EP3221221B1 - Dispositif de contrôle optique d'une face d'une découpe, machine de traitement de découpes et plieuse-colleuse comprenant le dispositif. - Google Patents

Dispositif de contrôle optique d'une face d'une découpe, machine de traitement de découpes et plieuse-colleuse comprenant le dispositif. Download PDF

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EP3221221B1
EP3221221B1 EP15797861.0A EP15797861A EP3221221B1 EP 3221221 B1 EP3221221 B1 EP 3221221B1 EP 15797861 A EP15797861 A EP 15797861A EP 3221221 B1 EP3221221 B1 EP 3221221B1
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EP
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suction
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downstream
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EP3221221A1 (fr
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Dimitri Favini
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Bobst Mex SA
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Description

  • La présente invention concerne le domaine de la fabrication d'emballages, et notamment d'emballages fabriqués à partir de feuilles ou de bandes prédécoupées, notamment des découpes de papier, de plastique ou de carton, qu'il soit plat, ondulé ou mixte. De façon non exclusive, la présente invention est utilisée dans le domaine de la fabrication des boîtes pliantes.
  • Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif permettant de contrôler la qualité de découpes circulant dans une machine de traitement telle qu'une machine plieuse colleuse.
  • Dans l'industrie de l'emballage, la fabrication des boîtes pliantes s'effectue traditionnellement en ligne, en pliant et en collant des découpes au moyen de machines communément appelées plieuses-colleuses. A cet égard, il est connu de contrôler la qualité des découpes au sein même de la plieuse-colleuse. Pour cela un module spécifique est utilisé et est directement intégré dans la plieuse-colleuse. Ce module est en mesure d'inspecter individuellement chaque découpe lorsque cette dernière passe à travers le module. Comme le déplacement des découpes s'accomplit faces imprimées tournées vers le bas au sein de la plieuse-colleuse, leur transport à travers le module de contrôle est réalisé en les maintenant par le dessus, tandis que leur inspection s'effectue par le dessous.
  • En pratique, le transport par le dessus des découpes s'opère en utilisant un convoyeur vacuum qui associe une pluralité de bandes transporteuses à un caisson vacuum positionné directement au-dessus. chaque découpe est ainsi maintenue par le dessus au niveau de sa face interne, de sorte que sa face imprimée, qui est tournée vers le bas, se trouve entièrement dégagée. L'inspection par le dessous est quant à elle menée au moyen d'une caméra qui est implantée sous le convoyeur vacuum, et qui fonctionne en contre-plongée. Associé à un système d'éclairage adéquat, la caméra effectue une prise de vue de chaque face imprimée au fur et à mesure que les découpes défilent.
    • Etat de la technique
  • Le document EP 2578521 peut être cité comme décrivant des machines de l'art antérieur réalisant un tel contrôle. Dans ce cas, le chemin de circulation de la découpe passe dans un tronçon avec un élément d'arrière-plan qui améliore le contrôle du contour et qui se situe entre deux tronçons distinct et légèrement espacés du chemin de circulation, munis chacun d'un caisson dans lequel est générée une dépression pour maintenir la découpe plaquée par sa face supérieure contre une bande transporteuse, tandis que sa face inférieure imprimée est contrôlée. De cette façon, non seulement des défauts présents à l'intérieur de la découpe, mais également des défauts des défauts présents sur le contour de la découpe sont en mesure d'être détectés. Les défauts sont définis à titre d'exemple comme étant notamment respectivement des erreurs d'impression dans le texte, les couleurs, le registre des couleurs, etc., des erreurs d'embossage, d'autres défauts d'aspect, tels que des trous, des cassures, des déchirures, etc., des erreurs de découpe, des taches d'huile, et d'autres encore.
  • Cependant, cette technique apporte une instabilité de position de la découpe du fait que dans la zone de l'élément d'arrière-plan, d'étendue certes très inférieure à la longueur de la découpe, cette dernière n'est pas maintenue par aspiration. En effet, au cours de l'avancée de la découpe depuis la section amont du convoyeur vacuum vers la section aval du convoyeur vacuum, la découpe est en porte-à-faux lorsque son bord avant puis son bord arrière n'est plus aspiré.
