ES2198475T3 - Metodo y aparato para la deteccion de particulas de vidrio en botellas de vidrio llenadas con cerveza. - Google Patents
Metodo y aparato para la deteccion de particulas de vidrio en botellas de vidrio llenadas con cerveza.Info
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Abstract
ESTA INVENCION ESTABLECE UN METODO Y UN APARATO (100) PARA DETECTAR PEQUEÑAS PARTICULAS DE VIDRIO (12) EN BOTELLAS (1) LLENAS DE CERVEZA (10). SE HACE QUE LA CERVEZA (10) GIRE CON RESPECTO A LA BOTELLA (1) Y SE OBTIENEN IMAGENES SUCESIVAS DE LA BOTELLA POR MEDIO DE UNA CAMARA CCD (40) DISPUESTA DE TAL MODO QUE SU EJE OPTICO (41) FORMA UN ANGULO AL DE ALREDEDOR DE 135 (GRADOS) CON EL EJE (13) DE LA BOTELLA (1), QUE SE ILUMINA DESDE DEBAJO. LAS IMAGENES SUCESIVAS SE DETRAEN UNA DE OTRA PARA DETECTAR LA LUZ REFRACTADA EMANADA POR LAS PARTICULAS DE VIDRIO. ESTAS MEDICIONES SE REPITEN VARIAS VECES. LA INVENCION MEJORA ASI LA SENSIBILIDAD Y FIABILIDAD DE UN METODO DE DETECCION. UN APARATO (100) COMPRENDE UN CARRO GIRATORIO (103) CON VARIAS CAMARAS DEDICADAS A UNA SOLA BOTELLA. SE DESCRIBE UN SISTEMA PARA REDUCIR COSTES HACIENDO QUE OCHO CAMARAS COMPARTAN UNA SOLA UNIDAD PROCESADORA DE IMAGENES.
Description
Método y aparato para la detección de partículas
de vidrio en botellas de vidrio llenadas con cerveza.
La presente invención se refiere a con un método
y un aparato para detectar partículas de vidrio en botellas de
vidrio llenas de una bebida, como cerveza.
Ya se han propuesto varios métodos para detectar
partículas extrañas en un fluido contenido en un recipiente
transparente. En la patente norteamericana
A-3.777.189 se describe, por ejemplo, una clase
importante de estos métodos, que utiliza, al menos, una cámara para
obtener una imagen del recipiente y su contenido, y una técnica de
procesamiento de imágenes para procesar la imagen obtenida por la
cámara a fin de determinar si hay o no partículas extrañas (es
decir, no deseadas) en el fluido. Para que los dispositivos de
procesamiento de imágenes puedan distinguir entre una imagen
obtenida del recipiente, por una parte, y otra imagen obtenida de
una partícula en el fluido, se ha propuesto una técnica específica
de espín/parada. En este caso, se hace girar al recipiente sobre su
eje longitudinal a una velocidad de rotación y durante un tiempo
suficientemente largo para que el fluido en el recipiente gire con
el citado recipiente (a lo que se llama ``espín''). En segundo
lugar, la rotación del recipiente se detiene bruscamente; pero el
fluido continúa girando. Posteriormente, se obtienen dos imágenes
del recipiente y de su contenido, y esas dos imágenes se sustraen
entre sí. Dado que se ha detenido la rotación del recipiente, los
detalles de las imágenes que se originan del recipiente serán
idénticos en ambas imágenes y se cancelarán entre sí por
sustracción. Por otra parte, los detalles de las imágenes que se
originan del fluido, o de partículas extrañas en el fluido, se
desplazarán en su relación mutua en ambas imágenes, de modo que se
harán visibles después de la sustracción.
Para obtener una imagen del recipiente y su
contenido, se han propuesto diferentes montajes.
En la patente WO A-92/14142 se
describen, por ejemplo, algunas de estas técnicas, que pueden
considerarse, como ``modo de transmisión'': en este caso, la luz
procedente de una fuente luminosa pasa por el recipiente que se está
investigando y la cámara se dispone en oposición a la fuente
luminosa, de modo que el eje de la cámara forma un ángulo de 180º
con el eje de la fuente luminosa.
Pueden considerarse otras técnicas, como la de
``modo de contrarreflexión'': en este caso, la luz procedente de
una fuente luminosa es reflejada de nuevo por el recipiente y su
contenido hacia una cámara dispuesta en contigüidad con la fuente
luminosa, de tal modo que el eje de la cámara forma un pequeño
ángulo, que normalmente está en el margen de 0º a 30º, con el eje
de la fuente luminosa.
Puede considerarse una variante de estas últimas
técnicas, el ``modo de reflexión lateral'': en este caso, la luz
procedente de una fuente luminosa es reflejada lateralmente por el
recipiente y su contenido hacia una cámara dispuesta de tal modo
que el eje de la cámara forma un ángulo de, prácticamente 90º con
el eje de la fuente luminosa. Este montaje también se describe en
las patentes norteamericanas A-3.777.169 ó
A-4.172.524.
Los métodos de los tipos más arriba indicados se
han utilizado con grados de éxito variables en una serie de campos,
como el de la industria farmacéutica. La presente invención se
dirige al campo de las bebidas en botella y, más en particular, a
las botellas llenas de cerveza. Desde ahora, la invención se
explicará con referencia a la cerveza, pero ha de tenerse en cuenta
que son aplicables los mismos problemas e iguales soluciones a
otras bebidas, de forma que el alcance de la invención se extiende
también a tales bebidas.
Un aspecto importante en el control de calidad
cuando se producen botellas llenas de cerveza es la detección de la
presencia de partículas de vidrio. Es evidente que la presencia de
partículas de vidrio en una bebida destinada al consumo humano no
es aceptable, y una botella que contenga tales partículas hay que
considerarla como producto desechable. Aun cuando el control de
calidad ha sido cuestión de atención constante en este campo,
ninguno de los métodos de los tipos más arriba descritos ha
demostrado ser suficientemente correcto para la detección de
pequeñas partículas de vidrio en la cerveza. Especialmente, las
partículas muy pequeñas, del orden de 0,2 mm, han demostrado ser muy
difíciles de detectar: los métodos y aparatos conocidos y, en
particular, los que se describen en la patente norteamericana
A-3.777.169 y en la WO A-92/14142,
no detectan esas partículas con un nivel de certidumbre y
fiabilidad satisfactorio.
La patente E.P A-0086143 describe
un método y un aparato para detectar objetos extraños, como
partículas de vidrio en el fluido de una botella. Para conseguir
una alta precisión, se comparan par a par una serie de señales de
imágenes de la misma botella, en la que el fluido está en
movimiento, o se compara con una señal de imagen de referencia.
La patente norteamericana
A-4060824 describe la detección de fragmentos de
vidrio u otras materias extrañas en botellas de bebida mediante
detectores ópticos dispuestos alrededor de la botella.
