ES2357186T3 - Método de escaneo de etiquetas. - Google Patents
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Abstract
SE REVELAN UN SISTEMA DE ETIQUETADO ALIMENTADO POR ROLLOS Y LAS ETIQUETAS ASOCIADAS. LA ETIQUETA (12) INCLUYE UNA MARCA DE ACTIVACION (28) FORMADA CON TINTA LUMINOFORA, ES DECIR, QUE CONTIENE UN AGENTE ABRILLANTADOR OPTICO FLUORESCENTE, QUE SE REFLEJA COMO LUZ VISIBLE A PARTIR DE LUZ UV DIRIGIDA. SE DIRIGE A LA ETIQUETA UNA LUZ UV MODULADA Y LA LUZ VISIBLE REFLEJADA MODULADA SE DETECTA Y SE UTILIZA PARA ACTIVAR UN MECANISMO DE CORTE PARA SEPARAR UNA SOLA ETIQUETA DEL RESTO DEL ROLLO. NO ES NECESARIO QUE LA MARCA DE ACTIVACION CONTRASTE VISIBLEMENTE CON LOS GRAFICOS CIRCUNDANTES DE LA ETIQUETA Y PUEDE SER INVISIBLE EN LA LUZ VISIBLE. AL PRODUCIR EL ROLLO DE ETIQUETAS, LA CANTIDAD DE AGENTE ABRILLANTADOR PUEDE CONTROLARSE VIGILANDO LA LUMINISCENCIA DE LA MARCA DE ACTIVACION EN RELACION CON UN NIVEL DE REFERENCIA QUE PUEDE DERIVARSE CON REFERENCIA A UNA LUMINISCENCIA MAXIMA DE OTRAS PARTES DE LA ETIQUETA.
Description
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un método de etiquetado y en particular a un método de etiquetado alimentado por rollo en el que las etiquetas son escaneadas y cortadas en alineamiento antes de su aplicación en 5 una botella u otro recipiente.
En métodos convencionales de etiquetado alimentados por rollos, las etiquetas son escaneadas con un escáner electrónico diseñado para detectar un cambio de coloración entre una marca activadora y los gráficos de la etiqueta adyacentes. Para que el método trabaje adecuadamente, tiene que haber suficiente opacidad del color de la marca activadora; suficiente contraste entre el color de la marca activadora y los gráficos adyacentes y suficiente 10 espacio entre la marca activadora y los gráficos adyacentes de modo que el equipo de escaneado no confunda unos con otros.
Es posible mejorar la precisión de detección al interponer un filtro coloreado entre la marca y el detector, el color particular se selecciona para mejorar el contraste. Esto no es conveniente ya que implica el cambio de filtros y el ajuste de los niveles de sensibilidad cada vez que hay un cambio en el material que se escanea. Esto es 15 especialmente así para embotelladores quienes deben cambiar las etiquetas de forma periódica.
Los embotelladores experimentan paros considerables que dan lugar a problemas asociados con el sistema de escaneado convencional. Esto se debe parcialmente al uso incrementado de gráficos más complejos y cambios de embalaje más frecuentes, que requieren el re-alineamiento y el ajuste del equipo de escaneado. Además, el uso de botellas con diseños distintivos y estilizadas requiere con frecuencia etiquetas pequeñas debido al contorno de la 20 botella, reduciendo así el espacio disponible entre una marca activadora y los gráficos adyacentes. Finalmente, el uso incrementado de letreros promocionales que atraviesan la etiqueta para publicitar ofertas especiales y promociones requieren contrastes definitivos con el resto de la etiqueta interfiriendo así potencialmente con la capacidad del equipo de escaneado convencional para distinguir la marca activadora de los gráficos o confundiendo el letrero o un tramo de éste para la marca activadora. 25
Es conocido, por ejemplo, en las patentes americanas 4.467.207 y 2.888.570 proporcionar el producto que se escanea con una marca que comprende un material fluorescente e irradiarla con luz ultravioleta con una longitud de onda de aproximadamente 365 nanómetros. La marca convierte la luz UV a una longitud de onda diferente que es luz predominantemente visible y es detectada por un detector adecuado.
