Procedimiento y dispositivo para detectar defectos de distribución de material en recipientes transparentes.

Procedimiento de inspección para desvelar defectos de distribución de material en recipientes transparentes

(2) que presentan un eje central (A) y una pared (3) delimitada entre una cara exterior (5) y una cara interior (6), consistiendo el procedimiento, para una serie de puntos de inspección (hi) distribuidos sobre una región de inspección (7), por un lado, de manera superpuesta según una altura determinada del recipiente tomada según el eje central (A), y por otro lado, según la circunferencia del recipiente:

- en enviar por lo menos un haz luminoso (9) sobre la pared del recipiente según un ángulo tal que una parte (11) del haz luminoso sea reflejada por la cara exterior (5) de la pared y que una parte (12) del haz sea refractada en la pared y después sea reflejada por la cara interior (6) de la pared,

- en recuperar sobre un captador de luz (16), los haces reflejados (12, 11) por las caras interior (6) y exterior (5),

- en medir en cada punto de inspección (hi), el grosor de la pared (3) en función de la separación a nivel del captador de luz (16) entre los haces reflejados por las caras interior y exterior,

caracterizado por que consiste:

- en recuperar los haces reflejados (12, 11) por las caras exterior (5) e interior (6), con ayuda, como captador de luz (16), de una cámara matricial adaptada para adquirir una imagen bidimensional a partir de la cual se realizan las mediciones de grosores en diferentes puntos (hi),

- en tratar las mediciones de grosores analizando su distribución sobre la región de inspección (7) para extraer de ella unas características geométricas, y en comparar estas características geométricas extraídas de las mediciones de grosor con unos valores de referencia correspondientes a diferentes tipos de defecto de distribución de material con el fin de determinar el tipo de defecto de distribución de material que presenta el recipiente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2012/050339.

Solicitante: MSC&SGCC.

Inventor/es: LECONTE,MARC, BATHELET,GUILLAUME.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/90 (en un recipiente o en su contenido (G01N 21/91 tiene prioridad))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES... > Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización... > G01B11/06 (para la medida del espesor)

PDF original: ES-2531861_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para detectar defectos de distribución de material en recipientes transparentes.

La presente invención se refiere al campo técnico de la inspección optoelectrónica de recipientes con carácter transparente o translúcido, tales como botellas, jarros o frascos, con vistas a detectar defectos de distribución de material y en particular defectos de grosor localizados denominados habitualmente defectos de tipo zona delgada.

El objetivo de la invención también prevé proponer una técnica de inspección que permita determinar la naturaleza o el tipo de defectos de distribución de material presentado por los recipientes con vistas a solucionar las causas generadas por tales defectos.

En el campo técnico de la fabricación de recipientes de vidrio, se conoce que existe un riesgo de que los recipientes presenten una o varias zonas localizadas de mala distribución de material que afectan a la estética o, de manera más grave, a la resistencia mecánica de los recipientes. Se sabe que los defectos de pequeño grosor o "zonas delgadas" se forman principalmente en unas zonas específicas del recipiente que presentan unos radios de curvatura diferentes tales como el reborde o el jable del recipiente. Para detectar dichos defectos, se conoce por ejemplo, a partir de la patente EP 32 139, medir el grosor del recipiente enviando un haz luminoso sobre la pared del recipiente según un ángulo tal que una parte del haz luminoso se refleje por la cara exterior de la pared y que una parte del haz se refracte en la pared y después se refleje por la cara interior de la pared. Los rayos reflejados por las caras interior y exterior de la pared se recuperan mediante una lente de Fresnel con el fin de enviarlos a un captador de luz lineal. El grosor de la pared del recipiente se mide en función de la separación, a nivel del captador de luz, entre los haces reflejados por las caras interior y exterior de la pared.

El recipiente es arrastrado en rotación según una vuelta para medir su grosor según una de sus secciones rectas transversales. De manera ventajosa, la sección transversal de inspección está situada en una zona del recipiente que presenta un gran riesgo de formación de zonas delgadas tales como el jable o el reborde.

El documento EP 871 7 describe una técnica similar para medir el grosor de la pared y/o de la ovalización de un recipiente. En el mismo sentido, el documento GB 2 195 278 describe un procedimiento que permite determinar diversas particularidades físicas de un recipiente de vidrio tales como el grosor del vidrio, las irregularidades y los defectos susceptibles de aparecer en el recipiente. Los documentos DE 1 28 18 844 y EP 1 795 862 describen otras instalaciones para medir el grosor de la pared de un recipiente transparente.

El análisis de las soluciones anteriores conocidas conduce a constatar que ninguna de ellas permite determinar la naturaleza o el tipo de defectos de distribución de material presentados por los recipientes. En efecto, se interpreta que la medición realizada corresponde a un tipo de defecto, por ejemplo una zona delgada, mientras que en realidad corresponde a otro tipo de defecto tal como una junta de molde.

La presente invención prevé por lo tanto solucionar los inconvenientes del estado de la técnica proponiendo una nueva técnica de inspección para detectar de manera segura defectos de distribución de material susceptibles de aparecer en recipientes transparentes o translúcidos.

