ES2245006T3 - Procedimiento para probar la fiabilidad de un aparato de control, en particular de un sistema de control de botellas vacias. - Google Patents

Abstract

PARA PROBAR LA FIABILIDAD DE UN APARATO DE ENSAYO QUE COMPRUEBA OBJETOS MULTIPLES DEL MISMO TIPO, EN RELACION CON UNA DETERMINADA CARACTERISTICA, GENERA UNA SEÑAL DE LA CARACTERISTICA PARA CADA OBJETO Y COMPRUEBA EN LA SEÑAL DE CARACTERISTICA EL CUMPLIMIENTO DE UNA PRIMERA CONDICION ESTABLECIDA, UN OBJETO DE ENSAYO SE INSERTA EN EL APARATO DE PRUEBA DESPUES DE OBJETOS MULTIPLES, COMPROBANDOSE LA SEÑAL DE LA CARACTERISTICA DEL OBJETO DEL ENSAYO, EN RELACION CON EL CUMPLIMIENTO DE UNA SEGUNDA CONDICION, SIENDO LA SEGUNDA CONDICION UNA SEÑAL DE CARACTERISTICA DEL OBJETO DEL ENSAYO QUE CORRESPONDE A UN VALOR DE REFERENCIA INTRODUCIDO PREVIAMENTE. EL VALOR DE REFERENCIA PUEDE INTRODUCIRSE ALMACENANDOSE LA SEÑAL DE CARACTERISTICA DE UN OBJETO DE ENSAYO COMO VALOR DE REFERENCIA.

Description

Procedimiento para comprobar la fiabilidad de un aparato de control, en particular de un sistema de control de botellas vacías.

La invención se refiere a un método para verificar la fiabilidad de un aparato examinador, que verifica una pluralidad de botellas vacías del mismo tipo, para determinar una característica, que genera una señal de la característica para cada objeto y que compara la señal característica con un valor umbral. Se alimenta al aparato examinador una botella de prueba después de una pluralidad de botellas vacías, y se verifica la señal de la característica de la botella de prueba.

De acuerdo con el estado de la técnica, las pruebas de fiabilidad de los aparatos de prueba para las botellas vacías de bebidas, los llamados inspectores de botellas vacías, se realizan de tal forma que se preparan una serie de botellas de prueba, de manera que de acuerdo con la especificación de reconocimiento de defectos, contienen en cada caso un defecto determinado, es decir, que no cumplen una característica determinada. Para cada característica verificada se prepara en este caso una botella de prueba especial. El conjunto de botellas de prueba es colocado en fila en la corriente de botellas entonces a intervalos de tiempo determinados, por ejemplo cada media hora, o después de un número determinado de botellas, por ejemplo cada 50.000 botellas. Esto se puede realizar manual o automáticamente. Las botellas de prueba están marcadas en este caso de tal manera que se pueden reconocer inmediatamente como botellas de prueba. La prueba de fiabilidad consiste en que se verifica si estas botellas de prueba son reconocidas como erróneas por el inspector de botellas vacías. Por lo tanto, en el método practicado hasta ahora, la verificación de la botella de prueba es complementaria a la verificación de las botellas vacías normales, es decir, que el aparato examinador se considera que trabaja de forma fiable cuando el aparato examinador reconoce que la botella de prueba es errónea. En el aparato examinador se lleva un protocolo sobre la misma. En el caso de fallo de la prueba de fiabilidad, es decir, cuando una o varias de las botellas de prueba no son reconocidas como erróneas, debe repetirse la prueba. De esta manera debe establecerse la seguridad de funcionamiento, es decir, la fiabilidad de un aparato examinador. Esta prueba de fiabilidad no es satisfactoria, puesto que con ella solamente se reconoce a que un aparato examinador no ha funcionado ya de forma fiable. Las razones para el fallo de un aparato examinador son en este caso habitualmente una contaminación de la óptica o un fallo de componentes individuales para la electrónica de reconocimiento. Un método de este tipo se conoce a partir del documento US-4 140 901, tres últimas líneas del resumen.

