WO2001069214A1 - Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille - Google Patents

Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille Download PDF

Info

Publication number
WO2001069214A1
WO2001069214A1 PCT/FR2001/000752 FR0100752W WO0169214A1 WO 2001069214 A1 WO2001069214 A1 WO 2001069214A1 FR 0100752 W FR0100752 W FR 0100752W WO 0169214 A1 WO0169214 A1 WO 0169214A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dome
lighting
product
enclosure
camera
Prior art date
Application number
PCT/FR2001/000752
Other languages
English (en)
Inventor
François PARADIS
Original Assignee
Optomachines
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optomachines filed Critical Optomachines
Priority to AU2001246602A priority Critical patent/AU2001246602A1/en
Priority to EP01919515A priority patent/EP1264171A1/fr
Priority to US10/221,736 priority patent/US7041997B2/en
Publication of WO2001069214A1 publication Critical patent/WO2001069214A1/fr
Priority to US11/368,531 priority patent/US20060180775A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01N21/909—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents in opaque containers or opaque container parts, e.g. cans, tins, caps, labels
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02—Illuminating scene
    • G03B15/06—Special arrangements of screening, diffusing, or reflecting devices, e.g. in studio
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8812—Diffuse illumination, e.g. "sky"

Definitions

  • the present invention relates to the technical sector of the appearance control of enamelled pieces, and in general of ceramic pieces of complex shape.
  • the invention relates in particular to a device and a method making it possible to carry out an automated control of plates, cups and any object which can come close to these two main forms.
  • Industrial vision control is an activity under development in a number of industries.
  • the techniques and equipment are more or less developed and specialized depending on the size of the corresponding markets.
  • An automated system therefore provides better objectivity, an absence of fatigue and a much higher rate.
  • the difficulty lies in the fact that the type of product concerned is very bright, and therefore any light source risks creating dots that dazzle the camera or illuminate the product irregularly, making digital processing more random.
  • Dish-type products such as coffee pots, teapots, vases, in fact combine all the difficulties encountered in optical control: surface gloss white surface forms with many defect incidences in the form of white dots on a white background
  • the series production of hollow items such as many pieces of tableware, such as coffee makers, teapots, vases, are much smaller and the automation is much more complex, which makes the profitability of an installation impossible.
  • Light sources with uniform illumination over a certain surface and at a certain distance are known in the prior art, such as LabSphere TM equipment, for calibration and ground testing of satellite sensors, luminance measurements, radiant energy measurements and the like. We obtain a uniform radiance over a distance of 1cm to
  • integration spheres which develop very diffuse lighting for the inspection of objects.
  • the principle consists in placing the object in the sphere or in the immediate vicinity of a portion of sphere, in lighting the object by an opening formed in the sphere, or even in placing a lighting inside this one, and to be observed by another opening also made in the sphere, with or without the aid of a semi-reflecting plate.
  • Products implementing these principles are offered by the company Northeast Robotics TM for industrial video controls of small products of complex shape and more or less brilliant.
  • Such systems have been adapted with a central opening allowing the field of a control camera to pass.
  • Isotropic homogeneous lighting systems are still known, such as the equipment from the company Illumination Technologies Inc. TM, for lighting surfaces aimed at detecting defects or details. These materials are used in many branches of the industry to perform automatic video control of a wide variety of products.
  • Qualitron TM equipment from System Ceramics TM provides special lighting associated with a special camera, for recognition of the tone classification code or possible downgrading.
  • CeraVision TM equipment from Massen Machine Vision Systems TM operates by reflection, on the principle that a surface defect will modify the light signal received by the camera, in particular by scattering, in several directions depending on the defect, the reflected light.
  • WO 96/24084 describes the use of sets of mirrors allowing (by the judicious choice of optical paths) a composite representation of an object of complex shape, in only two dimensions, the object being however seen thanks to the set of mirrors of several inspection points located around this object.
  • Patent WO 98/52087 likewise describes a set of reflectors which gives the object an image from several viewing points.
  • Patent WO 98/48243 describes the control of the surface of an object by means of a grazing light source and a sensor of the reflected light, a defect modifying the reflected light signal.
  • Patent EP 0 756 152 describes a surface condition control method for parts with a reflective surface, in particular for controlling the roughness of polished parts.
  • the polished part is illuminated with a "test pattern" and its reflection is observed in the form of a flat frame towards a detector. The examination of the contrasts at the level of the frame gives access to the roughness.
  • grazing incident light is used.
  • the invention relates mainly to lighting and observation methods of the type of product considered and to digital image processing in order to highlight and identify faults, whatever they are: large or tiny black dots, white dots on a shiny and white plate, edge or foot cracks, foot polishing defects, shape defects, defect in the enamel layer, defect in printing the stamp, etc., ie " versatile "and fully effective even in critical cases as a combination of complex shapes, shine, white / white defects, unlike the prior art.
  • the present invention makes it possible, by its original design, to use and make coexist certain systems known in the prior art, but judged hitherto to be contradictory, and to incorporate other systems, with the surprising result, and unknown to date, a quality control relating to defects which are particularly difficult to detect and on pieces of complex shapes such as elements or pieces of tableware, and this, in an industrially profitable manner, despite the small series concerned.
  • a method of controlling the surface of ceramic tableware / ceramic tableware is implemented, characterized in that, with a single Equipment: A - we carry out a global diffuse lighting or by zone (s) of the product, B - we carry out an observation of the product, by one or more observation means, by reflection on the latter, towards the means or observation, of said global diffuse lighting or localized diffuse lighting coming from at least one diffuse light zone adapted to make at least a selected part of the product shiny 1
  • point A diffuse, homogeneous and isotropic lighting of the entire room and we observe (point B) at least one area of the product thus lit.
  • point A diffuse lighting limited and localized in one or more particular zones, and we observe (point B) on the product the reflected image of this lighting.
  • a great advantage of the invention is to allow the implementation of the two options in a single piece of equipment, which has obvious industrial advantages.
  • the first option global diffuse lighting of the room
  • the second option localized lighting of at least part of the room by at least one area localized diffuse lighting
  • the light / shadow limit allows the light / shadow limit to be brought closer to the fault to be detected, and to obtain greater detectivity; this makes it possible to detect defects which are very difficult to detect, such as in particular “pinholes” (or “pinpricks”) in the enamel or “soft” depressions in the enamel and the like.
  • an observation is moreover optionally carried out by additional means such as a means providing grazing lighting, mirrors reflecting at least part of the image of the product, in particular of one or more parts not visible by the main means of observation because hidden for example by the product itself.
  • additional means such as a means providing grazing lighting, mirrors reflecting at least part of the image of the product, in particular of one or more parts not visible by the main means of observation because hidden for example by the product itself.
  • the operation is carried out in two stages.
  • the operation is carried out in two or more stages, typically with several successive lighting sequences.
  • the operation is carried out at the same time using additional optical multiplexing means.
  • said optical multiplexing is carried out by lighting of different colors and corresponding filters, on the observation means or means.
  • the invention applies in particular to table ceramic products, such as typically plates, cups, saucers, dishes or various objects whose shape approximates that of the products mentioned; the general concept stated above makes it possible both to illuminate the product identically in all directions, but also to illuminate it by a defined area which is observed by reflection and also allows, in a secondary manner, to integrate to this lighting means additional techniques known as grazing lighting or multi-view mirrors. You can perform so-called “geometric” type checks.
  • This new type of lighting eliminates all the reflections and variations of light making the detectivity of any defect of different color much greater, which solves all the problems left pending by the prior art.
  • the observation of the product with this type of lighting will preferably be carried out by at least one optical camera, or by the human eye with or without the aid of an auxiliary optical system. According to yet another particular embodiment, the observation is carried out by two, or more than two, cameras.
  • the part is placed in a closed (or partially open) enclosure of opaque diffusing material (in particular opaque white internal wall) which homogenizes the light by reflection on the internal walls, and lighting is carried out by at least one source external to said enclosure, letting the light beam penetrate through at least one opening arranged for this purpose,
  • opaque diffusing material in particular opaque white internal wall
  • the sources possibly arranged inside the enclosure, said external or internal sources being positioned so as to project their light beam towards said internal surface of said enclosure.
  • said material of the enclosure is translucent or frosted.
  • one or more light source (s) are arranged outside the enclosure.
  • the sources are placed under the enclosure, which covers at least partially, preferably completely, the part to be checked.
  • said enclosure comprises a dome (or a comparable spherical or hemispherical or substantially spherical or hemispherical, spherical or hemispherical flattened surface, or on the contrary spherical or hemispherical deformed in a cone, ellipsoid or ellipsoid deformed shape, and other shapes comparable which will all be designated in this application by "dome”) which itself comprises at least one opening allowing the insertion of the part and at least one opening allowing the light reflected by the part to pass to the external means or means of observation, including the camera (s).
  • a dome or a comparable spherical or hemispherical or substantially spherical or hemispherical, spherical or hemispherical flattened surface, or on the contrary spherical or hemispherical deformed in a cone, ellipsoid or ellipsoid deformed shape
  • the dome is all the more closed the greater the convexity of the product to be checked.
  • the “dome” can also be cylindrical or parallelepipedic, and such shapes are included in the definition "dome”.
  • the bottom of the dome is preferably either white or clear, translucent or opaque, with or without a light source, or on the contrary dark or black in order to create a contrast depending on what is achieved as a control.
  • said bottom optionally includes one or more openings capable of, and intended to, allow the product and / or the light beams to pass from the sources towards the internal wall of the dome.
  • the assembly is preferably covered with an opaque material, the interior of which tends to distribute the lighting evenly, for example with white paint.
  • the camera is preferably placed at the pole of the dome, and aims at the face AL
  • the camera is placed in whole or in part inside the dome, and is then made optically invisible by appropriate combinations of screens diffusing light and semi-reflective blades, the whole forming a cover around from the camera which prevents spurious reflections on the camera but lets the reflected image from the room pass to the lens.
  • the product to be examined is placed inside the dome, preferably in its central or lower part if the pole is directed upwards.
  • the dome in observation mode by localized reflection, is inclined relative to the product (or the product relative to the dome) or an observation means offset in inclination is added, or any other equivalent means is used to make a relative tilt, so that the diffuse illuminating zone does not include the place where the camera or the optical system is located
  • the part to be examined is rotated under the dome and an area is zoomed by the camera; the combination of rotation and zoom makes it possible to examine the whole part with a magnification.
  • an enclosure made of translucent diffusing material is used as a dome, and said exterior lighting is produced by at least one, preferably several light sources, placed around the enclosure which covers the room. . I 3
  • the lighting is then produced by transmission through the diffusing and translucent wall of the dome.
  • the lighting is produced by several light sources regularly distributed around said enclosure.
  • the lighting direction is generally centripetal.
  • the distribution of the light sources is carried out in centripetal directions therefore directed towards the center of the dome, according to any regular patterns such as for example in parallel lines, in staggered rows, and similar arrangements forming a regular distribution , compared to the dome.
  • a light beam from a known light source is inserted into the dome, possibly by means of an additional mirror, under a grazing incidence on the product.
  • a semi-reflecting plate is inserted between the camera (s) and the dome in order to mask the virtual images of the objective (s) in the product being checked, and possibly other such blades for hide the image of any object likely to be introduced into the dome or of any opening made on the dome, for example deflection mirror (s), additional projector (s), etc.
  • the method is implemented using one or more projectors or light source (s) and / or known mechano-optical devices in order to illuminate at least one area al
  • the said zone (s) may have different shapes, circular, elliptical or annular, solid or hollow, any, of different sizes, shapes and regular or irregular dimensions, as the case may be.
  • an electrical supply of the light sources is produced from the three-phase network between phase and neutral, the sources being regularly distributed over each electrical phase on the one hand, and regularly distributed in location on the periphery of the dome on the other hand, this in order to smooth the wave effect of the network by a mixture of light beams: each elementary zone of the dome thus receives the light coming from at least three different lightings each supplied by a different electric phase.
  • the invention also relates to a method for optical control of the appearance of glazed ceramic products in reflection mode of a light zone conjugated with the zone observed on the product.
  • This process consists in observing the virtual image in the product of an intense diffuse light zone located or created on the diffusing dome.
  • said zone will be formed by at least one light source placed above the dome of diffusing and translucent material.
  • This area is combined with the shape of the area observed on the part so that the latter is seen as uniformly bright and luminous, and that the other parts of the product are seen in a dark manner, thus highlighting the defects.
  • the illuminated area is defined as the area of the screen that would be illuminated if the camera were replaced by a light source projected on the area of the product to be checked.
  • the invention also relates to a control method as defined above and according to which two domes are used successively, (or several domes successively), by bringing, rotating or turning and evacuating the products automatically using mechanical means known, in order to successively control the two faces, or more faces, of the glazed ceramic products.
  • the part in the case of a plurality of successive domes, is examined without zooming under at least one of the domes and one examines at least one particular zone of the part, under at least one of the other domes , with a zoom on at least one particular zone of the part (for example on an zone where the detection of faults, for technical reasons, would be more difficult), with or without rotation of the part.
  • domes can also be used, one intended to control the room according to the first option (global diffuse lighting) and the other according to the second option (diffuse lighting by zone (s)).
  • domes with different additional equipment, according to specific needs, such as mirrors, dimensional or geometric measurement means, other cameras with different objectives, filters, etc. of lighting system by a laser beam or any other type of lighting.
  • the invention also relates to devices able to implement the above method.
  • a device for controlling the surface of ceramic tableware / ceramic tableware parts is characterized in that it includes means for A - achieve a diffuse global or zone lighting of the product, and means for B - observe the product, by one or more observation means, by reflection on the latter, towards the observation means or means, said global diffuse lighting or localized diffuse lighting coming from at least one diffuse light zone adapted to make at least a selected part of the product shiny
  • point A diffuse, homogeneous and isotropic lighting of the entire room and we observe (point B) at least one area of the illuminated product.
  • point A diffuse lighting limited and localized in one or more particular zones, and we observe (point B) on the product the reflected image of this lighting.
  • the device comprises means for operating in two stages.
  • the device comprises means for operating at a single time using additional optical multiplexing means.
  • said optical multiplexing is carried out by lighting of different colors and corresponding filters, on the observation means or means.
  • additional observation means such as a means providing grazing lighting, mirrors reflecting at least part of the image of the product, in particular of one or more parts. not visible by the main means of observation because hidden for example by the product itself.
