ES2865512T3 - Aparato de inspección de cuerpo decorado de recipiente metálico de bebida - Google Patents

Abstract

Un aparato de inspección de cuerpo de recipiente de bebida metálico (200) que comprende: un camino de orientación en donde una fracción de una pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) en cola de fabricación (22) es desviada de la cola de fabricación (22) al camino de orientación; un orientador (206) que trasfiere secuencialmente cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) desde la cola de fabricación (22) de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14), el orientador (206) tiene una pluralidad de bolsillos de cuerpo de recipiente (218) que mantienen los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) en una orientación predeterminada; una posición de permanencia (228) en alineación operativa con el camino de orientación en donde el orientador (206) entrega cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) a la posición de permanencia (228); una posición de inspección (232) alineada verticalmente y desplazada horizontalmente de la posición de permanencia (228); una grabadora de imágenes (240) que apunta a la posición de inspección (232) para capturar una pluralidad de imágenes alrededor de una circunferencia de cada uno de la fracción de recipientes metálicos de bebida conforme cada uno de la fracción de recipientes metálicos de bebida completa al menos una rotación completa; y un mandril (220) que tiene una pared lateral generalmente cilíndrica que separa un extremo distal del mandril (220) de un extremo proximal del mandril (220), en donde el mandril (220) es insertable dentro de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) de manera que el extremo distal se posiciona adyacente a una parte inferior encerrada de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) y el extremo proximal se posiciona adyacente a un extremo abierto de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14), en donde el mandril (220) es impulsado rotacionalmente alrededor de un eje central del mandril (220), y en donde el eje central del mandril (220) se alinea con la posición de permanencia (228) en donde un extremo abierto de un recipiente metálico de bebida puede ser transferido sobre y alrededor del mandril (220), caracterizado por que el aparato (200) comprende además: una fuente (236) de una presión de fluido asociada con la posición de permanencia (228) en donde una fuerza (F) proporcionada por la fuente (236) de la presión de fluido proporciona un movimiento por un cuerpo de lata metálica de bebida (14) desde el orientador (206) en la posición de permanencia (228) sobre el mandril (220) en la posición de inspección (232).

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de inspección de cuerpo decorado de recipiente metálico de bebida

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas

Investigación o desarrollo subvencionados federalmente

Campo técnico

La invención está relacionada con decoradores de latas de bebida; más particularmente, la presente invención está relacionada con inspeccionar cuerpos de recipiente de bebida después de decorar los cuerpos de recipiente en un decorador de cuerpo de recipiente de bebida rotatorio de offset seco.

Antecedentes

Recientes desarrollos en la decoración de cuerpos de recipiente metálico de bebida permiten a los fabricantes producir consecutivamente cuerpos decorados de recipiente de bebida que tienen un elemento artístico acabado único relativamente entre sí en un único decorador de offset seco de cuerpo de recipiente de bebida. Antes de estos recientes desarrollos, cuerpos decorados consecutivamente de recipiente de bebida exhibían un elemento artístico acabado idéntico. Algunos de estos recientes desarrollos se describen en la Solicitud de Patente de EE. UU. Publicación N.° 2015/0174891 A1 correspondiente a la Solicitud de EE. UU. n.° 14/412.585.

En un típico decorador rotatorio offset seco de cuerpo de recipiente de bebida, se suministran cartuchos con tinta coloreada que finalmente se aplica sobre una pared lateral cilíndrica del cuerpo de recipiente metálico de bebida. El aparato de impresión se provee de un cartucho de tinta para cada color que se desea aplicar sobre el cuerpo de recipiente metálico de bebida.

Los cartuchos de tinta suministran tinta a placas de impresión, que tienen elementos artísticos en relieve correspondiente al elemento artístico finalizado a imprimir sobre el recipiente metálico de bebida. Este elemento artístico acabado puede ser un texto, una figura, o cualquier tipo de gráfico que se desee hacer en un recipiente metálico de bebida. Así, es muy importante posicionar correctamente la placa de impresión respecto al recipiente metálico de bebida y los cartuchos de tinta.

También es importante apreciar que el elemento artístico en relieve presente en las placas de impresión es en alto relieve en donde tinta suministrada al elemento artístico en alto relieve en las placas de impresión se trasfiere a un manto de transferencia. Este manto de transferencia son unos medios de transferencia de tinta entre las placas de impresión y el recipiente metálico de bebida a imprimir, generalmente producido de un caucho, material semejante a caucho u otro maleable.

Los rasgos de relieve cargados de tinta en cada placa de impresión entran en contacto con un único manto de transferencia. Así, cada manto de transferencia recibe tinta de una pluralidad de placas de impresión para producir un diseño artístico acabado. Esto se lleva a cabo por rotación de una placa de impresión, que trasfiere la tinta presente en relieve al manto de transferencia, que se fija sobre un tambor de manto de transferencia, que tiene una rotación sincronizada con (i) los cuerpos de recipiente metálico de bebida a imprimir, (ii) el posicionamiento de los mantos de transferencia que están sobre la superficie del tambor de manto de transferencia, y (iii) las placas de impresión.

Cada cuerpo de recipiente de bebida se acopla justo a un manto de transferencia para recibir un diseño artístico finalizado completo de múltiples colores que el manto de transferencia ha recibido de una pluralidad de placas de impresión.

La sincronización entre elementos mencionados anteriormente hace posible decorar los cuerpos de recipiente metálico de bebida de manera precisa. Esto es de vital importancia en impresión de recipientes metálicos de bebida. No debe haber solapamiento de la impresión en el recipiente metálico de bebida cuando recibe tinta correspondiente al elemento artístico exhibido por la pluralidad de placas de impresión de un único manto de transferencia.

En otras palabras, el elemento artístico en una primera placa de impresión transferirá tinta únicamente a un área predeterminada de un primer manto de transferencia. Una segunda placa de impresión transferirá tinta sobre su superficie a otra área en el primer manto de transferencia que no recibió tinta de la primera placa de impresión, etc. Esto es dependiente del número de colores de impresión en el recipiente metálico de bebidas.

