FR2637084A1 - Method and installation for analysing the surface condition of a body of revolution - Google Patents
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Abstract
Description
'Procédé et installation d'analyse de l'état
de surface d'une pièce de révolution"
La présente invention concerne un procédé et une installation d'analyse de l'état de surface d'une pièce de révolution.'' State analysis process and installation
surface of a piece of revolution "
The present invention relates to a method and an installation for analyzing the surface condition of a part of revolution.
Dans de nombreux domaines, il est nécessaire d'examiner l'état de surface d'une pièce et en particulier dans l'industrie alimentaire ou pharmaceutique pour contrôler l'état de propreté de récipients (bouteilles) neuves ou nettoyées avant leur remplissage. In many fields, it is necessary to examine the surface condition of a part and in particular in the food or pharmaceutical industry to control the state of cleanliness of new or cleaned containers (bottles) before filling them.
De manière générale, les installations connues font défiler les bouteilles à travers un poste d'analyse comportant un détecteur optique. Chaque pièce tourne sur elle-meme en passant dans le poste d'analyse. In general, the known installations scroll the bottles through an analysis station comprising an optical detector. Each part turns on itself while passing in the analysis station.
Ces installations qui analysent par transparence puisqu'il s'agit de récipients transparents (bouteilles, flacons, etc...) sont très compliquées car elles doivent permettre un contrôle précis de l'état de propreté des récipients. These installations which analyze by transparency since they are transparent containers (bottles, flasks, etc.) are very complicated because they must allow precise control of the state of cleanliness of the containers.
De plus, malgré leur complexité, ces installations connues ne permettent pas d'examiner des pièces opaques et de connaître l'état de leur surface extérieure. In addition, despite their complexity, these known installations do not make it possible to examine opaque parts and to know the state of their external surface.
Or, de nombreux cas, en particulier dans la distribution de gaz domestiques par bouteilles, il est intéressant, voire nécessaire, pour des raisons de sécurité et de présentation, de sélectionner les récipients dont la peinture ou l'aspect extérieur soit correct et de faire passer les récipients d'aspect extérieur défectueux (peinture trop écaillée ou bouteille bosselée) par un atelier de peinture ou de réparation avant de procéder à leur remplissage. However, in many cases, in particular in the distribution of domestic gases by bottles, it is advantageous, even necessary, for reasons of safety and presentation, to select the containers whose painting or external appearance is correct and to make pass the containers with a defective external appearance (too chipped paint or dented bottle) through a paint or repair workshop before filling them.
La présente invention a pour but de créer des moyens permettant de - faire automatiquement, à grande vitesse et de manière fiable, l'analyse de lté- tat de surface de pièces de révolution telles que des bouteilles de gaz. The object of the present invention is to create means making it possible to - automatically, at high speed and in a reliable manner, analyze the surface condition of parts of revolution such as gas cylinders.
A cet effet, l'invention concerne un procédé d'analyse de l'état de surface d'une pièce de révolution à l'aide d'une caméra vidéo, procédé caractérisé en ce que - on définit un plan de visée de la caméra, - on fait défiler les pièces une à une à travers le
plan de visée sans faire tourner les pièces sur el
les-memes, - on éclaire les pièces suivant deux directions incli
nées par rapport au plan de visée, - on analyse, par la caméra placée dans le plan de vi
sée, une bande étroite mobile de la pièce pendant
que la pièce passe à travers le plan de visée, - on compare les signaux de la caméra à des signaux de
référence, - on identifie la pièce suivant les signaux de compa
raison, - on commande le classement de la pièce.To this end, the invention relates to a method for analyzing the surface condition of a part of revolution using a video camera, a method characterized in that - a camera sight plane is defined , - we scroll the pieces one by one through the
sight plane without rotating the parts on el
themselves, - the pieces are lit in two inclined directions
born in relation to the sight plane, - we analyze, by the camera placed in the vi plane
sée, a narrow moving band of the room during
as the part passes through the sight plane, - we compare the signals from the camera to signals from
reference, - we identify the part according to the compa
reason, - we order the classification of the piece.
Le procédé est d'une mise en oeuvre particulièrement simple puisqu'il ne nécessite nullement la rotation de la pièce pendant son passage dans le plan de visée ou d'analyse. Comme l'entraînement en rota tion est, de manière connue, une source de difficultés sérieuses, la présente invention permet de simplifier les moyens mis en oeuvre sans que cela ne soit au détriment de la précision et de la fiabilité de l'analyse. The method is particularly simple to implement since it in no way requires the rotation of the part during its passage through the sighting or analysis plane. As rotational drive is, in known manner, a source of serious difficulties, the present invention makes it possible to simplify the means used without this being to the detriment of the precision and reliability of the analysis.
