WO2010063935A1 - Machine d'inspection de defauts d'un objet transparent ou translucide - Google Patents

Machine d'inspection de defauts d'un objet transparent ou translucide Download PDF

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Christophe Deloly
Majd Rahmani
Philippe Volay
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Iris - Inspection Machines
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9036—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents using arrays of emitters or receivers
    • G—PHYSICS
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    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9045—Inspection of ornamented or stippled container walls

Definitions

  • the invention relates to the field of inspection of transparent or translucent articles such as glass bottles or flasks, so as to identify manufacturing defects directly at the output of the production line.
  • the invention is more particularly a machine for adapting the defect inspection area on the article according to the nature, shape or characteristics of the article.
  • inspection machines are known in which cameras take images of an object in different orientations so as to identify a manufacturing defect.
  • a portion of the object can not be analyzed to identify a defect by the significant presence of light and dark areas generated by the pattern present on its surface.
  • this pattern can be found on the left as well as in the middle or on the right of the image to be analyzed. It is then necessary to delimit the image to be inspected by totally inhibiting a band whose height corresponds to the height of the logo and whose width is that of the object.
  • the object of the invention is to allow an inspection of articles positioned on a conveyor, and this over their entire height, even when it comes to objects having a decorative pattern or a geometric feature such as a handle.
  • a second object of the invention is to allow the sorting of objects at the output of the production line when articles of different types are produced on the same production line and inspected by a common inspection machine.
  • the invention therefore relates to a machine for inspecting defects of a transparent or translucent object disposed on a conveyor.
  • a machine comprises at least one inspection station comprising at least one camera for inspecting the object.
  • the inspection machine is characterized in that it comprises an input station arranged near the entrance of the conveyor into the machine, such an input station making it possible to determine an angular position of the machine.
  • the entry station makes it possible to determine the angular position of an object on the conveyor and therefore certain geometrical features or decorations arranged on its surface. In this way, it is possible to inhibit a restricted area of the localized image to be analyzed exactly in terms of the geometric feature of the object or its decoration emblem.
  • the entry station may comprise an additional camera and an optical system allowing 360 ° circular vision of the object.
  • the additional camera is of the perimeter type.
  • it makes it possible to generate an image of the periphery of the object and to transform it into a plane image so as to identify the angular position of the geometric feature or of the decoration zone of the object.
  • Such an image of the periphery of the object can in particular be realized by means of an additional camera including an optical system of the type converge, the camera being positioned at the image focus of this optical system.
  • an optical system may be formed by a Fresnel lens.
  • the optical system may also include flat mirrors or prisms for viewing the walls of the article by a single camera at several viewing angles.
  • the input station may comprise at least two additional cameras regularly distributed around the object to be inspected.
  • the angle separating two successive cameras is 2 ⁇ / n radian.
  • the processing of the images generated by these cameras then makes it possible to identify the angular position of the object on the conveyor.
  • the input station can be arranged above the object to be inspected.
  • Such an entry station does not require releasing the bottom of the article that can be moved by a flat conveyor, the article resting by gravity on the conveyor.
  • the entry station has more than one camera, they can be arranged above, below or at the height of the object to be inspected.
  • the input station can transmit to the inspection station the angular position of the object in the plane defined by the conveyor.
  • the inspection station automatically defines the preferred inspection areas of the article so as to optimize the surface of the object to be inspected.
  • the inspection station can modify its preferred inspection area according to the angular position of the object in the plane defined by the conveyor. Therefore, depending on the angular position of the object, the inspection station reduces the inhibition mask only at the area where the geometric feature or decoration area is located.
  • the inspection machine may comprise a sorting member of the objects according to a predetermined type disposed near the exit of the conveyor of the machine. In this case, we proceed directly to the sorting of the objects once inspected. This sorting can thus make it possible to put to the rebus articles with defects. However, it can also be used to sort articles of different shapes or natures.
  • the input station can transmit to the sorting member information depending on the type of the object.
  • the entry station it is possible to use the entry station to identify different areas of decoration or the absence and the presence of decorative areas to identify objects of different nature.
  • the image generated by the input station is then processed and the information communicated to a sorting organ that will separate the objects of different nature at the output of the inspection machine. Consequently, this entry station makes it possible both to determine the angular position of the object and its nature or its geometrical particularity.
