FR3113131A1 - Dispositif et procédé d'inspection en transmission de récipients comportant au moins une source de lumière à diode électroluminescente - Google Patents
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Abstract
D ispositif et procédé d'inspection en transmission de récipients comportant au moins une source de lumière à diode électroluminescente
Contenu de l’abrégé.
L’invention concerne un dispositif d'inspection en transmission de récipients (2) à paroi en verre comportant au moins une source élémentaire pilotée (5) constituée par une diode électroluminescente (6) à au moins deux pavés (7) juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission de familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission (Zt) adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption (Za) pour cette famille de teintes de récipients en verre et en ce que le dispositif comprend un dispositif électronique d'alimentation (15) commandant indépendamment chaque pavé (7) de chaque source élémentaire (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 1.
Description
La présente invention concerne le domaine technique de l’inspection en transmission de récipients vides en verre, tels que par exemple des bouteilles, des pots, des flacons en vue de déceler d’éventuels défauts.
La présente invention concerne plus précisément les sources de lumière utilisées dans le cadre de l’inspection en transmission de récipients vides en verre.
Dans l’état de la technique, il est connu d’inspecter des récipients en verre en transmission c’est-à-dire de les observer par une lumière traversante. Selon de telles méthodes d’inspection, une source de lumière émet un rayonnement lumineux qui illumine le récipient de manière que la lumière pénètre dans l'épaisseur de la paroi du récipient puis en ressorte, subissant éventuellement une modification dont l'analyse permet de déduire une qualité du récipient.
De plus, les sources de lumières doivent permettent d’inspecter des récipients présentant différentes teintes de verre. Ainsi, les sources de lumière doivent tenir compte de l’absorption spectrale du verre qui est une fonction de la longueur d’onde donnant le pourcentage de lumière absorbé par mm de verre traversé, en considérant que l’absorption spectrale du verre dépend de la teinte du verre.
L’inspection en transmission ou par une lumière traversante consiste donc à créer et à observer les modifications telles que par exemple, la déviation de la lumière par réflexion sur un défaut tel qu’une glaçure, la déviation de la lumière par réfraction sur un défaut tel qu’un pli ou une mauvaise répartition de verre créant des écarts de parallélisme entre la face interne et la face externe, l’absorption de la lumière par une salissure ou un corps étranger interne, l’absorption de la lumière par le verre variant avec l’épaisseur de verre traversée.
Typiquement, au moins un capteur de lumière récupère la lumière issue de la source et ayant pénétrée dans la paroi du récipient. Les capteurs de lumière sont généralement des caméras linéaires ou matricielles associées à des systèmes optiques tels que des objectifs, prismes ou miroirs par exemple. Dans certains cas, le capteur de lumière ne reçoit de la lumière qu’en présence d’un défaut. Dans d’autres cas, le capteur de lumière reçoit de la lumière en l’absence de défaut. Dans tous les cas, la lumière récupérée par le capteur de lumière traverse une épaisseur de verre du récipient correspondant à une partie seulement de la paroi en verre ou à la totalité de la paroi en verre.
Il est ainsi connu d’observer « en champ noir » de sorte que le capteur de lumière ne reçoit de la lumière qu’en présence d’un défaut comme par exemple pour détecter des glaçures. Il est rappelé que pour détecter des glaçures, on illumine une région du récipient, sous des incidences précises, au moyen de projecteurs émettant, en direction de ladite région, des faisceaux lumineux dirigés (convergents ou peu divergents). Les faisceaux lumineux dirigés atteignent la surface du récipient selon une incidence précise de manière que la majeure partie du faisceau pénètre dans la paroi de verre et se propage dans le verre. Si une glaçure est présente sur le trajet de lumière dans la paroi, alors la glaçure réfléchit le faisceau qui repart dans une direction modifiée pour sortir de la paroi selon un angle de sortie précis, qui est fonction de l’angle incident et de la position et forme de la glaçure. On observe, selon des angles d’observation précis adaptés aux angles de sortie des faisceaux réfléchis par les glaçures, la région illuminée au moyen de capteurs de lumière.
Les projecteurs émettant des faisceaux lumineux dirigés ponctuels ou quasi ponctuels peuvent être réalisés de diverses manières. Par exemple, le brevet EP 1 147 405 propose de mettre en œuvre des têtes d'illumination émettant chacune un rayon ou un faisceau lumineux focalisé et/ou colimaté. Ces têtes d'illumination sont reliées chacune par des fibres optiques à une lampe halogène. Ce brevet ne propose pas de solution pour inspecter des récipients de teintes différentes. Le brevet EP 3 118 609 propose de réaliser la source lumineuse à l’aide d’une première, d’une deuxième et d’une troisième sources laser de longueur d’ondes différentes, associées à des structures optiques de redirection vers une zone de focalisation. Les longueurs d’ondes sont telles que les récipients en verre formés de verre de couleurs différentes peuvent être inspectés à l’aide de ces trois sources laser.
Plus particulièrement, la première longueur d'onde de lumière est comprise entre 440-490 nm et plus préférentiellement entre 440-460 nm et encore plus préférentiellement est 450 nm (bleu), la deuxième longueur d'onde de lumière est comprise entre 495-570 nm et plus préférentiellement entre 510- 530 nm et encore plus préférentiellement est 520 nm (vert), et la troisième longueur d'onde de la lumière est comprise entre 620-750 nm, plus préférentiellement entre 625-665 nm, plus préférentiellement entre 630-650 nm et encore plus préférentiellement est 640 nm (rouge ).
Il apparaît en pratique qu’une telle source de lumière n’est pas adaptée pour inspecter en transmission une large gamme de teintes de verre. De plus, la mise en œuvre de cette source de lumière est relativement complexe par les moyens de combinaison de plusieurs faisceaux lasers. Par ailleurs, cette source de lumière qui est encombrante peut être exclusivement mise en œuvre comme un projecteur.
Il est aussi connu d’observer « en champ blanc » notamment pour le contrôle d’aspect des récipients. Selon ce mode d’observation, les récipients sont amenés à défiler en translation entre d’un côté, un ou plusieurs capteurs de lumière et d'un autre côté, une source de lumière de type panneau de rétro-éclairage, de préférence formant une surface lumineuse diffuse. La ou les caméras perçoivent la lumière issue de la source et traversant totalement les récipients inspectés de part en part. La surface lumineuse est de dimensions adaptées à celles du récipient et au type d'inspection voulue. La source peut être uniforme ou présenter des variations spatiales continues ou discontinues, monotone ou périodique, lentes ou rapides, du niveau de lumière. Par exemple, le brevet EP 1 143 237 décrit une source de lumière de type panneau de rétro-éclairage comportant une série de diodes électroluminescentes pilotées individuellement pour éclairer des zones d’illumination spécifiques avec des variations de la lumière.
