FR3075374A1 - Systeme d'inspection de vitrage ameliore - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système d'inspection (100) d'un substrat verrier (S) comprenant des moyens de convoyage (102) pour faire défiler ledit substrat verrier, un dispositif de nettoyage (104) agencé pour nettoyer une ou les faces du substrat verrier et un premier dispositif de contrôle visuel (103a), ledit premier dispositif de contrôle visuel est positionné en aval du dispositif de nettoyage par rapport au défilement du substrat, ledit premier dispositif de contrôle visuel comportant un capteur optique (1030) agencé pour prendre une image post-lavage (IP2) de la ou des surfaces nettoyées du substrat verrier, caractérisé en ce que ledit système d'inspection comprend en outre un second dispositif de contrôle visuel (103b) positionné en amont du dispositif de nettoyage par rapport au défilement du substrat.
Description
Actuellement, le contrôle qualité des substrats verriers nécessite une inspection automatique pour contrôler si les substrats présentent des défauts verriers ou liés aux différents processus industriels. Pour réaliser une telle inspection, il est utilisé des systèmes d’inspections comme visible à la figure 1. Ces systèmes d’inspection 1 comprennent actuellement un système de convoyage 2 transportant le substrat verrier S comme un tapis roulant ou une multitude de rouleau sur lesquels le substrat se déplace.
Sur cette ligne de convoyage, un dispositif de nettoyage 3 est agencé. Un tel dispositif de nettoyage est utilisé pour enlever les poussières en utilisant une ou des lames d’air ionisées ou non et/ou des brosses électrostatiques ou non. Ce dispositif de nettoyage est suivi par un dispositif de vision industrielle 4. Un tel dispositif consiste en un capteur optique tel une caméra haute résolution permettant la détection de défauts.
Toutefois, ces systèmes d’inspection présentent l’inconvénient d’être sensibles à la contamination : une poussière, une fibre ou une marque nettoyable peut être visible sur les images, le plus souvent numériques, prises par le système.
En effet, le nettoyage n’est pas parfait et des contaminants (poussière ou autre élément nettoyable) sont encore présents après intervention du dispositif de nettoyage. Ces poussières peuvent être interprétées par le dispositif de contrôle visuel comme étant des défauts entraînant une mise au rebus du substrat verrier.
II existe donc un besoin pour un système d’inspection offrant une meilleure détection de défauts et son procédé de fonctionnement.
RÉSUMÉ DE L’INVENTION
La présente invention se propose donc de résoudre ces inconvénients en fournissant un système d’inspection plus efficace dans la détection.
A cet effet, l’invention concerne un système d’inspection d’un substrat verrier comprenant des moyens de convoyage pour faire défiler ledit substrat verrier, un dispositif de nettoyage agencé pour nettoyer une ou l’ensemble des faces du substrat verrier et un premier dispositif de contrôle visuel, ledit premier dispositif de contrôle visuel est positionné en aval du dispositif de nettoyage par rapport au défilement du substrat, ledit premier dispositif de contrôle visuel comportant un capteur optique agencé pour prendre une image post-lavage de la ou des surfaces nettoyées du substrat verrier, caractérisé en ce que ledit système d’inspection comprend en outre un second dispositif de contrôle visuel positionné en amont du dispositif de nettoyage par rapport au défilement du substrat, ledit second dispositif de contrôle visuel comportant un capteur optique agencé pour prendre une image pré-lavage de la ou des surfaces nettoyées du substrat verrier, et en ce que ledit système d’inspection comprend des moyens de comparaison pour comparer l’image post-lavage à l’image prélavage.
Le système selon la présente invention a l’avantage de permettre une meilleure inspection en inspectant le substrat verrier avant et après le nettoyage et en comparant les résultats. Cela permet avantageusement de mieux repérer les vrais défauts et d’éviter les mises au rebus inutiles.
Selon un exemple, chaque dispositif de contrôle visuel est agencé pour détecter des points spécifiques, la comparaison de l’image post-lavage à l’image pré-lavage utilisant ces points spécifiques
Selon un exemple, les points spécifiques sont caractérisés selon leur position sur le substrat verrier et selon leur taille et selon la signature sur l’image c’est-à-dire le signal reçu correspondant à la surface imagée du point spécifique et représenté par exemple, par un ensemble de pixels.
Selon un exemple, chaque dispositif de contrôle visuel comprend un module de contrôle, un module de liaison comprenant des moyens de comparaison étant connecté à chacun des modules de contrôle.