  • the means for observing by reflection preferably comprise at least one optical camera, or a means of observation by the human eye with or without the aid of an auxiliary optical system.
  • the device comprises two, or more than two, cameras.
  • the means for producing diffuse lighting comprise a closed enclosure (or partially open) made of opaque diffusing material (in particular opaque white internal wall) which homogenizes the light by reflection on the internal walls, and the lighting by at least one source external to said enclosure, letting the lighting beam penetrate by at least one opening arranged for this purpose,
  • opaque diffusing material in particular opaque white internal wall
  • the sources possibly arranged inside the enclosure, said external or internal sources being positioned so as to project their light beam towards said internal surface of said enclosure.
  • said material of the enclosure is translucent or frosted.
  • one or more light source are arranged outside the enclosure.
  • the sources are placed under the enclosure, which covers at least partially, preferably completely, the part to be checked.
  • the enclosure comprises a dome (or a comparable spherical or hemispherical or substantially spherical or hemispherical, spherical or hemispherical flattened surface, or on the contrary spherical or hemispherical deformed into a cone, ellipsoid or ellipsoid deformed, and other comparable shapes which will all be designated in this application by "dome”) which itself comprises at least one opening allowing the workpiece to be introduced and at least one opening allowing the light reflected by the workpiece to pass to the external means or means observation, in particular the camera (s).
  • a dome or a comparable spherical or hemispherical or substantially spherical or hemispherical, spherical or hemispherical flattened surface, or on the contrary spherical or hemispherical deformed into a cone, ellipsoid or ellipsoid deformed,
  • the dome is all the more closed the greater the convexity of the product to be checked.
  • the “dome” can also be cylindrical or parallelepipedic, and such shapes are included in the definition "dome”.
  • the bottom of the dome is preferably either white or clear, translucent or opaque, with or without a light source, or on the contrary dark or black in order to create a contrast depending on what is achieved as a control.
  • the sources are placed under the enclosure, which covers at least partially, preferably completely, the part to be checked.
  • the assembly is preferably covered with an opaque material, the interior of which tends to distribute the lighting evenly, for example with white paint.
  • the camera is preferably placed at the pole of the dome, and aims at the face to
  • the camera is placed in whole or in part inside the dome, and is then made optically invisible by appropriate combinations of screens diffusing light and semi-reflective blades, the whole forming a cover around from the camera which prevents spurious reflections on the camera but lets the reflected image from the room pass to the lens.
  • the device according to the invention in observation mode by localized reflection, comprises a dome inclined relative to the product (or else a means for inclining the product relative to the dome) or add a means of observation shifted in inclination, or any other equivalent means is implemented making it possible to achieve a relative inclination, so that the illuminated zone does not include the place where the camera or the optical system is located
  • said exterior lighting is produced by at least one, preferably several light sources.
  • an enclosure made of translucent diffusing material is used as a dome, and said exterior lighting is produced by at least one, preferably several light sources, placed above the enclosure which covers the room.
  • the lighting is then produced by transmission through the diffusing and translucent wall of the dome.
  • the lighting is produced by several light sources regularly distributed around said enclosure.
  • the lighting direction is centripetal.
  • the distribution of the light sources is carried out in one direction, or several parallel directions, or according to any regular patterns such as for example in staggered rows, and similar arrangements.
  • a light beam from a known light source is inserted into the dome, possibly by means of an additional mirror, under a grazing incidence on the product.
  • a semi-reflecting plate is inserted between the camera (s) and the dome in order to mask the virtual images of the objective (s) in the product being checked, and possibly other such blades for hide the image of any object likely to be introduced into the dome or of any opening made on the dome, for example deflection mirror (s), additional projector (s), etc.
  • the invention also relates to a device for the optical control of the appearance of glazed ceramic products in reflection mode of a light zone conjugated with the zone observed on the product.
  • This device includes an intense luminous zone (defined as the zone of the screen which would be illuminated if the camera were replaced by a light source projected on the zone of the product to be controlled) located on the diffusing dome, the shape of which is conjugated with the shape of the area observed on the part so that the latter is seen as uniformly bright and luminous, and so that the other parts of the product are seen in a dark manner, thus clearly highlighting the defects.
  • an intense luminous zone defined as the zone of the screen which would be illuminated if the camera were replaced by a light source projected on the zone of the product to be controlled
  • the method is implemented using one or more projectors or light source (s) and / or known mechano-optical devices in order to illuminate an area of the dome or of the screen diffusing with, firstly, different shapes, circular or annular, solid or hollow, any, of different sizes, in order to combine the zones in question with one another; and secondly with a known image, for example a grid in Cartesian or polar coordinates, a network of points, lines, etc. intended to highlight in the virtual image the shape and optical defects of the product controlled in mode reflection.
  • a known image for example a grid in Cartesian or polar coordinates, a network of points, lines, etc. intended to highlight in the virtual image the shape and optical defects of the product controlled in mode reflection.
  • the said zone (s) may have different shapes, circular, elliptical or annular, solid or hollow, any, of different sizes, shapes and regular or irregular dimensions, as the case may be.
  • an electrical supply of the light sources is produced from the three-phase network between phase and neutral, the sources being regularly distributed over each electrical phase on the one hand, and regularly distributed in location on the periphery of the dome on the other hand, this in order to smooth the wave effect of the network by a mixture of light beams: each elementary zone of the dome thus receives the light coming from at least three different lightings each supplied by a different electric phase.
  • the invention also relates to a control device as defined above and which comprises two successive domes, (or several successive domes), and means for bringing, rotating or turning, and evacuating, the products automatically, in order to control successively the two faces, or several faces, of the glazed ceramic products.
  • domes can also be used, one intended to control the room according to the first option (global diffuse lighting) and the other according to the second option (diffuse lighting by zone (s)).
  • domes with different additional equipment, according to specific needs, such as mirrors, dimensional or geometric measurement means, other cameras with different objectives, filters, etc. lighting by a laser beam or any other type of lighting.
  • a nonlimiting example of a device according to the invention comprises a translucent screen in the form of a spherical or partially spherical, cylindrical or parallelepiped dome and a spotlight directed onto the screen in an area whose reflection in the glazed ceramic product is observed by one or more cameras or optical systems.
  • This dome or this diffusing screen is preferably white, but it can be colored for certain pieces with colored enamel, with a black and white or color camera depending on the type of control desired.
  • the dome is inclined relative to the product so that the illuminated area does not include the place where the camera or the optical system is located. According to this claim, either the dome or the product can be mobilized.
  • the invention also relates to a device as described above and according to which a light beam from a known light source is inserted into the dome, possibly by means of an additional mirror, under a grazing incidence on the product and of so that the part of the beam which has not interfered with the product does not illuminate the dome or the diffusing screen, possibly by adding a dark screen.
  • This type of configuration allows good detection of white spots on convex surfaces and foot defects.
  • the invention also relates to a device as described above and according to which one or more mirrors, preferably retractable, are inserted into the dome, in the lower part, in order to add a profile view of the product in the field of vision of the camera (s).
  • a semi-reflecting plate is inserted between the camera (s) and the dome in order to mask the virtual images of the objective (s) in the product being checked, as well as possibly other such blades aiming to hide the image of any object likely to be introduced into the dome or of any opening made on the dome, for example deflection mirrors, projectors iS
  • the invention also relates to a method as described above specially adapted for the inspection of ceramic products, enamelled or not, of revolution, consisting in carrying out a computer processing in two stages by the method described above, the first for the central zone of the product, such as the basin or the bottom of the plate for example, with a conventional algorithm, on a zone in particular of square or rectangular shape, traversing the pixels of the zone of the image from left to right and from top below, the second for the peripheral zone, such as the wings, the "marly” or the base of the plate, for example, treated as a ring or portions of a ring that are first "unrolled", and on which the processing is carried out in a line from left to right and from bottom to top, each line corresponding to an area of constant radius relative to the center of the part.
  • the device according to the invention further comprises mechanical means making it possible to scroll the pieces at high speed under the dome, so as to place each object under the set of lighting means and observation means, for a time sufficient for control.
  • FIG. 1 schematically represents a general device according to the invention, FIG. 1A representing a system by transmission through the wall of the dome, and FIG. 1B the same system operating by reflection on the dome;
  • FIG. 2 schematically represents the insertion of a semi-reflecting plate under the optics of the camera of FIG. 1;
  • FIG. 3 schematically shows a device according to the invention for the implementation of the variant of the light zone method combined with the observed zone.
  • FIG. 4 schematically represents a device according to the invention where a device for generating grazing light is inserted into the dome;
  • FIG. 5 (which consists of FIGS. 5A and 5B, FIG. 5B representing the image seen by the camera) schematically represents a device according to the invention (FIG. 5A) where one or more possibly retractable mirrors are placed around the part to send back to the camera the image of hidden parts of the room;
  • Figure 6 which consists of Figures 6A, 6B, 6C and 6D, schematically shows the method according to the invention where the treatment is carried out in two stages;
  • FIG. 6A represents the splitting of the part (here, a plate) at the bottom, wing, peripheral zone and central zone, according to zones lit in concentric circles;
  • FIG. 6B represents the ring corresponding to the illuminated peripheral zone
  • Figure 6D shows the "unrolled" ring
  • FIG. 6C represents the disc formed by the illuminated or "treated" central zone
  • Figure 7 which consists of Figures 7A, 7B, 7C and 7D, schematically shows the method according to the invention where the treatment is carried out in two stages;
  • FIG. 7A represents the splitting of the part (here, a plate) at the bottom, wing, peripheral zone and central zone, as on e 6 except in that the central zone is lit or "treated" according to a square;
  • FIG. 7B represents the ring corresponding to the illuminated peripheral zone
  • Figure 7D shows the "unrolled" ring
  • FIG. 7C represents the square formed by the illuminated central area
  • FIG. 8 represents an example of a nonlimiting mechanical embodiment making it possible to scroll the parts in a machine comprising a device according to the invention, comprising two domes.
  • FIG. 9 is a supplement to FIG. 8, and better shows the arms which deposit, on leaving the machine, the parts either on the conveyor of qualified parts, or on the waste conveyor.
  • FIG. 10 represents a side view of the machine with two domes, and in particular the device making it possible to tilt the dome.
  • FIG. 11 which consists of Figures 11 A to 11 D, represents the control of a cup according to two variants of positioning of the camera, and with the help of a mirror.
  • FIG. 1A which represents the option with global diffuse lighting, here with light sources regularly distributed above a dome, it can be seen that the parts 6 pass under a translucent dome 5 diffusing by transmission the light emitted by 3 light sources placed outside. The scattered light is reflected by the room, in particular towards the camera 1 through a suitable orifice 2 formed in the dome facing the camera.
  • the assembly is framed by a casing 4. The means of scrolling the parts under the dome are not shown.
  • the inlet opening is only shown (an outlet opening naturally exists in the direction of travel of the parts).
  • Figure 1B attached shows the same arrangement as Figure 1A, except that the light sources are placed under the dome and in that the light is diffused by a white opaque dome, by reflection towards the room.
  • the device is that of FIG. 1, except that a semi-reflecting plate 7 has been inserted inclined according to the known principles of optics and placed in a cover which is translucent and clear (8) on one side of the blade and which is opaque and dark (8 ') on the other side, and which serves as a support for this blade.
  • FIG. 3 which illustrates the option with diffused lighting by zone (s), here by means of a single zone
  • an intense illuminated zone 10 is formed on the diffusing dome 5 (which in this figure is represented in inclined position at an angle alpha to the horizontal; this area is adapted in size and geometry to illuminate an area 9 (here the bottom 9 of a plate 6) called the conjugate area, and the image of this area 9 is returned selectively to camera 1.
  • FIG. 4 there is a grazing light generation system, which consists of a projector 12 (placed for convenience under the plane of the object) which illuminates a mirror 13, which reflects the light in the form of a beam f grazing light; this grazing beam illuminates the part 6, which provides additional indications for the lens of the camera 1, then is absorbed by a screen 14 absorbing the light, intended to avoid parasitic reflections of the beam f towards the room or towards the camera.
  • a projector 12 placed for convenience under the plane of the object
  • a mirror 13 which reflects the light in the form of a beam f grazing light
  • this grazing beam illuminates the part 6, which provides additional indications for the lens of the camera 1, then is absorbed by a screen 14 absorbing the light, intended to avoid parasitic reflections of the beam f towards the room or towards the camera.
  • a tilted mirror 15 has been placed so as to return to the camera, according to known rules of optics, the image of an area not visible to the camera (here, the side of a plate ); the camera can thus control (FIG. 5B) simultaneously the top of the trim and one of its sides; to control the entire flank, two symmetrical mirrors would naturally be provided, or better still three or four mirrors each covering an angular sector of 120 or 90 °.
  • Figure 7 shows the same process as Figure 6, except that the central area is lit but treated according to a square computer area.
  • 25 represents the wing of the plate, 20 the bottom, 30 the peripheral zone, 80 the outer limit of the control ring, 70 the edge of the plate, 60 the "marly” which marks the limit between the basin and the wing of the plate, 40 the treatment square of the control zone, and 50 the internal limit of the control ring.
  • FIG. 8 represents a top view of a machine with two domes according to the invention. It can be seen that, according to this naturally nonlimiting exemplary embodiment, the two domes are placed side by side with a central tilting mechanism better visible in FIG. 10. The pieces are brought in by the supply conveyor A, then are gripped one by one by the arm BR1 which clamps them with a PN clamp with symmetrical clamping, and comprising rollers not referenced but clearly visible in the figure. An M1 motor ensures the mobilization of the BR1 and BR2 arms 3o
  • a tilted dome 5 (in this example, at 20 °) is represented by an IN mechanism motorized by an M2 motor, also visible in FIG. 2. has chosen to illustrate in FIG. 9 the case of lighting a zone of the translucent dome by a projector 11. Such a machine can process up to 1200 pieces of dishes per hour.
  • FIG. 11 two variants of control of a cup have been represented, using a deflection mirror for a complete observation, according to the principle already stated above, the references being identical to those of FIG. 7.
  • FIG. 11 A represents a mode of positioning the camera 1 above the dome 5, with a mirror 15 which returns the image of the side of the room towards Ima camera (here, a cup);
  • FIG. 11B represents the same observation with a different positioning of the camera 1.
  • FIGS. 11 B and 11 D respectively represent the images returned by the part (cup) and the mirror 15 to the camera, respectively according to the positioning of FIG. 11 A or 11 B.
  • the invention also relates to a device as described above, characterized in that it comprises in particular pivoting arms for gripping the pieces and depositing the piece under at least one dome, then optionally transferring said piece to the next dome, and possibly means for tilting the part relative to at least one dome, or at least one dome relative to the part.
  • the invention is not limited to the applications which have been described and the skilled person will be able to adapt the methods and devices described above in order to extend them to the control of sanitary products, such as shower trays, WC bowls, urinals , bidets, sinks, sinks, etc. by locally or globally recreating the lighting procedures described above.
  • advantage will be taken of the means of inspection of enamelled products as described above in order to also control the graphics and or the location of the stamp, particularly if it is an enamel stamp, or any enamelled and decorated product.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

