Un puesto de inspección (70) para inspeccionar una cinta (17) que contiene bandas,

que comprende: una fuente (78) para generar luz; un conducto (92) para dirigir luz desde la fuente (78); un conjunto de distribución (90) para recibir luz dirigida desde la fuente (78) por el conducto y dirigir la luz sobre y lateralmente a través de una cinta (17) de material para inducir reflexiones desde una superficie de la cinta; una cámara (84) de exploración de línea para recibir dichas reflexiones; una unidad de tratamiento (72)(76) para tratar datos procedentes de la cámara (84) de exploración de línea, determinando la unidad de tratamiento las características de dichas bandas a partir de los datos, en que la unidad de tratamiento (72)(76) determina una o más propiedades de la cinta; dividiendo los datos procedentes de la cámara (84) de exploración de línea en una pluralidad de pistas; y examinar un píxel dentro de cada pista para determinar si el píxel está por encima o por debajo de un umbral dinámico, en que un píxel por encima de dicho umbral dinámico es indicativo de dichas regiones con bandas y un píxel por debajo de dicho umbral dinámico es indicativo de dichas regiones sin bandas

Sistema de inspección óptica para la fabricación de papel de cigarrillo con bandas.

Antecedentes

El presente invento se refiere en general a un sistema de inspección óptica para determinar las características de una cinta o tela continua en movimiento. Más específicamente, el presente invento se refiere a un sistema de inspección óptica para determinar las características de una cinta de papel de cigarrillos en movimiento que contiene bandas o franjas.

Los documentos US-A-5.417.228 y US-A-5.474.095 describen papeles de cigarrillos que comprenden una cinta de base y regiones con bandas de material complementario. Como se ha ilustrado en la fig. 1, un cigarrillo ejemplar 7 puede contener dos bandas 5 de material formadas depositando una capa de pasta celulósica sobre un papel de cigarrillo 3 de base. Celulón, celulosa microcristalina, lino o pasta de madera, o amilopectina son algunas de las distintas sustancias preferidas que han sido usadas para formar las bandas.

El documento US-5.534.114 describe que las bandas antes descritas pueden ser formadas modificando una máquina convencional para fabricar Fourdrinier para depositar capas adicionales de celulosa en alguna etapa en la producción del papel de base 3 de cigarrillos. Para dar forma aerodinámica al proceso, las bandas son aplicadas preferiblemente mientras el papel se está moviendo a velocidades elevadas, tales como 2,5 m/s. A estas velocidades elevadas, las roturas y otros factores (tales como aplicadores de banda atascados), pueden dar como resultado en la producción de una cinta de base que tiene bandas mal colocadas.

Por ejemplo, como se ha ilustrado en la fig. 2, las anomalías comunes se plantean cuando la anchura de una banda 1 se desvía de una anchura deseada 12, o la banda se tuerce de modo que ya no es ortogonal con respecto al borde del papel (como es el caso con la banda 1). Otras anomalías surgen cuando la separación 2 entre dos bandas se desvía de una anchura de separación deseada 10 (también llamada aquí "separación de bandas"). Además, un aplicador de banda irregular puede producir una banda con espacios o una banda que tiene un contraste que es o bien demasiado elevado (por ejemplo, como en la banda 9) o bien demasiado bajo.

La técnica anterior incluye dispositivos de inspección de cinta para usar en la fabricación de tejidos, película, papel y materiales similares. Algunos de estos dispositivos incluyen una fuente luminosa para proyectar radiación electromagnética sobre una cinta de material en movimiento. La luz incide sobre la superficie de la cinta en movimiento, dónde es reflejada y recibida en un dispositivo detector. Pueden detectarse cualesquiera anomalías en la cinta en movimiento investigando la naturaleza de la radiación electromagnética reflejada. Por ejemplo, un desgarro, un agujerito o una tara o imperfección en la cinta se manifestarán en sí mismos en una punta en el nivel de señal del detector (que es atribuido a un aumento o disminución en la radiación reflejada). Esta punta puede ser vista conectando la salida del detector a un osciloscopio, como se ha ejemplificado por el documento US-5.426.509.