Así, la impresión de toda la superficie de un recipiente metálico de bebida cilíndrico sin solapamiento de tinta es posible usando este tipo de aparato de impresión rotatorio de offset seco. A este respecto, se debe enfatizar que hay transferir de más de un elemento artístico, teniendo cada uno un color diferente a un único manto de transferencia en el tambor de manto de transferencia desde más de una placa de impresión, cada una en comunicación con un respectivo cartucho de tinta. Con la rotación continua del tambor de manto de transferencia, el manto entra en contacto con la superficie cilíndrica de recipiente metálico de bebida a imprimir. Así, cada manto decora totalmente un cuerpo de recipiente metálico de bebida con la rotación del tambor.

La reciente mejora en decoración de cuerpos de recipiente de bebida incluye proporcionar un elemento artístico en forma de rasgos de relieve en los mantos de transferencia. Así, en vez de tener una única superficie plana que recibe tinta de las placas de impresión, cada manto de transferencia tiene elemento artístico en relieve, típicamente grabados en bajorrelieve o regiones cooperantes en alto y bajo relieve, para producir diferentes imágenes finales en cuerpos de recipiente metálico de bebida decorados consecutivamente en un decorador rotatorio de offset seco de cuerpo de recipiente de bebida.

Como los mantos de transferencia se producen de un material más blando, tal como caucho o un material que tiene un calidad como acolchado elástico, el proceso de decoración puede tener como resultado anomalías o defectos de impresión asociados con las propiedades físicas del manto de transferencia, dificultades en el alineamiento entre los mantos de impresión o los cuerpos de recipiente, y simple desgaste y rasgado. Existe, por lo tanto, la necesidad de inspeccionar cuerpos decorados de recipiente de bebida tan pronto como sea practicable en el proceso de fabricación de cuerpos de recipiente. El problema abordado por los inventores se puede indicar de la siguiente manera: Cómo inspeccionar cuerpos de recipiente metálico de bebida durante un proceso de fabricación de cuerpos de recipiente de bebida tan pronto como los cuerpos de recipiente han sido decorados.

Se proporciona una solución parcial al problema mencionado anteriormente, por ejemplo, en la Solicitud de Patente Internacional Publicación N.° 2016/017610 A1, que describe un aparato de inspección de cuerpo de recipiente (es decir, una lata) que comprende un orientador que desvía secuencialmente latas desde una línea principal a un camino de orientación en una orientación predeterminada a una posición de permanencia en alineación operativa con el camino de orientación. El aparato incluye además un dispositivo rotatorio que comprende un vástago principal que es rotado por un motor, y un disco rotatorio que se conecta al vástago principal y rota integralmente con este. El disco rotatorio incluye una pluralidad de brazos, formados en su superficie periférica exterior y que sobresalen radialmente hacia fuera a intervalos iguales, que soportan rotatoriamente un vástago de rotación de lado impulsado. El vástago de rotación de lado impulsado comprende un miembro de sostenimiento que tiene una forma cilíndrica, que se configura para sostener una lata que se somete a observación por succión. Se proporciona una unidad de obtención de imágenes para tomar imágenes de la lata mientras es rotada alrededor del eje vertical del miembro de sostenimiento. Latas que se determinan como defectuosas se descargan en una unidad de almacenamiento.

La presente invención se proporciona para resolver los problemas discutidos anteriormente y otros problemas, y para proporcionar ventajas y aspectos no proporcionados por procesos de fabricación anteriores de cuerpos de recipiente de bebida de este tipo. Una discusión completa de los rasgos y ventajas de la presente invención se difiere a la siguiente descripción detallada, que procede con referencia a los dibujos adjuntos.

Compendio

Un primer aspecto de la invención es un aparato para inspeccionar un cuerpo de recipiente metálico de bebida que comprende los rasgos de la reivindicación 1. Un aparato para inspeccionar un recipiente metálico de bebida puede incluir: un camino de orientación en donde una fracción, o subconjunto, de una pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida en cola de fabricación es desviada de la cola de fabricación al camino de orientación; un orientador que trasfiere secuencialmente cuerpos de recipiente metálico de bebida a lo largo del camino de orientación, el orientador tiene una pluralidad de bolsillos de cuerpo de recipiente que mantienen los cuerpos de recipiente metálico de bebida en una orientación predeterminada; una posición de permanencia en alineación operativa con el camino de orientación en donde el orientador entrega cuerpos de recipiente metálico de bebida a la posición de permanencia; una posición de inspección alineada verticalmente y desplazada horizontalmente de la posición de permanencia; una grabadora de imágenes que apunta a la posición de inspección para capturar una pluralidad de imágenes alrededor de una circunferencia de cada uno de la fracción de recipientes metálicos de bebida conforme cada uno de la fracción de recipientes metálicos de bebida completa al menos una rotación completa alrededor de un eje generalmente horizontal. Según la invención el aparato comprende un mandril que tiene una pared lateral generalmente cilíndrica que separa un extremo distal del mandril de un extremo proximal del mandril en donde el mandril es insertable dentro de los cuerpos de recipiente metálico de bebida de manera que el extremo distal se posiciona adyacente a una parte inferior encerrada de la recipientes metálicos de bebida y el extremo proximal se posiciona adyacente a un extremo abierto de los cuerpos de recipiente metálico de bebida. El mandril es impulsado rotacionalmente alrededor de un eje central del mandril. El eje central del mandril se alinea con la posición de permanencia en donde un extremo abierto de un recipiente metálico de bebida puede ser transferido sobre y alrededor del mandril. El aparato comprende además un fuente de una presión de fluido asociada con la posición de permanencia en donde una fuerza proporcionada por la fuente de una presión de fluido proporciona un movimiento por un cuerpo de lata metálica de bebida desde el orientador en la posición de permanencia sobre el mandril en la posición de inspección. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo que comprende además un ordenador que tiene un almacenamiento de rutina de software en una memoria en donde la rutina de software controla un movimiento del orientador. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo que comprende además un ordenador que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara una imagen grabada por la grabadora de imágenes con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo que comprende además un enlace de comunicación entre el aparato de inspección y un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo que comprende además un ordenador que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara una imagen grabada por la grabadora de imágenes con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar, en donde por medio del enlace de comunicación se envía una señal al aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida en respuesta a una salida de la rutina de software. Según un ejemplo comparativo, un aparato para inspeccionar un recipiente metálico de bebida puede comprender una pareja de plaquitas separadas por un espacio para acomodar el cuerpo de recipiente metálico de bebida entre las mismas en donde el cuerpo de recipiente metálico de bebida es soportado entre las plaquitas en donde un extremo abierto del cuerpo de recipiente metálico de bebida es soportado contra una primera plaquita y un extremo encerrado del cuerpo de recipiente metálico de bebida es soportado por una segunda plaquita. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo que comprende además un eyector posicionado entre el camino de orientación y la cola de fabricación para sacrificar un cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene un defecto detectado antes de transferir el cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene un defecto detectado a un proceso subsiguiente, en donde el eyector es controlado por una señal que se origina desde una rutina de software almacenada en una memoria en un ordenador.