Selon la présente invention, on met en oeuvre un procédé et un dispositif de contrôle de la surface de produits céramiques de table/pièces de vaisselle céramique (et analogues, selon la définition générale donnée en introduction) caractérisé en ce que, avec un seul équipement: A) on effectue un éclairage diffus global ou par zone(s) du produit; B) on effectue une observation du produit, par un ou des moyens d'observation, par réflexion sur ce dernier, vers le ou les moyens d'observation, dudit éclairage diffus global ou de l'éclairage diffus localisé provenant d'au moins une zone lumineuse diffuse adaptée pour rendre brillante au moins une partie sélectionnée du produit. L'invention permet de mettre en évidence et de repérer, avec un seul appareil, les défauts, quels qu'ils soient selon des méthodes 'polyvalentes' et pleinement efficaces même dans les cas critiques comme conjonction de formes complexe, de brillance, de défauts blanc/blanc, contrairement à l'art antérieur.

Description

A
Dispositif et procédé de contrôle optique de pièces de vaisselle comme des assiettes émaillées ou tout produit céramique émaillé.
La présente invention concerne le secteur technique du contrôle d'aspect de pièces émaillées, et de manière générale de pièces céramiques émaillées de forme complexe.
L'invention concerne notamment un dispositif et un procédé permettant de réaliser un contrôle automatisé d'assiettes, de tasses et de tout objet pouvant se rapprocher de ces deux formes principales.
Par « se rapprocher de », on entend ici que l'invention concerne les applications à tout produit, y compris hors du domaine de la vaisselle, comportant des formes, surfaces et reliefs, bordures, etc.... comparables à ceux des assiettes et tasses, et en un matériau également comparable, c'est à dire posant le même type de problème technique que celui énoncé ci-dessous.
Dans toute la présente demande, la référence éventuelle à une « assiette » ou une « tasse » ou un élément ou pièce de « vaisselle » ne sera aucunement limitative mais comprendra, sauf indication contraire, tous les autres produits englobés dans la généralité qui vient d'être définie.
Etat actuel de la technique
Le contrôle d'aspect par vision industrielle est une activité en cours de développement dans un certain nombre d'industries. Les techniques et les équipements sont plus ou moins développés et spécialisés selon l'importance des marchés correspondants.
Dans l'industrie céramique au sens large, des développements ont été faits et des équipements sont disponibles sur le marché pour certains produits tels les carreaux (carrelage mural ou de sol) et, dans une moindre mesure, pour les tuiles.
A ce jour, sur le marché, il n'existe aucun équipement de contrôle automatique de la vaisselle, c'est à dire assiettes, tasses, plats, cafetières, théières, vases, etc....
Or, en sortie de four, la proportion de pièces présentant un défaut varie de 5 à 20 % selon l'exigence de qualité du fabricant. En conséquence, le tri est indispensable. En effet, tous les efforts pour une totale maîtrise du procédé de fabrication ou « process » à des températures souvent supérieures à 1 000 °C n'ont jamais réussi à améliorer sensiblement ces taux de défaut.
Actuellement, de par le monde, ce tri est manuel et est basé sur la caractéristique physiologique que l'œil humain est adapté au repérage d'éléments « inhabituels », probablement en raison de la fonction d' « alerte » de la vision. Il s'agit évidemment d'un travail fastidieux, surtout pour les assiettes qui représentent la plus grande partie de la production ; l'appréciation du défaut est subjective, donc sujette à interprétation et variation ; la qualité du tri dépend beaucoup de l'état de fatigue de l'opératrice.
Un système automatisé apporte donc une meilleure objectivité, une absence de fatigue et une cadence beaucoup plus élevée.
Les équipements actuels destinés au contrôle des carreaux ou des tuiles, et qui combinent pour certains des systèmes d'éclairage des pièces en défilement rapide associés à une caméra de contrôle, ne sont absolument pas adaptés à la vaisselle. En effet, les formes, la couleur, la brillance et le type de défaut sont tous radicalement différents. Problème technique posé :
La difficulté réside en ceci que le type de produit concerné est très brillant, et donc toute source de lumière risque de créer des points qui éblouissent la caméra ou éclairent le produit de manière irrégulière, rendant le traitement numérique plus aléatoire.
De plus, détecter des points blancs sur un produit qui est déjà blanc présente une réelle difficulté pour les techniques vidéo. Enfin, le produit présente une forme et des dimensions qui ne font que compliquer les choses.
Des produits de type vaisselle tels que cafetières, théières, vases, cumulent en fait toutes les difficultés rencontrées dans le contrôle optique : brillance de la surface surface blanche formes comportant de nombreuses incidences défauts sous forme de points blancs sur fond blanc De plus, les séries de production des articles creux comme de nombreuses pièces de vaisselle, tels que notamment cafetières, théières, vases, sont beaucoup plus petites et l'automatisation beaucoup plus complexe, ce qui rend la rentabilisation d'une installation impossible.
Art antérieur :
On connaît dans l'art antérieur des sources lumineuses à éclairage uniforme sur une certaine surface et à une certaine distance, comme le matériel LabSphere™, pour la calibration et l'essai au sol de capteurs pour satellite, mesures de luminance, mesures d'énergie radiante et analogues. On obtient une radiance uniforme sur une distance de 1cm à
I m par exemple.
On connaît encore des « sphères d'intégration » qui développent un éclairage très diffus pour l'inspection d'objets. Le principe consiste à placer l'objet dans la sphère ou à proximité immédiate d'une portion de sphère, à éclairer l'objet par une ouverture ménagée dans la sphère, ou même à placer un éclairage à l'intérieur de celle ci, et à observer par une autre ouverture également ménagée dans la sphère, à l'aide ou non d'une lame semi-réfléchissante. Des produits mettant en œuvre ces principes sont proposés par la société Northeast Robotics™ pour des contrôles vidéo industriels de petits produits de forme complexe et plus ou moins brillants.
De tels systèmes ont été adaptés avec une ouverture centrale permettant de laisser passer le champ d'une caméra de contrôle.
On connaît encore d'autres équipements, parallélépipédiques cette fois, émettant un éclairage uniforme, comme le matériel DOAL-50-LED™, éclairant dans l'axe d'observation à l'aide d'une lame semi- réfléchissante.
On connaît encore des systèmes d'éclairage homogène isotrope, comme le matériel de la société Illumination Technologies Inc. ™, pour l'éclairage de surfaces visant à détecter des défauts ou des détails. Ces matériels sont utilisés dans de nombreuses branches de l'industrie pour effectuer du contrôle vidéo automatique de produits très variés.
On connaît également des systèmes à éclairage annulaire ou surfacique à haute fréquence, supérieure à 25 kHz.
II existe donc dans le commerce des systèmes d'éclairage diffus destiné aux petites pièces brillantes, utilisant des lames semi-réfléchissantes ou des sphères d'intégration, mais dans des configurations différentes et S"
qui, nonobstant un facteur d'échelle inadéquat, ne permettent pas un contrôle suffisamment performant et polyvalent, répondant au problème technique aigu posé.
Ces systèmes n'ont pas été conçus pour contrôler des pièces de vaisselle qui sont de relativement grande dimension et de forme plus ou moins concave et convexe et ne donnent pas satisfaction quant à la détectivité requise. De plus, ils fonctionnent selon un principe unique.
Comme indiqué plus haut, on connaît également de nombreux systèmes pour l'inspection de tuiles et carreaux céramiques.
Le matériel Qualitron™ de la société System Ceramics ™ réalise un éclairage spécial associé à une caméra spéciale, pour la reconnaissance du code de classification de ton ou un éventuel déclassement.
Le matériel Tile Select ™ de Expert System™ éclaire, également en sortie de four comme le précédent, les pièces en défilement rapide à l'aide de plusieurs projecteurs, avec contrôle par une caméra centrale.
Le matériel CeraVision™ de Massen Machine Vision Systems™ opère par réflexion, selon le principe qu'un défaut de surface va modifier le signal lumineux reçu par la caméra, notamment par diffusion, dans plusieurs directions fonction du défaut, de la lumière réfléchie.
Tous ces matériels sont dédiés à l'examen d'un produit plat dont on recherche les défauts qui sont particuliers à ce produit. Les éclairages, les algorithmes, la manutention des produits et leurs formes sont radicalement différents de ceux et celles de la vaisselle. Par exemple, on ne contrôle que la face supérieure d'un carreau, alors que les assiettes ou autres pièces de vaisselle semblables requièrent un contrôle deux faces et un contrôle de bord. Le brevet WO 96 / 24084 décrit l'emploi de jeux de miroirs permettant (par le choix judicieux des trajets optiques) une représentation composite d'un objet de forme complexe, en seulement deux dimensions, l'objet étant cependant vu grâce au jeu de miroirs de plusieurs points d'inspection situés autour de cet objet.
Le brevet WO 98 / 52087 décrit de même un jeu de réflecteurs qui donne de l'objet une image à partir de plusieurs points de vision.
Le brevet WO 98 / 48243 décrit le contrôle de la surface d'un objet au moyen d'une source lumineuse rasante et un capteur de la lumière réfléchie, un défaut modifiant le signal lumineux réfléchi.
Le brevet EP 0 756 152 décrit un procédé de contrôle d'état de surface pour des pièces à surface réfléchissante, notamment pour contrôler la rugosité de pièces polies. On éclaire la pièce polie par une « mire » et on en observe la réflexion sous forme de trame plane vers un détecteur. L'examen des contrastes au niveau de la trame donne accès à la rugosité.
Selon certaines variantes de l'art antérieur, on utilise une lumière incidente rasante.
Aucun système de l'art antérieur n'a donc été conçu pour des pièces de vaisselle et pièces analogues, le contrôle de qualité étant encore effectué à ce jour par inspection visuelle d'opérateurs spécialement formés, mais sujets à l'erreur ou à la fatigue, et dont la cadence de contrôle est limitée.
Résumé de l'invention :
L'invention concerne principalement les méthodes d'éclairage et d'observation du type de produits considéré et de traitement numérique des images afin de mettre en évidence et de repérer les défauts, quels qu'ils soient : points noirs gros ou minuscules, points blancs sur une assiette brillante et blanche, fissures de bord ou de pied, défauts de polissage de pied, défauts de forme, défaut de la couche d'émail, défaut d'impression de l'estampille, etc., c'est à dire des méthodes « polyvalentes » et pleinement efficaces même dans les cas critiques comme conjonction de formes complexe, de brillance, de défauts blanc/blanc, contrairement à l'art antérieur.
La présente invention permet, de par sa conception originale, d'employer et de faire coexister certains systèmes connus dans l'art antérieur, mais jugés jusqu'à ce jour antinomiques, et d'incorporer d'autres systèmes, avec pour résultat surprenant, et inconnu à ce jour, un contrôle de qualité portant sur des défauts particulièrement difficiles à détecter et sur des pièces de formes complexes comme des éléments ou pièces de vaisselle, et ce, de manière industriellement rentable, malgré les petites séries concernées.
Ces procédés et dispositifs s'appliquent principalement à la céramique de table émaillée blanche, mais aussi à l'émail de couleur.
Selon le concept général de la présente invention, on met en œuvre un procédé de contrôle de la surface de produits céramiques de table / pièces de vaisselle céramique (et analogues, selon la définition générale donnée en introduction) caractérisé en ce que, avec un seul équipement : A - on effectue un éclairage diffus global ou par zone(s) du produit, B - on effectue une observation du produit, par un ou des moyens d'observation, par réflexion sur ce dernier, vers le ou les moyens d'observation, dudit éclairage diffus global ou de l'éclairage diffus localisé provenant d'au moins une zone lumineuse diffuse adaptée pour rendre brillante au moins une partie sélectionnée du produit 1
La combinaison de ces deux paramètres est essentielle pour un véritable contrôle de qualité, dont la difficulté est bien supérieure à la détection de défauts tels que points noir / blanc par exemple.
Dans une première option de mise en œuvre, on opère (point A) un éclairage diffus, homogène et isotrope de la totalité de la pièce et on observe (point B) au moins une zone du produit ainsi éclairé.
Dans une seconde option de mise en œuvre, on opère (point A) un éclairage diffus limité et localisé en une ou des zones particulières, et on observe (point B) sur le produit l'image réfléchie de cet éclairage.
Un grand intérêt de l'invention est de permettre la mise en œuvre des deux options dans un seul équipement, ce qui présente des avantages industriels évidents.