La patente americana 3.536.550 publicada el 27 de octubre de 1970 a nombre de George W. Von Hofe 30 como inventor describe un sistema para escanear una banda continua de etiquetas impresas que tienen marcas de registro alineadas con etiquetas individuales. Un sistema de control detecta las marcas de registro y controla un cortador que sirve etiquetas individuales procedentes del rollo para su aplicación en botellas, latas, etc.
Como regla general, los sistemas de escaneado para etiquetas y similares funcionan con luz ambiental que puede provocar que algunos colores, tales como ciertos verdes y amarillos, emitan luz como mucho de la misma 35 longitud de onda que la emitida por la marca. Esto da lugar a altos niveles de interferencia o ruido que dificultan al detector la detección de la marca. Esta interferencia o ruido dependerá de los colores utilizados en la etiqueta, e incrementa el problema de ajustar los niveles de sensibilidad cada vez que se cambia un tipo de etiqueta.
Dificultades adicionales surgen de las altas velocidades de funcionamiento de las máquinas modernas de embotellado, que demandan velocidad y precisión en la detección de la marca activadora para asegurar que las 40 etiquetas se cortan en la posición correcta.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En vista de lo anterior, el objeto principal de la presente invención es proporcionar un método de escaneado de etiquetas mejorado que sea mucho menos sensible a los gráficos de la etiqueta para el registro y alineamiento.
Otro objeto es proporcionar dicho método de escaneado que requiera un cambio nominal para el equipo de 45 etiquetado existente y pueda fácilmente adaptarse a líneas de embotellado existentes.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para producir rollos de etiquetas para utilizarse en un sistema de etiquetado alimentado de forma continua en el que son detectadas marcas activadoras sobre dichos rodillos registradas en respectivas entrecaras entre etiquetas adyacentes al irradiar las etiquetas sucesivamente con luz UV modulada y al detectar la correspondiente fluorescencia modulada emitida por las marcas 50 activadoras, comprendiendo cada una de las marcas activadoras un material luminóforo, cuando se expone a dicha luz UV, emite fluorescencia y cada etiqueta presenta tramos coloreados que también emiten fluorescencia cuando son irradiados con luz UV, el método caracterizado por las etapas de:
(i) proporcionar etiquetas de muestra que tienen marcas activadoras que comprenden una cantidad predeterminada de luminóforo registrado en respectivas entrecaras entre etiquetas adyacentes; 55
(ii) escanear las etiquetas de muestra utilizando luz UV modulada y medir la fluorescencia correspondientemente modulada emitida por dichas marcas activadoras en respuesta a la irradiación por la luz UV modulada;
(iii) comparar la fluorescencia modulada medida de las marcas activadoras con un nivel de referencia que representa un nivel máximo de la fluorescencia modulada detectada desde dichos tramos 5 coloreados cuando son irradiados por dicha luz UV modulada para determinar si la fluorescencia modulada medida de las marcas activadoras excede o no dicho nivel de referencia con un ratio mínimo predeterminado; y
(iv) Si la fluorescencia modulada medida de las marcas activadoras no excede dicho nivel de referencia máximo por dicho ratio, incrementar la cantidad de material luminóforo en las marcas 10 activadoras.
Preferentemente, la modulación está a una frecuencia de modulación que está fuera de la frecuencia de luz visible y puede estar en el rango de kilohercios, convenientemente alrededor de 33 kHz.
Incluso cuando se utiliza dicha fuente de luz UV modulada, puede haber interferencia de ciertos colores que sean ligeramente fluorescentes y así también convertirán la luz UV modulada en luz visible modulada, del mismo 15 modo que la marca activadora la convierte. Esto puede llevar a dificultades en el ajuste de la sensibilidad del detector de modo que detectará la marca activadora aunque no responderá a los colores de fondo. Evidentemente, la señal en ratio de ruido, es decir, la cantidad de luz reflejada desde la marca activadora en comparación con la luz reflejada desde las partes circundantes de la etiqueta, se incrementará al aumentar la cantidad de material luminóforo en la marca activadora. El material abrillantador óptico fluorescente es muy caro y por ello es deseable 20 minimizar la cantidad utilizada. Por otro lado, si un agente abrillantador es insuficiente en la marca activadora, el sensor puede que no sea capaz de detectarlo contra el “ruido” o interferencia del fondo. El problema empeora cuando, como es habitual, los rollos de las etiquetas son fabricados por un suministrador independiente y se deja que el embotellador ajuste los niveles de sensibilidad para adecuar las diferentes etiquetas y compensar los diferentes colores y combinaciones de colores. Los tramos coloreados seleccionados pueden ser aquellos que serán 25 posteriormente escaneados por el sensor.
