IT202000006751A1 - Macchina per ispezionare contenitori - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?Macchina per ispezionare contenitori?

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda il settore tecnico delle macchine per il trattamento di contenitori, preferibilmente bottiglie, di varia natura ad esempio semitrasparenti od opachi.

In dettaglio, la presente invenzione riguarda una macchina per ispezionare i contenitori , predisposta per operare quando quest?ultimi sono convogliati lungo un percorso di avanzamento ed un relativo metodo di rilevamento dell?orientamento dei contenitori.

Ancora pi? in dettaglio, la presente invenzione rientra nelle macchine in grado di rilevare l?intera superficie laterale esterna dei contenitori per poterne poi analizzare segni di riconoscimento, spot o altro che identificano una particolare disposizione del contenitore stesso.

L?identificazione dell?orientamento dei contenitori ? particolarmente utile per le successive lavorazioni da eseguire sui contenitori stessi come, ad esempio, l?etichettatura che deve avvenire in corrispondenza di alcune zone predefinite della bottiglia.

In alternativa, va notato che la presente invenzione pu? essere utilizzata per scopi diversi dall?identificazione dell?orientamento dei contenitori come, ad esempio, per scopi legati all?analisi delle caratteristiche esterne del contenitore per valutare la conformit? del prodotto a specifiche di qualit? dettate dal cliente.

Arte nota

Facendo particolare riferimento al settore della lavorazione delle bottiglie, ? noto caricare le stesse su dei convogliatori, che possono essere per esempio realizzati mediante dei convogliatori a giostra rotante oppure dei motori lineari con carrelli mobili.

In ogni caso, i convogliatori comprendono una pluralit? di piattelli rotanti mobili lungo un percorso di avanzamento e su cui vengono caricati i contenitori da trattare.

Ad esempio, per quanto riguarda i convogliatori a giostra rotante, questi comprendono una pluralit? di piattelli girevoli, posizionati lungo la periferia della giostra, su cui vengono caricate le bottiglie (una bottiglia per ciascun piattello).

Durante il normale utilizzo del convogliatore, la movimentazione congiunta della giostra e dei singoli piattelli imprime alle bottiglie una movimentazione di roto-rivoluzione (rotazione attorno all?asse del piattello e rivoluzione attorno all?asse della giostra) che permette di esporre progressivamente e sequenzialmente ad un opportuno rilevatore l?intera superficie laterale della bottiglia.

In particolare, secondo la tecnica nota, sulla giostra sono montati una pluralit? di rilevatori, ciascuno in corrispondenza di un rispettivo piattello. Ciascun rilevatore ispeziona, durante la rotazione della bottiglia su se stessa, l?intera superficie laterale di quest?ultima a fine di rilevare la posizione di un segno distintivo (comunemente denominato ?spot?) che pu? essere, se ad esempio la bottiglia ? in vetro, la saldatura del vetro, uno stemma predisposto sul vetro (in corrispondenza del quale si desidera, ad esempio, applicare un?etichetta), o altri segni ancora.

Una volta che il sensore ha rilevato lo ?spot? della bottiglia, una centralina ad esso collegata elabora il segnale e lo associa all?angolo in cui ? posizionato il piattello in quel preciso momento.

In tal modo si conosce l?orientamento della bottiglia sul piattello ed ?, ad esempio, possibile applicare un?etichetta in un punto desiderato della bottiglia.

Solitamente, i rilevatori sono collegati alla giostra in due modalit? preferite. Una prima modalit? prevede che sia presente un rilevatore per ogni piattello ed ? fissato alla giostra (internamente o esternamente) tramite un?apposita staffa e ruota solidale alla giostra in modo da seguire la rispettiva bottiglia durante la rotazione della giostra.

Questa prima tecnica nota presenta per? alcuni inconvenienti.

In particolare, un primo inconveniente ? legato al fatto che la presenza di una pluralit? di sensori complica significativamente la struttura della giostra e aumenta gli ingombri della stessa.

Inoltre, un ulteriore inconveniente ? legato al fatto che ? necessario installare un numero di sensori pari a quello dei piattelli della giostra rotante.

Infine, va notato che anche il cambio di formato dei contenitori da ispezionare durante un ciclo di lavoro risulta gravoso e temporalmente lungo da eseguire dal momento che ? necessario sostituire o riallineare i sensori rispetto al nuovo formato di contenitore.

Quindi, nel caso di giostre di grandi dimensioni con molte postazioni, ? necessario avere un numero elevato di sensori di rilevamento, incrementando in questo modo il costo finale della giostra sia a causa dei costi legati ai sensori stessi sia a causa dei costi legati alle strutture che li supportano ed alla loro installazione.

Per ovviare a tali svantaggi, ? nota una seconda tecnologia che prevede che vi sia almeno un rilevatore (preferibilmente nella forma di fotocamera) mobile in avanti e indietro lungo un percorso predefinito inseguendo, almeno per quel tratto di percorso, la bottiglia in rotazione in modo da riprenderne la superficie laterale.

Anche questa seconda tecnologia nota presenta alcuni inconvenienti principalmente legati al fatto che il rilevatore si muove esternamente alla giostra creando ingombri ulteriori in corrispondenza di tale zona e al fatto che ? necessario realizzare un sistema di movimentazione specifico e a volte complesso.

Altre tecnologie prevedono che venga impiegata un?unica fotocamera fissa affacciata al percorso di avanzamento delle bottiglie e configurata per scattare una successione di fotografie che permettono di ricostruire l?intera superficie della bottiglia.