La première option (éclairage diffus global de la pièce) produit une image réfléchie de teinte moyenne, permettant de bien déceler certains types de défauts, tandis que la seconde option (éclairage localisé d'au moins une partie de la pièce par au moins une zone localisée d'éclairage diffus) permet de rapprocher la limite lumière / ombre du défaut à déceler, et d'obtenir une plus grande détectivité ; ceci permet de déceler des défauts très difficiles à détecter, comme notamment des « pinholes » (ou « piqûres d'épingle » ) dans l'émail ou des dépressions « douces » dans l'émail et analogues.
Selon un mode de réalisation particulier, on effectue de plus éventuellement une observation par des moyens annexes comme un moyen réalisant un éclairage rasant, des miroirs de renvoi d'au moins une partie de l'image du produit, notamment d'une ou plusieurs parties non visibles par le moyen principal d'observation car masquées par exemple par le produit lui même. Selon une première variante préférée de l'invention, on opère en deux temps.
Selon une autre variante, on opère en deux temps ou plus, typiquement avec plusieurs séquences d'éclairages successifs.
Selon une seconde variante de l'invention, on opère en un seul temps à l'aide de moyens complémentaires de multiplexage optique. Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit multiplexage optique est réalisé par des éclairages de couleurs différentes et des filtres correspondants, sur le ou les moyens d'observation.
L'homme de métier comprendra que l'on peut tirer parti de toutes les possibilités techniques de la caméra ; il pourra par exemple être très avantageux de zoomer une zone particulière du produit examiné, et de n'examiner que cette zone.
L'invention s'applique en particulier aux produits céramiques de table, tels que typiquement les assiettes, tasses, soucoupes, plats ou objets divers dont la forme se rapproche de celle des produits cités ; le concept général énoncé ci-dessus permet à la fois d'éclairer le produit de manière identique dans toutes les directions, mais aussi de l'éclairer par une zone définie qui est observée par réflexion et permet également, de manière secondaire, d'intégrer à ce moyen d'éclairage des techniques additionnelles connues comme l'éclairage rasant ou les miroirs multivues. On peut effectuer des contrôles de type dit « géométrique ». Ces contrôles regroupent pour l'homme de métier des mesures dimensionnelles telles que mesures de diamètre, contrôle de circularité, etc...., ou mesure de la hauteur de l'aile d'une assiette, qui donne accès, par rotation de la pièce, à la détection d'un « voile » de la pièce (visualisé par un « battement » de l'assiette) ; ou encore mesure de la hauteur du pied, ou détection d'un voile par projection sur la pièce d'un faisceau laser incliné en combinaison avec la rotation de la pièce, et o
mesures ou contrôles analogues bien connus de l'homme de métier.
Ce type nouveau d'éclairage élimine tous les reflets et variations de lumière rendant la détectivité de tout défaut de couleur différente beaucoup plus grande, ce qui résout tous les problèmes laissés en suspens par l'art antérieur.
L'observation du produit avec ce type d'éclairage sera réalisé de préférence par au moins une caméra optique, ou par l'œil humain à l'aide ou non d'un système optique annexe. Selon encore un mode de réalisation particulier, l'observation est effectuée par deux, ou plus de deux, caméras.
Première option à éclairage diffus « global » :
Selon un mode de réalisation particulier, on place la pièce dans une enceinte fermée (ou partiellement ouverte) en matériau diffusant opaque (notamment paroi interne blanche opaque) qui homogénéise la lumière par réflexion sur les parois internes, et on effectue l'éclairage par au moins une source extérieure à ladite enceinte, en laissant pénétrer le faisceau d'éclairage par au moins une ouverture aménagée à cet effet,
et / ou par au moins une des sources disposées éventuellement à l'intérieur de l'enceinte, lesdites sources externes ou intérieures étant positionnées de manière à projeter leur faisceau lumineux vers ladite surface interne de ladite enceinte.
Selon encore un mode de réalisation particulier et préféré, ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli.
Selon encore un mode de réalisation particulier et préféré, notamment lorsque ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli, une ou plusieurs source(s) d'éclairage sont disposées à l'extérieur de l'enceinte. AΛ
Selon encore un mode de réalisation particulier, on place les sources sous l'enceinte, laquelle recouvre au moins partiellement, de préférence totalement, la pièce à contrôler.
Selon encore un mode de réalisation particulier, ladite enceinte comporte un dôme (ou une surface comparable sphérique ou hémisphérique ou sensiblement sphérique ou hémisphérique, sphérique ou hémisphérique aplatie, ou au contraire sphérique ou hémisphérique déformée en cône, ellipsoïde ou ellipsoïde déformée, et autres formes comparables qui seront toutes désignées dans la présente demande par « dôme ») qui comporte lui même au moins une ouverture permettant d'introduire la pièce et au moins une ouverture permettant de laisser passer la lumière réfléchie par la pièce vers le ou les moyens extérieurs d'observation, notamment la ou les caméras.
Le dôme est d'autant plus fermé que la convexité du produit à contrôler sera plus grande.
Le « dôme » peut aussi être de forme cylindrique ou parallélépipédique, et de telles formes sont incluses dans la définition « dôme » .
Le fond du dôme est de préférence soit blanc ou clair, translucide ou opaque, avec ou sans source de lumière, ou au contraire sombre ou noir afin de créer un contraste suivant ce que l'on réalise comme contrôle. Comme indiqué plus haut, ledit fond comporte éventuellement une ou plusieurs ouvertures capables de, et destinées à, laisser passer le produit et / ou les faisceaux lumineux des sources vers la paroi interne du dôme.
L'ensemble est de préférence capoté à l'aide d'un matériau opaque dont l'intérieur a tendance à répartir l'éclairage de manière homogène, par exemple avec une peinture blanche.
La caméra est placée au pôle du dôme de préférence, et vise la face A L
principale du produit, à travers une ouverture pratiquée sur le dôme.
Selon une variante, la caméra est placée en totalité ou en partie à l'intérieur du dôme, et est alors rendue optiquement invisible par des combinaisons appropriées d'écrans diffusant la lumière et de lames semi-réfléchissantes, l'ensemble formant un capot autour de la caméra qui empêche les réflexions parasites sur la caméra mais laisse passer l'image réfléchie de la pièce vers l'objectif.
Le produit à examiner est placé à l'intérieur du dôme, de préférence en sa partie centrale ou basse si le pôle est dirigé vers le haut.
Selon une variante préférée de l'invention, en mode d'observation par réflexion localisée, on incline le dôme par rapport au produit (ou bien le produit par rapport au dôme) ou encore on ajoute un moyen d'observation décalé en inclinaison, ou on met en œuvre tout autre moyen équivalent permettant de réaliser une inclinaison relative, afin que la zone diffuse éclairante n'inclue pas le lieu où se trouve la caméra ou le système optique
Selon un mode de mise en œuvre préféré, la pièce à examiner est mise en rotation sous le dôme et une zone est zoomée par la caméra ; la combinaison de la rotation et du zoom permet d'examiner toute la pièce avec un grossissement.
Selon encore un mode de réalisation particulier, on utilise comme dôme une enceinte en matériau diffusant translucide, et on réalise ledit éclairage extérieur par au moins une, de préférence plusieurs sources de lumière, placée(s) autour de l'enceinte qui recouvre la pièce. I 3
L'éclairage est alors réalisé par transmission au travers de la paroi diffusante et translucide du dôme.
Selon encore un mode de réalisation particulier, l'éclairage est réalisé par plusieurs sources de lumière régulièrement réparties autour de ladite enceinte.
Selon un mode de réalisation tout à fait préféré, la direction d'éclairage est globalement centripète.
Selon encore un mode de réalisation particulier, la répartition des sources de lumière est effectuée selon des directions centripètes donc dirigées vers le centre du dôme, selon des motifs quelconques réguliers comme par exemple en lignes parallèles, en quinconce, et dispositions analogues formant une répartition régulière, par rapport au dôme.
De telles dispositions seront aisément accessibles à l'homme de métier qui pourra envisager de nombreuses options.
Selon un mode avantageux, on insère dans le dôme un faisceau lumineux issu d'une source lumineuse connue, éventuellement par le moyen d'un miroir additionnel, sous une incidence rasante sur le produit.
Selon encore un mode tout à fait préféré, on insère une lame semi- réfléchissante entre la ou les caméras et le dôme afin de masquer les images virtuelles du ou des objectifs dans le produit en cours de contrôle, et éventuellement d'autres telles lames pour masquer l'image de tout objet susceptible d'être introduit dans le dôme ou de toute ouverture pratiquée sur le dôme, par exemple miroir(s) de renvoi, projecteur(s) additionnel(s), etc ..
Seconde option à éclairage diffus « par zone(s) »
Selon encore un mode de réalisation particulier, le procédé est mis en œuvre à l'aide d'un ou de projecteurs ou source(s) lumineuse(s) et/ou de dispositifs mécanooptiques connus afin d'éclairer au moins une zone Al
du dôme ou de l'écran diffusant.
La ou lesdites zone(s) peuvent présenter différentes formes, circulaires, elliptiques ou annulaires, pleines ou évidées, quelconques, de différentes tailles, de formes et de dimensions régulières ou irrégulières, selon le cas d'espèce.
On peut ainsi soit utiliser une seule zone, soit plusieurs zones et alors conjuguer l'une à l'autre les zones éclairantes et observées en question.
A titre d'exemple non limitatif, on pourra ainsi éclairer de manière diffuse une « aile » d'assiette par une petite zone circulaire bien centrée, ou bien éclairer de manière diffuse la couronne du « bassin » de l'assiette, ou encore combiner ces deux éclairages pour étudier simultanément les deux parties de la pièce.
On pourra aussi combiner plusieurs zones circulaires sur différentes portions de l'aile, par exemple deux ou trois zones à 180° ou 120°. On gagnera en rapidité de contrôle d'une pièce, mais on devra prévoir des moyens de traitement plus puissants.
On pourra aussi combiner une ou plusieurs zones circulaires avec un ou plusieurs anneaux, ou zones carrées etc
L'homme de métier saura envisager toutes les combinaisons possibles à l'aide de ses connaissances propres et de la présente description, selon la pièce particulière à contrôler.
On pourra combiner l'ensemble avec la rotation de la pièce pour couvrir l'ensemble de la surface considérée.
On pourra aussi, alternativement ou en combinaison avec ce qui précède, projeter sur une ou plusieurs « zones » une image connue, par exemple un quadrillage en coordonnées cartésiennes ou polaires, ou une « mire » , un réseau de points, de lignes, etc ... destinée à mettre en évidence dans l'image virtuelle les défauts de forme et optiques du produit contrôlé en mode réflexion.
On pourra, dans cette seconde option de mise en œuvre, utiliser les mêmes modes de réalisation particuliers que ceux décrits en relation avec la première option.
Selon une variante préférée de l'invention, on réalise une alimentation électrique des sources lumineuses à partir du réseau triphasé entre phase et neutre, les sources étant régulièrement réparties sur chaque phase électrique d'une part, et régulièrement réparties en emplacement sur la périphérie du dôme d'autre part, ceci afin de lisser l'effet ondulatoire du réseau par un mélange de faisceaux lumineux : chaque zone élémentaire du dôme reçoit ainsi la lumière issue d'au moins trois éclairages différents alimentés chacun par une phase électrique différente.
L'invention concerne également un procédé de contrôle optique d'aspect de produits céramiques émaillés en mode réflexion d'une zone lumineuse conjuguée à la zone observée sur le produit.
Ce procédé consiste à observer l'image virtuelle dans le produit d'une zone lumineuse intense diffuse située ou créée sur le dôme diffusant.
De préférence, on formera ladite zone par au moins une source lumineuse placée au dessus du dôme en matériau diffusant et translucide.
La forme de cette zone est conjuguée avec la forme de la zone observée sur la pièce afin que cette dernière soit vue comme uniformément brillante et lumineuse, et que les autres parties du produit soient vues de manière sombre, mettant ainsi bien en évidence les défauts. Mieux ces deux zones seront conjuguées l'une à l'autre, plus fine sera la détection.
De plus, ce type d'éclairage a tendance à grossir les défauts, donc à améliorer la finesse de détection. La zone éclairée est définie comme la zone de l'écran qui serait éclairée si la caméra était remplacée par une source de lumière projetée sur la zone du produit à contrôler.
Comme indiqué ci-dessus, on pourra combiner l'emploi de plusieurs Aé
zones de formes, dimensions etc.... différentes, éventuellement en combinaison avec un rotation de la pièce.
L'invention concerne également un procédé de contrôle tel que défini ci- dessus et selon lequel on utilise deux dômes successivement, (ou plusieurs dômes successivement), en amenant, faisant pivoter ou retournant et évacuant les produits automatiquement à l'aide de moyens mécaniques connus, afin de contrôler successivement les deux faces, ou plusieurs faces, des produits céramiques émaillés.
