ES2574496B1 - Sistema de inspección para identificar defectos en los cordones trenzados - Google Patents

Abstract

Sistema de inspección para identificar defectos en los cordones trenzados y corregirlos durante un proceso de trenzado en una máquina de trenzado. El sistema comprende medios de captura de imagen dispuestos de manera radial sobre el cordón trenzado para observarlo desde varios ángulos; fuentes emisoras de luz opuestas a los medios de captura de imagen para capturar las imágenes a contraluz; y una computadora con una unidad de procesamiento configurada para recibir y analizar las imágenes capturadas por los medios de captura de imagen, identificando automáticamente los defectos en el cordón, al analizar el diámetro aparente del cordón en cada imagen; un controlador que emite una señal de paro cuando se detecta un defecto para detener el proceso de trenzado y corregir la irregularidad detectada.

Description

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SISTEMA DE INSPECCION PARA IDENTIFICAR DEFECTOS EN LOS CORDONES

TRENZADOS

DESCRIPCION

La presente invencion se refiere a un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados durante un proceso continuo de trenzado; mas particularmente, la presente invencion se refiere a un sistema de inspeccion para identificar defectos en los cordones trenzados inmediatamente despues del punto de trenzado de forma que ante la presencia de una irregularidad, se puede detener el mecanismo de trenzado para deshacer el defecto y reanudar la operation.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En la actualidad se usan materiales trenzados tales como cordones, cuerdas, fundas y cables trenzados para diferentes aplicaciones, tales como globos aerostaticos y paracafdas. En estas aplicaciones, dichos materiales trenzados deben presentar cero defectos en su fabrication, resultando en la necesidad de llevar a cabo el trenzado de materiales alargados en longitudes largas sin defectos. Dicho trenzado de materiales es realizado en una maquina conocida como trenzadora. Hay distintas condiciones de operacion en la trenzadora que derivan en defectos, tales como roturas de hilos, materiales extranos, tension irregular en uno o varios hilos, y desfibrados. En terminos practicos, es imposible asegurar que ningun defecto se presente durante el proceso de trenzado continuo de un cordon. Por lo tanto, la mejor estrategia para reducir la presencia de defectos y reducir el desperdicio es la inspeccion continua del cordon mientras se trenza.

Sin embargo, en el estado de la tecnica no existe un sistema de trenzado con la capacidad de identificar defectos al tiempo del trenzado con el fin de corregirlos mediante el paro de la maquina de trenzado para deshacer dicho defecto y reanudar la operacion. En este sentido, en el estado de la tecnica unicamente se ha encontrado un sistema de inspeccion de cordones fuera de lfnea, es decir, la inspeccion se realiza despues de que la maquina ha terminado de trenzar los materiales alargados. Este tipo de sistemas presentan la

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desventaja de no permitir la correction de los defectos durante el proceso de trenzado. En caso de identificar defectos, los tramos que los contienen deben ser cortados y desechados, lo cual resulta en perdidas economicas por el desperdicio considerable de materia prima y producto terminado.

De igual forma, en el estado de la tecnica existen sistemas de paro para las maquinas de trenzar que implementan dispositivos mecanicos que identifican cuando uno de los hilos que integran el cordon se rompe. Sin embargo, estos sensores de presencia del hilo identifican unicamente una de varias condiciones que dan origen a un defecto en el producto trenzado.

De conformidad con lo anterior, en el estado de la tecnica se encontro el documento US 2014/0036061 A1, el cual divulga un sistema y metodo de inspection para un telar, sin embargo este sistema solo detecta las irregularidades en el tejido de una portion de la superficie plana de la tela mediante el uso de un solo dispositivo de imagen. El sistema de detection divulgado por dicho documento unicamente es aplicable a tejidos planos, como la tela. No es efectivo para detectar irregularidades en un producto trenzado con geometrfa cilfndrica o similar, como son los cordones, porque evalua las caracterfsticas locales del tejido, pero no analiza las dimensiones del producto. De igual forma, aunque el sistema divulgado por dicho documento US 2014/0036061 A1, comprende un sistema de paro en caso de detectar una falla crftica en el tejido, dicho sistema no esta configurado para corregir las fallas encontradas mediante la action de revertir el proceso de tejido, ya que una vez que se ha realizado dicho tejido, este no puede deshacerse. Como se describe en dicho documento, el paro de la maquina de tejido se efectua unicamente para ajustar los parametros de operation de dicha maquina de forma que el tejido subsecuente no contenga las mismas fallas.

