapted to analyze the images taken to at least identify an optical singularity present or carried by the containers.
  • the installation 1 can include, as optical systems 6i, lighting systems with an optical conjugation device.
  • optical systems 6i lighting systems with an optical conjugation device.
  • Such an installation 1 makes it possible to illuminate containers from several light sources. The reader will easily transpose to the lighting of the receptacles the following description in relation to the observation of the receptacles using cameras 7i equipped with Si objectives.
  • the installation 1 is suitable for observing with the aid of at least two cameras 7i, all or part of a section t of the containers 2 moving in translation (FIG. 2).
  • This section t to be inspected of the receptacles corresponds to the part of the receptacles bearing the optical singularities on the surface or in the wall.
  • the section t to be inspected of a container corresponds to the periphery or to the outer part of a container extending in an azimuth plane A perpendicular to the axis of revolution S, namely a plane parallel to the conveying plane of the containers defined by the conveyor 3.
  • This portion t to be inspected of the container extends along a determined height taken along the axis of revolution S and limited with respect to the height of the container.
  • the height dimension of the section t to be inspected taken along the axis of symmetry S of the receptacles, corresponding to the height of a Datamatrix code to be observed, the code measuring for example 1 cm x 1 cm of sides, the height of the slice t will be 1 cm, increased by a tolerance margin, for example the inspected slice is 2 cm high.
  • the section t to be inspected of the receptacles is designated in the remainder of the description by the section of the receptacles.
  • the edge t can correspond for example to the neck or to the ring of the container, and represent 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 or l / 10 th of its height. total.
  • the cameras 7i are positioned to observe different parts of the edge of the containers, with or without the presence of an overlap between the parts observed.
  • the number and arrangement of the cameras 7i allow either only partial observation of the periphery of the edge of a container, or, preferably, full observation of the edge of the container. that is to say of the entire periphery of a portion of the container.
  • the installation 1 is particularly suitable for observing the entire periphery of a section of the receptacles such as a section of the neck bearing optical singularities to be observed.
  • a camera 7i each comprising a linear or matrix image sensor and its lens 8i which define an optical axis which substantially corresponds to the axis of revolution of the lens, and connects the sensor to the observed region.
  • the observed region is sized according to two directions corresponding to the two directions of a plane image, depending on the working distance, the magnification and the dimension of the plane image, or the dimension of the image sensor or the region used of the image sensor, ie the field of observation.
  • the working volume Vt of each optical system 6i has a third dimension in the viewing direction, which corresponds to the depth of field Pf of the optical system.
  • the depth of field Pf is a known concept, it depends on the objective, the sensor, and the need for resolution of the images according to the purpose of measurement, reading or inspection.
  • each optical system 6i is connected to its working volume Vt by an optical path Li, and the length of the optical path Li is the working distance of the optical system 6i.
  • the optical path Li if it is direct, is directed in the direction of observation.
  • the path Li is carried by the optical axis, which is generally centered on the objective.
  • the object of the invention can of course be adapted to the case where the direction of observation is not strictly the optical axis, for example if one is interested in an image portion which is not centered on the optical axis. There may therefore be a small difference between optical axis and optical path under such observation conditions.
  • each camera 7i equipped with its lens 8i comprises an optical path to the container and directed towards the axis of revolution S to observe a portion of the edge of the containers, different from that observed by the other cameras.
  • the optical path of each optical system 6i has one or more portions depending on the presence or absence of one or more optical return devices 10i arranged on the optical path between the container 2 and the camera.
  • These optical return devices 10i include any optical component or set of optical components making it possible to change the average direction of a light beam without modifying the conjugation, while not preventing the transmission of an image and therefore the existence of an image. a focus distance.
  • the optical deflection devices 10i are flat metal mirrors. It is conceivable to carry out the aliasing with other optical return systems, such as curved mirrors, prisms, semi-transparent plates or a combination of such systems.
  • the portion of the optical path between the container 2 and the first optical return device encountered is called direct optical path Ldi while the other portions are called optical fallback paths Lri, with the addition of the index j linked to the reference of the optical return device when the number of optical return devices lOi on the optical path is greater than 1. Furthermore, a portion of the optical path of each optical system 6i is chosen to constitute a so-called adjustment portion denoted PR whose function will appear more clearly in the remainder of the description.
  • each optical system 6i, 6 2 comprises a camera 7i, 7 2 , and an objective 8i, 8 2, while an optical return device 10i, 10 2 is interposed between the container 2 and each camera.
  • the optical path L1, L2 (Fig. 3) or L'1, L'2 (Fig. 4) of each optical system 6i, 6 2 is broken down into two portions, namely on the one hand, a first portion corresponding to the direct optical path Ldi, Ld2 (Fig.
  • FIG. 6 illustrates another variant embodiment in which an optical system 6 1 comprises a camera 7i equipped with its objective 8 1 , while a first optical return device 10u directly precedes the container 2 on the optical path and a second device optical return IO 21 is arranged between the objective 8 1 and the first optical device 10n return.
  • the optical path L1 is broken down into three portions, namely, a first portion corresponding to the direct optical path Ldi located between the container 2 and the first optical return device 10n, a second portion corresponding to the fallback optical path Lrll considered between the first optical return device 10n and the second optical return device 10 2i and a third portion corresponding to the optical path Lrl2 between the second optical return device IO 21 and the camera 1 ⁇ .
  • One of the three portions of the optical path corresponds to the adjustment portion PR for the optical system. The choice of the adjustment portion PR will be explained in the remainder of the description.
  • the first portion of the optical path (or direct path) is considered between the container and the first optical return device encountered along the optical path while the last portion is considered between the optical system 6i and the device return optic directly preceding the optical system along the optical path.
  • Each of these optical path portions is assigned a serial number which increases from the container to the camera, namely first portion, second portion, third portion, etc.
  • the number of optical return devices arranged in the path of the light between the optical system and the container may be different from the illustrated examples implementing one or two optical return devices.
  • each first portion of the optical path of the optical systems 6i is directed towards the axis of revolution S of the container extending in a radial plane containing the axis of revolution S.
  • Each first portion of the optical path of optical systems 6i delimits with respect to the normal to the axis of revolution S, an angle alpha said of observation (or illumination for optical illumination systems).
  • all the first portions of the optical paths of the optical systems 6i have angles alpha of identical values as illustrated in the Figures.
  • the optical fallback paths of the optical systems 6i are contained in a radial plane containing the axis of revolution S. According to this variant, all the portions of the optical path of each optical system are contained in a radial plane containing the axis of revolution S.
  • each optical system 6i is guided in translation in a direction of translation Ti parallel to the adjustment portion PR of its optical path.
  • the frame 4 of the installation 1 comprises guide systems 13 ensuring the translational guidance of the optical systems 6i according to their direction of movement Ti.
  • These guide systems 13 can be produced in any suitable manner using, for example, rails, columns, guides or slides.
  • the guide systems 13 provide a sliding connection allowing only the translational movement of each optical system 6i relative to the frame 4 of the installation. This variant embodiment is particularly advantageous because of the implementation of optical return devices 10i as will be explained in detail in the remainder of the description.
  • the installation 1 comprises a drive device 15 ensuring the synchronous translation of the systems. optics 6i, in a direction parallel to the adjustment portion PR of the optical path of each optical system 6i. It should be understood that the drive device 15 is adapted to move all the optical systems 6i together or simultaneously along a translational stroke. Each optical system 6i is moved in translation in a direction parallel to the adjustment portion PR of its respective optical path.
  • the drive device 15 moves the optical systems 6i in translation along a determined stroke which is a function of the variation in the diameters of the edges of the containers.
  • the use of optical systems 6i requires, in order to obtain a clear image, to take into account the optical path, that is to say the working distance between the optical system and the container 2.
  • the installation 1 is required to observe containers with slices of different diameters.
  • each working volume Vt of the optical systems 6i must each coincide with a part of said container edge having the first diameter, in order to obtain a sufficiently clear image.
  • each working volume Vt of an optical system 6i must be in coincidence with a part of said container edge, considering that the working volumes of optical systems contain different parts of the container edge, with or without overlap.
  • each working volume Vt of the optical systems is at a given working distance along its optical path.
  • the working volumes Vt of the optical systems 6i must each be in coincidence with a part of said container section having the second diameter, to obtain a sufficiently sharp image.
  • the working distance of each optical system which has been fixed for the observation (or illumination) of slices of containers having a first diameter remains invariable for the observation (or illumination) of slices of containers having a second diameter.
  • the working distance of each optical system which is fixed for the observation (or the lighting) of slices of containers having a determined diameter is kept for the observation (or the lighting) of slices of. containers with a different diameter.
  • At least one initial configuration phase is implemented for which all the optical systems 6i are adjusted to obtain a sufficiently clear image for containers having a wafer with a determined diameter.
  • each lens 8i of each camera 7i is adjusted to have a clear image of the part of the edge of the containers to be observed.
  • the working volume Vt of each optical system contains the part of the inspected wafer so that the part of the inspected wafer is at a fixed working distance along its optical path.
  • the angle alpha a is fixed according to the desired viewing or lighting conditions. For example all the optical systems are placed to observe a container of diameter Dr as illustrated in FIG. 3.
  • the initial phase of configuration consists in also adjusting the conjugation device, thus determining the focusing distance and therefore the working distance.
  • the aiming point is generally placed beyond the tangent to the container, on a focusing plane Pm.
  • This Fig. 5 shows the minimum depth of field Pf to be tolerated by the optical system 6i to which the tolerance on the position of the containers must be added.
  • the working volume Vt includes the curved shape of the cylindrical wall of the container on which the code is placed.
  • this initial configuration phase which corresponds either to the first assembly of the optical systems, or to an adjustment of commissioning or maintenance of the optical systems, can be carried out on the basis of a theoretical container of zero diameter Dr by positioning the optical systems with respect to a central axis Z of the installation.
  • the optical paths and the working distances of the optical systems 6i are defined relative to the container, that is to say relative to the axis of revolution S of the container .
  • this axis of revolution S corresponds to the central axis Z of the installation when the container occupies during its movement, a position for which its axis of revolution S coincides with the central axis Z of the installation.
  • This initial configuration phase makes it possible, with the aid of the objectives of the optical systems 6i, to carry out an adjustment of the focusing distance for a section of containers having a determined diameter.
  • all the optical systems 6i each have an optical path having a working length or distance which has a fixed given value.
  • FIG. 3 illustrates by way of example an installation 1 comprising two optical systems 6i, 6 2 whose focusing, by each objective 7i, 7 2 is carried out to obtain a clear image of containers 2 having a wafer to be observed with a first diameter Dr.
  • the optical systems 6i have at the end of the initial configuration phase, optical paths of given length which remains invariable even if the installation is made to observe the section of containers having a diameter different from the diameter used for adjustment.
  • the same objectives 8i of the optical systems 6i are no longer used as focusing means for the observation of containers of different diameters.
  • a phase of adjusting the installation and in particular the optical systems is carried out for the observation of such containers.
  • the lengths of the optical paths of the optical systems 6i which were fixed during the initial phase of configuration of the installation are preserved.
  • the objectives 8i of the optical systems 6i are not affected during each of the successive adjustment phases of the optical systems which are liable to intervene for sections of containers having different diameters.
  • the adjustment of the installation is necessary when, due to a change in diameter of the section of the containers observed or illuminated, the respective working volumes are no longer each in coincidence with a part of said section. This obviously depends on the depth of field of the optical systems.
  • containers are considered to have wafers of different diameters when the variation in diameter between two wafer diameters is greater than 10% of the depth of field of optical systems 6i.
  • the drive device 15 is controlled to move in synchronous translation, the optical systems 6i in a direction parallel to the portion adjustment PR of each optical system and as a function of this difference between the first and the second diameter in order to maintain the length of the optical paths.
  • the synchronous movement of the optical systems 6 makes it possible to carry out their adjustment simultaneously.
  • the distance of the focusing plane Pm relative to the axis of revolution S of the container for all the optical systems 6i varies by a joint amount depending on the diameter of the edge of the container.
  • This displacement course can also include the mode of observation of the receptacles, that is to say in transmission or in reflection. Indeed, the observation of the same diameter in transmission or in reflection may require focusing along strings of different depths to minimize the depth of field problems because the maximum observation incidence of a code in the case of an observation in reflection may be greater than that in the case of an observation in transmission.
  • the angle alpha said observation keeps the same value when moving the optical systems 6i in order to keep the length of optical paths.
  • maintaining the height of the edge observed along the axis of revolution S may require, at the same time as the adjustment by the translation of the optical systems along the adjustment portions PR, a vertical translation of the inspection device to keep the wafer in coincidence with the working volumes of the optical systems.
  • the angle alpha said of observation or illumination is of zero value then the height of the wafer observed along the axis of revolution S can be maintained even if the diameter of the wafer of the containers changes.
  • the height of the section observed along the axis of revolution S is modified by vertical translation of the inspection device when the diameter of the slice of the containers changes, to keep the slice in coincidence of the working volumes of the optical systems.
  • the installation comprises a system for moving optical systems 6i and optical return devices lOi in a direction parallel to the axis of revolution S of the containers thus making it possible to adjust the position of the edges of containers 2 observed or illuminated by optical systems 6i.
  • the optical systems 6i and the optical return devices 10i are mounted on the frame 4 by any known systems ensuring their movement in a direction parallel to the axis of revolution S of the containers.