Tuttavia, anche tale soluzione, pur essendo costruttivamente pi? semplice, presenta degli svantaggi che ne rendono l?implementazione poco performante.

Infatti, l?impiego di una singola fotocamera rende necessaria una maggiore accuratezza nell?acquisizione delle immagini a causa del discostamento angolare dovuto al movimento di roto-rivoluzione della bottiglia rispetto alla camera fissa.

Pertanto, per poter garantire che l?intera superficie della bottiglia venga ricostruita correttamente, e che quindi lo ?spot? venga sicuramente rilevato, ? noto attivare la fotocamera in modo tale da ottenere immagini che si sovrappongono parzialmente fra di loro per poi ricostruire l?intera immagine della superficie laterale della bottiglia.

Tuttavia, questa soluzione rende molto pi? laboriosa l?elaborazione delle informazioni raccolte con particolare riferimento alla ricostruzione da eseguire.

Infatti, si rende necessario pre-analizzare le singole immagini acquisite in modo tale da identificare e confrontare le singole porzioni di sovrapposizione, andando solo in un secondo momento a ricostruire l?immagine complessiva.

Si noti che le problematiche sopra esposte in relazione all?esempio di convogliatore a giostra rotante si presentano anche nel caso di convogliatore a motori lineari con carrelli mobili a cui si riferisce la presente invenzione.

Scopo della presente invenzione

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? proporre una macchina per l?ispezione di contenitori che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione una macchina per l?ispezione di contenitori costruttivamente semplice ed in grado di effettuare un?ispezione che sia al contempo rapida ed accurata. Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da una macchina per l?ispezione di contenitori, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni. Secondo la presente invenzione viene mostrato una macchina per l?ispezione di contenitori che comprende un convogliatore, configurato per movimentare una successione di contenitori lungo un percorso di avanzamento su quale ? montato almeno un piattello configurato per ricevere in appoggio un contenitore e per ruotare attorno ad un proprio asse lungo il percorso di avanzamento, in modo tale da imprimere al contenitore un moto di rotazione e di contemporaneo avanzamento.

La macchina comprende inoltre un primo sensore di posizione lineare o angolare configurato per rilevare una posizione del piattello lungo la direzione di avanzamento ed almeno un secondo sensore di posizione angolare configurato per rilevare una posizione angolare dell?almeno un piattello rispetto all?asse del contenitore.

Il convogliatore si pu? presentare in due forme realizzative che comprendono una giostra rotante o un motore lineare con carrelli come verr? di seguito meglio descritto.

La macchina comprende inoltre almeno un sensore ottico fisso affacciato al percorso di avanzamento e configurato per acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti di una superficie laterale del contenitore durante il suo movimento di rotorivoluzione ed un?unit? di controllo configurata per attivare l?acquisizione delle immagini in funzione contemporaneamente della posizione angolare della giostra rotante e della posizione angolare dell?almeno un piattello. Vantaggiosamente, tale soluzione evita la necessit? di sovrapporre immagini per ricostruire una rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C), in quanto l?utilizzo di sensori di posizione angolare dedicati per la giostra e per il piattello permettono di determinare sempre in maniera precisa ed accurata l?effettiva posizione del contenitore ed il suo orientamento lungo il percorso di avanzamento e di identificare in maniera univoca quale porzione angolare della superficie laterale ? stata effettivamente fotografata.

Forma altres? oggetto della presente invenzione un metodo per l?ispezione di un contenitore che viene eseguito predisponendo un contenitore in un piattello di una macchina secondo la presente invenzione.

Successivamente, mentre il contenitore viene convogliato lungo la direzione di avanzamento, si procede a rilevare individualmente e separatamente la posizione del piattello lungo la direzione di avanzamento e di rotazione del piattello intorno all?asse del contenitore.

Il metodo prevede quindi di attivare il sensore ottico in corrispondenza di combinazioni predeterminate di posizioni angolari della giostra e dell?almeno un piattello, in modo tale da acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti della superficie laterale del contenitore.

Le immagini della successione di immagini vengono quindi analizzate singolarmente o affiancate senza sovrapposizioni in modo tale da ricostruire una rappresentazione della superficie laterale del contenitore. Vantaggiosamente, il metodo qui proposto risulta particolarmente efficiente, in quanto le immagini acquisite possono essere analizzate singolarmente o semplicemente affiancate senza la necessit? di una loro pre-analisi volta a identificarne le porzioni di sovrapposizione.

Al contempo la rilevazione individuale delle singole posizioni angolari sia della giostra che del piattello garantiscono che l?intera superficie laterale del contenitore venga correttamente ispezionata.

Le rivendicazioni dipendenti, qui incorporate per riferimento, corrispondono a differenti forme di realizzazione dell'invenzione.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una macchina per l?ispezione di contenitori, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 mostra schematicamente una macchina secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra un dettaglio di una possibile forma realizzativa della macchina;

- la figura 3 mostra in maniera schematica un?interfaccia grafica sulla quale pu? essere visualizzata la ricostruzione della superficie laterale del contenitore

- le figure 4-6 mostrano possibili configurazioni operative della macchina, con particolare riferimento a procedure di ricostruzione della superficie laterale.