La causa de este rendimiento insatisfactorio de
los métodos y aparatos actualmente disponibles puede atribuirse a
una serie de problemas que se crean específicamente con las
botellas de cerveza.
Una primera clase de problemas es la que se
relaciona con la forma de las botellas. El fondo de una botella de
cerveza, visto desde el interior de dicha botella, no es plano ni
cóncavo, como sucede, por ejemplo, con las ampollas empleadas en el
campo farmacéutico o médico, sino convexo. Dicho de otro modo,
cuando se pone la botella de pie, la superficie de su fondo tiene la
forma de una colina centrada en la botella. Debido a esta forma,
las partículas de vidrio tienden a agruparse cerca del borde del
fondo, es decir, en el ángulo definido entre el pie de la citada
colina y la pared lateral de la botella. En esta posición, las
partículas de vidrio son muy difíciles de detectar a causa de las
características ópticas de esta parte de la botella. Por una parte,
el vidrio tiene una curvatura relativamente fuerte en esta zona. Por
otra parte, el fondo exterior tiene un perfil específico cerca de
su circunferencia, al que se llama ``moleteado'', y la botella
muestra marcas de desgaste en la parte inferior de la pared lateral
exterior, frecuentemente en tal grado que esa parte de la pared
puede hacerse, en última instancia, opaca a los fines de la
obtención de imágenes. Esto puede empeorar aún más por la presencia
de marcas del molde en el proceso de formación de la botella.
Una segunda clase de problemas se refiere a la
naturaleza del fluido en la botella. Las bebidas como la cerveza
contienen cierta cantidad de gas disuelto, normalmente CO_{2},
que hace que se formen burbujas cuando se perturba el fluido. Estas
burbujas tienden a interferir en los métodos de detección óptica.
Es evidente que los métodos de detección deben poder discriminar
entre partículas de vidrio indeseables y burbujas de CO_{2}, ya
que si no fuera así se rechazarían demasiadas botellas
``correctas'' debido a objetos perfectamente inocuos, como, por
ejemplo, burbujas de CO_{2} u otros gases disueltos.
Un objeto general de la invención es proporcionar
un método y un aparato mejorados con mejor rendimiento y fiabilidad
de detección de partículas de vidrio en botellas llenas de una
bebida, como cerveza, con el que se resuelven los problemas más
arriba indicados.
Más en particular, un objeto de la invención es
proporcionar un método y un aparato de detección apropiados para
detectar partículas de vidrio de hasta sólo 0,2 mm.
Preferiblemente, el método y aparato deben poder detectar partículas
de vidrio en el margen de 0,2 mm a 10 mm (o mayor). A este
respecto, se observa que el límite superior del tamaño de las
partículas que puede esperarse encontrar en las botellas está
determinado por el diámetro de la boca de la botella.
Aún más en particular, un objeto de la invención
es proporcionar un método y un aparato de detección capaces de
satisfacer las demandas anteriores y que también sean apropiados
para su aplicación a una línea de producción para producir botellas
llenas en una planta de productos sin afectar la velocidad de
producción de una forma negativa.
Otro objeto de la invención es satisfacer los
requisitos anteriores de una forma rentable.
Los objetivos anteriores se obtienen por un
método según la reivindicación 1.
Los objetivos anteriores análogamente se obtienen
con una línea de producción según la reivindicación 6.
El aspecto más arriba indicado y otros, así como
las características y ventajas de la presente invención se
evidenciarán más claramente con la descripción siguiente de una
realización preferida con referencia a los dibujos, en los que:
la figura 1 ilustra esquemáticamente un montaje
para detectar partículas de vidrio en una botella de cerveza, según
la invención;
la figura 2 es un diagrama de tiempos ilustrando
las acciones según la presente invención;
la figura 3 es una vista superior esquemática de
un aparato de detección incorporado a una línea de producción;
la figura 4 es una vista lateral esquemática de
un carrusel, que ilustra esquemáticamente un método de
transferencia de datos;
la figura 5 es una vista lateral esquemática de
un carrusel, que ilustra esquemáticamente un método preferido de
transferencia de datos;
la figura 6A-B ilustra una
realización económicamente rentable del esquema de procesamiento de
imágenes.
La figura 1 muestra esquemáticamente una botella
de cerveza 1 con un eje central 13 del cuerpo, una parte de cuello
2, una pared lateral sustancialmente cilíndrica 3 y un fondo 4. La
parte inferior 5 de la pared lateral 3 suele tener marcas de
desgaste que reducen la calidad óptica del vidrio en esta parte;
esta parte inferior 5 se denomina también ``parte de desgaste''. En
el fondo 4 hay una parte central 6, que es convexa hacia el
interior de la botella 1, es decir, tiene la forma de una pequeña
colina; esta parte central 6 se llama también ``parte de colina''.
El fondo 4 tiene un reborde 7, cuya parte inferior tiene un perfil
o ``moleteado'' 8. En este reborde 7, la citada parte de colina 6
de la botella 1 encuentra a la parte de desgaste 5 de la botella 1,
definiendo un ángulo 9. La botella 1 está llena de cerveza 10, que
puede contener burbujas de CO_{2}, 11.
La figura 1 muestra la botella de cerveza 1 en
una estación de inspección 20 para inspeccionar la botella 1 en
cuanto a la presencia de partículas de vidrio 12. Esta estación de
inspección 20 comprende un subbastidor 21 de máquina. La botella 1
se mantiene firmemente inmovilizada con respecto al subbastidor 21
por medios de sujeción que están generalmente indicados en 22 y que
sujetan la parte de cuello 2 de la botella 1. La construcción de
estos medios de sujeción 22 no es crítica para la presente
invención, y no será necesaria una descripción detallada de la
misma para que una persona experta comprenda la presente invención;
en consecuencia, estos medios de sujeción 22 no se tratarán con más
detalle.
La estación de inspección 20 comprende un
dispositivo de iluminación 30 fijo al subbastidor 21 por cualquier
medio de sujeción apropiado 23. El dispositivo de iluminación 30 se
adapta para generar un haz de luz visible 31 y para dirigir este
haz 31 al fondo 4 de la botella 1 en una dirección 32 que está
alineada de forma sustancial con el eje central 13 de la botella 1.
La anchura del haz 31 es suficiente para iluminar la parte de
colina 6 y, preferiblemente, es suficiente para iluminar el fondo 4
completamente. La naturaleza y construcción de este dispositivo de
iluminación 30 no son críticas para la presente invención, y no
será necesario una descripción detallada de la misma para que una
persona experta comprenda la presente invención; en consecuencia,
se omite una descripción detallada de este dispositivo de
iluminación 30. Baste decir que el dispositivo de iluminación 30
puede comprender una fuente de luz brillante 33, como un láser o
una lámpara de halógeno, y medios ópticos 34, 35 para conformar y
dirigir el haz de luz 31, como una lente 34 y un espejo 35.