Por lo tanto, no existe en el estado de la tecnica un sistema de trenzado de cordones con la capacidad de identificar defectos en lfnea que incorpore un sistema inteligente asistido por vision por computadora, integrado por dispositivos de captura de imagenes y algoritmos para el procesamiento y analisis de imagenes, el cual permita el trenzado de largas longitudes sin fallas por medio de la identification de errores en el trenzado, la

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activation de un paro del proceso seguido de la operation de destrenzado, y la reanudacion del proceso de trenzado.

OBJETOS DE LA INVENCION

Es por lo tanto un objeto de la presente invention proporcionar un sistema de inspection mediante vision computarizada para identificar defectos en los cordones trenzados en lfnea con el mecanismo de trenzado con el fin de corregirlos.

Otro objeto de la invention, es proporcionar un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados que permita la fabrication de largas longitudes de cordon sin fallas o defectos en su fabrication.

Otro objeto mas de la invention es proporcionar un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados, que en caso de detectar un defecto, permita realizar un paro en el proceso de trenzado, revertir dicho proceso y asf corregir el error, para posteriormente reanudar el proceso de trenzado.

Es todavfa un objetivo adicional de la presente invention proporcionar un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados que opera sin la necesidad de introducir las especificaciones del producto trenzado que inspecciona.

Un objeto adicional de la invention es proporcionar un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados que sea sensible tanto a defectos evidentes, tales como la rotura de un hilo, asf como defectos sutiles, tales como la falta de uniformidad en la tension de los hilos que componen el trenzado.

Otro objeto adicional de la presente invention es proporcionar un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados que reduzca al mfnimo el desperdicio de material.

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Es todavfa un objeto adicional de la presente invention el proporcionar un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados considerando la dimension del defecto la cual se basa en la longitud y la magnitud de cada defecto.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION

Estos y otros objetos se alcanzan mediante un sistema de inspeccion para identificar defectos en los cordones trenzados durante un proceso de trenzado que implemente un mecanismo de paro de maquina, activation de reversa de maquina y la reanudacion del proceso de trenzado en una maquina de trenzado. Este sistema es conformado por: una interfaz de usuario que en la configuration preferida de la presente invencion se denomina monitor tactil desde el cual se establecen variables y parametros del sistema; una pluralidad de dispositivos de captura de imagen, denominados camaras, dispuestos de manera radial alrededor del cordon trenzado, las cuales estan configuradas para observar el cordon trenzado desde varios angulos; una pluralidad de fuentes emisoras de luz, las cuales estan opuestas a un angulo de aproximadamente 180° a dicha pluralidad de camaras, de forma que las imagenes capturadas por las camaras se realizan a contraluz; y una unidad de procesamiento conectada de manera operativa a dicha pluralidad de camaras y fuentes emisoras de luz, que efectua procesamiento y analisis de las imagenes capturadas por cada una de las camaras para identificar de forma automatica los defectos o irregularidades en el cordon; una unidad de almacenamiento configurada para guardar la information de los defectos identificados incluyendo las imagenes obtenidas por cada una de la pluralidad de camaras. Dicho sistema de inspeccion integra adicionalmente un controlador conectado operativamente al sistema de control de la maquina trenzadora, de tal forma que cuando es detectada una falla o irregularidad en el producto, dicho controlador emite una senal de alerta y genera una senal de paro. Esta senal detiene la maquina y el proceso de trenzado con el fin de iniciar un proceso de reversa o inversion para destrenzar el cordon y corregir el defecto o irregularidad, para despues reiniciar el proceso de trenzado. De esta manera es posible el trenzado de cordones libres de defectos en la totalidad de su longitud.

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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una vista esquematica del sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados de la presente invention.