En el método de acuerdo con el estado de la técnica, es necesario utilizar un gran número de botellas de prueba para verificar la fiabilidad, por ejemplo, de un inspector de botellas vacías, donde cada botella tiene un solo defecto, por ejemplo una rosca de cierre defectuosa o un cuerpo extraño en una zona de reconocimiento singular. Por consiguiente, cada tipo de defecto y cada zona de reconocimiento requerían de su botella de prueba preparada específicamente. Si una botella de prueba había revelado varios defectos, el hecho de que esta botella se retirará no habría asegurado que se reconocieran todos los defectos. Por consiguiente, un con junto de botellas de pruebas está compuesto, por ejemplo, por unas 10 a 15 botellas.

Se conoce a partir del documento US 4 691 231, columna 12, líneas 38 a 54 un método para verificar la fiabilidad de un inspector de botellas vacías, en el que la prueba de fiabilidad consiste en que el porcentaje de las botellas reconocidas como erróneas está en un intervalo determinado. La reivindicación 1 parte de esta publicación como estado más próximo de la técnica.

La invención, como se indica en la reivindicación 1, se basa en el cometido de crear un método, con el que se puede reconocer lo más precozmente posible un empeoramiento en el comportamiento de funcionamiento de un aparato examinador.

El objeto de la invención es, además, una botella de prueba según la reivindicación 8.

El método según la invención se basa en este caso en la idea de verificar la fiabilidad del aparato examinador por medio de una botella de prueba, cuya señal característica se conoce muy exactamente cuando el aparato examinador funciona correctamente y que se introduce como valor de referencia en el aparato examinador. A parte de las inexactitudes inevitables durante la verificación de la botella de prueba, la señal de la característica debe corresponder exactamente al valor de referencia. En este caso, no tiene ninguna importancia si la botella de prueba está libre de defectos.

En las botellas libres de defectos, la señal de la característica puede estar dentro de un intervalo mayor y se puede encontrar por encima o por debajo de un valor umbral.

Los inspectores de botellas vacías trabajan durante la verificación de la ausencia de cuerpos extraños con frecuencia de tal manera que, por ejemplo, se explora puntualmente una imagen por medio de una cámara CCD, y en concreto, en general, en dos direcciones rectangulares entre sí, y se determina la claridad de cada punto de la imagen y se determina la claridad de cada unto de la imagen y se establecen las transiciones de claro a oscuro y de oscuro a claro a través de la comparación con la claridad de puntos de la imagen adyacentes (US-4 691 231). Se produce una transición de este tipo, por ejemplo, siempre que la exploración excede el borde de un cuerpo extraño en una botella vacía. También las botellas vacías, que están libres de cuerpos extraños, tienen en este caso un cierto número de transiciones de claridad en virtud de las irregularidades en la pared del envase o en el estriado del borde del fondo, por ejemplo hasta 100 transiciones de la claridad. Un objeto individual con hasta 100 transiciones de claridad se considera en este caso como libre de cuerpos extraños, es decir, que una señal característica de 100 cumple todavía la primera condición.

En el caso de un modo de trabajo correcto, por ejemplo de un inspector de botellas vacías, se obtiene para la inmensa mayoría de las botellas vacías, por ejemplo el 90%, una señal característica que está aproximadamente por debajo del número de 100 transiciones de claro a oscuro. Si la sensibilidad de la instalación de reconocimiento del aparato examinador decae debido a la suciedad u otras razones, esto tiende conducir a un decremento en el número de transiciones de claro a oscuro que reconoce por botella vacía. Si el valor de referencia de una botella de prueba es, por ejemplo, 95%, la señal característica de la botella de prueba coincide con una reducción de la sensibilidad del dispositivo de reconocimiento. En función de la magnitud de la desviación del valor de referencia se pueden adoptar varias medidas. Para una desviación, por ejemplo, del 10% simplemente se puede emitir una señal de alarma, en tanto que para una desviación del 20% o más se puede detener el aparato examinador y la totalidad del aparato de transporte.