De manière surprenante, on a constaté, selon l'invention, que le simple fait d'analyser à l'aide d'une caméra vidéo la bande mobile d'une pièce à son passage dans le plan de visée donnait un excellent résultat d'analyse (automatique ou par un observateur) si cette bande était éclairée par des moyens d'éclairage situés de part et d'autre du plan de visée et suivant une orientation fixe. Surprisingly, it has been found, according to the invention, that the simple fact of using a video camera to analyze the moving band of a part as it passes through the sight plane gave an excellent result of analysis (automatic or by an observer) if this strip was illuminated by lighting means located on either side of the sight plane and in a fixed orientation.
De plus, on a constaté qu'il était suffisant pour sélectionner une pièce de révolution en fonction de son état de surface, de n'en analyser qu'une moitié. In addition, it was found that it was sufficient to select a part of revolution according to its surface condition, to analyze only half of it.
Si toutefois dans certains cas cette précision n'est pas suffisante, il est possible de doubler ou de multiplier les plans de visée sans toutefois faire tourner la pièce en cours d'analyse. If however in certain cases this precision is not sufficient, it is possible to double or multiply the sight planes without however rotating the part being analyzed.
L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend - une caméra vidéo placée dans un plan de visée, - un moyen de transfert des pièces une à une sur un
chemin de défilement et sans rotation des pièces sur
elles-mêmes, la ligne de défilement coupant le plan
de visée, - un moyen d'éclairage des pièces dans la zone d'ana
lyse au niveau du plan de visée et un moyen de pro
tection des pièces contre la lumière ambiante, - un circuit d'exploitation recevant les signaux de la
caméra vidéo et assurant leur traitement pour leur
affichage sur un écran de contrôle et la formation
de signaux de commande de fonctionnement et de sé
lection des pièces.The invention also relates to an installation for implementing the method, this installation being characterized in that it comprises - a video camera placed in a sighting plane, - a means of transferring the pieces one by one on a
scrolling path and without rotation of the pieces on
themselves, the scroll line cutting the plane
of sight, - a means of lighting rooms in the ana area
lysis at the level of the aiming plane and a means of pro
detection of parts against ambient light, - an operating circuit receiving signals from the
video camera and processing them for their
display on a monitor and training
operating and safety control signals
parts selection.
Suivant une autre caractéristique, le moyen de protection des pièces contre la lumière ambiante est un tunnel. According to another characteristic, the means of protecting the parts against ambient light is a tunnel.
Suivant une autre caractéristique, le moyen d'éclairage est constitué par un diffuseur placé de part et d'autre du plan de visée dans un tunnel. According to another characteristic, the lighting means consists of a diffuser placed on either side of the sight plane in a tunnel.
Suivant une autre caractéristique, l'installation comporte une source lumineuse placée en regard de la améra vidéo et de l'autre côté du chemin de défilement par rapport à la caméra. According to another characteristic, the installation includes a light source placed opposite the video camera and on the other side of the scroll path relative to the camera.
Suivant une autre caractéristique, le moyen de transfert est un convoyeur muni, à l'entrée, d'un espacement pour retenir et/ou espacer les pièces une à une et un moyen de détection de bourrage, en sortie. According to another characteristic, the transfer means is a conveyor provided, at the inlet, with a spacing for retaining and / or spacing the pieces one by one and a jamming detection means, at the outlet.
Suivant une autre caractéristique, le moyen de sélection est constitué par au moins un aiguillage suivi d'un moyen de transfert. According to another characteristic, the selection means consists of at least one switch followed by a transfer means.
L'installation se distingue, comme le procédé, par les moyens extremement simples et l'efficacité de l'analyse obtenue avec ces moyens. Le procédé étant sensible à la variation de l'éclairage il est intéressant d'alimenter les lampes par l'intermédiaire d'un régulateur de tension et de capacités pour compenser le cos ç important de ces lampes. The installation is distinguished, like the process, by the extremely simple means and the efficiency of the analysis obtained with these means. The process being sensitive to the variation in lighting, it is advantageous to power the lamps via a voltage and capacity regulator to compensate for the significant cos ç of these lamps.
