SISTEMA DE INSPECCIÓN DE LA VISIÓN DE LA MÁQUINA Y MÉTODO PARA CONTENEDORES TRANSPARENTES

SISTEMA DE INSPECCIÓN DE LA VISIÓN DE LA MÁQUINA Y MÉTODO PARA CONTENEDORES TRANSPARENTES

CAMPO TÉCNICO

Esta invención se refiere a medios sin contacto para inspeccionar contenedores, y más particularmente se refiere a un sistema de visión artificial para detectar imperfecciones formadas en la superficie inferior de recipientes transparentes que tienen marcas deflectoras formadas en su interior.

FONDO DE ARTE

Una planta de fabricación de artículos de vidrio típica incluye una máquina de conformado, también conocida en el comercio como una sección individual o máquina IS, y un mecanismo de "alimentación de trozos". Una máquina formadora generalmente incluye 6-10 secciones individuales idénticas para producir artículos de vidrio terminados, como botellas o frascos. El mecanismo alimentador de chorro alimenta una gota de vidrio fundido a cada una de las secciones de la máquina de conformación a su vez. Como artículo de artículos de vidrio de cada una de las secciones, es transportado por un transportista a través de un área de inspección donde se inspecciona el material de vidrio en busca de defectos. La inspección de fallas normalmente se realiza ya sea por la observación real de un ser humano estacionado en el área de inspección o por un sistema de inspección de cámara de video, En general, se inspeccionan las tres áreas de un recipiente de vidrio en busca de defectos. La parte superior y el área de la rosca se inspeccionan en busca de defectos en la superficie del sello y defectos en el hilo. La pared lateral del contenedor se inspecciona en busca de defectos en las paredes del contenedor de vidrio, como grietas, burbujas, pájaros, columpios, etc. Se inspecciona el área de la superficie inferior del contenedor para ver una larga lista de defectos que incluyen, entre otros, elementos sueltos y fusionados vidrio, púas, bungee-swings, piedras, y burbujas, y droga del molde.

La mayoría de los artículos de vidrio están fabricados para llevar algunas indicaciones de su origen mediante la colocación de ciertas marcas de moldes en la base exterior del contenedor. Estas marcas pueden tomar la forma de letras, números o signos abstractos. La presencia de varios tipos de detalles más el hecho de que no siempre aparecen en la misma ubicación física ha hecho que la inspección automática de los fondos de vidrio sea intrínsecamente difícil.

Además, lo más problemático es el "baffle rnark" formado en la superficie inferior de un recipiente de vidrio. El deflector rnark es una marca de molde que es un subproducto del proceso de fabricación de vidrio de dos pasos y generalmente tiene forma circular y puede aparecer en diferentes ubicaciones en el fondo del contenedor. En general, es una condición aceptable (por el fabricante y el usuario del vidrio).

¡En la inspección automática de material de vidrio por systerns ópticos, la marca de bafle puede producir una señal de alto contraste que a menudo se confunde con el signa! de un defecto, lo que resulta en el rechazo de cristalería aceptable.

Un defecto en el vidrio representa una capa límite óptica que refleja o refracta un haz de luz incidente produciendo un contraste de luz que puede detectarse de manera óptica. La gran desventaja de la prueba óptica conocida es que las mismas disposiciones de marcas de este tipo consisten en que no pueden distinguir entre defectos reales y otras fallas ópticamente defectuosas en el elemento de prueba. Por ejemplo, hay muchos tipos de fallas, tales como pequeñas burbujas de aire incluidas, costillas o rasguños relativamente gruesos, etc., que no tienen ningún efecto perjudicial en el material de vidrio, pero que 65 actúan de manera similar a un defecto en las disposiciones de prueba óptica de modo que la cristalería aceptable es rechazada. Debido a la incapacidad de distinguir entre defectos inaceptables y fallas que pueden ser toleradas, los sistemas anteriores han sido propenso a aceptar cristalería defectuosa o, con ajustes más sensitivos, rechazar materiales de vidrio aceptables.