Un aparato para inspeccionar un cuerpo de recipiente metálico de bebida puede comprender un camino de orientación a lo largo del que se transfiere secuencialmente una pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida; un orientador que trasfiere secuencialmente los cuerpos de recipiente metálico de bebida a lo largo del camino de orientación en una orientación predeterminada; una posición de permanencia en alineación operativa con el camino de orientación en donde el orientador entrega cuerpos de recipiente metálico de bebida a la posición de permanencia; una posición de inspección alineada verticalmente y desplazada horizontalmente de la posición de permanencia; un mandril que tiene una pared lateral generalmente cilíndrica que separa un extremo distal del mandril de un extremo proximal del mandril en donde el mandril es insertable dentro de los cuerpos de recipiente metálico de bebida de manera que el extremo distal se posiciona adyacente a una parte inferior encerrada de la recipientes metálicos de bebida y el extremo proximal se posiciona adyacente a un extremo abierto de los cuerpos de recipiente metálico de bebida; una posición de inspección coincidente con el mandril; una grabadora de imágenes que apunta a la posición de inspección para capturar una pluralidad de imágenes alrededor de una circunferencia de cada uno de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida conforme cada uno de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida completa al menos una rotación completa alrededor de un eje generalmente horizontal del mandril.

Un segundo aspecto de la invención es un método para inspeccionar un cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene decoraciones aplicadas sobre el mismo por un decorador rotatorio de offset seco de cuerpo de recipiente de bebida, que comprende las etapas de la reivindicación 7. Un método para inspeccionar un cuerpo de recipiente metálico de bebida puede comprender las etapas de: proporcionar una estación de inspección subsiguiente a una operación de decoración y antes de una operación de formación de cuello y reborde; procesar una cola de fabricación que comprende una pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida a través del aparato decorador en donde se aplica decoración a cada cuerpo metálico de recipiente; desviar una fracción, o subconjunto, de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida en la cola de fabricación a la estación de inspección subsiguiente a la etapa de procesamiento; alimentar secuencialmente cada uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida a un orientador en la estación de inspección; indexar cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida a lo largo de un camino de orientación a una posición de permanencia; y grabar imágenes de cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida. Según la invención el método comprende la etapa de transferir cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida desde la posición de permanencia a una posición de inspección alineada verticalmente y desplazada horizontalmente de la posición de permanencia, y en donde un mandril cilíndrico rotacional se asocia con la posición de inspección y cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida se carga de uno en uno sobre el mandril y se rota con el mandril conforme se realiza la etapa de grabar imágenes. El método comprende además la etapa de proporcionar una fuerza desde una fuente de presión de fluido que trasfiere un cuerpo de recipiente metálico de bebida desde la posición de permanencia sobre el mandril en la posición de inspección durante la etapa de transferir. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en esto párrafo que comprende además la etapa de proporcionar un ordenador que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara una imagen grabada por la grabadora de imágenes con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de recipiente metálico de bebida está dentro del estándar. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en esto párrafo que comprende además la etapa de proporcionar un ordenador que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara las imágenes grabadas con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar, en donde se envía una señal por medio de un enlace de comunicación entre la estación de inspección y un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco en respuesta a una salida de la rutina de software. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en esto párrafo que comprende además la etapa de hacer automáticamente un cambio en el funcionamiento del aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco en respuesta a la señal. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en esto párrafo que comprende además la etapa de hacer seguimiento de una identidad o posición de al menos uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida en la cola de fabricación. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en esto párrafo que comprende además la etapa de asociar la identidad o posición del al menos uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida con un manto de transferencia particular en un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco. Un aspecto de la invención es uno o cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo que comprende además un eyector posicionado entre el camino de orientación y la cola de fabricación para sacrificar un cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene un defecto detectado antes de transferir el cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene un defecto detectado a un proceso subsiguiente, en donde el eyector es controlado por una señal que se origina desde una rutina de software almacenada en una memoria en un ordenador.

Otros rasgos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente memoria descriptiva tomada conjuntamente con los siguientes dibujos.

Breve descripción de los dibujos

Para entender la presente invención, se describirá a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 es un dibujo de un decorador rotatorio de offset seco de cuerpo de recipiente metálico de bebida;

la Figura 2 es un dibujo esquemático de un proceso de producción de cuerpo de recipiente metálico de bebida que muestra una ubicación en la secuencia de procesamiento de una estación de inspección según la presente invención;

la Figura 3 es una

vista de alzado lateral trasero de una estación de inspección de la presente invención; la Figura 4 es una

vista de alzado lateral trasero de una estación de inspección de la presente invención; la Figura 5 es una

vista de alzado lateral trasero de una estación de inspección de la presente invención; la Figura 6 es una

vista de alzado lateral trasero de una estación de inspección de la presente invención; la Figura 7 es una

vista de alzado lateral trasero de una estación de inspección de la presente invención; la Figura 8 es una vista de alzado lateral delantera de una estación de inspección de la presente invención;

la Figura 9 muestra un cuerpo de recipiente metálico de bebida en una posición de permanencia antes de ser transferido a una posición de inspección y correspondientes fuerzas proporcionadas por una fuente de una presión de fluido y una causa de movimiento por la misma;

la Figura 10 muestra un cuerpo de recipiente metálico de bebida que se mueve desde una posición de permanencia a una posición de inspección y sobre un mandril;

la Figura 11 muestra un cuerpo de recipiente metálico de bebida siendo retirado de un mandril por una fuente de presión de fluido;

la Figura 12 muestra un cuerpo de recipiente metálico de bebida, según un ejemplo comparativo, en una posición de inspección y soportado por plaquitas opuestas;

la Figura 13 es una vista alternativa de la disposición ilustrada en la Figura 12; y

la Figura 14 es una representación de un cuerpo de recipiente metálico de bebida defectuoso o no conforme siendo retirado de una cola de fabricación por medio de una rampa de caída de rechazo por una fuente de presión de fluido proporcionada por una cortina de aire.