  • FIG. 1 is a plan view from above; a machine according to the invention;
  • Figure 2 is a cross-sectional view of an entrance station;
  • Figure 3 is a top view of an entry station according to the invention;
  • FIGS. 4 and 5 represent two images of an object having a coat of arms on its surface;
  • the invention relates to a machine for inspecting defects of a transparent or translucent object.
  • such a machine 1 may comprise two fault inspection stations 4 and 5 arranged on either side of the conveyor 3 so as to inspect the two lateral faces of an object 2 positioned on the Conveyor 3.
  • Such inspection stations thus make it possible to identify the presence of defects within the object 2 and thus allow adequate quality control at the output of the production line of the objects 2.
  • Such an inspection machine 1 also comprises an input station 8 arranged near the inlet 9 of the conveyor 3 in the machine 1.
  • This input station 8 makes it possible to determine the angular position of the object 2 on the Conveyor and in the plane defined by the conveyor 3. The knowledge of this angular position allows to define privileged inspection areas forming only part of the object and thus to inhibit areas that must not be inspected.
  • this inspection machine may also include a sorting member 17 of the objects 2 located near the exit 16 of the conveyor 3 of the machine 1.
  • a sorting member then facilitates the packaging of the objects with a view to their transport when objects of a different nature are inspected by a machine common to several molds for making objects.
  • the input station 8 may comprise an additional camera 14 and an optical system 15 positioned above the object to be inspected and making it possible to capture an image of all the side walls of the object. 2
  • Such an additional camera thus allows, according to the optical system used, a 360 ° circular vision or a vision according to several observation angles composed of a plurality of images of the object and of identify the presence and position of a coat of arms or decoration on its surface.
  • the input station 18 may also be formed by four cameras 24 distributed angularly around the object to be inspected, the angle separating two cameras therefore being equal to 90 °.
  • Such an input station 18 thus simultaneously produces 4 images of the object. He then performs the processing of these images to know the angular orientation of the object on the conveyor and communicates this angular information inspection stations of the machine to define the preferred areas of inspection.
  • the 4 cameras 24 can be arranged in a plane located at the height of the object to be inspected.
  • the image obtained by the inspection stations 4 and 5 can vary according to the angular position of a decorative zone on its surface.
  • the knowledge of the angular orientation of the object 2 then makes it possible to calculate the position and the width of an inhibition zone 20 so as to inspect the object 2 in a preferred zone of maximum inspection.
  • the width of the inhibition zone 20 is less than the width of the inhibition zone 21 corresponding to a decoration zone located in the middle of the image.
  • the preferred inspection zone 10 has a greater surface area than that of the preferred inspection zone 11 corresponding to a more central position of the coat of arms.
  • the object to be inspected 22 may also have a geometric feature 23 such a loop.
  • the knowledge of the orientation of the object 22 makes it possible to define a preferred inspection zone 12, 13 of shape adapted to the angular position of the object on the conveyor 3.
  • an inspection machine according to the invention has many advantages, and in particular: it guarantees an optimal inspection of the objects to be inspected; it makes it possible to sort the objects directly at the output and therefore does not require the use of an additional sorting machine; it can be achieved by modifying the existing inspection machine and installing an entrance station on such a machine so as to form the inspection machine according to the invention.

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Abstract

Machine d'inspection (1) de défauts d'un objet (2,22) transparent ou translucide disposé sur un convoyeur (3), ladite machine (1) comportant au moins un poste d'inspection (4,5) comportant au moins une caméra d'inspection (6,7) de l'objet (2) caractérisé en ce qu'elle comporte un poste d'entrée (8) agencé à proximité de l'entrée (9) du convoyeur (3) dans la machine (1), ledit poste (8) permettant de déterminer une position angulaire de l'objet (2) dans le plan défini par le convoyeur (3) et de définir des zones privilégiées d'inspection (10,11,12,13) formant une partie seulement de l'objet (2).

Description

MACHINE D'INSPECTION DE DEFAUTS D'UN OBJET TRANSPARENT OU TRANSLUCIDE.
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte au domaine de l'inspection d'articles transparents ou translucides tels que des bouteilles ou flacons en verre, de manière à identifier des défauts de fabrication directement en sortie de la chaîne de production.