Además, para detectar defectos en artículos de vidrio, los artículos generalmente se han iluminado con una luz de fondo difusa y se han visto con una cámara o luz de televisión.

matriz de sensores sensibles. La fuente de luz a menudo consiste en una pluralidad de bombillas incandescentes que producen generalmente una fuente difusa relativamente grande para retroiluminar el contenedor en la estación de inspección o zona. Una cámara de televisión de matriz lineal, enfocada en un porten del contenedor a inspeccionar, proporcionará una imagen de ese portian en la matriz de elementos de imagen (comúnmente denominados "píxeles") en la cámara. A continuación, los píxeles se interrogan en serie y las salidas de los píxeles, que es una función de la intensidad de la luz recibida sobre el mismo, se combinan. Los defectos en el contenedor portian que se está inspeccionando se pueden detectar mediante el análisis de las salidas de píxeles de la matriz lineal. ·

En tales systerns, cuando aparece un defecto en el contenedor cuando ese portian se mueve a través del área del campo de visión de la cámara, los píxeles en los que se enfoca el puerto verán áreas de oscuridad causadas por el reflejo de la luz iluminada fuera de la línea de visión de la camioneta. De esta forma, al comparar la salida de los píxeles adyacentes se puede determinar dónde se encuentra el defecto y el tamaño del defecto. Los píxeles pueden escanearse a una velocidad suficiente para que se vean esencialmente todas las áreas de la botella. ¡La mayoría de los defectos abarcarán más de un solo Sean y aparecerán en varios! sucesivos sean s.

También ha sido la práctica detectar ópticamente defectos en material de vidrio en varias partes de un artículo de vidrio enfocando un haz de luz sobre un área del artículo en un ángulo particular y luego posicionar un pickup, como una fotocélula, aproximadamente a un ángulo de 90º con respecto a la dirección de la luz enfocada. En dicho arreglo, la luz se reflejará desde el defecto en la fotocélula, lo que indica · la presencia de un reflector defecto. Esta ha sido la práctica típica para examinar las partes de acabado y talón de los recipientes de vidrio en el pasado. Los defectos que están siendo detectados por tales sistemas son aquellos típicamente denominados "controles", causados ​​habitualmente por choques térmicos durante la formación del contenedor desde el contacto del vidrio formado por el robot hasta una pieza fría de equipo de manipulación. Otro defecto que puede detectarse mediante el uso de luz especular enfocada son los defectos superficiales producidos en recipientes de vidrio que harán que la luz enfocada se refracte fuera de la dirección en la que se está transmitiendo al recipiente, por ejemplo, un defecto de línea sobre meta.

Otro medio por el cual se puede inspeccionar el material de vidrio es un sistema de visión artificial. La visión artificial es la tecnología de adquisición o detección de una imagen (una impresión visual) de un portian seleccionado de la cristalería a través de un sensor electrónico y que determina la existencia de cualquier marca o defecto en la imagen y la aceptabilidad de cualquiera de tales marcas o defectos mediante el uso de una computadora. La tecnología se basa en una cámara de televisión para adquirir la imagen y computadores de visión dedicados para procesar y analizar las imágenes de componentes / productos con velocidad y repetibilidad. Si bien la visión humana puede superar a su equivalente automático en su capacidad pura para analizar escenas muy complejas de todos los días; cuando se trata de tareas repetidas, como la inspección de un producto una y otra vez, un observador humano comprensiblemente se cansa, pierde concentración y comete errores

La visión artificial también puede ser más rentable y, a veces, la única solución viable si la velocidad y / o las condiciones peligrosas están presentes en el proceso de fabricación. Los posibles usos de la tecnología de visión artificial incluyen verificación de ensamblaje / proceso, medición, verificación y reconocimiento de caracteres, detección de defectos superficiales, sistemas de clasificación y guía robótica. En cualquiera de estas aplicaciones, los sistemas de visión artificial también pueden proporcionar información de control de proceso importante y precisa ya que, en general, se puede examinar el 100 por ciento del producto. Esta información puede ayudar a identificar las "áreas problemáticas" del proceso, por lo que puede corregirse para reducir el desperdicio y mejorar la calidad.

Como se indicó anteriormente, la inspección electroóptica automática de artículos de vidrio es bien conocida; sin embargo, se han desarrollado métodos de inspección de visión artificial de envases de vidrio solo recientemente. Una distinción importante entre los dos métodos de inspección es la manera en que cada sistema captura la imagen del objeto que se inspecciona y luego analiza esa imagen para formarse una opinión sobre su estado, es decir, aceptabilidad.

El escaneo electroóptico para inspección de fondo de vidrio ha proporcionado al fabricante de vidrio y al usuario final (antes de las operaciones de llenado) una inspección automática de su producto durante años. Uno de tales sistemas convencionales se muestra en la FIG. 1 en el que el sistema utiliza una luz de fondo difusa con una fuente incandescente. El contenedor de vidrio vacío viaja a través del camino óptico por el sistema de manejo de materiales dedicado (un mecanismo de rueda de estrella, por ejemplo). Mientras la jarra se encuentra en la trayectoria óptica, se escanea con un prisma giratorio que proyecta una imagen resultante del fondo del recipiente a través de una lente sobre una serie de fotosensores. Cada sensor luego escanea un área de banda circular con todos los sensores en cornbination proporcionando una cobertura completa del fondo del tarro.

...