Selon une variante de l'invention, dans le cas d'une pluralité de dômes successifs, on examine la pièce sans zoom sous au moins un des dômes et on examine au moins une zone particulière de la pièce, sous au moins un des autres dômes, avec un zoom sur au moins une zone particulière de la pièce (par exemple sur une zone où la détection de défauts, pour des raisons techniques, serait plus difficile), avec ou sans rotation de la pièce.
On peut également utiliser plusieurs dômes, l'un destiné à contrôler la pièce selon la première option (éclairage diffus global) et l'autre selon la seconde option (éclairage diffus par zone(s)).
On pourra aussi munir les différents dômes de différents équipements annexes, selon les besoins particuliers, comme des miroirs, des moyens de mesures dimensionnelles ou géométriques, d'autres caméras munies d'objectifs différents, de filtres, etc de système d'éclairage par un faisceau laser ou tout autre type d'éclairage.
L'homme de métier saura naturellement combiner ces options et variantes à volonté, sans difficulté particulière. A^
L'invention concerne également les dispositifs aptes à mettre en œuvre le procédé ci-dessus.
Selon le concept général de la présente invention, un dispositif de contrôle de la surface de produits céramiques de table / pièces de vaisselle céramique (et analogues, selon la définition générale donnée en introduction) est caractérisé en ce que il comporte des moyens pour A - réaliser un éclairage diffus global ou par zone(s) du produit, et des moyens pour B - réaliser une observation du produit, par un ou des moyens d'observation, par réflexion sur ce dernier, vers le ou les moyens d'observation, dudit éclairage diffus global ou de l'éclairage diffus localisé provenant d'au moins une zone lumineuse diffuse adaptée pour rendre brillante au moins une partie sélectionnée du produit
Dans une première option de mise en œuvre, on opère (point A) un éclairage diffus, homogène et isotrope de la totalité de la pièce et on observe (point B) au moins une zone du produit éclairé.
Dans une seconde option de mise en œuvre, on opère (point A) un éclairage diffus limité et localisé en une ou des zones particulières, et on observe (point B) sur le produit l'image réfléchie de cet éclairage.
Selon une première variante préférée de l'invention, le dispositif comporte des moyens pour opérer en deux temps.
Selon une seconde variante de l'invention, le dispositif comporte des moyens pour opérer en un seul temps à l'aide de moyens complémentaires de multiplexage optique.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit multiplexage optique est réalisé par des éclairages de couleurs différentes et des filtres correspondants, sur le ou les moyens d'observation. Aï
Selon un mode de réalisation particulier, il comporte de plus éventuellement des moyens annexes d'observation comme un moyen réalisant un éclairage rasant, des miroirs de renvoi d'au moins une partie de l'image du produit, notamment d'une ou plusieurs parties non visibles par le moyen principal d'observation car masquées par exemple par le produit lui même.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens pour observer par réflexion comprennent de préférence au moins une caméra optique, ou un moyen d'observation par l'œil humain à l'aide ou non d'un système optique annexe.
Selon encore un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte deux, ou plus de deux, caméras.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens pour réaliser un éclairage diffus comprennent une enceinte fermée (ou partiellement ouverte) en matériau diffusant opaque (notamment paroi interne blanche opaque) qui homogénéise la lumière par réflexion sur les parois internes, et on effectue l'éclairage par au moins une source extérieure à ladite enceinte, en laissant pénétrer le faisceau d'éclairage par au moins une ouverture aménagée à cet effet,
et / ou par au moins une des sources disposées éventuellement à l'intérieur de l'enceinte, lesdites sources externes ou intérieures étant positionnées de manière à projeter leur faisceau lumineux vers ladite surface interne de ladite enceinte.
Selon encore un mode de réalisation particulier et préféré, ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli.
Selon encore un mode de réalisation particulier et préféré, notamment lorsque ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli, une ou plusieurs source(s) d'éclairage sont disposées à l'extérieur de l'enceinte. Selon encore un mode de réalisation particulier, on place les sources sous l'enceinte, laquelle recouvre au moins partiellement, de préférence totalement, la pièce à contrôler.
Selon encore un mode de réalisation particulier, l'enceinte comporte un dôme (ou une surface comparable sphérique ou hémisphérique ou sensiblement sphérique ou hémisphérique, sphérique ou hémisphérique aplatie, ou au contraire sphérique ou hémisphérique déformée en cône, ellipsoïde ou ellipsoïde déformée, et autres formes comparables qui seront toutes désignées dans la présente demande par « dôme ») qui comporte lui même au moins une ouverture permettant d'introduire la pièce et au moins une ouverture permettant de laisser passer la lumière réfléchie par la pièce vers le ou les moyens extérieurs d'observation, notamment la ou les caméras.
Le dôme est d'autant plus fermé que la convexité du produit à contrôler sera plus grande.
Le « dôme » peut aussi être de forme cylindrique ou parallélépipédique, et de telles formes sont incluses dans la définition « dôme » .
Le fond du dôme est de préférence soit blanc ou clair, translucide ou opaque, avec ou sans source de lumière, ou au contraire sombre ou noir afin de créer un contraste suivant ce que l'on réalise comme contrôle.
Selon encore un mode de réalisation particulier, on place les sources sous l'enceinte, laquelle recouvre au moins partiellement, de préférence totalement, la pièce à contrôler.
L'ensemble est de préférence capoté à l'aide d'un matériau opaque dont l'intérieur a tendance à répartir l'éclairage de manière homogène, par exemple avec une peinture blanche. La caméra est placée au pôle du dôme de préférence, et vise la face to
principale du produit, à travers une ouverture pratiquée sur le dôme. Selon une variante, la caméra est placée en totalité ou en partie à l'intérieur du dôme, et est alors rendue optiquement invisible par des combinaisons appropriées d'écrans diffusant la lumière et de lames semi-réfléchissantes, l'ensemble formant un capot autour de la caméra qui empêche les réflexions parasites sur la caméra mais laisse passer l'image réfléchie de la pièce vers l'objectif.
Selon une variante préférée de l'invention, en mode d'observation par réflexion localisée, le dispositif selon l'invention comporte un le dôme incliné par rapport au produit (ou bien un moyen pour incliner le produit par rapport au dôme) ou encore on ajoute un moyen d'observation décalé en inclinaison, ou on met en œuvre tout autre moyen équivalent permettant de réaliser une inclinaison relative, afin que la zone éclairée n'inclue pas le lieu où se trouve la caméra ou le système optique
Selon encore un mode de réalisation particulier, on réalise ledit éclairage extérieur par au moins une, de préférence plusieurs sources de lumière.
Selon encore un mode de réalisation particulier, on utilise comme dôme une enceinte en matériau diffusant translucide, et on réalise ledit éclairage extérieur par au moins une, de préférence plusieurs sources de lumière, placée(s) au dessus de l'enceinte qui recouvre la pièce.
L'éclairage est alors réalisé par transmission au travers de la paroi diffusante et translucide du dôme.
Selon encore un mode de réalisation particulier, l'éclairage est réalisé par plusieurs sources de lumière régulièrement réparties autour de ladite enceinte. LA
Selon un mode de réalisation tout à fait préféré, la direction d'éclairage est centripète.
Selon encore un mode de réalisation particulier, la répartition des sources de lumière est effectuée selon une direction, ou plusieurs directions parallèles, ou selon des motifs quelconques réguliers comme par exemple en quinconce, et dispositions analogues.
Selon un mode avantageux, on insère dans le dôme un faisceau lumineux issu d'une source lumineuse connue, éventuellement par le moyen d'un miroir additionnel, sous une incidence rasante sur le produit.
Selon encore un mode tout à fait préféré, on insère une lame semi- réfléchissante entre la ou les caméras et le dôme afin de masquer les images virtuelles du ou des objectifs dans le produit en cours de contrôle, et éventuellement d'autres telles lames pour masquer l'image de tout objet susceptible d'être introduit dans le dôme ou de toute ouverture pratiquée sur le dôme, par exemple miroir(s) de renvoi, projecteur(s) additionnel(s), etc...
L'invention concerne également un dispositif pour le contrôle optique d'aspect de produits céramiques émaillés en mode réflexion d'une zone lumineuse conjuguée à la zone observée sur le produit.
Ce dispositif comprend une zone lumineuse intense (définie comme la zone de l'écran qui serait éclairée si la caméra était remplacée par une source de lumière projetée sur la zone du produit à contrôler) située sur le dôme diffusant, dont la forme est conjuguée avec la forme de la zone observée sur la pièce afin que cette dernière soit vue comme uniformément brillante et lumineuse, et que les autres parties du produit soient vues de manière sombre, mettant ainsi bien en évidence les défauts. Selon encore un mode de réalisation particulier, le procédé est mis en oeuvre à l'aide d'un ou des projecteurs ou source(s) lumineuse(s) et/ou de dispositifs mécanooptiques connus afin d'éclairer une zone du dôme ou de l'écran diffusant avec, premièrement, différentes formes, circulaires ou annulaires, pleines ou évidées, quelconques, de différentes tailles, afin de conjuguer l'une à l'autre les zones en question ; et deuxièmement avec une image connue, par exemple un quadrillage en coordonnées cartésiennes ou polaires, un réseau de points, de lignes, etc ... destinée à mettre en évidence dans l'image virtuelle les défauts de forme et optiques du produit contrôlé en mode réflexion.
La ou lesdites zone(s) peuvent présenter différentes formes, circulaires, elliptiques ou annulaires, pleines ou évidées, quelconques, de différentes tailles, de formes et de dimensions régulières ou irrégulières, selon le cas d'espèce.
On peut ainsi soit utiliser une seule zone, soit plusieurs zones et alors conjuguer l'une à l'autre les zones en question.
A titre d'exemple non limitatif, on pourra ainsi éclairer de manière diffuse une « aile » d'assiette par une petite zone circulaire bien centrée, ou bien éclairer de manière diffuse la couronne du « bassin » de l'assiette, ou encore combiner ces deux éclairages pour étudier simultanément les deux parties de la pièce.
On pourra aussi combiner plusieurs zones circulaires sur différentes portions de l'aile, par exemple deux ou trois zones à 180° ou 120°. On gagnera en rapidité de contrôle d'une pièce, mais on devra prévoir des moyens de traitement plus puissants.
On pourra aussi combiner une ou plusieurs zones circulaires avec un ou plusieurs anneaux, ou zones carrées etc
L'homme de métier saura envisager toutes les combinaisons possibles à l'aide de ses connaissances propres et de la présente description, selon la pièce particulière à contrôler.
On pourra combiner l'ensemble avec la rotation de la pièce pour couvrir 2-1
l'ensemble de la surface considérée.
Selon une variante préférée de l'invention, on réalise une alimentation électrique des sources lumineuses à partir du réseau triphasé entre phase et neutre, les sources étant régulièrement réparties sur chaque phase électrique d'une part, et régulièrement réparties en emplacement sur la périphérie du dôme d'autre part, ceci afin de lisser l'effet ondulatoire du réseau par un mélange de faisceaux lumineux : chaque zone élémentaire du dôme reçoit ainsi la lumière issue d'au moins trois éclairages différents alimentés chacun par une phase électrique différente.
L'invention concerne également un dispositif de contrôle tel que défini ci- dessus et qui comprend deux dômes successifs, (ou plusieurs dômes successifs), et des moyens pour amener, faire pivoter ou retourner, et évacuer, les produits automatiquement, afin de contrôler successivement les deux faces, ou plusieurs faces, des produits céramiques émaillés.
On peut également utiliser plusieurs dômes, l'un destiné à contrôler la pièce selon la première option (éclairage diffus global) et l'autre selon la seconde option (éclairage diffus par zone(s)).
On pourra aussi munir les différents dômes de différents équipements annexes, selon les besoins particuliers, comme des miroirs, des moyens de mesures dimensionnelles ou géométriques, d'autres caméras munies d'objectifs différents, de filtres, etc...., de système d'éclairage par un faisceau laser ou tout autre type d'éclairage.
L'homme de métier saura naturellement combiner ces options et variantes à volonté, sans difficulté particulière.
