ES2843555T3 - Planta y procedimiento para producir cartón corrugado con detector de defectos de encolado - Google Patents
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Abstract
Planta (1) para producir cartón corrugado, que comprende en combinación: un dispositivo de una sola cara (21), que comprende: un primer rodillo de corrugación (23) y un segundo rodillo de corrugación (25) que cooperan entre sí para corrugar una primera hoja de cartón; un elemento de presión (27) para encolar la primera hoja de cartón (N1), corrugada por medio del primer rodillo de corrugación (23) y del segundo rodillo de corrugación (25), a una segunda hoja de cartón liso y formar un cartón corrugado de una sola cara (NS); un primer dispositivo de desbobinado (29), para suministrar la primera hoja de cartón al dispositivo de una sola cara (21); un segundo dispositivo de desbobinado (31), para suministrar la segunda hoja de cartón (N2) al dispositivo de una sola cara (21); una trayectoria de suministro para el cartón corrugado de una sola cara (NS) hacia una serie de placas calientes (8); un tercer dispositivo de desbobinado (47) para suministrar una tercera hoja de cartón liso (N3) a la serie de placas calientes (8), estando la tercera hoja de cartón (N3) encolada al cartón corrugado de una sola cara (NS) sobre dichas placas calientes (8); un dispositivo de retirada (61) para retirar partes defectuosas de cartón; una unidad de control central (77); un sistema de visualización que comprende: una primera videocámara (71; 73) dispuesta a lo largo de la trayectoria de suministro de cartón aguas abajo del elemento de presión (27) del dispositivo de una sola cara (21), configurada y dispuesta para adquirir imágenes de una primera cara del cartón; y una unidad de procesamiento de imágenes (75), interconectada con la primera videocámara y configurada para procesar imágenes adquiridas por la primera videocámara (71; 73) y para detectar defectos en el encolado o la corrugación de cartón; un sistema de seguimiento para realizar un seguimiento de una parte defectuosa de cartón hasta el dispositivo de retirada (61).
Description
DESCRIPCIÓN
Planta y procedimiento para producir cartón corrugado con detector de defectos de encolado
Campo técnico
La presente invención se refiere a plantas para la producción de cartón corrugado. Más particularmente, formas de realización descritas en la presente memoria se refieren a plantas para la producción de cartón corrugado, provistas de sistemas para detectar defectos de cartón, particularmente defectos de encolado.
Técnica anterior
Para la producción de cartón corrugado, se utilizan unas plantas que comprenden uno o más dispositivos de una sola cara, a cada uno de los cuales se alimentan dos hojas de cartón liso. Una primera hoja de cartón liso se corruga en el dispositivo de una sola cara entre un primer rodillo de corrugación y un segundo rodillo de corrugación. La primera hoja de cartón corrugado se encola a la segunda hoja de cartón liso por medio de un dispositivo de presión, por ejemplo, una cinta o un rodillo. De esta manera, puede obtenerse un denominado cartón corrugado de una sola cara, compuesto por una hoja corrugada y una hoja lisa, también denominada revestimiento. El cartón corrugado de una sola cara se suministra, junto con una tercera hoja de cartón liso, a una serie de placas calientes en las que el cartón corrugado de una sola cara se encola a la tercera hoja de cartón liso, para formar un segundo revestimiento.
En algunas plantas, están previstos más dispositivos de una sola cara, cada uno de los cuales produce un cartón corrugado de una sola cara. Varios cartones corrugados de una sola cara se alimentan simultáneamente a la serie de placas calientes, junto con la tercera hoja de cartón liso, con el fin de formar un cartón corrugado compuesto. En este caso, el cartón corrugado compuesto estará constituido por dos revestimientos externos y una pluralidad de hojas corrugadas interpuestas entre los revestimientos. Las hojas corrugadas adyacentes están separadas unas de otras por una hoja lisa intermedia.
Posteriormente, se recorta la hoja de cartón corrugado que sale de la serie de placas calientes, eliminando los recortes longitudinales, y se divide en tiras longitudinales, cada una de las cuales puede ranurarse de manera adecuada. Posteriormente, se cortan las tiras transversalmente para formar hojas de cartón corrugado con líneas de ranurado, para la producción de cajas u otros artículos similares.
Una planta de este tipo para la producción de cartón corrugado se describe, por ejemplo, en el documento US 5.437.749.
Para detectar cualquier defecto del cartón corrugado se han estudiado varios sistemas, particularmente basándose en sensores de ultrasonidos. Se describen dispositivos para la detección de defectos de encolado en los documentos US 7.921.892 y en DE 19955917.
Los sistemas de ultrasonidos han demostrado no ser muy eficientes y no pueden distinguir entre diferentes tipos de defectos de encolado.
El documento JP-A-1267404 divulga un sistema para detectar defectos de encolado en cartón corrugado, en el que se utiliza un sistema óptico; presentando este sistema óptico un iluminador que genera una línea de luz orientada de manera transversal con respecto a las crestas del cartón corrugado de una sola cara, y una videocámara. Los defectos se detectan como alteración de la imagen detectada con respecto a una línea corrugada teórica.
El documento US 5.663.656 divulga un dispositivo para detectar características de un cartón corrugado por medio de un dispositivo óptico. El dispositivo detecta la intensidad de una característica del cartón corrugado e identifica su frecuencia de oscilación.
El documento WO-A-2005/087460 divulga un sistema ópti
crestas de la hoja de cartón corrugado antes del acoplamiento de la misma a una hoja de cartón liso. Este sistema no es apto para la detección de defecto de encolado.
Los sistemas y procedimientos conocidos presentan funcionalidades limitadas y no permiten una gestión automática de la línea de producción.
Por tanto, existe una necesidad de plantas de producción de cartón corrugado que estén provistas de sistemas más eficientes para la detección de defectos de encolado, particularmente en el cartón corrugado de una sola cara producido por el dispositivo de una sola cara.
Sumario de la invención
Según un primer aspecto, está prevista una planta para la producción de cartón corrugado, que comprende en combinación:
un dispositivo de una sola cara, que incluye: un primer rodillo de corrugación y un segundo rodillo de corrugación que cooperan entre sí para corrugar una primera hoja de cartón; un elemento de presión para encolar la primera hoja de cartón, corrugada por medio del primer rodillo de corrugación y del segundo rodillo de corrugación, a una segunda hoja de cartón liso y formar un cartón corrugado de una sola cara;
un primer dispositivo de desbobinado para suministrar la primera hoja de cartón al dispositivo de una sola cara;
un segundo dispositivo de desbobinado para suministrar la segunda hoja de cartón al dispositivo de una sola cara;
una trayectoria de suministro para el cartón corrugado de una sola cara hacia una serie de placas calientes;
un tercer dispositivo de desbobinado para suministrar una tercera hoja de cartón liso a la serie de placas calientes, encolándose la tercera hoja de cartón al cartón corrugado de una sola cara en dichas placas calientes, con el fin de formar un cartón corrugado compuesto;
una unidad de control central.
También está previsto un sistema de visualización, que comprende: una primera videocámara dispuesta a lo largo de la trayectoria de suministro de cartón, configurada y dispuesta para adquirir imágenes de una primera cara del cartón; y una unidad de procesamiento de imágenes, que está interconectada con la primera videocámara y procesa imágenes adquiridas por la primera videocámara y detecta defectos en el encolado o la corrugación de cartón.
La videocámara puede estar dispuesta en cualquier posición adecuada a lo largo de la trayectoria de cartón. Por ejemplo, y preferentemente, puede estar dispuesta en una zona de suministro del cartón corrugado de una sola cara, es decir, entre el dispositivo de una sola cara y la serie de placas calientes, para detectar defectos de encolado del cartón corrugado de una sola cara que sale del dispositivo de una sola cara. En el caso de que se proporcionen más dispositivos de una sola cara, puede proporcionarse una videocámara por cada trayectoria de cada cartón corrugado de una sola cara que sale de cada dispositivo de una sola cara.
Alternativamente, o en combinación, puede estar prevista una videocámara a lo largo de la trayectoria del cartón corrugado compuesto que sale de la serie de placas calientes.
Además, la planta puede comprender un sistema o dispositivo de retirada para retirar partes defectuosas de cartón, es decir, que presentan defectos de encolado u otros defectos. Además, la planta puede comprender un sistema de seguimiento para realizar un seguimiento de la parte defectuosa de cartón hasta el dispositivo de retirada. En este contexto, seguimiento significa una operación que permite conocer, con suficiente aproximación, cuándo una parte o zona defectuosa de cartón, identificada mediante el sistema de visualización, alcanza una posición dada de la línea, por ejemplo, particularmente la zona en la que están ubicados dispositivos para retirar partes defectuosas de cartón.