El ejemplo comparativo descrito más adelante con referencia a las Figuras 12 y 13 únicamente representa antecedentes que son útiles para entender la presente invención pero no forman parte de la misma.

Descripción detallada

Si bien esta invención es susceptible de realizaciones en muchas formas diferentes, en los dibujos se muestran y en esta memoria se describirán en detalle realizaciones preferidas de la invención con el entendimiento de que la presente descripción se tiene que considerar como ejemplificación de los principios de la invención y no pretende limitar el amplio aspecto de la invención a las realizaciones ilustradas.

Haciendo referencia a la Figura 1, se ilustra un aparato decorador o de impresión rotatorio de offset seco 10. Relevante para la presente invención, cuerpos decorados metálicos de recipiente de bebida 14 se entregan desde el aparato decorador 10 por medio de una cadena de latas 16 para un procesamiento adicional. Una discusión del aparato decorador rotatorio de offset seco 10 se presenta en los Antecedentes de la Invención y es muy conocido en la técnica pertinente.

Haciendo referencia a la Figura 2, se ilustra un proceso típico 100 para producir cuerpos de recipiente metálico de bebida 14. El proceso 100 incluye una estación formadora de tazas 116 que deforma una pieza en bruto metálica plana en un proceso de estiramiento para formar una taza poco profunda 120. Una vez completas, las tazas poco profundas 120 caen de la estación formadora de tazas 116 sobre un trasportador de tazas para la transferencia a la siguiente estación.

Las tazas poco profundas 120 son transferidas continuamente a una o más estaciones formadoras de cuerpo 124. Cada estación formadora de cuerpo 124 incluye utillaje para estirar y adelgazar las tazas poco profundas 120 para formar cuerpos de recipiente tubulares de pared delgada 14 que tienen un extremo abierto y un extremo cerrado opuesto, que se unen por una pared lateral cilíndrica. Cada estación formadora de cuerpo 124 contiene una herramienta llamada troquel, que forma la figura del cuerpo de recipiente 14 al forzar la taza 120 a través de una serie de anillos de planchado circulares progresivamente más pequeños. Esta acción estira el metal por los lados del troquel, planchándolo hasta formar un cuerpo de recipiente 14. Conforme la taza 120 es forzada a través de los anillos, su diámetro se reduce, sus paredes son adelgazadas y se aumenta su altura. Al final de la carrera de troquel, se forma el fondo hasta una forma abovedada que fortalece el fondo del cuerpo de recipiente 14. Durante este proceso, denominado planchado de pared, el metal debe ser lubricado para reducir el calor por fricción.

Los cuerpos de recipiente tubulares de pared delgada 14 son transferidos desde los formadores de cuerpo 124 a estaciones recortadoras. Cada estación recortadora incluye una cuchilla para cizallar el exceso de material alrededor de los extremos abiertos de los cuerpos de recipiente tubulares 14. Este proceso adapta los cuerpos de recipiente 14 a una altura uniforme predeterminada.

Los cuerpos de recipiente 14 son trasferidos entonces continuamente a una estación de lavado 144. La lavadora retira los lubricantes de formación antes de la aplicación de decoración exterior (o etiqueta) y dentro del recubrimiento protector. Los cuerpos de recipiente 14 lavados se descargan a través de una estación secadora donde se secan los cuerpos de recipiente 14 con aire caliente forzado.

Dependiendo de los requisitos del usuario final, se puede aplicar una capa base de recubrimiento a la superficie exterior de los cuerpos de recipiente 14 en una estación recubridora base. La capa de recubrimiento base es generalmente un recubrimiento base blanco o claro. Los cuerpos de recipiente 14 son transferidos entonces continuamente a una estación de recubrimiento decorativo 156, que incluye un aparato decorador, tal como el aparato decorador rotatorio de offset seco 10 ilustrado en la Figura 1. La estación de recubrimiento decorativo 156 aplica una capa de recubrimiento decorativo (tinta) a la superficie exterior de los cuerpos de recipiente tubulares de pared delgada 14. Los cuerpos de recipiente tintados 14 se mueven a un rollo rotatorio de aplicación de barniz que aplica un recubrimiento claro sobre toda la pared lateral exterior. El recubrimiento claro protege la tinta contra arañazos y contiene lubricantes que facilitan el transporte de latas.

Los cuerpos de recipiente 14 son transferidos desde el decorador 156 sobre un pasador 20 de una cadena 16 (de modo que únicamente se hace contacto en la superficie interior) y se traslada a través de un recubrimiento de decorador, u horno “de pernos”/estación secadora 160 donde se seca la tinta con aire caliente forzado.

Tras la aplicación y curado de la capa decorativa exterior, los cuerpos de recipiente 14 se trasladan a una estación recubridora de superficie interior. Esta estación incluye un banco de máquinas de rociado que rocían las superficies interiores de los cuerpos de recipiente 14 con un recubrimiento protector orgánico basado en epoxi. El recubrimiento interior también es curado por aire caliente forzado en otra estación secadora 168. El recubrimiento impide que la bebida contacte o reaccione con el metal de la superficie interior del cuerpo de recipiente 14.

Después de que los cuerpos de recipiente 14 dejan la estación secadora 160, pasan a través de una estación lubricadora que aplica una película delgada de lubricante al exterior de la parte superior (extremo abierto) donde se formará un cuello y un reborde. Una estación formadora de cuello/reborde 176 reduce el diámetro de los extremos abiertos de los cuerpos de recipiente 14, y da a las latas la forma de cuello característica. Aquí el diámetro de la parte superior de la lata se reduce o “forma un cuello hacia dentro”. La parte superior de la lata es rebordeada hacia fuera para permitir formar la costura en el extremo después de rellenar las latas con una bebida. Tras esta etapa, se produce un cuerpo de recipiente 14 finalizado o sustancialmente finalizado, como es adecuado para su utilización por un fabricante de bebida.