L'invention vise plus particulièrement une machine permettant d'adapter la zone d'inspection des défauts sur l'article en fonction de la nature, de la forme ou de caractéristiques propres à l'article.
ETAT DE LA TECHNIQUE De façon générale, on connaît des machines d'inspection dans lesquelles des caméras prennent des images d'un objet suivant différentes orientations de manière à identifier un défaut de fabrication. Cependant, lorsqu'un objet présente à sa surface un motif ou le logo d'une marque, une portion de l'objet ne peut être analysée de manière à identifier un défaut de par la présence importante de zones claires et sombres générées par le motif présent à sa surface.
Dans ce cas, compte tenu de la variation d'orientation angulaire de l'article, ce motif peut se retrouver aussi bien à gauche qu'au milieu ou à droite de l'image à analyser. Il est alors nécessaire de délimiter l'image à inspecter en inhibant totalement une bande dont la hauteur correspond à la hauteur du logo et dont la largeur est celle de l'objet.
Par conséquent, même si le motif présente une largeur réduite sur l'image à analyser, il n'est pas possible d'identifier des défauts situés à la même hauteur.
De même, certains articles peuvent présenter une anse, et la non connaissance de l'orientation angulaire de l'article sur le convoyeur engendre une limitation de la zone d'inspection à une zone dont la hauteur est distincte de la hauteur de l'anse. Ainsi, le but de l'invention est de permettre une inspection des articles positionnés sur un convoyeur, et ce sur toute leur hauteur, même lorsqu'il s'agit d'objets présentant un motif décoratif ou une particularité géométrique telle une anse.
Un second objectif de l'invention est de permettre le tri des objets en sortie de la chaîne de production lorsque des articles de nature différente sont réalisés sur une même chaîne de production et inspectés par une machine d'inspection commune.
EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne donc une machine d'inspection de défauts d'un objet transparent ou translucide disposé sur un convoyeur. Une telle machine comporte au moins un poste d'inspection comportant au moins une caméra d'inspection de l'objet.
Selon l'invention, la machine d'inspection se caractérise en ce qu'elle comporte un poste d'entrée agencé à proximité de l'entrée du convoyeur dans la machine, un tel poste d'entrée permettant de déterminer une position angulaire de l'objet dans le plan défini par le convoyeur et de définir des zones privilégiées d'inspection formant une partie seulement de l'objet.
Autrement dit, le poste d'entrée permet de déterminer la position angulaire d'un objet sur le convoyeur et donc de certaines particularités géométriques ou de décors agencés à sa surface. De cette manière, il est possible d'inhiber une zone restreinte de l'image à analyser localisée exactement au niveau de la particularité géométrique de l'objet ou de son blason de décoration.
Selon un premier mode de réalisation, le poste d'entrée peut comporter une caméra additionnelle et un système optique permettant une vision circulaire à 360° de l'objet.
En d'autres termes, la caméra additionnelle est de type périmétrique. Ainsi, elle permet de générer une image de la périphérie de l'objet et de la transformer en une image plane de façon à identifier la position angulaire de la particularité géométrique ou de la zone de décoration de l'objet. Une telle image de la périphérie de l'objet peut notamment être réalisée au moyen d'une caméra additionnelle incluant un système optique de type convergent, la caméra étant positionnée au foyer image de ce système optique. A titre d'exemple, un système optique peut être formé par une lentille de Fresnel. Dans d'autres variantes, le système optique peut également comporter des miroirs plans ou des prismes permettant une vision des parois de l'article par une caméra unique suivant plusieurs angles d'observation.
Selon un second mode de réalisation, le poste d'entrée peut comporter au moins deux caméras additionnelles régulièrement réparties autour de l'objet à inspecter.
De cette manière, on évite l'emploi d'un système optique complexe à installer et qui peut être à la fois fragile et onéreux. Dans ce cas, lorsqu'on utilise n caméras, l'angle séparant deux caméras successives est de 2π/n radian. Le traitement des images générées par ces caméras permet alors d'identifier la position angulaire de l'objet sur le convoyeur.
En pratique, le poste d'entrée peut être agencé au-dessus de l'objet à inspecter.
