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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS
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˜ ESPANA
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kN´umero de solicitud europea: 90101798.8 kFecha de presentaci´on : 30.01.90 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 388 600 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 26.09.90
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54 T´ıtulo: Inspecci´ on del gollete de recipientes.
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73 Titular/es: Owens-Illinois Glass Container Inc.
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72 Inventor/es: Juvinall, John W. y
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74 Agente: Hern´ andez Covarrubias, Arturo
30 Prioridad: 23.03.89 US 327662
One Seagate Toledo, Ohio 43666, US
45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:
01.11.96
45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:
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01.11.96
Aviso:
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Ringlien, James A.
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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCION Inspecci´ on del gollete de recipientes. La presente invenci´on se refiere a un aparato ´optico de formaci´ on de im´agenes que tiene utilidad particular para inspecci´ on de recipientes y, de un modo m´ as particular, se refiere a un aparato y un m´etodo para inspeccionar el gollete de recipientes con respecto a variaciones comerciales y caracter´ısticas geom´etricas. Fundamento de la Invenci´ on En la t´ecnica de la fabricaci´on de recipientes, el t´ermino “gollete de recipiente” se refiere en general a aquella porci´ on del recipiente que define la boca del recipiente. En una botella, por ejemplo, el gollete comprende aquella porci´on del cuello del recipiente que tiene hilos de rosca y/o resaltos para recibir el tap´ on del recipiente, as´ı como la superficie superior del cuello que rodea la boca del recipiente contra la cual se asienta el tap´on. Es importante que el gollete se produzca debidamente de manera que se pueda fijar un tap´ on al mismo para cerrar herm´eticamente la cavidad del recipiente contra fugas y escapes de la presi´on de bebidas carb´ onicas durante el manejo y almacenamiento. La tecnolog´ıa tradicional para la producci´ on a gran escala de recipientes de vidrio o de pl´astico comprende la conformaci´ on de los recipientes en una multiplicidad de moldes. Se pueden presentar diversos tipos de defectos o anormalidades, que se conocen en la t´ecnica como “variaciones”. Por lo tanto, se ha propuesto emplear t´ecnicas ´opticas de exploraci´on para inspeccionar cada uno de los recipientes con respecto a variaciones que pudieran influir negativamente en las caracter´ısticas de transmisi´ on o´ptica del recipiente. En las Patentes de los EE.UU. Nos 4.378.493, 4.378.494 y 4.378.495, todas las cuales han sido cedidas al cesionario de la solicitud presente, se describen m´etodos y aparatos en los cuales los recipientes de vidrio se transportan a trav´es de una pluralidad de secciones donde se inspeccionan f´ısica y ´opticamente. En una secci´on de inspecci´ on, un recipiente de vidrio se mantiene con una orientaci´ on vertical y se le hace girar alrededor de su eje vertical. Una fuente de iluminaci´ on dirige energ´ıa luminosa difusa a trav´es de la pared lateral del recipiente. Una c´amara, que incluye una pluralidad de elementos fotosensibles o “p´ıxeles”, orientados en una formaci´ on lineal paralela al eje vertical de rotaci´on del recipiente, se posiciona para observar la luz transmitida a trav´es de una franja vertical de la pared lateral del recipiente. La se˜ nal de salida de cada pixel se muestrea en incrementos de rotaci´ on del recipiente y se generan “se˜ nales de acontecimientos” cuando las se˜ nales de p´ıxeles adyacentes difieren en m´as de un nivel umbral predeterminado. Se produce una se˜ nal de rechazo apropiada y el recipiente rechazado se separa de la l´ınea del transportador. La Patente de los EE.UU. 3.880.750, igualmente cedida al cesionario de la presente, describe un verificador electro´ optico adaptado espec´ıficamente para inspeccionar la superficie de cierre herm´etico de un gollete de recipiente. Una fuente luminosa se sit´ ua por encima del recipiente y dirige un haz de luz con intensidad constante en 2