Un exemple non limitatif de dispositif selon l'invention comprend un écran translucide en forme de dôme sphérique ou partiellement sphérique, cylindrique ou parallélépipédique et un projecteur dirigé sur l'écran en une zone dont le reflet dans le produit céramique émaillé est observé par une ou plusieurs caméra ou système optique. Ce dôme ou cet écran diffusant est de préférence blanc, mais il peut être de couleur pour certaines pièces à émail de couleur, avec une caméra noir et blanc ou couleur selon le type de contrôle désiré.
Selon une variante préférée de l'invention, on incline le dôme par rapport au produit afin que la zone éclairée n'inclue pas le lieu où se trouve la caméra ou le système optique. Selon cette revendication, on peut mobiliser soit le dôme, soit le produit.
L'invention concerne encore un dispositif tel que décrit ci dessus et selon lequel on insère dans le dôme un faisceau lumineux issu d'une source lumineuse connue, éventuellement par le moyen d'un miroir additionnel, sous une incidence rasante sur le produit et de manière à ce que la partie du faisceau qui n'a pas interféré avec le produit n'illumine pas le dôme ou l'écran diffusant, éventuellement par l'ajout d'un écran sombre. Ce type de configuration permet de bien détecter les points blancs de surfaces convexes et les défauts de pied.
L'invention concerne encore un dispositif tel que décrit ci dessus et selon lequel on insère dans le dôme, en partie basse, un ou plusieurs miroirs, escamotables de préférence, afin d'ajouter une vue de profil du produit dans le champ de vision de la ou des caméras.
Selon un mode de réalisation préféré, une lame semi-réfléchissante est insérée entre la ou les caméras et le dôme afin de masquer les images virtuelles du ou des objectifs dans le produit en cours de contrôle, ainsi éventuellement que d'autres telles lames visant à masquer l'image de tout objet susceptible d'être introduit dans le dôme ou de toute ouverture pratiquée sur le dôme, par exemple miroirs de renvoi, projecteurs iS
additionnels, etc... .
L'invention concerne également un procédé tel que décrit ci dessus spécialement adapté à l'inspection de produits céramiques, émaillés ou non, de révolution, consistant à effectuer un traitement informatique en deux temps par le procédé décrit ci-dessus, le premier pour la zone centrale du produit, tel le bassin ou le fond de l'assiette par exemple, avec un algorithme classique, sur une zone notamment de forme carrée ou rectangulaire, parcourant les pixels de la zone de l'image de gauche à droite et de haut en bas, le second pour la zone périphérique, telles les ailes, le « marly » ou le pied de l'assiette par exemple, traitée comme un anneau ou des portions d'anneau que l'on "déroule" d'abord, et sur laquelle on effectue le traitement en ligne de gauche à droite et de bas en haut, chaque ligne correspondant à une zone de rayon constant par rapport au centre de la pièce.
Des outils annexes et connus d'interpolation et de recalage des zones sur les bords de la pièce améliorent classiquement la détectivité liée à cette méthode.
Le dispositif selon l'invention comporte de plus des moyens mécaniques permettant de faire défiler les pièces à grande vitesse sous le dôme, de manière à placer chaque objet sous l'ensemble de moyens d'éclairage et de moyens d'observation, durant un temps suffisant pour le contrôle.
De tels moyens mécaniques sont décrits schématiquement ci-dessous. L'homme de métier saura, à partir de cet exemple non limitatif de réalisation mécanique, réaliser d'autres mécanismes à sa portée, sans difficulté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, et en se référant au dessin annexé sur lequel :
la figure 1 représente schématiquement un dispositif général selon l'invention, la figure 1A représentant un système par transmission au travers de la paroi du dôme, et la figure 1 B le même système opérant par réflexion sur le dôme ;
la figure 2 représente schématiquement l'insertion d'une lame semi réfléchissante sous l'optique de la caméra de la figure 1 ;
- la figure 3 représente schématiquement un dispositif selon l'invention pour la mise en œuvre de la variante de procédé à zone lumineuse conjuguée à la zone observée.
la figure 4 représente schématiquement un dispositif selon l'invention où un dispositif générateur de lumière rasante est inséré dans le dôme ;
la figure 5 (qui se compose des figures 5A et 5B, la figure 5B représentant l'image vue par la caméra) représente schématiquement un dispositif selon l'invention (figure 5A) où un ou plusieurs miroirs éventuellement escamotables sont placés autour de la pièce pour renvoyer vers la caméra l'image de parties cachées de la pièce ;
la figure 6, qui se compose des figures 6A, 6B, 6C et 6D, représente schématiquement le procédé selon l'invention où le traitement est effectué en deux temps ;
la figure 6A représente le fractionnement de la pièce (ici, une assiette) en fond, aile, zone périphérique et zone centrale, selon des zones éclairées selon des cercles concentriques ;
la figure 6B représente l'anneau correspondant à la zone périphérique éclairée la figure 6D représente l'anneau « déroulé »
la figure 6C représente le disque formé par la zone centrale éclairée ou « traitée »
la figure 7, qui se compose des figures 7A, 7B, 7C et 7D, représente schématiquement le procédé selon l'invention où le traitement est effectué en deux temps ;
la figure 7A représente le fractionnement de la pièce (ici, une assiette) en fond, aile, zone périphérique et zone centrale, comme sur e 6 sauf en ce que la zone centrale est éclairée ou « traitée » selon un carré ;
la figure 7B représente l'anneau correspondant à la zone périphérique éclairée
la figure 7D représente l'anneau « déroulé »
la figure 7C représente le carré formé par la zone centrale éclairée ;
la figure 8 représente un exemple de réalisation mécanique non limitatif permettant de faire défiler les pièces dans une machine comportant un dispositif selon l'invention, comportant deux dômes.
la figure 9 est un complément de la figure 8, et montre mieux les bras qui déposent, en sortie de machine, les pièces soit sur le convoyeur des pièces qualifiées, soit sur le convoyeur des rebuts.
la figure 10 représente une vue latérale de la machine à deux dômes, et notamment le dispositif permettant d'incliner le dôme.
la figue 11 , qui se compose des figures 11 A à 11 D, représente le contrôle d'une tasse selon deux variantes de positionnement de la caméra, et avec l'aide d'un miroir. Sur la figure 1A annexée, qui représente l'option à éclairage diffus global, ici avec des sources lumineuses régulièrement réparties au dessus d'un dôme , on voit que les pièces 6 passent sous un dôme 5 translucide diffusant par transmission la lumière émise par des sources lumineuses 3 placées à l'extérieur. La lumière diffusée est réfléchie par la pièce, notamment vers la caméra 1 au travers d'un orifice adapté 2 ménagé dans le dôme au regard de la caméra. L'ensemble est encadré par un capotage 4. Les moyens de défilement des pièces sous le dôme ne sont pas représentés. On a seulement représenté l'orifice d'entrée (un orifice de sortie existe naturellement dans le sens du défilement des pièces).
La figure 1 B annexée représente le même montage que la figure 1A, sauf en ce que les sources lumineuses sont placées sous le dôme et en ce que la lumière est diffusée par un dôme opaque blanc, par réflexion vers la pièce.
Sur la figure 2, le dispositif est celui de la figure 1 , sauf en ce que l'on a inséré une lame semi réfléchissante 7 inclinée selon les principes connus de l'optique et placée dans un capotage qui est translucide et clair (8) d'un coté de la lame et qui est opaque et sombre (8') de l'autre coté, et qui sert de support à cette lame.
Sur la figure 3, qui illustre l'option à éclairage diffus par zone(s), ici au moyen d'une seule zone, on forme une zone éclairée intense 10 sur le dôme 5 diffusant (qui sur cette figure est représenté en position inclinée d'un angle alpha par rapport à l'horizontale ; cette zone est adaptée en dimensions et géométrie pour éclairer une zone 9 (ici le fond 9 d'une assiette 6) dite zone conjuguée, et l'image de cette zone 9 est renvoyée sélectivement vers la caméra 1.
Sur la figure 4, on dispose un système de génération de lumière rasante, qui consiste en un projecteur 12 (placé par commodité sous le plan de l'objet) qui éclaire un miroir 13, lequel réfléchit la lumière sous forme d'un faisceau f de lumière rasante ; ce faisceau f rasant éclaire la pièce 6, ce qui fournit des indications complémentaires pour l'objectif de la caméra 1 , puis est absorbé par un écran 14 absorbant la lumière, destiné à éviter les réflexions parasites du faisceau f vers la pièce ou vers la caméra.
Sur la figure 5, on a placé un miroir 15 incliné de façon à renvoyer vers la caméra, selon les règles connues de l'optique, l'image d'une zone non visible par la caméra (ici, le flanc d'une assiette) ; la caméra peut ainsi contrôler (figure 5B) simultanément le dessus de l'assiette et l'un de ses flancs ; pour contrôler la totalité du flanc, on prévoirait naturellement deux miroirs symétriques, ou mieux trois ou quatre miroirs couvrant chacun un secteur angulaire de 120 ou de 90°.
Sur la figure 6, on se place dans la situation où l'on éclaire en deux temps le centre de la pièce (ici le fond 20 et la zone centrale 35 d'une assiette ) et la zone périphérique 30 ainsi que l'aile 25 de l'assiette. Le premier éclairage donne un disque (figure 6 C) que l'on peut analyser par un algorithme, et le second éclairage donne un anneau que l'on peut également analyser (figures 6B et 6D).
La figure 7 représente le même procédé que la figure 6, sauf en ce que la zone centrale est éclairée mais traitée selon une zone informatique carrée.
Sur la figure 7, 25 représente l'aile de l'assiette, 20 le fond, 30 la zone périphérique, 80 la limite extérieure de l'anneau de contrôle, 70 le bord de l'assiette, 60 le « marly » qui marque la limite entre le bassin et l'aile de l'assiette, 40 le carré de traitement de la zone de contrôle, et 50 la limite intérieure de l'anneau de contrôle.
La figure 8 représente une vue de dessus d'une machine à deux dômes selon l'invention. On voit que, selon cet exemple de réalisation naturellement non limitatif, les deux dômes sont accolés avec un mécanisme central d'inclinaison mieux visible sur la figure 10. Les pièces sont amenées par le convoyeur d'amenée A, puis sont saisies une par une par le bras BR1 qui les serre par une pince PN à serrage symétrique, et comportant des galets non référencés mais bien visibles sur la figure. Un moteur M1 assure la mobilisation des bras BR1 et BR2 3o
(ainsi que d'un troisième bras BR3 non représenté sur cette figure), les trois bras étant montés pivotants autour d'un pivot P. La pièce 6 est examinée sous le dôme 5 éclairé par les sources lumineuses 3, puis est saisie par le bras BR2 qui l'amène sous le second dôme pour un second contrôle. Des ventouses aident à la manipulation d'une manière que l'homme de métier comprendra aisément. Après le second contrôle, un bras B3 (Figure 9) saisit la pièce et, en fonction du résultat des contrôles, la dépose soit sur le convoyeur de sortie « pièces bonnes » (position BR3(a) du bras, soit sur le convoyeur des pièces refusées (position BR3(b) du bras BR3. Sur la figure 10, est représenté un dôme 5 incliné (dans cet exemple, à 20°) par un mécanisme IN motorisé par un moteur M2, également visible sur la figure 2. On a choisi d'illustrer sur la figure 9 le cas de l'éclairage d'une zone du dôme translucide par un projecteur 11. Une telle machine peut traiter jusqu'à 1200 pièces de vaisselle par heure.
Sur la figure 11 , on a représenté deux variantes de contrôle d'une tasse, utilisant un miroir de renvoi pour une observation complète, selon le principe déjà énoncé ci-dessus, les références étant identiques à celles de la figure 7.
La figure 11 A représente un mode de positionnement de la caméra 1 au dessus du dôme 5, avec un miroir 15 qui renvoie vers Ima caméra l'image du côté de la pièce (ici, une tasse) ; la figure 1 1 B représente la même observation avec un positionnement différent de la caméra 1.
Dans les deux cas , une lame semi-transparente 7 est intercalée
« sous » l'objectif de la caméra.
Les figures 11 B et respectivement 11 D représentent les images renvoyées par la pièce (tasse) et le miroir 15 vers la caméra, respectivement selon le positionnement de la figure 11 A ou 11 B. L'invention concerne encore un dispositif tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que il comporte notamment des bras pivotants pour la saisie des pièces et la dépose de la pièce sous au moins un dôme, puis éventuellement le transfert de ladite pièce vers le dôme suivant, et éventuellement des moyens d'inclinaison de la pièce relativement à au moins un dôme, ou d'au moins un dôme relativement à la pièce.
L'invention n'est pas limitée aux applications qui ont été décrites et l'homme de métier saura adapter les procédés et dispositifs décrits ci dessus afin de les étendre au contrôle de produits sanitaires, tels que bacs à douche, cuvettes de WC, urinoirs, bidets, lavabos, éviers, etc.... en recréant localement ou globalement les procédés d'éclairages décrits plus haut.
De plus, selon un mode particulier de mise en œuvre, on profitera avantageusement des moyens d'inspection de produits émaillés tels que décrits ci dessus afin de contrôler aussi le graphisme et ou l'emplacement de l'estampille, particulièrement s'il s'agit d'une estampille sous émail, ou de tout produit émaillé et décoré.