La presente invención incorpora una estación de inspección 200 subsiguiente a la estación decoradora 156 en un proceso de fabricación de cuerpo de recipiente metálico de bebida y antes de formar el cuello y el reborde. Desde el punto de vista de etapas de proceso, la estación de inspección 200 se ubica después de las estaciones de pieza inicial, formación de tazas, fabricación de cuerpo (también conocida como estiramiento y plancha, “DI”), recorte, lavado y decoración y opcionalmente una estación de horno posterior a la decoración, pero antes de las estaciones de formación de cuello y reborde. Así, el cuerpo de recipiente metálico de bebida 14 que va a ser inspeccionado tiene una pared lateral cilíndrica que separa un extremo abierto de un extremo cerrado integral en donde una parte de la pared lateral inmediatamente adyacente el extremo abierto tiene una circunferencia que es sustancialmente igual a la circunferencia de una parte de la pared lateral adyacente a la parte inferior integral.

Le sigue que una finalidad de la invención es inspeccionar la calidad de las decoraciones producidas en los cuerpos de recipiente 14. Otra finalidad es inspeccionar la calidad de la formación metálica de las paredes laterales producidas por el proceso DI y subsiguiente recorte de los cuerpos de recipiente 14.

Ejemplos específicos de características que la estación de inspección 200 puede identificar incluyen, pero no se limitan a estos, calidad de un código de barras impreso, mantos de transferencia de tinta dañadas (p. ej. cortes o rasgaduras), reconocimiento o variación de color, alineación de los componentes del decorador rotatorio de offset seco, salpicadura de tinta, mala superposición (debe haber espaciamiento entre colores en un cuerpo de recipiente de aproximadamente 0,013 mm (0,005 pulgadas), generalmente provocado por cuestiones de alineación entre un manto de transferencia y una placa de impresión), defectos de barniz y contaminación de lavadora. La estación de inspección 200 también puede identificar depresiones y pliegues en el metal. Desde la formadora de cuerpo a la recortadora, pueden ocurrir abolladuras por el manejo y el equipamiento de transferencia de cuerpo de recipiente. Sin embargo, la mayor parte del daño metálico, tal como depresiones y pliegues, ocurren más tarde en el proceso de fabricación de cuerpo de recipiente durante la formación de cuello y reborde.

La estación de inspección 200 de la presente invención sustituye la método actual de inspección posterior a la decoración que se hace a mano (es decir, manualmente). Actualmente, una persona muestrea aleatoriamente cuerpos de recipiente a mano después de la decoración, y esos cuerpos de recipiente muestreados aleatoriamente deben ser desguazados. La presente invención inspecciona cuerpos de recipiente después de la decoración, y los cuerpos de recipiente son devueltos al proceso de producción. Así, la estación de inspección 200 identifica defectos previos y posteriores a la decoración que permite que tengan lugar acciones correctivas antes de producir miles de cuerpos de recipiente defectuosos o no conformes debido, por ejemplo, a la tasa de producción de cuerpo de recipiente en un proceso típico tal como el descrito en esta memoria alcanza aproximadamente 2000 cuerpos de recipiente por minuto o 30.000 cuerpos de recipiente en la intervalo de tiempo de 15 minutos trascurridos que es común en una inspección manual realizada por una persona.

Se contempla que la estación de inspección 200 sea instalada tan cerca del extremo de la estación de decoración 156 como sea posible, para minimizar la mala producción de cuerpos de recipiente (es decir, defectuosos, por debajo del estándar, no conformes). Al acercar la inspección al decorador, se producen menos “latas malas” antes de descubrir y resolver el proceso de fabricación que provoca los defectos. Esta estación 200 busca principalmente defectos de decoración. Se ha determinado que la ubicación preferida de la estación de inspección 200 es después del horno de pernos 160. Esta estación de inspección 200 reducirá el número de latas malas que se hacen.

La estación de inspección 200 funciona en una operación orientación. Como se muestra en las Figuras 4-8, el orientador puede ser una torreta 206 que trasfiere secuencialmente cuerpos de recipiente 14 a través de la estación de inspección 200 a lo largo de un camino de orientación en una orientación predeterminada, generalmente constante, aquí por medio de rotación en sentido antihorario. En este ejemplo, los cuerpos decorados de recipiente 14 se alimentan a la estación de inspección 200 por medio de un carril de entrada de alimentación 202 al camino de orientación en una posición de entrada 204 en una torreta multiposición 206 y se descargan desde la estación de inspección 200 en la posición de salida 212.

La torreta circunferencial 206 rota alrededor de un eje central. Tiene una pluralidad de bolsillos 218 adaptados, tal como dimensionados y conformados, para soportar, controlar y retener apropiadamente la pared lateral de los cuerpos de recipiente 14 en los mismos en una orientación predeterminada y para impedir la desalineación del cuerpo de recipiente 14 respecto a un mandril 220, que se usa durante el acto de inspeccionar el cuerpo de recipiente 14. La torreta actúa como dispositivo aislante para coger un cuerpo de recipiente 14 del trabajo de vía, que se usa para trasportar cuerpos de recipiente 14 a través de esta parte del proceso de fabricación, y orientación los cuerpos de recipiente 14 a la posición para inspección. Los cuerpos de recipiente 14 se soplan sobre el mandril 220 para inspección y se soplan fuera del mandril 220 nuevamente sobre la torreta 206 tras la inspección (véanse, p. ej., las Figuras 9-11). La torreta entonces se alinea y mientras carga un cuerpo de recipiente 14, descarga el cuerpo de recipiente inspeccionado.

En una realización, los cuerpos de recipiente 14 se cargan sobre la torreta 206 en la posición de las 10 en punto en la torreta 206; la torreta 206 rota en sentido horario; y los cuerpos de recipiente se descargan más allá de la posición de las 12 en punto, que es una posición de permanencia 228. En el ejemplo ilustrado, se cargan cuerpos de recipiente 14 en la posición de las 10 en punto, descargados en la posición de las 2 en punto. Cuerpos de recipiente 14 rechazados se retiran de la cola de fabricación a una rampa de caída muy cerca de la posición de descarga. Aquí, el bastidor de referencia está mirando el extremo abierto del cuerpo de recipiente 14 sobre la torreta 206, y los cuerpos de recipiente 14 se mueven hacia el observador conforme sobre el mandril 220 se cargan el extremos abiertos de los cuerpos de recipiente.