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direcci´on descendente sobre la superficie de estanqueidad seg´ un gira el recipiente. Una c´amara tiene un solo sensor situado para recibir energ´ıa luminosa reflejada por la superficie de estanqueidad y genera una salida anal´ ogica a elementos electr´onicos de exploraci´ on asociados. La salida del sensor se monitoriza seg´ un gira el recipiente alrededor de su eje y se detectan variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad, por ejemplo variaciones de ”l´ıneas sobre gollete o LOF) (del ingl´es linee-over-fines), ampollas abiertas o cerradas y variaciones del gollete sin rellenar, en funci´ on de las variaciones que se presentan en la amplitud de salida del sensor. La Patente de los EE.UU. Na¯ 4.701.612, cedida al cesionario de la presente, describe un m´etodo y un aparato para inspeccionar el gollete de recipientes transparentes, particularmente recipientes de vidrio, que incluyen medios para dirigir energ´ıa luminosa difusa lateralmente a trav´es del gollete del recipiente seg´ un gira el recipiente alrededor de su eje central. Una c´ amara incluye una pluralidad de elementos fotosensibles o p´ıxeles, dispuestos en una formaci´ on lineal en ´angulo con respecto al eje del recipiente y coplanares con el mismo, para observar las superficies externa e interna de la pared del gollete, la segunda a trav´es de la boca abierta del recipiente. Los elementos individuales de la formaci´on lineal de la c´amara se muestrean mediante un procesador de informaci´ on en incrementos de rotaci´ on del recipiente y los datos correspondientes, indicativos de la intensidad de la luz en cada elemento, se almacenan en una memoria matricial en funci´ on combinada de n´ umero de elementos de incremento de exploraci´on. Tales datos se comparan, al finalizar la rotaci´ on del recipiente, con datos patr´ on indicativos de un gollete de recipiente aceptable y se genera una se˜ nal de rechazo si dicha comparaci´on sobrepasa un umbral ajustable por el operador. La Patente de los EE.UU. 4.454.542 describe un aparato para inspeccionar la superficie de estanqueidad de recipientes, en el cual una fuente luminosa anular se sit´ ua por encima de la boca del recipiente y coaxial con la misma para dirigir energ´ıa luminosa a trav´es de un difusor sobre la superficie de estanqueidad. Una c´ amara se sit´ ua por encima de la fuente luminosa y el recipiente y coaxial con los mismos, para observar la superficie de estanqueidad a trav´es de la abertura central de la fuente luminosa. La c´ amara incluye una formaci´ on de ´areas de CCD (dispositivo acoplado por carga) de elementos fotosensibles que recibe la imagen ´ıntegra de la superficie de estanqueidad del recipiente mientras se mantiene el recipiente est´atico. La imagen del ´area se explora para identificar variaciones comerciales en funci´on de la luz reflejada desde la superficie de estanqueidad. Objetos y Resumen de la Invenci´ on Un problema caracter´ıstico de los aparatos para la inspecci´ on de superficies de estanqueidad, de la t´ecnica conocida y del car´ acter descrito, radica en distinguir entre variaciones de l´ıneas sobre golletes o LOF, que pueden influir negativamente en la capacidad de estanqueidad y golletes de “acabado sucio” que influyen negativamente en la reflectividad de la luz de la superficie de estan-
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queidad pero que no afectan gravemente a la capacidad de estanqueidad. Por lo tanto, un objeto general de la presente invenci´on es proporcionar un aparato para inspeccionar electro´ opticamente la superficie de estanqueidad de recipientes, que detecta, discrimina y mide variaciones LOF radiales, variaciones LOF no radiales, ampollas cerradas, ampollas abiertas, golletes chafados, golletes sin rellenar, bordes con rebaba y golletes de acabado sucio. Otro problema, no abordado adecuadamente por la t´ecnica, radica en el empleo de un aparato de inspecci´ on tradicional conjuntamente con tapones y recipientes de fabricaci´on actual. Espec´ıficamente, muchos tapones de botella cl´asicos tienen un op´erculo que se pone en contacto con la boca del recipiente de tal manera que la mayor parte del efecto de estanqueidad se obtiene en el borde diametral interior de la boca. Las m´aquinas de moldeo de presi´ on y soplado de dise˜ no actual producen recipientes que tienen un resalto escalonado en este borde. Las ampollas en el ´area de superficie de estanqueidad, aunque sean muy peque˜ nas, tienden a ser blandas en el borde de la superficie interior. Si tales ampollas se abren durante el uso, se puede producir una p´erdida de estanqueidad en el interior del recipiente. Un problema que presentan los dispositivos de inspecci´on de superficies de estanqueidad de dise˜ no actual es que no inspeccionan adecuadamente el resalto escalonado interior de tales recipientes con respecto a variaciones del car´ acter descrito que pueden influir en la capacidad de estanqueidad de la cavidad del recipiente. Por lo tanto, otro objeto de la presente invenci´on es proporcionar un aparato de inspecci´ on de superficies de estanqueidad que resuelve este problema e incluye espec´ıficamente medios para inspeccionar el resalto escalonado de la superficie de estanqueidad del recipiente. Un objeto m´ as particular de la presente invenci´on es proporcionar un aparato de inspecci´ on de golletes