ES2247919B1 - Metodo y dispositivo de inspeccion automatica. - Google Patents
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Abstract
El dispositivo de inspección comprende un preceptor (12) de presencia de un recipiente (15) de manera que genera una primera señal (17) que se aplica a una medio (13) de visión el cual toma una imagen del envase (15). Dicha imagen es enviada a un procesador (14) que confronta la imagen tomada contra un patrón predeterminado almacenado en una memoria, el patrón está asociado con características del elemento que se trata de detectar en el envase. El procesador (14) utilizando un algoritmo es capaz de determinar si en la imagen tomada hay características relativas al elemento que se desea asegurar su presencia en el envase (15), esto es, el algoritmo ejecutado por el procesador (14) es capaz de determina la presencia o ausencia del elemento deseado en el recipiente (15).
Description
Método y dispositivo de inspección
automática.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de inspección automática de envases adecuados para
contener elementos envasados herméticamente para ser conservados
durante mucho tiempo. Esto es, el dispositivo automático permite
identificar la presencia de predeterminados elementos relativos al
envase, continente, como al contenido depositado en el interior del
recipiente que se desplazan en una líneas de envasado.
En la actualidad, las líneas de envasado
incorporan un proceso de inspección a fin de detectar defectos
tanto en el continente, a saber recipiente, como en el contenido
del envase. En caso, de ser detectado un envase defectuoso, esto
es, es detectada la ausencia de un elemento que debería estar
presente en el envase. En este caso dicho envase es apartado de la
línea de envasado en una etapa posterior a la etapa de
inspección.
Una desventaja de dicho proceso de inspección es
que el régimen de velocidad de la línea de envasado está limitado
por la participación en el proceso de inspección de un operario/s,
esto es, el operario es el que valida la decisión de extraer un
envase de la línea de envasado cuando no se cumple un criterio de
calidad predeterminado. La limitación de la velocidad de la línea de
envasado, se debe al tiempo de reacción que necesita el operario
para validar una extracción.
Consecuentemente, el coste global del proceso de
envasado no se puede reducir aumenta el número de envases
fabricados, ya que no es posible incrementar el régimen de
velocidad de la línea de envasado como consecuencia de lo
mencionado anteriormente, por tanto, no es posible disminuir el
coste de cada envase de conserva.
Por tanto, se hace necesario desarrollar un
proceso de inspección que sea desatendido, esto es, no requiera la
presencia de un operario a fin de validar la extracción de un
envase de conserva de la línea de envasado por incumplir los
parámetros de calidad establecidos, ausencia de un elemento en el
envase, para el envase de conserva que se está produciendo en
cada
instante.
instante.
La presente invención busca resolver o reducir
uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente por medio
de un dispositivo de inspección automático de envases que verifica
la presencia o ausencia de un elemento deseado en un recipiente que
se desplaza por una línea de envasado. El dispositivo de inspección
comprende un preceptor de presencia de un recipiente de manera que
cuando su presencia es detectada, el preceptor genera una señal que
es aplicada a una medio de visión el cual toma una imagen del
envase. Dicha imagen es enviada desde el medio de visión a un
procesador que confronta la imagen tomada contra un patrón
predeterminado almacenado en una memoria, el patrón está asociado
con características del elemento que se trata de detectar en el
envase. El procesador utilizando un algoritmo es capaz de
determinar si en la imagen tomada hay características relativas al
elemento que se desea asegurar su presencia en el envase, esto es,
el algoritmo ejecutado por el procesador es capaz de determina la
presencia o ausencia del elemento deseado en el recipiente.
Un objeto de la invención es desarrollar un
sistema que permita identificar unos elementos que deben estar
presentes en cada envase de conserva, por ejemplo, un comestible,
un comprimido de aditivo, esto es, pastilla de conservante, un
elemento correspondiente al envase, por ejemplo, una anilla que
permite la apertura del envase de conserva o similares.
Otro objeto de la invención es eliminar el
factor humano a fin de obtener un sistema de inspección automático
desatendido, esto es, que no sea necesaria la presencia de un
operador en el proceso de validación de la extracción de un envase
de conserva de la línea de envasado.
Consecuentemente, el régimen de funcionamiento
de la línea de envasado es incrementado. Obviamente, la extracción
de un envase se realiza cuando es detectada la ausencia en un
envase de conserva del elemento predeterminado que debe contener el
envase que se desplaza sobre la línea de envasado.
Otro objeto además de la presente invención es
el sistema de inspección automático detecte un elemento
predeterminado de manera independiente de su posición relativa
dentro y/o fuera del envase y a la velocidad de desplazamiento del
mismo sobre la línea de envasado.