De manière complémentaire, l’inspection en transmission de récipients vides en verre est mise en œuvre aussi notamment pour le contrôle d’aspect du fond des récipients en verre, la lecture de codes portés par les récipients en verre ou la mesure d’épaisseur de la paroi des récipients en verre.
L’état de la technique conduit à constater que l’inspection en transmission de récipients vides en verre, requiert la mise en œuvre de différentes sources de lumière pour assurer en particulier une observation en champ noir et une observation en champ blanc, ces sources de lumière devant par ailleurs tenir compte notamment de l’absorption spectrale du verre pour pouvoir inspecter une large gamme de teintes de récipients.
Le déposant a eu le mérite d’exprimer le besoin de disposer d’un dispositif relativement universel pour inspecter en transmission des récipients en verre présentant une large gamme de teintes différentes tout en permettant sa mise en œuvre pour une observation en champ noir et une observation en champ blanc.
La présente invention vise à satisfaire ce besoin en proposant un nouveau dispositif pour inspecter en transmission des récipients en verre présentant des teintes différentes sur une large gamme tout en permettant sa mise en œuvre pour une observation en champ noir et une observation en champ blanc.
Pour atteindre un tel objectif, l’objet de l’invention concerne un dispositif d’inspection de récipients à paroi en verre comportant au moins une source de lumière émettant un rayonnement lumineux en direction du récipient et comprenant au moins une source élémentaire pilotée, au moins un capteur de lumière récupérant la lumière issue de la source de lumière et ayant pénétré dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient. Selon l’invention au moins une source élémentaire pilotée est constituée par une diode électroluminescente à au moins deux pavés juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission de familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre et en ce que le dispositif comprend un dispositif électronique d'alimentation commandant indépendamment chaque pavé de chaque source élémentaire de manière que pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, est commandée en émission, le pavé émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission pour la teinte desdits récipients.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, une diode électroluminescente a au moins un pavé émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, une diode électroluminescente a au moins un pavé émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, une diode électroluminescente a au moins un pavé émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, une diode électroluminescente a au moins un pavé émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, une diode électroluminescente à au moins un pavé émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 320 et 425 nm et de préférence 370 et 390 nm.
Selon une variante avantageuse de réalisation, une diode électroluminescente a quatre pavés juxtaposés.
De préférence, la diode électroluminescente à quatre pavés comporte un premier et un deuxième pavés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes et un troisième et un quatrième pavés émettant des rayonnements lumineux dans une même bande spectrale d’émission qui est différente des bandes spectrales d’émission du premier et du deuxième pavés.
Selon un exemple préféré de réalisation, les pavés de la diode électroluminescente sont montés sur un support commun pour constituer un composant électronique qui est soudé sur un circuit électronique d’alimentation et de pilotage pour former une source élémentaire pilotée, le circuit électronique d’alimentation et de pilotage étant lui-même relié au dispositif électronique d’alimentation commandant le fonctionnement des pavés.
Selon un premier mode de réalisation, la source de lumière comporte dans un boîtier, le circuit électronique d’alimentation et de pilotage et un système optique de projection apte à projeter la lumière émise par les pavés de la diode électroluminescente de manière à superposer les zones éclairées par les pavés dans une région de focalisation correspondant à une région du récipient à inspecter.
Selon un deuxième mode de réalisation, la source de lumière comprend plusieurs sources élémentaires pilotées, montées réparties sur une carte de circuit électronique de pilotage pour former une source de lumière mono ou bidimensionnelle.
Un autre objet de l’invention concerne un procédé pour inspecter en transmission des récipients à paroi en verre à l’aide d’au moins une source lumière et d’au moins un capteur de lumière. Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes :
- définir pour au moins deux familles de teintes de récipients en verre, et pour chacune d’entre elles, une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- mettre à disposition au moins une source élémentaire comportant une diode électroluminescente à au moins deux pavés juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission des familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- commander en émission, pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, uniquement les pavés de chaque source élémentaire émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission des récipients de ladite famille de teinte ;
- et à récupérer par au moins un capteur de lumière, la lumière issue de la source élémentaire et ayant pénétrée dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient, en vue d’assurer l’inspection des récipients.
- définir pour au moins deux familles de teintes de récipients en verre, et pour chacune d’entre elles, une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- mettre à disposition au moins une source élémentaire comportant une diode électroluminescente à au moins deux pavés juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission des familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- commander en émission, pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, uniquement les pavés de chaque source élémentaire émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission des récipients de ladite famille de teinte ;
- et à récupérer par au moins un capteur de lumière, la lumière issue de la source élémentaire et ayant pénétrée dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient, en vue d’assurer l’inspection des récipients.
Pour définir les familles de teintes de récipients en verre :
- on analyse les spectres de transmittance de récipients en verre présentant des teintes voisines en identifiant les maximums et les minimums des spectres ;
- on regroupe au moins certains de ces spectres de transmittance dans une famille de teintes de récipients en verre pour lesquels sont définies d’une part, au moins une bande spectrale de transmission commune adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et comportant un maximum et d’autre part, en dehors de cette ou ces bandes spectrales de transmission, les bandes spectrales d’absorption.
- on analyse les spectres de transmittance de récipients en verre présentant des teintes voisines en identifiant les maximums et les minimums des spectres ;
- on regroupe au moins certains de ces spectres de transmittance dans une famille de teintes de récipients en verre pour lesquels sont définies d’une part, au moins une bande spectrale de transmission commune adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et comportant un maximum et d’autre part, en dehors de cette ou ces bandes spectrales de transmission, les bandes spectrales d’absorption.
Pour mettre à disposition au moins une source élémentaire constituée par une diode électroluminescente à au moins deux pavés, le procédé consiste à comparer les bandes spectrales de transmission adaptées à l’inspection en transmission pour différentes familles de teintes de récipients en verre de manière à définir pour chaque pavé, une bande spectrale d’émission limitée à une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour différentes familles de teintes de récipients.
Avantageusement, les bandes spectrales d’émission des pavés sont choisies en fonction de la courbe de réponse spectrale du capteur de lumière.
