BR112018008717B1 - Dispositivo para o reconhecimento de impurezas na preparação de fiação - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA O RECONHECIMENTO DE IMPUREZAS NA PREPARAÇÃO DE FIAÇÃO. A presente invenção se refere a um dispositivo (1) para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação, que apresenta um canal de inspeção (10), pelo qual pode ser inserido um fluxo de material de fibra (11), sendo que no fluxo de material de fibra (11) existem impurezas (12) a serem reconhecidas, para que está disponível uma primeira unidade de iluminação (13) e pelo menos uma segunda unidade de iluminação (14) para a irradiação de luz (16, 17) no canal de inspeção (10) e sendo que é prevista pelo menos uma câmera (15) com a qual, a luz (16, 17) produzida unidade de iluminação (13) e refletida pela impureza (12) pode ser detectada. De acordo com a invenção, a primeira unidade de iluminação (13) para a emissão de luz (16) é formada com um primeiro sentido de polarização (A) e a segunda unidade de iluminação (14) para a emissão de luz (17) com um segundo sentido de polarização (B), sendo que o segundo sentido de polarização (B) difere do primeiro sentido de polarização (A).

Description

[1] A presente invenção se refere a um dispositivo para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação, que apresenta um canal de inspeção, pelo qual pode ser inserido um fluxo de material de fibra, sendo que no fluxo de material de fibra existem impurezas a serem reconhecidas, para que está disponível uma primeira unidade de iluminação e pelo menos uma segunda unidade de iluminação para a irradiação de luz no canal de inspeção e sendo que é prevista pelo menos uma câmera com a qual, a luz produzida pela unidade de iluminação e refletida pela impureza pode ser detectada.

[2] O documento DE 10 2013 010 468 A1 revela um dispositivo para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação com um canal de inspeção, pelo que é inserido um fluxo de material de fibra na forma de flocos de fibra, por exemplo, flocos de algodão. No fluxo de material de fibra se encontram impurezas a serem reconhecidas, que podem se referir a materiais sintéticos transparentes ou incolores, com, por exemplo, restos de películas de embalagem, tecidos para embalagem de polietileno ou polipropileno. Essas impurezas precisam ser separadas do fluxo do material, para a limpeza do material de fibra, também, por exemplo, dos flocos de algodão. Devido ao menor contraste óptico em relação ao material de fibra, tais impurezas são difíceis de ser reconhecidas.

[3] Para o reconhecimento das impurezas no fluxo de material de fibra, uma primeira unidade de iluminação e pelo menos uma segunda unidade de iluminação para a irradiação de luz no canal de inspeção. Para isso, o canal de inspeção apresenta uma faixa de inspeção com paredes transparentes. Além disso, são previstas duas câmeras com as quais a luz refletida pela impureza e produzida pela unidade de iluminação pode ser detectada.

[4] Sendo a luz refletida nas fibras e nas impurezas registradas pelas câmeras, essas podem analisar a luz refletida do ponto de vista da claridade e cor em uma unidade de avaliação. Nesse caso, as câmeras recebem a luz em canais separados em faixas de comprimento de onda vermelho, verde ou azul e processam os mesmo de forma separada. Essa informação de cores é utilizada na unidade de avaliação, para reconhecer impurezas relacionadas ao seu desvio de claridade e cor em relação ao material da fibra e posteriormente, para retirar por uma unidade de separação. Adicionalmente à informação de cor, as câmeras podem receber luz polarizada, ou seja, as câmeras podem detectar, no caso mais simples, a diferença entre uma luz não-polarizada e uma luz polarizada. Em caso de reflexos de luz nos flocos de fibra, a polarização da luz é parcialmente elevada por reflexo difusa e as câmeras detectam essencialmente luz não polarizada. Em caso de materiais sintéticos brilhosos, como, por exemplo, películas, tiras de polipropileno ou similares, ou seja, no reflexo sobre as impurezas, a luz polarizada é refletida essencialmente ainda polarizada, e as câmeras reconhecem a luz polarizada. Visto que as câmeras têm a capacidade, com o auxílio da unidade de avaliação, de diferenciar o estado de polarização, por exemplo, entre uma luz polarizada ou não polarizada, a unidade de avaliação também pode diferenciar, com isso, flocos de fibra de impurezas com brilho e, posteriormente, separar os mesmos. Por meio de uma unidade de controle conectada posteriormente, as impurezas reconhecidas podem ser retiradas do fluxo de material de fibra para, através de uma unidade de rejeito, por fim, limpar as impurezas.