Preferentemente, el nivel de referencia está derivado por un paso anterior de medir la fluorescencia emitida por dichos tramos coloreados de la etiqueta cuando se irradia con dicha luz UV.
La medición de la fluorescencia modulada de las marcas activadoras puede incluir luz filtrante recibida de dicho rollo de etiqueta, produciendo una señal en dependencia con dicha fluorescencia modulada emitida por las 30 marcas activadoras y filtrando dicha señal para detectar dicha frecuencia de modulación.
El ratio predeterminado preferentemente es al menos tres a uno.
Realizaciones preferidas de la invención incluyen las etapas posteriores, en un sistema de etiquetado con alimentación continua, de:
Alimentar rollos de las etiquetas en el sistema; 35
Dirigir la luz UV modulada en dichas etiquetas para provocar así que dichas marcas activadoras emitan fluorescencia correspondientemente modulada que supera con un ratio predeterminado un nivel de referencia de fluorescencia modulada detectada desde dichos tramos coloreados;
Recibir fluorescencia modulada de dicho rollo de etiqueta y detectar la fluorescencia modulada de dichas marcas activadoras; 40
Controlar un cortador para recortar una etiqueta de dicho rollo en dicha entrecara basada en dicha detección de dicha fluorescencia modulada de la marca activadora;
Y adherir la etiqueta a un artículo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se describirá una realización de la invención solamente a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que 45 se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una vista en planta de una serie de etiquetas sobre un rodillo que contiene marcas activadoras de acuerdo con la presente invención;
La figura 2 es una vista en planta aumentada de dos repeticiones de etiquetas adyacentes del rollo;
La figura 3 es una representación esquematizada de una estructura de etiqueta típica utilizada para botellas 50 de refrescos; y
La figura 4 es una vista esquematizada de un sistema de etiquetado de botellas de acuerdo con la presente invención.
MEJOR MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Se hace referencia ahora a los dibujos y a la figura 1 en particular en el que se ilustra un rollo 10 de etiquetas 12 como habitualmente utilizados en la industria del embalaje de bebidas. En la práctica diversas etiquetas se imprimen al mismo tiempo de forma transversal a través de un rollo maestro, que a continuación se corta para formar una pluralidad de rollos individuales 10. Cada uno de los rollos 10 contiene una pluralidad de repeticiones de 5 las etiquetas individuales 12 dispuestas inmediatamente adyacentes entre sí. Tal como se muestra en la figura 3, las etiquetas están comúnmente formadas de una lámina que consta de una capa inferior 14 de OPP blanco (polipropileno orientado) sobre el que se imprimen los gráficos de la etiqueta. Un recubrimiento adhesivo 18 se aplica sobre la capa de tinta impresa 16 y se aplica una capa de OPP clara 20 al adhesivo.
Una etiqueta típica puede incluir gráficos que indican la marca, sabor, logo, etc. y un letrero que anuncia un 10 precio o promoción especial. Las etiquetas se imprimen habitualmente con muchos colores para mejorar la atracción visual del consumidor. Las etiquetas individuales se separan entre sí por una línea 26 que coincide con una marca activadora 28. La marca activadora 28 puede estar sobre la línea de corte 26 o una distancia fijada desde la línea de corte. En cualquier caso, la marca activadora sirve para activar un mecanismo de corte que separa una etiqueta individual del rollo que se describirá. La línea de corte 26 puede ser una línea visible, separando en realidad los 15 gráficos de las etiquetas individuales una de otra, o simplemente la línea en la cual el rollo se corta pero sin llevar ninguna característica distintiva particular. Es decir, los gráficos de etiquetas 12a y 12b pueden transcurrir simplemente uno hacia el otro sobre el rollo a través de la entrecara entre las etiquetas.