Selon une caractéristique préférée du procédé, les bandes spectrales d’émission des au moins deux pavés sont choisies pour inclure au moins les deux bandes spectrales d’émission suivantes :
- une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm.
- une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm.
Selon une autre caractéristique préférée du procédé, les bandes spectrales d’émission du troisième et/ou quatrième pavés sont choisies pour inclure au moins une des deux bandes spectrales d’émission suivantes :
- une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm.
- une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm.
Avantageusement, la largeur de la bande spectrale d’émission de chaque pavé est inférieure à 150 nm.
Tel que cela ressort plus particulièrement des figures 1 et 9B, l’objet de l’invention concerne un dispositif 1 adapté pour inspecter en transmission des récipients 2 vides à paroi en verre de tous types tels que des bouteilles, des pots ou des flacons par exemple. Le dispositif d’inspection 1 comporte au moins une source de lumière 3 émettant un rayonnement lumineux en direction du récipient 2 et au moins un capteur de lumière 4 récupérant la lumière issue de la source de lumière 3 et ayant pénétrée dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient. Il doit être compris que le capteur de lumière 4 récupère la lumière issue de la source de lumière ayant traversé partiellement ou complètement la paroi du récipient 2.
Le dispositif d’inspection 1 conforme à l’invention est adapté pour inspecter en transmission des récipients 2 à paroi en verre notamment pour le contrôle d’aspect des récipients, la lecture de codes par exemple datamatrix portés par les récipients ou la mesure d’épaisseur de la paroi des récipients. Le dispositif d’inspection 1 conforme à l’invention est également adapté pour inspecter en transmission des récipients 2 pour détecter des défauts tels que les glaçures, les plis ou une mauvaise répartition de verre.
Le capteur de lumière 4 tel qu’une caméra peut être de tous types connus en soi. Le capteur de lumière 4 comporte un capteur photoélectrique, qui peut être par exemple de type CCD ou de type CMOS et un dispositif de conditionnement optique pouvant comporter un ou plusieurs composants optiques parmi des lentilles optiques, des miroirs, des guides de lumière (notamment des fibres optiques), des diaphragmes fixes tels que des masques ou réglables tels que des diaphragmes à iris, etc.
La source de lumière 3 comporte au moins une source lumineuse élémentaire pilotée 5 constituée par une diode électroluminescente 6 à au moins deux pavés 7 juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes. La diode électroluminescente 6 (LED en anglais : light-emitting diode, ou DEL en français) est un dispositif opto-électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Une diode électroluminescente produit un rayonnement lumineux par conversion d’énergie électrique lorsqu'un courant la traverse.
Selon l’invention, chaque diode électroluminescente 6 comporte plusieurs pavés 7 c’est-à-dire plusieurs jonctions PN de sorte que la diode électroluminescente 6 est une diode électroluminescente multi-pavés. Chaque pavé 7 ou en anglais « die » est un petit morceau rectangulaire résultant de la découpe d'un wafer sur lequel un circuit intégré a été fabriqué. Par extension, un pavé désigne le circuit intégré lui-même sans son boîtier et il est synonyme de puce électronique. Les pavés 7 sont obtenus par découpe des tranches de semi-conducteur sur lesquelles ont été reproduits à l'identique par une succession de différentes étapes de photo lithogravure, implants ioniques, dépôt de couches minces, etc., un ou même plusieurs circuits électroniques. Classiquement, chaque pavé 7 est un parallélépipède présentant une surface supérieure délimitée par deux bords longitudinaux parallèles entre eux et reliés par deux bords latéraux parallèles entre eux. Typiquement, la surface supérieure d’un pavé 7 possède une forme carrée ou rectangulaire tandis que l’épaisseur d’un pavé est inférieure au mm.
Les pavés 7 de la diode électroluminescente 6 sont montés sur un support commun 8 pour constituer un composant électronique qui forme la source élémentaire pilotée 5. Ce composant électronique ou source élémentaire pilotée 5 est soudé sur un circuit électronique d’alimentation et de pilotage 9.
Les pavés 7 de la diode électroluminescente 6 sont montés de manière juxtaposée sur le support commun 8 c’est-à-dire que les pavés sont placés à proximité les uns des autres. Typiquement, deux pavés 7 sont juxtaposés si les bords voisins ou en vis-à-vis des deux pavés sont distants d’un écart inférieur à 0.5 mm et par exemple égal à 0.15 mm. Selon un exemple préféré de réalisation illustré sur les dessins, la diode électroluminescente 6 a quatre pavés 7 juxtaposés c’est-à-dire deux pavés 7 situés côte à côte et placés au-dessus à proximité d’une paire de pavés 7 situés également côte à côte.
Par exemple, chaque pavé 7 possède une surface supérieure présentant une longueur par exemple de 1mm et une largeur par exemple de 1mm. Les quatre pavés 7 de la diode électroluminescente 6 présente en surface, un encombrement par exemple, en longueur de 2.5 mm et en largeur de 2.5 mm. Cet encombrement en surface tient compte de l’écart subsistant entre les bords voisins des pavés 7. Bien entendu, la diode électroluminescente 6 peut comporter un nombre différent de pavés 7. Ainsi, la diode électroluminescente 6 peut comporter par exemple deux pavés 7 juxtaposés ou trois pavés 7 juxtaposés présentant la même configuration que l’exemple illustré sur les Figures à quatre pavés dont l’un des pavés 7 est supprimé.
Il ressort de la description ci-dessus que chaque diode électroluminescente 6 multi-pavés 7 forme une source lumineuse quasi ponctuelle. Selon un premier mode de réalisation du dispositif d’inspection 1 en transmission conforme à l’invention illustré à la , la source de lumière 3 comporte un système optique de projection 11 apte à projeter la lumière émise par les pavés 7 de la diode électroluminescente 6 de manière à superposer les zones éclairées par les pavés 7 dans une région de focalisation 12 correspondant à une région du récipient à inspecter ( et 2A). Selon ce premier mode de réalisation, la source de lumière 3 est un projecteur projetant une image de la diode électroluminescente sur une région du récipient à inspecter. Chaque diode électroluminescente 6 multi-pavés 7 forme ainsi une source lumineuse quasi ponctuelle destinée par focalisation à émettre un faisceau lumineux directif c’est-à-dire un faisceau de rayons lumineux ayant un axe de faisceau et dont les rayons sont contenus dans un angle solide faible autour de cet axe de faisceau.