[5] Na operação de um tal dispositivo demonstrou-se de forma desvantajosa, que a luz não despolariza completamente todos os flocos de algodão e, portanto, além da detecção desejada das impurezas, suspende uma determinada captura acessória, que consiste em material da fibra e produz quantidades indesejadas de resíduos.

[6] O objetivo da invenção é o aperfeiçoamento de um dispositivo para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação, com o qual é separada, em conjunto, uma porção reduzida, ou seja, particularmente mínima do material da fibra na remoção de impurezas.

[7] Esse objetivo é solucionado partindo de um dispositivo para o reconhecimento de impurezas acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e partindo de um processo para a operação de um tal dispositivo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 8 com as respectivas características conhecidas. Aperfeiçoamentos vantajosos da invenção são indicados nas reivindicações dependentes.

[8] A invenção inclui os ensinamentos técnicos que a primeira unidade de iluminação para a emissão de luz é formada com um primeiro sentido de polarização e a segunda unidade de iluminação para a emissão de luz, com um segundo sentido de polarização, sendo que, o segundo sentido de polarização difere do sentido de polarização.

[9] O núcleo da invenção é a diferenciação da luz irradiada no canal de inspeção baseada nos sentidos de polarização desviantes entre si, de modo que, a pelo menos uma câmera, por exemplo, contudo, também duas câmeras dispostas opostas ao canal de inspeção, permita reconhecer uma informação sobre se a luz emitida será irradiada pelo mesmo sentido, no canal, do qual também a câmera olha no canal, ou se a luz será irradiada por um lado oposto do canal de inspeção relativo à disposição da câmera. Caso a luz seja irradiada pelo mesmo lado, resultam difusões significativamente menores da polarização nos flocos de fibra, pelo que a sensibilidade da câmera pode ser correspondentemente ampliada. Com isso, a seletividade das impurezas pode ser elevada, de modo que, por fim, a porção segregada no material da fibra seja reduzida.

[10] O primeiro sentido de polarização e o segundo sentido de polarização correm, desse modo, de forma ideal, verticalmente um em relação ao outro. A primeira unidade de iluminação é disposta, nesse caso, no mesmo lado do canal de inspeção que a disposição da câmera e a segunda unidade de iluminação sobre aquele da primeira unidade de iluminação e da câmera do lado oposto do canal de inspeção. A pelo menos uma câmera é formada, nesse caso, para a detecção separada de luz no sentido de polarização, e uma primeira informação de luz em um primeiro canal de polarização e uma segunda informação de luz em um segundo canal de polarização pode ser transmitida pela câmera para uma unidade de avaliação. Preferencialmente, são previstas duas câmeras, que se encontram em ambos os lados do canal de inspeção, ainda, encontram-se, de forma vantajosa, em cada lado do canal de inspeção, duas unidades de iluminação com o mesmo sentido de polarização, um em relação ao outro.

[11] A unidade de avaliação é disposta, com ampla vantagem, para a formação de um valor de diferenciação entre um valor da informação de luz do primeiro canal de polarização e um valor da informação de luz do segundo canal de polarização. Além disso, posteriormente, é prevista, uma unidade de controle na unidade de avaliação e disposta para, a partir de um valor diferencial positivo ou negativo, determinar um sentido de irradiação de uma impureza, particularmente, se for detectada luz da primeira unidade de iluminação referente à disposição da câmera no mesmo lado do canal de inspeção, ou se for detectada luz da segunda unidade de iluminação referente à disposição da câmera no lado oposto do canal de inspeção.