Ainsi, on peut réaliser des images en vue de dessus des objets et identifier des zones de décoration sur le col de l'objet à inspecter. De plus, un tel poste d'entrée ne nécessite pas de libérer le fond de l'article qui peut être déplacé par un convoyeur plan, l'article reposant par gravité sur ce convoyeur.
Par ailleurs, lorsque le poste d'entrée comporte plus d'une caméra, celles-ci peuvent être agencées au dessus, en dessous ou encore à la hauteur de l'objet à inspecter.
Selon un mode de réalisation particulier, le poste d'entrée peut transmettre au poste d'inspection la position angulaire de l'objet dans le plan défini par le convoyeur.
De cette manière, le poste d'inspection définit automatiquement les zones privilégiées d'inspection de l'article de façon à optimiser la surface de l'objet à inspecter.
Avantageusement, le poste d'inspection peut modifier sa zone privilégiée d'inspection en fonction de la position angulaire de l'objet dans le plan défini par le convoyeur. Par conséquent, en fonction de la position angulaire de l'objet, le poste d'inspection réduit le masque d'inhibition uniquement au niveau de la zone où se trouve la particularité géométrique ou la zone de décoration.
Selon un mode de réalisation particulier, la machine d'inspection peut comporter un organe de tri des objets selon un type prédéterminé disposé à proximité de la sortie du convoyeur de la machine. Dans ce cas, on procède directement au tri des objets une fois inspectés. Ce tri peut ainsi permettre de mettre au rébus des articles comportant des défauts. Cependant, il peut également permettre de trier des articles de formes ou de natures différentes.
Avantageusement, le poste d'entrée peut transmettre à l'organe de tri une information fonction du type de l'objet.
Ainsi, il est possible d'utiliser le poste d'entrée pour identifier des zones de décoration différentes ou l'absence et la présence de zones de décoration de manière à identifier des objets de différente nature. L'image générée par le poste d'entrée est alors traitée et l'information communiquée à un organe de tri qui va séparer les objets de nature différente à la sortie de la machine d'inspection. Par conséquent, ce poste d'entrée permet à la fois de déterminer la position angulaire de l'objet et sa nature ou sa particularité géométrique.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une vue de dessus d'une machine conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un poste d'entrée ; la figure 3 est une vue de dessus d'un poste d'entrée conforme à l'invention ; - les figures 4 et 5 représentent deux images d'un objet comportant un blason à sa surface ;
- les figures 6 et 7 représentent deux images selon deux orientations possibles d'un objet sur le convoyeur. MANIERE DE REALISER L'INVENTION
Comme déjà évoqué, l'invention concerne une machine d'inspection de défauts d'un objet transparent ou translucide.
Tel que représenté à la figure 1, une telle machine 1 peut comporter deux postes d'inspection de défauts 4 et 5 agencés de part et d'autre du convoyeur 3 de manière à inspecter les deux faces latérales d'un objet 2 positionné sur le convoyeur 3. De tels postes d'inspection permettent ainsi d'identifier la présence de défauts à l'intérieur de l'objet 2 et permettent ainsi un contrôle qualité adéquat en sortie de chaîne de production des objets 2.
Une telle machine d'inspection 1 comporte également un poste d'entrée 8 agencé à proximité de l'entrée 9 du convoyeur 3 dans la machine 1. Ce poste d'entrée 8 permet de déterminer la position angulaire de l'objet 2 sur le convoyeur et dans le plan défini par le convoyeur 3. La connaissance de cette position angulaire permet de définir des zones privilégiées d'inspection formant une partie seulement de l'objet et donc d'inhiber des zones qui ne doivent pas être inspectées.
Tel que représenté, cette machine d'inspection peut également comporter un organe de tri 17 des objets 2 situé à proximité de la sortie 16 du convoyeur 3 de la machine 1. Un tel organe de tri facilite alors le conditionnement des objets en vue de leur transport lorsque des objets de nature différente sont inspectés par une machine commune à plusieurs moules de fabrication d'objets.