de recipientes adaptado para detectar variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad del gollete de cualquier orientaci´ on y que es f´acilmente ajustable para la inspecci´ on de recipientes que tuvieran dimensiones de gollete diferentes. La presente invenci´on comprende un aparato para inspeccionar los golletes (34) de recipientes (22) que tienen un eje geom´etrico central (23) y una boca abierta rodeada por una superficie perpendicular al eje (36) para hacer contacto de estanqueidad con un tap´ on de recipiente, cuyo aparato comprende: medios (26) para hacer girar el recipiente alrededor de su eje central; una fuente luminosa (42) situada para dirigir energ´ıa luminosa sobre la superficie de estanqueidad de un recipiente en los referidos medios de rotaci´on; una c´ amara (48) que incluye una formaci´ on (80) de elementos fotosensibles (80a a 80n) posicion´andose la fuente luminosa y la c´ amara en ´angulo agudo, respectivamente, con respecto a la superficie de estanqueidad de manera que la energ´ıa luminosa procedente de la fuente sea reflejada directamente por la superficie de estanquei-
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dad a la c´amara, teniendo la c´ amara un campo eficaz de captaci´on menor que el campo eficaz de captaci´on limitado a una porci´ on angular (58) menor que toda la circunferencia de la superficie de estanqueidad del recipiente; medios (52) para detectar variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad del recipiente en funci´on de la informaci´ on desarrollada; medios (52) para explorar la formaci´ on de la c´amara en incrementos de rotaci´ on del recipiente para desarrollar informaci´ on indicativa de la intensidad de la luz reflejada por la superficie de estanqueidad sobre cada elemento en funci´on de los referidos incrementos; y medios (52) para hacer que la fuente luminosa emita intermitentemente en incrementos de rotaci´on del recipiente. La presente invenci´on comprende tambi´en un m´etodo para inspeccionar el gollete (34) de recipientes (22) que tienen un eje geom´etrico central (23) y una boca abierta rodeada por una superficie encarada axialmente (36), con respecto a variaciones superficiales que pudieran influir negativamente en contacto de estanqueidad con un tap´ on de recipiente, cuyo m´etodo comprende las etapas de: hacer girar el recipiente alrededor de su eje central; dirigir energ´ıa luminosa sobre la superficie de estanqueidad del recipiente desde una direcci´ on opuesta a la superficie de estanqueidad; posicionar y orientar una formaci´ on de elementos fotosensibles con respecto al referido eje para recibir energ´ıa luminosa reflejada directamente por la superficie de estanqueidad, desde la referida fuentes hasta la referida formaci´ on, y de manera que la formaci´on tenga un campo eficaz de captaci´ on limitado a una porci´on angular menor que toda la circunferencia de la superficie de estanqueidad del recipiente; detectar variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad del recipiente en funci´ on de la referida informaci´ on; explorar la formaci´ on en incrementos de rotaci´on del recipiente para desarrollar informaci´ on indicativa de la intensidad de la luz reflejada por la superficie de estanqueidad sobre cada elemento en funci´ on de los referidos incrementos; y emitir la energ´ıa luminosa intermitentemente en incrementos de rotaci´on del recipiente. Un aparato para inspeccionar la superficie de estanqueidad de golletes de recipientes, seg´ un las realizaciones actualmente preferidas de la invenci´on, incluye una fuente luminosa posicionada para dirigir energ´ıa luminosa sobre la superficie de estanqueidad del recipiente seg´ un gira el recipiente alrededor de su eje central. Una c´amara que incluye una formaci´on de elementos fotosensibles se posiciona y orienta con respecto al eje de rotaci´ on del recipiente para recibir energ´ıa luminosa reflejada por la superficie de estanqueidad, teniendo la c´ amara un campo eficaz de captaci´on limitado a una porci´ on angular menor que toda la circunferencia de la superficie de estanqueidad del recipiente. La formaci´on de la c´ amara se explora en incrementos de rotaci´on del recipiente para desarrollar informaci´ on indicativa de la intensidad de la luz en cada elemento de la 3