Selon un exemple, les dispositifs de contrôle visuel sont commandés par un seul module de contrôle comportant des moyens de comparaison.
Selon un exemple, le dispositif de nettoyage comprend au moins une lame d’air et/ou au moins une brosse.
L’invention concerne en outre un procédé d’inspection d’un substrat verrier par un système d’inspection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- prendre une image pré-lavage d’une face du substrat verrier par le second dispositif de contrôle visuel ;
- nettoyer ladite face du substrat verrier avec le dispositif de nettoyage;
- prendre une image post-lavage de la face nettoyé sur substrat verrier par le premier dispositif de contrôle visuel ;
- comparer l’image post-lavage à l’image pré-lavage.
Selon un exemple, l’étape de comparaison consiste en :
-identifier, pour l’image post-lavage et l’image pré-lavage, des points spécifiques
-caractériser les points spécifiques selon la position, la taille et le niveau de signal correspondant sur l’image ;
-confronter chaque point spécifique de l’image post-lavage avec les points spécifiques de l’image pré-lavage et ;
-déterminer la nature des points spécifiques de sorte que si la position et la taille d’un point spécifique de l’image post-lavage est identique la position, la taille et le niveau de signal associé d’un point spécifique de l’image pré-lavage, ce point spécifique correspond à un défaut, sinon ce point spécifique correspond à une impureté.
Selon un exemple, le procédé comprend en outre, après l'étape de comparaison, une étape consistant à diriger le substrat verrier vers la suite du traitement ou vers le recyclage en fonction du résultat de la comparaison.
Selon un exemple, le procédé comprend en outre, après l'étape de comparaison, une étape consistant à diriger le substrat verrier vers la suite du traitement ou vers le recyclage en fonction du résultat de la comparaison, cette étape étant opérer juste après la détection d’un défaut sur le substrat verrier.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
-la fig. 1 est une représentation schématique d’un système d’inspection selon l’art antérieur;
-la fig. 2 est une représentation schématique d’un système d’inspection selon de l’invention;
-la fig. 3 est une représentation schématique d’un dispositif de contrôle visuel du système d’inspection selon l’invention;
-les fig. 4 et 5 sont des configurations du système d’inspection selon l’invention;
-la fig. 6 est une représentation schématique du fonctionnement du système d’inspection selon de l’invention;
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
A la figure 2 est représenté un système d’inspection 100 d’un substrat S selon l’invention. Le substrat S est, par exemple, un substrat verrier de grande largeur, tels qu’une feuille de verre plat de taille « jumbo » (6 m x 3,21 m) sortant des procédés de float. Bien sûr, le système d’inspection d’un substrat S selon l’invention est adaptable à des substrats de différentes tailles. Ce substrat est inspecté avant traitement.
Ce système d’inspection 100 comprend des moyens de convoyage 102 permettant le transport des substrats verriers S. De tels moyens de convoyage 102 peuvent se présenter sous la forme de deux rails parallèles sur lesquels un châssis munis de supports pour le substrat verrier sont agencés. II peut être également prévu que les moyens de convoyage 102 se présentent sous la forme de deux rails parallèles sur lesquels sont montés des roues permettant au substrat d’être mobile. Certaines roues sont alors connectées à un moteur pour permettre le défilement du substrat.
Le système d’inspection 100 comprend un dispositif de nettoyage 104. Un tel dispositif de nettoyage 104 est utilisé pour enlever les poussières, les fibres, les marques ou autres contaminants de surface nettoyables. Pour cela, le dispositif de nettoyage utilise des moyens de nettoyage 104’, ces moyens de nettoyage pouvant prendre différentes formes.
Pour cela, le premier dispositif de nettoyage utilise des moyens de nettoyage 104’, ces moyens de nettoyage 104’ pouvant prendre différentes formes.
Sous une première forme, les moyens de nettoyage 104’ se présentent sous la forme de lame d’air A. Une lame d’air est générée par un injecteur d’air qui consiste en une structure comportant une turbine générant un jet d’air, ledit jet d’air passant au travers d’une fente réalisée dans la structure pour générer un jet d’air sous forme de lame. Cette lame d’air A est orientée en direction du substrat verrier S pour chasser les impuretés. Cette lame d’air A peut-être ionisée.