La estación de inspección 20 comprende, además,
una cámara 40, preferiblemente una cámara CCD. La cámara 40 se fija
al subbastidor 21 por cualquier medio de sujeción apropiado 24.
Así, de acuerdo con un aspecto importante de la presente invención
la botella 1 se mantiene firmemente inmovilizada con respecto a la
cámara 40. La cámara 40 tiene un eje óptico 41 que, según un
aspecto aún más importante de la invención, forma un ángulo
\alpha entre 120º y 150º con la dirección 32 del haz 31.
Preferiblemente, este ángulo \alpha es sustancialmente igual a
135º, como se ilustra en la figura 1. El eje óptico 41 de la cámara
40 corta al eje central 13 de la botella 1 en un punto S situado
cerca del punto superior de la parte de colina 6. En la práctica,
este punto de intersección S puede estar a una corta distancia por
encima del punto superior de la parte de colina 6, como se ilustra.
Preferiblemente, la cámara 40 está colocada de tal forma que el
punto focal o el plano focal coincide sustancialmente con el citado
punto de intersección S. La óptica puede elegirse para asegurar una
profundidad de campo relativamente larga en dirección al eje óptico
de la configuración de captura de la imagen, en la que la
profundidad de campo puede elegirse en relación con las dimensiones
de la
\hbox{botella 1.}
Se observa que la cámara 40 propiamente dicha
puede estar colocada en un lugar distinto y/o bajo un ángulo
diferente, mientras que el eje óptico de la cámara puede dirigirse
a la botella 1 en la forma indicada a través de medios ópticos,
como espejos. Sin embargo, para eliminar la influencia de posibles
vibraciones de la máquina en todo lo posible, estos medios de
deflexión óptica no son preferibles; en su lugar, es preferible que
la cámara 40 reciba luz directamente desde la botella 1, es decir,
sin ningún medio de deflexión óptica intermedio.
Se observa también que para evitar en todo lo
posible que se produzcan vibraciones de la botella 1 debidas a la
influencia de las posibles vibraciones de la máquina, la parte
inferior de la botella 1, por ejemplo, la parte de desgaste 5,
puede ser sostenida con respecto al subbastidor 21 por cualquier
medio de apoyo apropiado que, sin embargo, no se ilustra en la
figura 1 en beneficio de la sencillez.
El montaje más arriba mencionado de la estación
de inspección 20 ofrece importantes características ventajosas que
facilitan la detección de partículas de vidrio 12, si las hubiera,
por la cámara 40 con preferencia. Esto puede entenderse como sigue.
Normalmente, la luz 31 pasa por el fondo 4 de la botella 1 sin ser
perturbada, es decir, no se refracta luz alguna o, como máximo, se
refracta una fracción muy pequeña de esa luz en la dirección
\alpha, es decir, hacia la cámara 40. Además, sólo será poca la
luz que incida en el lugar donde el eje óptico 41 de la cámara 40
corta la pared 3, de modo que la pared 3 propiamente dicha no envía
prácticamente ninguna luz hacia la cámara. De hecho, la cámara 40
``mira'' al punto superior de la parte de colina 6 sin ser
perturbada por posibles marcas de desgaste, porque el eje óptico 41
de la cámara 40 corta la pared 3 en un punto muy por encima de la
citada parte de desgaste 5, y además sin ser perturbada por
posibles burbujas 11, porque cualquiera de estas burbujas 11 en la
cerveza 10 tiende a desplazarse hacia arriba, saliéndose de la zona
``vista'' por la cámara 40. Por tanto, en circunstancias normales,
no llegará prácticamente luz alguna a la cámara 40, es decir, la
cámara genera una imagen ``oscura''. En el peor de los casos, la
cámara 40 recibe sólo señales de luz muy débiles que se originan en
la botella 1.
Por otra parte, las partículas sólidas, como son
las de vidrio, tienden a agruparse en las proximidades del fondo 4
por influencia de la gravedad. Las partículas de vidrio son capaces
de refracción, es decir, de permitir que un rayo de luz pase
alterando su dirección por refracción cuando el rayo de luz cruza
la interfaz cerveza-vidrio y posteriormente cuando
cruza la interfaz vidrio-cerveza. En virtud de esta
capacidad de refracción, parte de la luz que incide en las
partículas de vidrio puede ser desviada en 45º con respecto a su
dirección original, haciéndolo hacia la cámara 40, en cuyo caso la
cámara 40 recibe una señal luminosa intensa. Dicho de otro modo, la
invención utiliza ventajosamente una característica óptica de las
partículas de vidrio, a saber, la capacidad de refracción, para
estimular que sustancialmente sólo lleguen a la cámara 40 señales
de luz que se originan en las partículas de vidrio. Como resultado
de esto, las partículas de vidrio 12 crean una señal más intensa en
la cámara 40 que como lo hacen las partes de la botella. Esta
técnica puede considerarse como ``modo de refracción''.
Como se ha dicho más arriba, la botella 1 se
mantiene inmovilizada con respecto a la cámara 40. En contraste con
ello, se hace que la cerveza 10 realice una rotación en la botella
1, como se explicará más detalladamente. Debido a este movimiento
de rotación de la cerveza 10 en la botella 1, las partículas de
vidrio 12, si existen, tendrán que seguir una vía de rotación dentro
de la botella 1. Un aspecto importante a este respecto es que esas
partículas se mueven con respecto a la cámara 40. En consecuencia,
en dos imágenes sucesivas obtenidas por la cámara 40, estas
partículas tendrán posiciones diferentes. Esas dos imágenes pueden
ser procesadas, por ejemplo, por sustracción, lo que hace que se
eliminen las contribuciones fijas de la imagen que se originan en la
botella inmovilizada, en tanto que las contribuciones que se
originan en las partículas móviles quedan destacadas.
Esta técnica es conocida per se. Sin
embargo, la precisión de la citada técnica mejora de acuerdo con la
presente invención. Como la detección se realiza en el modo de
refracción, caracterizada por el ángulo de orientación \alpha de
la cámara, las contribuciones de la imagen que se originan en
principio en la botella son más débiles que las contribuciones que
se originan en las partículas de vidrio. Además, teniendo en cuenta
que la cámara 40 ``mira'' principalmente a la región en la
inmediata vecindad del punto superior de la parte de colina 6 del
fondo 4 al mismo tiempo que evita la parte de desgaste 5 de la
pared 3 de la botella, el número de contribuciones de la imagen que
se originan en la botella será relativamente pequeño, en tanto que
las burbujas de CO_{2},11, no generarán contribuciones de la
imagen sustancialmente, porque estas burbujas tienden a emigrar en
sentido ascendente, alejándose del campo visual de la cámara. Como
resultado de todos estos hechos, en combinación con el hecho de que
la botella 1 se mantiene rígidamente inmovilizada con respecto a la
cámara 40, las contribuciones de la imagen que no se originan en
las partículas de vidrio se eliminan de esas imágenes por la
técnica de sustracción en una medida mayor que en las técnicas
precedentes. Esto, a su vez, implica que la técnica de detección de
la presente invención es más sensible a las partículas pequeñas
(partículas de hasta sólo 0,2 mm o incluso menores) que en las
técnicas precedentes.