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formaci´ on en funci´ on de tales incrementos, y las variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad del recipiente se detectan en funci´ on de dicha informaci´ on. La formaci´ on de la c´ amara se orienta preferiblemente con respecto al eje de rotaci´on del recipiente y se acopla al mecanismo de exploraci´ on para explorar la formaci´ on en campos lineales ortogonales al eje de rotaci´on y la informaci´ on de la exploraci´ on se almacena para ulterior an´ alisis en una memoria electr´ onica bidimensional en funci´ on del elemento de la formaci´on y el incremento de la exploraci´on. La fuente luminosa se emite estrobosc´opicamente en incrementos de rotaci´on del recipiente y la formaci´ on de la c´amara, que puede ser una formaci´on lineal o una formaci´ on de a´rea, se explora en cada incremento estrobosc´ opico de rotaci´ on del recipiente. Por lo tanto, seg´ un este aspecto de la invenci´on, se obtiene informaci´ on de los p´ıxeles individuales de toda la superficie de estanqueidad explorando la formaci´ on de la c´ amara en incrementos de rotaci´on del recipiente y almacenando los bytes de informaci´ on de los p´ıxeles individuales en una memoria matricial. Los bytes de informaci´on individuales se pueden procesar entonces, empleando cualquier t´ecnica apropiada, para una resoluci´on notablemente mejorada para detectar y distinguir entre una amplia variedad de estados superficiales incluyendo variaciones comerciales inaceptables y variaciones que son aceptables pero que se debieran resolver. Con arreglo al segundo aspecto importante de la presente invenci´on, la fuente luminosa comprende una multiplicidad de elementos fotoemisores, montados en una formaci´on esf´erica, que tiene un centro de enfoque separado de la formaci´on. La imagen del centro de la formaci´on se enfoca pr´ acticamente en la superficie de estanqueidad del recipiente, preferiblemente mediante lentes de Fresnel. Un difusor se sit´ ua en el foco central de la formaci´ on, que suaviza eficazmente la intensidad de la luz entre los elementos de la formaci´ on para obtener un haz de a´ngulo s´ olido de energ´ıa luminosa enfocada pr´ acticamente en la superficie de estanqueidad del recipiente dentro del campo de captaci´ on de la formaci´ on de la c´amara. Los elementos luminosos comprenden preferiblemente LEDs (diodos luminiscentes) montados en una placa semiesf´erica en una disposici´on compacta hexagonal. Breve Descripci´ on de los Dibujos La invenci´ on, junto con objetos, caracter´ısticas y ventajas adicionales de la misma, se comprender´ a mejor por la descripci´on que sigue, las reivindicaciones adjuntas y los dibujos adjuntos, en los que: La Figura 1 es un esquema de principio de un aparato para inspeccionar los golletes de recipientes, seg´ un la presente invenci´ on. La Figura 2 es una ilustraci´ on esquem´atica del gollete de un recipiente iluminado por la fuente luminosa y captado por la c´ amara de la Figura 1. Las Figuras 3A-3E son esquemas de principio que ilustran im´ agenes de superficies de estanqueidad con diversos tipos de variaciones detectadas y distinguidas, seg´ un la presente invenci´ on. Las Figuras 4 y 5 son esquemas de principio que ilustran im´ agenes de la superficie de estan4
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queidad en la c´ amara, con arreglo a dos realizaciones de la invenci´on. La Figura 6 es un esquema de principio que ilustra el campo de captaci´on de la c´ amara, seg´ un una tercera realizaci´on de la invenci´ on. La Figura 7 es un esquema de principio, fragmentado, que ilustra el aparato para inspeccionar la superficie de estanqueidad de un recipiente y un resalto escalonado interior, seg´ un otra realizaci´ on de la invenci´on. La Figura 8 ilustra esquem´ aticamente la imagen desenvuelta observada por la c´amara del gollete en la realizaci´on de la Figura 7. Las Figuras 9 y 10 ilustran realizaciones modificadas de la invenci´ on para inspeccionar la superficie de estanqueidad y el resalto escalonado. La Figura 11 es una vista de costado, parcialmente en secci´on, que ilustra la c´ amara y la fuente luminosa, seg´ un una realizaci´ on preferida de la invenci´on. La Figura 12 es una vista en alzado de la placa de montaje de los LEDs en la fuente luminosa de la Figura 11; y La Figura 13 es una vista tomada pr´ acticamente a lo largo de la l´ınea de corte 13-13 de la Figura 12. Descripci´ on Detallada de las Realizaciones Preferidas Refiri´endonos a la Figura 1, un transportador 20, que incluye caracter´ısticamente una rueda de estrella (no ilustrada) y una placa de corredera 21, se sit´ ua y se conecta a una fuente de recipientes moldeados para poner recipientes sucesivos 22 en posici´on en una secci´on de inspecci´ on de golletes 24. El transportador 20 puede ser de cualquier tipo apropiado, por ejemplo los descritos en las Patentes de los EE.UU. 4.230.219 y 4.378.493 e incluir´ıa, caracter´ısticamente, una rueda de estrella rotatoria para poner recipientes sucesivos en posici´on y mantener los recipientes en posici´on fija durante la operaci´ on de exploraci´on. Un dispositivo de rotaci´ on de botellas 26, por ejemplo un rodillo conductor, se sit´ ua para ponerse en contacto con el recipiente 22 en la secci´on 24 y para hacer girar el recipiente alrededor de su eje central 23. Un codificador 28 se acopla al mecanismo de rotaci´on de recipientes para proporcionar se˜ nales indicativa de los incrementos de rotaci´on del recipiente. Un detector 30, por ejemplo un conmutador, se sit´ ua para