Selon ce premier mode de réalisation, la source de lumière 3 comporte un boîtier 13 dans lequel est monté le circuit électronique d’alimentation et de pilotage 9 sur lequel est soudé le support commun 8 des pavés 7 de la diode électroluminescente 6. Le boîtier 13 comporte également le système optique de projection 11 qui peut être réalisé de toute manière appropriée. Dans l’exemple illustré aux et 2A, le système optique de projection 11 comporte un guide de lumière 11a récupérant la lumière émise directement par les pavés 7 et conduisant la lumière récupérée vers une lentille de focalisation 11b qui superpose les zones éclairées par les pavés 7 dans une région de focalisation 12. La illustre une variante de réalisation du système optique de projection 11 qui comporte uniquement une lentille de focalisation 11c qui superpose les zones éclairées par les pavés 7 dans une région de focalisation 12a présentant une zone centrale commune de superposition de la lumière provenant des quatre pavés 7, avec des débordements de lumière autour de cette zone centrale commune, les débordements en surface étant nettement plus petits que la zone centrale commune, par exemple ils représentent moins de 10% de la surface éclairée totale.
Une comparaison des et 2B avec la montre clairement l’intérêt de la source élémentaire pilotée 5 conforme à l’invention comportant le support commun 8 sur lequel sont fixés les pavés 7 de la diode électroluminescente 6. La montre un exemple de réalisation d’une source de lumière ne mettant pas en œuvre l’invention et comportant trois diodes électroluminescentes D à simple pavé monté à proximité les unes des autres sur un circuit commun C. La lumière émise directement par les trois pavés des trois diodes électroluminescentes D à simple pavé est récupérée par une lentille de focalisation L analogue aux lentilles de focalisation illustrées aux et 2B. Dans la mesure où cette source de lumière à trois diodes électroluminescentes D à simple pavé ne forme pas une source lumineuse ponctuelle ou quasi ponctuelle, les zones éclairées par les pavés 7 sont disjointes dans la région de focalisation Z. Des études de la déposante ont montré que même avec des guides de lumière 11a simples et compacts, la configuration de la ne permet pas la superposition des éclairages des différents pavés via une lentille 11b, dans la région de focalisation.
Ainsi, la source élémentaire pilotée 5 conforme à l’invention peut être mise en œuvre dans un premier mode de réalisation pour lequel la source de lumière 3 est un projecteur. Il est à noter que la source élémentaire pilotée 5 conforme à l’invention peut être mise en œuvre dans un deuxième mode de réalisation pour lequel la source de lumière 3 est un panneau de rétro-éclairage. Selon ce deuxième mode de réalisation illustré aux et 9B, plusieurs sources élémentaires pilotées 5 sont soudées sur un circuit électronique d’alimentation et de pilotage 9 devant lequel est généralement placée une plaque diffusante 14. La source de lumière 3 comprend ainsi plusieurs sources élémentaires pilotées 5, montées sur le circuit électronique d’alimentation et de pilotage en étant réparties sur ce circuit pour former une source de lumière mono ou bidimensionnelle.
Chaque pavé 7 de la diode électroluminescente 6 émet un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission déterminée. En d’autres termes, les pavés 7 sont sélectionnés ou fabriqués pour produire des éclairages adaptés à l’inspection en transmission de récipients en verre relevant d’une large gamme de teintes. Comme illustré à la , la largeur PcL de la bande spectrale d’émission d’une diode électroluminescente est prise à la mi-hauteur du pic du lobe de la courbe de la puissance spectrale relative P en fonction de la longueur d’onde λ (nm).
Conformément à l’invention, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé 7 est limitée à une bande spectrale de transmission Zt adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption Za pour cette famille de teintes de récipients en verre.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, la largeur PcL de la bande spectrale d’émission de chaque pavé 7 est inférieure à 150 nm. Il est ainsi aisé que chaque bande spectrale d’émission d’un pavé 7 soit limitée à une bande spectrale de transmission Zt adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, tout en excluant les bandes spectrales d’absorption Za pour cette famille de teintes de récipients en verre.
Il est rappelé que l'absorption spectrale du verre A(λ) est une fonction de la longueur d'onde donnant le % de lumière absorbé par mm de verre traversé. Pour comparer l'absorption des verres dans différentes portions du spectre, on mesure généralement l'absorption de lames de verre de 2 ou 3 mm. L'absorption spectrale définie les teintes du verre de manière précise. Il est également possible de comparer pour un verre donné, les différentes portions de spectre : par exemple on peut distinguer des portions de spectre peu absorbées (presque 0% pour 2mm) ou fortement absorbées (presque 100%). Le même raisonnement s'applique à la transmission T(λ) = 1-A(λ) ou T(λ)% = 100-A(λ)%.
La donne un exemple des courbes de la transmittance (en %) à une épaisseur de 2 mm de verre, en fonction de la longueur d’onde (en nm), pour une famille de teintes de verre correspondant à la couleur ambre. Cette rassemble sept exemples de courbes de transmittance pour des teintes de verre de récipients proches entre elles et relevant de la teinte ambre. Ces spectres de transmittance qui ont été regroupés présentent des profils communs ou une évolution concomitante. Ainsi, ces courbes présentent un premier maximum M1 de transmittance encadré par un premier minimum m1 et par un deuxième minimum m2 et un deuxième maximum de transmittance M2 encadré par le deuxième minimum m2 et un troisième minimum m3. Même si les valeurs de transmittance sont différentes pour les minimums et maximums de ces différentes teintes, ces minimums et maximums peuvent être définis pour des valeurs déterminées de la longueur d’onde.
L’objet de l’invention vise à rechercher le maximum de quantité de lumière ayant traversé le récipient tout en n’émettant pas dans les longueurs d’onde absorbées qui sont inutiles et susceptibles de nuire à la qualité de l’inspection. Il est à noter que la transmittance du verre est à considérer de manière relative car le maximum de la transmittance pour une teinte de verre peut être faible comme pour un verre sombre mais reste non négligeable par rapport au reste du spectre.
Pour la famille de teintes de récipients qualifiées d’ambre, il est défini au moins une bande spectrale de transmission Zt adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et au moins une bande spectrale d’absorption Za pour cette famille de teintes de récipients en verre. La bande spectrale de transmission Zt comprend un maximum et avantageusement le maximum possédant la plus grande valeur de transmittance à savoir le maximum M2. A titre d’exemple, la bande spectrale de transmission Zt est comprise entre 550 nm et 800 nm tandis que la bande spectrale d’absorption Za est comprise entre 300 et 525 nm.