Claims

3-
REVENDICATIONS
1 Procédé de contrôle de la surface de produits de table / pièces de vaisselle céramique caractérisé en ce que A - on effectue un éclairage diffus global ou par zone(s) du produit B - on effectue une observation du produit, par un ou des moyens d'observation, par réflexion sur ce dernier, vers le ou les moyens d'observation, dudit éclairage diffus global ou de l'éclairage diffus localisé provenant d'au moins une zone lumineuse diffuse adaptée pour rendre brillante au moins une partie sélectionnée du produit
2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'observation du produit est réalisé de préférence par au moins une caméra optique, ou par l'œil humain à l'aide ou non d'un système optique annexe.
3 Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'observation est effectuée par deux, ou plus de deux, caméras, en tirant éventuellement parti de toutes les possibilités techniques de la caméra comme par exemple zoomer une zone particulière du produit examiné, et n'examiner que cette zone.
4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que on effectue de plus éventuellement une observation par des moyens annexes comme un moyen réalisant un éclairage rasant, des miroirs de renvoi d'au moins une partie de l'image du produit, notamment d'une ou plusieurs parties non visibles par le moyen principal d'observation car masquées par exemple par le produit lui même, un éclairage laser et analogues. 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que on opère en deux temps ou plus, typiquement avec plusieurs séquences d'éclairages successifs.
6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que on opère en un seul temps à l'aide de moyens complémentaires de multiplexage optique, ledit multiplexage optique pouvant être réalisé par des éclairages de couleurs différentes et des filtres correspondants, sur le ou les moyens d'observation.
7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que on opère (point A) un éclairage diffus, homogène et isotrope de la totalité de la pièce et on observe (point B) au moins une zone du produit ainsi éclairé.
8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que on place la pièce dans une enceinte fermée (ou partiellement ouverte) en matériau diffusant opaque (notamment paroi interne blanche opaque) ou translucide ou dépoli, qui homogénéise la lumière par réflexion sur les parois internes, et on effectue l'éclairage par au moins une source extérieure à ladite enceinte, en laissant pénétrer le faisceau d'éclairage par au moins une ouverture aménagée à cet effet,
et / ou par au moins une des sources disposées éventuellement à l'intérieur de l'enceinte, lesdites sources externes ou intérieures étant positionnées de manière à projeter leur faisceau lumineux vers ladite surface interne de ladite enceinte.
9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que, notamment lorsque ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli, une ou plusieurs source(s) d'éclairage sont disposées à l'extérieur de l'enceinte. 1 0 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que on place les sources sous l'enceinte, laquelle recouvre au moins partiellement, de préférence totalement, la pièce à contrôler.
1 1 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite enceinte comporte un dôme (ou une surface comparable sphérique ou hémisphérique ou sensiblement sphérique ou hémisphérique, sphérique ou hémisphérique aplatie, ou au contraire sphérique ou hémisphérique déformée en cône, ellipsoïde ou ellipsoïde déformée, et autres formes comparables qui seront toutes désignées dans la présente demande par « dôme ») qui comporte lui même au moins une ouverture permettant d'introduire la pièce et au moins une ouverture permettant de laisser passer la lumière réfléchie par la pièce vers le ou les moyens extérieurs d'observation, notamment la ou les caméras, et en ce que e dôme est d'autant plus fermé que la convexité du produit à contrôler sera plus grande, le « dôme » pouvant aussi être de forme cylindrique ou parallélépipédique, et de telles formes sont incluses dans la définition « dôme ».
1 2 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le fond du dôme est de préférence soit blanc ou clair, translucide ou opaque, avec ou sans source de lumière, ou au contraire sombre ou noir afin de créer un contraste suivant ce que l'on réalise comme contrôle, et ledit fond comporte éventuellement une ou plusieurs ouvertures capables de, et destinées à, laisser passer le produit et / ou les faisceaux lumineux des sources vers la paroi interne du dôme.
1 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'ensemble est de préférence capoté à l'aide d'un matériau opaque dont l'intérieur a tendance à répartir l'éclairage de manière homogène, par exemple avec une peinture blanche.
1 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la caméra est placée au pôle du dôme de préférence, et vise la face principale du produit, à travers une ouverture pratiquée sur le dôme.
1 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la caméra est placée en totalité ou en partie à l'intérieur du dôme, et est alors rendue optiquement invisible par des combinaisons appropriées d'écrans diffusant la lumière et de lames semi-réfléchissantes, l'ensemble formant un capot autour de la caméra qui empêche les réflexions parasites sur la caméra mais laisse passer l'image réfléchie de la pièce vers l'objectif.
1 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le produit à examiner est placé à l'intérieur du dôme, de préférence en sa partie centrale ou basse si le pôle est dirigé vers le haut.
1 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que, en mode d'observation par réflexion localisée, on incline le dôme par rapport au produit (ou bien le produit par rapport au dôme) ou encore on ajoute un moyen d'observation décalé en inclinaison, ou on met en œuvre tout autre moyen équivalent permettant de réaliser une inclinaison relative, afin que la zone diffuse éclairante n'inclue pas le lieu où se trouve la caméra ou le système optique
1 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la pièce à examiner est mise en rotation sous le dôme et une zone est zoomée par la caméra.
1 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que on utilise comme dôme une enceinte en matériau diffusant translucide, et on réalise ledit éclairage extérieur par au moins une, de préférence plusieurs sources de lumière, placée(s) autour de l'enceinte qui recouvre la pièce, l'éclairage étant alors réalisé par transmission au travers de la paroi diffusante et translucide du dôme.
20 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'éclairage est réalisé par plusieurs sources de lumière régulièrement réparties autour de ladite enceinte.
21 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la direction d'éclairage est globalement centripète.
22 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 , caractérisé en ce que la répartition des sources de lumière est effectuée selon des directions globalement centripètes donc dirigées vers le centre du dôme, selon des motifs quelconques réguliers comme par exemple en lignes parallèles, en quinconce, et dispositions analogues formant une répartition régulière, par rapport au dôme.
23 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que on insère dans le dôme un faisceau lumineux issu d'une source lumineuse connue, éventuellement par le moyen d'un miroir additionnel, sous une incidence rasante sur le produit.
24 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que on insère une lame semi-réfléchissante entre la ou les caméras et le dôme afin de masquer les images virtuelles du ou des objectifs dans le produit en cours de contrôle, et éventuellement d'autres telles lames pour masquer l'image de tout objet susceptible d'être introduit dans le dôme ou de toute ouverture pratiquée sur le dôme, par exemple miroir(s) de renvoi, projecteur(s) additionnel(s), et analogues.
25 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que on opère (point A) un éclairage diffus limité et localisé en une ou des zones particulières, et on observe (point B) sur le produit l'image réfléchie de cet éclairage. 3^~
26 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 25, caractérisé en ce que le procédé est mis en œuvre à l'aide d'un ou de projecteurs ou source(s) lumineuse(s) et/ou de dispositifs mécanooptiques connus afin d'éclairer au moins une zone du dôme ou de l'écran diffusant.
27 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 25 et 26, caractérisé en ce que la ou lesdites zone(s) peuvent présenter différentes formes, circulaires, elliptiques ou annulaires, pleines ou évidées, quelconques, de différentes tailles, de formes et de dimensions régulières ou irrégulières, selon le cas d'espèce.
28 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 25 à 27, caractérisé en ce que on utilise une seule zone, soit plusieurs zones et on conjugue alors l'une à l'autre les zones éclairantes et observées en question, et on peut combiner plusieurs zones circulaires sur différentes portions du produit ou de la pièce, par exemple deux ou trois zones à 180° ou 120°, ou combiner une ou plusieurs zones circulaires avec un ou plusieurs anneaux, ou zones carrées et analogues.
29 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 25 à
28, caractérisé en ce que on combine de plus avec la rotation de la pièce pour couvrir l'ensemble de la surface considérée.
30 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 25 à
29, caractérisé en ce que on pourra aussi, alternativement ou en combinaison avec ce qui précède, projeter sur une ou plusieurs « zones » une image connue, par exemple un quadrillage en coordonnées cartésiennes ou polaires, ou une « mire » , un réseau de points, de lignes, etc ... destinée à mettre en évidence dans l'image virtuelle les défauts de forme et optiques du produit contrôlé en mode 2
réflexion.
31 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 25 à 30, caractérisé en ce on utilise les mêmes modes de réalisation particuliers que ceux décrits dans les revendications 7 à 24.
32 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 31 , caractérisé en ce que on réalise une alimentation électrique des sources lumineuses à partir du réseau triphasé entre phase et neutre, les sources étant régulièrement réparties sur chaque phase électrique d'une part, et régulièrement réparties en emplacement sur la périphérie du dôme d'autre part.
33 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisé en ce que on effectue un contrôle optique d'aspect de produits céramiques émaillés en mode réflexion d'une zone lumineuse conjuguée à la zone observée sur le produit, qui consiste à observer l'image virtuelle dans le produit d'une zone lumineuse intense diffuse située ou créée sur le dôme diffusant, et en ce que l'on peut former ladite zone par au moins une source lumineuse placée au dessus du dôme en matériau diffusant et translucide.
34 procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que on pourra combiner l'emploi de plusieurs zones de formes, dimensions etc.... différentes, éventuellement en combinaison avec un rotation de la pièce.
35 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 34, caractérisé en ce que on utilise deux dômes successivement, (ou plusieurs dômes successivement), en amenant, faisant pivoter ou retournant et évacuant les produits automatiquement à l'aide de moyens mécaniques connus, afin de contrôler successivement les deux faces, ou 3
plusieurs faces, des produits céramiques émaillés.
36 Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce on examine la pièce sans zoom sous au moins un des dômes et on examine au moins une zone particulière de la pièce, sous au moins un des autres dômes, avec un zoom sur au moins une zone particulière de la pièce (par exemple sur une zone où la détection de défauts, pour des raisons techniques, serait plus difficile), avec ou sans rotation de la pièce, ou on utilise plusieurs dômes, l'un destiné à contrôler la pièce selon la première option (éclairage diffus global) et l'autre selon la seconde option (éclairage diffus par zone(s)) ou on munit les différents dômes de différents équipements annexes, selon les besoins particuliers, comme des miroirs, des moyens de mesures dimensionnelles ou géométriques, d'autres caméras munies d'objectifs différents, de filtres, etc...., de système d'éclairage par un faisceau laser ou tout autre type d'éclairage.
37 Dispositif de contrôle de la surface de produits céramiques de table / pièces de vaisselle (et analogues, selon la définition générale donnée en introduction) caractérisé en ce que il comporte des moyens pour
A - réaliser un éclairage diffus global ou par zone(s) du produit, et des moyens pour
B - réaliser une observation du produit, par un ou des moyens d'observation, par réflexion sur ce dernier, vers le ou les moyens d'observation, dudit éclairage diffus global ou de l'éclairage diffus localisé provenant d'au moins une zone lumineuse diffuse adaptée pour rendre brillante au moins une partie sélectionnée du produit
38 Dispositif selon la revendication 37 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour opérer (point A) un éclairage diffus, homogène et isotrope de la totalité de la pièce et pour observer (point B) au moins une zone du produit éclairé. 39 Dispositif selon la revendication 37 ou 38 caractérisé en ce que les moyens pour réaliser un éclairage diffus comprennent une enceinte fermée (ou partiellement ouverte) en matériau diffusant opaque (notamment paroi interne blanche opaque) qui homogénéise la lumière par réflexion sur les parois internes, et on effectue l'éclairage par au moins une source extérieure à ladite enceinte, en laissant pénétrer le faisceau d'éclairage par au moins une ouverture aménagée à cet effet,
et / ou par au moins une des sources disposées éventuellement à l'intérieur de l'enceinte, lesdites sources externes ou intérieures étant positionnées de manière à projeter leur faisceau lumineux vers ladite surface interne de ladite enceinte.
40 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 37 à 39 caractérisé en ce que ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli et en ce que, notamment lorsque ledit matériau de l'enceinte est translucide ou dépoli, une ou plusieurs source(s) d'éclairage sont disposées à l'extérieur de l'enceinte.
41 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 37 à 40 caractérisé en ce que l'enceinte comporte un dôme (ou une surface comparable sphérique ou hémisphérique ou sensiblement sphérique ou hémisphérique, sphérique ou hémisphérique aplatie, ou au contraire sphérique ou hémisphérique déformée en cône, ellipsoïde ou ellipsoïde déformée, et autres formes comparables qui seront toutes désignées dans la présente demande par « dôme ») qui comporte lui même au moins une ouverture permettant d'introduire la pièce et au moins une ouverture permettant de laisser passer la lumière réfléchie par la pièce vers le ou les moyens extérieurs d'observation, notamment la ou les caméras, et en ce que le dôme est d'autant plus fermé que la convexité du produit à contrôler sera plus grande, et en ce que le « dôme » peut aussi être de forme cylindrique ou parallélépipédique, et de telles formes sont incluses dans la définition « dôme ».
42 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 37 à 41 caractérisé en ce que la caméra est placée au pôle du dôme de préférence, et vise la face principale du produit, à travers une ouverture pratiquée sur le dôme.
Selon une variante, la caméra est placée en totalité ou en partie à l'intérieur du dôme, et est alors rendue optiquement invisible par des combinaisons appropriées d'écrans diffusant la lumière et de lames semi-réfléchissantes, l'ensemble formant un capot autour de la caméra qui empêche les réflexions parasites sur la caméra mais laisse passer l'image réfléchie de la pièce vers l'objectif.
43 Dispositif selon la revendication 37, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour opérer (point A) un éclairage diffus limité et localisé en une ou des zones particulières, et pour observer (point B) sur le produit l'image réfléchie de cet éclairage.
44 Dispositif selon la revendication 43, caractérisé en ce que, en mode d'observation par réflexion localisée, le dispositif selon l'invention comporte un dôme incliné par rapport au produit (ou bien un moyen pour incliner le produit par rapport au dôme) ou encore comprend un moyen d'observation décalé en inclinaison, ou comprend tout autre moyen équivalent permettant de réaliser une inclinaison relative, afin que la zone éclairée n'inclue pas le lieu où se trouve la caméra ou le système optique
45 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 37 à 44, caractérisé en ce qu'il comporte les moyens adaptés pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 36 et tels que décrits dans le revendication 1 à 36.
46 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 36 caractérisé en ce que il est spécialement adapté à l'inspection de produits céramiques, émaillés ou non, de révolution, consistant à effectuer un traitement informatique en deux temps par le procédé décrit ci-dessus, le premier pour la zone centrale du produit, tel le bassin ou le fond de l'assiette par exemple, avec un algorithme classique, sur une zone de forme carrée ou rectangulaire, parcourant les pixels de la zone de l'image de gauche à droite et de haut en bas, le second pour la zone périphérique, telles les ailes, le « marly » ou le pied de l'assiette par exemple, traitée comme un anneau ou des portions d'anneau que l'on "déroule" d'abord, et sur laquelle on effectue le traitement en ligne de gauche à droite et de bas en haut, chaque ligne correspondant à une zone de rayon constant par rapport au centre de la pièce, et en ce que éventuellement des outils annexes d'interpolation et de recalage des zones sur les bords de la pièce améliorent classiquement la détectivité liée à cette méthode.
47 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 37 à 45 caractérisé en ce que il comporte de plus des moyens mécaniques permettant de faire défiler les pièces à grande vitesse sous le ou les dôme(s), de manière à placer chaque objet sous l'ensemble de moyens d'éclairage et de moyens d'observation, durant un temps suffisant pour le contrôle.
48 Dispositif selon la revendication 47 caractérisé en ce que il comporte notamment des bras pivotants pour la saisie des pièces et la dépose de la pièce sous au moins un dôme, puis éventuellement le transfert de ladite pièce vers le dôme suivant, et éventuellement des moyens d'inclinaison de la pièce relativement à au moins un dôme, ou d'au moins un dôme relativement à la pièce.
49 Application du procédé et du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 48 au contrôle de produits céramiques de table, tels que typiquement les assiettes, tasses, soucoupes, plats ou objets divers dont la forme se rapproche de celle des produits cités, y compris par des des contrôles de type dit « géométrique », et éventuellement afin de contrôler aussi le graphisme et ou l'emplacement de l'estampille, particulièrement s'il s'agit d'une estampille sous émail, ou de tout produit émaillé et décoré.
PCT/FR2001/000752 2000-03-14 2001-03-13 Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille WO2001069214A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2001246602A AU2001246602A1 (en) 2000-03-14 2001-03-13 Device and method for optical control of crockery items such as enamelled platesor any enamelled ceramic product
EP01919515A EP1264171A1 (fr) 2000-03-14 2001-03-13 Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille
US10/221,736 US7041997B2 (en) 2000-03-14 2001-03-13 Device and method for optical control under diffuse illumination and observation means of crockery items or any glazed ceramic products
US11/368,531 US20060180775A1 (en) 2000-03-14 2006-03-07 Device and method for optical control under diffuse illumination and observation means of crockery items or any glazed ceramic products

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR00/03410 2000-03-14
FR0003410A FR2806478B1 (fr) 2000-03-14 2000-03-14 Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/368,531 Continuation US20060180775A1 (en) 2000-03-14 2006-03-07 Device and method for optical control under diffuse illumination and observation means of crockery items or any glazed ceramic products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001069214A1 true WO2001069214A1 (fr) 2001-09-20