Se obtiene una versión particularmente ventajoso del método de conformidad con la invención en combinación con los métodos de reconocimiento de defectos en los cuales no solamente se cuentan el número de transiciones de claro a oscuro, sino que también se establece el contraste de claro a oscuro de las transiciones de brillantez. Los elementos de imagen encontrados que se desvían del fondo se dividen, por ejemplo, en ocho clases diferentes de brillantez, o las transiciones de claro a oscuro se dividen, por ejemplo, en ocho grupos diferentes de contraste, siendo que el número de transiciones de claro a oscuro únicamente se cuenta de acuerdo con esta clasificación y se compara dentro de cada clase con un valor umbral particular. Si el dispositivo de reconocimiento del aparato examinador está sucio, el los lentos o los discos protectores de vidrio aparece una dispersión de luz que conduce a un decremento del contraste claro a oscuro al cubrir un efecto de empañadura a manera de vaho la imagen explorada por el dispositivo de reconocimiento debido a la dispersión de la luz. La reducción en el contraste claro a oscuro provoca un desplazamiento de la transición de claro a oscuro dentro de las clases de contraste, de tal manera que las señales características caen más frecuentemente en las clases con menos contraste. Al verificar la fiabilidad del aparato examinador, ya no existe la necesidad de confiar únicamente en la comparación del número de transiciones de claro a oscuro, sino que se efectúa una comparación con un valor umbral en cada una de las clases de contraste y adicionalmente se puede tener en cuenta la distribución de las señales características a través de las clases de contraste individuales.

Suponiendo que una botella de prueba tiene 100 transiciones de claro a oscuro en el orden de 250 ton os de grises, y que se utilizan dos clases de contraste, cuya primera clase de contraste contiene transiciones de claro a oscuro con menos de 180 tonos de grises y la segunda clase de contraste contiene transiciones de claro a oscuro con más de 180 tonos de grises: si el sistema de lentes del dispositivo de reconocimiento está ligeramente sucio, todavía se registran 100 transiciones de claro a oscuro, pero con un contraste reducido, por ejemplo, únicamente 150 tonos de grises. La señal característica establecida entonces indica "100 transiciones de claro a oscuro en la segunda clase de contraste" y, por consiguiente, no corresponde al valor de referencia que indica "100 transiciones de claro a oscuro en la clase de contraste 1". El deterioro de la posibilidad de reconocimiento de defectos por parte del dispositivo de reconocimiento se torna entonces notable al desplazar las transiciones de claro a oscuro de la clase de contraste 1 a la clase de contraste 2. Mediante esta versión del método de conformidad con la invención se pueden emitir entonces enunciados sobre la fiabilidad del reconocimiento, en particular de defectos pequeños o defectos en forma de cuerpos extraños transparentes.

Con esta versión del método de conformidad con la invención, la señal característica no solamente contiene detalles del número de transiciones de claro a oscuro, sino también detalles sobre la distribución de las transiciones de claro a oscuro a través de las diferentes clases de contraste. Los detalles correspondientes también están contenidos en el valor de referencia. Mediante ello resulta posible un reconocimiento particularmente anticipado de la reducción de la sensibilidad del dispositivo de reconocimiento. Una contaminación de la óptica del dispositivo de reconocimiento no conduce en primer lugar a un cambio en la cantidad de transiciones de claro a oscuro, pero conduce ciertamente a un cambio en la distribución de las transiciones de claro a oscuro entre las diferentes clases de contraste.

El ajuste de los valores de referencia para un aparato examinador se puede realizar manualmente, por ejemplo a través de un teclado o por medio de la botella de prueba, siendo enviada la botella de prueba a través del aparato examinador y siendo memorizada la señal características establecida en este caso como valor de referencia. Por medio de otras pasadas de la botella de prueba a través del aparato examinador se puede determinar también el porcentaje de reproducibilidad del valor de referencia y de esta manera la desviación máxima admisible de la señal de prueba hacia arriba o hacia abajo con respecto al valor de referencia, en la que se considera que la señal característica de la botella de prueba corresponde al valor de referencia.

El método de conformidad con la invención es importante, en particular para la industria alimenticia, en virtud de que en ella es de capital importancia que pos aparatos de prueba funcionen sin errores y que una reducción en la fiabilidad de un aparato examinador sea reconocida ya antes de que las botellas defectuosas, por ejemplo las botellas que todavía contienen residuos de soluciones cáusticas pasen sin ser advertidas por los aparatos de prueba. Es igualmente importante que en las botellas vacías no haya cuerpos extraños, tales como suciedad o películas de celofán, que la presión interna no sea demasiado alta ni demasiado baja, que la abertura de la botella no tenga astillas y en el caso de las latas, que se encuentren en un estado satisfactorio antes de ser llenadas y que sean selladas satisfactoriamente.

