Método y sistema para verificar objetos provistos de una capa de barrera al gas.

Método para verificar objetos (5) provistos de una capa de barrera al gas que comprende al menos una capa base

(5a) de un primer material y al menos una capa de barrera al gas (5b) de un segundo material, donde el primer material de la capa base (5a) es polipropileno y/o polietileno, y el segundo material de la capa de barrera al gas (5b) es etilen vinil acetato (EVA) y/o copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH), y donde mediante un módulo de registro de imagen (6) se registra una imagen de cada objeto (5), donde dicha imagen es procesada a través de un módulo de procesamiento (7), de manera que los objetos (5) defectuosos son detectados y separados, donde un dispositivo transportador (2) transporta los objetos (5) de forma continua delante del módulo de registro de imagen (6) con una velocidad de transporte habitual de 80 m/min y donde a través del módulo de registro de imagen (6) la imagen de cada objeto (5) es registrada en el rango del espectro invisible, en donde el módulo de registro de imagen (6) es una cámara infrarroja refrigerada que trabaja dentro del rango de la radiación infrarroja entre 2,5 μm y 5,1 μm, con una resolución térmica de

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12168391.

Solicitante: Finatec Holding AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Moosweg 1 2555 Brügg bei Biel SUIZA.

Inventor/es: SCHÄRER,MATTHIAS, KUBALEK,BERNHARD, MAIBACH,FRIDOLIN, HERMLE,MATTHIAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/35 (utilizando la luz infrarroja (G01N 21/39 tiene prioridad))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/90 (en un recipiente o en su contenido (G01N 21/91 tiene prioridad))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/88 (Investigación de la presencia de grietas, de defectos o de manchas)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales mediante... > G01N25/72 (Investigación de la presencia de grietas)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/84 (Sistemas especialmente adaptados a aplicaciones particulares)

PDF original: ES-2539466_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método y sistema para verificar objetos provistos de una capa de barrera al gas Campo específico de la invención La presente invención hace referencia a un método y a un sistema correspondiente para verificar objetos provistos de una capa de barrera al gas. En particular, la presente invención hace referencia a un método y a un sistema correspondiente para verificar objetos provistos de una capa de barrera al gas, la cual se compone al menos de una capa base de un primer material y al menos de una capa de barrera al gas de otro material, donde mediante un módulo de registro de imagen es registrada una imagen de cada objeto, la cual es procesada a través de un módulo de procesamiento, de manera que los objetos defectuosos son detectados y separados.

Estado del arte Actualmente, las bebidas frescas (por ejemplo la leche fresca o los zumos de fruta) se ofrecen en el mercado con mucha frecuencia en recipientes plásticos. Los recipientes mencionados se presentan con frecuencia en la forma de una botella con una tapa a rosca correspondiente. Como materiales para fabricar los recipientes plásticos de esa clase son adecuados en particular el polipropileno (PP) o el polietileno (PE) , donde también pueden utilizarse otros materiales, como por ejemplo PET (tereftalato de polietileno) . Por lo general, los mismos materiales se utilizan también para fabricar las tapas a rosca. En otros casos para ciertos productos se emplean botes que son cerrados a través de tapas que pueden colocarse de forma adecuada sobre la abertura. Las tapas de este tipo se denominan con frecuencia como "tapas a presión", debido a que junto con el precinto de la abertura del recipiente forman un cierre a presión.

En el caso de los productos frescos de ese tipo es particularmente importante que los mismos puedan permanecer en perfecto estado desde el momento en que son envasados hasta el momento en que son consumidos. En particular se ha comprobado que un contacto de los productos con el oxígeno del aire del ambiente provoca muy rápidamente diversas reacciones y, a consecuencia de ello, una alteración negativa de los alimentos frescos. Si bien muchas de esas alteraciones no perjudican realmente la comestibilidad de los productos, producen sin embargo una alteración del sabor, del aroma, del color o de la consistencia, lo cual ejerce una influencia negativa en cuanto a la venta de esos productos.