De la même manière, la donne un exemple de courbes de la transmittance (en %) à une épaisseur de 2 mm de verre, en fonction de la longueur d’onde (en nm), pour un exemple d’une famille de teintes de verre correspondant à la couleur bleue. Cette rassemble huit exemples de courbes de transmittance pour des teintes de verre de récipients proches entre elles et relevant de la teinte bleue. Ces spectres de transmittance qui ont été regroupés présentent des profils communs ou une évolution concomitante. Ainsi, ces courbes présentent un premier M1, un deuxième M2 et un troisième maximums M3 de transmittance encadré chacun par une paire de minimums respectivement m1-m2, m2-m3 et m3-m4. Même si les valeurs de transmittance sont différentes pour les minimums et maximums de ces différentes teintes, ces minimums et maximums peuvent être définis pour des valeurs déterminées de la longueur d’onde. Pour cette famille de teintes de récipients qualifiées de bleues, il est défini deux bandes spectrales de transmission Zt adaptées à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre comportant le premier M1 et le troisième M3 maximums et une bande spectrale d’absorption Za pour cette famille de teintes de récipients en verre (comportant le deuxième maximum M2). Il peut ainsi être défini une première bande spectrale de transmission Zt comprenant le premier maximum M1 mais également une deuxième bande spectrale de transmission Zt comprenant le troisième maximum M3 dont la valeur de transmittance quoique inférieure à la valeur du premier maximum peut convenir pour une inspection en transmission. A titre d’exemple, les bandes spectrales de transmission Zt sont comprises entre 325 nm et 410 nm et entre 675 et 850 nm tandis que la bande spectrale d’absorption Za est comprise entre 475 et 630 nm.
La illustre à titre d’exemple, les courbes de la transmittance à une épaisseur de 2 mm de verre, en fonction de la longueur d’onde, pour différentes familles de teintes de verre A1, A2, A3, A4 correspondant respectivement à du verre extra blanc, bleu, vert et ambre. Aussi, en fonction de la transmittance pour différentes familles de teintes de verre, les bandes spectrales d’émission des pavés 7 d’une diode électroluminescente sont choisies. Comme expliqué en relation des et 5, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé 7 est limitée à une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre.
L’analyse des spectres de transmittance pour un grand nombre de teintes de verre a permis de définir les bandes spectrales des pavés 7 d’une diode électroluminescente 6. Sur la ont été représentées à titre d’exemple les trois bandes spectrales B1, B2, B3 de trois pavés 7 d’une diode électroluminescente 6.
Selon une variante avantageuse de réalisation, la diode électroluminescente 6 a au moins un pavé 7 émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm avec une valeur centrale à 565 nm. La lumière émise par un tel pavé 7 est particulièrement adaptée pour l’inspection de verres de teintes classées dans la catégorie verte (courbe A3) correspondant à des teintes, ambres, chêne, feuilles mortes, verte par exemple.
Selon une autre variante avantageuse de réalisation, la diode électroluminescente 6 a au moins un pavé 7 émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm. Avantageusement, la diode électroluminescente 6 a au moins un pavé 7 émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm avec une valeur centrale à 740 nm. La lumière émise par un tel pavé 7 est particulièrement adaptée pour l’inspection de verres de teintes classées dans la catégorie bleue (courbe A2) et la catégorie ambre (courbe A4) correspondant à des teintes bleues ou ambres chênes par exemple.
Avantageusement, la diode électroluminescente 6 a au moins un pavé 7 émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm avec une valeur centrale à 850 nm. La lumière émise par un tel pavé 7 est particulièrement adaptée pour l’inspection de verres de teintes classées dans la catégorie bleue (courbe A2) correspondant à des teintes sombres comme noirs, violets, gris foncés, bleues ou vertes par exemple.
Avantageusement, la diode électroluminescente à au moins un pavé 7 émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 320 et 425 nm et de préférence 370 et 390 nm avec une valeur centrale à 385 nm. La lumière émise par un tel pavé 7 est particulièrement adaptée pour l’inspection de verres de teintes classées dans la catégorie bleue (courbe A2) ou la catégorie verte (courbe A3) correspondant à des teintes sombres comme bleues ou vertes par exemple.
Selon une variante de réalisation, la diode électroluminescente 6 comporte au moins deux pavés 7 choisis pour inclure au moins les deux bandes spectrales d’émission suivantes :
- une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm.
- une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm.
Selon une autre variante de réalisation, la diode électroluminescente 6 comporte trois ou quatre pavés 7. Avantageusement, les bandes spectrales d’émission d’un troisième et/ou quatrième pavés 7 sont choisies pour inclure au moins une des deux bandes spectrales d’émission suivantes :
- une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm.
- une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm.
Selon une autre variante de réalisation, la diode électroluminescente 6 a quatre pavés 7 comportant un premier pavé et un deuxième pavé émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes et un troisième et un quatrième pavés émettant des rayonnements lumineux dans une même bande spectrale d’émission qui est différente des bandes spectrales d’émission du premier et du deuxième pavés. Une telle variante de réalisation permet d’augmenter la puissance du rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission spécifique correspondant à l’inspection de teintes de verres largement répandues.
Il doit être compris que la diode électroluminescente 6 peut comporter plusieurs pavés 7 associés de manière à émettre des rayonnements lumineux dans au moins deux bandes spectrales d’émission différentes, avec certains des pavés pouvant émettre des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission identiques.
Ainsi, selon un exemple de réalisation, une diode électroluminescente 6 à quatre pavés 7 peut comporter :
- un premier et deuxième pavés 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- un troisième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- un quatrième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm.
- un premier et deuxième pavés 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- un troisième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- un quatrième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm.
Selon un autre exemple de réalisation, une diode électroluminescente 6 à quatre pavés 7 peut comporter :
- un premier et deuxième pavés 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- un troisième et quatrième pavés 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm.
- un premier et deuxième pavés 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- un troisième et quatrième pavés 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm.
Selon un autre exemple de réalisation, une diode électroluminescente 6 à quatre pavés 7 peut comporter :
- un premier pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- un deuxième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- un troisième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm ;
- un quatrième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm.
- un premier pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- un deuxième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- un troisième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm ;
- un quatrième pavé 7 émettant une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm.