Suivant une variante intéressante l'objectif fixe à réglage manuel du diaphragme de la caméra est remplacé par un objectif à réglage automatique de l'ouverture en fonction de l'éclairement de la pièce analysée. According to an interesting variant, the fixed objective with manual adjustment of the diaphragm of the camera is replaced by a objective with automatic adjustment of the aperture as a function of the illumination of the part analyzed.
La présente invention sera décrite de.manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma servant à expliquer le
procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective
d'une installation selon l'invention.The present invention will be described in more detail with the aid of the appended drawings in which - Figure 1 is a diagram for explaining the
method according to the invention, - Figure 2 is a schematic perspective view
of an installation according to the invention.
Selon la figure 1, le procédé d'analyse de l'état de surface d'une pièce de révolution à l'aide d'une caméra vidéo consiste à définir un plan de visée 1 dans lequel se trouve l'axe de visée de la caméra vidéo 2. On fait défiler (flèche A) les pièces 3A, 3B, 3C suivant un chemin de défilement 4 à travers le plan de visée 1 et sans que les pièces ne tournent sur elles-mêmes. Au niveau du plan de visée et de part et d'autre de celui-ci, on éclaire la pièce à l'aide de moyens d'éclairage 5, 6. Pour éviter les erreurs de détection il convient d'éviter la moindre variation de l'éclairage. Pour cela, une solution simple et efficace consiste à monter un régulateur de tension sur l'alimentation des lampes et des capacités pour compenser le cos ç important de ces lampes. According to FIG. 1, the method for analyzing the surface condition of a part of revolution using a video camera consists in defining a sight plane 1 in which the sighting axis of the video camera 2. The parts 3A, 3B, 3C are scrolled (arrow A) along a scrolling path 4 through the sight plane 1 and without the parts turning on themselves. At the level of the sight plane and on either side of it, the part is illuminated with the aid of lighting means 5, 6. To avoid detection errors, the slightest variation in lighting. For that, a simple and effective solution consists in mounting a regulator of tension on the supply of the lamps and capacities to compensate the significant cos ç of these lamps.
Pour les mêmes raisons de stabilité et de constance de l'éclairement il est nécessaire de surveiller régulièrement l'état de surf-ace des lampes et des diffuseurs (voir ci-après figure 2). For the same reasons of stability and constancy of lighting it is necessary to regularly monitor the state of surf-ace of the lamps and diffusers (see below figure 2).
Il est également possible pour les mêmes fins de remplacer l'objectif fixe à réglage de diaphragme manuel par un objectif à réglage automatique de l'ouverture en fonction de l'éclairement de la pièce analysée. It is also possible for the same purpose to replace the fixed objective with manual diaphragm adjustment by an objective with automatic adjustment of the aperture as a function of the illumination of the part analyzed.
En regard de ia caméra 2, de l'autre côté du chemin de défilement 4, un moyen d'éclairage 7 éclaire la caméra 2 et permet de définir une impulsion de début et de fin d'analyse ; au moment où la pièce 3A, 3B, 3C coupe le plan de visée 1, la lumière de l'élé- ment 7 n'arrive plus sur la caméra 2. L'impulsion de fin d'analyse correspond à la libération du faisceau lumineux de l'élément 7 après le passage de la pièce dans le plan de visée 1. Opposite the camera 2, on the other side of the scrolling path 4, a lighting means 7 illuminates the camera 2 and makes it possible to define a pulse for the start and end of the analysis; at the moment when the part 3A, 3B, 3C intersects the viewing plane 1, the light from the element 7 no longer arrives at the camera 2. The end of analysis pulse corresponds to the release of the light beam of the element 7 after the passage of the part in the sight plane 1.
L'analyse par la caméra vidéo 2 se fait suivant une bande étroite 8 définie par un diaphragme 9 situé dans le plan de visée 1, de part et d'autre de celui-ci. The analysis by the video camera 2 is done along a narrow band 8 defined by a diaphragm 9 located in the viewing plane 1, on either side of it.
Les signaux fournis par la caméra 2 sont exploités de manière automatique pour être comparés à des signaux de référence. Ces signaux peuvent également être affichés et être éventuellement, comparés à une image type. La comparaison optique des deux images permet de commander le classement de la pièce en sortie, suivant son état de surface. The signals supplied by the camera 2 are used automatically to be compared with reference signals. These signals can also be displayed and possibly be compared to a typical image. The optical comparison of the two images makes it possible to control the classification of the output part, according to its surface condition.