Como se ha indicado más arriba, la botella 1 se
mantiene inmovilizada en la estación 20, y la cerveza 10 en la
botella 1 experimenta un movimiento de rotación con respecto a la
botella 1 cuando esta botella 1 está en la estación 20. La cerveza
10 realiza este movimiento por medio de la técnica de espín/parada,
que es conocida: se hace girar a la botella 1 por la acción de un
dispositivo de rotación, y posteriormente se detiene la rotación de
la botella 1. El dispositivo de rotación puede sujetar la botella 1
por la parte del cuello 2; alternativamente, el dispositivo de
rotación puede comprender un sistema de correas, las cuales actúan
sobre la pared lateral 3 de la botella. Sin embargo, la
construcción del dispositivo de rotación no es asunto de la presente
invención, y el conocimiento de la misma no es necesario para que
una persona experta comprenda la presente invención. Además, estos
dispositivos de rotación son ya conocidos. Por tanto, los detalles
constructivos del dispositivo de rotación no se describen con más
detalle, y el dispositivo de rotación no se ilustra en los dibujos
en beneficio de la sencillez.
Cuando gira la botella 1, este movimiento
giratorio de la botella 1 hace que la cerveza 10 experimente un
flujo rotativo. En este punto tienen lugar dos efectos que merece
la pena señalar. En primer lugar, el flujo de cerveza induce el
movimiento de las partículas de vidrio 12, si existen. En segundo
lugar, pueden generarse burbujas de CO_{2},11, en la cerveza
perturbada 10.
La vía de las partículas de vidrio móviles 12 en
la botella 1 es relativamente compleja, porque cada partícula de
vidrio está sujeta a tres fuerzas:
- la fuerza de arrastre ejercida por la rotación
de la cerveza obliga a que las partículas de vidrio sigan una vía
de revolución alrededor del eje 13;
- la fuerza centrífuga obliga a que las
partículas de vidrio vayan hacia la pared lateral 3 de la botella
1;
- la fuerza de gravedad obliga a que las
partículas de vidrio desciendan hacia el fondo 4.
Como resultado de esto, las partículas de vidrio
tienden a agruparse en el ángulo 9, donde al menos las partículas
más pequeñas (aproximadamente 0,2 mm) son prácticamente invisibles.
Para hacer que estas partículas pequeñas de vidrio también sean
visibles para la cámara, tienen que ser obligadas a moverse hacia
el centro del fondo 4, es decir, deben ``ascender'' por la parte de
colina 6. La fuerza responsable de este movimiento se genera cuando
el movimiento de rotación de la cerveza se decelera, y se genera
por un flujo de la cerveza que tiene lugar debido a la diferencia
de presiones entre el fluido cerca de la pared 3, donde el nivel
del fluido y, en consecuencia, la presión del fluido es mayor, y el
fluido cerca del eje 13, donde su nivel y, en consecuencia, su
presión es menor. El citado flujo debe ser suficientemente fuerte
para forzar a las partículas pequeñas de vidrio a ascender colina
arriba; por otra parte, el citado flujo no debe ser tan fuerte como
para que las partículas de vidrio, cuando llegan al eje 13, se vean
forzadas a ascender y a mezclarse con las burbujas de CO_{2}. Es
preferible que las partículas de vidrio emigren con una suavidad
relativa hacia el centro de la parte de colina 6, mientras que, al
mismo tiempo, las burbujas de CO_{2} se dejan flotar hacia arriba
y salir del campo visual de la cámara. Cabe destacar que,
generalmente hablando, las partículas mayores no necesitan moverse
necesariamente en sentido ascendente por la colina, al menos no
completamente, porque producen señales relativamente intensas que
son bien visibles, incluso cuando esas partículas están situadas en
el ángulo 9.
Con respecto a la generación de burbujas de
CO_{2}, la invención trata de realizar la técnica de
espín/parada, de tal forma que se genere el menor número posible de
burbujas de CO_{2}.
A continuación se describirá la técnica mejorada
de espín/parada, de acuerdo con una realización preferida de la
invención, con la que se consiguen los objetivos anteriores,
haciendo referencia a la figura 2, en la que la abscisa representa
el tiempo (t) y la ordenada representa la velocidad de espín
(\omega).
La técnica de espín/parada se realiza
preferentemente como sigue:
1) En t = t_{0}, la botella se acelera con una
aceleración prácticamente constante hasta una velocidad de espín de
1000 revoluciones por minuto; esta aceleración se hace en 0,1
segundos, aproximadamente. Esta fase se indica como ``fase de
aceleración A''.
2) En t = t_{1}, se detiene la aceleración y se
mantiene constante la velocidad de espín a 1000 rpm durante unos
0,7 segundos. Esta fase se indica como ``fase constante C''.
3) A partir de t = t_{2}, se lleva la botella a
la parada, con una deceleración prácticamente constante en 0,1
segundos aproximadamente. Esta fase se indica como ``fase de
deceleración D''.
4) Una vez detenida la botella (t_{3}), se deja
que las posibles partículas de vidrio emigren durante cierto tiempo
t_{W} en sentido ascendente por la parte de colina 6, en tanto
que las burbujas de CO_{2} se dejan flotar hacia arriba durante
cierto tiempo antes de iniciar cualquier medida. Esta fase se indica
como ``fase de espera W''. El tiempo apropiado de espera t_{W} es
de unos 0.2 segundos.
Como se ha dicho más arriba, la cámara 40 obtiene
al menos dos imágenes, y estas dos imágenes se comparan entre sí;
por ejemplo, dichas imágenes se sustraen entre sí. La cámara puede
ser una cámara de TV, pero preferiblemente es una cámara CCD. Para
el posterior procesamiento de las imágenes obtenidas por la cámara
40, se acopla una salida de la citada cámara 40 a un dispositivo de
procesamiento de imágenes 50, que puede ser un dispositivo estándar
de procesamiento de imágenes o un ordenador apropiadamente
programado. Como la naturaleza y la construcción del dispositivo de
procesamiento de imágenes 50 no son objeto de la presente
invención, y no es necesario el conocimiento de la misma para que
una persona experta comprenda la presente invención, dado que estos
dispositivos de procesamiento de imágenes son ya conocidos, no se
tratará esto con más detalle.