Selon une autre caractéristique de l’objet de l’invention, le dispositif d’inspection 1 comprend un dispositif électronique d'alimentation 15 commandant indépendamment chaque pavé 7 de chaque source élémentaire 6 de manière que pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, est commandée en émission, le pavé 7 ou les pavés 7 émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission pour la teinte desdits récipients. Ainsi, pour l’inspection en transmission d’un lot de récipients présentant une teinte déterminée, le dispositif électronique d'alimentation 15 pilote le fonctionnement du ou des pavés 7 possédant les spectres de transmittance adaptés à cette teinte de verre et uniquement ce ou ces pavés 7. Il s’ensuit que la source de lumière 3 émet un rayonnement lumineux dans un spectre limité adapté à l’inspection en transmission sans émettre des longueurs d’ondes absorbées par le verre. Bien entendu, pour l’inspection en transmission pour un lot de récipients présentant une teinte différente, le dispositif électronique d'alimentation 15 pilote le fonctionnement du ou des pavés 7 possédant les spectres de transmittance adaptés à cette nouvelle teinte de verre et uniquement ce ou ces pavés 7. Ainsi, l’inspection en transmission pour des récipients présentant des teintes différentes peut être effectuée sans changement de la source de lumière 3.
Il ressort de la description qui précède que le choix et la sélection des bandes spectrales d’émission des pavés 7 de la diode électroluminescente permet d’augmenter la quantité de lumière ayant traversée partiellement ou complètement la paroi du récipient et par suite, d’augmenter la qualité du signal du capteur de lumière 4. En excluant les bandes spectrales d’absorption pour la teinte des récipients inspectés, les longueurs d’ondes susceptibles de nuire à l’inspection des récipients ne sont pas émises. Cela évite en particulier l’apparition des parasites par réflexion sur le verre lors de la détection des glaçures par des sources de lumière 3 de type projecteurs ( ).
De même dans le cas de l’inspection des récipients par une source de lumière 3 de type panneau de rétro-éclairage ( , 9B), cela évite la création de l’effet de blooming ou d’éblouissement du capteur par une vue en arrière-plan d’une partie du panneau de rétro-éclairage directement visible. En effet, en particulier pour des récipients en verre sombre et/ou épais, la source de lumière doit émettre une énergie assez forte pour traverser deux parois de verre. Le champ de vision d’une caméra 4 comme illustré à la permet de réaliser une image du récipient qui ne remplit pas 100% de champ. L’image se compose donc d’une zone image récipient, entourée d’une région dans laquelle la caméra voit en direct la source de lumière plus grande que le récipient, appelée zone image source. La lumière arrivant dans la zone image récipient atteint le capteur en traversant le récipient, subissant l’absorption spectrale du verre. La lumière arrivant dans la zone image source n’est pas absorbée quel que soit son spectre. Grâce à l’émission dans la bande spectrale de transmission Zt du verre, une quantité de lumière suffisante sera reçue pour la zone image récipient afin de réaliser une image à analyser, par exemple pour détecter des défauts réfractant ou absorbant la lumière transmise. Dans la zone image source, la lumière issue de la source de lumière et émise dans la bande spectrale de transmission Zt ne sera pas absorbée, mais sans l’invention s’y ajouterait la lumière émise dans la bande d’absorption Za qui ne serait pas non plus absorbée puisqu’elle ne traverserait pas le récipient. L’énergie cumulée de lumière dans les bandes Za et Zt risque alors de saturer les pixels du capteur dans la zone image source, donc les régions de l’image extérieures au récipient. Cette saturation rendrait impossible une détection précise des contours des récipients, et notamment interdirait une détermination au subpixel dans les images pour les contrôles dimensionnels. La saturation pourrait provoquer des halos dans l’image et également un risque de « smearing » c’est-à-dire de bavures si le capteur était de technologie CCD. De plus les récipients étant généralement en défilement sur un convoyeur, la lumière émise dans la bande d’absorption Za, inutile à la détection en transmission, pourrait augmenter l’énergie et le risque des reflets parasites de la lumière émise se reflétant d’un récipient à l’autre, ces reflets pouvant être mal interprétés pour conduire à des faux rejets ou bien à l’inverse, empêcher l’analyse de portions de récipients masquant des défauts potentiels.
D’autres avantages ressortent lorsque la source de lumière 3 forme un projecteur selon le premier mode de réalisation. Dans l’application à la détection des glaçures, généralement une série de projecteurs est mis en œuvre en association avec un ou plusieurs capteurs de lumière 4. L’allumage et l’extinction de ces projecteurs sont commandés électriquement par le système électronique d’alimentation 15. Ainsi, la durée d’une impulsion de lumière émise ainsi que des caractéristiques optiques comme d’intensité ou de composition spectrale ou couleur de la lumière émise peuvent être contrôlées électriquement.
Les paramètres d’illumination des projecteurs 3 comprennent par exemple :
- un délai ou retard entre le signal de déclenchement (nommé trigger) et le début d’illumination et/ou,
- un temps d’illumination, qui est la durée durant laquelle la lumière est émise et/ou,
- l’activation ou la non activation du projecteur en réponse à un signal de déclenchement et/ou,
- une intensité de lumière émise dans le cas d’un projecteur monochrome,
- plusieurs valeurs d’intensité de lumière émises dans le cas d’un projecteur polychrome par combinaison de sources élémentaires de couleurs différentes.
- un délai ou retard entre le signal de déclenchement (nommé trigger) et le début d’illumination et/ou,
- un temps d’illumination, qui est la durée durant laquelle la lumière est émise et/ou,
- l’activation ou la non activation du projecteur en réponse à un signal de déclenchement et/ou,
- une intensité de lumière émise dans le cas d’un projecteur monochrome,
- plusieurs valeurs d’intensité de lumière émises dans le cas d’un projecteur polychrome par combinaison de sources élémentaires de couleurs différentes.
L’ensemble des paramètres d’illumination constitue un jeu de paramètres d’illumination d’un projecteur pouvant être rassemblés dans une table TAB de jeux J1, J2, J3…de paramètres d’acquisition, comme illustré à la . Ainsi, les illuminations successives ou distantes dans le temps d’un projecteur pour chaque récipient peuvent être réalisées avec des jeux de paramètres d’illumination différents. Ceci permet par exemple d’allumer certains projecteurs et pas d’autres lors de toutes acquisitions d’image par un capteur de lumière, ou bien encore d’adapter l’énergie lumineuse incidente en fonction des régions illuminées ou inspectées, ou encore, des groupes de projecteurs peuvent éclairer une même zone en nombre différent selon le type d’image à produire et/ou le capteur de lumière associé.