La Figura 2 es una vista esquematica de los medios de captura de imagenes.

La Figura 3 es una vista esquematica del arreglo radial de los medios de captura de imagenes.

Las Figuras 4A a 4E muestran los diferentes tipos de fallas detectadas por el sistema de inspeccion para identificar defectos en los cordones trenzados de la presente invencion.

La Figura Figuras 5A a 5E muestran las fronteras identificadas para las imagenes de las figuras 4A a 4E.

La Figura 6 es una representation grafica de la position de los pfxeles de una frontera y fuera de ella los cuales determinan la dimension del defecto basado en la magnitud y longitud del mismo defecto.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un sistema de inspeccion para identificar defectos en los cordones trenzados que implemente un mecanismo de paro de maquina, activation de reversa de maquina y la reanudacion del proceso de trenzado en una maquina de trenzado. Este sistema es conformado por: una interfaz de usuario que en la configuration preferida de la presente invencion se denomina monitor tactil desde el cual se establecen variables y parametros del sistema; una pluralidad de dispositivos de captura de imagen, denominados camaras, dispuestos de manera radial alrededor del cordon trenzado, las cuales estan configuradas para observar el cordon trenzado desde varios angulos; una pluralidad de fuentes emisoras de luz, las cuales estan opuestas a un angulo de aproximadamente 180° a dicha pluralidad de camaras, de forma que las imagenes

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capturadas por las camaras se realizan a contraluz; y una unidad de procesamiento conectada de manera operativa a dicha pluralidad de camaras y fuentes emisoras de luz, que efectua procesamiento y analisis de las imagenes capturadas por cada una de las camaras para identificar de forma automatica los defectos o irregularidades en el cordon; una unidad de almacenamiento configurada para guardar la informacion de los defectos identificados incluyendo las imagenes obtenidas por cada una de la pluralidad de camaras. Dicho sistema de inspection integra adicionalmente un controlador conectado operativamente al sistema de control o paro de la maquina trenzadora, de tal forma que cuando es detectada una falla o irregularidad en el producto, dicho controlador emite una senal de alerta y genera una senal de paro. Esta senal detiene la maquina y el proceso de trenzado con el fin de iniciar un proceso de reversa o inversion para destrenzar el cordon y corregir el defecto o irregularidad, para despues reiniciar el proceso de trenzado. De esta manera es posible el trenzado de cordones libres de defectos en la totalidad de su longitud.

La identification de los defectos en los cordones trenzados se realiza a traves de: la captura de imagenes por la camaras antes mencionadas; el calculo e identificacion de los lfmites y fronteras del material trenzado; la identificacion de los pixeles que se encuentran fuera de los lfmites y fronteras inferior y superior y el calculo de la dimension de los defectos con base en la magnitud y longitud de cada defecto identificado.

La pluralidad de camaras que conforman a los medios de captura de imagenes computarizados de la presente invention, se refieren a camaras del tipo: fotograficas y/o video las cuales puedan llevar a cabo captura de imagenes consecutivas acordes a la velocidad de trenzado y cuya resolution proporcione el detalle de imagen necesario para la identificacion de los errores senalados.

De igual forma, las fuentes emisoras de luz son fuente extendidas con una superficie aparente mayor que el diametro del cordon. La luminancia de dichas fuentes es significativamente mayor que la luminancia del cordon por reflexion de luz ambiente u otras fuentes, sin importar material o color de producto trenzado.

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Ahora bien, con referenda a las Figuras 1-3 se aprecia de manera esquematica la configuration preferida del sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados de la presente invention numerado generalmente en 1000 durante su aplicacion en una maquina trenzadora 2000, en este sentido, solo se muestran los componentes esenciales de dicha maquina trenzadora que intervienen directamente en el sistema de inspeccion, ya que los demas componentes que conforman a dicha maquina son bien conocidos en el estado de la tecnica, lo cual sera evidente para un tecnico en la materia.