Descrizione di almeno una forma realizzativa preferita della presente invenzione

Nelle figure allegate con il riferimento numerico 1 viene genericamente indicata una macchina per il controllo di contenitore ?C?, alla quale verr? fatto riferimento nel seguito della presente descrizione semplicemente come macchina 1.

La macchina 1 comprende un convogliatore 2 per il trasporto dei contenitori ?C? lungo un percorso di avanzamento. Quest?ultimo pu? seguire diverse forme come ad esempio circolare, ovale, rettilinea o altro ancora qui non espressamente identificato in funzione delle esigenze. La macchina 1 comprende inoltre almeno un piattello 3 girevole intorno ad un asse di rotazione ?Y? del piattello 3 che, preferibilmente, coincide con l?asse di rotazione del contenitore ?C?.

La presente invenzione copre almeno due forme realizzative di convogliatore 2: una prima forma realizzativa in cui il convogliatore 2 comprende una giostra rotante, ed una seconda forma realizzativa (non illustrata nelle allegate figure) in cui il convogliatore ? realizzato con motore lineare avente una pluralit? di carrelli mobili lungo il percorso di avanzamento grazie alla variazione di campo elettromagnetico.

Secondo la prima forma realizzativa di convogliatore 2 la giostra rotante ? girevole intorno ad un asse di rotazione ?X? della giostra, la quale girando descrive un percorso di avanzamento nel cui centro passa l?asse di rotazione ?X?.

In particolare, l?almeno un piattello ? disposto in corrispondenza di un bordo periferico della giostra rotante 2, in modo tale che l?asse di rotazione ?Y? del piattello 3 (parallelo all?asse di rotazione ?X? della giostra 2) interseca il percorso di avanzamento.

In altre parole, durante la rotazione della giostra rotante 2, l?asse di rotazione ?Y? del piattello 3 si sposta lungo il percorso di avanzamento. In aggiunta, ciascun piattello 3 definisce un piano di appoggio per un contenitore ?C?.

Preferibilmente, la macchina 1 comprende una pluralit? di piattelli 3 disposti circonferenzialmente alla giostra rotante 2 ad una distanza predefinita, identificata come passo della giostra, gli uni dagli altri.

Ciascun piattello ? configurato per ruotare attorno al proprio asse di rotazione ?Y?, quando si muove lungo il percorso di avanzamento.

In questo modo la movimentazione congiunta della giostra rotante 2 e del piattello 3 permette di imprimere al contenitore ?C? in esso alloggiato un moto di roto-rivoluzione (rotazione attorno all?asse di rotazione ?Y? del piattello 3 e rivoluzione attorno all?asse di rotazione ?X? della giostra rotante 2).

Nel caso della forma realizzativa del motore lineare, ciascun piattello 3 ? montato su un rispettivo carrello mobile lungo il percorso di avanzamento. La macchina 1 comprende inoltre un primo sensore 4 di posizione angolare configurato per rilevare una posizione angolare della giostra rotante 2 o la posizione del piattello 3 (o del carrello su cui ? montato il piattello 3) lungo il percorso di avanzamento.

Tale primo sensore 4 permette quindi di conoscere in ogni momento l?esatto orientamento della giostra rotante 2 o la posizione del piattello 3 lungo il percorso di avanzamento.

La macchina 1 comprende inoltre almeno un secondo sensore 5 di posizione angolare configurato per rilevare una posizione angolare dell?almeno un piattello 3 rispetto all?asse di rotazione ?Y?.

Preferibilmente, la macchina 1 comprende un secondo sensore 5 per ciascun piattello 3, in modo tale da poter conoscere in ogni momento l?esatto orientamento dei singoli piattelli 3 in maniera diretta ed indipendente dalle rilevazioni eseguite dal primo sensore 4 sulla giostra rotante 2 o sul carrello del motore lineare.

In particolare, nel caso della giostra rotante, la macchina 1 comprende primi mezzi motori che sono associati alla giostra rotante 2 e secondi mezzi motori associati al piattello 3. Preferibilmente, i primi mezzi motori sono distinti e controllabili indipendentemente dai secondi mezzi motori e viceversa.

Qualora siano presenti pi? piattelli 3, i secondi mezzi motori sono associati a ciascuno di essi in modo tale che ogni piattello 3 possa essere posto in rotazione in maniera indipendente da ciascun altro piattello 3 della macchina 1 ed ovviamente in maniera indipendente dal moto di rotazione della giostra rotante 2.

In accordo con tale aspetto, il primo sensore 4 comprende un encoder accoppiato o integrato ai primi mezzi motori mentre il secondo sensore 5 comprende un encoder accoppiato o integrato ai secondi mezzi motori. In particolare, la macchina 1 pu? comprendere una pluralit? di encoder accoppiati a rispettivi piattelli 3, in modo tale da poter rilevare in maniera indipendente la posizione angolare dei singoli piattelli mentre vengono fatti ruotare lungo il percorso di avanzamento sotto l?azione dei secondi mezzi motori.

Nel caso del motore lineare, il primo sensore 4 ? implementato direttamente nel sistema elettromagnetico di controllo e comando della posizione del carrello lungo il percorso di avanzamento, mentre il secondo sensore 5 ? realizzato nel sistema di controllo della rotazione del piattello 3 che pu? essere realizzato tramite carrelli ausiliari che agiscono meccanicamente sulla rotazione del piattello 3 montato sul carrello principale in funzione della variazione della distanza reciproca controllata e/o tramite motori elettrici montati direttamente a bordo del carrello e/o tramite altri metodi qui non espressamente menzionati.