Tal como se describirá con más detalle a continuación en la presente memoria, el seguimiento puede obtenerse aplicando, por medio de un dispositivo de marcación, una marca en el comienzo de la parte defectuosa, o en el comienzo y en el final de la parte defectuosa, o a lo largo de toda la parte defectuosa. Por ejemplo, puede utilizarse un aplicador de tinta, siendo posiblemente la tinta visible en la región del infrarrojo y no visible al ojo humano. En algunas formas de realización el sistema de seguimiento puede comprender uno o más codificadores para identificar y realizar un seguimiento de la posición de la parte defectuosa. Pueden utilizarse uno o más codificadores como medios de seguimiento individuales o en combinación con uno o más dispositivos de marcación.
Con un sistema de este tipo, es posible realizar un seguimiento de defectos producidos o bien en el dispositivo de una sola cara o bien en las placas calientes. También es posible identificar defectos presentes en el carrete de cartón, o desgarros, puntos u otros defectos de cualquier tipo, generados de cualquier manera a lo largo de la línea de procesamiento.
Preferentemente, basándose en la anchura del cartón, pueden proporcionarse más videocámaras, adyacentes entre sí de manera transversal a la dirección de suministro, para cubrir toda la anchura del cartón.
Preferentemente, están previstas unas videocámaras a ambos lados de la trayectoria de cartón, para detectar imágenes de las dos caras opuestas del cartón.
Según la posición de las videocámaras, del tipo de videocámaras y/o del software de procesamiento de imágenes utilizado por la unidad de procesamiento de imágenes, los datos que pueden extraerse por las imágenes detectadas por las videocámaras pueden utilizarse para identificar el tipo de defecto y actuar, por medio de una unidad de control, basándose en uno o más parámetros operativos, es decir, parámetros de funcionamiento, de una o más máquinas o secciones de planta, por ejemplo, parámetros del dispositivo de una sola cara o parámetros de la serie de placas calientes.
En formas de realización ventajosas, los sistemas o dispositivos de retirada, para retirar el cartón defectuoso, pueden comprender elementos de corte transversales y elementos de retirada para retirar hojas de cartón corrugado defectuosas. Por ejemplo, pueden estar previstos unos elementos de desviación a lo largo de la trayectoria de suministro de cartón, descargando estos elementos de desviación las hojas defectuosas hacia una zona de recogida de desechos. En otras formas de realización, puede proporcionarse cortar las partes defectuosas en formatos diferentes de los de hojas no defectuosas, para facilitar la retirada manual de las mismas a partir de la pila de hojas de cartón formada en la salida de la planta.
En algunas formas de realización, la unidad de control central y/o la unidad de procesamiento de imágenes pueden estar configuradas para identificar o clasificar la clase de defecto detectado. Esto puede realizarse, por ejemplo, comparando algunos parámetros de la imagen detectada y un banco de datos de imágenes de referencia. La comparación puede dar como resultado la identificación del tipo de defecto, por ejemplo, un defecto de encolado o un desgarro o un pliegue del cartón. El defecto de encolado puede clasificarse en una pluralidad de clases, por ejemplo, deslaminación, burbujas, ampollas. La unidad de control central puede estar programada para actuar sobre uno o más parámetros operativos, es decir, parámetros de funcionamiento, de una parte de planta, por ejemplo, el dispositivo de una sola cara o las placas calientes, para reducir o eliminar el defecto. El/los parámetro(s) sobre el/los cual(es) actúa la unidad de control central puede(n) identificarse basándose en la clasificación del defecto realizada tal como se describió anteriormente.
Según un aspecto adicional, se proporciona un procedimiento para la producción de cartón corrugado, que comprende las siguientes etapas:
- suministrar una primera hoja de cartón y una segunda hoja de cartón a un dispositivo de una sola cara; - corrugar la primera hoja de cartón y encolar la primera hoja de cartón corrugado a la segunda hoja de cartón, formando un cartón corrugado de una sola cara;
- suministrar el cartón corrugado de una sola cara y una tercera hoja de cartón liso a una serie de placas calientes;
- encolar el cartón corrugado de una sola cara a la tercera hoja de cartón liso por medio de la serie de placas calientes para obtener un cartón corrugado compuesto;
- adquirir, por medio de por lo menos una primera videocámara, imágenes de una primera superficie del cartón; - detectar cualquier defecto de encolado del cartón mediante procesamiento de las imágenes adquiridas por la primera videocámara;
- realizar un seguimiento de una parte de cartón defectuosa hasta un dispositivo de retirada de parte defectuosa;
- retirar una parte de cartón que contiene el defecto de encolado.
En algunas formas de realización, el procedimiento prevé modificar, de manera automática o semiautomática, uno o más parámetros de la planta según el defecto detectado.
A continuación, en la presente memoria se describen características y formas de realización ventajosas adicionales de la planta y del procedimiento de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que muestran una forma de realización práctica no limitativa, y en las reivindicaciones adjuntas, que forman una parte integrante de la presente descripción.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entenderá mejor siguiendo la descripción y los dibujos adjuntos, que muestran formas de realización prácticas no limitativas de la invención. Más particularmente, en los dibujos:
las figuras 1A a 1D muestran unas partes de una planta de producción de cartón corrugado, estando estas partes dispuestas en secuencia a lo largo de la trayectoria de suministro de cartón;
la figura 2 muestra una sección esquemática a escala ampliada de una parte de hoja de cartón corrugado de una sola cara, indicada con II en la figura 3;
la figura 3 muestra un aumento del dispositivo de una sola cara;
la figura 3A muestra un diagrama de una unidad de control central y de una unidad de procesamiento de imágenes combinadas con la planta de las figuras 1A a 1D.
Descripción detallada de formas de realización
La siguiente descripción detallada de formas de realización de ejemplo se realiza con referencia a los dibujos adjuntos. Los mismos números de referencia en diferentes dibujos identifican elementos iguales o similares. Además, los dibujos no están necesariamente a escala. La siguiente descripción detallada no limita la invención. El alcance de protección de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.
En la descripción, la referencia a “una forma de realización” o “ la forma de realización” o “algunas formas de realización” significa que una característica, estructura o elemento particular descrito con referencia a una forma de realización está comprendido en al menos una forma de realización del objeto descrito. Por tanto, las expresiones “en una forma de realización” o “en la forma de realización” o “en algunas formas de realización” en la descripción no se refieren necesariamente a la misma forma de realización o formas de realización. Las características, estructuras o elementos particulares pueden combinarse además de cualquier manera adecuada en una o más formas de realización.
En los dibujos adjuntos, el número 1 indica de manera genérica en su conjunto una planta para la producción de hojas ranuradas de cartón corrugado a partir de hojas de cartón liso continuas.
En la forma de realización ilustrada, la planta prevé la producción de hojas de cartón corrugado de doble onda, es decir, con dos hojas de cartón corrugado interpuestas entre dos hojas de cartón liso, o revestimientos, y una hoja de cartón liso interpuesta entre las dos hojas de cartón corrugado. Además, la planta está configurada para proporcionar dos pilas de hojas en dos dispositivos apiladores adyacentes.
Sin embargo, debe entenderse que las características descritas a continuación en la presente memoria, relacionadas con el sistema de detección para detectar defectos de cartón corrugado, pueden utilizarse de la misma manera en plantas provistas de un número diferente de dispositivos de una sola cara, y, por tanto, adecuadas para producir una hoja de cartón corrugado que comprende un número diferente de hojas de cartón corrugado. Además, los sistemas de apilamiento pueden ser diferentes, por ejemplo, para formar una única pila, o más de dos pilas de hojas de cartón. De manera similar, la serie de placas calientes y las estaciones de corte y ranurado longitudinales, descritas a continuación en la presente memoria, pueden estar configuradas de una manera diferente de la descrita e ilustrada en la presente memoria.
Con referencia a la forma de realización ilustrada, la planta comprende una primera sección 3, para la producción de una primera hoja de cartón corrugado de una sola cara, una segunda sección 5 para la producción de una segunda hoja de cartón corrugado de una sola cara, una tercera sección 7 para suministrar las dos hojas de cartón corrugado de una sola cara y una hoja de cartón liso a una serie de placas calientes 8, una sección 9 que comprende la serie de placas calientes 8 y accesorios correspondientes. Una hoja de cartón corrugado compuesto sale de la sección 9, estando esta hoja de cartón corrugado formada por el conjunto de hojas de cartón corrugado de una sola cara y por la hoja de cartón liso adicional encolada a las mismas, formando dicha hoja de cartón liso un segundo revestimiento de la hoja de cartón corrugado compuesto.