Dicha maquina trenzadora 2000 comprende en esencia medios accionadores (no mostrados), una pluralidad de carretes 2100 y 2200 que proveen material alargado 2210 y 2110 y estan montados en una estructura con desplazamiento rotacional y de traslacion para realizar el trenzado. La action combinada del desplazamiento de los carretes y el anillo o punto de trenzado 2300 forman el cordon trenzado 3000, el cual es transportado por medio de poleas P hacia el recipiente de producto terminado (no mostrado). Aunque en la Figura 1 se muestran dos medios proveedores de hilos o carretes 2100 y 2200, la configuracion preferida la maquina trenzadora puede comprender tres o mas medios proveedores de materiales alargados.

Con referencia a las Figuras 1 y 2, dicho sistema de inspeccion 1000 comprende una interfaz de usuario 1300 desde la cual se establecen variables, parametros del sistema; medios de captura de imagen 1100 con un campo de vision1130 dispuestos adyacentes al punto de trenzado 2300, los cuales tienen la funcion de detectar o identificar defectos o irregularidades en los cordones trenzados 3000 en la maquina trenzadora, dichos medios de captura de imagen 1100 estan compuestos por una pluralidad de camaras 1110 y por una pluralidad de fuentes emisoras de luz 1120, las cuales estan dispuestas de manera opuesta a dicha pluralidad de camaras 1110 a un angulo de 180°, de forma que las imagenes capturadas por la pluralidad de camaras 1110 son capturadas a contraluz. Dicha pluralidad de camaras 1110 y fuentes emisoras de luz 1120 estan dispuestas de manera radial alrededor de dicho cordon trenzado 3000 para observar el cordon trenzado 3000 y capturar imagenes desde varios angulos.

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En el diagrama de la Figura 2 se muestra a detalle la configuration de la pluralidad de los medios de captura de imagen 1100, compuestos por una camara 1110 y una fuente de emision luz 1120. El cordon trenzado 3000 se encuentra entre la camara 1110 y la fuente de emision de luz 1120. La fuente de emision de luz 1120 es una fuente extendida uniformemente iluminada cuya superficie cubre la totalidad del campo de vision 1130 de la camara 1110.

Aunque en la configuration preferida mostrada en la Figura 3 la pluralidad de camaras y fuentes emisoras de luz se refiere a tres camaras 1110A, 1110B y 1110C y tres fuentes emisoras de luz 1120A, 1120B y 1120C, con sus respectivos campos de vision 1130A, 1130B y 1130C, en configuraciones adicionales de la presente invention, dicha pluralidad de camaras y fuentes emisoras de luz puede ser de cinco camaras y cinco fuentes emisoras de luz sin apartarse del alcance de la presente invention.

Con referencia de nuevo a la Figura 1, dicho sistema de inspection 1000 comprende adicionalmente en la configuration preferida, una computadora de uso industrial 1200, la cual esta conectada de manera operativa a una interfaz de usuario 1300 y a dichos medios de captura de imagen 1100, para recibir, y procesar las imagenes capturadas por cada una de dichas camaras 1110 y determinar si la portion del cordon 3000 tomada por las camaras tiene una falla o irregularidad, y en caso de tenerla el controlador 1400 envfe senales de paro, reversa y/o reanudacion a la maquina para corregirla.

Dicha computadora 1200 esta configurada para recibir las imagenes capturadas por la pluralidad de camaras 1110. Asimismo, dicha computadora 1200 comprende una unidad de procesamiento de imagen 1220, la cual esta configurada para procesar y analizar las imagenes recibidas y determinar la existencia de una falla o irregularidad en el cordon 3000 la cual es indicada en dicha interfaz de usuario 1300, en donde la determination de la falla es realizada automaticamente por el sistema al analizar el diametro aparente del cordon en cada segmento del mismo capturado en cada una de las imagenes tomadas por la pluralidad de camaras1110, en donde el sistema automaticamente en funcion de la imagen calcula los lfmites de material trenzado y procesa las imagenes con base en una dimension de error que se calcula con la magnitud y longitud de los pixeles fuera de los

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lfmites y fronteras, la dimension de error detectado se compara con el proporcionado por el parametro que se proporciona al sistema (el fndice o porcentaje de error permitido). Aunque en la configuration preferida de la presente invention la unidad de procesamiento 1220 es parte de la computadora 1200 e independiente de dichas camaras 1110, en una configuracion alternativa cada una de la pluralidad de camaras 1110 tiene un medio de procesamiento de imagen el cual puede estar integrado en cada camara; por ejemplo, cuando se usan las denominadas camaras inteligentes o camaras con capacidad de procesamiento.