Así, entran cuerpos de recipiente 14 a la estación de inspección 200 por medio del carril de entrada de alimentación 202 y se cargan sobre una de una pluralidad de posiciones en la torreta 206. Los cuerpos de recipiente 14 son orientados entonces en sentido horario por la torreta 206 a la posición de permanencia 228, que está en la posición de las 12 en punto usando una orientación semejante a reloj en la realización ilustrada y entonces son transferidos de uno en uno sobre el mandril 220 en una posición de inspección 232. La posición de inspección 232 se alinea verticalmente y se desplaza horizontalmente de la posición de permanencia 210 (véase la Figura 9). Se usa tecnología servo, que emplea un servomotor 234a, para orientar la torreta 206 hacia la posición de inspección 232 que comprende una aplicación de cuerpo de recipiente-sobre-mandril.

El cuerpo de recipiente 14 se carga sobre el mandril 220 en la posición de inspección 232 para reducir la deformación de cuerpo de recipiente durante el giro. El giro de mandril, que es variable y también controlado por un servomotor 234b, trasfiere giro al cuerpo de recipiente 14 mientras se capturan imágenes de la pared lateral. Esto proporciona una inspección de toda la circunferencia de la pared lateral de cuerpo de recipiente. Así, el mandril 220 proporciona soporte para el metal extremadamente delgado, del orden de 0,13 mm (0,005 pulgadas) o menos, de la pared lateral de cuerpo de recipiente, de modo que cuando se gira el cuerpo de recipiente 14, no desarrollará deformidades mecánicas debido a fuerzas ejercidas sobre la pared lateral de pared delgada durante el giro. Si el cuerpo de recipiente 14 no se carga sobre un mandril 220, la pared lateral no se estabiliza porque aún no tiene un cuello de diámetro reducido, que no se ha añadido o formado en el extremo abierto de la pared lateral hasta que pasa a través las estaciones. de formación de cuello y reborde El cuerpo de recipiente 14 rota con la rotación del mandril 220, al menos aproximadamente 360 grados. Entonces, se orienta a la posición de salida o de descarga 212 en donde se retira de la estación de inspección 200 y se envía de regreso a una cola de fabricación 22 para procesamiento adicional (p. ej. formación de cuello y reborde) o se rechaza en una posición de rechazo 216 donde el cuerpo de recipiente 14 se retira antes de volver a la cola de fabricación 22.

La velocidad de giro del mandril 220 es variable para que coincida con la tasa máxima de agarre de un generador de imágenes. La velocidad de rotación del mandril es variable para minimizar el tiempo de adquisición de imagen. Puede ser proporcionada por un impulsor de frecuencia variable. También podría ser controlada por servo, controlada por motor de CC, o por otros medios. El hecho importante es que la velocidad de giro se pueda variar.

El mandril 220 se forma de manera similar a los cuerpos de recipiente 14. Por consiguiente, tiene una pared lateral generalmente cilíndrica que separa un extremo distal del mandril de un extremo proximal del mandril en donde el mandril 220 es insertable dentro de los cuerpos de recipiente metálico de bebida de manera que el extremo distal se posiciona adyacente a una parte inferior encerrada de la recipientes metálicos de bebida y el extremo proximal se posiciona adyacente a un extremo abierto de los cuerpos de recipiente metálico de bebida. El extremo proximal se conecta a un vástago que se une a un motor para impulsar la rotación del mandril 220. El mandril 220 gira alrededor de un eje central, generalmente horizontal, 50 que corresponde a un eje similar del cuerpo de recipiente cuando se ubica en la posición de permanencia de manera que se facilita la transferencia de cuerpo de recipiente desde la posición de permanencia 228 a la posición de inspección 232 (véase la Figura 9).

En la posición de permanencia 228, el cuerpo de recipiente 14 se retira del orientador, en este caso la torreta rotatoria 206, y se carga sobre el mandril 220 coincidente con la posición de inspección 232. Una fuerza F proporcionada por una presión de fluido de fuente 236 provoca que el cuerpo de recipiente 14 sea retirado de la torreta 206 y transferido sobre el mandril 220. Así, la fuerza F provoca un movimiento M por un cuerpo de recipiente metálico de bebida 14 que trasfiere el cuerpo de recipiente 14 desde el orientador 206 en la posición de permanencia 228 sobre y encima o alrededor del mandril 220 en la posición de inspección 232 cruzando el desplazamiento horizontal entre la posición de permanencia 228 y la posición de inspección 232. El generador de imágenes, en este una cámara 240, se monta en la estación de inspección 200 y apunta al mandril 220.

Las Figuras 12 y 13 muestran un ejemplo comparativo en el que se proporcionan discos o plaquitas 237 como alternativa al mandril 220. Aquí, los discos o plaquitas 237 se acoplan al extremo abierto y extremo cerrado opuesto de los cuerpos de recipiente 14. El acoplamiento soporta la pared lateral de pared delgada a través de movimiento desde la posición de permanencia a la posición de inspección y durante la inspección. Las plaquitas 237 se proporcionan además para impartir rotación a los cuerpos de recipiente 14 durante la inspección. Las plaquitas 237 se pueden conectar a vástagos que se conectan funcionalmente a servomotores 234b para provocar la rotación necesaria o deseada de los cuerpos de recipiente 14 durante la inspección.

Como alternativa, en una realización, se usa uno o más motores paso a paso en lugar de tecnología servo. Esto permite microescalones. Un motor paso a paso es un sincrónico de CA polifase, e idealmente es impulsado por corriente sinusoidal. Los microescalones son a menudo “microescalones seno coseno” en los que la corriente de devanado se aproxima a una forma de onda de CA sinusoidal. Los microescalones seno coseno son la forma más común, pero se pueden usar otras formas de onda. Independientemente de la forma de onda usada, conforme los microescalones se vuelven más pequeños, el funcionamiento del motor se vuelve más liso, reduciendo de ese modo enormemente la resonancia en cualquier parte a la que se pueda conectar el motor, así como el propio motor.

El mandril 220 gira o rota alrededor de un eje horizontal 50, preferiblemente de manera continua. Un codificador activa una ventana de inspección y cierra la ventana de inspección. Esto asegura que la cámara 240 ha capturado una imagen del cuerpo de recipiente 14 a través de 360 grados de rotación de la pared lateral cilíndrica.