El proceso de reconocimiento ya descrito, en el cual se determina el número y opcionalmente el contraste de las transiciones de claro a oscuro se presta en particular para reconocer astillas en la abertura de la boca. Los cuerpos extraños absorbentes, por ejemplo la suciedad, se establecen mediante el método de campo brillante, en tanto que los cuerpos extraños transparentes, por ejemplo películas, se detectan por el método de cuerpo oscuro (EP-A-0 387 930). Las zonas individuales de una botella vacía y en particular las zonas de la base de la botella se examinan por separado. Mediante el método de conformidad con la invención se puede verificar por separado la fiabilidad de un aparato examinador mediante una sola botella de prueba para cada tipo de defecto y cada zona de reconocimiento, ya que una botella puede tener un valor determinado de referencia para cada tipo de defecto y para cada zona de reconocimiento. Mediante ello es posible reducir enormemente el número de botellas de prueba.

Una botella de prueba puede tener, por ejemplo, un defecto en la zona de la boca y un defecto en cada zona individual de reconocimiento de la pared lateral, por ejemplo representado por una varilla parada en el centro de la botella, y en cada caso un defecto en la zona de la base en las varias zonas de reconocimiento, a saber, la zona del borde, la de transición, el centro del borde y el centro de la base. Los defectos en la pared lateral y las zonas de la base se pueden hacer de tela aislante opaca y corresponden a un valor de referencia definido. Adicionalmente, se pueden proporcionar para la pared lateral y la base defectos en forma de cuerpos extraños transparentes, por ejemplo de celofán, con el fin de verificar también la fiabilidad del aparato examinador con respecto a los cuerpos extraños transparentes.

Sin embargo, por lo general, se utiliza una botella de prueba separada para verificar la fiabilidad de un aparato examinador que detecta residuos de soluciones cáusticas en botellas vacías. Las soluciones cáusticas son líquidos polares, de manera que conducen la radiación eléctrica de alta frecuencia mejor que el aire. Por consiguiente, los residuos de soluciones cáusticas se pueden reconocer mediante confirmación de la absorción de radiación electromagnética de alta frecuencia. La señal característica es una medida de la menor absorción de la radiación electromagnética que experimenta por los residuos de solución cáustica. Si la intensidad de la radiación electromagnética que una botella vacía permite pasar excede un valor umbral, ya no se cumple la primera condición y la botella vacía en cuestión se elimina de las etapas de producción siguientes como defectuosa. La botella de prueba recibe una cierta cantidad de la solución cáustica de lavado y la señal característica correspondiente se introduce en el aparato examinador como valor de referencia. Cuando se verifica la fiabilidad del aparato examinador de soluciones cáusticas residuales, la señal característica para la botella de prueba tiene que corresponder al valor de referencia con desviaciones menores. Simultáneamente, la prueba de soluciones cáusticas residuales es un ejemplo de cómo se puede usar el método de conformidad con la invención también con señales características análogas.

Otro ejemplo es la determinación de restos de líquidos en la base de la botella mediante la medición de la atenuación de la luz IR resultante. Los residuos de soluciones cáusticas en una botella vacía se reconocen tanto en la prueba especial procedente para residuos de soluciones cáusticas como en la determinación general de residuos líquidos mediante atenuación IR. Por consiguiente, ciertas características de los objetos también se pueden verificar de maneras diferentes.

El método de conformidad con la invención se puede usar también para verificar la fiabilidad de aparatos de prueba que trabajan con variables iniciales diferentes como señal característica. Los ejemplos son sistemas para reconocer píxeles (elementos de imagen) claros u oscuros o sistemas para evaluar las distribuciones de brillantez (histogramas), los cuales, considerados por sí mismos o después de la evaluación a través de algoritmos aritméticos representan parámetros para la calidad de las botellas u otros objetos.