Selon le procédé de l'invention, il est indispensable que les pièces 3A, 3B, 3C... ne tournent pas sur elles-mêmes au cours de leur passage dans le plan de visée, mais défilent de manière continue, à vitesse constante pour que la caméra vidéo 2 détecte des signaux homogènes. According to the method of the invention, it is essential that the parts 3A, 3B, 3C ... do not rotate on themselves during their passage in the sighting plane, but scroll continuously, at constant speed to the video camera 2 detects homogeneous signals.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé, représentée à la figure 2, se compose d'un transporteur 30, par exemple un transporteur à chaînes, qui traverse un tunnel 31 entourant la zone d'analyse. Ce tunnel 31 est muni d'une fente 32 formant un diaphragme d'analyse pour la caméra vidéo 33 placée devant la fente 32 et définissant avec celle-ci un plan de visée 34. Le transporteur 30 coupe le plan de visée 34 de sorte que les pièces de révolution (bouteilles de gaz 35' coupent ce plan et sont analysées suivant des tranches verticales par la caméra 33. The installation for implementing the method, shown in FIG. 2, consists of a conveyor 30, for example a chain conveyor, which passes through a tunnel 31 surrounding the analysis zone. This tunnel 31 is provided with a slot 32 forming an analysis diaphragm for the video camera 33 placed in front of the slot 32 and defining therewith a sight plane 34. The conveyor 30 cuts the sight plane 34 so that the parts of revolution (gas bottles 35 'intersect this plane and are analyzed in vertical sections by the camera 33.
L'installation comporte un moyen d'éclairage des pièces 35 constitué par deux diffuseurs 36, 37 placés de part et d'autre du plan d'analyse 34. Ces diffuseurs permettent d'éclairer la pièce en cours d'analyse, par ailleurs protégée contre la lumière ambiante directe par le tunnel 31. The installation comprises a means of lighting the rooms 35 consisting of two diffusers 36, 37 placed on either side of the analysis plane 34. These diffusers make it possible to light the room being analyzed, which is also protected against direct ambient light through tunnel 31.
En regard de la caméra 33, de l'autre côté du tunnel 31 par rapport au chemin de défilement des pièces 35, il est prévu une source lumineuse 38 qui éclaire la caméra 33 en l'absence de pièce 35. L'entrée d'une pièce 35 dans le plan d'analyse ou de visée 34 crée une impulsion de début d'analyse en sortie de caméra 33. Il en est de façon analogue lorsque la pièce 35 quitte le plan de visée 34. Opposite the camera 33, on the other side of the tunnel 31 with respect to the path of travel of the parts 35, there is provided a light source 38 which illuminates the camera 33 in the absence of part 35. The entry of a part 35 in the analysis or aiming plane 34 creates an analysis start pulse at the output of camera 33. It is the same when the part 35 leaves the aiming plane 34.
A l'entrée du tunnel 31, il est prévu un moyen d'espacement de pièces 39 qui retient les pièces en amont sur le transporteur 30 et ne les libère que une à une en les espaçant pour éviter qu'elles ne traversent le plan d'analyse 34 de manière jointive et surtout pour éviter tout bourrage des pièces dans le tunnel 31, ce qui ne permettrait plus leur passage régulier à travers le plan de visée 34. At the entrance to the tunnel 31, there is a means for spacing parts 39 which retains the parts upstream on the conveyor 30 and only releases them one by one by spacing them out to prevent them from crossing the plane d analysis 34 in a joint manner and above all to avoid any jamming of the parts in the tunnel 31, which would no longer allow their regular passage through the sighting plane 34.
En sortie du tunnel 31, il est prévu un palpeur 40 qui détecte tout bourrage en aval et commande l'arrêt du transfert à travers le tunnel 31. Un moyen de transfert de déviation 41 est prévu en regard d'un éjecteur 42. L'éjecteur est commandé en fonction du résultat de l'analyse pour éjecter sur le moyen 41, les pièces qui doivent être retraitées, par exemple en les envoyant vers un atelier de peinture, le moyen de transfert 41 est également muni d'un palpeur de bourrage 43. At the exit from the tunnel 31, a feeler 40 is provided which detects any jamming downstream and controls the stopping of the transfer through the tunnel 31. A deflection transfer means 41 is provided opposite an ejector 42. The ejector is controlled according to the result of the analysis to eject on the means 41, the parts which must be reprocessed, for example by sending them to a paint shop, the transfer means 41 is also provided with a stuffing probe 43.
La caméra 33 fait partie d'une installation de traitement et d'analyse d'images composée d'un ordinateur de traitement d'images 44 et d'un écran de contrôle 45. The camera 33 is part of an image processing and analysis installation composed of an image processing computer 44 and a control screen 45.