Le circuit électronique d’alimentation et de pilotage 9 de chaque projecteur comporte un circuit Cpp contrôlant par exemple le stockage, la charge et la décharge de l’énergie électrique dans les pavés de la diode électroluminescente 6. Par exemple le stockage de charge électrique est une capacité. Chaque projecteur est relié à une alimentation électrique et au système électronique d’alimentation 15 par une liaison, par exemple filaire, via un circuit interface Cint. Un réseau est organisé pour relier tous les projecteurs au système électronique d’alimentation 15. La liaison fonctionne selon un protocole de communication de type bus, permettant au système électronique d’alimentation d’adresser séparément chaque projecteur ou chaque ensemble de projecteurs pour lui fournir au moins un jeu de paramètres d’illumination et un signal de déclenchement. Le circuit électronique d’alimentation et de pilotage 9 de chaque projecteur ou ensemble contient une mémoire apte à enregistrer une liste ou une table de plusieurs jeux de paramètres d’illumination successifs, et un séquenceur tel qu’à chaque signal de déclenchement, le jeu de paramètres d’illumination appliqué correspond au jeu suivant de la liste.
Le système électronique d’alimentation 15 dans une phase de démarrage ou réglage de l’inspection, programme ou enregistre pour chaque projecteur, un nombre égal de jeux paramètres d’illumination, successifs. Ensuite, pour chaque récipient, en fonction du déplacement du récipient dans une zone d’inspection, le système électronique d’alimentation déclenche les acquisitions d’image et les illuminations en envoyant un signal de déclenchement à chaque capteur de lumière et chaque projecteur. Il peut également être envisagé l’envoi d’un signal de déclenchement commun unique à tous les projecteurs pour chaque déplacement incrémental du récipient. Il est prévu dans les listes de jeu de paramètres d’illumination, des jeux de paramètres indiquant de ne pas illuminer le projecteur sur un signal de déclenchement. Ainsi, les projecteurs ne sont éclairés que pour contribuer à des conditions spécifiques d’illumination d’une région du récipient pour une observation par un capteur de lumière donné dans le but de détecter des défauts donnés.
L’objet de l’invention est également avantageux lorsque la source de lumière 3 est de type panneau de rétro-éclairage. Selon ce deuxième mode de mise en œuvre, la densité de sources élémentaires pilotées 5 placés sur un panneau est supérieure à la densité obtenue par des diodes à simple pavé, présentant des bandes spectrales d’émission différentes et réparties sur un tel panneau. De plus, grâce à des sources élémentaires pilotées 5 à différentes bandes spectrales d’émission, il s’ensuit que les différents configurations optiques telles que motifs, variations de puissance et formes générées par le panneau de rétro-éclairage sont les mêmes quelle que soit la composition des longueurs d’ondes choisies (activation simultanée d’un ou de plusieurs pavés 7). Cette source de lumière permet également de créer une source de rétro-éclairage avec des variations spatiales de la couleur, en créant par exemple un gradient de couleur ou des bandes de couleurs alternées.
Un autre objet de l’invention est de proposer un nouveau procédé pour inspecter en transmission des récipients 2 à paroi en verre à l’aide d’au moins une source lumière 3 et d’au moins un capteur de lumière 4. Le procédé comprend les étapes suivantes :
- définir pour au moins deux familles de teintes de récipients en verre, et pour chacune d’entre elles, une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- mettre à disposition au moins une source élémentaire 3 comportant une diode électroluminescente 6 à au moins deux pavés 7 juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission des familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission Zt adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption Za pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- commander en émission, pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, uniquement les pavés 7 de chaque source élémentaire émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission des récipients de ladite famille de teinte ;
- et à récupérer par au moins un capteur de lumière 4, la lumière issue de la source élémentaire 3 et ayant pénétrée dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient, en vue d’assurer l’inspection des récipients.
- définir pour au moins deux familles de teintes de récipients en verre, et pour chacune d’entre elles, une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- mettre à disposition au moins une source élémentaire 3 comportant une diode électroluminescente 6 à au moins deux pavés 7 juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission des familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission Zt adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption Za pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- commander en émission, pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, uniquement les pavés 7 de chaque source élémentaire émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission des récipients de ladite famille de teinte ;
- et à récupérer par au moins un capteur de lumière 4, la lumière issue de la source élémentaire 3 et ayant pénétrée dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient, en vue d’assurer l’inspection des récipients.
Pour définir les familles de teintes de récipients en verre :
- on analyse les spectres de transmittance de récipients en verre présentant des teintes voisines en identifiant les maximums M1, M2, M3, … et les minimums m1, m2, m3, m4, … des spectres comme expliqué en relation des et 5 ;
- on regroupe au moins certains de ces spectres de transmittance dans une famille de teintes de récipients en verre pour lesquels sont définies d’une part, au moins une bande spectrale de transmission commune adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et comportant un maximum et d’autre part, en dehors de cette ou ces bandes spectrales de transmission, les bandes spectrales d’absorption.
- on analyse les spectres de transmittance de récipients en verre présentant des teintes voisines en identifiant les maximums M1, M2, M3, … et les minimums m1, m2, m3, m4, … des spectres comme expliqué en relation des
- on regroupe au moins certains de ces spectres de transmittance dans une famille de teintes de récipients en verre pour lesquels sont définies d’une part, au moins une bande spectrale de transmission commune adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et comportant un maximum et d’autre part, en dehors de cette ou ces bandes spectrales de transmission, les bandes spectrales d’absorption.
Selon une caractéristique avantageuse, le procédé consiste à comparer les bandes spectrales de transmission adaptées à l’inspection en transmission pour différentes familles de teintes de récipients en verre de manière à définir pour chaque pavé 7, une bande spectrale d’émission limitée à une bande spectrale de transmission Zt adaptée à l’inspection en transmission pour différentes familles de teintes de récipients, pour ne pas contenir de bande spectrale d’absorption Za.
Comme expliqué ci-dessus, les pavés 7 sont sélectionnés selon les spectres de transmittance des différentes teintes de verre des récipients à inspecter. Avantageusement, les bandes spectrales d’émission des pavés 7 sont choisies également en fonction de la courbe de réponse spectrale du capteur de lumière 4 dont un exemple est donné à la . Cela permet de parfaire le choix des bandes spectrales d’émission des pavés 7 afin que le capteur de lumière 4 présente une bonne sensibilité pour les bandes spectrales d’émission choisies.
Un tel procédé d’inspection par transmission peut être mis en œuvre pour détecter notamment les glaçures des récipients par les projecteurs. Par la source de lumière réalisée par le panneau de rétro-éclairage, il peut être mis en œuvre notamment, un contrôle d’aspect des récipients pour détecter des défauts absorbants ou fortement réfractant, des contrôles d’aspects avec gradient de lumière, un contrôle des défauts de stress par une lumière polarisée, une lecture des codes portés par les récipients.