Asimismo, en una configuracion alternativa la unidad de almacenamiento 1240 puede ser un medio o dispositivo independiente a la computadora 1200 y a las camaras 1110.

En la configuracion preferida, los medios de captura de imagen 1100 son una pluralidad camaras 1110 con un sensor matricial o de area para minimizar el efecto de la vibration que presenta el cordon durante el trenzado.

De tal manera que con un ejemplo de matriz con una resolution de 1024 x 768 pfxeles, en las imagenes capturadas por cada medio 1100 de la pluralidad de camaras 1110 el producto trenzado 3000 aparece como una silueta sobre un fondo brillante dado por la fuente de luz 1120, tal como se muestran en las imagenes de las Figuras 4A, 4B, 4C, 4D y 4E.

En la Figura 4A se muestra la imagen obtenida de un producto trenzado sin falla. La Figura 4B muestra un defecto conocido como bucle o anilla. La Fig.4C muestra el defecto debido a fibras sueltas en uno de los hilos que participan en el trenzado. La Fig. 4D muestra el defecto debido a un objeto extrano en el nucleo del cordon. La Fig. 4E muestra un cordon defectuoso debido a un problema en el control de tension de un hilo; este sutil defecto se identifica por la geometrfa ondulada del material trenzado.

El sistema considera el calculo de la dimension del defecto el cual es obtenido a partir de la magnitud de la desviacion del diametro del segmento bajo prueba con respecto al diametro promedio del cordon, asf como la longitud del defecto, la pluralidad de medios de captura

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de imagen 1100 y la caracterizacion de los errores a nivel matricial, los cuales dependen de los materiales y aplicaciones del producto trenzado.

El sistema no es sensible al color del material alargado debido a la position relativa de la fuente de luz 1120, la pluralidad de camaras 1110 y el producto trenzado 3000. Incluso los productos trenzados fabricados con materiales transparentes como la fibra de vidrio se muestran opacos.

Cuando se usa solo una camara 1110, como es divulgado por el documento US 2014/0036061 A1, algunos defectos podrfan quedar ocultos al campo de vision de la camara. Por lo que en la configuration preferida de la presente invention, el sistema de inspection cuenta con al menos tres medios de captura de imagenes 1110A, 1110B y 1110C ubicados radialmente en diferentes angulos de vision 1130A, 1130B y 1130C del material trenzado como se muestra en la Figura 3.

Como se menciono anteriormente, las imagenes son capturadas y analizadas para evaluar la totalidad del producto trenzado. Lo anterior puede efectuarse de dos formas: La primera es sincronizar la adquisicion de las imagenes con el avance del producto trenzado de tal manera que un punto del cordon trenzado 3000 aparezca al menos en dos imagenes consecutivas de cada camara. La segunda es forzar la adquisicion de las imagenes a una frecuencia fija tal que un punto del cordon 3000 aparezca al menos en dos imagenes consecutivas cuando la maquina de trenzar opere a su maxima velocidad. Esta ultima configuracion es preferida porque no requiere una senal de sincronizacion entre el sistema de inspeccion 1000 y la maquina trenzadora 2000.

Con referencia de nuevo a las Figuras 1 a 3, la computadora de uso industrial 1200 comprende adicionalmente una unidad de memoria no volatil 1240 la cual esta configurada para almacenar los defectos encontrados y las imagenes obtenidas por la pluralidad de camaras 1110; y un controlador 1400 configurado para recibir la senal de falla determinada y emitida por la unidad de procesamiento de imagen 1220, emitir una senal de alarma y enviar una senal de paro a la maquina 2000, para detener la operation de trenzado e iniciar la correction de la falla del cordon 3000. Dicha senal de alarma es indicada al

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operador/usuario por medio de la interfaz de usuario 1300 y una torreta de alarma (no mostrada), ya que el proceso de deshacer los nudos para corregir la falla y reiniciar el trenzado es manual, en caso de que el equipo de trenzado no cuente con una operation de reversa. De manera adicional, el controlador 1400 muestra al operador de la maquina las imagenes y el diagnostico de la inspection a traves de la interfaz de usuario 1300.