Aguas abajo de la sección 9, hay una sección 11, en la que están dispuestos dispositivos para retirar recortes, y aguas abajo de la sección 11, hay una sección 13 para cortar y ranurar longitudinalmente el cartón corrugado procedente de la sección 9 de placas calientes, con el fin de dividir la hoja de cartón corrugado en una pluralidad de tiras de cartón corrugado longitudinales.
Además, la planta 1 comprende una sección 15 para cortar transversalmente las tiras de cartón corrugado procedentes de la sección 13, un transportador doble 17 y, por último, dos zonas 19A y 19B para apilar las hojas de cartón cortadas en la sección 15 y alimentadas por medio del transportador doble 17.
En la sección 4, está dispuesto un primer dispositivo de una sola cara 21. En la técnica, se conocen dispositivos de una sola cara que pueden utilizarse para producir una hoja de cartón corrugado de una sola cara. A continuación, en la presente memoria solo se describirán los elementos principales del dispositivo de una sola cara, siendo el dispositivo de una sola cara, por ejemplo, tal como se describe en el documento US 8.714.223 o en el documento EP 1362691.
En resumen, el dispositivo de una sola cara 21 (véase el aumento de la figura 3) puede comprender un primer rodillo de corrugación 23 que coopera con un segundo rodillo de corrugación 25 y un rodillo de presión 27, u otro
elemento de presión, para unir una hoja de cartón liso y una hoja de cartón corrugado entre sí, tal como se describe a continuación en la presente memoria. Una primera hoja de cartón liso N1 se suministra al dispositivo de una sola cara 21 desde un primer desbobinador 29. El desbobinador 29 puede estar configurado de una manera conocida y no se describirá en detalle. El desbobinador 29 puede comprender dos posiciones para un primer carrete de desbobinado B1, a partir del cual se suministra la primera hoja de cartón liso N1, y un segundo carrete en espera B1X, que se desbobinará cuando se agote el carrete B1.
Una segunda hoja de cartón liso N2 es desbobinada de un segundo desbobinador 31, que puede ser sustancialmente igual que el desbobinador 29, y en el que están dispuestos un primer carrete B2, a partir del cual se desbobina la hoja de cartón N2, y un segundo carrete en espera B2X, empezando a desbobinarse el carrete en espera B2X cuando se agota el carrete B1.
La primera hoja de cartón liso N1 es suministrada al rodillo de corrugación 23 después de haberse hecho pasar alrededor de un rodillo de calentamiento 33. El arco de contacto de la hoja de cartón N1 sobre el rodillo de calentamiento 33 puede modificarse con el fin de transferir a la hoja de cartón liso N1 una cantidad mayor o menor de calor a partir del interior el rodillo de calentamiento 33, por ejemplo, calentado con vapor que circula en el mismo.
La primera hoja de cartón liso N1 es corrugada haciéndola pasar a través de la línea de contacto formada entre los rodillos de corrugación 23 y 25. En las acanaladuras formadas en la hoja de cartón corrugado se aplica una cola adecuada por medio de una unidad de encolado 35, de modo que la hoja de cartón corrugado N1 puede encolarse sobre la hoja de cartón liso N2 alimentada, junto con la hoja de cartón corrugado N1, a través de la línea de contacto formada entre el segundo rodillo de corrugación 25 y el rodillo de presión 27.
La unidad de encolado 35 puede comprender un rodillo aplicador 36, que entra en contacto con las acanaladuras de la hoja de cartón N1 arrastrada alrededor del segundo rodillo de corrugación 25. El rodillo aplicador 36 recibe cola a partir de un rodillo de distribución o rodillo tamizado 38, que toma cola a partir de un depósito 40 o similar. La distancia entre los rodillos 36 y 38 puede ajustarse con el fin de ajustar la cantidad de cola aplicada sobre la hoja de cartón corrugado N1.
En algunas formas de realización, la segunda hoja de cartón liso N2 puede suministrarse alrededor de uno o más rodillos 37, 39 dispuestos entre el desbobinador 31 y el dispositivo de una sola cara 21, con el fin de calentarse. El arco de contacto entre la hoja de cartón liso N2 y uno cualquiera o ambos de los rodillos 37, 39 puede modificarse para variar la cantidad de calor transferido por el/los rodillo(s) 37, 39 a la hoja de cartón liso N2 antes de que entre en contacto con el rodillo de presión 27. Además, el rodillo de presión puede calentarse de manera interna para encolar las hojas de cartón N1 y N2 en condiciones de alta presión y alta temperatura.
En la salida del dispositivo de una sola cara 21, se obtiene una hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, formada por la primera hoja de cartón corrugado N1 y la segunda hoja de cartón liso N2, tal como se muestra en el aumento de la figura 2. Las crestas o acanaladuras O formadas en la primera hoja de cartón N1 se encolan mediante cola C, aplicado por la unidad de encolado 35 a las acanaladuras O, en la superficie de la hoja de cartón liso N2 orientada hacia la hoja de cartón corrugado N1.
Aguas abajo del dispositivo de una sola cara 21 está dispuesto un puente 41, que se extiende hacia la sección 5 y las siguientes secciones 7 y 9 de la planta 1. En el puente 41 puede formarse una reserva S de hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, con la formación de pliegues de acumulación adecuados, de modo que puede hacerse que la velocidad de funcionamiento del dispositivo de una sola cara 21 sea, por lo menos parcialmente, independiente de la velocidad de funcionamiento de las secciones aguas abajo.
Después se suministra la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS a lo largo de una primera trayectoria que se extiende sobre el puente 41 hasta un rodillo de calentamiento 43, alrededor del cual puede arrastrarse el cartón corrugado de una sola cara NS a lo largo de un arco ajustable, para calentarse de manera apropiada antes de alcanzar la serie de placas calientes de la sección 9.
En la forma de realización ilustrada, la planta 1 comprende una segunda sección 5 sustancialmente igual a la sección 3, en la que se forma una segunda hoja de cartón corrugado de una sola cara, todavía indicada con NS, por medio de un par adicional de hojas de cartón N4, N5 procedentes de desbobinadores similares a los desbobinadores 29 y 31, y un dispositivo de una sola cara similar al dispositivo de una sola cara 21. Esta segunda hoja de cartón corrugado de una sola cara NS se suministra al puente 41 para formar una reserva S y se suministra hacia la serie de placas calientes de la sección 9, arrastrándose en primer lugar alrededor de un rodillo de calentamiento 45, sustancialmente igual al rodillo de calentamiento 43.
En otras formas de realización, pueden omitirse la sección 5 y el dispositivo de una sola cara respectivo. En formas de realización adicionales, a la inversa, pueden haber más de dos secciones 3, 5, con dispositivo de una sola cara y desbobinador de hoja de cartón respectivos, para producir hojas de cartón corrugado de una sola cara NS respectivas, que después se encolan entre sí por medio de la serie de placas calientes de la sección 9.
Una hoja de cartón liso N3 es desobinada de un desbobinador 47 adicional y suministrada, preferentemente haciéndola pasar alrededor de un rodillo de calentamiento 49, a la sección 9 de la serie de placas calientes. De una manera conocida, las unidades de encolado 51, 53 aplican cola sobre las acanaladuras de la hoja de cartón corrugado respectiva de las dos hojas de cartón corrugado de una sola cara NS, para encolarlas entre sí y con la hoja de cartón liso N3, que formará el segundo revestimiento externo del cartón corrugado compuesto CC que sale de la sección 9, estando el primer revestimiento externo formado por la hoja de cartón liso N2.
La sección 9 que contiene la serie de placas calientes puede estar configurada de una manera conocida y no se describirá en detalle en la presente memoria. Se ilustran ejemplos de formas de realización de la serie de placas calientes en el documento US 7.291.243 y en el documento u S 2012/0193026.
En la sección 11, está dispuesto un dispositivo de cizalladura giratorio transversal 61, que puede realizar cortes transversales para dividir completamente o solo parcialmente el cartón corrugado CC suministrado desde la sección 9. El dispositivo de cizalladura giratorio transversal 61 puede estar configurado, por ejemplo, tal como se describe en el documento US 6.722.243. Tal como se describirá con más detalle a continuación, el dispositivo de cizalladura rotatorio transversal 61 puede utilizarse particularmente para retirar partes de cartón corrugado CC en las que hay defectos de encolado u otros defectos detectados mediante medios que se describirán más adelante.