La macchina 1 comprende inoltre un sensore ottico 6 fisso affacciato al percorso di avanzamento e configurato per acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti di una superficie laterale del contenitore ?C? durante il suo movimento di rotazione e avanzamento in corrispondenza di una porzione predefinita di convogliatore 2 (nel caso della giostra si tratta di una porzione angolare predefinita).

In altre parole, il sensore ottico 6 ? situato in una posizione fissa adiacente al percorso di avanzamento in modo tale da presentare un campo di visione che copre una porzione predefinita del percorso di avanzamento. Il sensore ottico 6 pu? essere per esempio realizzato mediante una fotocamera in grado di scattare una successione di fotografie su porzioni distinte della superficie laterale del contenitore ?C? in rotazione.

Il moto di rotazione e avanzamento impresso al contenitore ?C? ? tale da garantire che durante l?attraversamento del campo di visione del sensore ottico 6 l?intera superficie laterale del contenitore ?C? risulti esposta e possa essere correttamente acquisita.

Per sincronizzare l?acquisizione delle immagini durante la rotazione dei contenitori ?C? la macchina comprende un?unit? di controllo 7 configurata per attivare il sensore ottico 6 in modo tale da acquisire la successione di immagini in funzione della posizione angolare della giostra rotante 2 o del piattello 3 lungo la direzione di avanzamento e della posizione angolare dell?almeno un piattello 3 rispetto all?asse ?Y?.

In altre parole, l?unit? di controllo 7 riceve dal primo sensore 4 e dal secondo sensore 5 l?informazione relativa alla posizione angolare della giostra 2 e del piattello 3 al quale il secondo sensore 5 ? associato ed utilizza queste informazioni per attivare l?acquisizione delle immagini da parte del sensore ottico 6.

In particolare, l?unit? di controllo 7 ? configurata per attivare il sensore ottico 6 in funzione di una pluralit? di combinazioni predeterminate di posizioni angolari della giostra rotante 2 e dell?almeno un piattello 3.

In questo modo, diventa superflua l?acquisizione di immagini che siano tra loro sovrapposte, in quanto l?unit? di controllo conosce in maniera precisa l?orientamento del contenitore ?C? (che risulta dalla combinazione della posizione angolare della giostra rotante 2 o del piattello 3 lungo la direzione di avanzamento e del piattello 3 rispetto all?asse ?Y? su cui tale contenitore ?C? ? appoggiato) e quindi identifica in maniera inequivocabile quale porzione della sua superficie laterale sta venendo ispezionata.

In particolare, l?unit? di controllo 7 ? configurata per analizzare singolarmente o per ricostruire una rappresentazione della superficie laterale complessiva del contenitore ?C? affiancando senza sovrapposizione le immagini della successione di immagini da analizzare. Come si pu? osservare in figura 3, l?unit? di controllo pu? essere altres? connessa oppure pu? direttamente comprendere un?interfaccia grafica 8, sulla quale viene visualizzato sia il campo di visione del sensore ottico 6, sia la progressiva ricostruzione della superficie laterale del contenitore ?C?. Tale ricostruzione pu? avvenire ad esempio secondo la procedura mostrata in figura 4, in cui l?immagine complessiva viene ricostruita allineando sequenzialmente le immagini parziali una in fila all?altra.

In particolare, una prima immagine 9a viene usata come punto di partenza e viene posizionata in corrispondenza di un riferimento fisso laterale ?A? (per esempio un?estremit? sinistra di un display 8a dell?interfaccia grafica 8) e come riferimento per la ricostruzione dell?immagine.

A tale prima immagine 1a vengono quindi accostate in passi successivi una seconda immagine 9b ed una terza immagine 9.

In generale quindi, l?unit? di controllo 7 riceve quindi in sequenza le immagini acquisite dal sensore ottico 6 quando il contenitore ?C? si trovava in una successione di posizioni predefinite e le dispone sequenzialmente una di fianco all?altra facendone combaciare le estremit? senza sovrapporle.

In alternativa, l?unit? di controllo 7 riceve quindi in sequenza le immagini acquisite dal sensore ottico 6 quando il contenitore ?C? si trovava in una successione di posizioni predefinite e le analizza singolarmente senza necessit? di sovrapporle per realizzare la ricostruzione totale della superficie laterale del contenitore ?C?.

In accordo alla presente invenzione, l?unit? di controllo 7 ? configurata per selezionare una differente porzione di ciascuna immagine, rispetto ai bordi esterni dell?immagine stessa, corrispondente ad una specifica posizione del piattello 3 lungo il percorso di avanzamento. L?insieme di dette porzioni selezionate per ciascuna immagine definiscono detta ricostruzione della rappresentazione della superficie laterale del contenitore C oppure vengono analizzate singolarmente.

In altre parole, l?unit? di controllo 7 ? configurata per:

- ricevere le immagini rilevate dal sensore ottico 6;

- selezionare una porzione (o fetta) di ciascuna immagine corrispondente ad una specifica posizione del piattello 3 lungo il percorso di avanzamento;

- accostare senza sovrapposizione le porzioni selezionate in modo da comporre l?immagine totale della superficie laterale del contenitore ?C? oppure analizzare singolarmente dette porzioni selezionate.

Si noti che la porzione di ciascuna immagine corrisponde ad una porzione di campo visivo del sensore 6.