Aunque útiles, estos dispositivos son inadecuados para la tarea de detectar la integridad de las bandas en papel de cigarrillos. Las bandas formadas en el papel de cigarrillos a menudo tienen propiedades reflectantes similares al propio papel de cigarrillos. A menudo, por ejemplo, las bandas están formadas de material de color blanco que es difícil de distinguir del papel de cigarrillos de color blanco. Además, el peso base del papel de cigarrillos puede variar a lo largo de la dirección de desplazamiento del papel en la máquina de fabricar papel (debido a la dificultad de mantener una velocidad de aplicación de pulpa constante). La variación en el peso base del papel influye sobre sus propiedades reflectantes, confundiendo así las diferencias entre regiones con bandas y regiones sin bandas, que son bastante sutiles para empezar. Los dispositivos de la técnica anterior no tienen la capacidad de interpretar una reflexión desde una cinta de esta naturaleza. Como se ha mencionado, estos dispositivos están configurados para examinar una superficie de cinta en cuanto a desgarros, agujeritos y taras que se manifiestan en sí mismos en puntas dramáticas en la señal de cámara de vídeo.

También, si la anchura de una banda es demasiado grande, demasiado pequeña, o está separada de su banda contigua por más o menos una distancia deseada puede no ser determinada observando simplemente las propiedades de un único punto en una cinta de movimiento. En vez de ello, las propiedades de una banda deberían de ser calibradas determinando la relación espacial entre diferentes elementos en la cinta.

Las técnicas de reconocimiento de diseño son una forma de determinar la relación espacial entre diferentes características en una cinta impresa de material. En una técnica común, una cámara forma una imagen digital de una parte de una cinta de material y de la información impresa en ella. La imagen digital es a continuación comparada con una plantilla previamente almacenada que representa una parte de cinta libre de error. Las discrepancias entre la plantilla y la imagen representan una cinta irregular. Estas técnicas ofrecen exactitud, pero desgraciadamente implican una gran carga de tratamiento de datos. Estas técnicas son por ello inadecuadas para detectar las propiedades de bandas sobre una cinta que puede estar moviéndose a velocidades mayores o iguales a 2,5 m/s.

Por consiguiente, es un objetivo ejemplar del presente invento proporcionar un sistema de inspección para detectar con exactitud las propiedades de bandas contenidas en una cinta de papel de cigarrillos en movimiento sin retrasar otras etapas en la fabricación del papel de cigarrillos.

Sumario

De acuerdo con el invento se ha proporcionado un puesto de inspección para inspeccionar una cinta que contiene bandas, que comprende; una fuente para generar radiación electromagnética; un conducto para dirigir radiación electromagnética desde la fuente; un conjunto de distribución para recibir radiación electromagnética dirigida desde la fuente por el conducto y que dirige la radiación electromagnética sobre y lateralmente a través de una cinta de material para inducir reflexiones desde una superficie de la cinta; una cámara de exploración de línea para recibir las citadas reflexiones; una unidad de tratamiento para tratar datos procedentes de la cámara de exploración de línea, determinando la unidad de tratamiento las características de dichas bandas a partir de los datos. La unidad de tratamiento determina una o más propiedades de la cinta dividiendo los datos procedentes de la cámara de exploración de línea en una pluralidad de pistas o vías y examinando un píxel dentro de cada pista para determinar si el píxel está por encima o por debajo de un umbral dinámico, en el que un píxel por encima del citado umbral dinámico es indicativo de dichas regiones con bandas y un píxel por debajo del citado umbral dinámico es indicativo de dichas regiones sin bandas.

También de acuerdo con el invento se ha proporcionado un método para inspeccionar papel que contiene regiones con bandas y regiones sin bandas, que incluye las operaciones de: dirigir luz desde una fuente luminosa lateralmente a través de una cinta del papel, formando la luz reflexiones cuando incide sobre una superficie de la cinta; recibir dichas reflexiones por una cámara; dividir datos procedentes de la cámara de exploración de línea en una pluralidad de pistas en una unidad de tratamiento; y tratar los datos en la unidad de tratamiento, incluyendo una operación preliminar de discriminar dichas regiones sin bandas de las regiones con bandas examinando un píxel dentro de cada pista para determinar si el píxel está por encima o por debajo de un umbral dinámico para determinar si una o más de las siguientes propiedades es generada; anchura de una o más regiones con bandas; separación entre uno o más conjuntos adyacentes de regiones con bandas; contraste de una o más regiones con bandas. Dicha propiedad o propiedades son comunicadas periódicamente a un puesto de trabajo de ordenador y se generan informes estadísticos en dicho puesto de trabajo de ordenador sobre la base de dicha propiedad o propiedades comunicadas en la operación de comunicación.

En realizaciones preferidas, el puesto de inspección incluye un bastidor de montaje que incluye una pluralidad de fuentes de luz, las fuentes de luz canalizan la luz a través de...