Aunque en la configuration preferida el controlador 1400 esta integrado en la computadora de uso industrial 1200, en una configuracion alternativa dicho controlador es un dispositivo independiente a dicha computadora 1200, como puede ser un controlador logico programable, o PLC por sus siglas en ingles.

Ahora bien, con base en las Figuras 5A a 5E, se describe como es realizada la determination de irregularidades en el cordon trenzado 3000.

Primeramente, se realiza la identification de la frontera del cordon 3000. Para identificar la frontera se realiza la comparacion secuencial de los pfxeles en la imagen buscando la transition de una region clara a una region obscura. Esta transition marca la frontera exterior del cordon 3000. En las Figuras 5A, 5B, 3C, 5D y 5E se muestra el resultado de este proceso para las imagenes de las Figuras 4A, 4B, 4C, 4D y 4E.

Cada una de las dos fronteras es representada por la unidad de procesamiento de imagen 1220 como una tabla ordenada donde se registra la position geometrica de cada pixel de la frontera. Por ejemplo, en la Figura 6 se muestra la grafica de la frontera superior en la Figura 4B. A continuation, se calcula el diametro promedio del cordon con base en la information de ambas fronteras. En la configuracion recomendada, con base en este calculo, se determina el umbral de identificacion de fallas. Por lo tanto, el sistema automaticamente, en funcion de las imagenes, calcula los lfmites aceptables del producto trenzado 3000 y procesa las imagenes con base en la dimension de error calculado con la magnitud y longitud del defecto como un porcentaje de pfxeles fuera de los lfmites y fronteras, que es precisamente el dato que se proporciona al sistema (el fndice o porcentaje de error permitido).

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De esta forma, el sistema de inspection 1000 no requiere de un cambio de configuration cuando la maquina trenzadora 2000 cambia de un producto a otro. En la configuracion recomendada, el umbral de tolerancia es del 7% del diametro del material trenzado el cual es configurable a efecto de ampliar o disminuir el rango de tolerancia de errores.

Posteriormente, se buscan irregularidades en la frontera del material trenzado cuyo tamano exceda el valor del umbral de tolerancia y se cuantifica la longitud y magnitud de la irregularidad. Las irregularidades se identifican comparando cada frontera con un perfil ideal. Cuando se encuentra una o mas irregularidades cuya longitud y magnitud individual o sumada excede el lfmite de error en la configuracion del sistema, la unidad de procesamiento 1220 determina la existencia de una falla. Este proceso se repite para cada una de las camaras del sistema de inspeccion.

A continuation, se describira el funcionamiento y operation del sistema de inspeccion 1000 para identificar defectos en los cordones trenzados 3000 de la presente invention, en donde:

Una vez iniciado el proceso de trenzado de la maquina trenzadora 2000, el cordon trenzado 3000 proveniente del punto de trenzado 2300 es inspeccionado por el sistema de inspeccion 1000, justo despues de salir del punto de trenzado, mediante la toma de imagenes del cordon 3000 con cada medio de captura 1110, el cual es iluminado por las fuentes emisoras de luz 1120, en donde las imagenes capturadas por dichas camaras 1100 son enviadas a la computadora 1200 y son procesadas por la unidad de procesamiento 1220 para determinar si la portion del cordon 3000 analizada tiene fallas o irregularidades tales como roturas de hilos, materiales extranos, nudos defectuosos, tension irregular en un hilo, etc., y en donde en caso de detectarse o determinarse una falla en el material trenzado, la unidad de procesamiento envfa una senal de falla al controlador 1400 la cual es mostrada al operador a traves de la interfaz de usuario 1300..