El cartón corrugado CC, suministrado a través de la sección de corte y ranurado 13, se divide en tiras que pueden desviarse a lo largo de dos trayectorias definidas por los dos transportadores 17A, 17B de la sección 17. La sección 13 puede estar configurada de una manera conocida, por ejemplo, tal como se divulga en los documentos US 5.951.454, US 6.165.117, US 6.092.452, US 6.684.749, Us 8.342.068 o en otros documentos de la técnica anterior citados en los documentos de patente mencionados anteriormente.
Los dos transportadores 17A, 17B transportan hojas de cartón corrugado generadas cortando transversalmente las tiras continuas de la sección 15, con el fin de formar pilas P1, P2 en planos de recogida 63, 65, conocidos y diseñados, por ejemplo, tal como se describe en los documentos EP 1710183, US 5.829.951, o en otros documentos de patente mencionados anteriormente.
Al primer dispositivo de una sola cara 21 puede estar asociada una primera videocámara 71, o una serie de videocámaras 71, que están alineadas entre sí a lo largo de la anchura de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, y en un número suficiente para adquirir imágenes de toda la anchura de la superficie de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS orientada hacia la videocámara 71. En el lado opuesto de la trayectoria de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, puede estar dispuesta una segunda videocámara 73, o una serie de videocámaras transversalmente adyacentes 73, para adquirir imágenes de toda la anchura de la superficie de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS orientada hacia la(s) segunda(s) videocámara(s) 73. Tal como puede observarse en la figura 3, la(s) videocámara(s) 71, 73 está(n) dispuesta(s) aguas abajo de la zona en la que la hoja de cartón corrugado N1 y la hoja de cartón liso N2 se han unido entre sí. Por tanto, cada videocámara graba una de las dos superficies externas del cartón corrugado de una sola cara NS, una vez que las dos hojas de cartón N1, N2 se han encolado entre sí. Por tanto, las videocámaras pueden detectar cualquier defecto de encolado, u otros defectos, que aparecen en las superficies externas del cartón corrugado de una sola cara.
Las dos videocámaras o series de videocámaras 71, 73 pueden estar conectadas (tal como se representa esquemáticamente mediante las conexiones A y B, véanse las figuras 1A y 3) a una unidad de procesamiento de imágenes 75, que puede estar conectada a una unidad de control central 77. Debe entenderse que la unidad de procesamiento de imágenes 75 y la unidad de control central 77 pueden estar compuestas por unidades independientes, o por partes o recursos de un único dispositivo de procesamiento electrónico, por ejemplo, un ordenador con recursos de software y hardware para procesar las imágenes suministradas por las videocámaras 71, 73 y para controlar la planta 1 o partes de la misma.
La unidad de procesamiento de imágenes 75 procesa las imágenes adquiridas por las videocámaras 71, 73 para detectar cualquier defecto en una u otra cara del cartón corrugado de una sola cara NS procedente del primer dispositivo de una sola cara 21.
La unidad de procesamiento de imágenes 75 puede estar dotada de software adecuado no solo para detectar defectos de encolado y posiblemente identificar las causas de los mismos, o al menos clasificarlos, sino también para detectar otros defectos del cartón corrugado de una sola cara NS, tales como puntos, roturas, desgarros u otros defectos.
En algunas formas de realización la unidad de control central 77 puede estar configurada para controlar, mediante una conexión C, un dispositivo de marcación 79, que puede aplicar una marca sobre el cartón corrugado de una sola cara NS al menos en el comienzo de una zona defectuosa, identificada por una u otra de las videocámaras 71, 73 o los grupos de videocámaras alineadas. El dispositivo de marcación 79 puede ser, por ejemplo, una boquilla de pulverización de tinta, pudiendo detectarse la tinta en el espectro visible o en el ultravioleta, y que puede identificarse por medio de sensores adecuados, descritos a continuación, que pueden accionar un sistema para retirar la parte de cartón defectuosa. En algunas formas de realización, mediante las imágenes adquiridas por una u otra de las videocámaras
71, 73, es posible marcar la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS tanto en la zona inicial como en la zona final del defecto detectado y posiblemente también entre el comienzo y el final del defecto detectado, por ejemplo, con una línea de tinta continua pulverizada por el dispositivo de marcación 79. De esta manera, los elementos de retirada pueden identificar más fácilmente la zona defectuosa que va a retirarse. El comienzo y el final de la zona defectuosa de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS pueden identificarse con diferentes tipos de marcas.
Aunque marcar la zona defectuosa de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS puede hacer que la retirada de la misma sea más fácil, tal como quedará más claro a partir de la siguiente descripción, en otras formas de realización es posible evitar el sistema de marcación y realizar un “seguimiento” de la zona defectuosa tal como se describe a continuación. Cuando se identifica un defecto, la unidad de control central 77 empieza a realizar un seguimiento del punto defectuoso por medio de un codificador asociado, por ejemplo, a uno de los rodillos dispuestos a lo largo de la trayectoria del cartón corrugado de una sola cara NS, cuya velocidad periférica es sustancialmente igual a la velocidad de suministro del cartón corrugado de una sola cara NS. Conociendo la longitud del cartón corrugado de una sola cara NS que está entre el punto en el que se ha identificado el defecto y el punto en el que están dispuestos los dispositivos de retirada, es posible enviar una señal de control desde la unidad de control central 77 hasta los dispositivos para retirar la parte defectuosa, cuando la parte defectuosa alcanza dichos dispositivos. El seguimiento se facilita utilizando sistemas conocidos que determinan la cantidad (es decir, la longitud) de cartón corrugado de una sola cara NS presente en el puente 41.
Ventajosamente, una u otra o ambas de entre las videocámaras 71, 73 o los grupos de videocámaras alineadas, están dispuestos entre el dispositivo de una sola cara 21 y el puente 41, es decir, en una posición lo más cerca posible del punto en el que la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS sale del dispositivo de una sola cara 21. Esto permite detectar cualquier defecto de encolado inmediatamente en la salida de la máquina que realiza las operaciones de corrugación y encolado. Por tanto, es posible actuar rápidamente sobre los parámetros de funcionamiento del dispositivo de una sola cara 21, para eliminar el factor que provoca los defectos.
De hecho, si el defecto de encolado resulta de un fallo de funcionamiento del dispositivo de una sola cara 21, por ejemplo, falta de cola o una cantidad insuficiente o excesiva de cola aplicada sobre el cartón, o de un fallo de funcionamiento de uno de sus elementos, la parte defectuosa será más larga cuanto más tiempo haya transcurrido entre la identificación de defecto y la acción emprendida para eliminar la causa del mismo. Por tanto, disponiendo las videocámaras lo más cerca posible de la posición en la que el cartón corrugado de una sola cara NS sale del dispositivo de una sola cara 21, es posible minimizar la cantidad de cartón corrugado de una sola cara NS defectuoso producido por el dispositivo de una sola cara 21.
La unidad de control central 77 puede estar conectada a una interfaz 78 que informa al operario sobre la presencia de defectos en el cartón corrugado de una sola cara NS. La interfaz 78 puede comprender un monitor o un elemento de visualización y/o dispositivos para generar una señal óptica o acústica, o una señal diferente. Además, también puede señalizarse al operario el tipo de defecto detectado, si la unidad de procesamiento de imágenes 75 está provista de software adecuado para ello.
En algunas formas de realización, puede estar preivsto software de comparación para clasificar los defectos detectados, comparando información contenida en las imágenes adquiridas e información recopilada a partir de imágenes de muestra. A partir de la comparación, el sistema de procesamiento puede distinguir el tipo de defecto y posiblemente proporcionar instrucciones para modificar uno o más parámetros de funcionamiento de la línea o planta 1. Por ejemplo, el sistema puede estar programado para distinguir entre puntos, desgarros o pliegues del cartón, líneas de empalme entre hojas de cartón, defectos de encolado tales como deslaminación, burbujas y ampollas. Las partes de cartón que contienen los defectos deberán retirarse. Los diferentes defectos de encolado pueden deberse a diferentes factores y distinguir entre el tipo de defectos resulta útil para que el sistema de gestión de planta actúe automáticamente (o informe al operario sobre la necesidad de una acción manual) sobre uno o más parámetros de la línea.