  • FIG. 4 illustrates the observation of a container 2 having a wafer to be observed with a diameter D'r greater compared to containers 2 having a wafer of diameter Dr illustrated in FIG. 3.
  • the optical systems 6 i; 6 2 are moved with respect to their positions illustrated in FIG. 3, synchronously by the device 15 for driving a stroke which is a function of the difference in diameters (D'r-Dr).
  • the lengths L'rl + L'dl and L'r2 + L'd2 of the optical paths of the optical systems 6i, 6 2 during the inspection of containers of diameter D'r is equal to the lengths respectively Lrl + Ldi and Lr2 + Ld2 of the optical paths of optical systems 6i, 6 2 when inspecting containers of reference diameter Dr.
  • Lrl + Ldi L'rl + L'dl
  • Lr2 + Ld2 L'r2 + L ' d2.
  • the drive device 15 can be produced in different ways and depends in particular on the direction of the portion or portions of the optical path but also on the direction of the adjustment portions parallel to which the optical systems 6i are displaced.
  • FIGS. 8A to 8C illustrate the different configurations of the drive device 15 as a function of the choice of the adjustment portion PR of the optical path.
  • Fig. 8A illustrates a variant of for which the optical path L1 is broken down into three portions, namely a first portion corresponding to the direct optical path Ldi located between the container 2 and the first optical return device 10i, a second portion corresponding to the optical path of fallback Lrll considered between the first optical return device 10i and a second optical return device 10 2 and a third portion corresponding to the optical path Lrl2 between the second optical return device 10 2 and the optical system 6i.
  • the third portion of the optical path is chosen as the adjustment portion PR for the optical system 6i.
  • the displacement device 15 ensures the displacement of the optical system 6i, in a direction parallel to the third portion of the optical path optical system 6i.
  • the displacement device 15 ensures the translation of the optical system 6i, in a direction parallel to this third portion and parallel to the axis of revolution S.
  • the second portion of the optical path is chosen as the portion of PR setting for optical system 6i.
  • the displacement device 15 ensures the displacement of the optical system 6i, together with the second optical deflection device IO 2 in a direction parallel to the second portion of the system optical path. optics 6 1 .
  • the displacement device 15 ensures the displacement of the optical system 6 and of the second optical deflection device IO 2 in a direction not parallel to the axis of revolution S.
  • the first portion of the optical path is chosen as the adjustment portion PR for the optical system 6 1 .
  • the displacement device 15 ensures the displacement of the optical system 6 1 and of the first and second optical return devices 10i, IO 2 , in a direction parallel to the first portion of the optical path optical system 6 1 .
  • the displacement device 15 ensures the displacement of the optical system 6 1 and of the first and second optical return devices 10i, 10 2 in a direction not parallel to the axis of revolution S.
  • the second and last portion of the optical path will be chosen as the adjustment portion for the set of optical systems as illustrated in the examples illustrated in FIGS. 3, 4 and 6, in which only one optical deflection device is provided. It will be noted that in these situations, the adjustment is obtained by moving the optical systems 6i relative to the optical return devices 10i. According to a variant of the invention, provision is made for the possibility of moving either the optical systems or the optical return devices. It is also planned to move the assembly in order to position or maintain the wafer inspected or observed along the axis of revolution S.
  • the adjustment portions PR of the optical paths of the optical systems 6i are mutually parallel and correspond to the same serial number of the portion of the optical path. Thereby, for example, the last portions of the optical paths are chosen as the adjustment portions for all the optical systems 6i. According to an advantageous embodiment characteristic, the adjustment portions PR of the optical paths of the optical systems 6i are all parallel to each other and to the axis of revolution S making it possible to obtain a saving in space for the installation and in simplicity for the device. displacement 15.
  • the drive device 15 can be produced in different ways and depends in particular on the relative directions of the adjustment portions for optical systems.
  • the optical systems 6i are positioned so that all the adjustment portions PR are mutually parallel.
  • the displacement device 15 may comprise a common frame or an undeformable solid supporting the optical systems 6i. This frame can be driven in translation using at least one actuator, in a direction of displacement parallel to the adjustment portions PR allowing all the cameras to be simultaneously translated by the same distance relative to the axis of revolution of the container. , leading to the simultaneous development of 6i optical systems.
  • the actuator can be unique.
  • each optical system 6 lr 6 2 is moved in translation in a direction of translation T1 parallel to the optical fold-back paths Lrll and Lr2, located respectively between the first and the second optical return devices 10n and 10 2i and between the first optical return device 10i and the optical system 6 2 .
  • the direction of movement of the common frame C forms an angle beta b with respect to the axis of revolution S.
  • the preferred direction of folding of the optical path is thus parallel to the axis of revolution S which is vertical, ensuring a vertical translation of the 6i optical systems.
  • all the optical systems 6i are supported by a common frame C and the adjustment portions PR are the second portions of the optical path which are all parallel to each other and to the axis of revolution S.
  • the common frame C is moved in a direction of movement T1 which is parallel to the axis of revolution S and to each of the second portions of the optical path of the optical systems.
  • the optical systems 6i are positioned so that all the adjustment portions PR are positioned on the outer surface of a cone.
  • the optical systems 6 are positioned so that all the adjustment portions PR are positioned along segments of the same length connecting two parallel circles of the same diameter, ie hyperboloid.
  • all the optical systems 6i can be attached to a non-deformable solid which is not moved in the same direction as the optical systems 6i. These optical systems 6i are guided in translation parallel to the adjustment portions PR, themselves not parallel to the axis of revolution S. The undeformable drive solid translates parallel to the axis of revolution S.
  • the optical systems 6i can be positioned so that the adjustment portions are in different directions, with however a limited angle around a cylinder.
  • the undeformable solid can be replaced by actuators such as towed cables or jacks which can easily provide synchronous translations to the optical systems 6i, each displaced in translation in a direction parallel to its adjustment portion.
  • the installation 1 comprises a control system, not shown, making it possible to control the drive device 15 in such a way that the latter can move the optical systems 6i in synchronous translation along a determined stroke.
  • This control system can be implemented in any suitable manner such as in the form of an automatic control or a manual control.
  • Figs. 1 and 2 illustrate an embodiment of an installation 1 implementing the characteristics of the invention, the principle of which is described in FIGS. 3 and 4.
  • the installation 1 comprises optical systems 6i each having an optical path on which is placed a single optical return device 10i.
  • Each optical path is thus broken down, as explained, into a direct optical path and a fallback optical path considered as the adjustment portion.
  • All of the fold-back optical paths are mutually parallel and parallel to the axis of revolution S.
  • the optical systems 6i are moved by the drive system 15 in a direction T1 parallel to the fold-back optical paths and to the axis of revolution. S.
  • the optical systems 6i are distributed on either side of a path D of translational movement for the containers 2.
  • the drive device 15 thus comprises two half-assemblies arranged on either side of the scrolling path D.
  • the optical systems 6i are supported by a first common frame C1 while the optical return devices 10i are supported by a second common frame C2.
  • Each first common frame C1 is made by a plate and each second common frame C2 is made by a plate.
  • each first common frame C1 is arranged in a position of superposition relative to a second common frame C2.
  • At least one actuator 21 provides a relative translation between the first common frame Cl and the second common frame C2 in the direction of movement Tl.
  • the first common frame Cl and the second common frame C2 in the superimposed position are guided in translation by guide columns 23.
  • Actuators 21 such as jacks or worm systems ensure the translation of each first common frame C1 relative to the second common frame C2 according to the direction of movement. Tl.
  • the actuators 21 provide a translation of the first common frame C1 relative to the second common frame C2 which remains fixed relative to the first common frame.
  • the optical systems 6i are supported by two half-assemblies arranged on either side of the path D of movement in translation for the containers 2. It should be noted that the installation may include a only half-set.
  • the common frames C1, C2 are mounted on the supporting frame 4 so as to be movable in a direction parallel to the axis of revolution S of the containers.
  • Such an assembly ensures the adaptation of the installation relative to the conveyor 3 making it possible to adjust the position of the observation zone of the optical systems.
  • the observation half-assemblies are mounted on the frame 4 with the possibility of adjusting their relative spacing in a direction perpendicular to the running direction f. It is thus possible to adjust their relative spacing as a function of the diameter of the containers 2.
  • the drive device 15 comprises mechanical-optical assemblies Mi each composed of an optical system 6i associated with its optical deflection device 10i and of an individual guidance system 25 providing only a relative translation along the optical fallback path, between the optical system 6i and the associated optical return device 10i.
  • each mechanical-optical assembly Mi is equipped with removable fixing 26, 27 on the first common frame C1 and the second common frame C2.
  • each mechanical-optical assembly Mi constitutes a unitary assembly which can be, thanks to the removable fixing systems 26, 27, mounted, moved or removed easily on the common frames.
  • each individual guide system 25 of a mechanical-optical assembly Mi comprises, for example, a base 25a on which is fixed an optical return device 10i and from which rises a guide rod 25b on which is fixed. mounted a support 25c on which is fixed the optical system 6i and more precisely the camera 7i.
  • the support 25c is slidably mounted on the guide rod 25b to provide only a translation relative to the base 25a along the optical path of the fold.
  • the guide rod 25b comprises for example a groove extending parallel to its axis and cooperating with a stud carried by the sliding support 25c.
  • each individual guidance system 25 of the mechanical-optical assemblies Mi can be produced in a different manner, in the form of rails for example.
  • Each individual guidance system 25 makes it possible to maintain the direction of the optical path in a radial plane containing the axis of revolution despite the sliding movements along the folded optical path, of the optical system 6i relative to the optical deflection device 10i.
  • each support 25c of the optical systems 6i is slidably moved by the first common frames Cl.
  • each support 25c of the optical systems 6i is provided with a yoke 25d between the branches of which is inserted a first common frame Cl
  • the supports 25c of the optical systems 6i are fixed on the first common frames C1 with the aid of the removable fixing systems 26 which can be produced in any suitable manner such as for example by screwing or as in the example illustrated, by a removable connection. by embedding.
  • each support 25c of a mechanical-optical assembly Mi is provided with a locking pin 26 intended to be engaged in a complementary housing 28 provided in the first frames. common Cl. It should be noted that each mechanical-optical assembly Mi for which the camera is guided in translation, is mounted by a pivot link on the common frames C1 to avoid hyperstatic mounting by the linear guide between the first frame and the second chassis, by the guide columns 23.
  • each base 25a of the optical return devices lOi are fixed to the second common frame C2 using removable fixing systems 27 which can be produced in any suitable manner such as for example by screwing or as in the example illustrated, by a removable connection by embedding.
  • each base 25a of a mechanical-optical assembly Mi is provided with a locking pin 27 intended to be engaged in a complementary housing 29 provided in the second common frame C2.
  • each housing 29 arranged in a second common frame C2 is produced in superposition relation with a housing 28 arranged in a first common frame C1 so that the individual guide systems 25 are mutually parallel and parallel to the guide columns 23.
  • the housings 28, 29 are arranged on each common frame, in positions distributed evenly or not, according to an arc of a circle.
  • each base 25a of a mechanical-optical assembly Mi is also provided with a pair of rollers 30 cooperating with a rail 31 in an arc of a circle fixed on each second common frame C2.
  • Each base 25a can thus be positioned in a precise stable position while being able to be easily moved in the azimuth plane A.
  • the first common frame C1 and the second common frame C2 comprise, via the rail 31, the locking pins 26, 27 and housings 28, 29, adaptation equipment ensuring the mounting of the mechanical-optical assemblies Mi in predefined positions distributed in azimuth around the axis of revolution S.
  • This adaptation equipment thus comprises, on the one hand, a rail 31 in an arc of a circle fixed on a common frame with which rollers 30 carried by each assembly cooperate mechano-optics, and on the other hand, locking systems 26, 27 in a fixed position of each mechanical-optical assembly, in predefined positions distributed in an arc of a circle on the first common frame and on the second common frame.
  • the optical image acquisition systems comprise at least twelve cameras 7i distributed so that the twelve projections of the direct optical paths located in a plane perpendicular to the axis of the projection S, have with respect to the direction of travel f, azimuth angles respectively included in the angular intervals [15 °; 30 °], [50 °; 60 °], [60 °; 75 °], [105 °; 120 °], [120 °; 130 °],
  • the installation 1 can include a different number of optical systems 6i.
  • the number of optical systems 6i is chosen as a function of the diameter of the edge of the containers.
  • the azimuth distribution of the optical systems 6i is a function of the diameter of the section of the receptacles considered, of the spacing between the sections of two consecutive receptacles and of the width of the angular sector of the section of the receptacle that can be inspected by each. optical system 6i as a function of the azimuth at which it would be placed.
  • the width of the angular sector of the container edge that can be inspected by each optical system 6i as a function of the azimuth at which it would be placed itself depends on the choices of the modes of illumination and observation of the containers. For example, it generally differs depending on whether the container is observed in transmission or in reflection with a given light source.
  • the initial configuration phase during which the working distances of each optical system is predefined may include a step during which each mechanical-optical assembly Mi is assembled, aligned and the working distances of the optical systems adjusted, positioning the volume working at a given distance from the optical return device for a given position of the optical systems along the guide rail, at a given distance from the optical return devices.
  • a mechanical-optical assembly Mi can be added (mounted), removed (dismantled) or moved in the installation while maintaining a position of its working volume positioned on a slice of container of the same diameter as for the other mechanical-optical assemblies.
  • the installation 1 comprises a light source made up of half-light sources 9 arranged on either side of the path D of travel in translation for the containers.