Es evidente para una persona experta que este
dispositivo de procesamiento de imágenes 50 puede ``reconocer''
objetos móviles comparando imágenes subsecuentes. El objeto será
visible sólo en una de las dos imágenes, o será visible en las dos
imágenes, pero desplazado; en ambos casos, la sustracción de las
imágenes dará por resultado una señal objeto intensa. Sin embargo,
los experimentos han demostrado que las partículas pequeñas de
vidrio, aunque estén presentes en el campo visual de la cámara, no
refractan necesariamente en todo momento la luz de entrada, de tal
forma que la luz de salida se desplace hacia la cámara. Dicho de
otra manera: las partículas de vidrio pequeñas no son visibles en
todos los momentos.
De acuerdo con la invención, esto se comprende
como sigue. La dirección de la luz de salida depende de la forma de
la partícula de vidrio y de la orientación de la partícula de
vidrio con respecto a la luz de entrada; debido al movimiento de la
partícula de vidrio, esa orientación cambia y, en consecuencia,
cambia la dirección de la luz de salida. Podría decirse que el haz
(o haces) de luz que emana(n) de esta partícula de vidrio
móvil ``barre(n)'' el espacio, ``alcanzando'' de vez en
cuando la cámara. Si las imágenes ofrecidas al dispositivo de
procesamiento de imágenes se obtienen en momentos de tiempo en que
ninguno de los haces de luz que emanan de esa partícula de vidrio
móvil ``alcanza'' la cámara, la partícula no se detecta. Parece ser
que un fenómeno análogo desempeña un papel en las técnicas
precedentes, y al menos es parcialmente responsable del rendimiento
insatisfactorio de las citadas técnicas para detectar partículas
pequeñas de vidrio, especialmente las que están en el margen de 0,2
mm - 1 mm.
Tomando como base las ideas precedentes, el
método para detectar partículas de vidrio según la presente
invención tiene una fiabilidad de detección mejorada, porque el
ciclo para la obtención de dos imágenes y comparación de las mismas
se realiza más de una vez. Esto también se ilustra en la figura 2,
en la que los momentos de tiempo en que las imágenes I_{1},
I_{2}, I_{3}, etc. vienen indicadas como t_{i1}, t_{i2},
t_{i3}, etc. respectivamente. Esta fase se indica como ``fase de
medida repetida RM''.
En una realización preferida, que ha demostrado
combinar una excelente fiabilidad de detección con un tiempo
aceptable de medición, el citado ciclo se realiza unas 20 veces. En
cada ciclo de detección, la comparación de las dos citadas imágenes
da una señal comparada que indica la presencia de objetos móviles
en el campo visual de la cámara. Se rechaza una botella en
investigación cuando, al menos en uno de los citados ciclos de
detección, la señal comparada indica la presencia de un objeto
móvil, como mínimo.
Gracias al referido ciclo repetido de detección,
se reducen notablemente las posibilidades de que una partícula se
haga invisible a la cámara en todas las imágenes.
Debido al citado ciclo repetido de detección, el
tiempo de medición que ha de invertirse en cualquier botella en
investigación es demasiado largo: del orden de 1 segundo
aproximadamente. Como se ha indicado más arriba, durante este
tiempo de medición, la botella que se investiga debe mantenerse
completamente inmovilizada con respecto a la cámara. Dado el hecho
de que la invención se refiere al aspecto de la salud, cada botella
fabricada en una línea de producción ha de ser sometida a
inspección para ver si se hacen presentes en ella partículas de
vidrio. Por otra parte, el método de detección debería realizarse
preferiblemente de tal modo que no disminuya la capacidad de
producción de la línea. A primera vista, estos requisitos están en
conflicto mutuo. Sin embargo, la invención proporciona un aparato
para realizar el método de detección que satisface todos los
requisitos indicados.
De acuerdo con la invención, un aparato de
detección 100 comprende una pluralidad de estaciones de detección
20. Cada una de las citadas estaciones de detección 20 comprende
una cámara 40 como se ha descrito más arriba, y puede aceptar una
botella 1 en una posición de entrada 101, manteniendo la botella 1
para inspección, y entregando la botella 1 inspeccionada en una
posición de salida 102. En una realización preferida, como se
ilustra en la figura 3, los subbastidores 21 de las estaciones 20
están montados en un segundo subbastidor 103, que se monta
rotativamente con respecto al entorno fijo. El segundo subbastidor
103 puede tener la forma de un disco o rueda, por ejemplo, y a
partir de aquí se hará referencia a él como ``carrusel''. El
carrusel 103 y los subbastidores 21 pueden formarse íntegramente
como una sola unidad. El carrusel 103 gira por la acción de un
medio de transmisión de rotación que no se ilustra en beneficio de
la sencillez.
La figura 3 representa esquemáticamente una parte
de la línea de producción 200 para llenado de botellas 1 con
cerveza. Las botellas 1 llenas se trasladan por un medio de
transporte 201 para llegar a una estación de espín/parada 110, donde
las botellas 1 se someten a rotación y posteriormente se detienen,
como más arriba se ha descrito. Después de la estación de
espín/parada 110, las botellas van a la posición de entrada 101 del
carrusel 103, donde se introducen en las respectivas estaciones de
medición 20 por la acción de un medio de transferencia 210. Desde
la posición de entrada 101, la estación 20 con la botella 1 sigue
parte de la órbita alrededor del eje de rotación 104 del carrusel
103 para llegar a la posición de salida 102, donde por la acción de
un segundo medio de transferencia 220 la botella 1 se extrae de la
estación 20 y se transfiere a un medio de transporte 202 para su
posterior manipulación. Existe también, una estación de rechazo 120
controlada por una unidad de control 130. La unidad de control 130
recibe información de las unidades de procesamiento de imágenes 50
y controla la unidad de rechazo 120 para rechazar o dejar pasar a
las botellas 1 basándose en la información obtenida de las unidades
de procesamiento de imágenes 50.
Debido a la configuración anterior, cada botella
1 puede ser investigada durante un tiempo específico durante su
estancia en el carrusel 130, mientras que el número de botellas que
pasa por el carrusel 103 por unidad de tiempo es idéntico al número
de botellas producidas por la línea procesadora 200 por unidad de
tiempo. Dicho de otro modo, la capacidad de la línea procesadora 200
no resulta afectada.
En una realización preferida, el número de
estaciones 20 por carrusel es 24. Para adaptarse a un tiempo de
medición de 0,7 segundos, permitiendo un tiempo de ausencia de
medición de unos 0,7 segundos, incluyendo los tiempos de
transferencia de entrada y salida, el carrusel 103 puede tener una
velocidad de rotación de unas 43 revoluciones por minuto. En
consecuencia, el aparato 100 según la invención puede inspeccionar
más de 60.000 botellas por hora. Lo anterior se basa en un carrusel
de 85 cm de diámetro, aproximadamente, que puede adaptarse
aceptablemente a las líneas procesadoras existentes.