La figura anexa representa una botella de prueba, la cual se reconoce como defectuosa tanto durante el reconocimiento de la pared lateral como durante el reconocimiento de la base y la prueba de la boca, es decir, que no cumple las primeras condiciones correspondientes. La botella 10 es una botella normal de agua de 0,7 l fabricada de vidrio. En la base, la botella de prueba 10 tiene un patrón radial 12 que genera un número muy grande de transiciones de claro a oscuro durante el reconocimiento de la base. Axialmente en el centro está dispuesta una varilla 14 que siempre genera el mismo número de transiciones de claro a oscuro, independientemente de la posición de rotación de la botella de prueba 10. Finalmente, la botella vacía 10 tiene también una astilla 16 en el borde de la abertura. El propósito de esta astilla es el de verificar la fiabilidad del aparato examinador que inspecciona la boca de la botella vacía mediante una instalación de evaluación de la imagen. La instalación de evaluación de la imagen comprende una zona de reconocimiento anular exterior, que corresponde a la zona de la boca que se curva hacia fuera, así como también una zona de reconocimiento anular interior adyacente que corresponde a la zona horizontal de la boca. En la zona de reconocimiento exterior, la astilla 16 conduce a una reducción en el número de transiciones de claro a oscuro, en tanto que conduce a un incremento en el número de transiciones de claro a oscuro en la zona de reconocimiento interior.

De acuerdo con el método conforma a la invención, una botella de prueba de esta índole se guía a través del aparato examinador junto con el flujo de botellas vacías. La botella de prueba debe poder reconocerse como tal para que se pueda verificar en el aparato examinador el cumplimiento de la segunda condición, a saber, la coincidencia con el valor de referencia predeterminado o detectado y almacenado. Para este propósito, la botella de prueba tiene una marca, por ejemplo un anillo de metal o un anillo hecho de cinta metálica triple-reflex, de manera que puede ser reconocida como una botella de prueba por el aparato examinador mediante un dispositivo de reconocimiento adecuado, por ejemplo un detector de metales o una barrera de luz. Sin embargo, también el dispositivo de control del aparato examinador puede reconocer la identificación de la botella de mediante software (soporte lógico), por el gran número de defectos que aparecen en esta botella. Sería mucho más improbable que un número tan grande de defectos ocurriera en una botella vacía normal. Si, por consiguiente, se reconoce la presencia de todos estos defectos en una sola botella vacía en un orden de magnitud que es típico para la botella de prueba, entonces se puede concluir que es una botella de prueba y se puede observar el cumplimiento de la segunda condición.

En la solicitud de patente titulada "Método para determinar parámetros, por ejemplo el nivel de llenado, presión o composición del gas en recipientes cerrados" (referencia interna: 31457 /Füllstandsk., que corresponde a la DE 196 46 685.7, que fue publicada después de la fecha de la presente solicitud y, por lo tanto, no pertenece al estado de la técnica según el Art. 54(2)) se describe un método para determinar el nivel de llenado de líquidos en recipientes que están sellados mediante una tapa, siendo que la tapa se excita mediante un impulso magnético corto para llevar a cabo vibraciones mecánicas primarias. Las vibraciones secundarias excitadas por las vibraciones mecánicas primarias de la tapa del recipiente, las cuales tienen lugar dentro del espacio entre la tapa y el líquido, se registran mediante un micrófono y se analizan, confirmándose el nivel de llenado por la frecuencia establecida de estas vibraciones secundarias. Se puede deducir adicionalmente la presión interna del recipiente por un análisis de las vibraciones mecánicas primarias. El método de conformidad con la invención se puede utilizar también en esta ocasión. En esta ocasión, la señal característica es la frecuencia de las vibraciones secundarias para el nivel de llenado. La primera condición es que esta frecuencia se encuentre por encima de un valor determinado, por ejemplo 7 kHz; las frecuencias menores significan que el espacio de aire en el cuello de la botella es demasiado grande y, por consiguiente, el nivel de llenado es demasiado bajo. La segunda condición, que es característica para el funcionamiento correcto del aparato examinador, es que la señal característica para la botella de prueba corresponda con la del valor de referencia predeterminado, que se introdujo previamente por la botella de prueba.