[12] A vantagem decisiva da modalidade do dispositivo com as unidades de iluminação, de acordo com a invenção, que emitem luz com diferentes sentidos de polarização, consiste agora, em que os flocos de fibra e as impurezas referentes ao ângulo de irradiação e dos sentidos de polarização se compartam de forma diversa. A câmera reconhece um brilho gerado em uma impureza não apenas positivo, mas diferenças negativas, que são formadas entre os valores da informação de luz a partir dos canais de polarização. Há diferenças positivas, quando a superfície da impureza é predominantemente vertical e, com isso, é orientada no comprimento do canal de inspeção, ou seja, a luz é refletida pelas unidades de iluminação, que se encontram no mesmo lado que a câmera. Há diferenças negativas, pelo contrário, quando a superfície da impureza é, por sua vez, orientada horizontalmente e a luz que é admitida pela câmera, que foi gerada por uma unidade de iluminação, que se encontra no lado oposto do canal de inspeção em relação à disposição da câmera.

[13] Detecções indesejadas devido aos materiais da fibra resultam, contudo, principalmente, da luz da unidade de iluminação irradiada plana sobre o lado oposto, de modo que seja determinado um valor diferencial negativo. Visto que a unidade de avaliação pode diferenciar, com base no sinal do valor diferencial, desvios nos canais, a unidade de avaliação também pode diferenciar um do outro e parametrizar, correspondentemente, os sentidos do brilho. Por exemplo, a câmera pode avaliar em contraste e dimensão, então, com sensibilidade elevada, quando a luz é refletida por uma unidade de iluminação, que se encontra em um lado do canal de inspeção, que corresponde ao lado da câmera. Em outras palavras, o desvio pode ser avaliado com diferenças positivas com uma sensibilidade elevada, visto que não há perturbações, que reduzam os flocos de fibra a uma medida aceitável da sensibilidade da avaliação. Por meio disso, em geral, há uma sensibilidade elevada para impurezas, que devem ser detectadas, em teores simultaneamente menores em detecções indesejadas e, com isso, um teor menor no material da fibra separado indesejado.

[14] A invenção ainda determina um dispositivo para a operação de um dispositivo para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação, que apresenta um canal de inspeção, pelo qual pode ser inserido um fluxo de material de fibra, sendo que no fluxo de material de fibra existem impurezas a serem reconhecidas, sendo que, com uma primeira unidade de iluminação e com pelo menos uma segunda unidade de iluminação é irradiada, respectivamente, luz no canal de inspeção e sendo que é prevista pelo menos uma câmera com a qual, a luz produzida pela unidade de iluminação e refletida pela impureza pode ser detectada. O processo se destaca pelo fato de que, com a primeira unidade de iluminação é emitida luz com um primeiro sentido de polarização, e com a segunda unidade de iluminação, é emitida luz com um segundo sentido de polarização, sendo que, o segundo sentido de polarização difere do primeiro sentido de polarização, sendo que, uma primeira informação de luz é transmitida para um primeiro canal de polarização e uma segunda informação de luz para um segundo canal de polarização da câmera em uma unidade de avaliação, e sendo que, com a unidade de avaliação, um valor diferencial é formado entre um valor da informação de luz a partir do primeiro canal de polarização e um valor da informação de luz a partir do segundo canal de polarização. A informação de luz pode se referir, nesse caso, à intensidade da luz no respectivo sentido de polarização, de modo que, pode ser reconhecido, pelo valor do diferencial formado em dependência do sinal positivo ou negativo, se é reconhecida luz de uma unidade de iluminação no mesmo lado da câmera ou se é reconhecida luz de uma unidade de iluminação, que se encontra no lado oposto do canal de inspeção em relação à disposição da câmera.

[15] De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso do processo, é prevista uma unidade de controle com a qual, a partir de um valor diferencial positivo ou negativo, é determinado um sentido de irradiação na impureza, particularmente, se é detectada luz que se irradia da primeira unidade de iluminação no mesmo lado do canal de inspeção em relação à disposição da câmera ou se é detectada luz que se irradia da segunda unidade de iluminação no lado oposto do canal de inspeção em relação à disposição da câmera.