En algunas formas de realización, una base de datos 76 puede estar asociada a la unidad de control central 77 y/o la unidad de procesamiento de imágenes 75 (figura 3A). La base de datos 76 puede contener información sobre imágenes de defectos adquiridas de manera experimental que pueden utilizarse por la unidad de control central 77 y/o por la unidad de procesamiento de imágenes 75 con el fin de realizar una comparación entre las imágenes adquiridas y las imágenes almacenadas en la base de datos, para clasificar el tipo de defecto.
Por ejemplo, la zona de empalme entre el borde trasero de una hoja de cartón procedente de un primer carrete agotado y el borde delantero de una hoja de cartón procedente de un segundo carrete genera una imagen neta de una línea transversal en el cartón corrugado. Esta imagen es fácil de detectar e identificar. Indica que una parte del cartón corrugado que contiene el empalme tiene que retirarse, dado que el producto final no debe contener partes de empalme visibles en el exterior, pero el defecto detectado no requiere el ajuste de ningún parámetro de funcionamiento.
En formas de realización ventajosas, la unidad de control central 77 puede estar conectada (tal como se indica de manera genérica mediante la conexión D, figura 3) a un controlador 81 o a otro sistema de gestión asociado al
dispositivo de una sola cara 21. El controlador 81 puede estar programado para actuar sobre uno o más parámetros de funcionamiento del dispositivo de una sola cara 21, tras la señalización a partir de la unidad de control central 77, con el fin de retirar o reducir el factor que ha dado como resultado el defecto de encolado. En otras formas de realización, el/los parámetro(s) de funcionamiento puede(n) gestionarse directamente por la unidad de control central 77.
Los parámetros de funcionamiento sobre los cuales puede actuar el sistema de control de la planta 1 pueden comprender, por ejemplo, la presión entre el segundo rodillo de corrugación 25 y el rodillo de presión 27. Esta presión puede aumentarse o reducirse según el tipo de defecto de encolado detectado. A la unidad de encolado 35 puede estar asociado otro parámetro de funcionamiento, que puede controlarse por el sistema de detección de defectos y por el sistema de control de planta. Por ejemplo, es posible aumentar o reducir la cantidad de cola aplicada ajustando la distancia entre los rodillos 36 y 38 (figura 3) de la unidad de encolado 35.
Los parámetros de funcionamiento adicionales, que pueden modificarse en caso de detectarse defectos de encolado por las videocámaras 71 y/o 73, pueden comprender la velocidad de suministro de hoja de cartón N1 y/o de hoja de cartón N2.
Dado que el encolado también depende de la temperatura a la que se produce el contacto recíproco entre la hoja corrugada N2 y la hoja lisa N1, la temperatura es un parámetro de funcionamiento adicional que puede controlarse y modificarse para evitar defectos de encolado. La temperatura puede ser la temperatura de la hoja de cartón N1, la temperatura de la hoja de cartón N2 o ambas temperaturas de las hojas de cartón N1 y N2. La temperatura de la hoja de cartón N1 puede controlarse, por ejemplo, actuando sobre la temperatura interna del rodillo de calentamiento 33 y/o sobre el arco de contacto entre la hoja de cartón N1 y el rodillo de calentamiento 33, que puede modificarse de una manera conocida actuando sobre la posición de rodillos de guiado de la hoja de cartón N1, que definen la trayectoria de la hoja de cartón N1 alrededor del rodillo de calentamiento 33.
En algunas formas de realización, es posible modificar el arco de contacto entre la hoja de cartón N2 y uno cualquiera de los rodillos 37, 39. En algunas formas de realización, también es posible modificar el arco de contacto entre el rodillo de corrugación 25 y la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS que sale de la línea de contacto definida entre el segundo rodillo de corrugación 25 y el rodillo de presión 27, por ejemplo, modificando la posición de un rodillo de retorno 26 (figura 3).
En algunas formas de realización, la unidad de procesamiento de imágenes 75 y/o la unidad de control central 77 pueden estar programadas de tal manera que identifiquen un defecto de encolado, por ejemplo, una deslaminación, y, basándose en el tipo de defecto, actuar automáticamente (o sugerir al operario que actúe manualmente) sobre uno o más parámetros de funcionamiento del dispositivo de una sola cara. Por ejemplo, la detección de zonas de deslaminación puede indicar una temperatura de encolado insuficiente, una presión de encolado insuficiente o una cantidad insuficiente de cola. Sin embargo, basándose en los parámetros reales, la deslaminación también puede indicar la presencia de una cantidad excesiva de cola con respecto a la velocidad de suministro de cartón, o de la presión de encolado, o de la temperatura de cartón. La unidad de control central 77 puede actuar sobre uno u o sobre otro o sobre varios parámetros, por ejemplo, según su valor real. Si la presión de encolado ya es muy alta, la unidad de control central 77 puede actuar sobre la temperatura de cartón y/o la cantidad de cola, o sobre la velocidad de suministro. Si la cantidad de cola es alta y la temperatura y/o la presión de encolado son bajas, la unidad de control central 77 puede actuar aumentando la temperatura de cartón y/o la presión de encolado.
Pueden realizarse otras intervenciones si, en vez de deslaminación, se detectan burbujas o ampollas. Normalmente, estos defectos se producen si se aplica una cantidad excesiva de cola y/o se transfiere un calor excesivo al cartón. En ambos casos, las burbujas o ampollas están asociadas a la evaporación de agua en exceso debido a la cantidad excesiva de cola (que contiene el 75% de agua), o al calentamiento excesivo que da como resultado la evaporación de casi la totalidad del agua contenida en el cartón. Los defectos se generan en el dispositivo de una sola cara y su detección directamente aguas abajo del dispositivo de una sola cara permite actuar rápidamente sobre los parámetros de producción, ajustarlos y eliminar o reducir el defecto. Las intervenciones pueden ser, por ejemplo, la reducción de la cantidad aplicada de cola y/o la reducción del calor transferido al cartón. La selección del parámetro de funcionamiento que va a ajustarse puede depender del valor real del mismo. Por ejemplo, si la cantidad aplicada de cola ya es pequeña, una reducción adicional puede dar como resultado la deslaminación del cartón, por tanto, el parámetro que va a ajustarse será preferentemente la cantidad de calor transferido al cartón. A la inversa, si la cantidad de calor transferido al cartón ya es pequeña, es posible actuar reduciendo la cantidad de cola aplicada. En otros casos, puede ser posible actuar sobre ambos de estos parámetros.
El calor transferido puede modificarse, por ejemplo, actuando sobre la temperatura de los rodillos de calentamiento y/o sobre el ángulo de contacto entre hojas de cartón y rodillos de calentamiento. De nuevo, en este caso, el parámetro puede seleccionarse según el valor real de estos parámetros.
La cantidad de cola puede modificarse actuando sobre la distancia entre el rodillo de dispensación de cola y un rodillo de corrugación.
En general, el sistema permite, por un lado, clasificar el tipo de defecto y, por otro lado, seleccionar al menos un parámetro de funcionamiento entre una pluralidad de parámetros de funcionamiento, sobre el cual actuar para corregir, reducir o eliminar el defecto.
La intervención sobre los parámetros de funcionamiento del dispositivo de una sola cara 21 por medio de la unidad de control central 77, tras la detección de un defecto de encolado por la(s) videocámara(s) 71, 73, puede constituir el único sistema de gestión de la planta, o puede constituir simplemente una ayuda para el operario, que puede actuar de cualquier manera, por ejemplo, sobre los parámetros controlados por el controlador 81 o directamente por la unidad de control central 77, a través de la interfaz 78 y la unidad de control central 77.
Alternativamente, o en combinación con la intervención sobre los parámetros de funcionamiento, también es posible proporcionar que la unidad de control central realice una parada temporal de la planta 1, para permitir que un operario actúe y retire el factor que provoca el defecto.
Puede estar prevista una disposición sustancialmente equivalente para el segundo dispositivo de una sola cara proporcionado en la sección 5, no descrito en detalle. La unidad de procesamiento de imágenes y la unidad de control central pueden ser diferentes de las del primer dispositivo de una sola cara en la sección 3. En algunas formas de realización, cada dispositivo de una sola cara puede estar combinado con una unidad de procesamiento de imágenes respectiva y con una unidad de control central respectiva. A la inversa, en otras formas de realización, pueden proporcionarse una unidad de control central común y una unidad de procesamiento de imágenes común para varios dispositivos de una sola cara. O varias unidades de procesamiento de imágenes, para varios dispositivos de una sola cara, pueden estar interconectadas con una única unidad de control central.