proporcionar una se˜ nal indicativa de la presencia del recipiente 22 en la secci´on 24. En una realizaci´ on preferida de la invenci´ on, descrita en esta memoria, el recipiente 22 se ilustra como una botella de vidrio moldeada que tiene un cuerpo de recipiente 32 y un cuello 34, generalmente cil´ındrico, que se proyecta hacia arriba desde el resalto del cuerpo 37. La porci´ on de gollete del recipiente incluye una porci´ on superior del cuerpo 34 que termina en una superficie 36, para cierre herm´etico con tap´on, inspeccionada seg´ un la presente invenci´ on. Un hilo de rosca helicoidal 38 se moldea ´ıntegramente en la superficie exterior de la pared del gollete que rodea la boca del recipiente e igualmente se forma un labio o resalto 40 en la superficie exterior de la pared del gollete sobre el cual se puede engastar la faldilla del tap´ on, en la manera usual, para fijar el tap´ on
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al recipiente. En general, la presente invenci´on se describe conjuntamente con un aparato adaptado para inspeccionar la superficie de estanqueidad 36 contra la cual se cierra herm´eticamente el tap´on. Una fuente luminosa 42 (Figuras 1, 2 y 11) se sit´ ua para dirigir energ´ıa luminosa en direcci´on descendente sobre la superficie 36 desde una direcci´on en a´ngulo al eje 23. Una c´ amara 48 se posiciona con respecto a la fuente luminosa 42 para recibir luz reflejada de la superficie de estanqueidad 36 y forma una imagen de la superficie de estanqueidad sobre una formaci´ on fotosensible en la c´amara 48 a trav´es de una lenta 50. Un procesador de informaci´ on 52 recibe se˜ nales del detector 30 que indica la presencia de un recipiente 22 en la secci´on de inspecci´ on 24 y se˜ nales procedentes del codificador 28 indicativas de incrementos de rotaci´on del recipiente. La c´amara 48 se acopla igualmente al procesador de informaci´on 52 para recibir se˜ nales de control de exploraci´ on y proporcionar se˜ nales indicativas de intensidad de la luz que incide sobre la c´amara desde la superficie 36 y la fuente luminosa 42. La fuente luminosa 42 se controla igualmente mediante el procesador 52. El procesador de informaci´ on 52 se conecta a una memoria de imagen 54 y tiene una salida para proporcionar una se˜ nal de rechazo a un aparato de clasificaci´on de recipientes (no ilustrado). Seg´ un una caracter´ıstica importante de la presente invenci´on, ilustrada en las Figuras 2 y 11, la fuente luminosa 42, que comprende preferiblemente una fuente de luz estrobosc´ opica, activada por el procesador de informaci´ on 52 en incrementos de rotaci´ on del recipiente, enfoca un cono 56 de energ´ıa luminosa, de a´ngulo s´ olido sustancial, sobre una porci´ on circunferencial limitada de la superficie de estanqueidad del recipiente 36, y la c´amara 48, con su lente 50, tiene un campo de captaci´on limitado, que capta virtualmente tan solo la porci´on iluminada 58 (Figura 2) de la superficie de estanqueidad. La fuente luminosa 42 se ilustra con mayor detalle en las Figuras 11-13 comprendiendo una formaci´on 60 de LEDs individuales 62 montados en aberturas individuales correspondientes 64 de una placa semiesf´erica 66. La placa 66 se monta dentro de una estructura 68 para situar el centro de curvatura de la formaci´on 60 en una abertura 70 en una pared del extremo de la estructura 72. Un difusor 64 se monta sobre la pared 72 en la abertura 70. La energ´ıa luminosa procedente de la formaci´ on esf´erica 60, proyectada a trav´es de la abertura 70 y el difusor 74, se dirige a trav´es de la lente de Fresnel 78 sobre la superficie de estanqueidad 36 del recipiente 22. La energ´ıa luminosa reflejada por la superficie 36 se dirige a trav´es de la lente de la c´amara 50 al interior de la c´amara 48, que incluye un detector ´optico 80, en forma de un conjunto o matriz CCD de elementos fotosensibles construidos y dispuestos para ser explorados por el procesador de informaci´ on 52 (Figura 1) en una direcci´ on ortogonal al eje de rotaci´ on del recipiente. Un conector 82 en la estructura 42 proporciona la conexi´ on al procesador de informaci´ on 52 para hacer que los LEDs 62 emitan intermitentemente. La fuente luminosa estrobosc´ opica 42 ofrece la ventaja de funcionar a bajo voltaje, si se compara con los aparatos estrobosc´opicos de xen´on tradi-