[16] O processo prevê, particularmente, nesse caso, que a unidade de avaliação seja parametrizada de forma diversa, dependendo do sentido de irradiação da luz na sensibilidade para o reconhecimento da impureza. Em desvios com valores diferenciais positivos, pode ser detectado com sensibilidade elevada, ou seja, quando luz é refletida pela unidade de iluminação que é disposta no mesmo lado que a câmera. Tais reflexos ocorrem, por exemplo, se as impurezas apresentam uma orientação vertical longitudinal do canal de inspeção, de modo que, com uma sensibilidade elevada, também possam ser reconhecidas impurezas menores ou as menores possíveis. Além disso, podem ser reconhecidas apenas impurezas com um contraste menor em relação aos flocos de fibra, de modo que, no resultado, o teor é minimizado no material da fibra separado.

[17] Outras medidas que aprimoram a invenção são representadas, a seguir, em conjunto com a descrição de exemplos de modalidade preferidos da invenção com base nas Figuras. Mostra-se: Figura 1 Uma vista esquematizada do dispositivo de acordo com a invenção, sendo que, são ilustrados os sentidos de polarização desviantes entre si das unidades de iluminação, Figura 2 uma primeira situação de irradiação com um sistema de iluminação, sendo que, é reconhecida luz de uma câmera, que se encontra no mesmo lado que o sistema de iluminação e Figura 3 uma segunda situação de irradiação com um sistema de iluminação em um lado do canal de inspeção que é disposto na disposição da câmera oposta ao canal de inspeção.

[18] A Figura 1 mostra, em uma representação esquemática, o dispositivo 1 para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação. O dispositivo 1 é disposto em um canal de inspeção 10, e pelo canal de inspeção, em um sentido longitudinal de acordo com a seta de sentido mostrada, é conduzido um fluxo de material de fibra 11 que consiste, por exemplo, de flocos de algodão. Adicionalmente aos flocos de algodão, no fluxo de material de fibra se encontra um teor de impureza 12, que pode ser detectada pelo dispositivo 1.

[19] Para isso, o dispositivo 1 apresenta duas primeiras unidades de iluminação 13 em um primeiro lado do canal de inspeção 10, e são dispostas duas outras unidades de iluminação 14 no lado oposto do canal de inspeção 10. Com as unidades de iluminação 13 no primeiro lado do canal de inspeção, luz é irradiada 16 no canal de inspeção 10, e com as segundas unidades de iluminação 14, luz é irradiada 17 no canal de inspeção 10. Em cada um dos lados, se encontram uma câmera 15, que pode reconhecer e analisar luz refletida 16, 17 no material da fibra 11 e particularmente nas impurezas 12. Para criar uma cor de segundo plano, são previstos elementos de segundo plano 20, que se encontram no sentido do eixo principal da câmera no respectivo lado oposto do canal de inspeção 10 e são iluminados com iluminações de segundo plano 21 particularmente com luz branca. A iluminação de segundo plano 21 apresenta, por exemplo, lâmpadas fluorescentes, que disponibilizam luz branca, não polarizada na faixa de comprimento de onda visível e iluminam os elementos de segundo plano 20.

[20] A disposição mostra os sentidos de polarização A, B das unidades de iluminação 13 e 14, e das primeiras unidades de iluminação 13 no lado direito do canal de inspeção 10 é emitida luz em um sentido de polarização horizontal, e com as segundas unidades de iluminação 14 no lado esquerdo oposto do canal de inspeção 10 é emitida luz com um sentido de polarização B vertical.

[21] A Figura 2 mostra uma primeira situação de irradiação exemplificativa pela primeira unidade de iluminação 13 no lado direito do canal de inspeção 10 do dispositivo 1. A luz disponibilizada 16 pela primeira unidade de iluminação 13 é polarizada correndo horizontalmente e apresenta, com isso, o primeiro sentido de polarização A, que corre verticalmente ao plano da folha. Nesse caso, também as unidades de iluminação 13 e 14 correm em seu sentido de extensão principal verticalmente ao plano da folha, de modo que as unidades de iluminação 13 e 14 sejam mostradas em corte transversal.