Sous une seconde forme, les moyens de nettoyage 104’ se présentent sous d’une brosse. Une telle brosse consiste en un tambour fixé à un moteur pour être mis en rotation. Ce tambour est muni d’une multitude de brins souples. La mise en rotation du tambour entraîne la mise en contact des brins avec le substrat verrier pour enlever la poussière. Ces brins peuvent être ionisés de sorte à attirer à eux les impuretés comme les poussières de sorte à nettoyer le substrat S. Le dispositif de nettoyage 104 pourra comprendre une ou des lames, une ou des brosses ou une combinaison de lame(s) et brosse(s).
Le dispositif de nettoyage 104 peut être agencé pour nettoyer la surface du substrat en regard avec les moyens de convoyage ou la surface opposée à cette surface en regard des moyens de convoyage.
Jouxtant le dispositif de nettoyage 104, un dispositif de contrôle visuel 103a est agencé. Ce premier dispositif de contrôle visuel 103a est agencé en aval du dispositif de nettoyage 104 par rapport au défilement du substrat verrier de sorte que l’opération de contrôle visuel soit postérieure à l’étape de nettoyage. Un tel premier dispositif de contrôle visuel 103a consiste en un capteur optique 1030 tel une caméra haute résolution. Ce capteur optique 1030 est agencé en surplomb des moyens de convoyage de sorte que le champ de vision/détection du capteur optique corresponde à la surface du substrat verrier. Ainsi, le capteur optique 1030 est apte à générer une image dudit substrat verrier S.
Ce dispositif de contrôle visuel 103 a associe le capteur optique 1030 avec un module de contrôle 1031 comprenant une unité de traitement 1032 comme visible à la figure 3. Cette unité de traitement 1032 est utilisée pour analyser l’image dudit substrat verrier générée par le capteur optique.
Astucieusement selon l’invention, le système d’inspection 100 comprend en outre un second dispositif de contrôle visuel 103b. Ce second dispositif de contrôle visuel 103b est agencé en amont du dispositif de nettoyage 104 par rapport au défilement du substrat verrier S de sorte que l’opération de contrôle visuel soit postérieure à l’étape de nettoyage. Ce second dispositif de contrôle visuel 103b est similaire au dispositif de contrôle visuel agencé en aval du dispositif de nettoyage aussi appelé premier dispositif de contrôle visuel. Ce second dispositif de contrôle consiste donc en un capteur optique 1030 tel une caméra haute résolution agencé en surplomb des moyens de convoyage 102 de sorte que le champ de vision/détection du capteur optique corresponde à la surface du substrat verrier. Ainsi, le capteur optique est apte à générer une image dudit substrat verrier.
La présence de deux dispositifs de contrôle visuel 103a, 103b permet avantageusement d’opérer une étape de vérification. Cette étape de vérification est utilisée pour déterminer si les impuretés restantes après nettoyage sont des impuretés ou sont des défauts, auquel cas le substrat verrier analysé est sorti de la ligne.
Pour cela, le système d’inspection 100 est, dans une première configuration, conçu pour que chaque dispositif de contrôle visuel 103a, 103b comprenne son propre module de contrôle 1031 c’est-à-dire que chaque dispositif de contrôle visuel est contrôlé de façon indépendante. Dans cette première configuration, un module de liaison 105 comprenant des moyens de comparaison 1050 est connecté à chacun des modules de contrôle comme visible à la figure 4.
Dans une seconde configuration, le système d’inspection 100 est conçu pour n’avoir qu’un seul module de contrôle 1031 pour le contrôle des deux dispositifs de contrôle visuel 103a, 103b. Cette seconde configuration permet d’avoir un seul module de contrôle pour gérer l’ensemble des dispositifs de contrôle visuel. Cet unique module de contrôle 1031 comprend des moyens de comparaison comme visible à la figure 5.
Le fonctionnement du système d’inspection, visible à la figure 6, consiste dans une première étape, à un instant t1, dans laquelle une image pré-lavage Ipi d’un premier substrat verrier est réalisée. Cette image pré-lavage lPi est faite en faisant passer, par les moyens de convoyage 102, ledit premier substrat verrier S sous le second dispositif de contrôle visuel 103b. Ce second dispositif de contrôle visuel 103b utilise alors son capteur optique 1030 pour prendre une image du premier substrat verrier. Le capteur optique 1030 est conçu, configuré pour que l’image prise permette d’obtenu un rendu sur la présence de défauts, d’impuretés à la surface dudit substrat.