El codificador mide los grados de rotación del mandril 220 y el cuerpo de recipiente 14 sobre el mandril 220. De esta manera, el codificador, tal como un sensor de posición rotatorio, se usa para rastrear movimiento rotacional del mandril 220. Un codificador separado hace seguimiento del movimiento de la torreta 206 y comunica la información a un ordenador 400 para control posicional. En algunas realizaciones, esta información se usa para hacer una disposición apropiada de cada cuerpo de recipiente procesado a través de la estación de inspección 200, es decir, ya sea pasa o falla, rechazo o devolución a la cola 22.

El codificador se usa para generar una señal eléctrica correspondiente a una representación de la posición. El codificador es un componente mecánico conectado directamente al mandril 220. Aproximadamente cada 1/1000 de una revolución, genera una lectura o una señal; sin embargo, se puede establecer en cualquier intervalo deseado, p. ej. 10.000 referencias por revolución. Da un pulso eléctrico por porcentaje de rotación. Basándose en esos impulsos, la cámara 240 toma una foto para poder capturar imágenes en los 360 grados de la superficie de pared lateral de cuerpo de recipiente.

Así, la estación de inspección 200 incluye una tecnología de imagen para capturar y grabar imágenes deseadas del cuerpo de recipiente 14 con una o más grabadoras de imágenes, preferiblemente cámaras digitales 240. Se puede emplear tecnología de escaneo lineal para tomar una imagen de cuerpo de recipiente. Se toma una fotografía instantánea del cuerpo de recipiente 14 conforme el cuerpo de recipiente 14 es rotado con o por la rotación del mandril 220 para capturar imágenes de toda la circunferencia del cuerpo de recipiente 14 conforme el cuerpo de recipiente 14 completa al menos una rotación completa alrededor del eje central, generalmente horizontal, del mandril 220. Preferiblemente, como se ilustra, el cuerpo de recipiente 14 es rotado alrededor de un eje central horizontal 50 en la posición de inspección 232 en donde el orientador permanece durante un intervalo de tiempo predeterminado en donde se pausa la orientación de los cuerpos de recipiente 14 para permitir que las fotografías sean tomadas conforme se hace rotar el cuerpo de recipiente 14 alrededor de un eje central horizontal.

La presente invención preferiblemente emplea tecnología de escaneo lineal. Conforme está rotando se toman aproximadamente 1024 fotografías del cuerpo de recipiente 14. Las fotografías se cosen juntas usando una rutina de software para producir una imagen compuesta del cuerpo de recipiente 14. Esto permite al aparato tomar una tira del cuerpo de recipiente 14 a alta resolución y construir una imagen compuesta de 360 grados del cuerpo de recipiente 14 una tira cada vez. Este proceso permite al aparato actual detectar defectos más pequeños.

Las fotografías son recogidas por un sistema informático, que puede comprender uno o más ordenadores 400 y/o controladores en comunicación entre sí y en comunicación con la cámara 240. La rutina de software se almacena en una memoria en el sistema. Al ejecutar la rutina de software, el software crea y tiene como salida la imagen compuesta. Un software adicional puede realizar un análisis pasa/falla en la imagen compuesta o cualquier fotografía individual o fotografías para determinar la calidad de la decoración de cuerpo de recipiente y para determinar, e informar la identidad de, el manto de transferencia particular o mantos de transferencia en el aparato decorador de offset seco 10 que ha producido la decoración defectuosa.

Las fotografías individuales pueden capturar una imagen de una sección de la circunferencia de toda la altura del cuerpo de recipiente 14, desde el extremo abierto a la parte inferior encerrada. Como alternativa, las fotografías individuales pueden capturar una imagen de una sección de una circunferencia del cuerpo de recipiente 14 y únicamente una parte de la altura del cuerpo de recipiente 14. Sin embargo, en cualquier caso, la imagen compuesta incluye imágenes de al menos una parte de toda la altura y toda la circunferencia del cuerpo de recipiente 14 cosidas juntas para formar la imagen compuesta. Expresado de otro modo, se graba una pluralidad de imágenes de al menos una parte de la altura del cuerpo de recipiente 14 desde el extremo abierto al extremo encerrado y aproximadamente toda la circunferencia del cuerpo de recipiente 14 y se procesan para llegar a la imagen compuesta.

Una vez se completa la colección de imágenes, el cuerpo de recipiente 14 es devuelto a la posición de permanencia 228. El movimiento de cuerpo de recipiente es de nuevo accionado por una fuerza proporcionada por una fuente de presión de fluido 242 asociada con el mandril 220 y la posición de inspección 232 que provoca que el cuerpo de recipiente inspeccionado 14 sea transferido desde el mandril 220 por el desplazamiento horizontal al orientador en la posición de permanencia 228, así de regreso al camino de orientación (véase la Figura 10).

En una realización, el generador de imágenes utiliza tecnología tridimensional, en donde se puede ver la curvatura de la pared lateral cilíndrica de los cuerpos de recipiente 14.

En una realización específica ilustrada, desde una secadora 168 se descargan cuerpos de recipiente 14 sobre un trasportador masivo. Un conjunto de muestras 300 que comprende una fracción, o subconjunto, de una pluralidad de cuerpos de recipiente 14 en la cola de fabricación 22 se desvía de la cola de fabricación 22 a la estación de inspección 200. La pluralidad de cuerpos de recipiente puede comprender un agrupamiento seleccionado aleatoriamente de cuerpos de recipiente; sin embargo, más preferiblemente, el número de cuerpos de recipiente 14 en el conjunto de muestras 300 corresponde a varios mantos de transferencia en el aparato de impresión offset seco 10 en donde se inspecciona un cuerpo de recipiente 14 representativo de cada manto de transferencia en el decorador (es decir, un cuerpo de recipiente particular que ha recibido tinta de un manto de transferencia particular).

Por ejemplo, un decorador rotatorio de offset seco 10 puede tener a partir de 8 mantos de transferencia. El conjunto de muestras 300 incluiría 8 cuerpos de recipiente 14 decorados consecutivamente en donde 8 cuerpos de recipiente 14 decorados por cada uno de los 8 mantos de transferencia se representa en el conjunto de muestras 300. Esto permite a la estación de inspección 200 identificar el manto de transferencia preciso que produce cada cuerpo de recipiente 14 en el conjunto de muestras 300. Así, si únicamente uno o más mantos de transferencia se desgarra, daña, o se producen de otro modo decoraciones de cuerpo de recipiente de calidad pobre, al muestrear e inspeccionar 8 cuerpos de recipiente 14 consecutivos, se puede identificar el manto o mantos de transferencia exactos que se están comportando de manera inferior al estándar.