Debido a que la tapa a rosca clásica para botellas plásticas o las tapas a presión para botes por lo general no son estancas con respecto al aire, ya han sido sugeridas diversas medidas para garantizar un cierre estanco con respecto al aire de esos alimentos frescos. Una de las medidas aplicadas con más frecuencia consiste en un sellado a prueba de aire de la abertura del recipiente, el cual debe ser retirado antes del consumo. Con ese fin se emplea por lo general una lámina que contiene aluminio, cuyos extremos son colocados de forma estanca con respecto al aire en la abertura del recipiente, a través de un procedimiento especial de adhesión. A continuación, el recipiente es cerrado también con la tapa a rosca. No obstante, una lámina adicional de esa clase implica numerosas desventajas, en particular porque el proceso de envasado en los recipientes de esa clase se dificulta por el añadido de un paso adicional, encareciéndose también con ello. Pero un cierre de esa clase se asocia también a desventajas para el consumidor, ya que los alimentos no pueden ser consumidos antes de que la lámina de protección sea retirada. Además, la protección con respecto al aire ya no se encuentra presente después de retirar la lámina de protección, de manera que los alimentos que no hayan sido consumidos en su totalidad ya no pueden conservarse durante demasiado tiempo. El copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH) es un material, o un grupo de materiales, que son especialmente adecuados para un sellado estanco con respecto al aire, ya que poseen propiedades excelentes para las barreras de gas. Además, los copolímeros EVOH son resistentes contra los aceites y los disolventes orgánicos, donde a su vez pueden aplicarse con mucha facilidad sobre otros materiales plásticos con los que forman uniones firmes. Las propiedades ventajosas mencionadas han llevado a que EVOH sea utilizado en la industria del envase, en especial en el área de los productos medicinales, farmacéuticos y cosméticos. Además, recientemente se ha comenzado a formar un revestimiento de EVOH o una capa intermedia de EVOH en las tapas a rosca fabricadas en base a plásticos tradicionales. Una capa adicional de EVOH posibilita un cierre estanco con respecto al aire de los recipientes, exclusivamente a través de la tapa, gracias a lo cual se suprimen las láminas de protección adicionales. De este modo, también los procesos de envasado pueden simplificarse, debido a lo cual los productos pueden ofrecerse a precios más bajos. Las tapas de esta clase brindan además una protección contra el aire del ambiente también después de ser abierto el recipiente, lo cual no puede garantizarse en el caso de los métodos convencionales.

Sin embargo, para un cierre fiable a prueba de aire, la capa de EVOH no debe presentar huecos de ninguna clase, de manera que no sólo es importante la presencia de EVOH, sino también la ausencia de huecos y de defectos, así como un grosor suficiente de la capa. Ciertamente, los huecos en la capa de EVOH pueden contribuir a que el aire del ambiente pueda llegar al recipiente a pesar del cierre, debido a lo cual se ocasionan los problemas antes descritos con respecto a la alteración de los productos frescos. Sin embargo, hasta el momento lamentablemente no existen métodos de verificación satisfactorios mediante los cuales puedan verificarse las tapas a rosca con una capa

de EVOH a escala industrial. Las capas de EVOH no pueden distinguirse ópticamente de las tapas, debido a lo cual una verificación de las tapas a rosca revestidas de ese modo no es posible en absoluto con la ayuda de los procedimientos de inspección tradicionales. Por este motivo, lamentablemente, las tapas de este tipo aún no se utilizan ampliamente.

Por la solicitud WO 2007/021551 A1 se conoce un método para determinar la autenticidad de envases de materiales farmacéuticos. Dichos envases originales se componen de PP o de HDPE, y aproximadamente de un 5% de mezclas de EVA. En el método mencionado, se registra un espectro del material del envase mediante un espectrómetro FTIR, donde en base a la presencia o a la ausencia de picos determinados se deduce la presencia o la no presencia de EVA y, con ello, si se trata de un envase original.

Por la solicitud US 2002/0033943 A1 se conoce un método para determinar la calidad de objetos plásticos de color, en donde una cámara que trabaja en la luz visible y en el rango del infrarrojo cercano se utiliza para detectar burbujas, partículas o áreas cristalinas en el material de las paredes o para determinar los niveles de llenado en recipientes oscuros. El objeto compuesto por PP, PE o EVOH es irradiado con luz infrarroja desde 700 nm hasta 2000 nm, donde se detecta la luz reflectada, dispersada o no absorbida.

Por la solicitud JP 2010 032374 A se conoce la utilización de luz infrarroja para la inspección al trasluz de objetos en forma de vasos que presentan una capa de barrera al gas de EVOH.

Por la solicitud US2009/0091050 A1 se conocen un dispositivo y un método, donde bajo la irradiación de luz UV, una capa de EVOH en un cuerpo es excitada para fluorescer y la luz fluorescente emitida es medida en el rango entre 350 nm y 1.000nm mediante un detector de fluorescencia que puede consistir en una cámara CCD.