Suite à cela, une seconde étape est opérée. Cette seconde étape consiste à nettoyer le premier substrat verrier S. Pour cela, les moyens de convoyage 102 amènent le premier substrat verrier au niveau du dispositif de nettoyage 104. Le premier substrat verrier S se trouve ainsi en regard des moyens de nettoyage: brosse(s) et/ou lame(s) d’air.
Dans une troisième étape, les moyens de convoyage 102 amènent le premier substrat verrier sous le premier dispositif de contrôle visuel 103a. Ce premier dispositif de contrôle visuel utilise alors son capteur optique 1030 pour, à un instant t2, prendre une image post-lavage lP2 du premier substrat verrier. Le capteur optique 1030 est conçu, configuré pour que l’image prise permette d’obtenu un rendu sur la présence de défauts, d’impuretés à la surface dudit substrat. De préférence, le capteur optique 1030 du premier dispositif de contrôle visuel 103a et le capteur optique 1030 du second dispositif de contrôle visuel 103b sont identiques et configurés pour obtenir des images similaires.
Dans une quatrième étape, l’image pré-lavage lPi et l’image post-lavage lP2 sont comparées. Cette comparaison consiste, dans une première phase, à identifier, pour l’image pré-lavage lPi, les points spécifiques Pi et pour l’image post-lavage lP2, les points spécifiques P’i. Ces points spécifiques Pi, P’i sont des points faisant contrastes sur les images issues des capteurs optiques. Ces points spécifiques Pi, P’i sont détectés par chaque dispositif de contrôle visuel.
Dans une seconde phase, ces points spécifiques Pi, P’i sont caractérisés c’est-à-dire que la position et la taille et une signature sur image de chaque point spécifique est relevée, mesurée, enregistrée. Cette signature sur image correspond au signal reçu représentatif de la surface imagée du point spécifique et représenté par exemple, par un ensemble de pixels.
Dans une troisième phase, les images pré-lavage lPi et post-lavage lP2 sont comparées entre elles. Cette comparaison consiste à comparer les points spécifiques P’i de l’image post-lavage lP2, c’est-à-dire de l’image générée par le premier dispositif de contrôle visuel, avec les points spécifiques Pi de l’image pré-lavage lPi. Le but ici est de déterminer plusieurs choses. Premièrement, il est nécessaire de déterminer si le nettoyage est efficace en comparant le nombre de points spécifiques. Si ce nombre est identique alors le nettoyage est inefficace ou des contaminants peuvent se redéposer entre la prise des deux images.
Deuxièmement, le but est aussi de déterminer la nature des éléments détectés. En effet, il est utile de savoir si ces éléments détectés sont des impuretés ou des défauts.
Pour cela, chaque point spécifique P’i de l’image post-lavage lP2 est comparé aux points spécifiques Pi de l’image pré-lavage lPi. En premier lieu, les positions des points spécifiques sont comparées. Cette comparaison initiale des positions vient du postulat que la position d’un défaut est fixe alors que cette d’une impureté peut varier. Par conséquent, pour chaque point spécifique P’i de l’image post-lavage, on compare sa position avec les positions des points spécifiques Pi de l’image pré-lavage. Ainsi, la présence d’un point spécifique P’i, Pi ayant la même localisation sur l’image post-lavage lP2 et sur l’image prélavage lPi signifie la présence d’une impureté ou d’un défaut alors que l’absence de point spécifique ayant la même localisation sur l’image postlavage lP2 et sur l’image pré-lavage lPi signifie que le point spécifique de l’image post-lavage est une impureté.
Dans le cas ou un point spécifique P’i de l’image post-lavage lP2 aurait la même localisation qu’un point spécifique Pi de l’image pré-lavage lPi, il faut déterminer si ce point correspond à une impureté ou à un défaut. Pour cela, la caractéristique de la taille est prise en compte. Effectivement, on considère qu’un défaut ne doit pas voir sa taille, ni sa structure interne variées suite à une opération de nettoyage alors que pour des impuretés, cela est possible. Ainsi, en cas de points spécifiques de l’image pré-lavage lPi et de l’image post-lavage lp2 ayant la même localisation, la taille de ces points spécifiques est comparée pour déterminer la nature dudit point.
Dans une quatrième phase, une synthèse est réalisée par le module de liaison ou le module de contrôle 1030. Cette synthèse consiste à faire le récapitulatif de la troisième phase de comparaison des points spécifiques. Si la synthèse met en lumière la présence de défaut alors le substrat verrier est mis dans un circuit de recyclage. Si la synthèse met en lumière la présence d’impureté mais pas de défaut alors le substrat verrier poursuit le cycle normal de traitement.