De acuerdo con la presente invención, la marca activadora 28 está formada con una tinta luminófora, es decir, una tinta que incluye un agente abrillantador óptico fluorescente. Tales agentes abrillantadores ópticos 20 fluorescentes están comercialmente disponibles bajo el nombre comercial UVITEX OB de la división de aditivos Ciba de Ciba-Geigy, Hawtome, Nueva York y bajo la marca comercial BLANKOPHOR SOL de la corporación Bayer, división de química industrial. Los agentes abrillantadores ópticos fluorescentes, y por ello las tintas luminóforas, tienen la propiedad de reflejar la luz UV invisible como luz visible con una longitud de onda más larga.
La luz UV está modulada a una frecuencia particular y sensores que contienen filtros espectrales y 25 responden solamente a luz visible modulada a una frecuencia particular sirven para detectar la marca activadora. Dichos sensores están hechos, por ejemplo, por SICK Optic-Electronics de Eden Prairie, MN. Un sensor preferido presenta una fuente de luz que emite luz con una longitud de onda de aproximadamente 365 nanómetros y aplica la modulación simplemente al interrumpir la fuente de luz en la frecuencia específica de aproximadamente 33 kilohercios. Un filtro adecuado en la salida del sensor tiene una frecuencia de selección correspondiente de 33 kHz 30 de modo que el sensor es prácticamente no sensible a la luz de otras fuentes que no presentan modulación. La presente invención hace uso de tales tintas y tales sensores de la forma descrita.
De acuerdo con la presente invención, el rollo de etiquetas 10 está impreso de una forma habitual excepto que las marcas activadoras 12 están impresas con tinta luminófora. La marca activadora 12 puede comprender una línea que se extiende a través de toda la anchura de la etiqueta, comprender simplemente un bloque, tal como se 35 muestra, o comprender cualquier tramo relativamente pequeño de los gráficos de la etiqueta. Éste se prefiere ya que el coste de la tinta luminófora es aproximadamente 10 veces que la tinta convencional de modo que puede conseguirse una ventaja de coste sustancial al minimizar el área de la etiqueta impresa con la tinta luminófora. La ubicación de la marca activadora con respecto al borde de la etiqueta individual es inmaterial siempre y cuando sea conocida la distancia. De forma similar, el color de la marca activadora es inmaterial y de este modo la marca 40 activadora puede ser transparente o pigmentada hasta una mezcla invisible en los gráficos adyacentes. Además, los gráficos adyacentes a la marca activadora no necesitan contrastarse con la marca activadora (como en las etiquetas alimentadas por rollo impresas convencionalmente) y así los gráficos pueden extenderse hasta el borde de la etiqueta e incluso a través de la entrecara entre etiquetas adyacentes.
El sistema de aplicación de etiquetas de la presente invención se representa en la figura 4. Un rollo de 45 etiquetas 10 se suministra a través de rodillos guía 30 pasado un sensor de luminiscencia 32. El detector 32 contiene una fuente de luz UV modulada así como un elemento de filtro espectral que filtra la luz en longitudes de onda eliminando aquella que es emitida por la tinta luminófora, tal que el sensor 32 responderá por lo general solamente a la luz visible emitida reflejada por la marca activadora de una etiqueta. La fuente de luz emite luz en el rango UV, es decir, 365 nanómetros. La modulación se aplica a la luz desde la fuente de luz UV, convenientemente 50 al interrumpir la luz en un rango de 33 KHz. La luz visible correspondiente emitida por la marca activadora estará en el rango visible, aunque incluirá todavía la modulación de 33 KHz. El sensor luminiscente 32 detecta la luz reflejada desde el rollo de la etiqueta y utiliza un filtro para detectar la modulación de 33 kHz, rechazando la luz visible procedente de otras fuentes que también se refleja desde el rollo de etiqueta pero no modulada a 33 kHz. En particular, el sensor 32 rechazará la luz de ciertos colores en los gráficos, como por ejemplo amarillos y verdes, que 55 pueden tender a emitir fluorescencia o luz como mucho a la misma frecuencia que la marca activadora.