Para aumentar la capacidad del aparato 100, es
posible incrementar el número de cámaras por carrusel; esto
conducirá a un aumento del diámetro del carrusel 103. Como
alternativa, se podría incrementar el número de carruseles. A este
respecto, ya se ha hecho observar que, en las circunstancias más
arriba indicadas, la velocidad de espín apropiada tiene un valor de
unas 1000 rpm, como se ha indicado. Sin embargo, si fuera necesario
un tiempo de transferencia de entrada más corto o más largo, la
velocidad de espín podría adaptarse para optimizar las
características de flujo del fluido/partículas en la botella
durante la ventana de tiempo de inspección.
El carrusel 103 comprende una pluralidad de
cámaras 40 y una pluralidad de unidades de procesamiento de
imágenes 50, estando cada unidad de procesamiento de imágenes 50
dedicada a una cámara 40 y conectada a ella. La energía puede
suministrarse a los instrumentos a bordo del carrusel rotativo 103
por medio de contactos deslizantes, que ya son conocidos. La unidad
procesadora central 130 está dispuesta en posición fija y se
conecta a la unidad de rechazo 120. Es evidente que las unidades de
procesamiento de imágenes 50 no pueden conectarse directamente a la
unidad central de control 130 para transferir señales; el
acoplamiento por medio de contactos deslizantes no es preferible. De
acuerdo con la invención, la vía de comunicación entre las unidades
de procesamiento de imágenes 50 y la unidad central de control 130
comprende una vía inalámbrica.
En una realización posible, como se ilustra
esquemáticamente en la figura 4, las unidades de procesamiento de
imágenes 50 comunican con la CPU 130 por medio de señales radio 52,
que pueden estar, por ejemplo, moduladas en frecuencia, cosa que ya
es conocida per se. Cada unidad de procesamiento de imágenes
50 está asociada a un transmisor 51 para la transmisión de señales
codificadas apropiadas que representan el ``veredicto'' de la IPU
50 en relación con la botella 1 que se investiga, y por encima del
carrusel 103 se dispone un receptor (antena) 131 que está conectado
a una entrada de la CPU 130. La CPU 130 ``sabe'' cuándo esta
botella 1 llega a la estación de rechazo 120 y, en caso necesario,
envía una señal apropiada de rechazo a la estación de rechazo 120
para que no permita el paso de la botella 1. La CPU 130 reconoce la
identidad de las diferentes IPU 50, por ejemplo, porque cada
transmisor 51 de IPU utiliza una frecuencia portadora individual.
También es posible que las diferentes IPU se adapten para enviar
sus datos en sucesión, de tal forma que en cualquier momento como
mucho hay una IPU 50 emitiendo.
En una realización preferida, como se ilustra
esquemáticamente en la figura 5, las unidades de procesamiento de
imágenes 50 comunican con la CPU 130 por medio de señales ópticas.
El carrusel 103 puede comprender apropiadamente una guía de ondas
ópticas 132 montada en el centro del carrusel 103, coaxialmente con
el eje de rotación de dicho carrusel 103. La guía de ondas ópticas
132 puede estar fija con respecto al entorno fijo, es decir, la
guía de ondas ópticas 132 puede estar inmovilizada o bien estar
fija con respecto al carrusel 103, es decir, la guía de ondas
ópticas 132 puede estar configurada rotacionalmente. Normalmente, el
lateral de entrada de la guía de ondas ópticas 132 será el extremo
superior. Cada unidad de procesamiento de imágenes 50 tiene un
transmisor óptico 53 para enviar señales ópticas a la guía de ondas
ópticas 132. Opuesto en el otro extremo de la guía de ondas ópticas
132 hay un receptor óptico 133 fijo; este receptor óptico 133 está
conectado a la CPU 130.
También en este caso, las IPU 50 pueden adaptarse
para enviar sus datos separados en el tiempo. Es también posible
que las IPU 50 envíen sus datos simultáneamente por vías paralelas,
a través de una guía de ondas ópticas 132 o de guías de ondas
paralelas. La transmisión por guías de ondas paralelas es posible,
por ejemplo, utilizando detectores anulares 133 dispuestos
coaxialmente.
El medio de guía de ondas puede ser, por ejemplo,
vidrio o aire.
Cabe destacar que la invención no se limita a los
métodos de transferencia de señales más arriba mencionados a título
de ejemplo, y que pueden utilizarse en la presente invención,
asimismo, otros métodos de transferencia de señales, como se hará
aparente para cualquier persona experta.
Como se ha indicado más arriba, cada botella 1 es
vista por una cámara 40, y cada cámara 40 está asociada a una
unidad de procesamiento de imágenes 50. En la realización más
arriba descrita, cada cámara 40 está asociada a su propia IPU 50
exclusiva. De acuerdo con otro aspecto de la invención, es posible
reducir los costes del aparato de detección haciendo que dos o más
cámaras 40 compartan una unidad de procesamiento de imágenes 50. En
consecuencia, en una realización que comprenda 24 cámaras, cuando
dos o cuatro cámaras 40 se conectan a una misma IPU 50, el número
de IPUs en el carrusel 103 sólo necesitará ser de 12 ó 6,
respectivamente. A continuación se explicarán algunos ejemplos para
reducir costes a este respecto.
Debido al ángulo visual de la cámara 40, la
escena de interés (es decir, la mitad inferior de una botella 1)
sólo recoge una parte relativamente pequeña de la altura de la
imagen producida por la cámara 40. Así, es posible proyectar dos
escenas de este tipo, una sobre la otra, en una imagen, como ilustra
la figura 6A. Para conseguir este efecto, las señales de salida de
las dos cámaras 40_{1}, 40_{2} se llevan a un multiplexor 60
que junta esas dos señales convirtiéndolas en una señal combinada
que, a su vez, representa una imagen combinada 61, de forma que la
mitad superior de la imagen combinada 61 comprende la escena de
interés de la primera cámara 40_{1}, y la mitad inferior de la
imagen combinada 61 comprende la escena de interés de la segunda
cámara 40_{2}.
La señal combinada del multiplexor 60 pasa a una
unidad de procesamiento de imágenes 50, que procesa la señal como
más arriba se ha descrito. En caso de que se detecte una señal que
representa una partícula de vidrio, la IPU 50 comprueba si esa
señal está en la mitad superior o en la mitad inferior de la imagen
61, o, dicho de otro modo, investiga a qué cámara y, por tanto, a
qué botella está asociada esa señal, después de lo cual envía la
información pertinente a la CPU 130.