Una vez recibida la senal de falla por el controlador 1400, este envfa una senal de paro a la maquina 2000, la cual detiene el proceso de trenzado, para iniciar el proceso de inversion

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o destrenzado, mediante el cual el cordon 3000 es destrenzado hasta el punto de falla, para posteriormente reanudar el trenzado corrigiendo el problema.

De conformidad con lo anterior es evidente que para utilizar el sistema de inspection de la presente invention no es necesario entrenamiento o configuration de variable alguna para la operation del sistema, ni que el operador indique el tipo de cordon que se desea inspeccionar, su diametro o alguna otra especificacion.

De igual forma, el sistema de inspeccion de la presente invencion es sensible tanto a defectos evidentes (como roturas) asf como defectos sutiles, como falta de tension en un hilo. Esto se logro ajustando la resolution lateral de las imagenes, hasta lograr una resolution tal que un pixel equivale a un 1% del diametro del cordon mas delgado que se quiere trenzar. Adicionalmente, se encontro que se requiere un campo de vision de al menos 3.5 veces el diametro del cordon para identificar el defecto que se produce por falla de tension en un hilo. La colocation de los medios de captura de imagen de forma radial, asegura que ningun defecto queda oculto. El problema de usar una o dos camaras es que un defecto con un tamano equivalente al 30% del diametro puede quedar oculto para las una o dos camaras. En el caso de la configuracion preferida, con tres o mas camaras, para que un defecto sea oculto para todas las camaras, deberfa tener un tamano menor al 3% del diametro.

Igualmente, con el arreglo de camaras del el sistema de inspeccion de la presente invencion se logra que la longitud efectiva de la zona de inspeccion sea de tan solo 35mm para cordones de 10 mm de diametro. Esto es muy diferente a la disposition de las camaras de los sistemas del estado de la tecnica en donde se estima que hay al menos 50cm de cordon dentro de la zona de inspeccion.

De acuerdo con lo anteriormente descrito, sera evidente para un tecnico en la materia que las configuraciones del sistema de inspeccion para identificar defectos en los cordones trenzados arriba indicadas se presentan con fines unicamente ilustrativos, pues un tecnico en la materia puede realizar numerosas variaciones a la misma, como pueden ser distintas camaras, fuentes emisoras de luz, dimensiones y cantidad de camaras siempre y cuando

se disenen de conformidad con los principios de la presente invencion. Por consecuencia de lo anterior, la presente invencion incluye todas las configuraciones que un tecnico en la materia puede plantear a partir de los conceptos contenidos en la presente descripcion, de conformidad con las siguientes reivindicaciones.

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Claims (19)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un sistema de inspection para identificar defectos en cordones trenzados y corregirlos durante un proceso de trenzado en una maquina trenzadora, caracterizado porque comprende:

   medios de captura de imagenes computarizados y una interfaz de usuario desde la cual se establecen variables y parametros del sistema, en donde dichos medios de captura de imagenes computarizados comprenden:

   una pluralidad de medios de captura de imagen dispuestos de manera radial sobre el cordon trenzado, para observar el cordon trenzado desde varios angulos; una pluralidad de fuentes emisoras de luz opuestas a un angulo de aproximadamente 180° a dicha pluralidad de medios de captura de imagen, de forma que las imagenes capturadas por los medios de captura de imagen se realizan a contraluz; y

   una computadora de uso industrial conectada de manera operativa a dicha pluralidad de medios de captura de imagen y fuentes emisoras de luz, que comprende una unidad de procesamiento, una unidad de almacenamiento configurada para recibir las imagenes capturadas por cada uno de los medios de captura de imagen y realizar un analisis de las mismas para identificar de forma automatica los defectos o irregularidades en el cordon, al analizar el diametro del cordon captado en cada segmento del mismo; dicha computadora de uso industrial comprende adicionalmente un controlador conectado operativamente al sistema de procesamiento,

   en donde cuando es detectada una falla o irregularidad por los medios de captura y la unidad de procesamiento, dicho controlador emite una senal de alerta y envfa una senal de paro al sistema de procesamiento para detener el proceso de trenzado, para iniciar asf un proceso de reversa o inversion del trenzado para destrenzar el cordon y corregir la falla o irregularidad al volverlo a trenzar de manera correcta al reanudar la operation de trenzado.
2. 2. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque dicha computadora comprende adicionalmente una unidad de almacenamiento configurada para registrar los defectos encontrados, asf como la imagen obtenida por cada una de la pluralidad de medios de captura de imagen.