La posición de las videocámaras 71, 73 descrita anteriormente es una posición óptima, dado que permite la rápida detección de defectos, pero también es posible, aunque sea menos ventajoso, proporcionar las videocámaras en una posición diferente a lo largo de la trayectoria de ambos cartones corrugados de una sola cara NS producidos por las secciones 3 y 5, respectivamente.
En algunas formas de realización, en la trayectoria de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS (tanto la producida por la sección 3 como la producida por la sección 5) puede estar dispuesto un detector, para detectar la marca aplicada por el dispositivo de marcación 79 o dispositivo de marcación similar asociado al segundo dispositivo de una sola cara de la sección 5, con el fin de retirar posteriormente la parte defectuosa de hoja de cartón corrugado de una sola cara, o del cartón corrugado CC que contiene la parte defectuosa de la hoja de cartón corrugado de una sola cara, en una zona adecuada de la planta 1.
Simplemente a título de ejemplo, en la figura 1(B) se muestra un detector 87, que puede estar dispuesto en la sección 7, en una sección en la que la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS está tensada, por ejemplo, entre grupos de rodillos de suministro o rodillos de guiado. El detector 87 puede ser un sensor o una videocámara o cualquier otro sistema adecuado para detectar la marca aplicada por el dispositivo de marcación 79. El detector 87 puede estar interconectado (tal como se indica esquemáticamente mediante una conexión E) con la unidad de control central 77, para los fines descritos a continuación en la presente memoria. El número 89 indica un segundo detector de marcación que puede estar dispuesto para detectar marcas aplicadas en la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS producida por la sección 5.
En la trayectoria aguas abajo del detector 87 u 89, se tensa la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, y también se tensa de manera similar el cartón corrugado obtenido en la sección 9 encolando uno o más cartones corrugados de una sola cara NS entre sí y a la cubierta N3. Por tanto, es posible detectar una marca por medio del detector 87 y realizar un seguimiento de la posición de la marca a lo largo de la trayectoria de suministro aguas abajo del detector 87 u 89, por ejemplo, por medio de un codificador, que puede aplicarse a cualquiera de los rodillos que rotan a una velocidad periférica correspondiente a la velocidad de suministro de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS respectiva y/o del cartón corrugado compuesto CC obtenido uniendo la(s) hoja(s) de cartón corrugado de una sola cara NS a la cubierta N3.
De esta manera, es posible realizar un seguimiento de una marca detectada por el detector 87 u 89 a lo largo de todo la trayectoria siguiente hasta la posición en la que están dispuestos los elementos de retirada, para retirar la parte de cartón corrugado defectuosa.
En algunas formas de realización, puede proporcionarse un codificador 91 o 92 respectivo, aplicado a un rodillo adyacente a la posición del detector 87 u 89.
En la forma de realización ilustrada se indican dos codificadores 91 y 92, dispuestos en una posición adecuada a lo largo de la trayectoria de las dos hojas de cartón corrugado de una sola cara NS. Si la planta está configurada para procesar una única hoja de cartón corrugado de una sola cara, puede proporcionarse un único codificador. En general, es posible proporcionar tantos codificadores como trayectorias de hoja de cartón corrugado de una sola cara NS. Alternativamente, o en combinación, puede proporcionarse un único codificador aguas abajo de la
serie de placas calientes, en el punto en el que las diferentes hojas de cartón corrugado de una sola cara se han unido entre sí y forman una única hoja de cartón compuesto CC.
Para retirar la parte defectuosa de cartón corrugado, puede utilizarse el dispositivo de cizalladura rotatorio transversal 61, por ejemplo. Este puede estar interconectado (tal como se indica esquemáticamente mediante una conexión F) con la unidad de control central 77, para recibir instrucciones para retirar una parte defectuosa de cartón corrugado CC. Estas instrucciones pueden ser un comando de corte transversal en el comienzo de la parte defectuosa y un comando posterior de un segundo corte transversal en el final del paso de la zona defectuosa. Las partes de cartón defectuosas, indicadas con CD, pueden recogerse en un carro 93.
En algunas formas de realización, la planta de la invención puede retirar una parte defectuosa, por ejemplo, una parte con un defecto de encolado, tal como se describe a continuación.
El defecto de encolado es detectado por la videocámara 71 o la videocámara 73, cuando pasa entre la salida del dispositivo de una sola cara 21 y la entrada del puente 41. Después de haberse detectado el defecto, mediante el procesamiento de imágenes realizado por la unidad de procesamiento de imágenes 75, se acciona el dispositivo de marcación 79, que puede aplicar, por ejemplo, una marca en el comienzo de la zona defectuosa pulverizando una tinta adecuada sobre la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS que pasa delante del dispositivo de marcación 79. En algunas formas de realización, la marca puede aplicarse a lo largo de un borde longitudinal de la hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, en una zona de cartón que se retira durante las operaciones posteriores.
En algunas formas de realización, tal como se mencionó anteriormente, puede utilizarse una tinta invisible al ojo humano, por ejemplo, una tinta ultravioleta, para impedir que las partes de cartón corrugado que no se han retirado se ensucien con una tinta visible.
Si el operario, o la unidad de control central 77 de la manera descrita anteriormente, actúa sobre uno o más parámetros de funcionamiento, ajustando el defecto de encolado, las videocámaras 71, 73 detectarán el final de la zona defectuosa y, por medio de la unidad de control central 77, accionarán, por ejemplo, la aplicación de una segunda marca por el dispositivo de marcación 79. Las dos marcas en el comienzo y en el final de la parte defectuosa pueden ser diferentes una de otra, para permitir que el dispositivo de detección aguas abajo distinga las zonas delantera y trasera de la parte defectuosa que va a retirarse.
Cuando la marca alcanza el detector 87, este último emitirá una señal de detección del comienzo de la parte defectuosa y accionará el procedimiento de seguimiento de ese punto de la única hoja de cartón corrugado de una sola cara a lo largo de la trayectoria posterior. El suministro puede controlarse por medio del codificador 91. De esta manera, conociendo la longitud de la trayectoria entre el detector 87 y el dispositivo de cizalladura rotatorio transversal 61, la unidad de control central 77 puede enviar una señal de comando (a través de una conexión indicada con F) al dispositivo de cizalladura rotatorio transversal 61, una vez que ha calculado, basándose en la información proporcionada por el codificador 91, que el comienzo de la zona defectuosa detectada por el detector 87 ha alcanzado el dispositivo de cizalladura rotatorio 61. Cuando sucede esto, el dispositivo de cizalladura rotatorio 61 realizará un corte transversal completo del cartón corrugado CC, dentro del cual está la parte defectuosa de la única hoja de cartón corrugado de una sola cara NS, detectada por la videocámara 71 o 73.
Se realiza un proceso similar para realizar un seguimiento de la marca en el final de la parte defectuosa, hasta que esta alcanza el dispositivo de cizalladura rotatorio transversal 61, que se controlará para realizar un segundo corte transversal. La hoja defectuosa CD se descarta en la cesta 93.
En otras formas de realización, puede estar prevista una única marca en el comienzo de la parte defectuosa, junto con una determinación de la longitud de la parte defectuosa, por medio, por ejemplo, del codificador asociado a uno de los rodillos de retorno del único cartón corrugado de una sola cara NS aguas arriba del puente 41. Esto es posible utilizando las imágenes detectadas por una u otra de las videocámaras 71, 73 y procesadas por la unidad de procesamiento de imágenes 75. De hecho, el sistema de visualización compuesto por las videocámaras 71, 73 y por la unidad de procesamiento de imágenes 75, puede detectar cuándo el cartón corrugado de una sola cara NS ya no presenta ningún defecto. La longitud de la zona defectuosa se almacena y se utiliza posteriormente para determinar después de qué longitud de cartón, desde la marca en el comienzo de la parte defectuosa, debe realizar el dispositivo de cizalladura rotatorio 61 el segundo corte transversal, con el cual separar la parte defectuosa a partir de la hoja de cartón corrugado CC.