[22] A primeira situação de irradiação representada resulta, em que a impureza 12 assume uma posição de fato vertical, que corresponde ligeiramente a extensão do canal de inspeção 10 que corre verticalmente. Através disso, luz 16 é refletida na impureza 12, sendo que, o sentido de polarização A permanece essencialmente inalterado e é detectado pela câmera 15. Devido ao primeiro sentido previamente conhecido de polarização A da luz 16, que é produzida pela primeira unidade de iluminação 13, a câmera 16 pode diferenciar de qual lado de irradiação se trata. De forma correspondente, o reflexo do sentido de polarização A resultam poucos raios, de modo que a informação de luz disponibilizada e detectada pela câmera 15 possa ser avaliada com uma sensibilidade correspondentemente elevada, visto que não há quaisquer perturbações e um contraste mais elevado pode ser selecionado.

[23] Na segunda situação de irradiação mostrada na Figura 3, a câmera 15 detecta luz 17, que é produzida por uma segunda unidade de iluminação 14 no lado oposto do canal de inspeção 10. A luz 17 apresenta o segundo sentido de polarização B que se encontra no plano da folha e se estende, com isso, transversal ao sentido de extensão principal da segunda unidade de iluminação 14. Devido ao pré-ajuste, a câmera 15 reconhece que se trata, devido ao segundo sentido de polarização B, de luz 17, que foi gerada pela unidade de iluminação 14 oposta à câmera 15, de forma correspondente, a sensibilidade pode ser correspondentemente reduzida, para evitar que, devido aos raios que se ajustam, não seja detectada em conjunto qualquer ou apenas um teor menor de material da fibra. O reflexo ocorre pela impureza 12, visto que esse apresenta uma extensão essencialmente horizontal transversalmente ao sentido principal do canal de inspeção 10, de modo que se dê um reflexo da luz 17 pela unidade de iluminação 14 oposta, que seja reconhecida pela câmera 15.

[24] Pela unidade de avaliação 18 mostrada na Figura 1, posteriormente, a luz 16 produzida com o sentido de polarização A pode ser avaliada com uma sensibilidade elevada pela câmera 15 como luz 17 produzida com o sentido de polarização B.

[25] Em cada lado do canal de inspeção 10 é disposta uma câmera 15 e a cada uma das câmeras 15 é atribuída uma unidade de avaliação 18. Ambas as unidades de avaliação 18 são acopladas com uma unidade de controle 19 para controlar uma unidade de rejeito, com a qual, as impurezas 12 podem ser selecionadas do fluxo de material de fibra 11. A unidade de rejeito não mostrada é disposta posteriormente ao dispositivo 1 e, na imagem mostrada, disposta na parte inferior, no canal de inspeção 10.

[26] A invenção não se limita em sua execução ao exemplo de modalidade indicado acima. Pelo contrário, é possível um número de variações que, das soluções representadas, também são utilizadas em basicamente outras execuções dispostas. As características e/ou vantagens que surgem das reivindicações, do relatório descritivo ou dos desenhos, incluindo particularidades construtivas ou disposições espaciais, podem ser essenciais a invenção tanto por si mesmas como também em diferentes combinações. Números de referencia 1 dispositivo 10 canal de inspeção 11 fluxo de material de fibra 12 impureza 13 primeira unidade de iluminação 14 segunda unidade de iluminação 15 câmera 16 luz 17 luz 18 unidade de análise 19 unidade de controle 20 elemento de segundo plano 21 iluminação de segundo plano A primeiro sentido de polarização B segundo sentido de polarização

Claims (10)

1. Dispositivo (1) para o reconhecimento de impureza na preparação da fiação, que apresenta um canal de inspeção (10), pelo qual é conduzido um fluxo de material de fibra (11), sendo que, no fluxo de material de fibra (11) há impurezas (12) a serem reconhecidas, pelo que, estão previstas uma primeira unidade de iluminação (13) e pelo menos uma segunda unidade de iluminação (14) para a irradiação de luz (16, 17) no canal de inspeção (10), e sendo que, pelo menos é prevista pelo menos uma câmera (15), com a qual luz (16, 17) produzida pelas unidades de iluminação (13) e refletida pela impureza (12) possa ser detectada, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de iluminação (13) para a emissão de luz (16) é formada com um primeiro sentido de polarização (A) e a segunda unidade de iluminação (14) para a emissão de luz (17) é formada com um segundo sentido de polarização (B), sendo que, o segundo sentido de polarização (B)difere do primeiro sentido de polarização (A).

2. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro sentido de polarização (A) e o segundo sentido de polarização (B) são formados verticais um em relação ao outro.

3. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de iluminação (13) é disposta no mesmo lado do canal de inspeção (10) que a disposição da câmera (15) e que a segunda unidade de iluminação (14) é disposta no lado oposto do canal de inspeção (10) da primeira unidade de iluminação (13) e da câmera (15).

4. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma câmera (15) é formada para detecção separada de luz (16, 17) nos sentidos de polarização (A, B).

5. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma primeira informação de luz em um primeiro canal de polarização e uma segunda informação de luz em um segundo canal de polarização von der câmera (15) pode ser transmitida para uma unidade de avaliação (18).

6. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de avaliação (18) é disposta, com ampla vantagem, para a formação de um valor de diferenciação entre um valor da informação de luz do primeiro canal de polarização e um valor da informação de luz do segundo canal de polarização.

7. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma unidade de controle (19) é prevista e disposta para, a partir de um valor diferencial positivo ou negativo, determinar um sentido de irradiação de uma impureza (12), particularmente, se - for detectada luz (16) da primeira unidade de iluminação (13) referente à disposição da câmera (15) no mesmo lado do canal de inspeção (10), ou se - for detectada luz (17) da segunda unidade de iluminação (14) referente à disposição da câmera (15) no lado oposto do canal de inspeção (10).

8. Processo para a operação de um dispositivo (1) para a operação de um dispositivo para o reconhecimento de impurezas na preparação da fiação, que apresenta um canal de inspeção (10), pelo qual pode ser inserido um fluxo de material de fibra (11), sendo que no fluxo de material de fibra (11) existem impurezas (12) a serem reconhecidas, sendo que, com uma primeira unidade de iluminação (13) e com pelo menos uma segunda unidade de iluminação (14) é irradiada, respectivamente, luz (16, 17) no canal de inspeção (10) e sendo que é prevista pelo menos uma câmera (15) com a qual, a luz (16, 17) produzida pela unidade de iluminação (13) e refletida pela impureza (12) pode ser detectada, caracterizado pelo fato de que - com a primeira unidade de iluminação (13), luz (16) é emitida com um primeiro sentido de polarização (A), - com a segunda unidade de iluminação (14), luz (17) é emitida com um segundo sentido de polarização (B), sendo que, o segundo sentido de polarização (B) difere do primeiro sentido de polarização (A), sendo que - uma primeira informação de luz em um primeiro canal de polarização e uma segunda informação de luz em um segundo canal de polarização von der câmera (15) pode ser transmitida para uma unidade de avaliação (18) e sendo que - com a unidade de avaliação (18) é formado um valor de diferenciação entre um valor da informação de luz do primeiro canal de polarização e um valor da informação de luz do segundo canal de polarização.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que uma unidade de controle (19) é prevista com a qual, a partir de um valor diferencial positivo ou negativo, é determinado um sentido de irradiação de uma impureza (12), particularmente, se - luz que irradia (16) da primeira unidade de iluminação (13) no mesmo lado do canal de inspeção (10) referente à disposição da câmera (15) é detectada ou - luz que irradia (17) da segunda unidade de iluminação (14) no mesmo lado do canal de inspeção (10) referente à disposição da câmera (15) é detectada.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a unidade de avaliação (18) é parametrizada de forma diversa dependente do sentido de irradiação da luz (16, 17) na sensibilidade para o reconhecimento da impureza (12).

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