Inoltre, vi ? una precisa relazione tra la porzione di immagine selezionata rispetto ai proprio bordi laterali e la posizione del piattello 3 lungo il percorso di avanzamento. Ad esempio, ipotizzando un sensore ottico 6 da 1400 pixel di larghezza e porzioni di immagine da 100 pixel ciascuna e volendo acquisire 14 immagini, l?unit? di controllo ? configurata per selezionare la prima porzione di immagine tra 0 e 100 pixel della prima immagine acquisita, la seconda porzione di immagine tra 101 e 200 pixel della seconda immagine acquisita, e cos? via.

In particolare, l?asse centrale di sviluppo della porzione selezionata di ciascuna immagine si sposta lungo il campo visivo del sensore 6 e delle relative immagini acquisite in funzione del movimento del contenitore ?C? lungo il percorso di avanzamento.

In una variante realizzativa, l?unit? di controllo 7 riceve direttamente le porzioni di immagine (e non le seleziona) dal sensore ottico 6 in quanto vengono attivati settori di acquisizione differenti dello stesso sensore ottico 6 in modo da acquisire gi? un rispettivo settore di immagine da analizzare singolarmente oppure da affiancare senza sovrapposizione a successivi settori di immagine per definire detta rappresentazione della superficie laterale del contenitore C.

In altre parole, tale variante realizzativa prevede di acquisire direttamente le porzioni di immagini da analizzare o che servono per comporre la rappresentazione totale della superficie laterale del contenitore C.

I settori di acquisizione del sensore ottico 6 vengono attivati sequenzialmente in funzione della posizione del contenitore ?C? lungo la direzione di avanzamento rispetto alla posizione del sensore ottico 6 secondo lo stesso principio, mutatis mutandis, seguito per la selezione della porzione di immagine sopra descritto.

In ogni caso, come gi? esposto in precedenza, ciascuna porzione di immagine (o settore di acquisizione) presenta larghezza pari alla suddivisione della larghezza totale dell?immagine acquisita dal sensore ottico 6 per il numero di immagini acquisite dal sensore ottico 6 stesso. Per tornare all?esempio precedente, ogni porzione di immagine ha larghezza 100 pixel (sul totale di 14 immagini per ottenere 1400 pixel dell?immagine complessiva).

Questo sistema consente di ricostruire l?intera immagine della superficie laterale del contenitore ?C? senza sovrapposizione delle varie porzioni di immagine (solo accostamento) per poi analizzare l?intera immagine ricostruita per l?ispezione. In alternativa, ? possibile anche analizzare ogni porzione di immagine singolarmente per l?ispezione (senza eseguire la ricostruzione).

In una variante realizzativa parte della presente invenzione, una o pi? di dette porzioni di immagine presenta larghezza maggiore della suddivisione della larghezza totale dell?immagine acquisita dal sensore ottico 6 per il numero di immagini acquisite dal sensore ottico 6 stesso. In tal modo una stessa caratteristica (?spot? o saldatura della bottiglia o altro) di un contenitore ?C? ? visibile in pi? porzioni di immagini consecutive.

In questo caso, l?unit? di controllo 7 non esegue l?affiancamento e la ricostruzione dell?immagine intera, ma analizza ogni singola porzione di immagine.

Vantaggiosamente, tale variante realizzativa consente di individuare ?spot? meno rilevanti (come ad esempio la saldatura verticale del vetro della bottiglia) che, a causa di alcuni giochi di riflessione della luce sul contenitore ?C?, potrebbero non essere rilevanti in una sola porzione di immagine. Pertanto, acquisendo porzioni di immagine aventi larghezza maggiore (rispetto alla precisa suddivisione del numero di foto) ? possibile ritrovare lo ?spot? in una o pi? porzioni di immagini consecutive in modo da poter scegliere la porzione di immagine in cui lo ?spot? risulta essere pi? rilevante rispetto ad altre porzioni di immagine grazie, ad esempio, ad una differente (e pi? favorevole) riflessione della luce sul contenitore ?C?.

In quest?ultimo caso, l?unit? di controllo 7 ? configurata per analizzare ogni singola porzione di immagine e per identificare lo ?spot? all?interno della porzione di immagine scelta. Inoltre, l?unit? di controllo 7 pu? essere configurata per identificare la posizione dello ?spot? rispetto all?intera superficie laterale del contenitore ?C? conoscendo la posizione dell?asse centrale della porzione di immagine scelta rispetto ai bordi esterni dell?intera immagine acquisita e conoscendo la posizione del piattello 3 rispetto al sensore ottico 6 oltre che la posizione angolare del piattello 3. Va inoltre notato che la presente invenzione consente un?ispezione della superficie laterale del contenitore ?C? anche a convogliatore 2 fermo in una posizione in cui il contenitore ?C? rientra nel campo visivo del sensore ottico 6. In questo caso, l?unit? di controllo 7 acquisisce le immagini del contenitore ?C? rotante selezionando per ogni immagine sempre la stessa porzione di immagine (intesa come stessa posizione all?interno dell?immagine scattata) dal momento che il contenitore ?C? non si sposta lungo la direzione di avanzamento del convogliatore 2.

Inoltre, l?unit? di controllo 7 ? configurata per attivare il sensore ottico 6 ad intervalli irregolari.

In altre parole, le possibili combinazioni di posizioni angolari che permettono di attivare l?acquisizione di immagini sono distribuite in maniera irregolare tra un valore minimo (corrispondente per esempio agli 0? di rotazione del piattello 3) ad un valore massimo (corrispondente in questo esempio ai 360? di rotazione del piattello 3).