Claims (18)
- Dispositif d'inspection en transmission de récipients (2) à paroi en verre comportant au moins une source de lumière (3) émettant un rayonnement lumineux en direction du récipient et comprenant au moins une source élémentaire pilotée (5), au moins un capteur de lumière (4) récupérant la lumière issue de la source de lumière et ayant pénétré dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient, caractérisé en ce qu’au moins une source élémentaire pilotée (5) est constituée par une diode électroluminescente (6) à au moins deux pavés (7) juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission de familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission (Zt) adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption (Za) pour cette famille de teintes de récipients en verre et en ce que le dispositif comprend un dispositif électronique d'alimentation (15) commandant indépendamment chaque pavé (7) de chaque source élémentaire (3) de manière que pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, est commandée en émission, le pavé (7) émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission pour la teinte desdits récipients.
- Dispositif selon la revendication 1, selon lequel une diode électroluminescente (6) a au moins un pavé (7) émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, selon lequel une diode électroluminescente (6) a au moins un pavé (7) émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, selon lequel une diode électroluminescente (6) a au moins un pavé (7) émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 730 et 745 nm.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, selon lequel une diode électroluminescente (6) a au moins un pavé (7) émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, selon lequel une diode électroluminescente (6) à au moins un pavé (7) émettant un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d’émission comprise entre 320 et 425 nm et de préférence 370 et 390 nm.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, selon lequel une diode électroluminescente (6) a quatre pavés (7) juxtaposés.
- Dispositif selon la revendication précédente, selon lequel la diode électroluminescente (6) à quatre pavés (7) comporte un premier et un deuxième pavés (7) émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes et un troisième et un quatrième pavés (7) émettant des rayonnements lumineux dans une même bande spectrale d’émission qui est différente des bandes spectrales d’émission du premier et du deuxième pavés.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes, selon lequel les pavés (7) de la diode électroluminescente (6) sont montés sur un support commun (8) pour constituer un composant électronique qui est soudé sur un circuit électronique d’alimentation et de pilotage (9) pour former une source élémentaire pilotée, le circuit électronique d’alimentation et de pilotage (9) étant lui-même relié au dispositif électronique d’alimentation (15) commandant le fonctionnement des pavés (7).
- Dispositif selon la revendication précédente, selon lequel la source de lumière (3) comporte dans un boîtier (13), le circuit électronique d’alimentation et de pilotage (9) et un système optique de projection (11) apte à projeter la lumière émise par les pavés (7) de la diode électroluminescente de manière à superposer les zones éclairées par les pavés (7) dans une région de focalisation correspondant à une région du récipient à inspecter.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 9, selon lequel la source de lumière (3) comprend plusieurs sources élémentaires pilotées (5), montées réparties sur une carte de circuit électronique de pilotage pour former une source de lumière mono ou bidimensionnelle.
- Procédé pour inspecter en transmission des récipients (2) à paroi en verre à l’aide d’au moins une source lumière (3) et d’au moins un capteur de lumière (4), le procédé comprenant les étapes suivantes :
- définir pour au moins deux familles de teintes de récipients en verre, et pour chacune d’entre elles, une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et les bandes spectrales d’absorption pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- mettre à disposition au moins une source élémentaire (3) comportant une diode électroluminescente (6) à au moins deux pavés (7) juxtaposés émettant des rayonnements lumineux dans des bandes spectrales d’émission différentes qui sont fonction des spectres de transmission des familles de teintes de récipients en verre, chaque bande spectrale d’émission d’un pavé étant limitée à une bande spectrale de transmission (Zt) adaptée à l’inspection en transmission pour au moins une famille de teintes de récipients en verre, en excluant les bandes spectrales d’absorption (Za) pour cette famille de teintes de récipients en verre ;
- commander en émission, pour l’inspection de récipients en verre relevant d’une famille de teintes, uniquement les pavés (7) de chaque source élémentaire émettant dans la bande spectrale d’émission adaptée à l’inspection en transmission des récipients de ladite famille de teinte ;
- et à récupérer par au moins un capteur de lumière (4), la lumière issue de la source élémentaire (3) et ayant pénétrée dans la paroi du récipient et qui ressort du récipient, en vue d’assurer l’inspection des récipients. - Procédé selon la revendication précédente, selon lequel pour définir les familles de teintes de récipients en verre :
- on analyse les spectres de transmittance de récipients en verre présentant des teintes voisines en identifiant les maximums et les minimums des spectres ;
- on regroupe au moins certains de ces spectres de transmittance dans une famille de teintes de récipients en verre pour lesquels sont définies d’une part, au moins une bande spectrale de transmission commune adaptée à l’inspection en transmission pour la famille de teintes de récipients en verre et comportant un maximum et d’autre part, en dehors de cette ou ces bandes spectrales de transmission, les bandes spectrales d’absorption. - Procédé selon l’une des revendications 12 ou 13, selon lequel pour mettre à disposition au moins une source élémentaire (3) constituée par une diode électroluminescente (6) à au moins deux pavés (7), le procédé consiste à comparer les bandes spectrales de transmission adaptées à l’inspection en transmission pour différentes familles de teintes de récipients en verre de manière à définir pour chaque pavé, une bande spectrale d’émission limitée à une bande spectrale de transmission adaptée à l’inspection en transmission pour différentes familles de teintes de récipients.
- Procédé selon l’une des revendications 12 à 14, selon lequel les bandes spectrales d’émission des pavés (7) sont choisies en fonction de la courbe de réponse spectrale du capteur de lumière (4).
- Procédé selon l’une des revendications 12 à 15, selon lequel les bandes spectrales d’émission des au moins deux pavés (7) sont choisies pour inclure au moins les deux bandes spectrales d’émission suivantes :
- une bande spectrale d’émission comprise entre 500 et 620 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 700 et 1000 nm. - Procédé selon la revendication 16, selon lequel les bandes spectrales d’émission du troisième et/ou quatrième pavés (7) sont choisies pour inclure au moins une des deux bandes spectrales d’émission suivantes :
- une bande spectrale d’émission comprise entre 830 et 870 nm ;
- une bande spectrale d’émission comprise entre 370 et 390 nm. - Procédé selon l’une des revendications 12 à 17, selon lequel la largeur (PcL) de la bande spectrale d’émission de chaque pavé (7) est inférieure à 150 nm.
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