    • Bref résumé de l'invention
  • Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de contrôle amélioré qui assure une position stable de la découpe lorsqu'elle passe devant les moyens d'inspection et de contrôle de sa surface.
  • Selon l'invention, ces buts sont atteints au moyen d'un dispositif de contrôle optique d'une face d'une découpe, selon la revendication 1, comprenant:
    • un convoyeur vacuum, qui est apte à transporter la découpe le long d'un chemin de circulation, et le convoyeur vacuum comportant
      une bande transporteuse, ayant une structure ajourée dont le trajet de défilement suit le chemin de circulation de la découpe, et
      des moyens d'aspiration, qui sont aptes à plaquer la découpe contre la bande transporteuse, et
    • des moyens pour inspecter la face de la découpe au cours de son transport par le convoyeur vacuum, les moyens pour inspecter étant situés du côté opposé au convoyeur vacuum,
  • Le dispositif de contrôle optique comprenant des moyens d'aspiration qui délimitent trois tronçons d'aspiration distincts successifs le long du chemin de circulation, parmi lesquels un tronçon d'aspiration central qui s'étend en regard des moyens d'inspection, un tronçon d'aspiration amont et un tronçon d'aspiration aval.
  • Un tel dispositif permet de réguler la dépression permettant d'aspirer et de retenir la découpe contre bande transporteuse au niveau du tronçon d'aspiration central et donc au niveau des moyens d'inspection. Ainsi, l'intensité de dépression la plus adaptée peut être choisie pour stabiliser la découpe en vue de son contrôle par les moyens d'inspection.
  • Selon une disposition avantageuse, le dispositif de contrôle comprend en outre, en regard des moyens d'inspection, des moyens de mise en tension de la bande transporteuse. De cette façon, la tenue et la rigidité de la bande sont améliorées en regard des moyens d'inspection, ce qui empêche des mouvements et/ou changements d'orientation de la découpe lorsqu'elle passe devant les moyens d'inspection. En particulier, ces moyens de mise en tension peuvent être agencés pour garantir une planéité de la bande transporteuse afin que la position de la découpe sur la bande permette un contrôle optique optimal, grâce à une orientation maîtrisée et constante de la découpe par rapport d'une part au système d'éclairage et d'autre part à la caméra.
  • Par ailleurs, l'invention peut être mise en oeuvre quelle que soit la direction de déplacement des découpes, en adaptant en conséquence l'agencement de la bande transporteuse, des moyens d'inspection et des moyens d'aspiration, le long du chemin de circulation des découpes.
  • Ainsi, un tel dispositif de contrôle peut se faire pendant le déplacement de chaque découpe qui est réalisé avec la face imprimée tournée vers le bas, par exemple en maintenant la découpe par le dessus, tandis que l'inspection de la face imprimée s'effectue par le dessous.
  • Selon une autre possibilité, il est possible d'agencer le dispositif de contrôle selon l'invention de manière à ce que chaque découpe se déplace via la bande transporteuse avec sa face imprimée orientée vers le haut, de sorte que l'inspection s'effectue par le dessus, et par exemple le maintien de la découpe s'effectue par le dessous.
  • Le dispositif de contrôle est également possible dans le cas où le déplacement des découpes est réalisé dans un plan sensiblement vertical.
  • La présente invention se rapporte également à une machine de traitement de découpes selon la revendication 12, et à une machine plieuse-colleuse selon la revendication 13, équipées d'un dispositif de contrôle selon la revendication 1.
    • Brève description des figures
  • Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles:
    • la Figure 1 représente de manière schématique une plieuse-colleuse dans laquelle est intégré un dispositif de contrôle conforme à l'invention; et
    • la Figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de contrôle selon l'invention.
    Exemples de mode de réalisation
  • La Fig. 1 représente une machine plieuse-colleuse 100, c'est-à-dire une machine de traitement qui est chargée de plier et de coller des découpes en vue de fabriquer des boîtes pliantes. Dotée d'une structure modulaire, cette plieuse-colleuse 100 est classiquement composée, d'amont en aval, d'un module margeur 110 ou table de marge, d'un module d'alignement 120, d'un module d'embossage 130, notamment pour du braille, d'un module de précassage des plis 140, d'un module d'encollage 150, d'un module de pliage 160, d'un module de transfert 170 et d'un module de réception 180. Les découpes se déplacent de l'amont vers l'aval d'un module à l'autre dans la machine plieuse-colleuse 100, selon la direction longitudinale (sens de la Flèche A visible sur les Figs. 1 et 2).
  • La plieuse-colleuse 100 est en outre pourvue d'un dispositif de contrôle 10 qui est intégré directement entre le module d'alignement 120 et le module d'embossage 130. Ce dispositif de contrôle 10 est destiné à réaliser un contrôle qualité en ligne au sein même de la plieuse-colleuse 100, en inspectant de manière systématique toutes les découpes 12 qui y circulent avec leur face imprimée 13 tournées vers le bas (face inférieure), et leur face interne 14, non imprimée, orientée vers le haut (face supérieure).
  • Le dispositif de contrôle 10 (voir Fig. 2) comprend un convoyeur vacuum 20. Le convoyeur 20 comprend tout d'abord une bande transporteuse 22, qui est chargée de convoyer de façon continue chaque découpe 12. Chaque découpe 12 est convoyée en étant maintenue par le dessus au niveau de sa face supérieure 14, destinée à constituer la face interne d'une boîte, le long d'un chemin de circulation donné 15. Cette bande transporteuse 22 est mise en mouvement par le moteur 23 selon une boucle sans fin.
  • Le plus souvent, la face inférieure 13 de la découpe 12 à inspecter est pourvue de signes, qu'ils soient en relief, des creux et/ou des bosses, et/ou imprimés avec des textes, des images, etc. et de manière générale tout type de symboles. Le dispositif de contrôle 10 présente également des moyens d'inspection 30 permettant d'inspecter par le dessous la face inférieure 13 de chaque découpe 12 au cours de son transport le long du chemin de circulation 15 qui traverse de part en part le dispositif de contrôle 10, de la droite vers la gauche sur la Fig. 2. Les moyens d'inspection 30 comportent notamment une caméra 32 et un système d'éclairage 31 orientés et convergeant (cf. traits tillés en Fig. 2) vers une même zone de contrôle 33. La zone de contrôle 33 peut par exemple se présenter sous la forme d'une ligne transversale ou d'un rectangle allongé transversalement situé au niveau du chemin de circulation 15.
  • Ainsi, lors de son avancée continue dans le dispositif de contrôle 10, la découpe est retenue par la bande transporteuse 22 le long du chemin de circulation 15 qui suit le tronçon inférieur sensiblement horizontal et plan de la bande transporteuse 22. Plus précisément la découpe 12 est retenue par aspiration contre la face inférieure de la bande transporteuse 22 au moyen des moyens d'aspiration 40 disposés au-dessus de la bande transporteuse 22 le long du chemin de circulation 15 de la découpe 12.
  • Conformément à l'objet de la présente invention, la bande transporteuse 22 est opérante au niveau de trois tronçons distincts 41, 42 et 43 du chemin de circulation 15, traversés successivement par la découpe 12. Un tronçon d'aspiration amont 41, est suivie par un tronçon d'aspiration central 42, qui s'étend en regard des moyens d'inspection 30, et qui est suivi par un tronçon d'aspiration aval 43. De cette façon, lors du contrôle, la découpe 12 se trouve parfaitement plaquée contre la bande transporteuse 22 entre les moyens d'inspection 30 et la bande transporteuse 22.
  • Chacun des tronçons, le tronçon d'aspiration central 42, le tronçon d'aspiration amont 41 et le tronçon d'aspiration aval 43, comporte un caisson dans lequel est générée une dépression (Flèches V en Fig. 2). Plus précisément, un caisson amont 41a, un caisson central 42a et un caisson aval 43a, sont respectivement alignés selon la direction d'avancement A. Les caissons 41a, 42a et 43a sont situés au-dessus et en arrière de la bande transporteuse 22, elle-même située au-dessus et en arrière de la découpe 12, qui est elle-même située au-dessus et en arrière des moyens d'inspection 30, lors du contrôle visuelle de sa face inférieure 13 imprimée et/ou portant des reliefs.
  • La bande transporteuse 22 est maintenue plane et continue sur toute la surface inférieure s'étendant le long du chemin de circulation 15 des tronçons distincts 41, 42 et 43 et des caissons 41a, 42a et 43a. Le caisson d'aspiration central 42a comprend au moins une ouverture d'aspiration, la ou les ouvertures débouchant directement au niveau de la zone de contrôle 33.
  • Selon un mode de réalisation non représenté, chaque caisson 41a, 42a et 43a peut communiquer avec une pompe à dépression. Cette solution avec une pompe d'aspiration individuelle pour le caisson amont 41a, le caisson central 42a et le caisson aval 43a n'est pas toujours possible, notamment pour des raisons d'encombrement. De plus la présence de trois pompes à dépression présente un coût important.
  • Le convoyeur vacuum 20 comporte une première pompe à dépression 44 et une deuxième pompe à dépression 45. La première pompe à dépression 44 est couplée et communique avec le caisson d'aspiration amont 41a du tronçon d'aspiration amont 41. La deuxième pompe à dépression 45 est couplée et communique à la fois avec le caisson central 42a du tronçon d'aspiration central 42 avec le caisson aval 43a du tronçon d'aspiration aval 43. A la sortie de la deuxième pompe à dépression 45 l'air sous dépression se partage entre le caisson central 42, servant au maintien d'un tronçon de la bande 22 faisant face aux moyens d'inspection 30, et le caisson aval 43, servant au maintien du tronçon de la bande 22 situés en aval des moyens d'inspection 30.
  • Ce partage de l'aspiration fournie par la deuxième pompe à dépression 45 peut s'effectuer selon une répartition choisie en fonctions des données et dimensions du dispositif de contrôle 10, et notamment du volume du caisson central 42a et du caisson aval 43a. Par exemple, moins de la moitié de la section de sortie de la deuxième pompe à dépression 45 est couplée au caisson central 42a du tronçon d'aspiration central 42. Selon un autre agencement possible, moins de un tiers moins de la section de sortie de la deuxième pompe à dépression 45 est couplée au caisson central 42a du tronçon d'aspiration central 42. Selon une disposition préférentielle telle que représentée sur la Fig. 2, de l'ordre de un tiers de la section de sortie de la deuxième pompe à dépression 45 est couplée au caisson central 42a du tronçon d'aspiration central 42. Dans ce cas, le caisson central 42a et le caisson aval 43a représentent respectivement de l'ordre de 5% et 95% du volume total formé par le caisson central 42a et le caisson aval 43a.
  • Selon une disposition avantageuse, au moins un parmi le caisson amont 41a, le caisson central 42a et le caisson aval 43a présente un volume d'aspiration réglable. Selon une disposition préférentielle telle que représentée sur la Fig. 2, le caisson amont 41a et le caisson aval 43a présentent un volume modifiable. Une telle modularité s'obtient par exemple en compartimentant les caissons amont 41a et aval 43a, avec des parois internes et en équipant les caissons amont 41a et aval 43a avec un volet mobile à l'entrée de chaque compartiment, qui peut être ouvert ou fermé à volonté. En alternative, comme dans le cas de la Fig. 2, ce sont les panneaux latéraux du caisson amont 41a (aval 43a) qui s'étendent selon la direction d'avancement A, qui sont coulissants afin de pouvoir élargir ou rétrécir la largeur du caisson amont 41a (aval 43a).
  • De façon classique, le caisson amont 41a et le caisson aval 43a comprennent une paroi ajourée inférieure, s'étendant le long du chemin de circulation 15 la bande transporteuse 22 présente une structure perforée, qui est apte à glisser contre chaque paroi ajourée. La bande 22 recouvre au moins partiellement la largeur de chaque paroi ajourée du caisson amont 41a et du caisson aval 43a. Selon une disposition préférentielle, la bande 22 recouvre sensiblement complètement la largeur de chaque paroi ajourée du caisson amont 41a et du caisson aval 43a. La section de sortie du caisson central 42a est de faible amplitude, et n'est pas équipée avec une paroi ajourée.
  • Le convoyeur vacuum 20 comprend des moyens de mise en tension 50 de la bande 22, assurant une rigidité locale de la bande 22. Ces moyens de mise en tension 50 comportent une paire de galets 51 et 52 écartés le long du chemin de circulation 15. Plus précisément, chaque galet amont 51 et chaque galet aval 52 est disposé au-dessus de la bande transporteuse 22. Le vacuum généré par le caisson central 42a va plaquer la bande 22 au niveau et contre ces galets fixes 51 et 52, ce qui va garantir une surface d'inspection plane.
  • Ainsi, les galets 51 et 52 sont situés le long du tronçon d'aspiration central 42. Par ailleurs, de préférence, les galets 51 et 52 délimitent respectivement la position amont et la position aval du tronçon d'aspiration central 43. Concrètement la sortie du caisson central 43a s'étend le long de la direction d'avancement A entre les galets 51 et 52. Par exemple, les galets 51 et 52 sont espacés l'un de l'autre le long de la direction d'avancement A d'une distance de l'ordre de 30mm, et de préférence entre 20mm et 50mm.
  • La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications.

Claims (13)

  1. Dispositif de contrôle optique (10) d'une face (13) d'une découpe (12), comprenant:
    - un convoyeur vacuum (20), apte à transporter la découpe (12) le long d'un chemin de circulation (15), et comportant
    une bande transporteuse (22) de structure ajourée dont le trajet de défilement suit le chemin de circulation (15) de la découpe (12), et
    des moyens d'aspiration (40), qui sont aptes à plaquer la découpe (12) contre la bande transporteuse (14), et délimitant un tronçon d'aspiration amont (41) et un tronçon d'aspiration aval (43),
    - des moyens (30) pour inspecter la face (13) de la découpe (12) au cours de son transport par le convoyeur vacuum (20), situés du côté opposé au convoyeur vacuum (20),
    caractérisé en ce que les moyens d'aspiration (40) délimitent trois tronçons d'aspiration (41, 42, 43) distincts successifs le long du chemin de circulation (15), parmi lesquels un tronçon d'aspiration central (42), qui s'étend en regard des moyens d'inspection (30), le tronçon d'aspiration amont (41) et le tronçon d'aspiration aval (43), le tronçon d'aspiration central (42) comportant un caisson d'aspiration central (42a), dans lequel est générée une dépression, et comprenant au moins une ouverture d'aspiration, la ou les ouvertures débouchant directement au niveau d'une zone de contrôle (33).
  2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre, en regard des moyens d'inspection (30), des moyens de mise en tension (50) de la bande (22).
  3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de mise en tension (50) comportent une paire de galets (51, 52) écartés le long du chemin de circulation (15).
  4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les galets (51, 52) sont situés le long du tronçon d'aspiration central (42).
  5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les galets (51, 52) délimitent la position amont et aval du tronçon d'aspiration central (42).
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tronçon d'aspiration central (42), le tronçon d'aspiration amont (41) et le tronçon d'aspiration aval (43) comportent chacun un caisson (41a, 42a, 43a) dans lequel est générée une dépression.
  7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le caisson (41a, 42a, 43a) communique avec une pompe à dépression.
  8. Dispositif selon la revendication 7, comprenant une première pompe à dépression (44) couplée à la fois avec le caisson amont (41a) du tronçon d'aspiration amont (41) et avec le caisson central (42a) du tronçon d'aspiration central (42), et une deuxième pompe à dépression (45) qui communique avec le caisson aval (43a) du tronçon d'aspiration aval (43).
  9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel moins de la moitié de la section de sortie de la deuxième pompe à dépression (45) est couplée au caisson central (42a) du tronçon d'aspiration central (42).
  10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel l'un au moins des caissons (41a, 42a, 43a) présente un volume d'aspiration réglable.
  11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, dans lequel le caisson amont (41a) et le caisson aval (43a) comprennent une paroi ajourée s'étendant le long du chemin de circulation (15), et en ce que la bande (22) présente une structure perforée qui est apte à glisser contre la paroi ajourée.
  12. Machine de traitement de découpes (100) équipée d'un dispositif de contrôle (10) selon l'une des revendications précédentes.
  13. Machine plieuse-colleuse équipée d'un dispositif de contrôle (10) selon l'une des revendications 1 à 11.
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