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cionales. Los LEDs de estado s´olido 62 tienen una mayor vida u ´til y ofrecen m´ as fiabilidad que los aparatos estrobosc´ opicos de xen´on. El a´ngulo del cono de luz 56 es suficiente grande para que las variaciones y rugosidades normales en la superficie de estanqueidad no sean detectadas como variaciones comercialmente importantes. El difusor 74 suaviza el frente de la onda del haz para rellenar eficazmente los interespacios de los diodos, que preferiblemente se instalan en una disposici´on hexagonal compacta, como se ilustra en la Figura 12. Se comprender´ a tambi´en que los gradientes de intensidad, en funci´ on del a´ngulo, se pueden aproximar excitando filas o regiones de los LEDs 62 a niveles de voltaje diferentes. De este modo, se producen deliberadamente variaciones de luminosidad en la superficie de estanqueidad en funci´ on del a´ngulo para mejorar la detecci´ on y discriminaci´on entre diversos tipos de variaciones comerciales. La Figura 4 ilustra el campo de captaci´ on 48a de la c´amara 48 dentro del a´rea iluminada 58, donde la formaci´ on 80 comprende una formaci´ on lineal de elementos fotosensibles 80a-80n orientados en una direcci´on ortogonal a la tangente de la superficie de estanqueidad en el punto de inspecci´on. La fuente luminosa 42 (Figuras 1, 2 y 11) emite intermitentemente y la formaci´on 80 se explora simult´aneamente en incrementos previamente elegidos de rotaci´on del recipiente, almacen´andose en una memoria de imagen 54 (Figura 1) la informaci´ on indicativa de la intensidad de la luz reflejada por la superficie de estanqueidad 36 y recibida en cada elemento de la formaci´ on 80a-80n, en funci´ on del incremento de exploraci´ on. As´ı, la memoria matricial 54, en este ejemplo, comprende una memoria matricial N x M, donde N es igual o mayor que el n´ umero de elementos o p´ıxeles 80a-80n en la formaci´ on 80 y M es igual o mayor que el n´ umero de incrementos de exploraci´ on correspondientes a una rotaci´ on completa del recipiente 22. En una modificaci´ on de la realizaci´on de la Figura 4, la fuente luminosa 42 puede comprender una fuente brillante iluminada continuamente, siendo suficiente la velocidad de la formaci´ on de exploraci´on 80 para desarrollar im´ agenes est´aticas o individuales de la superficie de estanqueidad del recipiente. Las Figura 3A-3E ilustran cinco tipos de variaciones comerciales, que sirven de ejemplo, detectadas por la c´amara 48 y el procesador de informaci´ on 52. Con fines de ilustraci´ on exclusivamente, se presentan siete exploraciones sucesivas 82a-82g en cada una de las Figuras 3A-3E. Estas l´ıneas de exploraci´ on presentan incrementos de exploraci´ on sucesivos con respecto a la direcci´on de rotaci´ on del recipiente 84. Una variaci´ on de l´ınea sobre gollete (LOF) radial es captada por la c´amara 48 como una l´ınea oscura 86 que cubre una o m´ as de las exploraciones 82-82g, dependiendo de la anchura circunferencial, rodeada por un campo de gris 88. Por otro lado, una variaci´on LOF no radial se ilustra en la Figura 3B observada como una l´ınea oscura 90 que intersecta angularmente y corta l´ıneas de exploraci´ on separadas 82a-82g. Una ampolla abierta se ilustra en la Figura 3C como una zona oscura arqueada 92 donde la energ´ıa luminosa que incide 5
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sobre las paredes laterales de la ampolla es reflejada por las mismas fuera de la c´ amara 48, rodeada por un campo de gris. Por otro lado, una ampolla cerrada se observa como un punto blanco 94 (Figura 3D) rodeado por un campo de gris 88, porque la ampolla cerrada refuerza la reflexi´ on de la energ´ıa luminosa a la c´ amara por reflexi´ on de las diversas superficies de la ampolla. Un “acabado sucio” (Figura 3E) aparece como un gris pr´ acticamente uniforme o un campo aleatorio de blanco y negro 88, pero que no influye en la capacidad de estanqueidad. El campo blanco y negro aleatorio se puede analizar y rechazar, seg´ un sea apropiado. Las variaciones comerciales del tipo ilustrado en las Figuras 3A-3E. as´ı como otras variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad, se pueden detectar y discriminar f´ acilmente en base de tales im´agenes, obtenidas electro´opticamente y almacenadas en una memoria de im´ agenes 54 empleando t´ecnicas tradicionales apropiadas de procesamiento de informaci´on y an´ alisis de datos. La Figura 5 ilustra otra realizaci´ on de la invenci´on en la cual la formaci´ on 80 adopta la forma de una formaci´ on de a´rea que tiene filas y columnas de elementos 80a-80n proyectados por la lente 50 (Figuras 1, 2 y 11) a un campo de captaci´on 48c sobre una porci´ on circunferencial limitada de la superficie de estanqueidad 36. En esta realizaci´on, una o m´ as filas de elementos de la c´amara 80a-80n se exploran en cada incremento de luz estrobosc´opica. Las filas adyacentes se pueden integrar para mejorar la detecci´ on. De este modo se desarrolla, de hecho, una serie de im´ agenes fijas o individuales de la superficie 36. La Figura 6 ilustra una aplicaci´on de la realizaci´on de la Figura 5 en la cual el campo de captaci´ on 48c se forma sobre un peque˜ no segmento de la formaci´on general de la c´amara 80, que tiene un campo mayor de captaci´ on 48d que incluye todo el gollete del recipiente 34. La realizaci´on de la Figura 6 ofrece la ventaja particular de poder formar una imagen de todo el gollete del recipiente durante la puesta a punto, por ejemplo, y despu´es limitarse al campo de captaci´on 48c para fines de inspecci´on y an´ alisis de superficies de estanqueidad. La Figura 7 ilustra una realizaci´ on modificada