Un objetivo de este tipo se obtiene mediante el procedimiento de inspección según la reivindicación 1.

Además, el procedimiento según la invención también puede presentar en combinación por lo menos una y/u otra de las siguientes características adicionales:

- tener en cuenta como características geométricas de distribución de las mediciones de grosor, la superficie, la longitud, la anchura, la orientación, la rectitud, la amplitud y/o la pendiente,

- tener en cuenta las características geométricas de las mediciones de grosor inferiores a un valor crítico de grosor, para caracterizar la presencia de un defecto de tipo zona delgada,

- tener en cuenta la orientación y/o la rectitud de la distribución de las mediciones de grosor para caracterizar la presencia de un defecto de tipo junta de molde desviada,

- tener en cuenta la orientación de la distribución de las mediciones de grosor para caracterizar un defecto de tipo burbuja mediante una variación localizada y rápida de dicha distribución de las mediciones de grosor,

realizar la inspección para una serie de puntos de inspección:

enviando un haz luminoso en forma de una línea luminosa que presenta una longitud determinada según la altura del recipiente tomada según el eje vertical,

eligiendo una serie de puntos de inspección según la altura del recipiente tomada según el eje vertical, de

manera que, para cada uno de ellos, se recuperan los haces reflejados por las caras interior y exterior y se mide el grosor de la pared,

desplazando relativamente con respecto al captador de luz, el recipiente en una vuelta,

y eligiendo un paso de incremento de desplazamiento del recipiente, de manera que, para cada paso de incremento de desplazamiento, se reanudan las operaciones que prevén determinar el grosor de la pared en diferentes puntos de inspección según la altura del recipiente,

- elegir entre 3 y 5 puntos de inspección según la altura del recipiente y preferentemente aproximadamente 2 puntos de inspección, según un paso de inspección comprendido entre ,2 y 5 mm y preferentemente aproximadamente 1 mm según la altura del recipiente, con un paso de incremento de desplazamiento comprendido entre ,5 y 5 mm y preferentemente del orden de 1 mm según la circunferencia del recipiente,

- elegir los puntos de inspección según la altura del recipiente correspondiente a una zona de inspección con el fin de cubrir por lo menos una zona de conexión de la pared que presenta unos radios de curvatura diferentes tales como el reborde o el jable del recipiente,

- filtrar, interpolar o corregir las señales suministradas por el captador de luz según la dirección vertical y/u horizontal del captador de luz y/o en el tiempo.

Otro objetivo de la invención es proponer una instalación que permita desvelar de manera segura unos defectos de distribución de material.

Un objetivo de este tipo se obtiene mediante la instalación de inspección según la reivindicación 1.

Otras características se desprenderán de la descripción realizada a continuación con referencia a los dibujos adjuntos que muestran, a modo de ejemplos no limitativos, unas formas de realización del objeto de la invención.

La figura 1 es una vista esquemática de una primera variante de realización de una instalación de inspección

según la invención.

La figura 2 es una vista esquemática que muestra en sección la inspección de un recipiente mediante la instalación ¡lustrada en la figura 1.

La figura 3 es un ejemplo de imagen obtenida mediante la instalación de inspección ilustrada en las figuras 1 y 2.

La figura 4 es una vista esquemática que muestra otro ejemplo de realización de una instalación de inspección según la invención.

Las figuras 5 a 8 son unas figuras que ¡lustran diferentes distribuciones de grosor correspondientes a un defecto respectivamente de tipo zona delgada, una junta de molde desviada, una burbuja y una aleta.

La figura 9 es una representación de la distribución de grosores sobre una altura determinada y sobre 36° de un recipiente.

Las figuras 1 a 3 ilustran un primer ejemplo de realización de una instalación 1 que permite desvelar defectos de distribución... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de inspección para desvelar defectos de distribución de material en recipientes transparentes (2) que presentan un eje central (A) y una pared (3) delimitada entre una cara exterior (5) y una cara interior (6), consistiendo el procedimiento, para una serie de puntos de inspección (h¡) distribuidos sobre una región de inspección (7), por un lado, de manera superpuesta según una altura determinada del recipiente tomada según el eje central (A), y por otro lado, según la circunferencia del recipiente:

- en enviar por lo menos un haz luminoso (9) sobre la pared del recipiente según un ángulo tal que una parte (11) del haz luminoso sea reflejada por la cara exterior (5) de la pared y que una parte (12) del haz sea refractada en la pared y después sea reflejada por la cara interior (6) de la pared,

- en recuperar sobre un captador de luz (16), los haces reflejados (12, 11) por las caras interior (6) y exterior

(5),

- en medir en cada punto de inspección (h¡), el grosor de la pared (3) en función de la separación a nivel del captador de luz (16) entre los haces reflejados por las caras interior y exterior,

caracterizado por que consiste:

- en recuperar los haces reflejados (12, 11) por las caras exterior (5) e interior (6), con ayuda, como captador de luz (16), de una cámara matricial adaptada para adquirir una imagen bidimensional a partir de la cual se realizan las mediciones de grosores en diferentes puntos (h¡),

- en tratar las mediciones de grosores analizando su distribución sobre la región de inspección (7) para extraer de ella unas características geométricas, y en comparar estas características geométricas extraídas de las mediciones de grosor con unos valores de referencia correspondientes a diferentes tipos de defecto de distribución de material con el fin de determinar el tipo de defecto de distribución de material que presenta el recipiente.