Tal como se mencionó, en algunas formas de realización no está prevista la marcación. En este caso, se realiza un seguimiento de la parte defectuosa de cartón, detectada por el sistema de visualización, por medio de uno o más codificadores, por ejemplo, por medio de los codificadores 91 o 92, o por medio de un codificador dispuesto en otra posición a lo largo de la trayectoria del cartón corrugado. En general, en las plantas de la técnica anterior, se proporcionan dispositivos para determinar la cantidad de cartón en el puente 41 y, por tanto, utilizando un codificador 91 o 92 y señales generadas basándose en las imágenes adquiridas por las videocámaras 71, 73, es posible realizar un seguimiento del defecto detectado basándose en la señal del codificador respectivo y, por tanto, conocer cuándo el defecto alcanza la zona de retirada en la sección 11.
En otras formas de realización, el sistema de retirada para retirar la parte defectuosa de cartón corrugado puede ser diferente. Por ejemplo, puede estar previsto que la parte de cartón defectuoso pase a lo largo de toda la trayectoria hasta la estación 15, en la que se proporcionan elementos de corte transversales que cortan las tiras de cartón corrugado a la longitud transversal deseada. Si el sistema de visualización ha detectado una parte defectuosa, puede realizarse un seguimiento de esta última de la manera descrita anteriormente hasta que alcanza la estación 15. Cuando el sistema de seguimiento identifica, tal como se describió anteriormente, que la parte defectuosa ha alcanzado la estación 15, los elementos de corte transversales que cortan las tiras de cartón para dar hojas individuales, se controlan para modificar temporalmente la longitud de las hojas obtenidas, por ejemplo, realizando cortes transversal a una distancia mayor (o preferentemente menor) unos de otros con respecto a la distancia establecida. Por tanto, la parte defectuosa del cartón CC se dividirá en hojas de cartón, cada una de las cuales presenta una longitud que es mayor (o menor) que las hojas de cartón sin defectos.
Después, las hojas de longitud mayor (o menor) pueden retirarse manualmente a partir de las pilas P1 y P2 formadas en los dispositivos de apilamiento 19A y 19B. La retirada manual de las hojas a partir de la pila se facilita realizando hojas de cartón defectuosas de mayor longitud con respecto a la longitud establecida.
En otras formas de realización, también pueden estar previstos sistemas de descarte para las partes defectuosas de cartón corrugado CC en la sección 15, por ejemplo, cestas dispuestas debajo de los transportadores, en los que las partes defectuosas de cartón corrugado Cc se desvían una vez que se han detectado por los sistemas de visualización y de seguimiento descritos anteriormente.
El procedimiento de seguimiento y de retirada automática de las zonas defectuosas puede utilizarse tanto para defectos detectados por las videocámaras 71, 73 asociadas al dispositivo de una sola cara como para defectos detectados por las videocámaras 101, 120, 121.
En formas de realización ventajosas, la planta 1 puede estar provista de videocámaras adicionales para el sistema de visualización. En algunas formas de realización, pueden proporcionarse videocámaras 101 en la sección 15, aguas arriba del dispositivo de cizalladura rotatorio transversal, en la sección 13 aguas abajo de la unidad de corte y ranurado, o en otras posiciones adecuadas. Las videocámaras 101 pueden estar dispuestas a ambos lados de la trayectoria de cada tira de cartón corrugado CC generada en la sección 13. Las videocámaras 101 adicionales pueden utilizarse para detectar defectos adicionales del cartón corrugado CC, por ejemplo, roturas y puntos que pueden generarse a lo largo de la línea de procesamiento de cartón, aguas abajo del dispositivo de una sola cara 21.
Las videocámaras 101 pueden estar interconectadas con la unidad de procesamiento de imágenes 75, u otra unidad de procesamiento de imágenes dedicada a las videocámaras 101, para proporcionar datos sobre defectos del cartón corrugado CC a la unidad de control central 77, con el fin de accionar sistemas de retirada para retirar partes defectuosas, por ejemplo, dispuestos en la sección 15 o aguas abajo de la sección 15, generando, por ejemplo, hojas de longitud anómala, que presentan normalmente una longitud menor que la longitud establecida, y que se retirarán a partir de las pilas formadas en los dispositivos de apilamiento 19A, 19B.
Además de, o alternativamente a, las videocámaras 71, 73, 101 descritas anteriormente, en algunas formas de realización pueden estar previstas unas videocámaras 120, 121, aguas abajo de la serie de placas calientes, por ejemplo, en la sección 9 o en la sección 11, tal como se indica esquemáticamente en los dibujos. Las videocámaras 120 y 121 pueden estar dispuestas orientadas hacia las dos caras opuestas del cartón corrugado compuesto CC, que sale de las placas calientes, para detectar defectos en los revestimientos, es decir, en las dos hojas de cartón liso externas, o también defectos internos, tales como defectos de encolado de las hojas de cartón corrugado que pueden dar como resultado irregularidades visibles también en el exterior del cartón CC.
Una vez que se han detectado defectos, por ejemplo, defectos de encolado, por las videocámaras 120, 121, la unidad de control puede activar un procedimiento de ajuste para ajustar uno o más parámetros de funcionamiento de la serie de placas calientes. Por ejemplo, puede aumentarse o reducirse la temperatura de la serie de placas calientes, o la presión con la que se presiona el cartón corrugado contra las placas calientes, o la cantidad de cola distribuida por una y/u otra de las unidades de encolado 51, 53. También es posible modificar los perfiles de presión y/o temperatura a lo largo de la extensión longitudinal de la serie de placas calientes. Dado que la serie de placas calientes se extiende varios metros en la dirección de suministro de cartón corrugado, es posible hacer variar la temperatura en las diferentes zonas desde la entrada hasta la salida de la serie de placas calientes. Alternativa o adicionalmente, es posible hacer variar la presión de contacto entre el cartón y las placas calientes desde la entrada hasta la salida de la sección de placas calientes.
En general, una o más videocámaras descritas anteriormente, o videocámaras adicionales adecuadas para ese fin, pueden funcionar exclusiva o adicionalmente en el espectro IR y pueden utilizarse para detectar la temperatura del cartón corrugado. La detección de temperatura puede ser útil para controlar uno o más parámetros de funcionamiento de la línea para ajustar cualquier desviación de la temperatura detectada con respecto a un valor de temperatura establecido.
Por ejemplo, puede modificarse el arco de contacto entre una o más hojas de cartón y los rodillos de calentamiento respectivos. O puede aumentarse o reducirse la temperatura de los rodillos de calentamiento según los requisitos.
El sistema de visualización descrito anteriormente también puede utilizarse para detectar defectos de unión en la zona empalmada entre hojas de cartón alimentadas por diferentes carretes, cuando se sustituye un carrete agotado por un nuevo carrete en uno de los desbobinadores de planta y se empalman entre sí las dos hojas de cartón.
Pueden obtenerse ventajas sustanciales en cuanto a la automatización de la retirada de recortes y el aumento de la productividad utilizando las videocámaras 71, 73, 101, 120, 121, utilizando un mecanismo para retirar automáticamente las zonas defectuosas y utilizando un sistema de seguimiento para realizar un seguimiento de la zona defectuosa (con seguimiento por medio de un codificador y/o un sistema de marcación).
En un desarrollo adicional del sistema descrito anteriormente, la información emitida por la(s) videocámara(s) del sistema de visualización puede utilizarse junto con información emitida por otros componentes de la línea de procesamiento de cartón corrugado. De hecho, se conocen varios parámetros de funcionamiento y se controlan para cada sección y máquina de la línea de procesamiento. Estos parámetros de funcionamiento pueden establecerse por un operario o pueden controlarse por un programa de control electrónico. En algunas formas de realización, cada parámetro de funcionamiento de una serie de parámetros de funcionamiento se mantiene dentro de un intervalo de valores. En el caso del dispositivo de una sola cara, por ejemplo, puede controlarse la velocidad de suministro de cartón, la presión de encolado, la cantidad de cola, la distancia entre los rodillos 36, 38 de la unidad de encolado 35, la temperatura de los elementos de calentamiento, etc. La unidad de control central 77 puede combinar la información emitida por el sistema de visualización con los parámetros de funcionamiento, por ejemplo, para proporcionar un diagnóstico más preciso del tipo de defecto detectado. Particularmente, la unidad de control central 77 puede estar programada para combinar los defectos de encolado detectados con un error sobre los parámetros de funcionamiento controlados, con el fin de proporcionar una información más precisa al operario y/o para realizar un ajuste automático de los parámetros con el fin de contrarrestar, reducir o retirar el defecto de encolado detectado.
Se entiende que los dibujos solo muestran un ejemplo proporcionado a título de disposición práctica de la invención, que puede variar en cuanto a las formas y la disposición, sin por ello alejarse del alcance de las reivindicaciones. Cualquier número de referencia en las reivindicaciones adjuntas se proporciona para facilitar la lectura de las reivindicaciones con referencia a la descripción y a los dibujos, y no para limitar el alcance de protección representado por las reivindicaciones.