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de la invenci´on en la cual una segunda fuente luminosa 90 se sit´ ua para enfocar energ´ıa luminosa a trav´es de una lente 92 sobre el resalto escalonado 94 en el di´ ametro interior de la boca del recipiente, situ´andose la c´amara 48 para recibir energ´ıa normalmente reflejada por la superficie 36 y por el resalto escalonado 94. La Figura 8 es una ilustraci´ on esquem´atica de la imagen correspondiente almacenada en la memoria 54 (Figura 1) para una revoluci´ on completa del gollete de recipiente. Una ampolla 96 se extiende desde la superficie de estanqueidad 36 hasta el resalto escalonado 94. Solamente una peque˜ na porci´ on de la ampolla aparece realmente en la superficie de estanqueidad 36, mientras que la mayor parte de la ampolla queda en el resalto 94 y, si se rompiera, podr´ıa producir p´erdida de estanqueidad. La segunda ampolla 98 en la superficie de estanqueidad 36 es peque˜ na y tiende a ser m´ as dura y, por lo tanto, no amenaza a la estanqueidad. No obstante, de nuevo se observar´ a que, en ausencia de la imagen del resalto 94, las ampollas 96, 98 parecer´ıan ser pr´ acticamente iguales. La ampolla 100 es muy estrecha y tiende a ser dura y a influir poco en la estanqueidad. Las ampollas 100, 102 se pueden distinguir f´ acilmente de la ampolla 104, que presenta un mayor problema de estanqueidad, La Figura 9 ilustra una modificaci´ on de la realizaci´on de la Figura 7, en la cual una segunda fuente luminosa 90 y una lente 92 se sit´ uan para transmitir energ´ıa luminosa a trav´es del gollete del recipiente 34 y el resalto escalonado 94 hasta la lente 50 y la c´amara 48. Las ampollas y otras variaciones de refracci´on dirigen la luz de la formaci´on de la c´ amara 48 y, por lo tanto, se presentan m´ as oscuras que lo normal. La Figura 10 ilustra otra modificaci´ on en la cual la fuente luminosa 90, que ilumina el resalto escalonado interno, se sit´ ua fuera del eje con respecto a la fuente luminosa primaria 42 y la c´ amara 48. De este modo, la realizaci´ on de la Figura 10 proporciona normalmente un campo oscuro del resalto escalonado 94, actuando las ampollas 96 (Figura 8) para reflejar energ´ıa desde la fuente 90 hasta la c´ amara 48 para fines de detecci´on.
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REIVINDICACIONES 1. Aparato para inspeccionar los golletes (34) de recipientes (22) que tienen un eje geom´etrico central (23) y una boca abierta rodeada por una superficie (36) perpendicular al eje para hacer contacto de estanqueidad con un tap´on de recipiente, cuyo aparato comprende: medios (26) para hacer girar el recipiente alrededor de su eje central; una fuente luminosa (42) situada para dirigir energ´ıa luminosa sobre la superficie de estanqueidad de un recipiente en los referidos medios de rotaci´on; una c´ amara (48) que incluye una formaci´ on (80) de elementos fotosensibles (80a a 80n) posicion´andose la fuente luminosa y la c´ amara en ´angulo agudo, respectivamente, con respecto a la superficie de estanqueidad de manera que la energ´ıa luminosa procedente de la fuente sea reflejada directamente por la superficie de estanqueidad a la c´amara, teniendo la c´ amara un campo eficaz de captaci´on menor que el campo eficaz de captaci´on limitado a una porci´ on angular (58) menor que toda la circunferencia de la superficie de estanqueidad del recipiente; medios (52) para detectar variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad del recipiente en funci´on de la informaci´ on desarrollada; caracterizado por medios (52) para explorar la formaci´ on de la c´ amara en incrementos de rotaci´on del recipiente para desarrollar informaci´ on indicativa de la intensidad de la luz reflejada por la superficie de estanqueidad sobre cada elemento en funci´ on de los referidos incrementos; y medios (52) para hacer que la fuente luminosa emita intermitentemente en incrementos de rotaci´on del recipiente. 2. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 1, caracterizado porque la formaci´ on de la c´ amara (80) se orienta con respecto al eje (23) y se acopla a los medios de exploraci´on (52) para explorar la referida formaci´ on de campos lineales ortogonales al eje. 3. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 2, caracterizado porque los medios de exploraci´ on (52) incluyen medios (54) para almacenar la informaci´on en memoria bidimensional en funci´ on de los elementos de la formaci´ on e incrementos de exploraci´ on. 4. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 2, caracterizado porque la c´ amara (48) comprende una c´amara de formaci´on lineal y porque la formaci´ on se explora y la fuente luminosa se emite intermitentemente en incrementos iguales de rotaci´on del recipiente. 5. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 2, caracterizado porque la c´ amara comprende una c´amara de formaci´on de a´rea y porque los medios de exploraci´on comprenden medios para explorar una pluralidad de filas de dicha formaci´ on de a´rea en cada incremento estrobosc´opico de rotaci´ on del recipiente. 6. Aparato seg´ un cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fuente luminosa (42) incluye medios para enfocar un cono de energ´ıa luminosa de a´ngulo s´ olido considerable sobre la superficie de estanqueidad del