Resulta otra forma posible de verificar la fiabilidad de un aparato examinador y, en particular, la limpieza del sistema óptico de reconocimiento cuando se examina el contraste de la pared durante el reconocimiento de paredes laterales. La diferencia de contraste, es decir, la diferencia de brillantez del borde de la botella que aparece negro debido a la fuerte refracción de los haces de luz que lo penetran se determina en relación a la iluminación de fondo o en relación a la brillante del centro de la botella. Las desviaciones del promedio de esta diferencia de brillantez permiten un enunciado muy anticipado sobre el deterioro de la eficiencia de reconocimiento y, por consiguiente, sobre la fiabilidad del aparato examinador.

La sensibilidad del aparato examinador se puede rastrear automáticamente en una zona determinada mediante las versiones previamente descritas del método de conformidad con la invención. En el caso de desviaciones relativamente pequeñas de la señal característica del valor de referencia, por ejemplo una desviación del 5%, se pueden modificar en un porcentaje correspondiente los valores umbrales o valores límite, los cuales son decisivos en el instante de verificar la primera con dicción. Solamente cuando la desviación es, por ejemplo, mayor que 5%, es cuando se da una señal de alarma, y cuando se excede un valor umbral adicional para la desviación, por ejemplo del 20%, se detiene el aparato examinador en virtud de que ya no existe una certeza del reconocimiento de defectos específicos. Sin embargo, si se establece la desviación permitida, se utiliza en cada caso el valor de referencia original detectado y almacenado.

Claims (8)

1. Método para verificar la fiabilidad de un aparato examinador, que verifica una pluralidad de botellas vacías del mismo tiempo de material transparente para determinar la ausencia de defectos y la ausencia de cuerpos extremos, siendo explorada puntualmente por medio de una instalación de reconocimiento una reproducción de cada botella vacía, siendo generada para cada botella vacía una señal característica, que se basa en la distribución de la claridad, y siendo comparada la señal característica con un valor umbral, siendo alimentado al aparato examinador una botella de prueba (10) después de una pluralidad de botellas vacías y siendo verificada la señal característica de la botella de prueba (10), caracterizado porque

-

la botella se prueba puede ser reconocida como tal;

-

porque se introduce un valor de referencia, que es la señal característica de la botella de prueba (10), que se obtiene cuando el aparato examinador funciona correctamente, y

-

porque durante la verificación de la señal característica de la botella de prueba (10) se verifica si la señal característica de la botella de prueba (10) corresponde al valor de referencia.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el caso de desviaciones relativamente pequeñas de la señal característica de la botella de prueba (10) con respecto al valor de referencia, se emite una señal de alarma y porque en el caso de desviaciones mayores, se interrumpe el proceso de prueba.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se determina una desviación admisible, en la que la señal característica de la superficie de prueba (10) se considera que corresponde al valor de referencia, porque con la ayuda de varias pasadas de la botella de prueba (10) se determina a través del aparato examinador la capacidad de reproducción de la señal característica y se establece la desviación admisible entonces de manera que las señales características, obtenidas a través de varias pasadas, se encuentran dentro de la desviación admisible.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la señal característica, que se basa en la distribución de la claridad, contiene datos sobre el número de las transiciones de claro a oscuro que se producen.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que se reconocen cuerpos extraños en las botellas vacías por medio de la instalación de reconocimiento, caracterizado porque la señal característica contiene adicionalmente indicaciones sobre la distribución de los contrastes de las transiciones de claro a oscuro y porque de la misma manera el valor de referencia contiene indicaciones sobre la distribución del contraste de las transiciones de claro a oscuro y durante la verificación de la señal característica de la botella de prueba (10) se verifica también si las indicaciones contenidas en la señal característica sobre la distribución del contraste coincide con las de la señal de referencia.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque con una única botella de prueba (10), se verifica la fiabilidad de uno o varios aparatos de prueba durante la verificación de varias características de las botellas vacías.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la botella de prueba (10) presenta una barra (14) dispuesta axialmente en el centro o presenta un patrón (12) en forma de radios en el fondo.

8. Botella de prueba (10) para la utilización en el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la botella de prueba (10) presenta una barra (14) dispuesta axialmente en el centro o presenta un patrón (12) en forma de radios en el fondo, de manera que genera siempre el mismo número de transiciones de claro a oscuro independientemente de la posición giratoria.