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3. 3. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque la pluralidad de medios de captura de imagen y fuentes emisoras de luz es tres.
4. 4. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque la pluralidad de medios de captura de imagen y fuentes emisoras de luz es cinco.
5. 5. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque el medio de captura de imagenes es una camara con un sensor matricial o de area para minimizar el efecto de la vibration que presenta el cordon durante el trenzado.
6. 6. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque la transmision de imagenes es realizada mediante la adquisicion de las imagenes con el avance del producto trenzado de tal manera que un punto del cordon trenzado aparezca al menos en dos imagenes consecutivas de cada medio de captura de imagen.
7. 7. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque la transmision de imagenes es realizada al forzar la adquisicion de las imagenes a una frecuencia fija tal que un punto del cordon aparezca al menos en dos imagenes consecutivas cuando la maquina de trenzar opere a su maxima velocidad.
8. 8. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque la senal de alarma es indicada al operador/usuario por medio de la interfaz de usuario.
9. 9. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque el controlador muestra al operador las imagenes y el diagnostico de la inspection a traves de la interfaz de usuario.
10. 10. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque dicho controlador es un dispositivo independiente de dicha computadora.

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11. 11. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque dicho sistema de inspection es sensible tanto a defectos evidentes asi como defectos sutiles.
12. 12. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 11, caracterizado ademas porque es capaz de detectar fallas tales como roturas de hilos, materiales extranos, nudos defectuosos, tension irregular en un hilo, etc.
13. 13. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque con la colocation de los medios de captura de imagen de forma radial, ningun defecto queda oculto.
14. 14. - El sistema de inspection de conformidad con la revindication 1, caracterizado ademas porque la longitud efectiva de la zona de inspection es de tan solo 3.5 veces el diametro del cordon.
15. 15. - Una maquina trenzadora para realizar un proceso de trenzado, que comprende medios accionadores, una pluralidad de medios proveedores de material alargado o componentes que efectuan el trenzado mediante el desplazamiento en combination con un anillo o punto de trenzado para formar un cordon trenzado, el cual es transportado por medio de poleas para ser depositado en un recipiente de producto terminado, dicha maquina esta caracterizada porque comprende un sistema de inspection para identificar defectos en los cordones trenzados y corregirlos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-14.
16. 16. - La maquina de conformidad con la revindication 15, caracterizada ademas porque comprende mas de dos medios proveedores de hilo.
17. 17. - La maquina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 16, caracterizada ademas porque el procesamiento y analisis de las imagenes estan centralizados en una unidad de procesamiento que es parte de la computadora, y es independiente de dichos medios de captura de imagenes.
18. 18. - La maquina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado ademas porque cada una de la pluralidad de medios de captura de imagen tiene una unidad de procesamiento de imagen.

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19. 19. Un metodo para corregir defectos en los cordones trenzados durante un proceso de trenzado en una maquina de trenzado, caracterizado porque comprende los pasos de: obtener imagenes de un punto o porcion de un cordon trenzado mediante medios de captura de imagenes computarizados;

    10 transferir dichas imagenes a un sistema de procesamiento de imagenes ubicado dentro de una computadora de uso industrial;

    determinar mediante dicho sistema de procesamiento de imagenes si el punto o porcion del cordon trenzado tiene una falla o irregularidad al comparar el diametro del cordon capturado en cada imagen tomada por los medios de captura de imagenes y compararlo 15 con un diametro ideal predeterminado;

    enviar una alerta de falla o irregularidad a un controlador conectado operativamente a dicha computadora;

    enviar una senal de paro mediante dicho controlador a la maquina de trenzado para detener proceso de trenzado;

    20 iniciar un proceso de reversa o inversion del trenzado para destrenzar el cordon hasta el punto de falla; y

    corregir dicha falla o irregularidad al reanudar la operation de trenzado.