1. Un puesto de inspección (70) para inspeccionar una cinta (17) que contiene bandas, que comprende: una fuente (78) para generar luz; un conducto (92) para dirigir luz desde la fuente (78); un conjunto de distribución (90) para recibir luz dirigida desde la fuente (78) por el conducto y dirigir la luz sobre y lateralmente a través de una cinta (17) de material para inducir reflexiones desde una superficie de la cinta; una cámara (84) de exploración de línea para recibir dichas reflexiones; una unidad de tratamiento (72)(76) para tratar datos procedentes de la cámara (84) de exploración de línea, determinando la unidad de tratamiento las características de dichas bandas a partir de los datos, en que la unidad de tratamiento (72)(76) determina una o más propiedades de la cinta; dividiendo los datos procedentes de la cámara (84) de exploración de línea en una pluralidad de pistas; y examinar un píxel dentro de cada pista para determinar si el píxel está por encima o por debajo de un umbral dinámico, en que un píxel por encima de dicho umbral dinámico es indicativo de dichas regiones con bandas y un píxel por debajo de dicho umbral dinámico es indicativo de dichas regiones sin bandas.

2. Un puesto de inspección según la reivindicación 1ª, en el que el conjunto de distribución (90) incluye una lente de barril alargada (104) para dirigir la luz sobre la cinta (17).

3. Un puesto de inspección según la reivindicación 1ª o 2ª, en el que la cámara (84) de exploración de línea incluye una disposición de CCD lineal (210).

4. Un puesto de inspección según la reivindicación 1ª, 2ª o 3ª que incluye al menos otra fuente (78) conectada al conjunto de distribución (90) por otro conducto y que incluye al menos otra cámara (84) para recibir reflexiones.

5. Un puesto de inspección según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho umbral dinámico es calculado como una función de un promedio móvil de valores de nivel de gris dentro de una o más regiones sin bandas y un promedio móvil de valores de nivel de gris dentro de una o más regiones con bandas.

6. Un puesto de inspección según cualquier reivindicación precedente, en el que la unidad de tratamiento (72)(76) está configurada para determinar una o más de las siguientes propiedades de la cinta: la separación entre regiones con bandas adyacentes sobre la cinta (17); la anchura de las regiones con bandas; y el contraste de regiones con bandas.

7. Un puesto de inspección según la reivindicación 6ª, en el que la unidad de tratamiento (72)(76) transfiere periódicamente dichas una o más propiedades determinadas a un puesto de trabajo de un ordenador que acumula dichas una o más propiedades con propiedades previamente transferidas para generar presentaciones estadísticas.

8. Un puesto de inspección según la reivindicación 7ª, en el que el puesto de trabajo informa de dichas una o más propiedades como una función de dicha pluralidad de pistas.

9. Un puesto de inspección según la reivindicación 7ª u 8ª, en el que el puesto de trabajo informa de dichas una o más propiedades en función del tiempo.

10. Un puesto de inspección según la reivindicación 7ª, 8ª o 9ª, en el que el puesto de trabajo informa de algunas identificadas de dichas una o más características que no satisfacen tolerancias prescritas.

11. Un método para inspeccionar papel que contiene regiones con bandas y regiones sin bandas, que incluye las operaciones de: dirigir luz desde una fuente luminosa (78) lateralmente a través de una cinta (17) del papel, formando la luz reflexiones cuando incide sobre la superficie de la cinta; recibir dichas reflexiones por una cámara (84); dividir datos procedentes de la cámara (84) de exploración de línea en una pluralidad de pistas en una unidad de tratamiento (72)(76); y tratar los datos en la unidad de tratamiento (72)(76), incluyendo una operación preliminar de discriminación de dichas regiones sin bandas de dichas regiones con bandas examinando un píxel dentro de cada pista para determinar si el píxel está por encima o por debajo de un umbral dinámico para generar una o más de las siguientes propiedades: anchura de una o más regiones con bandas; separación entre uno o más conjuntos adyacentes de regiones con bandas; contraste de una o más regiones con bandas; comunicar periódicamente dicha una o más propiedades al puesto de trabajo del ordenador; y generar en dicho puesto de trabajo de ordenador informes estadísticos sobre la base de dichas una o más propiedades comunicadas en dicha operación de comunicación.

12. Un método según la reivindicación 11ª, en el que dicho umbral dinámico es calculado como una función de un promedio móvil de valores de nivel de gris dentro de una o más regiones sin bandas, y un promedio móvil de valores de nivel de gris dentro de una o más regiones con bandas.