In questo modo ? possibile tenere conto della movimentazione relativa di traslazione tra il sensore ottico 6 ed il piattello 3 generata dalla contemporanea movimentazione del convogliatore 2.

Si riporta nel seguito a titolo esemplificativo e non limitativo una possibile configurazione operativa della macchina 1 che permette di ottenere in maniera particolarmente rapida ed efficiente informazioni sull?intera superficie laterale del contenitore ?C?.

Secondo tale configurazione operativa di esempio, la giostra rotante viene movimentata in modo tale da effettuare dai 15 ai 20 giri al minuto, per esempio pu? essere movimentata per ruotare di 100? ogni secondo (corrispondente a circa 16,5 giri al minuto).

Analogamente, ciascun piattello 3 pu? essere movimentato in rotazione ad una velocit? compresa tra i 590 e i 610 giri al minuto, per esempio 600 giri al minuto.

In questo contesto, il piattello 3 esegue un giro completo (quindi espone l?intera superficie laterale del contenitore ?C? al sensore ottico 6) in 100 millisecondi.

Conseguentemente, se la giostra viene movimentata di 100? ogni secondo, il contenitore ?C? effettuer? un giro completo mentre la giostra ruota di 10? (porzione angolare di acquisizione delle immagini).

Quindi ? sufficiente che il sensore ottico 6 abbia un campo di visione di 10? per poter ricostruire l?intera superficie laterale del contenitore ?C?.

La quantit? e la distribuzione di combinazioni predeterminate di posizioni angolari in cui acquisire le immagini viene determinata per esempio in funzione del numero di immagini che si vogliono acquisire e delle dimensioni/forma del contenitore ?C?.

Se si volessero quindi acquisire 64 immagini, sar? quindi necessario attivare il sensore ottico 6 circa ogni 1.5625 millisecondi.

Come gi? evidenziato ? altres? possibile preimpostare degli intervalli irregolari tra un?acquisizione e la successiva in modo tale da meglio tenere conto della movimentazione della giostra rotante 2.

Ciascuna delle immagini acquisite ? univocamente associata ad una precisa posizione angolare sia della giostra 2 che dei piattelli 3 e quindi direttamente legata in maniera inequivocabile ad una precisa porzione della superficie laterale del contenitore ?C?.

? quindi sufficiente affiancare le singole immagini acquisite per ricostruire l?intera superficie laterale, permettendo per esempio in questo modo di identificare l?esatta posizione dello ?spot?.

In alternativa, il sistema analizza singolarmente le immagini o porzioni di immagini acquisite per identificare la posizione dello ?spot?.

In accordo con un ulteriore aspetto della presente invenzione, la macchina comprende una coppia di sensori ottici 6 tra loro contraffacciati e disposti su lati opposti del percorso di avanzamento.

Come si pu? osservare pi? in dettaglio in figura 2, il contenitore ?C? transita quindi in mezzo ai due sensori ottici 6.

In questo contesto ? sufficiente che ciascun sensore ottico 6 acquisisca unicamente met? della superficie complessiva del contenitore ?C? riducendo ulteriormente il tempo necessario ad ottenere tutte le informazioni utili per l?identificazione della posizione dello ?spot? su tale superficie.

Inoltre, si riduce l?ampiezza del campo di visione necessaria ad ogni sensore ottico 6 per poter effettuare l?ispezione di sua competenza.

Facendo per esempio all?esempio numerico sopra discusso, ogni sensore ottico 6 sarebbe in grado di acquisire l?intera sequenza di immagini in soli 5? di rotazione della giostra rotante 2.

In questo modo si riducono ulteriormente eventuali possibili effetti distorsivi sulle immagini dovuti al fatto che esse vengono acquisite quando il contenitore ?C? si trova in posizioni differenti rispetto al sensore ottico 6. Operativamente, ogni sensore ottico 6 acquisisce quindi un rispettivo set di immagini che sono complessivamente rappresentative di almeno met? della superficie laterale complessiva del contenitore ?C?, l?unit? di controllo 7 provvede quindi ad accostare o semplicemente analizzare i due set di immagini per ispezionare l?immagine complessiva.

Per garantire la corretta analisi dei due set, ciascuno di essi pu? comprendere immagini che affiancate rappresentano pi? della met? della superficie laterale del contenitore ?C? (per esempio in un intervallo compreso tra i 181? ed i 190?), per cui l?unit? di controllo 7 pu? sfruttare questa leggera sovrapposizione per controllare che non ci siano porzioni del contenitore ?C? che non sono state correttamente ispezionate.

Operativamente, come si pu? osservare in figure 6, i sensori ottici 6 acquisiscono rispettivamente un primo set 11a ed un secondo set 11b di immagini parziali che rappresentano ciascuno leggermente pi? della met? della superficie laterale complessiva del contenitore ?C? (con leggermente si intendono per esempio i gi? citati 181?-190?).

Gli estremi 12a, 12b di tali set 11a, 11b rappresentano almeno parzialmente la medesima porzione di superficie laterale del contenitore ?C? e l?unit? di controllo ? quindi in grado di ricostruire o semplicemente analizzare l?immagine complessiva 11c andando a sovrapporre la regione di sovrapposizione dei due estremi 12a, 12b. Ad esempio se lo spot da analizzare si trova in corrispondenza di una zona circa ?a met?? del contenitore, verr? rilevata in entrambe le immagini relative a tali estremi 12a e 12b.