Dans une variante, le procédé de détection est conçu pour se passer de la phase de synthèse. Pour cela, la troisième phase est programmée pour que l’identification d’un défaut entraîne immédiatement la mise du substrat verrier dans un circuit de recyclage. Cette variante peut permettre de gagner du temps sur le procédé puisque si le premier point spécifique est identifié comme un défaut alors le substrat verrier part directement au recyclage sans que d’autres comparaisons doivent être effectuées.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art.
Claims (10)
1. Système d’inspection (100) d’un substrat verrier (S) comprenant des moyens de convoyage (102) pour faire défiler ledit substrat verrier, un dispositif de nettoyage (104) agencé pour nettoyer au moins un surface du substrat verrier et un premier dispositif de contrôle visuel (103a) , ledit premier dispositif de contrôle visuel est positionné en aval du dispositif de nettoyage par rapport au défilement du substrat, ledit premier dispositif de contrôle visuel comportant un capteur optique (1030) agencé pour prendre une image postlavage (lP2) de la au moins une surface nettoyée du substrat verrier, caractérisé en ce que ledit système d’inspection comprend en outre un second dispositif de contrôle visuel (103b) positionné en amont du dispositif de nettoyage par rapport au défilement du substrat, ledit second dispositif de contrôle visuel comportant un capteur optique agencé pour prendre une image pré-lavage (lPi) de la au moins une surface nettoyée du substrat verrier, et en ce que ledit système d’inspection comprend des moyens de comparaison pour comparer l’image post-lavage à l’image pré-lavage.
2. Système d’inspection selon la revendication 1, dans lequel chaque dispositif de contrôle visuel (103a, 103b) est agencé pour détecter des points spécifiques, la comparaison de l’image post-lavage à l’image pré-lavage utilisant ces points spécifiques
3. Système d’inspection selon la revendication 2, dans lequel les points spécifiques sont caractérisés selon leur position sur le substrat verrier (S), leur taille et selon le niveau de signal sur l’image du verre correspondant à la surface imagée du point spécifique.
4. Système d’inspection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque dispositif de contrôle visuel comprend un module de contrôle (1031), un module de liaison (150) comprenant des moyens de comparaison (1050) étant connecté à chacun des modules de contrôle.
5. Système d’inspection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les dispositifs de contrôle visuel (103a, 103b) sont commandés par un seul module de contrôle (1031) comportant des moyens de comparaison.
6. Système d’inspection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de nettoyage (104) comprend au moins une lame d’air et/ou au moins une brosse.
7. Procédé d’inspection d’un substrat verrier par un système d’inspection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- prendre une image pré-lavage (lPi) d’une face du substrat verrier par le second dispositif de contrôle visuel (103b);
- nettoyer ladite face du substrat verrier (S) avec le dispositif de nettoyage (104);
- prendre une image post-lavage (lP2) de la face nettoyé sur substrat verrier par le premier dispositif de contrôle visuel (103a);
- comparer l’image post-lavage à l’image pré-lavage.
8. Procédé d’inspection selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de comparaison consiste en :
-identifier, pour l’image post-lavage (lP2) et l’image pré-lavage (lPi), des points spécifiques (Pi, P’i);
-caractériser les points spécifiques (Pi, P’i)selon la position, la taille et selon le niveau de signal sur l’image du verre correspondant à la surface imagée du point spécifique
-confronter chaque point spécifique de l’image post-lavage (P’i) avec les points spécifiques de l’image pré-lavage (Pi) et ;
-déterminer la nature des points spécifiques de sorte que si la position, la taille et le niveau de signal d’un point spécifique (P’i) de l’image post-lavage est identique la position et la taille d’un point spécifique (Pi) de l’image pré-lavage, ce point spécifique correspond à un défaut, sinon ce point spécifique correspond à une impureté.
9. Procédé d’inspection selon l’une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, après l'étape de comparaison, une étape consistant à diriger le substrat verrier vers la suite du traitement ou vers le recyclage en fonction du résultat de la comparaison.
10. Procédé d’inspection selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, après l'étape de comparaison, une étape consistant à diriger le substrat verrier (S) vers la suite du traitement ou vers le recyclage en fonction du résultat de la comparaison, cette étape étant opérer juste après la détection d’un défaut sur le substrat verrier
1/3
Fig.2 r\J
103b
Fig.3
1031
2/3
1032
1032
3/3
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