La detección de la marca activadora se utiliza para controlar un conjunto de corte 34 que consta de una cuchilla 38 y un rotor 36. La cuchilla 38 está controlada por el sensor 32 para moverse hacia el rotor que corta el extremo retrasado de la etiqueta delantera 12, separándolo así del resto del rollo 10. La etiqueta separada se transporta por el rotor 38 hacia un recogedor de vacío 40 que mantiene una etiqueta en su lugar a medida que gira 60 para mover la etiqueta 12 más allá de un aplicador de cola 42. La etiqueta encolada a continuación se gira con el
recogedor de vacío para alinearla con botellas llenas, donde se libera el vacío y la etiqueta 12 se transfiere a una botella 44 que pasa.
La modulación de la luz UV reduce la interferencia de la luz ambiental que se refleja de la etiqueta y/o la marca activadora. Sin embargo, existe una posibilidad de que uno o más colores utilizados en la etiqueta serán ligeramente fluorescentes de modo que, a medida que el color es escaneado por el sensor 32, también emitirá luz 5 visible modulada. Para asegurar que el sensor 32 responderá a la luz visible modulada procedente de la marca activadora pero no responderá a la luz visible modulada procedente de los colores de fondo, la cantidad de agente abrillantador en la tinta utilizada para la marca activadora es cuidadosamente controlada para asegurar que la luz visible modulada de la marca activadora, cuando se escanea, sea siempre significativamente mayor que la de cualquier color de fondo. 10
La cantidad de agente abrillantador se controla con referencia a la sensibilidad del sensor 32 así como los niveles de emisión de los diversos colores. La sensibilidad del sensor 32 se coloca a un nivel que está justo por debajo para asegurar que no responderá a la luz visible modulada de un nivel predeterminado, que está dispuesta para que sea mayor que aquella de cualquier color a utilizar en las etiquetas. Este nivel puede ser determinado al medir diversos colores. 15
Durante la fabricación del rollo de etiquetas, al menos una etiqueta es escaneada utilizando un sensor de ensayo similar al sensor 32 pero con una lectura digital de los niveles de luz detectados. Por ejemplo, el sensor de ensayo puede ser un modelo LUT 1-5 de la firma anteriormente mencionada SICK Optic-Electronics. Cada color que posteriormente se colocará en el recorrido escaneado por el sensor 32 es escaneado por la fuente de luz UV y la cantidad de la correspondiente luz visible se mide para asegurar que es menor que el nivel predeterminado 20 anteriormente mencionado de luz visible modulada. La marca activadora también se escanea utilizando la fuente de luz UV y la cantidad de la correspondiente luz visible medida para asegurar que sea mayor que un nivel de referencia y, por lo tanto, supera con un margen predeterminado, el máximo de los niveles de luz de fondo medidos para los colores de la etiqueta. Habitualmente, el margen estará en un ratio de tres o más a uno. Alternativamente, el nivel de referencia puede determinarse con referencia al nivel predeterminado para el sensor 32. Si la cantidad de 25 luz visible modulada de la marca activadora es insuficiente, se añade más agente abrillantador a la tinta, a continuación pueden repetirse las mediciones.
Durante el curso de una carrera de fabricación, las etiquetas de muestra pueden ser ensayadas de la manera descrita anteriormente para asegurar que se mantenga el ratio entre niveles de luz para la marca activadora y los colores de fondo. 30
En el caso de que la luz emitida por uno de los colores durante el ensayo supere el nivel predeterminado para el sensor 32, y no sea posible cambiarlo, la cantidad del agente abrillantador puede incrementarse para obtener el margen requerido. De forma alternativa, el rollo de etiquetas puede rechazarse.