Tel que représenté à la figure 2, le poste d'entrée 8 peut comporter une caméra additionnelle 14 et un système optique 15 positionné au dessus de l'objet à inspecter et permettant de capter une image de la totalité des parois latérales de l'objet 2 positionné sur le convoyeur 3. Une telle caméra additionnelle permet donc, selon le système optique utilisé, une vision circulaire à 360° ou une vision selon plusieurs angles d'observation composée d'une pluralité d'images de l'objet et d'identifier la présence et la position d'un blason ou d'une décoration à sa surface. Tel que représenté à la figure 3, le poste d'entrée 18 peut également être formé par quatre caméras 24 réparties angulairement autour de l'objet à inspecter, l'angle séparant deux caméras étant donc égal à 90°. Un tel poste d'entrée 18 réalise ainsi simultanément 4 images de l'objet. Il effectue ensuite le traitement de ces images pour connaître l'orientation angulaire de l'objet sur le convoyeur et communique cette information angulaire aux postes d'inspection de la machine pour définir les zones privilégiées d'inspection.
Dans ce cas, les 4 caméras 24 peuvent être agencées dans un plan situé à la hauteur de l'objet à inspecter.
Tel que représenté aux figures 4 et 5, l'image obtenue par les postes d'inspection 4 et 5 peut varier en fonction de la position angulaire d'une zone de décoration à sa surface.
La connaissance de l'orientation angulaire de l'objet 2 permet alors de calculer la position et la largeur d'une zone d'inhibition 20 de façon à inspecter l'objet 2 dans une zone privilégiée d'inspection 10 maximale.
En effet, lorsque la zone de décoration est située sur l'image à proximité du flanc de l'objet, la largeur de la zone d'inhibition 20 est inférieure à la largeur de la zone d'inhibition 21 correspondant à une zone de décoration située au milieu de l'image. Ainsi, la zone privilégiée d'inspection 10 présente une surface plus importante par rapport à celle de la zone privilégiée d'inspection 11 correspondant à une position du blason plus centrale.
Tel que représenté aux figures 6 et 7, l'objet à inspecter 22 peut également présenter une particularité géométrique 23 telle une anse. Ainsi, la connaissance de l'orientation de l'objet 22 permet de définir une zone privilégiée d'inspection 12,13 de forme adaptée à la position angulaire de l'objet sur le convoyeur 3. II ressort de ce qui précède qu'une machine d'inspection conforme à l'invention présente de nombreux avantages, et notamment : elle garantit une inspection optimale des objets à inspecter ; elle permet de réaliser un tri des objets directement en sortie et donc ne nécessite pas l'utilisation d'une machine de tri supplémentaire ; elle peut être réalisée en modifiant la machine d'inspection existante et en installation un poste d'entrée sur une telle machine de manière à former la machine d'inspection conforme à l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine d'inspection (1) de défauts d'un objet (2,22) transparent ou translucide disposé sur un convoyeur (3), ladite machine (1) comportant au moins un poste d'inspection (4,5) comportant au moins une caméra d'inspection (6,7) de l'objet (2) caractérisé en ce qu'elle comporte un poste d'entrée (8, 18) agencé à proximité de l'entrée (9) du convoyeur (3) dans la machine (1), ledit poste (8, 18) permettant de déterminer une position angulaire de l'objet (2) dans le plan défini par le convoyeur (3) et de définir des zones privilégiées d'inspection (10,11,12,13) formant une partie seulement de l'objet (2).
2. Machine d'inspection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'entrée (8) comporte une caméra additionnelle (14) et un système optique (15) permettant une vision circulaire à 360° de l'objet.
3. Machine d'inspection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'entrée (18) comporte au moins deux caméras additionnelles (24) régulièrement réparties autour de l'objet (2) à inspecter.
4. Machine d'inspection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'entrée (8,18) est agencé au dessus de l'objet (2) à inspecter.
5. Machine d'inspection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'entrée (8, 18) transmet audit au moins un poste d'inspection (4;5), la position angulaire de l'objet (2) dans le plan défini par le convoyeur (3).
6. Machine d'inspection selon la revendication 5, caractérisée en ce que le poste d'inspection (4,5) modifie sa zone privilégiée d'inspection (10, 11,12, 13) en fonction de la position angulaire de l'objet (2) dans le plan défini par le convoyeur (3).
7. Machine d'inspection selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de tri (17) des objets (2) selon un type prédéterminé disposé à proximité de la sortie (16) du convoyeur (3) de la machine (1).
8. Machine d'inspection selon la revendication 7, caractérisée en ce que le poste d'entrée (8) transmet à l'organe de tri (17) une information fonction du type de l'objet (2).
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