Claims (19)
1. Planta (1) para producir cartón corrugado, que comprende en combinación:
un dispositivo de una sola cara (21), que comprende: un primer rodillo de corrugación (23) y un segundo rodillo de corrugación (25) que cooperan entre sí para corrugar una primera hoja de cartón; un elemento de presión (27) para encolar la primera hoja de cartón (N1), corrugada por medio del primer rodillo de corrugación (23) y del segundo rodillo de corrugación (25), a una segunda hoja de cartón liso y formar un cartón corrugado de una sola cara (NS);
un primer dispositivo de desbobinado (29), para suministrar la primera hoja de cartón al dispositivo de una sola cara (21);
un segundo dispositivo de desbobinado (31), para suministrar la segunda hoja de cartón (N2) al dispositivo de una sola cara (21);
una trayectoria de suministro para el cartón corrugado de una sola cara (NS) hacia una serie de placas calientes (8);
un tercer dispositivo de desbobinado (47) para suministrar una tercera hoja de cartón liso (N3) a la serie de placas calientes (8), estando la tercera hoja de cartón (N3) encolada al cartón corrugado de una sola cara (NS) sobre dichas placas calientes (8);
un dispositivo de retirada (61) para retirar partes defectuosas de cartón;
una unidad de control central (77);
un sistema de visualización que comprende: una primera videocámara (71; 73) dispuesta a lo largo de la trayectoria de suministro de cartón aguas abajo del elemento de presión (27) del dispositivo de una sola cara (21), configurada y dispuesta para adquirir imágenes de una primera cara del cartón; y una unidad de procesamiento de imágenes (75), interconectada con la primera videocámara y configurada para procesar imágenes adquiridas por la primera videocámara (71; 73) y para detectar defectos en el encolado o la corrugación de cartón;
un sistema de seguimiento para realizar un seguimiento de una parte defectuosa de cartón hasta el dispositivo de retirada (61).
2. Planta (1) según la reivindicación 1, en la que la primera videocámara (71; 73) está dispuesta a lo largo de la trayectoria de suministro para el cartón corrugado de una sola cara (NS) para adquirir imágenes del cartón corrugado de una sola cara (NS) procedente del dispositivo de una sola cara (21).
3. Planta (1) según la reivindicación 1 o 2, en la que el sistema de visualización comprende una segunda videocámara (73; 71) dispuesta a lo largo de la trayectoria de suministro de cartón, configurada y dispuesta para adquirir imágenes de una segunda cara del cartón, estando la unidad de procesamiento de imágenes (75) interconectada con la segunda videocámara (73; 71), detectando defectos en la segunda cara del cartón; en la que la segunda videocámara (73; 71) puede estar dispuesta a lo largo de la trayectoria de suministro para el cartón corrugado de una sola cara (NS), para adquirir imágenes del cartón corrugado de una sola cara procedente del dispositivo de una sola cara (21).
4. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende un puente (41) para formar una reserva de cartón corrugado simple (NS) procedente del dispositivo de una sola cara (21), y dispuesto entre el dispositivo de una sola cara (21) y las placas calientes (8), y en la que la primera videocámara (71; 73), o la segunda videocámara (73; 71), o tanto la primera como la segunda videocámaras están dispuestas entre el dispositivo de una sola cara (21) y el puente (41).
5. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de visualización comprende una o más videocámaras (101, 120, 121) dispuestas aguas abajo de la serie de placas calientes (8), y en la que la unidad de procesamiento de imágenes (75) está configurada y dispuesta para adquirir imágenes de una primera cara, o de una segunda cara, o tanto de una primera cara como de una segunda cara, del cartón corrugado procedente de la serie de placas calientes, y para detectar defectos de encolado en dicho cartón corrugado procedente de la serie de placas calientes.
6. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que la unidad de control central (77) está interconectada con el dispositivo de una sola cara (21) y está configurada para modificar por lo menos un parámetro de funcionamiento del dispositivo de una sola cara (21) cuando la unidad de procesamiento de imágenes detecta un defecto de encolado.
7. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que la unidad de control central ( 77 ) está interconectada con la serie de placas calientes (8) y está configurada para modificar por lo menos un parámetro de funcionamiento de la serie de placas calientes (8) cuando la unidad de procesamiento de imágenes (75) detecta un defecto de encolado.
8. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que una o más de dichas videocámaras (71, 73, 101, 120, 121) son sensibles a IR y el sistema de visualización está configurado para detectar la temperatura de cartón basándose en las imágenes detectadas por dichas videocámaras sensibles a IR.
9. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo un codificador (91; 92) que determina la cantidad de cartón que se mueve a lo largo de la trayectoria de suministro.
10. Planta (1) según la reivindicación 9, en la que el codificador (91; 92) está interconectado con la unidad de control central (77), que está configurada para determinar, basándose en la señal de codificador, la cantidad de cartón que se mueve desde el comienzo hasta el final de un defecto detectado en el cartón.
11. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de marcación (79) controlado para aplicar, en el cartón, una marca que indica el comienzo, o tanto el comienzo como el final de una parte defectuosa del cartón corrugado de una sola cara (NS) detectada por la videocámara, y opcionalmente que comprende asimismo un sensor (87; 89) para detectar la marca.
12. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que la unidad de control central (77) y/o la unidad de procesamiento de imágenes (75) están configuradas y dispuestas para clasificar el defecto detectado y preferentemente para modificar uno o más parámetros de funcionamiento de la planta, según el defecto detectado, con el fin de reducir o eliminar el defecto.
13. Planta (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que la unidad de control central (77) y/o la unidad de procesamiento de imágenes (75) están configuradas y dispuestas para seleccionar y modificar por lo menos un parámetro de funcionamiento de la serie de parámetros de funcionamiento de la planta (1), con el fin de reducir o eliminar el defecto detectado.
14. Procedimiento para producir cartón corrugado, que comprende las etapas siguientes:
- suministrar una primera hoja de cartón (N1) y una segunda hoja de cartón (N2) a un dispositivo de una sola cara (21);
- corrugar la primera hoja de cartón (N1) y encolar la primera hoja de cartón corrugado (N1) a la segunda hoja de cartón (N2), formando un cartón corrugado de una sola cara (NS);
- suministrar el cartón corrugado de una sola cara (NS) y una tercera hoja de cartón liso (N3) a una serie de placas calientes (8);
- encolar el cartón corrugado de una sola cara (NS) a la tercera hoja de cartón liso (N3) por medio de dicha serie de placas calientes (8);
- adquirir, por medio de por lo menos una primera videocámara (71; 73), imágenes de una primera superficie del cartón;
- detectar cualquier defecto de encolado del cartón en una parte defectuosa de cartón, mediante procesamiento de las imágenes adquiridas por la primera videocámara;
- realizar un seguimiento de la parte defectuosa de cartón hasta un dispositivo de retirada;
- retirar la parte defectuosa de cartón.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende asimismo la etapa de modificar por lo menos un parámetro de funcionamiento del dispositivo de una sola cara (21), o por lo menos un parámetro de funcionamiento de la serie de placas calientes (8), o tanto un parámetro de funcionamiento del dispositivo de una sola cara (21) como un parámetro de funcionamiento de la serie de placas calientes (8), cuando se detecta un defecto de encolado.
16. Procedimiento según la reivindicación 14 o 15, en la que la etapa de realizar un seguimiento de la parte defectuosa de cartón comprende las etapas siguientes: marcar el cartón en correspondencia con un defecto de encolado; y utilizar la marca para realizar un seguimiento de la parte defectuosa de cartón y retirarla.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en la que la etapa de marcar el cartón en correspondencia con un defecto de encolado comprende la etapa de aplicar una primera marca en el comienzo de la parte defectuosa de cartón y una segunda marca en el final de la parte defectuosa de cartón.
18. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 14 a 17, que comprende asimismo la etapa de clasificar el tipo de defecto detectado y, preferentemente, de actuar sobre uno o más parámetros de funcionamiento con el fin de reducir o eliminar el defecto.
19. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 14 a 18, que comprende la etapa de seleccionar por lo menos un parámetro de funcionamiento de entre una pluralidad de parámetros de funcionamiento por medio de una unidad de control, y de actuar sobre dicho por lo menos un parámetro de funcionamiento para reducir o eliminar el defecto detectado.
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