No existe necesidad de cambiar la sensibilidad del sensor 32, incluso cuando se cambian las etiquetas, siempre y cuando cada rodillo de etiquetas proporcione los niveles de emisión de luz solicitados. 35
APLICACIÓN INDUSTRIAL
La presente invención mejora de forma ventajosa la aplicación de etiquetas en recipientes, especialmente botellas, utilizando maquinaria de alta velocidad. A la vista de la modulación de la fuente de luz, y la medición de la luminiscencia de la marca activadora durante la producción, el sensor ignora sensiblemente todos los gráficos de la etiqueta aparte de la marca activadora luminiscente, y el registro de las etiquetas puede ser controlado 40 estrechamente. Además, ya que el sensor es “ciego” para todos los gráficos de la etiqueta aparte de la marca activadora, los gráficos pueden diseñarse sin ninguna preocupación de la marca activadora. Es decir, no es necesario ningún cambio marcado entre los colores de la marca activadora y gráficos adyacentes con el fin de proporcionar el contraste necesario para separar la marca activadora por parte del detector.
La monitorización de las marcas activadoras durante la producción y, donde sea necesario, el ajuste de la 45 cantidad de agente abrillantador, hace posible dejar el ajuste de sensibilidad del sensor utilizado para controlar el corte de las etiquetas sin cambiarse a un nivel que garantizará que el sensor no detecte colores de fondo y aún así detecte las marcas activadoras de forma consistente.
Claims (6)
- REIVINDICACIONES1. Un método para producir rollos de etiquetas para utilizarse en un sistema de etiquetado alimentado de forma continua en el que son detectadas marcas activadoras sobre dichos rodillos registradas en respectivas entrecaras entre etiquetas adyacentes al irradiar las etiquetas sucesivamente con luz UV modulada y al detectar la correspondiente fluorescencia modulada emitida por las marcas activadoras, comprendiendo cada una de las 5 marcas activadoras un material luminóforo, cuando se expone a dicha luz UV, emite fluorescencia y cada etiqueta presenta tramos coloreados que también emiten fluorescencia cuando son irradiados con luz UV, el método caracterizado por las etapas de:(i) proporcionar etiquetas de muestra que tienen marcas activadoras que comprenden una cantidad predeterminada de luminóforo registrado en respectivas entrecaras entre etiquetas 10 adyacentes;(ii) escanear las etiquetas de muestra utilizando luz UV modulada y medir la fluorescencia correspondientemente modulada emitida por dichas marcas activadoras en respuesta a la irradiación por la luz UV modulada;(iii) comparar la fluorescencia modulada medida de las marcas activadoras con un nivel de 15 referencia que representa un nivel máximo de la fluorescencia modulada detectada desde dichos tramos coloreados cuando son irradiados por dicha luz UV modulada para determinar si la fluorescencia modulada medida de las marcas activadoras excede o no dicho nivel de referencia con un ratio mínimo predeterminado; y(iv) Si la fluorescencia modulada medida de las marcas activadoras no excede dicho nivel de 20 referencia máximo por dicho ratio, incrementar la cantidad de material luminóforo en las marcas activadoras.
- 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el nivel de referencia está derivado por una etapa anterior de medir la fluorescencia modulada emitida por dichos tramos coloreados de la etiqueta cuando es irradiada por dicha luz UV. 25
- 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la luz UV está modulada a una frecuencia de aproximadamente 33 Kilohercios.
- 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por el hecho de que dicha medición de la fluorescencia modulada de las marcas activadoras incluye luz filtrante recibida desde dicho rollo de etiqueta, produciendo una señal dependiendo de dicha fluorescencia modulada emitida por las marcas activadoras y filtrando 30 dicha señal para detectar dicha frecuencia modulada.
- 5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3 o 4, caracterizado por el hecho de que dicho ratio predeterminado es al menos tres a uno.
- 6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por las etapas posteriores, en un sistema de etiquetado de alimentación continua, de: 35Alimentar rollos de las etiquetas en el sistema;Dirigir la luz UV modulada en dichas etiquetas para provocar así que dichas marcas activadoras emitan fluorescencia correspondientemente modulada que supera con un ratio predeterminado un nivel de referencia de fluorescencia modulada detectada desde dichos tramos coloreados;Recibir fluorescencia modulada de dicho rollo de etiqueta y detectar la fluorescencia modulada procedente 40 de dichas marcas activadoras;Controlar un cortador para recortar una etiqueta de dicho rollo en dicha entrecara basado en dicha detección de dicha fluorescencia modulada de la marca activadora; yAdherir la etiqueta a un artículo
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