  • each half-source 9 extends in an arc of a circle above the optical return devices 10i while being supported by a second frame C2.
  • the half-light sources 9 are preferably adjustable in relative spacing and / or in height taken parallel to the axis of revolution S and relative to the second frame C2.
  • Each half-light source 9 is mounted on slides 32 whose sliding direction is perpendicular to the running direction and / or on slides 33 whose sliding direction is parallel to the axis of revolution S.
  • the light source has the characteristics of the source described in patent application WO 2014/177814.
  • the object of the invention also relates to an adjustment method for optical systems 6i observing or illuminating a section of containers 2 moving in translation and each having an axis of revolution S.
  • This process consists of:
  • optical systems which, for receptacles 2 having a wafer with a first diameter, have their respective working volumes each coinciding with a part of said wafer having this first diameter, each of these working volumes being at a given working distance which is fixed and remains invariable, the optical systems each having an optical path composed of at least one adjustment portion PR;
  • This method thus aims to carry out an initial phase of configuring the optical systems for a wafer of a container with a determined diameter, using the system for developing the optical systems. Each time the diameter of the edge of the receptacles is changed, a new phase of adjustment of the optical systems is carried out without using a system for modifying the focusing distance of the optical systems 6i.
  • the optical systems 6i are distributed in azimuth as a function of the diameter of the edge of the containers.
  • the number of optical systems 6i is chosen as a function of the diameter of the edge of the containers.
  • the method consists of an image acquisition phase and for each container 2 moving in translation:
  • the invention allows the observation of optical singularities located on slices of containers of different diameters.
  • the invention allows the reading of identification codes engraved on the surface of the receptacles and placed either on the body or on the neck of diameter smaller than that of the body.
  • the codes are positioned on the neck or on the body.
  • the invention therefore enables an on-line reading device to adapt to any model of receptacle.
  • the invention can advantageously be combined with patent application WO 2014/177814 to also adapt to dark or light glass tints.
  • the acceptable container slice diameters are an interval [0min; 0max], which depends in particular on the working distances and the length of the adjustment portions PR.
  • the invention has been described here by way of example for the observation of singularities on the surface of the containers, the optical systems 6i being observation systems, for example cameras, and the invention makes it possible to place the working volume of optical systems to contain the surface carrying the singularities. It was specified that in this particular case the working volume contains the object plane combined with the image sensor of the cameras, and that the object plane is possibly positioned slightly further than the surface carrying the singularities, in order to take into account the curvature of the cylindrical surface of the container at the location of the wafer inspected. It is of course easily possible to adapt the invention to observe the interior of the containers, by moving the inspection volume further away.
  • the depth of field Pf of the conjugation systems which determine the working distance of the optical systems 6i perhaps more or less, for example between 1 mm and 2 cm, and therefore the volume of more or less deep work, this depth being its dimension in the direction of observation, therefore in the direction of the direct portion of the optical path U.
  • This depth of field determines the precision with which the working volume must be positioned, and therefore the difference in diameter from which adjustment by means of the drive device is necessary.
  • the object of the invention simplifies the positioning and adjustment of optical illumination systems with working distance for illuminating slices of containers of different diameters.

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Abstract

Installation et procédé pour assurer la mise au point simultanée de systèmes optiques en fonction du diamètre des récipients L'invention concerne une installation pour observer ou éclairer une tranche (t) de récipients (2) défilant en translation et présentant chacun un axe de révolution (S), l'installation comportant des systèmes optiques (61) guidés en translation selon une direction parallèle une portion de réglage de leurs chemins optiques respectifs, et qui ont, pour des récipients présentant une tranche avec un premier diamètre, leurs volumes de travail respectifs en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le premier diamètre, l'installation comportant au moins un dispositif d'entraînement (15) assurant, lorsque les récipients présentent une tranche avec un deuxième diamètre différent par rapport au premier diamètre, le déplacement en translation synchrone des systèmes optiques selon une direction parallèle à la portion de réglage de leurs chemins optiques respectifs et en fonction de la différence entre le premier et le deuxième diamètre.

Description

Description
Titre de l'invention : Installation et procédé pour assurer la mise au point simultanée de systèmes optiques en fonction du diamètre des récipients
Domaine Technique
[0001]L'objet de l'invention concerne le domaine technique de l'observation et de l'analyse de singularités optiques portées par des récipients en verre, tels que bouteilles, pots et flacons.
Technique antérieure
[0002]La demande de brevet WO 2014/177814 décrit une nouvelle technique permettant d'observer et d'analyser des singularités optiques portées en surface ou dans la paroi d'un récipient, sans mettre en rotation le récipient.
[0003] Par singularités optiques sont désignées des portions restreintes d'un récipient ou de sa surface ayant des propriétés différentes de celles de leur voisinage sur ou dans le récipient. Des singularités optiques désignent donc des portions d'un récipient ayant des propriétés optiques différentes de celles de leur voisinage sur ou dans le récipient. En l'occurrence, ces singularités optiques ont principalement un effet anormal de réfraction et / ou de réflexion par rapport à leur voisinage. Les défauts réfractants et / ou réfléchissants, les codes ou encore les décors de type blason marqués en surface des récipients sont donc des singularités optiques qui dévient la lumière de manière différente par rapport à leur voisinage soit en transmission (dioptres) soit en réflexion spéculaire.
[0004]Cette demande de brevet décrit un dispositif comportant une source de lumière diffuse positionnée pour éclairer l'extérieur du récipient et présentant une variation d'une propriété de la lumière selon une direction de variation. Ce dispositif comporte une série de dispositifs d'acquisition d'image placés autour du chemin de défilement des récipients pour observer chaque récipient selon plusieurs vues permettant d'observer toute ou partie de sa périphérie. Typiquement, ces dispositifs d'acquisition d'images sont des caméras munies de leur objectif. Ces vues sont traitées afin d'analyser les singularités optiques. [0005] Bien entendu, la mise au point via le réglage des objectifs des caméras est réalisée pour un diamètre déterminé des récipients observés. Aussi, lorsque le diamètre des récipients observés change, il est nécessaire de réaliser la mise au point de l'ensemble des caméras. Cette mise au point nécessite d'accéder à chacune des caméras pour réaliser le réglage des objectifs des caméras. Cette opération est généralement peu pratique et relativement longue puisqu'elle nécessite de régler manuellement chacun des objectifs, entraînant un risque d'erreur opérateur. De plus, il n'existe pas de fiches donnant le réglage à faire ni même de graduations suffisamment précises sur les systèmes de mise au point en général, ce qui entraîne un risque de mauvaise répétabilité. Enfin, il faut pouvoir accéder à chacun des objectifs, ce qui n'est pas toujours possible en pratique. Une alternative possible est la motorisation des objectifs. Dans ce cas, la solution est coûteuse, d'autant plus que le nombre d'objectifs est grand. La motorisation de chaque objectif suppose autant de systèmes d'asservissement afin de garantir la reproductibilité des réglages.
[0006] Il apparaît donc le besoin de pouvoir régler plus facilement les caméras à chaque changement de diamètre des récipients observés.
[0007] Par ailleurs, il est à noter que les récipients sont amenés à défiler en translation devant les caméras à l'aide généralement d'un convoyeur sur lequel les récipients sont posées selon une orientation aléatoire par rapport à leur direction de translation. Il s'ensuit que les singularités optiques qui sont à observer, sont portées en surface ou dans la paroi des récipients, de sorte que ces singularités optiques sont à même d'être présentes en tout endroit de la périphérie des récipients. Il apparaît nécessaire que les caméras puissent observer toute la périphérie des récipients tout en permettant le défilement des récipients devant les caméras.
[0008]II apparaît ainsi le problème de positionnement des dispositifs d'acquisition d'image par rapport au chemin de circulation des récipients de manière à pouvoir observer les singularités optiques portées en tout endroit de la périphérie des récipients tout en permettant une facilité de mise au point des dispositifs d'acquisition d'images. [0009] Dans l'état de la technique, la demande de brevet GB 2 075 179 décrit un appareil pour inspecter les parois latérales des bouteilles vides afin de détecter des corps étrangers tels que moisissures ou éclaboussures, susceptibles d'adhérer aux parois des bouteilles. Cet appareil est adapté pour inspecter des bouteilles de différentes hauteurs. Cet appareil comporte deux systèmes d'inspection décalés de 90° comportant chacun une source lumineuse disposée d'un côté du convoyeur de transport des bouteilles et un miroir inférieur situé de l'autre côté du convoyeur et adapté pour renvoyer verticalement le faisceau vers un miroir supérieur superposé qui renvoie la lumière en direction d'un réseau de photodiodes via une lentille de focalisation. Les miroirs supérieurs, les lentilles de focalisation et les réseaux de photodiodes des systèmes d'inspection sont portés par un support commun qui est monté pour se déplacer verticalement, de sorte que le la distance de travail entre la bouteille et la lentille peut être modifiée facilement, permettant ainsi de rendre le grossissement de la lentille approprié à la hauteur de la bouteille. Pour un changement de format, la distance de travail est modifiée et un réglage de mise au point est effectué à l'aide par exemple d'un système de réglage hélicoïdal de focalisation de la lentille.
[0010]II s'avère qu'un tel appareil n'est pas adapté pour identifier une singularité optique portée en surface ou dans la paroi des bouteilles présentant des diamètres différents. En effet, pour une singularité optique correspondant à un code, la taille du code à inspecter reste identique même si le diamètre des bouteilles varie. Cet appareil modifie la taille du champ et en particulier la hauteur du champ, par la modification de la distance de travail, ce qui nuit à la netteté de la détection. Par ailleurs, un tel appareil impose un réglage de la mise au point après chaque changement de format des bouteilles. De plus, ce système vise à inspecter les bouteilles sur toute leur hauteur de sorte que le bas du champ est maintenu au niveau du convoyeur, si bien que lors du changement de la taille du champ en fonction d'une variation de la hauteur des bouteilles, il n'est pas possible de régler ou maintenir la position en hauteur d'une éventuelle zone d'inspection.
Exposé de l'invention [0011]L'objet de l'invention vise à remédier aux inconvénients des techniques antérieures en proposant une nouvelle configuration d'une installation conçue pour permettre un positionnement de systèmes optiques avec distance de mise au point tel que l'opération de mise de point des systèmes optiques soit facilitée tout en permettant une observation ou un éclairage des récipients sur toute sa périphérie.
[0012] Un objet de l'invention est de proposer une installation permettant d'identifier une singularité optique portée par une tranche de récipients, en surface ou dans la paroi des récipients présentant des diamètres différents, sans changer la mise au point lorsque le diamètre de la tranche des récipients change.
[0013]Un autre objet de l'invention est de proposer une installation permettant d'identifier une singularité optique portée par une tranche de récipients, en surface ou dans la paroi des récipients présentant des diamètres différents, sans changer ni la dimension en hauteur de la tranche de récipient observée ou éclairée, ni l'angle d'observation ou d'éclairage lorsque le diamètre de la tranche des récipients change.
[0014]Un autre objet de l'invention est de proposer une installation permettant d'identifier une singularité optique portée par une tranche de récipients, en surface ou dans la paroi des récipients présentant des diamètres différents, en adaptant la hauteur de la tranche de récipient observée ou éclairée indépendamment du diamètre des récipients.
[0015]Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention propose une installation pour observer ou éclairer une tranche de récipients portant des singularités optiques en surface ou dans la paroi, les récipients défilant en translation et présentant chacun un axe de révolution, l'installation comportant des systèmes optiques avec chacun un volume de travail situé à une distance de travail et présentant chacun un chemin optique jusqu'à la tranche du récipient incluse dans le volume de travail du système optique.
[0016] Selon l'invention, l'installation comporte :
* des systèmes optiques ;
- ayant, pour des récipients présentant une tranche avec un premier diamètre, leurs volumes de travail respectifs en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le premier diamètre, chacun de ces volumes de travail étant à une distance de travail donnée ;
- possédant chacun un chemin optique composé d'au moins une portion de réglage ;
- étant guidés en translation selon une direction parallèle à la portion de réglage de leurs chemins optiques respectifs ;
* des dispositifs optiques de renvoi placés sur les chemins optiques des systèmes optiques, de telle manière que ces chemins optiques se décomposent au moins :
. en des chemins optiques directs situés dans des plans radiaux du récipient, entre le récipient et les dispositifs optiques de renvoi et possédant des angles d'observation ou d'éclairage de valeurs identiques ;
. en des chemins optiques de repli situés entre les dispositifs optiques de renvoi et les systèmes optiques et correspondant à la portion de réglage des chemins optiques ;
* au moins un dispositif d'entraînement assurant, lorsque les récipients présentent une tranche avec un deuxième diamètre différent par rapport au premier diamètre, le déplacement en translation synchrone des systèmes optiques selon une direction parallèle à la portion de réglage de leurs chemins optiques respectifs et en fonction de la différence entre le premier et le deuxième diamètre de sorte que les systèmes optiques conservent leurs distances de travail respectives invariables et que leurs volumes de travail respectifs sont en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le deuxième diamètre.
[0017] Une telle installation permet de régler facilement la mise au point des systèmes optiques à chaque changement de diamètre des récipients. Une telle installation profite également du gain de place offert par le repliement du chemin optique à l'aide de dispositifs optiques de renvoi pour rendre toutes les portions de repli des chemins optiques parallèles après réflexion sur ces dispositifs optiques de renvoi. [0018]Selon une variante préférée de réalisation, les portions de réglage des chemins optiques des systèmes optiques sont parallèles entre elles et correspondent à un même numéro d'ordre de la portion des chemins optiques.