Aún otro objeto de la presente invención es la
utilización conjunta de medios ópticos y de iluminación para
detectar, tanto dentro como fuera del envase, un contraste
predeterminado correspondiente a la característica/s o parámetro/s
que se desea controlar a fin de asegurar el grado de calidad
deseado, presencia de un elemento predeterminado.
Se ha de observar, que el dispositivo de
inspección automático asegura la presencia de determinados
elementos dentro y/o fuera del envase de conservas.
Ahora serán descritos dispositivos que
materializan la invención, a modo de ejemplo solamente, con
referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en esquema del sistema
de inspección automática de acuerdo a la invención.
La figura 1 muestra un esquema de un dispositivo
de inspección automático que es capaz de detectar la presencia y/o
ausencia de un elemento tanto dentro como fuera de un envase de
conserva que se desplaza sobre una línea de envasado.
Después de una etapa 11 de dosificación, donde
se añade al menos elemento a cada envase 15, es instalado el
dispositivo de inspección de la presente invención el cual está
configurado para detectar la presencia o ausencia de un elemento
predeterminado.
Como ha sido mencionado anteriormente, el
elemento puede ser añadido dentro del envase 15, por ejemplo, un
aditivo predeterminado, un comestible, o fuera del mismo tal como
una tapa.
El dispositivo de inspección comprende un medio
12 preceptor de presencia que detecta el paso de un envase 15 que
se aproxima a la zona de inspección.
Dicho preceptor 12 es conectable a un medio 13
de visión óptico tal como una cámara vía cable o vía radio. A su
vez, la cámara 13 es conectable a través de una primera 19 interfaz
de comunicaciones con un medio 14 de procesamiento que comprende un
microprocesador está configurado para estar conectado a través de
una segunda interfaz de comunicaciones con un medio de
almacenamiento tal como una memoria.
Un envase 15 que sale de la zona 11 de
dosificación o adición de elementos es detectado por el preceptor
12 que genera en una de sus salidas, una primera 17 señal que es
enviada a la cámara 13 a fin de que tome una imagen del envase 15
que a traviesa el área de enfoque de la cámara 13.
La imagen obtenida es enviada al procesador 14
que confronta, por medio de un algoritmo de detección y decisión,
la imagen recibida con un patrón predeterminado almacenado
previamente en la memoria para determinar la presencia o ausencia
del elemento predeterminado en el envase 15. Consecuentemente, el
patrón está relacionado con características relativas al elemento a
detectar en el envase 15.
En caso de que el proceso de detección de cómo
resultado la ausencia del elemento controlado en el envase 15, el
procesador 14 genera en una de sus salidas una señal que es
aplicada a un medio 18 de extracción a fin de extraer el envase 15
en el cual se ha detectado la ausencia del elemento deseado, por
tanto, dicho envase 15 no cumple un criterio de calidad
predeterminado.
El procesador 14, también, incluye una interfaz
hombre-máquina tal como un teclado alfanumérico, a
fin de que pueda ser seleccionado el patrón almacenado
correspondiente al elemento a controlar, de tal manera que pueda
ser confrontada la imagen tomada contra el patrón deseado y
almacenado en la memoria, en cada proceso de envasado.
La posición de la cámara 13 está predeterminada
por la posición relativa del elemento a controlar en el envase 15,
por ejemplo, si se desea verificar la presencia o ausencia de una
etiqueta adherida a un lateral del envase 15 de conserva, la cámara
13 será posicionada lateralmente a la línea 16 de envasado.
En caso de que el elemento a detectar este
dentro del envase 15, la cámara 13 será posicionada sobre la línea
16 de envasado, esto es, en posición cenital. Obviamente, la cámara
13 incluye medios de iluminación que permiten asegurar la toma de
imágenes adecuada al fin que se persigue.
Dado que no es factible asegurar una posición
predeterminada al elemento a detectar, el algoritmo determina la
presencia o ausencia del elemento a controlar independientemente de
la posición relativa del mismo en la imagen tomada del envase
15.
El preceptor 12 puede ser un preceptor de
proximidad que detecta la presencia del siguiente recipiente a
inspeccionar. También, el preceptor 12 puede ser óptico,
ultrasónico o similar en función del tipo de material utilizado en
la fabricación del envase 15.
El medio 18 de extracción puede ser un medio
mecánico de extracción que comprende un sistema neumático de
electro válvulas y cilindros para expulsar los recipientes que no
cumplan los criterios de calidad preestablecidos, o bien un
sistema de pulso de aire.