Va notato che la ricostruzione per affiancamento non ? necessaria dal momento che l?unit? di controllo 7 ? configurata per analizzare singolarmente i due set 11a e 11b senza sovrapporli.

Si osserva che ciascuno dei due set 11a, 11b ? preferibilmente realizzato con una delle due metodologie illustrate nelle figure 4 e 5 e sopra descritte.

L?unit? di controllo 7 ? configurata per calcolare l?orientamento del contenitore ?C? analizzando l?immagine o le immagini rilevate dal sensore ottico 6 in funzione della posizione dello ?spot? presente sull?immagine correlato alla posizione angolare del piattello 3 alla fine dell?ispezione. Vantaggiosamente, la presente invenzione raggiunge gli scopi proposti superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota mettendo a disposizione dell?utente una macchina per l?ispezione di contenitore ?C? che opera in maniera rapida ed efficiente, andando ad analizzare le singole immagini o porzioni di immagine o a ricostruire una rappresentazione dell?intera superficie laterale del contenitore ?C? senza richiedere l?analisi preventiva e la sovrapposizione delle singole immagini acquisite.

Forma altres? oggetto della presente invenzione un metodo per l?ispezione di un contenitore ?C? che risulta eseguibile in maniera particolarmente performante da una macchina che presenti una qualsiasi combinazione delle caratteristiche tecniche sopra delineate.

Il particolare il metodo viene eseguito predisponendo un contenitore ?C? e movimentandolo secondo un moto di rotazione e avanzamento per esempio tramite un piattello 3 di una giostra rotante 2 o motore lineare. Il particolare, i piattelli 3 e il convogliatore 2 possono essere parte di una macchina 1 realizzata in accordo con quanto sopra descritto.

Durante la movimentazione del contenitore ?C? vengono rilevate in maniera autonoma, separata ed indipendente sia la posizione del piattello 3 lungo la direzione di avanzamento che la posizione angolare del piattello 3.

La combinazione di tali informazioni permette di conoscere in maniera precisa in ogni istante l?effettivo orientamento del contenitore ?C?.

Si procede quindi ad attivare il sensore ottico 6 in corrispondenza di combinazioni predeterminate di posizioni del piattello 3 lungo la direzione di avanzamento e del piattello 3 rispetto all?asse ?Y? sul quale si trova il contenitore ?C?, in modo tale da acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti della superficie laterale del contenitore ?C?.

In altre parole, ogniqualvolta il convogliatore 2 ed il piattello 3 assumono determinate posizioni angolari, viene attivata l?acquisizione di un?immagine da parte del sensore ottico 6 e la selezione della corrispondente porzione di immagine come precedentemente descritto.

La pluralit? di combinazioni predeterminate determina quindi l?acquisizione di una sequenza di immagini che vengono analizzate dall?unit? di controllo 7 singolarmente o dopo la ricostruzione di una rappresentazione della superficie laterale del contenitore ?C?.

In particolare, l?unit? di controllo 7 affianca senza sovrapposizioni le immagini acquisite dal sensore ottico 6, preferibilmente operando secondo una delle procedure illustrate nelle figure 4 e 5 sopra descritte.

Inoltre, qualora la macchina 1 comprenda due sensori ottici 6, la fase di acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti di una superficie laterale del contenitore ?C? pu? essere eseguita viene eseguita acquisendo un primo set 11a ed un secondo set 11b di immagini parziali presentanti ciascuno rispettive estremit? 12a, 12b rappresentative della medesima porzione di superficie laterale del contenitore ?C?.

In questo contesto, la fase di ricostruzione della rappresentazione della superficie laterale del contenitore ?C? viene eseguita affiancando senza sovrapposizioni le immagini parziali di ciascun set 11a, 11b e sovrapponendo almeno parzialmente le rispettive estremit? 12a, 12b del primo set 12a e del secondo set 12b, come mostrato in figura 6.

In ogni caso, va notato che tale fase di ricostruzione per affiancamento non ? necessaria dal momento che l?unit? di controllo 7 ? configurata per analizzare singolarmente i due set 11a e 11b senza sovrapporli.