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recipiente (36) dentro del campo de captaci´ on. 7. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 6, caracterizado porque la fuente luminosa (42) comprende una multiplicidad de elementos fotoemisores (62), medios para montar los elementos fotoemisores en una formaci´on esf´erica que tiene un centro de curvatura, y medios (78) para enfocar una imagen del centro de curvatura pr´ acticamente en la superficie de estanqueidad del recipiente. 8. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 7, caracterizado porque los medios de enfoque (78) comprenden una lente Fresnel. 9. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 8, caracterizado porque comprende adem´ as medios (74) para difundir el haz luminoso situado en el centro de curvatura. 10. Aparato seg´ un cualquiera de las reivindicaciones 7-9, 11 caracterizado porque los elementos fotoemisores (62) comprenden LEDs. 11. Aparato seg´ un cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7-10, caracterizado porque los medios de montaje de los elementos (66) comprenden medios para montar los elementos en una disposici´on compacta hexagonal. 12. Aparato seg´ un cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para inspeccionar un resalto escalonado (94) en el di´ametro interior de la superficie de estanqueidad de la boca (36) y que comprende adem´ as una segunda fuente luminosa (90) que ilumina el resalto escalonado dentro del campo de captaci´ on de la c´ amara. 13. Aparato seg´ un la reivindicaci´ on 12, caracterizado porque comprende adem´ as medios (52) para hacer que las fuentes luminosas emitan simult´aneamente de una forma intermitente. 14. Aparato seg´ un las reivindicaciones 12 o´ 13, caracterizado porque la segunda fuente luminosa (90) se posiciona para transmitir energ´ıa luminosa a trav´es del gollete del recipiente sobre la c´amara. 15. Aparato seg´ un las reivindicaciones 12 o´ 13, caracterizado porque la segunda fuente luminosa (90) se posiciona para reflejar energ´ıa luminosa del resalto escalonado sobre la c´amara. 16. M´etodo para inspeccionar el gollete (34) de recipientes (22) que tienen un eje geom´etrico central (23) y una boca abierta rodeada por una superficie encarada axialmente (36), con respecto a variaciones superficiales que pudieran influir negativamente en contacto de estanqueidad con un tap´ on de recipiente, cuyo m´etodo comprende las etapas de: hacer girar el recipiente alrededor de su eje central; dirigir energ´ıa luminosa sobre la superficie de estanqueidad del recipiente desde una direcci´ on opuesta a la superficie de estanqueidad; posicionar y orientar una formaci´ on de elementos fotosensibles con respecto al referido eje para recibir energ´ıa luminosa reflejada directamente por la superficie de estanqueidad, desde la referida fuentes hasta la referida formaci´ on, y de manera que la formaci´on tenga un campo eficaz de captaci´ on limitado a una porci´on angular menor que toda la circunferencia de la superficie de estanqueidad del recipiente; detectar variaciones comerciales en la superficie de estanqueidad del recipiente en funci´ on de 7
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la referida informaci´ on, caracterizado porque: se explora la formaci´on en incrementos de rotaci´on del recipiente para desarrollar informaci´ on indicativa de la intensidad de la luz reflejada por la superficie de estanqueidad sobre cada elemento en funci´ on de los referidos incrementos; y comprende adem´as la etapa de emitir la energ´ıa luminosa intermitentemente en incrementos de rotaci´ on del recipiente. 17. M´etodo seg´ un la reivindicaci´ on 16, ca-
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racterizado porque la formaci´ on se orienta con respecto al referido eje para explorar en campos lineales ortogonales a la superficie de estanqueidad en la referida porci´ on angular 18. M´etodo seg´ un la reivindicaci´ on 17, caracterizado porque comprende la etapa adicional de almacenar la informaci´ on en memoria bidimensional en funci´ on de los elementos de la formaci´ on y los incrementos de exploraci´on.
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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.
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Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.
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