L'ordinateur 44 reçoit les signaux de la caméra 33 et les traite soit pour les comparer automatiquement soit, ou de manière complémentaire, les afficher sur l'écran 45 et permettre un contrôle visuel avec éventuellement comparaison à une image de référence. The computer 44 receives the signals from the camera 33 and processes them either to compare them automatically or, or in a complementary manner, to display them on the screen 45 and allow visual control with possible comparison with a reference image.
L'ordinateur 44 est relié aux palpeurs 40, 43 et à différents autres moyens de contrôle du fonctionnement de l'installation et il commande également l'espaceur 39, l'éjecteur 42. The computer 44 is connected to the probes 40, 43 and to various other means for controlling the operation of the installation and it also controls the spacer 39, the ejector 42.
En cas de fonctionnement non automatique ou semi-automatique, l'utilisateur se sert du clavier 46. In the event of non-automatic or semi-automatic operation, the user uses the keyboard 46.
Selon le procédé et l'installation décrits ci-dessus, l'analyse des pièces 3A - 3C, 35 ne se fait que sur la moitié de chaque pièce tournée vers la caméra vidéo 2, 33. Dans la majorité des cas d'application, l'analyse d'une moitié de pièce est suffisante pour sélectionner ou classer la pièce. Toutefois, si dans certains cas, il faut une analyse totale des pièces, il suffit de compléter l'installation par une seconde installation de ce type, utilisant éventuellement le même tunnel mais avec une autre caméra placée de l'autre côté de la ligne de défilement des pièces, en regard d'une autre fente d'analyse et suivant un autre plan de visée. According to the method and the installation described above, the analysis of the parts 3A - 3C, 35 is done only on half of each part facing the video camera 2, 33. In the majority of the application cases, the analysis of a part half is sufficient to select or classify the part. However, if in some cases a total analysis of the parts is required, it suffices to complete the installation with a second installation of this type, possibly using the same tunnel but with another camera placed on the other side of the line. scrolling of the pieces, opposite another analysis slot and according to another sighting plane.
En sortie, un système unique reçoit les si zonaux des deux caméras pour les analyser et les comparer à des signaux de référence, la commande de la sélection ou de l'éjection d'une pièce tenant alors compte des signaux fournis par les deux caméras. At the output, a single system receives the zonal signals of the two cameras to analyze them and compare them to reference signals, the control of the selection or the ejection of a part then taking into account the signals supplied by the two cameras.
Enfin, si l'analyse des deux moitiés d'une pièces n'est pas suffisante, il est possible de multiplier les caméras en les disposant suivant des angles de visée différents, les autres moyens de l'installation décrits ci-dessus et en particulier les moyens d'éclairage étant également orientés suivant le nouveau plan de visée ou d'analyse. Finally, if the analysis of the two halves of a part is not sufficient, it is possible to multiply the cameras by arranging them according to different viewing angles, the other means of the installation described above and in particular the lighting means also being oriented according to the new sighting or analysis plane.
De façon générale, bien que décrite cidessus dans le cas de pièces de révolution, l'invention s'applique également à des formes de pièces assi milables à des formes de révolution comme des pièces ovales ou polygonales. In general, although described above in the case of parts of revolution, the invention also applies to forms of parts which can be assimilated to forms of revolution such as oval or polygonal parts.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8812745A FR2637084B1 (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | METHOD AND INSTALLATION FOR ANALYZING THE SURFACE CONDITION OF A REVOLUTION PART |
Applications Claiming Priority (1)
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FR8812745A FR2637084B1 (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | METHOD AND INSTALLATION FOR ANALYZING THE SURFACE CONDITION OF A REVOLUTION PART |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2637084A1 true FR2637084A1 (en) | 1990-03-30 |
FR2637084B1 FR2637084B1 (en) | 1990-12-21 |
Family
ID=9370530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8812745A Expired - Lifetime FR2637084B1 (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | METHOD AND INSTALLATION FOR ANALYZING THE SURFACE CONDITION OF A REVOLUTION PART |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR2637084B1 (en) |
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ES2065276A2 (en) * | 1992-06-25 | 1995-02-01 | Shell Int Research | Automatic detection appts. sensing presence of connector in gas bottle valve - having self-aligning floating head and fibre=optic detection system |
WO2009136380A1 (en) | 2008-05-09 | 2009-11-12 | Aygaz Anonim Sirketi | A control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2637084B1 (en) | 1990-12-21 |
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