El dispositivo de inspección presenta una serie
de ventajas entre las que pueden citarse las siguientes, permite la
automatización de procesos de dosificación de comestibles a alta
velocidad al poder tener información que asegure la verificación de
elementos dentro del envase, cumplimiento de criterios de calidad,
es decir, se elimina la incertidumbre residual sobre el éxito de
la etapa de dosificación.
No supone una limitación a la velocidad de la
línea de envasado pues el tiempo de procesamiento del dispositivo
de inspección automático, desde la llegada del recipiente hasta la
toma de la decisión, es reducido entorno a 93 ms, es decir, permite
una velocidad de línea de 645 recipientes/minuto.
Posibilidad de supervisión de otros criterios
sobre la misma base de elementos visibles y con posición
indefinida.
Mejora de la trazabilidad de la producción al
poder acceder a la última imagen capturada en formato electrónico
tal como formato de imágenes JPG y que puede ser descargada vía la
interfaz hombre-máquina.
Seguridad y fiabilidad en el proceso de
dosificación debido al lazo cerrado de control que posibilita este
sistema.
Sencilla adaptación al sistema de producción de
una instalación de envasado debido a que se trata de un dispositivo
móvil y fácilmente instalable, resultando sencillo en el montaje,
puesta en marcha y mantenimiento del mismo.
Es decir, el dispositivo de la presente
invención permite establecer un lazo de control en bucle cerrado
con un medio de dosificación de comestibles previo al sistema de
inspección automática, de modo que se asegura el correcto
dosificado de comestibles en los envases que pasan por la línea de
envasado, expulsando del flujo normal a aquellos que no cumplen los
criterios de calidad para que sean tratados adecuadamente en otro
subproceso del proceso de envasado.
Claims (8)
1. Dispositivo de inspección que verifica la
presencia o ausencia de un elemento predeterminado en un recipiente
(15) que se desplaza sobre una línea (16) de envasado;
caracterizado porque el dispositivo de inspección comprende
un medio (12) preceptor de presencia que genera una primera señal
(17) cuando un recipiente (15) es detectado, dicha primera señal
(17) es aplicada a un medio (13) de visión óptico que toma una
imagen que es enviada a un medio (14) de procesamiento vía una
primera interfaz (19), el medio (14) de procesamiento confronta la
imagen recibida contra un patrón predeterminado, asociado al
elemento deseado, por medio de un algoritmo de detección y decisión
de manera que el medio (14) de procesamiento es capaz de determina
la presencia o ausencia del elemento deseado en el recipiente
(15).
2. Dispositivo de inspección de acuerdo a la
reivindicación 1; caracterizado porque el medio (14) de
procesamiento está configurado para almacenar en un medio de
almacenamiento patrones relacionados con elementos predeterminados
que pueden ser encontrados en un recipiente (15).
3. Dispositivo de inspección de acuerdo a la
reivindicación 2; caracterizado porque el medio (14) de
procesamiento genera una segunda señal (20) que se aplica a un
medio (18) de extracción que extrae un envase (15) en el cual se ha
detectado la ausencia del elemento deseado en el envase (15).
4. Dispositivo de inspección de acuerdo a la
reivindicación 3; caracterizado porque el medio (14) de
procesamiento está configurado para analizar la presencia del
elemento deseado, independientemente, de la posición en que se
encuentra en una imagen recibida del envase (15).
5. Dispositivo de inspección de acuerdo a la
reivindicación 4; caracterizado porque el medio (14) de
procesamiento incluye un algoritmo de detección y decisión que está
configurado para procesar formas, colores, histogramas, sistemas
mixtos con tratamiento previo, filtros, etc a partir de la imagen
recibida.
6. Dispositivo de inspección de acuerdo a la
reivindicación 1; caracterizado porque el medio (13) de
visión óptico está instalado en la parte superior de la línea (16)
de envasado, posición cenital.
7. Dispositivo de inspección de acuerdo a las
reivindicaciones 1 a 6; caracterizado porque el dispositivo
de inspección está instalado a continuación de una etapa (11) de
dosificación.
8. Método de inspección que verifica la
presencia o ausencia de un elemento predeterminado en un recipiente
(15) que se desplaza sobre una línea (16) de envasado;
caracterizado porque el método de inspección comprende los
pasos de generación de una primera señal (17) cuando un envase (15)
se aproxima a la zona de enfoque del medio (13) de visión óptico;
toma de una imagen por medio del medio (13) de visión óptico;
recepción de la imagen tomada en el medio (14) de procesamiento;
confrontación de la imagen recibida contra un patrón relativo al
elemento a controlar en la imagen por medio del algoritmo de
detección y decisión; extracción de un envase (15) cuando se
determina la ausencia del elemento controlado en el envase (15).
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