Resumen de la invención Por tanto, es objeto de la invención sugerir un método para verificar objetos provistos de una capa de barrera al gas,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para verificar objetos (5) provistos de una capa de barrera al gas que comprende al menos una capa base (5a) de un primer material y al menos una capa de barrera al gas (5b) de un segundo material, donde el primer material de la capa base (5a) es polipropileno y/o polietileno, y el segundo material de la capa de barrera al gas (5b) es etilen vinil acetato (EVA) y/o copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH) , y donde mediante un módulo de registro de imagen (6) se registra una imagen de cada objeto (5) , donde dicha imagen es procesada a través de un módulo de procesamiento (7) , de manera que los objetos (5) defectuosos son detectados y separados, donde un dispositivo transportador (2) transporta los objetos (5) de forma continua delante del módulo de registro de imagen

(6) con una velocidad de transporte habitual de 80 m/min y donde a través del módulo de registro de imagen (6) la imagen de cada objeto (5) es registrada en el rango del espectro invisible, en donde el módulo de registro de imagen

(6) es una cámara infrarroja refrigerada que trabaja dentro del rango de la radiación infrarroja entre 2, 5 µm y 5, 1 µm, con una resolución térmica de <20 mK, la cual registra una imagen de cada objeto (5) con un tiempo de exposición de aproximadamente 0, 4 ms o menos, y donde la imagen registrada es analizada por el módulo de procesamiento (7) , donde la presencia, la ausencia o el grosor de la capa de barrera al gas (5b) , así como defectos en el flujo del plástico, es decir irregularidades dentro de la capa de copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH) o de etilen vinil acetato (EVA) , se detectan en base a la imagen mediante algoritmos de procesamiento de imágenes de un software de reconocimiento de imágenes, y donde los objetos (5) defectuosos son separados automáticamente mediante un módulo de selección (8) .

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer material de la capa base (5a) y el segundo material de la capa de barrera al gas (5b) son seleccionados de manera que producen una imagen diferente en el rango del espectro invisible.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la imagen del objeto (5) se analiza en longitudes de onda predeterminadas, donde esas longitudes de onda se seleccionan en función del primer material de la capa base (5a) y del segundo material de la capa de barrera al gas (5b) .

4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al ser detectado un objeto (5) defectuoso, ese objeto (5) es separado por un módulo de selección (8) en base a una señal del módulo de procesamiento (7) .

5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los objetos (5) son transportados a través de un dispositivo transportador (2) delante del módulo de registro de imagen (6) , de manera que se registra una imagen de cada objeto (5) .

6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se proporciona un elemento de radiación (9) , mediante el cual los objetos (5) son irradiados a través de la radiación infrarroja (St) .

7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se proporciona un elemento térmico (10) , mediante el cual los objetos (5) son calentados de manera que desarrollan una radiación propia en el rango infrarrojo.

8. Dispositivo para verificar objetos (5) provistos de una capa de barrera al gas que comprende al menos una capa base (5a) de un primer material y al menos una capa de barrera al gas (5b) de un segundo material, donde el primer material de la capa base (5a) es polipropileno y/o polietileno, y el segundo material de la capa de barrera al gas (5b) es etilen vinil acetato (EVA) y/o copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH) , y donde un módulo de registro de imagen (6) registra una imagen de cada objeto (5) , donde dicha imagen es procesada por un módulo de procesamiento (7) , de manera que los objetos (5) defectuosos son detectados y separados, donde un dispositivo transportador (2) transporta los objetos (5) de forma continua delante del módulo de registro de imagen (6) con una velocidad de transporte habitual de 80 m/min y donde el dispositivo comprende un módulo de registro de imagen (6) y un módulo de procesamiento (7) , donde el módulo de registro de imagen (6) registra una imagen de cada objeto

(5) en el rango del espectro invisible, en donde el módulo de registro de imagen (6) es una cámara infrarroja refrigerada que trabaja dentro del rango de la radiación infrarroja entre 2, 5 µm y 5, 1 µm, con una resolución térmica de <20 mK y un tiempo de exposición de aproximadamente 0, 4 ms o menos, y donde el módulo de procesamiento

(7) analiza la imagen registrada, donde el módulo de procesamiento (7) detecta la presencia, la ausencia o el grosor de la capa de barrera al gas (5b) , así como defectos en el flujo del plástico, es decir irregularidades dentro de la capa de copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH) o de etilen vinil acetato (EVA) en base a la imagen, mediante algoritmos de procesamiento de imágenes de un software de reconocimiento de imágenes, y donde los objetos (5) defectuosos son separados automáticamente mediante un módulo de selección (8) .

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el primer material de la capa base (5a) y el segundo material de la capa de barrera al gas (5b) están seleccionados de manera que producen una imagen diferente en el rango del espectro invisible.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque comprende un módulo de selección (8) mediante el cual los objetos (5) defectuosos son separados en base a una señal del módulo de procesamiento (7) .

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque comprende un elemento de radiación (9) , mediante el cual los objetos (5) son irradiados a través de la radiación infrarroja (St) .

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque comprende un elemento térmico (10) , mediante el cual los objetos (5) son calentados de manera que desarrollan una radiación propia en el rango infrarrojo.