[0019] Avantageusement, chaque système optique présente un chemin optique de repli contenu dans un plan radial contenant l'axe de révolution.
[0020]Selon une caractéristique de mise en œuvre, l'installation comporte un système de déplacement des systèmes optiques et des dispositifs optiques de renvoi selon une direction parallèle à l'axe de révolution des récipients pour régler la position en hauteur des tranches de récipients observées ou éclairées par les systèmes optiques.
[0021]Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le dispositif d'entraînement comporte un châssis commun supportant les systèmes optiques qui présentent des portions de réglage du chemin optique respectif parallèles entre elles et à la direction de déplacement de ce châssis, le châssis commun étant entraîné en translation par au moins un actionneur.
[0022]Selon un exemple préféré de réalisation, le dispositif d'entraînement comporte des ensembles mécano optique composés chacun d'un système optique associé à son dispositif optique de renvoi et d'un système de guidage individuel assurant uniquement une translation relative selon le chemin optique de repli, entre le système optique et le dispositif optique de renvoi associé, les systèmes optiques étant supportés par au moins un premier châssis commun tandis que les dispositifs optiques de renvoi sont supportés par au moins un deuxième châssis commun, au moins l'un des premier et deuxième châssis communs étant entraîné en translation par au moins un actionneur.
[0023]Avantageusement, les systèmes optiques sont supportés par deux premiers châssis communs disposés de part et d'autre d'un chemin de défilement en translation pour les récipients, tandis que les dispositifs optiques de renvoi sont supportés par deux deuxièmes châssis communs disposés de part et d'autre du chemin de défilement, les premiers châssis communs et les deuxièmes châssis communs étant disposés en position de superposition. [0024] De préférence, chaque ensemble mécano-optique est équipé de systèmes de fixation amovible sur le premier châssis commun et le deuxième châssis commun, le premier châssis commun et le deuxième châssis commun comportant des équipements d'adaptation assurant le montage des ensembles mécano-optiques dans des positions prédéfinies réparties en azimut autour de l'axe de révolution.
[0025]Selon un exemple de réalisation, l'installation comporte en tant qu'équipements d'adaptation, d'une part, un rail en arc de cercle fixé sur l'un des châssis communs avec lequel coopèrent des galets portés par chaque ensemble mécano-optique.
[0026]Par ailleurs, l'installation comporte des systèmes de blocage en position fixe de chaque ensemble mécano-optique, dans les positions prédéfinies réparties en arc de cercle sur le premier châssis commun et sur le deuxième châssis commun.
[0027] Pour autoriser des réglages en fonction de la taille des récipients, les châssis communs sont montés sur un bâti porteur monté mobile selon une direction parallèle à l'axe de révolution des récipients.
[0028] Selon un premier mode de mise en œuvre de l'invention, les systèmes optiques sont des systèmes optiques d'acquisition d'images comportant chacun au moins une caméra et au moins un objectif, et reliés à au moins une unité de traitement d'images.
[0029]Selon ce premier mode de mise en œuvre de l'invention, l'installation comporte une source d'éclairage constituée de demi-sources d'éclairage disposées de part et d'autre du chemin de défilement en translation pour les récipients, les demi-sources d'éclairage étant de préférence réglables en écartement relatif et/ou en hauteur parallèlement à l'axe de révolution.
[0030]Selon un autre aspect de l'invention, l'installation comportent des caméras positionnées pour observer toute la périphérie des récipients tout en permettant le défilement des récipients devant les caméras.
[0031] Pour satisfaire ce besoin, l'objet de l'invention propose une installation selon laquelle les systèmes optiques d'acquisition d'images comportent au moins douze caméras réparties de manière que les douze projections des chemins optiques directs situées dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution, présentent par rapport à la direction de défilement, des angles d'azimut respectivement entre [15°; 30°], [50°; 60°], [60°; 75°], [105°; 120°], [120°; 130°], [150°; 165°], [195°; 210°], [230°; 240°], [240°; 255°], [285°; 300°], [300°; 310°],
[300°; 345°].
[0032] Un autre objet de l'invention concerne un procédé de réglage pour systèmes optiques avec chacun un volume de travail situé à une distance de travail et présentant chacun un chemin optique jusqu'à la tranche du récipient incluse dans le volume de travail du système optique, observant ou illuminant une tranche de récipients portant des singularités optiques en surface ou dans la paroi, présentant chacun un axe de révolution et défilant en translation, le procédé consistant :
- à mettre à disposition les systèmes optiques qui pour des récipients possédant une tranche avec un premier diamètre, ont leurs volumes de travail respectifs en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche présentant ce premier diamètre, chacun de ces volumes de travail étant à une distance de travail qui est fixe et reste invariable, les systèmes optiques possédant chacun un chemin optique composé d'au moins une portion de réglage ;
- et lors d'une phase de réglage pour des récipients possédant une tranche avec un deuxième diamètre différent du premier diamètre, à déplacer les systèmes optiques en translation synchrone selon une direction parallèle à la portion de réglage des chemins optiques respectifs de chaque système optique et en fonction de la différence entre le premier diamètre et le deuxième diamètre de la tranche des récipients de sorte que les systèmes optiques conservent leurs distances de travail respectives invariables et que leurs volumes de travail respectifs sont en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le deuxième diamètre,
[0033]Selon une caractéristique de mise en œuvre du procédé, on répartit en azimut les systèmes optiques en fonction du diamètre de la tranche des récipients. [0034]Selon une autre caractéristique de mise en œuvre du procédé, on choisit le nombre des systèmes optiques en fonction du diamètre de la tranche des récipients.
[0035]Typiquement, le procédé consiste après chaque phase de réglage des systèmes optiques et dans une phase d'acquisition d'images et pour chaque récipient défilant en translation ;
- à illuminer au moins la tranche des récipients à inspecter ;
- à prendre par les systèmes optiques, des images couvrant la tranche des récipients ;
- à analyser les images prises pour au moins identifier au moins une singularité optique présente dans la tranche des récipients.
Brève description des dessins
[0036] [Fig. l]La Figure 1 est une vue de dessus d'un exemple de réalisation d'une installation conforme à l'invention.
[0037] [Fig. 2]La Figure 2 est une vue en perspective prise sensiblement selon les lignes II-II de la Fig. 1.
[0038] [Fig. 3]La Figure 3 est une vue schématique en élévation illustrant une variante préférée de réalisation d'une installation adaptée pour l'observation de la tranche de récipients présentant un diamètre de référence.
[0039][Fig. 4]La Figure 4 est une vue analogue à la Fig. 3 illustrant une installation adaptée pour l'observation de la tranche de récipients présentant un diamètre supérieur au diamètre de référence.
[0040] [Fig. 5]La Figure 5 est une vue de détail illustrant la mise au point des systèmes optiques sur des récipients.
[0041] [Fig. 6]La Figure 6 est une vue schématique en élévation montrant un autre exemple de configuration d'une installation conforme à l'invention.
[0042] [Fig. 7A-7C]Les Figures 7A, 7B et 7C sont des vues schématiques illustrant diverses configurations des portions de réglage des chemins optiques s'établissant respectivement selon les génératrices d'un cylindre, selon la surface extérieure d'un tronc de cône et en hélice.
[0043] [Fig. 8A]La Figure 8A est une vue schématique illustrant le principe de déplacement des systèmes optiques lorsque la portion de réglage choisie est la troisième portion du chemin optique.
[0044] [Fig. 8B]La Figure 8B est une vue schématique illustrant le principe de déplacement des systèmes optiques lorsque la portion de réglage choisie est la deuxième portion du chemin optique.
[0045] [Fig. 8C]La Figure 8C est une vue schématique illustrant le principe de déplacement des systèmes optiques lorsque la portion de réglage choisie est la première portion du chemin optique.
Description des modes de réalisation
[0046]Tel que cela ressort des Figures, l'objet de l'invention concerne une installation 1 pour observer ou éclairer un récipient 2 en verre possédant un axe de révolution S. Selon un exemple préféré de réalisation, le récipient 2 est amené à défiler selon une trajectoire curviligne ou plus simplement encore en translation selon une direction de défilement représentée par la flèche f de manière à pouvoir être observé par l'installation 1. Ainsi, les récipients 2 sont déplacés par exemple à l'aide d'un convoyeur 3, pour défiler successivement devant l'installation 1 qui présente de manière générale un bâti fixe 4 pourvu des moyens pour observer ou éclairer les récipients 2.
[0047] L'installation 1 comporte ainsi au moins deux systèmes optiques 6i, 62, ... désignés par la référence générique 6i dans la suite de la description et qui au sens de l'invention comportent, chacun une distance de travail. La distance de travail des systèmes optiques 6i est la distance qui les sépare de leur volume de travail Vt dans la direction d'observation ou d'éclairage. Le volume de travail Vt est un volume à distance des systèmes optiques 6i dans lequel doit être placé une partie de la tranche du récipient observée ou éclairée pour que l'observation ou l'éclairage soit optimum. [0048] Lorsque les systèmes optiques 6i sont destinés à l'observation, leur distance de travail est la distance d'un volume dans lequel un récipient observé a une image nette. Autrement dit, le volume de travail Vt correspond à la zone de profondeur de champ Pf et la distance de travail est proche de la distance de mise au point ou de conjugaison. De tels systèmes optiques 6i comportent au moins un dispositif optique de conjugaison entre un point objet et un point image. La distance de travail des systèmes optiques 6i peut être fixe ou réglable.
[0049]Selon une variante préférée de réalisation, les systèmes optiques 6i sont des systèmes optiques d'acquisition d'images comportant chacun une caméra 7i et au moins un objectif 8i avec ou sans réglage de mise au point.
[0050]Selon une autre variante de réalisation, les systèmes optiques 6i sont des systèmes d'éclairage de type projecteurs comprenant au moins un dispositif optique de conjugaison permettant de projeter un motif lumineux à une distance déterminée. Pour de tels systèmes optiques d'éclairage, l'éclairage est optimum à une certaine distance de travail, puisque leur dispositif de conjugaison optique conjugue une source lumineuse avec le récipient à éclairer.
[0051] La description qui suit décrit plus spécifiquement une installation 1 préférée mettant en oeuvre, en tant que systèmes optiques 6i, des systèmes optiques d'acquisition d'images comportant chacun une caméra 7i équipée d'au moins un objectif 8i. Une installation 1 conforme à l'invention est particulièrement adaptée pour observer des singularités optiques portées en surface ou dans la paroi des récipients 2. À titre de singularités optiques, il peut être prévu d'observer et d'analyser un code gravé par exemple par laser ou un blason ou un décor réalisé par moulage. Selon une autre variante de réalisation, les singularités optiques sont des défauts devant être détectés. L'installation 1 est adaptée pour observer des singularités optiques portées par les différentes parties des récipients, comme le col, le jable ou l'épaule par exemple. Selon cette application préférée mettant en œuvre des caméras, l'installation 1 comporte une source lumineuse 9 pour éclairer l'extérieur du récipient 3 et en particulier la surface extérieure du récipient devant être observée et susceptible de contenir des singularités optiques. De même, ces caméras 7i sont reliés à au moins une unité de traitement d'images adaptée pour analyser les images prises pour au moins identifier une singularité optique présente ou portée par les récipients.
[0052] Bien entendu, l'installation 1 peut comporter en tant que systèmes optiques 6i, des systèmes d'éclairage avec un dispositif optique de conjugaison. Une telle installation 1 permet d'éclairer des récipients à partir de plusieurs sources lumineuses. Le lecteur transposera sans difficultés à l'éclairage des récipients, la description qui suit en relation de l'observation des récipients à l'aide de caméras 7i équipées d'objectifs Si.
[0053] L'installation 1 est adaptée pour observer à l'aide d'au moins deux caméras 7i, tout ou partie d'une tranche t des récipients 2 défilant en translation (figure 2). Cette tranche t à inspecter des récipients correspond à la partie des récipients portant les singularités optiques en surface ou dans la paroi. La tranche t à inspecter d'un récipient correspond à la périphérie ou à la partie extérieure d'un récipient s'étendant dans un plan d'azimut A perpendiculaire à l'axe de révolution S, à savoir un plan parallèle au plan de convoyage des récipients défini par le convoyeur 3. Cette tranche t à inspecter du récipient s'étend selon une hauteur déterminée prise selon l'axe de révolution S et limitée par rapport à la hauteur du récipient. Dans le cas où la dimension en hauteur de la tranche t à inspecter , prise selon l'axe de symétrie S des récipients, correspondant à la hauteur d'un code Datamatrix à observer, le code mesurant par exemple de 1 cm x 1 cm de côtés, la hauteur de la tranche t sera de 1 cm, augmentée d'une marge de tolérance, par exemple la tranche inspectée mesure 2 cm de haut. Par souci de simplification, la tranche t à inspecter des récipients est désignée dans la suite de la description, par la tranche des récipients. Dans d'autres exemples d'utilisation, la tranche t peut correspondre par exemple au col ou à la bague du récipient, et représenter 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 ou l/10e de sa hauteur totale.