Puede adaptarse una técnica similar para
proyectar dos escenas de interés, una junto a la otra, en una
imagen. La combinación de estas técnicas, como se ha dicho más
arriba, da por resultado la proyección de cuatro escenas en una
imagen, lo que, por su parte, se traduce en una reducción en un
factor de cuatro de los costes relacionados con las IPU 50. Esto, a
su vez, simplifica la comunicación entre las IPU 50 y la CPU 130,
porque también se reduce el número necesario de señales de
comunicación.
Cabe destacar, a este respecto, que el
multiplexor, como tal unidad, es ya conocido per se, por
ejemplo, por su uso en los sistemas de televisión en circuito
cerrado para disponer de una pluralidad de imágenes (ofrecidas por
una pluralidad de cámaras) que se presentan en un monitor, como
sabe perfectamente cualquier persona con experiencia en esta
técnica. Asimismo, en los sistemas de televisión por cable, se sabe
que se visualizan en una pantalla las imágenes de una pluralidad de
canales (canal mosaico).
En consecuencia, se omite aquí la descripción
detallada del multiplexor.
Es posible otro factor de reducción de costes a
este respecto si cada cámara 40 sólo interviene activamente en la
investigación de una botella 1 durante la mitad (o menos) de un
ciclo de revolución del carrusel 103, como ilustra la figura 3. Si
es así, la cámara 40_{B} radialmente opuesta a la cámara 40_{A}
se mantendrá inactiva. Según la invención, estas dos cámaras
40_{A}, 40_{B} pueden compartir una unidad de procesamiento de
imágenes 50. Como ilustra la figura 6B, las señales de dos cámaras
montadas en oposición 40_{A}, 40_{B} se aplican a un selector
70, que tiene las entradas 71 de posición acopladas para recibir
información relativa a la posición del carrusel 103. En una
realización relativamente simple, cada cámara 40_{A}, 40_{B}
está asociada a un interruptor 72_{A}, 72_{B} que coopera con
un accionador de referencia 73 (mecánico, óptico, electromagnético,
etc.) situado fijo en contigüidad con el carrusel 103 en una
posición próxima a la de entrada 101. Cada vez que el selector 70
recibe una señal por su entrada de posición 71_{A}, 71_{B},
selecciona la señal de la cámara correspondiente 40_{A}, 40_{B}
y pasa esa señal a la unidad de procesamiento de imágenes 50,
ignorando la señal de la cámara opuesta 40_{B}, 40_{A}.
Combinando las técnicas más arriba indicadas, un
carrusel con 24 cámaras necesitan tener únicamente 3 unidades de
procesamiento de imágenes 50.
La invención ofrece también una reducción del
tamaño de memoria necesaria para que las unidades de procesamiento
de imágenes puedan procesar las señales procedentes de las cámaras,
como se explicará a continuación.
Como es bien sabido en la técnica, las cámaras de
TV generan una señal que describe una imagen mediante líneas de
exploración entrelazadas. Una imagen está representada por un gran
número de líneas horizontales que pueden numerarse sucesivamente 1,
2, 3, 4, etc. de arriba abajo. Sin embargo, estas líneas no se
escanean por ese mismo orden. Se forma una primera semiimagen
(semiimagen impar) escaneando sucesivamente las líneas impares 1,
3, 5, 7, etc.; en las cámaras europeas, esta operación requiere
unos 20 ms. Posteriormente, se forma una segunda semiimagen
(semiimagen par) escaneando sucesivamente las líneas pares 2, 4, 6,
8, etc.. Así el escaneado de la información completa de la imagen
requiere unos 40 ms, después de lo cual se repite el proceso más
arriba mencionado.
En lo que se explica a continuación, el número de
líneas de la imagen se indica por L, y el número de elementos de la
imagen (pixeles) de cada línea se indica por P. Corrientemente,
para realizar la técnica de comparación entre imágenes
subsecuentes, un procesador de imágenes requiere una memoria de, al
menos, LxP elementos de memoria. Esta memoria se llena en primer
lugar con la información escaneada de una primera imagen, es decir,
con la semiimagen impar y la semiimagen par de la primera imagen.
Después, se vuelve a escanear el primer pixel de la primera línea;
inmediatamente antes de almacenar esta información en el elemento
de memoria correspondiente, se la compara con la información que ya
hay presente en ese lugar. Este proceso se repite para todos los
pixeles de la primera línea y, después, para todos los pixeles de
la tercera línea, etc. Al cabo de 40 ms, se habrá almacenado una
nueva imagen en la memoria, y se habrá completado la comparación
con la imagen precedente. Puede verse fácilmente que el proceso de
comparación requiere, por tanto, 40 ms (o las botellas se
investigan con una frecuencia de investigación de 25 Hz).
Según la invención, es posible reducir la memoria
necesaria a ½xLxP y disminuir a 20 ms el tiempo para el proceso de
comparación (o aumentar la frecuencia de investigación a 50 Hz),
para lo cual se lleva a cabo una comparación entrelazada de la
forma que sigue. En primer lugar, se almacena en la memoria la
semiimagen impar de la primera imagen, lo que requiere unos 20 ms.
Después, se escanea el primer pixel de la segunda línea y se
almacena en el elemento de memoria donde previamente se había
almacenado el primer pixel de la primera línea. Sin embargo,
inmediatamente antes de este almacenamiento, se compara el primer
pixel de la segunda línea con la media del primer pixel de la
primera línea y el primer pixel de la tercera línea. Este proceso
se repite para todos los pixeles de la segunda línea y después para
todos los pixeles de la cuarta línea, etc. A los 20 ms, se habrá
almacenado en la memoria la segunda semiimagen, y se habrá
completado la comparación con la semiimagen precedente.
Puede verse fácilmente que el proceso de
comparación requiere, por tanto, 20 ms. También puede verse con
facilidad que el proceso de inspección de una botella puede
realizarse 50 veces en un segundo.
Dicho de otro modo, sobre una base de pixel a
pixel, la nueva imagen no se compara realmente con la precedente,
sino que lo que se compara es una semiimagen con una estimación
basada en la semiimagen precedente. Ahora bien, este proceso de
comparación da resultados fiables, gracias al hecho de que la luz
que emana de los elementos fijos suele iluminar más de un pixel.
Como se evidenciará para una persona experta en
la técnica, en relación con la realización ilustrada en la figura
6B, en caso de que sólo intervenga activamente una cámara en la
investigación de una botella durante una tercera, o cuarta, etc.
parte del ciclo de revolución del carrusel 103, se puede aplicar la
señal de tres o cuatro, etc. cámaras subsecuentemente a una unidad
de procesamiento de imágenes.