Vantaggiosamente, tale metodo permette di ridurre i tempi necessari per la ricostruzione della superficie laterale del contenitore, in quanto non ? necessario andare a ricercare le parti sovrapponibili di ciascuna immagine parziale, rendendola immediatamente disponibile per i processi di lavorazione successivi, per esempio per l?identificazione dello ?spot? e per la successiva applicazione di un?etichetta.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per l?ispezione di contenitori comprendente: - un convogliatore (2), configurato per movimentare una successione di contenitori lungo un percorso di avanzamento; - almeno un piattello (3), montato sul convogliatore (2), configurato per ricevere in appoggio un contenitore (C) e per ruotare attorno ad un proprio asse lungo il percorso di avanzamento in modo tale da imprimere a detto contenitore (C) un moto di rotazione controllato indipendentemente dalla movimentazione del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento; - un primo sensore (4) di posizione configurato per rilevare una posizione del piattello (3) rispetto al percorso di avanzamento; - almeno un secondo sensore (5) di posizione angolare configurato per rilevare una posizione angolare dell?almeno un piattello (3) rispetto all?asse del contenitore (C); - almeno un sensore ottico (6) fisso affacciato al percorso di avanzamento e configurato per acquisire una successione di immagini di una superficie laterale del contenitore (C) durante il movimento combinato di rotazione e di movimentazione lungo il percorso di avanzamento; - un?unit? di controllo (7) associata al sensore ottico (6) ed al primo ed al secondo sensore (5) di posizione e configurata per: acquisire detta successione di immagini in funzione della posizione del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento e della posizione angolare del piattello (3) stesso; analizzare singolarmente ciascuna di dette immagini o porzioni di esse per realizzare detta ispezione, o ricostruire una rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C) affiancando senza sovrapposizione le immagini o porzioni di esse della successione di immagini e analizzare detta rappresentazione per realizzare detta ispezione.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui l?unit? di controllo (7) ? configurata per attivare il sensore ottico (6) in funzione di una pluralit? di combinazioni predeterminate di posizioni del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento e della posizione angolare del piattello (3) stesso.
3. 3. Macchina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l?unit? di controllo (7) ? configurata per selezionare una differente porzione di ciascuna immagine rispetto ai bordi esterni dell?immagine stessa corrispondente ad una specifica posizione del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento; dette porzioni selezionate per ciascuna immagine definendo detta ricostruzione della rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C) o essendo analizzate singolarmente.
4. 4. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 2, in cui l?unit? di controllo (7) ? configurata per attivare settori di acquisizione differenti del sensore ottico (6) in modo da acquisire un rispettivo settore di immagine da analizzare singolarmente o da affiancare senza sovrapposizione a successivi settori di immagine per definire detta rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C).
5. 5. Macchina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui una o pi? di dette porzioni di immagine presenta larghezza pari alla suddivisione della larghezza totale dell?immagine acquisita dal sensore ottico (6) per il numero di immagini acquisite dal sensore ottico (6) stesso.
6. 6. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui una o pi? di dette porzioni di immagine presenta larghezza maggiore della suddivisione della larghezza totale dell?immagine acquisita dal sensore ottico (6) per il numero di immagini acquisite dal sensore ottico (6) stesso in modo che una stessa caratteristica di un contenitore (C) sia visibile in pi? porzioni di immagini consecutive.
7. 7. Macchina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i primi mezzi motori associati al convogliatore (2) ed i secondi mezzi motori associati all?almeno un piattello (3) sono tra loro meccanicamente svincolati.
8. 8. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto convogliatore (2) comprende una giostra rotante avente una pluralit? di postazioni lungo la propria periferia in cui sono montati detti piattelli (3); detto primo sensore (4) di posizione essendo configurato per rilevare una posizione angolare di detta giostra rotante.
9. 9. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 o 8, comprendente primi mezzi motori associati alla giostra rotante (2) e secondi mezzi motori associati all?almeno un piattello (3), detto primo sensore (4) di posizione angolare comprendendo un encoder accoppiato ai primi mezzi motori e detto secondo sensore (5) di posizione angolare comprendendo un encoder accoppiato ai secondi mezzi motori.
10. 10. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto convogliatore (2) comprende un motore lineare avente una pluralit? di carelli mobili lungo detto percorso di avanzamento; su ciascuno di detti carrelli essendo montato detto piattello (3) rotante.
11. 11. Macchina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una coppia di sensori ottici contraffacciati e disposti su lati opposti del percorso di avanzamento.
12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 11, in cui ciascun sensore ottico (6) ? configurato per acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti di almeno una rispettiva met? della superficie laterale del contenitore (C).
13. 13. Metodo per l?ispezione di un contenitore (C) comprendente le fasi di: - predisporre e movimentare un contenitore (C) in un piattello (3) di una macchina per l?ispezione di contenitori, preferibilmente una macchina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni; - rilevare in maniera continua una posizione del convogliatore (2) lungo il percorso di avanzamento; - rilevare in maniera continua una posizione angolare del piattello (3); - acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti e non sovrapposte di una superficie laterale del contenitore (C) in funzione della posizione del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento e della posizione angolare del piattello (3) stesso; - analizzare singolarmente ciascuna di dette immagini o porzioni di esse per realizzare detta ispezione, o ricostruire una rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C) affiancando senza sovrapposizioni le immagini della successione di immagini e analizzare detta rappresentazione per realizzare detta ispezione.
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 13, comprendente la fase di acquisire detta successione di immagini in funzione di una pluralit? di combinazioni predeterminate di posizioni del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento e della posizione angolare del piattello (3) stesso.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13 o 14, comprendente la fase di selezionare una differente porzione di ciascuna immagine corrispondente ad una specifica posizione del piattello (3) lungo il percorso di avanzamento; dette porzioni selezionate per ciascuna immagine definendo detta ricostruzione della rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C) o essendo analizzate singolarmente.
16. 16. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui la fase di acquisire prevede di attivare sequenzialmente settori di acquisizione differenti del sensore ottico (6) in modo da acquisire un rispettivo settore di immagine da analizzare singolarmente o da affiancare senza sovrapposizione a successivi settori di immagine per formare detta rappresentazione della superficie laterale del contenitore (C).
17. 17. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 13 a 16, in cui la fase di acquisire una successione di immagini rappresentative di rispettive porzioni adiacenti di una superficie laterale del contenitore (C) viene eseguita acquisendo un primo set (11a) ed un secondo set (11b) di immagini parziali rispettivamente corrispondenti sostanzialmente a differenti met? della superficie laterale del contenitore (C) .