[0054] Les caméras 7i sont positionnées pour observer des parties différentes de la tranche des récipients, avec présence ou non d'un chevauchement entre les parties observées. Le nombre et la disposition des caméras 7i permettent soit seulement une observation partielle de la périphérie de la tranche d'un récipient, soit, de préférence, une observation complète de la tranche du récipient c'est-à-dire de toute la périphérie d'une tranche du récipient. Ainsi, l'installation 1 est particulièrement adaptée pour observer toute la périphérie d'une tranche des récipients telle qu'une section du col portant des singularités optiques à observer.
[0055] Pour les systèmes optiques 6i, il existe une direction d'observation ou d'éclairage. Pour simplifier la description, on considère à titre d'exemple, une caméra 7i comportant chacune un capteur d'image linéaire ou matriciel et son objectif 8i qui définissent un axe optique qui correspond sensiblement à l'axe de révolution de l'objectif, et relie le capteur à la région observée. La région observée est dimensionnée selon deux directions correspondant aux deux directions d'une image plane, en fonction de la distance de travail, du grandissement et de la dimension de l'image plane, ou de la dimension du capteur d'image ou de la région utilisée du capteur d'image, c'est à dire le champ d'observation. De plus, le volume de travail Vt de chaque système optique 6i a une troisième dimension dans la direction d'observation, qui correspond à la profondeur de champ Pf du système optique. La profondeur de champ Pf est une notion connue, elle dépend de l'objectif, du capteur, et du besoin de résolution des images selon la finalité de mesure, de lecture ou d'inspection.
[0056] Par convention, on relie chaque système optique 6i à son volume de travail Vt par un chemin optique Li, et la longueur du chemin optique Li est la distance de travail du système optique 6i. Le chemin optique Li, s'il est direct, est dirigé selon la direction d'observation. Dans le cas particulier d'une observation au moyen d'une caméra 7i et son objectif 8i qui définissent un axe optique, le chemin Li est porté par l'axe optique, qui est généralement centré sur l'objectif. On peut bien entendu adapter l'objet de l'invention au cas où la direction d'observation n'est pas strictement l'axe optique, par exemple si l'on s'intéresse à une portion image qui n'est pas centrée sur l'axe optique. Il peut y avoir donc un petit écart entre axe optique et chemin optique dans de telles conditions d'observation. Selon un mode avantageux de réalisation, chaque caméra 7i équipée de son objectif 8i comporte un chemin optique jusqu'au récipient et dirigé vers l'axe de révolution S pour observer une portion de la tranche des récipients, différente de celle observée par les autres caméras. [0057]II est à noter que le chemin optique de chaque système optique 6i présente une ou plusieurs portions en fonction de la présence ou non, d'un ou de plusieurs dispositifs optiques de renvoi lOi disposés sur le chemin optique entre le récipient 2 et la caméra. Ces dispositifs optiques de renvoi lOi englobent tout composant optique ou ensemble de composants optiques permettant de changer la direction moyenne d'un faisceau lumineux sans modification de la conjugaison, en n'empêchant pas la transmission d'une image et donc l'existence d'une distance de mise au point. De préférence, les dispositifs optiques de renvoi lOi sont des miroirs métalliques plans. Il est envisageable de réaliser le repliement avec d'autres systèmes optiques de renvoi, tels que des miroirs courbes, des prismes, des lames semi-transparentes ou une combinaison de tels systèmes.
[0058] La portion du chemin optique entre le récipient 2 et le premier dispositif optique de renvoi rencontré est appelée chemin optique direct Ldi tandis que les autres portions sont appelées chemins optiques de repli Lri, avec ajout de l'indice j lié à la référence du dispositif optique de renvoi lorsque le nombre de dispositifs optiques de renvoi lOi sur le chemin optique est supérieure à 1. Par ailleurs, une portion du chemin optique de chaque système optique 6i est choisie pour constituer une portion dite de réglage noté PR dont la fonction apparaîtra plus clairement dans la suite de la description.
[0059]Selon une variante préférée de réalisation illustrée aux Fig. 3 et 4, la direction du chemin optique de chaque système optique 6i est modifiée entre la caméra et le récipient 2, par un dispositif optique de renvoi lOi interposé entre le récipient 2 et la caméra. Selon cette variante de réalisation, chaque système optique 6i, 62 comporte une caméra 7i, 72, et un objectif 8i, 82 tandis qu'un dispositif optique de renvoi 10i, 102 est interposé entre le récipient 2 et chaque caméra. Dans ce cas, le chemin optique Ll, L2 (Fig. 3) ou L'1, L'2 (Fig. 4) de chaque système optique 6i, 62 se décompose en deux portions à savoir d'une part, une première portion correspondant au chemin optique direct Ldi, Ld2 (Fig. 3) ou L'dl, L'd2 (Fig. 4) situé entre le récipient 2 et le dispositif optique de renvoi 10i, 102 et d'autre part, une deuxième portion correspondant au chemin optique de repli Lrl, Lr2 (Fig. 3) ou L'rl, L'r2 (Fig. 4) situé entre le dispositif optique de renvoi 10i, IO2 et la caméra Ίc, 72. Ainsi pour les exemples illustrés aux Fig. 3 et 4, la longueur du chemin optique de chaque système optique 6i, 62 correspond à la distance cumulée du chemin optique de repli et du chemin optique direct, soit respectivement L1 = Lrl + Ldi et L2 = Lr2 + Ld2 pour la Fig. 3 et L1 = L'rl + L'dl et L2 = L'r2 + L'd2 pour la Fig. 4. L'une des deux portions du chemin optique correspond à la portion de réglage PR pour le système optique. Le choix de la portion de réglage PR sera expliqué dans la suite de la description.
[0060] La partie gauche de la Fig. 6 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle un système optique 61 comporte une caméra 7i équipée de son objectif 81, tandis qu'un premier dispositif optique de renvoi 10u précède directement le récipient 2 sur le chemin optique et qu'un deuxième dispositif optique de renvoi IO21 est disposé entre l'objectif 81 et le premier dispositif optique de renvoi 10n. Dans ce cas, le chemin optique L1 se décompose en trois portions à savoir, une première portion correspondant au chemin optique direct Ldi situé entre le récipient 2 et le premier dispositif optique de renvoi 10n, une deuxième portion correspondant au chemin optique de repli Lrll considéré entre le premier dispositif optique de renvoi 10n et le deuxième dispositif optique de renvoi 102i et une troisième portion correspondant au chemin optique Lrl2 entre le deuxième dispositif optique de renvoi IO21 et la caméra 1\. La longueur du chemin optique du système optique 61 correspond à la longueur cumulée des trois portions, soit Ll= Ldl+Lrll+Lrl2. L'une des trois portions du chemin optique correspond à la portion de réglage PR pour le système optique. Le choix de la portion de réglage PR sera expliqué dans la suite de la description.
[0061] Par convention, la première portion du chemin optique (ou chemin direct) est considérée entre le récipient et le premier dispositif optique de renvoi rencontré le long du chemin optique tandis que la dernière portion est considérée entre le système optique 6i et le dispositif optique de renvoi précédant directement le système optique le long du chemin optique. A chacune de ces portions de chemin optique est attribué un numéro d'ordre qui croit du récipient jusqu'à la caméra, à savoir première portion, deuxième portion, troisième portion, etc. Bien entendu, le nombre de dispositifs optiques de renvoi disposés sur le trajet de la lumière entre le système optique et le récipient peut être différent des exemples illustrés mettant en œuvre un ou deux dispositifs optiques de renvoi.
[0062]Selon une caractéristique de l'invention, chaque première portion du chemin optique des systèmes optiques 6i est dirigée vers l'axe de révolution S du récipient en s'étendant dans un plan radial contenant l'axe de révolution S. Chaque première portion du chemin optique des systèmes optiques 6i délimite par rapport à la normale à l'axe de révolution S, un angle alpha a dit d'observation (ou d'éclairage pour des systèmes optiques d'éclairage). Avantageusement, toutes les premières portions des chemins optiques des systèmes optiques 6i possèdent des angles alpha de valeurs identiques comme illustré sur les Figures.
[0063]Selon une variante préférée de réalisation, les chemins optiques de repli des systèmes optiques 6i sont contenus dans un plan radial contenant l'axe de révolution S. Selon cette variante, toutes les portions du chemin optique de chaque système optique sont contenues dans un plan radial contenant l'axe de révolution S.
[0064]Selon une caractéristique de l'invention, chaque système optique 6i, est guidé en translation selon une direction de translation Ti parallèle à la portion de réglage PR de son chemin optique. A cet effet, le bâti 4 de l'installation 1 comporte des systèmes de guidage 13 assurant le guidage en translation des systèmes optiques 6i selon leur direction de déplacement Ti. Ces systèmes de guidage 13 peuvent être réalisés de toute manière appropriée à l'aide par exemple de rails, de colonnes, de guides ou de glissières. Selon une variante avantageuse de réalisation, les systèmes de guidage 13 assurent une liaison glissière en ne permettant que le mouvement de translation de chaque système optique 6i par rapport au bâti 4 de l'installation. Cette variante de réalisation est particulièrement avantageuse en raison de la mise en œuvre des dispositifs optiques de renvoi lOi comme cela sera expliqué en détail dans la suite de la description.
[0065]Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation 1 comporte un dispositif d'entraînement 15 assurant la translation synchrone des systèmes optiques 6i, selon une direction parallèle à la portion de réglage PR du chemin optique de chaque système optique 6i. Il doit être compris que le dispositif d'entraînement 15 est adapté pour déplacer ensemble ou simultanément tous les systèmes optiques 6i selon une course de translation. Chaque système optique 6i est déplacé en translation selon une direction parallèle à la portion réglage PR de son chemin optique respectif.
[0066] Conformément à l'invention, le dispositif d'entraînement 15 déplace en translation les systèmes optiques 6i selon une course déterminée qui est fonction de la variation des diamètres des tranches des récipients. En effet, il est rappelé que l'utilisation de systèmes optiques 6i nécessite, pour obtenir une image nette, de tenir compte du chemin optique c'est-à-dire de la distance de travail entre le système optique et le récipient 2. Or, l'installation 1 est amenée à observer des récipients avec des tranches de diamètres différents.
[0067]Aussi, il doit être compris que l'installation 1 doit être réglée ou configurée à chaque fois que le diamètre de la tranche des récipients change. En effet, pour des récipients présentant un diamètre déterminé appelé premier diamètre, les volumes de travail Vt des systèmes optiques 6i doivent être en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le premier diamètre, pour obtenir une image suffisamment nette. Bien entendu comme déjà indiqué, chaque volume de travail Vt d'un système optique 6i doit être en coïncidence avec une partie de ladite tranche de récipient, en considérant que les volumes de travail des systèmes optiques contiennent des parties différentes de la tranche du récipient, avec ou sans recouvrement. Pour ce premier diamètre, chaque volume de travail Vt des systèmes optiques est à une distance de travail donnée le long de son chemin optique. De la même manière, pour des récipients présentant un diamètre déterminé appelé deuxième diamètre, de valeur différente du premier diamètre, les volumes de travail Vt des systèmes optiques 6i doivent être en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le deuxième diamètre, pour obtenir une image suffisamment nette. Conformément à l'invention, la distance de travail de chaque système optique qui a été fixée pour l'observation (ou l'éclairage) de tranches de récipients présentant un premier diamètre reste invariable pour l'observation (ou l'éclairage) de tranches de récipients présentant un deuxième diamètre. En d'autres termes, la distance de travail de chaque système optique qui est fixée pour l'observation (ou l'éclairage) de tranches de récipients présentant un diamètre déterminé est conservée pour l'observation (ou l'éclairage) de tranches de récipients présentant un diamètre différent.
[0068] Bien entendu, il est mis en œuvre au moins une phase initiale de configuration pour laquelle tous les systèmes optiques 6i sont réglés pour obtenir une image suffisamment nette pour des récipients présentant une tranche avec un diamètre déterminé. Lors de cette phase initiale de configuration, chaque objectif 8i de chaque caméra 7i est réglé pour avoir une image nette de la partie de la tranche des récipients à observer. Autrement dit, le volume de travail Vt de chaque système optique contient la partie de la tranche inspectée de sorte que la partie de la tranche inspectée est à une distance de travail fixe le long de son chemin optique. En même temps, l'angle alpha a est fixé en fonction des conditions d'observation ou d'éclairage voulues. Par exemple tous les systèmes optiques sont placés pour observer un récipient de diamètre Dr comme illustré à la Fig. 3. Lorsque les dispositifs de conjugaison sont réglables, tels que des objectifs avec bague de mise au point, la phase initiale de configuration consiste à régler également le dispositif de conjugaison, en déterminant ainsi la distance de mise au point donc la distance de travail. Tel qu'illustré à la Fig. 5, dans le cas de la lecture d'un code placé en surface du récipient 2, le point de visée est généralement placé au-delà de la tangente au récipient, sur un plan de mise au point Pm. Cette Fig. 5 montre la profondeur de champ minimale Pf devant être tolérée par le système optique 6i à laquelle doit être ajoutée la tolérance sur la position des récipients. Le volume de travail Vt inclus la forme courbe de la paroi cylindrique du récipient sur laquelle le code est placé. Bien entendu, cette phase initiale de configuration qui correspond soit au premier montage des systèmes optiques, soit à un réglage de mise en service ou de maintenance des systèmes optiques, peut être réalisée sur la base d'un récipient théorique de diamètre Dr nul en positionnant les systèmes optiques par rapport à un axe central Z de l'installation. [0069]II est à noter que pour des raisons de compréhension, les chemins optiques et les distances de travail des systèmes optique 6i sont définis par rapport au récipient c'est-à-dire par rapport à l'axe de révolution S du récipient. Il doit être compris que cet axe de révolution S correspond à l'axe central Z de l'installation lorsque le récipient occupe lors de son défilement, une position pour laquelle son axe de révolution S est confondu avec l'axe central Z de l'installation.
[0070]Cette phase initiale de configuration permet à l'aide des objectifs des systèmes optiques 6i, de réaliser un réglage de la distance de mise au point pour une tranche de récipients possédant un diamètre déterminé. Au terme de cette phase initiale de réglage, tous les systèmes optiques 6i possèdent chacun un chemin optique ayant une longueur ou une distance de travail qui a une valeur donnée fixe.
[0071]Ainsi, la Fig. 3 illustre à titre d'exemple une installation 1 comportant deux systèmes optiques 6i, 62 dont la mise au point, par chaque objectif 7i, 72 est réalisée pour obtenir une image nette de récipients 2 possédant une tranche à observer avec un premier diamètre Dr. Dans l'exemple illustré à la Fig. 3 et comme expliqué ci-dessus, la longueur du chemin optique des deux systèmes optiques 6i, 62 correspond à la distance cumulée du chemin optique de repli et du chemin optique direct, soit respectivement L1 = Lrl + Ldi et L2 = Lr2 + Ld2.
[0072]De manière avantageuse, l'objet de l'invention est particulièrement adapté pour une observation périphérique par des systèmes optiques identiques, donc ayant tous la même distance de mise au point, de sorte qu'étant donné que les récipients sont cylindriques pour la tranche inspectée, les distances de travail sont égales, avec L1 = L2.
[0073]Selon une caractéristique de l'invention, les systèmes optiques 6i possèdent au terme de la phase initiale de configuration, des chemins optiques de longueur donnée qui reste invariable même si l'installation est amenée à observer la tranche de récipients possédant un diamètre différent du diamètre utilisé pour le réglage. En d'autres termes, les mêmes objectifs 8i des systèmes optiques 6i ne sont plus utilisés comme moyen de mise au point pour l'observation de récipients de diamètres différents. [0074] Lorsque des récipients dont les tranches présentent un deuxième diamètre différent du premier diamètre sont à observer par l'installation 1, une phase de réglage de l'installation et en particulier des systèmes optiques est réalisée pour l'observation de tels récipients. Lors de cette phase de réglage, les longueurs des chemins optiques des systèmes optiques 6i qui ont été fixées lors de la phase initiale de configuration de l'installation, sont conservées. Par conséquent, les objectifs 8i des systèmes optiques 6i ne sont pas touchés lors de chacune des phases de réglage successives des systèmes optiques qui sont susceptibles d'intervenir pour des tranches de récipients ayant des diamètres différents. En pratique, le réglage de l'installation est nécessaire lorsque du fait d'un changement de diamètre de la tranche des récipients observée ou éclairée, les volumes de travail respectifs ne sont plus en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche. Ceci dépend évidemment de la profondeur de champ des systèmes optiques. Typiquement, il est considéré que des récipients possèdent des tranches de diamètres différents lorsque la variation de diamètre entre deux diamètres de tranches est supérieure à 10% de la profondeur de champ des systèmes optiques 6i.
[0075] Pour néanmoins réaliser une image nette de la tranche de récipients présentant un deuxième diamètre différent d'un premier diamètre, le dispositif d'entraînement 15 est commandé pour déplacer en translation synchrone, les systèmes optiques 6i selon une direction parallèle à la portion de réglage PR de chaque système optique et en fonction de cette différence entre le premier et le deuxième diamètre afin de conserver la longueur des chemins optiques. Le déplacement synchrone des systèmes optiques 6 permet de réaliser simultanément leur réglage. Ainsi, la distance du plan de mise au point Pm par rapport à l'axe de révolution S du récipient pour tous les systèmes optiques 6i varie d'une quantité conjointe en fonction du diamètre de la tranche du récipient. Cette course de déplacement peut également inclure le mode d'observation des récipients c'est-à-dire en transmission ou en réflexion. En effet, l'observation d'un même diamètre en transmission ou en réflexion peut nécessiter de mettre au point suivant des cordes de profondeurs différentes pour minimiser les problèmes de profondeur de champ car l'incidence d'observation maximale d'un code dans le cas d'une observation en réflexion peut être supérieure à celle dans le cas d'une observation en transmission.
[0076]II est à noter que selon l'invention, l'angle alpha a dit d'observation (ou d'éclairage pour des systèmes optiques d'éclairage) conserve la même valeur lors du déplacement des systèmes optiques 6i afin de conserver la longueur des chemins optiques. Selon l'angle d'observation et la forme des récipients coniques ou cylindriques, lorsque le diamètre de la tranche des récipients change, le maintien de la hauteur de la tranche observée selon l'axe de révolution S peut nécessiter, en même temps que le réglage par la translation des systèmes optiques le long des portions de réglage PR, une translation verticale du dispositif d'inspection pour maintenir la tranche en coïncidence des volumes de travail des systèmes optiques. Typiquement, lorsque l'angle alpha a dit d'observation ou d'éclairage est de valeur nulle alors la hauteur de la tranche observée selon l'axe de révolution S peut être maintenue même si le diamètre de la tranche des récipients change. Dans le cas où l'angle alpha a dit d'observation ou d'éclairage est de valeur non nulle alors la hauteur de la tranche observée selon l'axe de révolution S est modifiée par translation verticale du dispositif d'inspection lorsque le diamètre de la tranche des récipients change, pour maintenir la tranche en coïncidence des volumes de travail des systèmes optiques.
[0077]Avantageusement, l'installation comporte un système de déplacement des systèmes optiques 6i et des dispositifs optiques de renvoi lOi selon une direction parallèle à l'axe de révolution S des récipients permettant ainsi de régler la position des tranches de récipients 2 observées ou éclairées par les systèmes optiques 6i. Ainsi, les systèmes optiques 6i et les dispositifs optiques de renvoi lOi sont montés sur le bâti 4 par tous systèmes connus assurant leur déplacement selon une direction parallèle à l'axe de révolution S des récipients.
[0078] La Fig. 4 illustre l'observation d'un récipient 2 présentant une tranche à observer de diamètre D'r supérieur par rapport à des récipients 2 possédant une tranche de diamètre Dr illustré à la Fig. 3. Pour l'observation des récipients dont la tranche possède un diamètre D'r, les systèmes optiques 6i; 62 sont déplacés par rapport à leurs positions illustrées à la Fig. 3, de manière synchrone par le dispositif d'entraînement 15 d'une course qui est fonction de la différence des diamètres (D'r-Dr). Ainsi, les longueurs L'rl + L'dl et L'r2 + L'd2 des chemins optiques des systèmes optiques 6i, 62 lors de l'inspection des récipients de diamètre D'r est égale aux longueurs respectivement Lrl + Ldi et Lr2 + Ld2 des chemins optiques des systèmes optiques 6i, 62 lors de l'inspection des récipients de diamètre de référence Dr. Ainsi, Lrl + Ldi = L'rl + L'dl et Lr2 + Ld2 = L'r2 + L'd2.
[0079]II doit être considéré que le dispositif d'entraînement 15 peut être réalisé de différentes manières et dépend notamment de la direction de la ou des portions du chemin optique mais également de la direction des portions de réglage parallèlement auxquelles les systèmes optiques 6i sont déplacés.
[0080]Avantageusement, le choix de la portion de réglage est dicté par la simplicité à réaliser le dispositif d'entraînement 15. Les Fig. 8A à 8C illustrent les différentes configurations du dispositif d'entraînement 15 en fonction du choix de la portion de réglage PR du chemin optique. La Fig. 8A illustre une variante de pour lequel le chemin optique L1 se décompose en trois portions à savoir, une première portion correspondant au chemin optique direct Ldi situé entre le récipient 2 et le premier dispositif optique de renvoi 10i, une deuxième portion correspondant au chemin optique de repli Lrll considéré entre le premier dispositif optique de renvoi 10i et un deuxième dispositif optique de renvoi 102 et une troisième portion correspondant au chemin optique Lrl2 entre le deuxième dispositif optique de renvoi 102 et le système optique 6i.
[0081]Selon l'exemple illustré à la Fig. 8A, la troisième portion du chemin optique est choisie comme la portion de réglage PR pour le système optique 6i. Pour l'observation de récipients dont le diamètre passe d'un premier diamètre Dr à un deuxième diamètre D'r, le dispositif de déplacement 15 assure le déplacement du système optique 6i, selon une direction parallèle à la troisième portion du chemin optique système optique 6i. Selon cet exemple, le dispositif de déplacement 15 assure la translation du système optique 6i, selon une direction parallèle à cette troisième portion et parallèle à l'axe de révolution S. Selon l'exemple illustré à la Fig. 8B, la deuxième portion du chemin optique est choisie comme la portion de réglage PR pour le système optique 6i. Pour l'observation d'un récipient avec un diamètre de tranche différent, le dispositif de déplacement 15 assure le déplacement du système optique 6i, conjointement avec le deuxième dispositif optique de renvoi IO2 selon une direction parallèle à la deuxième portion du chemin optique système optique 61. Selon cet exemple, le dispositif de déplacement 15 assure le déplacement du système optique 6iet du deuxième dispositif optique de renvoi IO2 selon une direction non parallèle à l'axe de révolution S. De même, selon l'exemple illustré à la Fig. 8C, la première portion du chemin optique est choisie comme la portion de réglage PR pour le système optique 61. Pour l'observation d'un récipient avec un diamètre de tranche différent, le dispositif de déplacement 15 assure le déplacement du système optique 61 et des premier et deuxième dispositifs optiques de renvoi 10i, IO2, selon une direction parallèle à la première portion du chemin optique système optique 61. Selon cet exemple, le dispositif de déplacement 15 assure le déplacement du système optique 61 et des premier et deuxième dispositifs optiques de renvoi 10i, 102 selon une direction non parallèle à l'axe de révolution S.
[0082]II ressort de cet exemple que pour des raisons de simplicité de réalisation du dispositif de déplacement 15 et d'encombrement de l'installation, de préférence la deuxième et dernière portion du chemin optique sera choisie comme la portion de réglage pour l'ensemble des systèmes optiques comme illustré dans les exemples illustrés aux Fig. 3, 4 et 6, dans lesquels un seul dispositif optique de renvoi est prévu. On notera que dans ces situations, le réglage est obtenu en déplaçant les systèmes optiques 6i relativement aux dispositifs optiques de renvoi lOi. Selon une variante de l'invention, il est prévu la possibilité de déplacer soit les systèmes optiques soit les dispositifs optiques de renvoi. Il est également prévu de déplacer l'ensemble afin de positionner ou maintenir la tranche inspectée ou observé le long de l'axe de révolution S.
[0083]Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les portions de réglage PR des chemins optiques des systèmes optiques 6i sont parallèles entre elles et correspondent à un même numéro d'ordre de portion de chemin optique. Ainsi, par exemple, les dernières portions des chemins optiques sont choisies comme les portions de réglage pour l'ensemble des systèmes optiques 6i. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les portions de réglage PR des chemins optiques des systèmes optiques 6i sont toutes parallèles entre elles et à l'axe de révolution S permettant d'obtenir un gain de place pour l'installation et de simplicité pour le dispositif de déplacement 15.
[0084] De la même manière, le dispositif d'entraînement 15 peut être réalisé de différentes manières et dépend notamment des directions relatives des portions de réglage pour les systèmes optiques.
[0085] Dans l'exemple illustré à la Fig. 7A, les systèmes optiques 6i sont positionnés de sorte que toutes les portions de réglage PR sont parallèles entre elles. Selon une variante préférée de réalisation, le dispositif de déplacement 15 peut comporter un châssis commun ou un solide indéformable supportant les systèmes optiques 6i. Ce châssis peut être entraîné en translation à l'aide d'au moins un actionneur, selon une direction de déplacement parallèle aux portions de réglage PR permettant de translater simultanément toutes les caméras de la même distance par rapport à l'axe de révolution du récipient, conduisant à la mise au point simultanée des systèmes optiques 6i. L'actionneur peut être unique.
[0086]Par exemple, comme illustré à la Fig. 6, tous les systèmes optiques 6i sont supportés par un châssis commun C. Si la deuxième portion correspondant à la première portion de repli est la portion de réglage PR choisie pour chaque système optique 6i, 62, alors chaque système optique 6lr 62 est déplacé en translation selon une direction de translation Tl parallèle aux chemins optiques de repli Lrll et Lr2, situé respectivement entre le premier et le deuxième dispositifs optiques de renvoi 10n et 102i et entre le premier dispositif optique de renvoi 10i et le système optique 62. La direction de déplacement du châssis commun C fait un angle béta b par rapport à l'axe de révolution S.
[0087]Selon une caractéristique avantageuse, toutes les portions de réglage PR sont parallèles à l'axe de révolution S des récipients (béta = 0). La direction préférentielle de repliement du chemin optique est ainsi parallèle à l'axe de révolution S qui est vertical, assurant une translation verticale des systèmes optiques 6i. Ainsi, comme illustré aux Fig. 3 et 4, tous les systèmes optiques 6i sont supportés par un châssis commun C et les portions de réglage PR sont les deuxièmes portions du chemin optique qui sont toutes parallèles entre elles et à l'axe de révolution S. Le châssis commun C est déplacé selon une direction de déplacement Tl qui est parallèle à l'axe de révolution S et à chacune des deuxièmes portions du chemin optique des systèmes optiques.
[0088] Dans l'exemple illustré à la Fig. 7B, les systèmes optiques 6i sont positionnés de sorte que toutes les portions de réglage PR sont positionnées sur la surface extérieure d'un cône. Dans l'exemple illustré à la Fig. 7C, les systèmes optiques 6 sont positionnés de sorte que toutes les portions de réglage PR sont positionnées le long de segments de même longueur reliant deux cercles parallèles de même diamètre, soit en hyperboloïde. Selon ces variantes de réalisation, tous les systèmes optiques 6i peuvent être fixés sur un solide indéformable qui n'est pas déplacé dans la même direction que les systèmes optiques 6i. Ces systèmes optiques 6i sont guidés en translation parallèlement aux portions de réglage PR, elles-mêmes non-parallèles à l'axe de révolution S. Le solide indéformable d'entraînement se translate parallèlement à l'axe de révolution S. On peut donc décomposer la translation de guidage en une composante parallèle à la direction de translation du solide, donc parallèle à l'axe de révolution S, et une deuxième composante. Il suffit que la translation du solide d'entraînement entraîne le mouvement parallèlement à l'axe de révolution S, sans empêcher le déplacement selon l'autre composante, pour que sous l'effet du guidage, le déplacement résultant soit parallèle aux portions de réglage PR. La technique s'adapte donc aisément, en prévoyant notamment des guidages et des degrés de libertés et des jeux mécaniques adéquats, à des portions de régalage non-parallèles entre elles et non parallèles à l'axe de révolution S, mais la solution selon la Fig. 7A paraît plus simple. La translation du solide entraîne une translation simultanée de tous les systèmes optiques 6i avec une course identique.
[0089] Il est à noter que les systèmes optiques 6i peuvent être positionnés de sorte que les portions de réglage sont dans des directions différentes, avec toutefois un angle limité autour d'un cylindre. Dans ce cas, le solide indéformable peut être remplacé par des actionneurs comme des câbles tractés ou des vérins qui peuvent aisément fournir des translations synchrones aux systèmes optiques 6i, déplacés chacun en translation selon une direction parallèle à sa portion de réglage.
[0090]Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, l'installation 1 comporte un système de commande non représenté permettant de piloter le dispositif d'entraînement 15 de telle manière que ce dernier puisse déplacer en translation synchrone les systèmes optiques 6i selon une course déterminée. Ce système de commande peut être réalisé de toute manière appropriée comme sous la forme d'une commande automatique ou d'une commande manuelle.
[0091]Les Fig. 1 et 2 illustrent un mode de réalisation d'une installation 1 mettant en oeuvre les caractéristiques de l'invention dont le principe est décrit par les Fig. 3 et 4. Selon ce mode de réalisation, l'installation 1 comporte des systèmes optiques 6i possédant chacun un chemin optique sur lequel est placé un unique dispositif optique de renvoi lOi. Chaque chemin optique se décompose ainsi, comme expliqué, en un chemin optique direct et en un chemin optique de repli considéré comme la portion de réglage. Tous les chemins optiques de repli sont parallèles entre eux et parallèles à l'axe de révolution S. Les systèmes optiques 6i sont déplacés par le système d'entraînement 15 selon une direction Tl parallèle aux chemins optiques de repli et à l'axe de révolution S.
[0092] Dans l'exemple de réalisation illustré, les systèmes optiques 6i sont répartis de part et d'autre d'un chemin D de défilement en translation pour les récipients 2. Le dispositif d'entraînement 15 comporte ainsi deux demi-ensembles disposés de part et d'autre du chemin D de défilement. Dans chaque demi-ensemble, les systèmes optiques 6i sont supportés par un premier châssis commun Cl tandis que les dispositifs optiques de renvoi lOi sont supportés par un deuxième châssis commun C2. Chaque premier châssis commun Cl est réalisé par une plaque et chaque deuxième châssis commun C2 est réalisé par une plaque. Dans chaque demi-ensemble, chaque premier châssis commun Cl est disposé en position de superposition par rapport à un deuxième châssis commun C2. [0093]Au moins un actionneur 21 assure une translation relative entre le premier châssis commun Cl et le deuxième châssis commun C2 selon la direction de déplacement Tl. De préférence, pour chaque demi-ensemble, le premier châssis commun Cl et le deuxième châssis commun C2 en position superposée sont guidés en translation par des colonnes de guidage 23. Des actionneurs 21 tels que des vérins ou des systèmes à vis sans fin assurent la translation de chaque premier châssis commun Cl par rapport au deuxième châssis commun C2 selon la direction de déplacement Tl. Dans l'exemple illustré, les actionneurs 21 assurent une translation du premier châssis commun Cl par rapport au deuxième châssis commun C2 qui reste fixe par rapport au premier châssis commun.
[0094] Dans l'exemple illustré, les systèmes optiques 6i sont supportés par deux demi-ensembles disposés de part et d'autre du chemin D de défilement en translation pour les récipients 2. Il est à noter que l'installation peut comporter un seul demi-ensemble.
[0095]Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les châssis communs Cl, C2 sont montés sur le bâti porteur 4 de manière à être mobile selon une direction parallèle à l'axe de révolution S des récipients. Un tel montage assure l'adaptation de l'installation par rapport au convoyeur 3 permettant de régler la position de la zone d'observation des systèmes optiques. Eventuellement, les demi-ensembles d'observation sont montés sur le châssis 4 avec une possibilité de réglage de leur écartement relatif selon une direction perpendiculaire à la direction de défilement f. Il est ainsi possible de régler leur écartement relatif en fonction du diamètre des récipients 2.
[0096]Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le dispositif d'entraînement 15 comporte des ensembles mécano-optique Mi composés chacun d'un système optique 6i associé à son dispositif optique de renvoi lOi et d'un système de guidage individuel 25 assurant uniquement une translation relative selon le chemin optique de repli, entre le système optique 6i et le dispositif optique de renvoi associé lOi. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque ensemble mécano-optique Mi est équipé de systèmes de fixation amovible 26, 27 sur le premier châssis commun Cl et le deuxième châssis commun C2.
[0097]II doit être considéré que chaque ensemble mécano-optique Mi constitue un ensemble unitaire pouvant être, grâce aux systèmes de fixation amovible 26, 27, monté, déplacé ou retiré facilement sur les châssis communs. Tel que cela ressort plus précisément de l'exemple de réalisation illustré aux Fig. 1 et 2, chaque système de guidage individuel 25 d'un ensemble mécano-optique Mi comporte par exemple, un socle 25a sur lequel est fixé un dispositif optique de renvoi lOi et à partir duquel s'élève une tige de guidage 25b sur laquelle est monté un support 25c sur lequel est fixé le système optique 6i et plus précisément la caméra 7i. Le support 25c est monté coulissant sur la tige de guidage 25b pour assurer uniquement une translation relative au socle 25a selon le chemin optique de repli. A cet effet, la tige de guidage 25b comporte par exemple une rainure s'étendant parallèlement à son axe et coopérant avec un téton porté par le support coulissant 25c.
[0098] Bien entendu, les systèmes de guidage individuel 25 des ensembles mécano- optique Mi peuvent être réalisés de manière différente, sous la forme de rails par exemple. Chaque système de guidage individuel 25 permet de conserver la direction du chemin optique dans un plan radial contenant l'axe de révolution malgré les déplacements en coulissement selon le chemin optique de repli, du système optique 6i par rapport au dispositif optique de renvoi lOi.
[0099] Les supports 25c des systèmes optiques 6i sont déplacés en coulissement par les premiers châssis communs Cl. A cet effet, chaque support 25c des systèmes optiques 6i est pourvu d'une chape 25d entre les branches desquelles est inséré un premier châssis commun Cl. Les supports 25c des systèmes optiques 6i sont fixés sur les premiers châssis communs Cl à l'aide des systèmes de fixation amovible 26 pouvant être réalisés de toute manière appropriée comme par exemple par vissage ou comme dans l'exemple illustré, par une liaison amovible par encastrement. Dans l'exemple illustré, chaque support 25c d'un ensemble mécano-optique Mi est pourvu d'un pion de blocage 26 destiné à être engagé dans un logement 28 complémentaire aménagé dans les premiers châssis communs Cl. Il est à noter que chaque ensemble mécano-optique Mi pour lequel la caméra est guidée en translation, est monté par une liaison pivot sur les châssis commun Cl pour éviter un montage hyperstatique par le guidage linéaire entre le premier châssis et le deuxième châssis, par les colonnes de guidage 23.
[0100] De même, les socles 25a des dispositifs optiques de renvoi lOi sont fixés sur les deuxièmes châssis communs C2 à l'aide des systèmes de fixation amovible 27 pouvant être réalisés de toute manière appropriée comme par exemple par vissage ou comme dans l'exemple illustré, par une liaison amovible par encastrement. Dans l'exemple illustré, chaque socle 25a d'un ensemble mécano- optique Mi est pourvu d'un pion de blocage 27 destiné à être engagé dans un logement 29 complémentaire aménagé dans les deuxièmes châssis communs C2. Bien entendu, chaque logement 29 aménagé dans un deuxième châssis commun C2 est réalisé en relation de superposition avec un logement 28 aménagé dans un premier châssis commun Cl de manière que les systèmes de guidage individuel 25 soient parallèles entre eux et parallèles aux colonnes de guidage 23. De préférence, les logements 28, 29 sont aménagés sur chaque châssis commun, dans des positions réparties de manière régulière ou non, selon un arc de cercle.
[0101]De préférence, chaque socle 25a d'un ensemble mécano-optique Mi est également pourvu d'une paire de galets 30 coopérant avec un rail 31 en arc de cercle fixé sur chaque deuxième châssis commun C2. Chaque socle 25a peut ainsi être positionné dans une position stable précise tout en pouvant être facilement déplacé dans le plan d'azimut A.
[0102]Ainsi, le premier châssis commun Cl et le deuxième châssis commun C2 comportent par le rail 31, les pions de blocage 26, 27 et logements 28, 29, des équipements d'adaptation assurant le montage des ensembles mécano-optiques Mi dans des positions prédéfinies réparties en azimut autour de l'axe de révolution S. Ces équipements d'adaptation comportent ainsi, d'une part, un rail 31 en arc de cercle fixé sur un châssis commun avec lequel coopèrent des galets 30 portés par chaque ensemble mécano-optique, et d'autre part, des systèmes de blocage 26, 27 en position fixe de chaque ensemble mécano-optique, dans des positions prédéfinies réparties en arc de cercle sur le premier châssis commun et sur le deuxième châssis commun.
[0103] Selon une variante de réalisation, les systèmes optiques d'acquisition d'images comportent au moins douze caméras 7i réparties de manière que les douze projections des chemins optiques directs situées dans un plan perpendiculaire à l'axe de la projection S, présentent par rapport à la direction de défilement f, des angles d'azimut compris respectivement dans les intervalles angulaires [15°; 30°], [50°; 60°], [60°; 75°], [105°; 120°], [120°; 130°],
[150°; 165°], [195°; 210°], [230°; 240°], [240°; 255°], [285°; 300°],
[300°; 310°], [300°; 345°].
[0104]Bien entendu, l'installation 1 peut comporter un nombre différent de systèmes optiques 6i. En effet, le nombre des systèmes optiques 6i est choisi en fonction du diamètre de la tranche des récipients. De même, la répartition en azimut des systèmes optiques 6i est fonction du diamètre de la tranche des récipients considérée, de l'espacement entre les tranches de deux récipients consécutifs et de la largeur du secteur angulaire de la tranche de récipient pouvant être inspectée par chaque système optique 6i en fonction de l'azimut auquel il serait placé. La largeur du secteur angulaire de la tranche de récipient pouvant être inspectée par chaque système optique 6i en fonction de l'azimut auquel il serait placé dépend elle-même des choix des modes d'illumination et d'observation des récipients. Par exemple, elle diffère généralement selon que le récipient est observé en transmission ou en réflexion avec une source de lumière donnée.
[0105] La phase initiale de configuration durant laquelle les distances de travail de chaque système optique est prédéfinie, peut comporter une étape durant laquelle chaque ensemble mécano-optique Mi est assemblé, aligné et les distances de travail des systèmes optiques réglées, positionnant le volume de travail à distance donnée du dispositif optique de renvoi pour une position donnée des systèmes optiques le long du rail de guidage, à distance donnée des dispositifs optiques de renvoi.
[0106]Selon l'invention, un ensemble mécano-optique Mi peut être ajouté (monté), retiré (démonté) ou déplacé dans l'installation tout en conservant une position de son volume de travail positionnée sur une tranche de récipient de même diamètre que pour les autres ensembles mécano-optiques.
[0107]Selon l'exemple illustré aux Fig. 1 et 2, l'installation 1 comporte une source d'éclairage constituée de demi-sources d'éclairage 9 disposées de part et d'autre du chemin D de défilement en translation pour les récipients. Par exemple, chaque demi-source 9 s'étend en arc de cercle au-dessus des dispositifs optiques de renvoi lOi en étant supportée par un deuxième châssis C2. Les demi-sources d'éclairage 9 sont de préférence réglables en écartement relatif et/ou en hauteur prise parallèlement à l'axe de révolution S et par rapport au deuxième châssis C2. Chaque demi-source d'éclairage 9 est montée sur des glissières 32 dont la direction de coulissement est perpendiculaire à la direction de défilement et/ou sur des glissières 33 dont la direction de coulissement est parallèle à l'axe de révolution S. De préférence, la source d'éclairage présente les caractéristiques de la source décrite dans la demande de brevet WO 2014/177814.