2. Procedimiento de inspección según la reivindicación 1, caracterizado por que consiste en tener en cuenta como características geométricas de distribución de las mediciones de grosor, la superficie, la longitud, la anchura, la orientación, la rectitud, la amplitud y/o la pendiente.

3. Procedimiento de inspección según la reivindicación 2, caracterizado por que consiste en tener en cuenta las características geométricas de las mediciones de grosor inferiores a un valor crítico de grosor, para caracterizar la presencia de un defecto de tipo zona delgada.

4. Procedimiento de inspección según la reivindicación 2, caracterizado por que consiste en tener en cuenta la orientación y/o la rectitud de la distribución de las mediciones de grosor para caracterizar la presencia de un defecto de tipo junta de molde desviada.

5. Procedimiento de inspección según la reivindicación 2, caracterizado por que consiste en tener en cuenta la orientación de la distribución de las mediciones de grosor para caracterizar un defecto de tipo burbuja mediante una variación localizada y rápida de dicha distribución de las mediciones de grosor.

6. Procedimiento de inspección según la reivindicación 1, caracterizado por que consiste en realizar la inspección para una serie de puntos de inspección (h¡):

- enviando un haz luminoso (9) en forma de una línea luminosa que presenta una longitud determinada según la altura del recipiente tomada según el eje vertical (A),

- eligiendo una serie de puntos de inspección (h¡) según la altura del recipiente tomada según el eje vertical (A), de manera que, para cada uno de ellos, se recuperan los haces reflejados por las caras interior (6) y exterior (5) y se mide el grosor de la pared,

- desplazando relativamente con respecto al captador de luz (16) el recipiente (2) en una vuelta,

- y eligiendo un paso de incremento de desplazamiento relativo del recipiente (2), de manera que, para cada paso de incremento de desplazamiento, en reanudar las operaciones que prevén determinar el grosor de la pared (3) en diferentes puntos de inspección (h¡) según la altura del recipiente.

7. Procedimiento de inspección según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que consiste en elegir entre 3 y 5 puntos de inspección (h¡) según la altura del recipiente y preferentemente aproximadamente 2 puntos de inspección, según un paso de inspección comprendido entre ,2 y 5 mm y preferentemente aproximadamente 1 mm según la altura del recipiente, con un paso de incremento comprendido entre ,5 y 5 mm y preferentemente

del orden de 1 mm según la circunferencia del recipiente.

8. Procedimiento de inspección según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que consiste en elegir los puntos de inspección (h¡) según la altura del recipiente correspondiente a una zona de inspección (7) con el fin de cubrir por lo menos una zona de conexión de la pared (3) que presenta unos radios de curvatura diferentes tales como el reborde o el jable del recipiente.

9. Procedimiento de inspección según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que consiste en filtrar, interpolar o corregir las señales suministradas por el captador de luz (16) según la dirección vertical y/u horizontal del captador de luz y/o en el tiempo.

1. Instalación de inspección para desvelar defectos de distribución de material en recipientes transparentes (2) que presentan un eje central (A) y una pared (3) delimitada entre una cara exterior (5) y una cara interior (6), para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que la instalación comprende:

- una fuente luminosa (8) para enviar un haz luminoso (9) sobre la pared (3) del recipiente, en forma de una línea luminosa (L) que tiene una longitud determinada según la altura del recipiente tomada según el eje central (A), siendo el haz luminoso enviado según un ángulo tal que una parte del haz luminoso sea reflejada por la cara exterior de la pared y que una parte del haz sea refractada en la pared y después sea reflejada por la cara interior de la pared,

- un captador de luz (16) adecuado para recuperar los haces reflejados por las caras interior (6) y exterior (5), siendo el captador de luz (16) una cámara matricial y de tratamiento que garantiza la adquisición de imágenes bidimensionales,

- un sistema (18) de desplazamiento relativo con respecto al captador de luz (16) de los recipientes,

- una unidad de adquisición y de tratamiento (17) conectada al captador de luz (16) que comprende unos medios:

para elegir una serie de puntos de inspección (h¡) distribuidos, por un lado, de manera superpuesta según una altura determinada del recipiente tomada según el eje central (A), y por otro lado, según la circunferencia del recipiente,

para medir en cada punto de inspección (h¡) el grosor de la pared en función de la separación a nivel del captador de luz (16), entre los haces reflejados por las caras Interior (6) y exterior (5),

para tratar las mediciones de grosor analizando su distribución sobre la región de inspección (7) para extraer de ella unas características geométricas, para comparar estas características geométricas con unos valores de referencia correspondientes a diferentes tipos de defectos de distribución de material para determinar el tipo de defecto de distribución de material que presenta el recipiente.