Claims (13)
1. Método de detección de la presencia de
partículas de vidrio en una botella (1) llena de una bebida, como
cerveza, teniendo el fondo una parte central (6), que es convexa
hacia el interior de la botella, estando comprendido el método por
los siguientes pasos:
a) hacer que la bebida (10) de la botella (1)
gire con respecto a la botella (1);
b) mantener la botella (1) fija con respecto a
una cámara (40);
c) iluminar la botella (1) con un haz de luz (31)
que incide en el fondo (4) de la botella (1), estando alineada la
dirección (32) del haz (31) con la dirección del eje central (13)
de la botella (1);
d) dirigir la cámara (40), preferiblemente una
cámara CCD, de tal forma que el eje óptico (41) de la cámara (40)
forme un ángulo \alpha de 120º a 150º, preferiblemente sobre todo
135º, con la dirección (32) del haz (31), y cortando al eje central
de la botella en un punto (S) situado a corta distancia del punto
superior de la parte central (6) del fondo de la botella, teniendo
enfocada la citada cámara prácticamente al referido punto (S).
e) obtener una primera señal de imagen
representativa de una primera imagen obtenida por la cámara
(40);
f) obtener una segunda señal de imagen
representativa de una segunda imagen obtenida por la cámara (40),
habiéndose obtenido la segunda imagen en un momento que difiere del
momento en el que se obtuvo la primera imagen;
g) comparar las señales de la primera y segunda
imágenes para obtener una señal comparada;
h) repetir las operaciones (e)-(g) al menos una
vez;
i) generar una señal de rechazo de botella si al
menos una de las señales comparadas obtenidas en la operación (h)
indicase la presencia de un objeto móvil.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la
botella se llena de una bebida que contenga CO_{2}, como cerveza,
método que al menos es capaz de detectar partículas de vidrio (12)
de 0,2 mm (o incluso más pequeñas) a 10 mm (o incluso mayores).
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que la operación (a) comprende las siguientes:
(a1) acelerar la botella (1) con una aceleración
prácticamente constante durante un intervalo de tiempo de
0,05-0,2 segundos, preferiblemente 0,1 segundo,
aproximadamente, para alcanzar una velocidad de espín de
500-2000 revoluciones por minuto, preferiblemente
unas 1000 rpm;
(a2) mantener constante la velocidad de espín al
citado valor durante 0,5-1,5 segundos,
preferiblemente unos 0,7 segundos;
(a3) decelerar la botella (1) con una
deceleración prácticamente constante para que se detenga en un
intervalo de tiempo de 0,05-0,2 segundos,
preferiblemente 0,1 segundo, aproximadamente.
4. Método según la reivindicación 3, en el que
después de haberse detenido la botella (1) transcurre un tiempo
t_{w} antes de iniciar la operación (e).
5. Método según la reivindicación 1, en el que en
la operación (h) se repiten las operaciones (e)-(g) un total de
10-30 veces, preferiblemente unas 20 veces.
6. Una línea de producción (200) para llenado de
botellas (1) con una bebida, como cerveza, teniendo cada botella
(1) un eje central (13) y un fondo (4) con una parte central (6),
que es convexa hacia el interior de la botella, comprendiendo la
línea de producción (200) un aparato de detección, un primer medio
de transporte (201) para trasladar las botellas (1) hacia el aparato
de detección (100) y un segundo medio de transporte (202) para
trasladar las botellas (1) verificadas alejándolas del aparato de
detección (100);
estando comprendido el aparato de detección (100)
por:
un carrusel (103) que se monta rotativamente con
respecto al entorno fijo;
una pluralidad de estaciones de detección (20)
fijas al citado carrusel (103), estando comprendida cada una de las
estaciones de detección (20) por:
un subbastidor (21);
medios de sujeción (22) para aceptar y sujetar
una botella (1) en posición vertical, manteniéndola inmovilizada
con respecto al citado subbastidor (21);
un dispositivo de iluminación (30) para generar
un haz de luz visible (31) y dirigir este haz (31) al fondo de la
botella en una dirección (32) alineada sustancialmente con la
dirección del citado eje central (13) de una botella (1) aceptada
fija por el citado medio de sujeción (22);
un medio de cámara (40), preferiblemente una
cámara CCD, fija al citado subbastidor (21), estando dirigido un
eje óptico (41) de la cámara (40) de modo que forma un ángulo
\alpha entre 120º y 150º con la dirección (32) del haz (31) y que
corta al eje central (13) de la citada botella (1) aceptada en un
punto (S) situado a corta distancia sobre el punto superior de la
citada parte central del fondo, estando enfocada la citada cámara
prácticamente en el referido punto (S);
el aparato (100) comprende,
además:
al menos una unidad de procesamiento de imágenes
(50), una unidad procesadora central (130), y un dispositivo de
rechazo (120) asociado al citado segundo medio de transporte (202),
estando adaptada cada unidad de procesamiento de imágenes (50) para
recibir al menos dos señales sucesivas de imagen de una cámara
(40), comparar esas señales, proporcionar una señal comparada y
comunicar la citada señal comparada a la referida unidad
procesadora central (130), estando adaptada la citada unidad
procesadora central (130) para controlar el referido dispositivo de
rechazo (120) de modo que se puedan retirar las botellas rechazadas
del citado segundo medio de transporte (202).
7. Una línea de producción según la
reivindicación 6, en la que cada unidad de procesamiento de
imágenes (50) está fija al citado carrusel (103) y en la que la
referida unidad procesadora central (130) está montada fija.
8. Una línea de producción según la
reivindicación 7, en la que cada unidad de procesamiento de
imágenes (50) comunica con la citada unidad procesadora central
(130) por señales radio.
9. Una línea de producción según la
reivindicación 7, en la que cada unidad de procesamiento de
imágenes (50) comunica con la citada unidad procesadora central
(130) por señales ópticas.
10. Una línea de producción según la
reivindicación 9, en la que cada unidad de procesamiento de
imágenes está acoplada a un transmisor óptico (53) dispuesto cerca
del eje de rotación del carrusel (103), estando acoplada la unidad
procesadora central (130) a un receptor óptico dispuesto cerca del
eje de rotación del carrusel (103).
11. Una línea de producción según la
reivindicación 6, en la que las salidas de al menos dos cámaras
(40_{1}, 40_{2}) se acoplan a un multiplexor (60) que está
adaptado para combinar esas dos señales formando una señal combinada
que representa una imagen combinada (61), y proporcionar la señal
combinada a una unidad de procesamiento de imágenes (50).
12. Una línea de producción según la
reivindicación 6 u 11, en la que las salidas de dos cámaras
montadas en oposición (40_{A}, 40_{B}) se aplican a un selector
(70), que está adaptado para seleccionar la señal procedente de una
cámara activa y proporcionar la señal seleccionada a una unidad de
procesamiento de imágenes (50).
13. Una línea de producción según la
reivindicación 6, en la cada unidad de procesamiento de imágenes
(50).está adaptada para comparar un pixel de una línea de
semiimagen con la media de los pixeles directamente por encima y por
debajo del citado pixel, estando parte de los referidos pixeles de
la semiimagen obtenida directamente antes de la citada
semiimagen.
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