Family

ID=8848191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2001/000752 WO2001069214A1 (fr) 2000-03-14 2001-03-13 Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7041997B2 (fr)
EP (1) EP1264171A1 (fr)
AU (1) AU2001246602A1 (fr)
FR (1) FR2806478B1 (fr)
WO (1) WO2001069214A1 (fr)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1455179A1 (fr) * 2003-03-07 2004-09-08 MV Research Limited Système de vision artificielle et procédé pour l'inspection
US7453777B2 (en) 2002-11-29 2008-11-18 Obe Ohnmacht & Baumgartner Gmbh & Co. Kg Method and device for optical form measurement and/or estimation
CN108709935A (zh) * 2018-07-28 2018-10-26 河南东润电子有限公司 一种地板砖铺设空鼓检测机器人
CN109752322A (zh) * 2017-11-01 2019-05-14 李文杰 一种色差测量法检测骨质瓷器釉面耐化学腐蚀性能的方法
CN111521614A (zh) * 2019-02-01 2020-08-11 由田新技股份有限公司 量测孔状结构的自动光学检测***
US20220092757A1 (en) * 2020-09-22 2022-03-24 Future Dial, Inc. Grading cosmetic appearance of a test object

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1864081B1 (fr) * 2005-03-24 2014-05-07 SAC Sirius Advanced Cybernetics GmbH Dispositif pour detecter optiquement la forme d'objets et de surfaces
DE102005017957A1 (de) * 2005-04-18 2006-10-26 Khs Ag Inspektionsvorrichtung
DE102007043609B4 (de) 2007-09-13 2014-05-28 Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh Integrierte Beleuchtungsvorrichtung für einen optischen Codeleser
US20100165103A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Paul Andreas Adrian Camera Monitoring Systems And Methods For Electromagnetic Dryer Applicators
DE102009009355B4 (de) * 2009-02-18 2012-12-13 Texas Instruments Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Fehlern bei der Waferherstellung
US8532364B2 (en) * 2009-02-18 2013-09-10 Texas Instruments Deutschland Gmbh Apparatus and method for detecting defects in wafer manufacturing
KR101042302B1 (ko) * 2010-12-27 2011-06-17 위재영 차량 외부 영상 장치용 하우징
US9335274B2 (en) * 2011-06-29 2016-05-10 Owens-Brockway Glass Container Inc. Optical inspection of containers
WO2013076651A2 (fr) * 2011-11-21 2013-05-30 Datalogic Ip Tech S.R.L. Illuminateur pour système d'acquisition d'image
FI125320B (en) 2012-01-05 2015-08-31 Helmee Imaging Oy ORGANIZATION AND SIMILAR METHOD FOR OPTICAL MEASUREMENTS
US9157867B2 (en) 2013-03-14 2015-10-13 Graftek Imaging Inc. Lighting domes with pin hole lens
US9467609B2 (en) * 2013-05-10 2016-10-11 Mettler-Toledo, LLC Machine vision inspection systems and methods and aperture covers for use therewith
JP6403445B2 (ja) 2014-06-09 2018-10-10 株式会社キーエンス 検査装置、検査方法およびプログラム
CN107646124B (zh) * 2015-05-21 2021-04-02 康宁股份有限公司 用于检查多孔制品的方法
CN107110791B (zh) * 2015-10-06 2020-09-29 日本碍子株式会社 陶瓷体的表面检查方法
ITUB20159510A1 (it) * 2015-12-22 2017-06-22 Sacmi Apparato di ispezione ottica di oggetti
FR3049709B1 (fr) * 2016-04-05 2019-08-30 Areva Np Procede de detection d'un defaut sur une surface par eclairage multidirectionnel et dispositif associe
EP3333816B1 (fr) * 2016-12-09 2018-10-03 Axis AB Agencement de caméra avec illuminateur
US10309908B2 (en) * 2017-01-11 2019-06-04 Applied Vision Corporation Light field illumination container inspection system
US10899138B2 (en) * 2017-01-11 2021-01-26 Applied Vision Corporation Container inspection system controlling printheads to correct for detected ink thickness errors
DE102017207071A1 (de) * 2017-04-27 2018-10-31 Robert Bosch Gmbh Prüfvorrichtung zur optischen Prüfung eines Objekts und Objektprüfungsanordnung
US11158072B2 (en) * 2018-02-02 2021-10-26 Dishcraft Robotics, Inc. Intelligent dishwashing systems and methods
US10769770B2 (en) 2018-05-07 2020-09-08 Cummins Enterprise Llc Quality monitoring system and quality monitoring method for fuel cell manufacturing line and quality monitoring system for manufacturing line
US11404710B2 (en) 2018-12-17 2022-08-02 Cummins Enterprise Llc Assembled portion of a solid oxide fuel cell and methods for inspecting the same
US11815465B2 (en) * 2019-03-08 2023-11-14 Gemological Institute Of America, Inc. (Gia) Portable high-resolution gem imaging system
US10921685B2 (en) * 2019-03-19 2021-02-16 Erik Espinosa Apparatus that enables the photographing of highly reflective, objects without reflections
IT201900021645A1 (it) 2019-11-19 2021-05-19 Sacmi Apparato per l’ispezione ottica di sanitari
WO2021113333A1 (fr) * 2019-12-06 2021-06-10 Erik Espinosa Appareil permettant la photographie d'objets hautement réfléchissants sans réflexions
JP7313310B2 (ja) * 2020-03-31 2023-07-24 日本碍子株式会社 セラミックス製の柱状ハニカム構造体の検査方法及び検査装置
US11900581B2 (en) 2020-09-22 2024-02-13 Future Dial, Inc. Cosmetic inspection system
CN112255758B (zh) * 2020-10-30 2022-07-12 复旦大学 一种偏折测量中实现屏幕和工件同时对焦的装置和方法
EP4260140A1 (fr) 2020-12-14 2023-10-18 Hayoun, Denis Boite à illumination homogène pour imagerie photographique ou par caméra
IT202100019766A1 (it) * 2021-07-23 2023-01-23 Istituto Naz Di Geofisica E Vulcanologia Metodo e apparato per acquisire immagini di oggetti tridimensionali reali o virtuali e visualizzare gli oggetti acquisiti su schermi fisici o in ambiente virtuale
US20240230059A9 (en) * 2022-10-24 2024-07-11 UnitX, Inc. Feature inspection lighting dome

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677473A (en) * 1985-06-21 1987-06-30 Matsushita Electric Works, Ltd. Soldering inspection system and method therefor
JPS6366445A (ja) * 1986-09-09 1988-03-25 Ikegami Tsushinki Co Ltd 外観検査装置
US4972092A (en) * 1988-09-20 1990-11-20 Deutsche Forschungsanstalt fur Luftund Raumfahrt Apparatus for determining the effective surface roughness of polished optical samples by measuring the integral scattered radiation
US5278411A (en) * 1992-10-01 1994-01-11 Macmillan Bloedel Limited Residual ink measurement
WO1994028397A1 (fr) * 1993-05-28 1994-12-08 Axiom Bildverarbeitungssysteme Gmbh Dispositif d'inspection automatique
US5461417A (en) * 1993-02-16 1995-10-24 Northeast Robotics, Inc. Continuous diffuse illumination method and apparatus
EP0756152A1 (fr) * 1995-07-26 1997-01-29 Satimage Procédé et dispositif de détection de l'état de surface de pièces à surface réfléchissante, applicable au contrÔle de rugosité de pièces polies
US5644140A (en) * 1994-04-20 1997-07-01 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus for checking semiconductor wafers with complementary light sources and two cameras
WO2000009271A1 (fr) * 1998-08-13 2000-02-24 Acushnet Company Appareil et procede d'inspection automatisee de balles de jeu

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63241408A (ja) * 1987-03-30 1988-10-06 Narumi China Corp 陶磁器製品のクラツク検査装置
US4967095A (en) * 1989-06-28 1990-10-30 Tencor Instruments Method and apparatus for detecting and sizing particles on surfaces
US5917602A (en) * 1998-04-30 1999-06-29 Inex Inc. System and method for image acquisition for inspection of articles on a moving conveyor
US6341878B1 (en) * 1999-08-31 2002-01-29 Cognex Corporation Method and apparatus for providing uniform diffuse illumination to a surface

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677473A (en) * 1985-06-21 1987-06-30 Matsushita Electric Works, Ltd. Soldering inspection system and method therefor
JPS6366445A (ja) * 1986-09-09 1988-03-25 Ikegami Tsushinki Co Ltd 外観検査装置
US4972092A (en) * 1988-09-20 1990-11-20 Deutsche Forschungsanstalt fur Luftund Raumfahrt Apparatus for determining the effective surface roughness of polished optical samples by measuring the integral scattered radiation
US5278411A (en) * 1992-10-01 1994-01-11 Macmillan Bloedel Limited Residual ink measurement
US5461417A (en) * 1993-02-16 1995-10-24 Northeast Robotics, Inc. Continuous diffuse illumination method and apparatus
WO1994028397A1 (fr) * 1993-05-28 1994-12-08 Axiom Bildverarbeitungssysteme Gmbh Dispositif d'inspection automatique
US5644140A (en) * 1994-04-20 1997-07-01 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus for checking semiconductor wafers with complementary light sources and two cameras
EP0756152A1 (fr) * 1995-07-26 1997-01-29 Satimage Procédé et dispositif de détection de l'état de surface de pièces à surface réfléchissante, applicable au contrÔle de rugosité de pièces polies
WO2000009271A1 (fr) * 1998-08-13 2000-02-24 Acushnet Company Appareil et procede d'inspection automatisee de balles de jeu

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 290 (P - 742) 9 August 1988 (1988-08-09) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7453777B2 (en) 2002-11-29 2008-11-18 Obe Ohnmacht & Baumgartner Gmbh & Co. Kg Method and device for optical form measurement and/or estimation
EP1567827B1 (fr) * 2002-11-29 2012-07-25 OBE Ohnmacht & Baumgärtner GmbH & Co. KG Procede et dispositif de mesure de forme et/ou d'evaluation par voie optique
EP1455179A1 (fr) * 2003-03-07 2004-09-08 MV Research Limited Système de vision artificielle et procédé pour l'inspection
CN109752322A (zh) * 2017-11-01 2019-05-14 李文杰 一种色差测量法检测骨质瓷器釉面耐化学腐蚀性能的方法
CN108709935A (zh) * 2018-07-28 2018-10-26 河南东润电子有限公司 一种地板砖铺设空鼓检测机器人
CN111521614A (zh) * 2019-02-01 2020-08-11 由田新技股份有限公司 量测孔状结构的自动光学检测***
CN111521614B (zh) * 2019-02-01 2023-10-17 由田新技股份有限公司 量测孔状结构的自动光学检测***
US20220092757A1 (en) * 2020-09-22 2022-03-24 Future Dial, Inc. Grading cosmetic appearance of a test object
US11836912B2 (en) * 2020-09-22 2023-12-05 Future Dial, Inc. Grading cosmetic appearance of a test object based on multi-region determination of cosmetic defects

Also Published As

Publication number Publication date
US20060180775A1 (en) 2006-08-17
AU2001246602A1 (en) 2001-09-24
US7041997B2 (en) 2006-05-09
FR2806478B1 (fr) 2002-05-10
FR2806478A1 (fr) 2001-09-21
US20030184740A1 (en) 2003-10-02
EP1264171A1 (fr) 2002-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001069214A1 (fr) Dispositif et procede de controle optique de pieces de vaisselle comme des assiettes emaillees ou tout produit ceramique emaille
EP1771714B1 (fr) Procédé d'inspection d'un composant optique de l'industrie ophtalmique
EP3207361B1 (fr) Procédé, dispositif et ligne d'inspection pour visualiser la planéité d'une surface de bague de récipient
EP2286441B1 (fr) Dispositif et procédé d' inspection de plaquettes semi-conductrices
EP0983853B1 (fr) Dispositif automatique de détection de défauts d'impression par example sur des bandes métallisées
JP2012520115A (ja) カット石を撮像する方法およびシステム
JP5027946B1 (ja) 検査システム
JP3715923B2 (ja) 宝石ビューアー
WO2006051217A1 (fr) Procede et dispositif d'eclairage pour determiner la presence de defauts sur la surface de la bague d'un recipient
WO2011128580A1 (fr) Procédé de détection de défauts dans des articles verriers et installation pour la mise en oeuvre dudit procédé
EP3870955A1 (fr) Dispositif optique pour la mesure des propriétés optiques des matériaux
EP1558919B1 (fr) Procede et dispositif pour detecter des defauts de surface presentes par une bague d'un recipient de revolution transparent ou translucide
FR2614418A1 (fr) Appareil pour inspecter des surfaces
FR2963836A1 (fr) Boite a lumiere pour la capture d’images d’un objet et sa visualisation animee
CA2287097C (fr) Procede et instrument de controle de la liaison de l'ame alveolee d'un nid d'abeilles sur une peau
EP3707556A1 (fr) Scanner d'image à éclairage multidirectionnel
JP2019168305A (ja) Ｏリング外観検査装置、物体外観検査装置、照明装置、外観検査方法、ｏリング製造方法及び物体製造方法
WO2022034599A1 (fr) Dispositif et procédé de génération d'imagerie 3d
FR2854268A1 (fr) Dispositif d'acquisition et d'affichage de donnees associees a un objet ophtalmique et procede d'analyse d'image correspondant
JP2005241469A (ja) 製品外観検査方法
WO2006013245A1 (fr) Dispositif et procede de caracterisation d’une lentille ophtalmique
CN105445197B (zh) 一种针对高反射物体的附着规则图案的光源装置
WO2006018588A1 (fr) Syteme de mesure pour la caracterisation optique des materiaux et procede de mesure mis en oeuvre par ledit systeme
Teoh et al. Investigation of surface and subsurface profile, techniques of measurement, and replication of the Chinese Magic Mirror
FR2468144A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif pouvant etre utilise notamment comme projecteur pour la photographie ou la television et dispositif fabrique selon ce procede

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001919515

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001919515

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10221736

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP