ES2206085T1 - Dispositivo y procedimiento para la inspeccion automatica de objetos que desfilan formando un flujo sensiblemente sobre una sola capa. - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para la inspeccion automatica de objetos que desfilan formando un flujo sensiblemente sobre una sola capa.

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ES2206085T1 ES02360092T ES02360092T ES2206085T1 ES 2206085 T1 ES2206085 T1 ES 2206085T1 ES 02360092 T ES02360092 T ES 02360092T ES 02360092 T ES02360092 T ES 02360092T ES 2206085 T1 ES2206085 T1 ES 2206085T1
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Abstract

Máquina para la inspección automática de objetos que desfilan formando sensiblemente una sola capa sobre un plano de conducción de un transportador, permitiendo descriminar estos objetos de acuerdo con su composición química, comprendiendo esta máquina al menos un puesto de detección a través o por debajo del cual circula el flujo de objetos, comportando especialmente este puesto de detección - medios de aplicación de radiaciones electromagnéticas en dirección al plano de circulación, emitiendo dichas radiaciones en vistas a definir un plano de iluminación, definiendo la intersección de este plano con el referido plano de circulación una línea de detección que se extiende transversalmente con respecto al sentido de circulación de los objetos, - un dispositivo de recepción que permite barrer periódicamente cualquier punto de la referida línea de detección, recibiendo en todo momento las radiaciones reflejadas por una zona de medición elemental situada en las proximidades del punto barrido encada instante, denominándose plano de barrido el plano definido por la referida línea de detección y el centro óptico de entrada de dicho dispositivo, - medios de transmisión a al menos un dispositivo de análisis de dichas radiaciones reflejadas a nivel de la zona de medición elemental barredora, cuya máquina se caracteriza porque las radiaciones emitidas se hallan concentradas en las proximidades del plano de iluminación (Pe) y porque dicho plano de iluminación (Pe) y el plano de barrido (Pb) se confunden, estando inclinado este plano común (Pe, Pb) con respecto a la perpendicular (D) al plano de transporte (Pc).

Claims (25)

1. Máquina para la inspección automática de objetos que desfilan formando sensiblemente una sola capa sobre un plano de conducción de un transportador, permitiendo descriminar estos objetos de acuerdo con su composición química, comprendiendo esta máquina al menos un puesto de detección a través o por debajo del cual circula el flujo de objetos, comportando especialmente este puesto de detección
-
medios de aplicación de radiaciones electromagnéticas en dirección al plano de circulación, emitiendo dichas radiaciones en vistas a definir un plano de iluminación, definiendo la intersección de este plano con el referido plano de circulación una línea de detección que se extiende transversalmente con respecto al sentido de circulación de los objetos,
-
un dispositivo de recepción que permite barrer periódicamente cualquier punto de la referida línea de detección, recibiendo en todo momento las radiaciones reflejadas por una zona de medición elemental situada en las proximidades del punto barrido en cada instante, denominándose plano de barrido el plano definido por la referida línea de detección y el centro óptico de entrada de dicho dispositivo,
-
medios de transmisión a al menos un dispositivo de análisis de dichas radiaciones reflejadas a nivel de la zona de medición elemental barredora,
cuya máquina se caracteriza porque las radiaciones emitidas se hallan concentradas en las proximidades del plano de iluminación (Pe) y porque dicho plano de iluminación (Pe) y el plano de barrido (Pb) se confunden, estando inclinado este plano común (Pe, Pb) con respecto a la perpendicular (D) al plano de transporte (Pc).
2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de recepción (8) comprenden un órgano reflectante móvil (8') que recibe directamente las radiaciones reflejadas a nivel de la zona de medición elemental (12) barredora y que presenta unas dimensiones sensiblemente del mismo orden de magnitud que las dimensiones de la referida zona de medición elemental (12) cuyo desplazamiento asegura, de preferencia ligeramente superiores.
3. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque los medios de aplicación (8) consisten en unos medios de iluminación de amplio espectro, consistiendo las radiaciones aplicadas en una mezcla de radiaciones electromagnéticas del campo visible y del campo de infrarrojos, y porque los referidos medios de iluminación (6) comportan órganos (6') que concentran las radiaciones emitidas, a nivel del plano de transporte (Pe), sobre una banda transversal de detección (7') barrida periódicamente por la zona de medición elemental (12) y cuyo eje mediano longitudinal corresponde a la línea de detección (7).
4. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los medios (6) de aplicación de radiaciones se hallan constituidos por dos unidades de aplicación separadas una de otra y dispuestas según una alineación transversal con respecto al sentido de avance de los objetos (2), comprendiendo cada unidad un órgano de emisión alargado (6'') asociado a un órgano (6') bajo la forma de un reflector perfilado de sección elíptica.
5. Máquina según la reivindicación 4, caracterizada porque cada uno de los órganos de emisión alargados (6'') se halla sensiblemente posicionado a nivel del foco próximo (F) del reflector (6') que se halla asociado al mismo, estando posicionados los medios de aplicación de radiaciones (6) y estando conformados y dimensionados los reflectores (6') de tal manera que el segundo foco alejado (F') queda situado a una distancia del plano de transporte (3) que corresponde sensiblemente a la altura media (H) de los objetos (2) que se trata de seleccionar, estando estos focos (F, F') situados sobre el plano de iluminación (Pe).
6. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque se hallan dispuestas unas paredes de reflexión (13, 13') de las radiaciones emitidas por los medios de aplicación (6) a lo largo de los bordes laterales del transportador (3), especialmente a nivel de las extremidades de la banda de detección (7') extendiéndose, horizontalmente y verticalmente, sensiblemente hasta la altura de los referidos medios de aplicación (6).
7. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque el dispositivo de recepción (8) se presenta bajo la forma de un cabezal de recepción dotado, por una parte, de un órgano reflejante móvil (8') bajo la forma de un espejo plano, dispuesto de manera sensiblemente central con respecto al plano de transporte (Pc) del transportador (3) y susceptible de oscilar por basculación con una amplitud suficiente para que la zona de medición elemental móvil (12) pueda explorar la totalidad de la banda de detección (7') durante una semi-oscilación y, por otra parte, un medio (9) de focalización de la fracción de radiación o radiaciones reflejada por una parte elemental de la banda de detección (7') y transmitida por el espejo basculante (8') en dirección hacia dicho medio (9), presentando igualmente el referido cabezal (8) la extremidad dotada de la abertura de entrada (10') de los medios (10) de transmisión de la expresada fracción de radiación o radiaciones, después de ser focalizada por el medio (9), hacia al menos un dispositivo de análisis espectral (11, 11').
8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada porque el medio de focalización(9) y los medios de transmisión (10) consecutivos se hallan situados fuera del campo de exploración (C) del espejo basculante (8') situado sobre el plano de barrido (Pb), estando situado el eje de alineación - espejo (8')/medio de focalización (9)/abertura de entrada (10') sobre el referido plano de barrido (Pb).
9. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque el espejo plano basculante que constituye el órgano reflejante móvil (8') se halla situado entre las dos unidades que constituyen los medios de aplicación de radiaciones (6) y en una disposición relativa tal que dichas unidades no se interfieran con el campo de exploración (C) del indicado espejo (8').
10. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque los medios de transmisión (10) consisten en un haz de fibras ópticas (10'') una totalidad de las cuales o la mayoría de las cuales se halla conexionada a un dispositivo de análisis (11) que descompone la radiación reflejada en sus diferentes componentes espectrales y que determina las intensidades de algunos de dichos componentes que presenten las longitudes de onda características de las materias constitutivas de los objetos que se trata de seleccionar, presentando dichas fibras ópticas (10'') a nivel de la abertura de entra (10') una sección de forma cuadrada o rectangular.
11. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque una parte minoritaria de las fibras ópticas (10'') del haz (10) se halla conexionada a un dispositivo de análisis (11') que detecta las intensidades correspondiente a los tres colores fundamentales.
12. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque el dispositivo de análisis (11) se halla constituido, por una parte, por un espectrómetro (14) con red de difracción (14') que descompone el flujo luminoso multiespectral (12) en sus diferentes componentes espectrales constitutivos, especialmente en el terreno de los infrarrojos, por otra parte, por unos medios (15) de recuperación y transmisión de los flujos luminosos elementales (14'') que ,corresponden a los diferentes márgene espectrales irregularmente espaciados, que caracterizan las sustancias y los compuestos químicos de los objetos (2) que se trata de seleccionar, por ejemplo, bajo la forma de haces de fibras ópticas separados y, en fin, por unos medios (16) de conversión fotoeléctrica que emiten una señal analógica para cada uno de los referidos flujos luminosos elementales (14'').
13. Máquina según la reivindicación 12, caracterizada porque el flujo luminoso multiespectral (14'') se introduce en el espectrómetro (14) a nivel de una rendija de entrada (17) y porque los flujos luminosos elementales (14''') son recuperados a nivel de unas rendijas de salida (17') que presentan una forma y unas dimensiones idénticas a las de la rendija de entrada y que se hallan posicionadas en función del factor de dispersión y de los márgenes espectrales que se trata de recuperar, constituyendo las porciones de extremidad de salida de las fibras (10'') de la componente mayoritaria del haz de fibras los medios de transmisión (10) y presentando las porciones de la extremidad de entrada de las fibras ópticas (15') de los medios de recuperación y de transmisión (15) unas disposiciones lineales idénticas y estando respectivamente montados en la rendija de entrada (17) y en las rendijas de salida (17').
14. Máquina según la reivindicación 13, caracterizada porque las porciones de extremidad de entrada de las fibras ópticas (15') de los haces constitutivos de los medios de recuperación y de transmisión (15) se hallan montados en unas plaquitas delgadas (18) provistas de refuerzos de recepción (18') adecuados, preferentemente asociados a unas contraplaquitas (19) de sujeción y de bloqueo, en vistas a constituir unos soportes de montaje y de posicionamiento (20) de dichas fibras ópticas (15') sobre el cuerpo del espectrómetro (14).
15. Máquina según la reivindicación 14, caracterizada porque el cuerpo del espectrómetro (14) comporta una estructura rígida (21) de recepción y de sujeción con bloqueo de dichos soportes (20), permitiendo su colocación por deslizamiento y su instalación por apilamiento, eventualmente, con interposición de calces ajustados (22), en vistas a posicionar dichos soportes (20) en los emplazamientos correspondientes a las zonas de impacto de los flujos luminosos elementales (14'') que se trata de detectar.
16. Máquina según una cualesquiera de las reivindicaciones 3 a 15, caracterizada porque comprende igualmente una unidad (23) de tratamiento y de gestión del funcionamiento del puesto de detección (4), tal como un ordenador que gobierna especialmente los movimientos del órgano reflectante móvil (8') y eventualmente del transportador (3), controlando la secuencia de adquición de las radiaciones reflejadas a nivel de la zona de medición elemental móvil (12) y tratando y evaluando las señales emitidas por los dispositivos de análisis (11, 11'), por ejemplo, por comparación con los datos programados, en vistas a la determinación de la composición química de cada uno de los objetos (2) inspeccionados o de la presencia de una sustancia química en dichos objetos (2), en su caso relacionando los resultados de dicha determinación con la localización espacial de dichos objetos (2).
17. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque la banda de detección (7') se presenta bajo la forma de una superficie rectangular alargada de reducida enchura que se extiende perpendicularmente al eje mediano, y, en sentido transversal, sobre toda la anchura del plano de transporte (Pc) del transportaor (3).
18. Máquina para la selección automática de objetos de acuerdo con su composición química, desfilando estos objetos formando sensiblemente una sola capa sobre un transportador, comprendiendo esta máquina seleccionadora un puesto anterior de detección acoplado funcionalmente a un puesto posterior de separación activa de dichos objetos en función del resultado de las mediciones y/o de los análisis efectuados por el puesto de detección, caracterizada porque el puesto de detección (4) es un puesto de detección según una cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
19. Máquina seleccionadora según la reivindicación 18, caracterizada porque el puesto de detección (4), o su unidad (23) de tratamiento y de gestión del funcionamiento, proporciona señales de accionamiento a un módulo de pilotaje (24) de unos medios de expulsión (5''), alineados transversalmente, del puesto de separación activa (5) en función de los resultados de los referidos análisis, siendo emitida una salva de señales de accionamiento después de cada exploración completa de una banda de detección transversal (7') por la zona de medición elemental móvil (12).
20. Máquina seleccionadora según una cualesquiera de las reivindicaciones 18 y 19, caracterizada porque la línea de detección (7) se hila situada en la proximidad inmediata, por ejemplo, a menos de 30 cm, de los medios de expulsión (5'), por ejemplo, por levantamiento, bajo la forma de una alineación de boquillas emitiendo chorros de gas, preferentemente de aire.
21. Procedimiento para la inspección automática de objetos que desfilan formando sensiblemente una sola capa sobre un plano de transporte de un transportador, cuyo procedimiento permite seleccionar estos objetos de acuerdo con su composición química, y consistente en:
-
hacer pasar el flujo de objetos que se trata de inspeccionar a través o por debajo de al menos un puesto de detección,
-
emitir unas radiaciones electromagnéticas hacia el plano de transporte mediante unos correspondientes medios de aplicación en vistas a definir un plano de iluminación, definiendo la intersección de dicho plano de iluminación con el referido plano de transporte una línea de detección que se extiende transversalmente con respecto al sentido de movimiento de los objetos,
-
barrer periódicamente cualquier punto de la referida línea de detección por medio de un dispositivo de recepción que recibe en todo momento las radiaciones reflejadas por una zona de medición elemental situada en las proximidades del punto barrido en cada instante, denominándose plano de barrido el plano definido por la referida línea de detección y el centro óptico de entrada del indicado dispositivo,
-
transmitir dichas radiaciones reflejadas a nivel de la zona de medición elemental barredora a al menos un dispositivo de análisis a través de medios de transmisión adecuados,
cuyo procedimiento se caracteriza porque las radiaciones emitidas son concentradas en las proximidades del plano de iluminación (Pe) y porque dicho plano de iluminación (Pe) y el plano de barrido (Pb) se confunden, estando este plano común (Pe, Pb) inclinado con respecto a la perpendicular (D) al plano de transporte (Pc).
22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque consiste en concentrar las radiaciones preferentemente del ámbito visible e infrarrojo, a nivel del plano de transporte (Pc) sobre una banda transversal de detección (7') barrida periódicamente por la zona de medición elemental (12) y cuyo eje mediano longitudinal corresponde ala línea de detección (17), en vistas a obtener una intensidad de radiación elevada y sensiblemente homogénea sobre toda la superficie de la referida banda de detección (7').
23. Procedimiento según una cualesquiera de las reivindicaciones 21 y 22, caracterizado porque consiste en barrer secuencialmente la banda de detección (7') con la zona de medición elemental móvil (12) por oscilación basculante de un espejo plano que constituye el órgano de reflexión (8''), en focalizar el flujo luminoso procedente de la zona de medición elemental (12) sobre la abertura de entrada (10') de los medios de transmisión (10) bajo la forma de un haz de fibras ópticas (10''), en conducir la mayoría del flujo luminoso multiespectral (14'') captado hacia la rendija de entrada (17) de un espectrómetro (14) que forma parte de un primer medio de análisis (11), en descomponer este flujo luminoso (14'') en sus diferentes componentes espectrales elementales (14'''), en recuperar los flujos luminosos de algunos de estos componentes que corresponden a márgenes de longitudes de onda cortas específicas a nivel de las rendijas de salida (17') y en transmitirlas a través de medios adecuados (15) a unos medios de conversión fotoeléctrica para proporcionar unas primeras señales de medida, en conducir, en su caso, simultáneamente una reducida parte del flujo luminoso multiespectral (14'') captado hacia un segundo medio de análisis (11') determinando las respectivas intensidades de los tres colores fundamentales y proporcionando unas segundas señales de medida, en tratar dichas primeras y eventualmente segundas señales de media, a nivel de una unidad (23) de tratamiento y de gestión informática que gobierna especialmente los movimientos del órgano reflectante móvil (8'), secuenciando la adquisición de radiaciones reflejadas a nivel de la zona de medición elemental móvil (12) y tratando y evaluando las señales emitidas por los dispositivos de análisis (11, 11') por comparación con los datos programados, en vistas a la determinación de la composición química de cada uno de los objetos (2) inspeccionados o de la presencia de una determinada sustancia química en dichos objetos 2.
24. Procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porque consiste en proporcionar por la unidad (23), en función de los resultados del tratamiento de las señales de medición, unas señales de accionamiento a un módulo (24) de gobierno de los medios de expulsión (5') de un puesto de separación (5') situado por detrás del puesto de detección (4) con respecto al flujo de objetos (2) y, en fin, en expulsar o no expulsar cada uno de los diferentes objetos (2) que desfilan sobre el plano soporte de transporte (Pe) del transportador (5) en función de las señales de accionamiento emitidas.
25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado porque se emite una salva de señales de accionamiento después del final de cada barrido de la banda de detección (7') y tratamiento de las señales de medición correspondientes, en su caso, teniendo en cuenta las señales de medida del barrido precedente.
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