[0108] Il résulte de la description qui précède que l'objet de l'invention concerne également un procédé de réglage pour des systèmes optiques 6i observant ou illuminant une tranche de récipients 2 défilant en translation et présentant chacun un axe de révolution S. Ce procédé consiste :
- à mettre à disposition les systèmes optiques qui pour des récipients 2 possédant une tranche avec un premier diamètre, ont leurs volumes de travail respectifs en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche présentant ce premier diamètre, chacun de ces volumes de travail étant à une distance de travail donnée qui est fixe et reste invariable, les systèmes optiques possédant chacun un chemin optique composé d'au moins une portion de réglage PR ;
- et lors d'une phase de réglage pour des récipients 2 possédant une tranche avec un deuxième diamètre différent du premier diamètre, à déplacer les systèmes optiques 6i en translation synchrone selon une direction Ti parallèle à la portion de réglage PR des chemins optiques respectifs de chaque système optique et en fonction de la différence entre le premier diamètre et le deuxième diamètre de la tranche des récipients de sorte que les systèmes optiques conservent leurs distances de travail respectives invariables et que leurs volumes de travail respectifs sont en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le deuxième diamètre.
[0109]Ce procédé vise ainsi à réaliser une phase initiale de configuration des systèmes optiques pour une tranche d'un récipient avec un diamètre déterminé, en utilisant le système de mise au point des systèmes optiques. A chaque changement du diamètre de la tranche des récipients, une nouvelle phase de réglage des systèmes optiques est réalisée sans utiliser un système de modification de la distance de mise au point des systèmes optiques 6i.
[0110] Avantageusement, on répartit en azimut les systèmes optiques 6i en fonction du diamètre de la tranche des récipients.
[0111] De plus, on choisit le nombre des systèmes optiques 6i en fonction du diamètre de la tranche des récipients.
[0112]Après chaque phase de réglage, de même qu'après la phase initiale de configuration des systèmes optiques, le procédé consiste dans une phase d'acquisition d'images et pour chaque récipient 2 défilant en translation :
- à illuminer au moins la tranche des récipients à inspecter par une source d'éclairage 9 ;
- à prendre par les systèmes optiques 6i, des images couvrant la tranche des récipients ;
- et à analyser les images prises pour au moins identifier au moins une singularité optique présente dans la tranche des récipients.
[0113]L'invention permet l'observation de singularités optiques situées sur des tranches de récipients de diamètres différents. En particulier, l'invention permet la lecture de codes d'indentification gravés en surface des récipients et placés soit au corps soit au col de diamètre inférieur à celui du corps. En effet, selon les modèles de récipients, en fonction des besoins des embouteilleurs, les codes sont positionnés sur le col ou sur le corps. L'invention confère donc à un dispositif de lecture en ligne de s'adapter à tout modèle de récipients. L'invention peut avantageusement être combinée avec la demande de brevet WO 2014/177814 pour s'adapter également aux teintes de verre sombres ou claires. [0114]Selon l'invention, les diamètres de tranches de récipients acceptables sont un intervalle [0min ; 0max], qui dépend notamment des distances de travail et de la longueur des portions de réglage PR.
[0115] L'invention a été décrite ici à titre d'exemple pour l'observation de singularités en surface des récipients, les systèmes optiques 6i étant des systèmes d'observation, par exemple des caméras, et l'invention permet de placer le volume de travail des systèmes optiques pour contenir la surface portant les singularités. Il a été précisé que dans ce cas particulier le volume de travail contient le plan objet conjugué avec le capteur d'image des caméras, et que le plan objet est positionné éventuellement légèrement plus loin que la surface portant les singularités, afin de prendre en compte la courbure de la surface cylindrique du récipient à l'endroit de la tranche inspectée. Il est bien entendu possible facilement d'adapter l'invention pour observer l'intérieur des récipients, en éloignant encore davantage le volume d'inspection.
[0116]II est à noter également que la profondeur de champ Pf des systèmes de conjugaison qui déterminent la distance de travail des systèmes optiques 6i, peut-être plus ou moins grande, par exemple entre 1mm et 2 cm, et donc le volume de travail plus ou moins profond, cette profondeur étant sa dimension dans la direction d'observation, donc dans la direction de la portion directe du chemin optique U. Cette profondeur de champ détermine la précision avec laquelle le volume de travail doit être positionné, et donc la différence de diamètre à partir de laquelle un réglage au moyen du dispositif d'entraînement est nécessaire.
[0117] De manière similaire comme il a été déjà exposé, l'objet de l'invention simplifie le positionnement et le réglage de systèmes optiques d'éclairage avec distance de travail pour éclairer des tranches de récipients de différents diamètres.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Installation pour observer ou éclairer une tranche de récipients (2) portant des singularités optiques en surface ou dans la paroi, les récipients défilant en translation et présentant chacun un axe de révolution (S), l'installation comportant :
* des systèmes optiques (6i) avec chacun un volume de travail situé à une distance de travail et présentant chacun un chemin optique jusqu'à la tranche du récipient incluse dans le volume de travail du système optique, les systèmes optiques (6i) :
- ayant, pour des récipients présentant une tranche avec un premier diamètre, leurs volumes de travail respectifs en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le premier diamètre, chacun de ces volumes de travail étant à une distance de travail donnée ;
- possédant chacun un chemin optique composé d'au moins une portion de réglage (PR) ;
- étant guidés en translation selon une direction parallèle à la portion de réglage (PR) de leurs chemins optiques respectifs ;
* des dispositifs optiques de renvoi (lOi) placés sur les chemins optiques des systèmes optiques, de telle manière que ces chemins optiques se décomposent au moins :
. en des chemins optiques directs situés dans des plans radiaux du récipient, entre le récipient (2) et les dispositifs optiques de renvoi (lOi) et possédant des angles d'observation ou d'éclairage de valeurs identiques ;
. en des chemins optiques de repli situés entre les dispositifs optiques de renvoi (lOi) et les systèmes optiques (6i) et correspondant à la portion de réglage (PR) des chemins optiques ;
* au moins un dispositif d'entraînement (15) assurant, lorsque les récipients présentent une tranche avec un deuxième diamètre différent par rapport au premier diamètre, le déplacement en translation synchrone des systèmes optiques (6i) selon une direction parallèle à la portion de réglage de leurs chemins optiques respectifs et en fonction de la différence entre le premier et le deuxième diamètre de sorte que les systèmes optiques conservent leurs distances de travail respectives invariables et que leurs volumes de travail respectifs sont en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le deuxième diamètre.
[Revendication 2] Installation selon la revendication précédente, selon laquelle les portions de réglage (PR) des chemins optiques des systèmes optiques (6i) sont parallèles entre elles et correspondent à un même numéro d'ordre de la portion des chemins optiques.
[Revendication 3] Installation selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle chaque système optique (6i) présente un chemin optique de repli contenu dans un plan radial contenant l'axe de révolution (S).
[Revendication 4] Installation selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle l'installation comporte un système de déplacement des systèmes optiques (6i) et des dispositifs optiques de renvoi (lOi) selon une direction parallèle à l'axe de révolution (S) des récipients pour régler la position en hauteur des tranches de récipients (2) observées ou éclairées par les systèmes optiques (6i).
[Revendication 5] Installation selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle le dispositif d'entraînement (15) comporte un châssis commun (C, Cl, C2) supportant les systèmes optiques (6i) qui présentent des portions de réglage (PR) du chemin optique respectif parallèles entre elles et à la direction de déplacement de ce châssis, le châssis commun étant entraîné en translation par au moins un actionneur (21).
[Revendication 6] Installation selon la revendication précédente, selon laquelle le dispositif d'entraînement (15) comporte des ensembles mécano-optique (Mi) composés chacun d'un système optique (6i) associé à son dispositif optique de renvoi (lOi) et d'un système de guidage individuel (25) assurant uniquement une translation relative selon le chemin optique de repli, entre le système optique (6i) et le dispositif optique de renvoi (lOi) associé, les systèmes optiques (6i) étant supportés par au moins un premier châssis commun (Cl) tandis que les dispositifs optiques de renvoi (lOi) sont supportés par au moins un deuxième châssis commun (C2), au moins l'un des premier et deuxième châssis communs étant entraîné en translation par au moins un actionneur (21).
[Revendication 7] Installation selon la revendication précédente, selon laquelle les systèmes optiques (6i) sont supportés par deux premiers châssis communs (Cl) disposés de part et d'autre d'un chemin de défilement (D) en translation pour les récipients, tandis que les dispositifs optiques de renvoi (lOi) sont supportés par deux deuxièmes châssis communs (C2) disposés de part et d'autre du chemin de défilement (D), les premiers châssis communs (Cl) et les deuxièmes châssis communs (C2) étant disposés en position de superposition.
[Revendication 8] Installation selon les revendications 6 ou 7, selon laquelle chaque ensemble mécano-optique (Mi) est équipé de systèmes de fixation amovible sur le premier châssis commun et le deuxième châssis commun, le premier châssis commun et le deuxième châssis commun comportant des équipements d'adaptation (26-28 ;27-29) assurant le montage des ensembles mécano-optiques (Mi) dans des positions réparties en azimut autour de l'axe de révolution (S).
[Revendication 9] Installation selon la revendication précédente, selon laquelle elle comporte en tant qu'équipements d'adaptation, un rail en arc de cercle (31) fixé sur l'un des châssis communs avec lequel coopèrent des galets (30) portés par chaque ensemble mécano-optique (Mi).
[Revendication 10] Installation selon l'une des revendications 8 ou 9, selon laquelle elle comporte des systèmes de blocage (26-28, 27-29) en position fixe de chaque ensemble mécano-optique, dans des positions prédéfinies réparties en arc de cercle sur le premier châssis commun et sur le deuxième châssis commun.
[Revendication 11] Installation selon l'une des revendications 6 à 10, selon laquelle les châssis communs (Cl, C2) sont montés sur un bâti porteur (4) monté mobile selon une direction parallèle à l'axe de révolution (S) des récipients.
[Revendication 12] Installation selon l'une des revendications 1 à 11, selon laquelle les systèmes optiques (6i) sont des systèmes optiques d'acquisition d'images comportant chacun au moins une caméra (7i) et au moins un objectif (8i), et reliés à au moins une unité de traitement d'images.
[Revendication 13] Installation selon la revendication précédente, selon laquelle elle comporte une source d'éclairage constituée de demi-sources d'éclairage (9) disposées de part et d'autre du chemin de défilement (D) en translation pour les récipients, les demi-sources d'éclairage (9) étant de préférence réglables en écartement relatif et/ou en hauteur parallèlement à l'axe de révolution.
[Revendication 14] Installation selon la revendication 12 ou 13, selon laquelle les systèmes optiques d'acquisition d'images comportent au moins douze caméras (7i) réparties de manière que les douze projections des chemins optiques directs situées dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution, présentent par rapport à la direction de défilement, des angles d'azimut respectivement entre [15°; 30°], [50°; 60°], [60°; 75°], [105°; 120°],
[120°; 130°], [150°; 165°], [195°; 210°], [230°; 240°], [240°; 255°],
[285°; 300°], [300°; 310°], [300°; 345°].
[Revendication 15] Procédé de réglage pour systèmes optiques (6i) avec chacun un volume de travail situé à une distance de travail et présentant chacun un chemin optique jusqu'à la tranche du récipient incluse dans le volume de travail du système optique, observant ou illuminant une tranche de récipients portant des singularités optiques en surface ou dans la paroi, présentant chacun un axe de révolution et défilant en translation , le procédé consistant :
- à mettre à disposition les systèmes optiques qui pour des récipients (2) possédant une tranche avec un premier diamètre, ont leurs volumes de travail respectifs en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche présentant ce premier diamètre, chacun de ces volumes de travail étant à une distance de travail qui est fixe et reste invariable, les systèmes optiques possédant chacun un chemin optique composé d'au moins une portion de réglage (PR) ;
- et lors d'une phase de réglage pour des récipients (2) possédant une tranche avec un deuxième diamètre différent du premier diamètre, à déplacer les systèmes optiques (6i) en translation synchrone selon une direction (Ti) parallèle à la portion de réglage (PR) des chemins optiques respectifs de chaque système optique et en fonction de la différence entre le premier diamètre et le deuxième diamètre de la tranche des récipients de sorte que les systèmes optiques conservent leurs distances de travail respectives invariables et que leurs volumes de travail respectifs sont en coïncidence chacun avec une partie de ladite tranche de récipient présentant le deuxième diamètre.
[Revendication 16] Procédé selon la revendication précédente, selon lequel on répartit en azimut les systèmes optiques (6i) en fonction du diamètre de la tranche des récipients.
[Revendication 17] Procédé selon l'une des revendications 15 ou 16, selon lequel on choisit le nombre des systèmes optiques (6i) en fonction du diamètre de la tranche des récipients.
[Revendication 18] Procédé selon l'une des revendications 15 à 17, selon lequel le procédé consiste après chaque phase de réglage des systèmes optiques et dans une phase d'acquisition d'images et pour chaque récipient défilant en translation :
- à illuminer au moins la tranche des récipients à inspecter ;
- à prendre par les systèmes optiques (6i), des images couvrant la tranche des récipients ;
- à analyser les images prises pour au moins identifier au moins une singularité optique présente dans la tranche des récipients.
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