En una realización, el rechazo de un cuerpo de recipiente no conforme tiene lugar en el trabajo de vía. Un sensor de eyección de cuerpo de recipiente asegura que un cuerpo de recipiente 14 que tiene un defecto es rechazado. Se usa una cortina de aire 248 para soplar el cuerpo de recipiente 14 a una rampa de caída de rechazo 252. Un sistema de control marca el cuerpo de recipiente 14 defectuoso como defectuoso conforme pasa por un sensor. Se hace seguimiento del cuerpo de recipiente 14 defectuoso hasta que llega a la rampa de caída de rechazo 252. Cuando detecta que el cuerpo de recipiente 14 defectuoso está pasando la rampa de caída de rechazo 252, la cortina de aire 248 sopla el cuerpo de recipiente 14 defectuoso a la rampa de caída de rechazo 252. (Véase la Figura 14).

En una realización, un cuerpo de recipiente 14 se aproxima a la estación de inspección 200. El cuerpo de recipiente es movido a una posición de permanencia 228 sobre la estación de inspección 200. El cuerpo de recipiente 14 se carga sobre el mandril 220, que ya está girando. Un generador de imágenes, tal como una cámara 240, adquiere imágenes del cuerpo de recipiente 14, un software almacenado en una memoria de un ordenador 400 controla el procesamiento de las imágenes y la comparación de las imágenes contra un estándar también almacenado en la memoria. El cuerpo de recipiente 14 es soplado afuera del mandril 220 y orientado o movido desde la posición de inspección 232. Un software en el ordenador 400 analiza si el cuerpo de recipiente 14 es aceptable o inaceptable al comparar las imágenes con el estándar para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar. Entonces, basándose en el análisis de cuerpo de recipiente bueno/cuerpo de recipiente malo se determina una disposición (rechazar o mantener) del cuerpo de recipiente probado. Como se usa aquí, el término “estándar” se refiere a la fabricación, tolerancia de calidad fabricación física y visual de la decoración de cuerpo de recipiente y, opcionalmente, la condición de la forma de superficie del cuerpo de recipiente.

En una realización, la estación de inspección 200 incluye un ordenador 400 que tiene un software almacenado en una memoria. El software compara una imagen compuesta de la decoración de cuerpo de recipiente contra una imagen estándar de una decoración de cuerpo de recipiente. El software compara colores y decoraciones impresas para identificar defectos de manto de transferencia, entre otros defectos asociados con la decoración de cuerpos de recipiente en un aparato decorador de latas de bebida por offset seco. Por ejemplo, el software puede identificar cuestiones de desalineación en el cuerpo de recipiente decorado (si el solapamiento es correcto) y oblicuidad de patrón. El software también comunica acciones correctiva que se deben tomar para corregir los defectos. Si se detecta una variación de color, bien se envía una señal directamente al decorador 156 para hacer un ajuste automático usando un software o bien se envía una señal a un operario para que haga esos ajustes manualmente. La variación de color se debe a menudo a poca tinta o poca presión de rodillo. Las acciones correctivas serían añadir más tinta o ajustar la presión de rodillo. Si hay un defecto en un manto de transferencia, la producción del decorador 156 puede ser detenida para permitir a personal de fabricación cambiar el manto de transferencia y para impedir la producción de producto adicional no conforme. Si hay códigos de barra/producto ilegibles o incorrectos, se cambiaría una placa de impresión, ya que la placa debe tener un error.

Un controlador programable que puede ser incluido con el ordenador 400 está en comunicación con la estación de inspección 200 y el uno o más servomotores que impulsan la torreta 206 en la estación de inspección 200. Se puede usar para programar la torreta 206 a cualquier tiempo de permanencia predeterminado independiente de la velocidad o tasa de producción de cuerpos de recipiente o conjuntamente con el mismo para asegurar un procesamiento continuo de cuerpos de recipiente 14 a través del proceso de fabricación 100 sin que ninguna estación se mueva más lenta que otra. En otras palabras, la estación de inspección 200 no es un cuello de botella funcionalmente para el proceso 100. Así, la estación de inspección 200 se puede programar basándose en tiempo sin intervención mecánica. Esto es muy importante conforme mejora otra tecnología.

Se debe entender que la estación de inspección 200 es totalmente programable, y se puede lograr cualquier número de preferencias de tiempo de permanencia en la misma estación 200 sin necesidad de cambios mecánicos en la estación 200.

Es más, el controlador es capaz de sincronizar el movimiento del orientador con el proceso de fabricación 100 global. Generalmente se desprende que el controlador programable que puede ser alojado en el ordenador 400 se puede usar para controlar la temporización de la estación de inspección 200 sin tiempos de permanencia innecesariamente largos en donde cuerpos de recipiente 14 reposan sin ser formados, reformados, rebordeados o inspeccionados. Así, el ordenador 400 puede tener un almacenamiento de rutina de software en una memoria en donde la rutina de software controla un movimiento del orientador.

Con esta presente invención, hay flexibilidad para ajustar cualquiera de los componentes, usando un número infinito de ajustes. El rendimiento ya no es una limitación para la inspección. Se pueden inspeccionar al menos 185 cuerpos de recipiente por minuto.

La mayoría de sistemas disponibles de inspección por cámara son de velocidad fija. Una ventaja de la presente estación de inspección 200 es que un usuario puede ajustar el tiempo de permanencia para la cámara 240 debido al servocontrol. Le sigue que un usuario también puede ralentizar la tasa o permanencia si se necesita más tiempo. Así, un usuario puede aumentar y disminuir la tasa según sea necesario o deseado. Por lo tanto, conforme mejora la tecnología de cámaras y se pueden obtener imágenes en un tiempo de permanencia de duración más corta, la presente estación de inspección 200 se puede operar selectivamente a una tasa más rápida. Por ejemplo, conforme se aumenta la tasa de orientación de la estación de inspección, también se debe aumentar la tasa en la que los cuerpos de recipiente 14 rotan para asegurar que se capturan al menos 360 grados de fotos o imágenes alrededor de la pared lateral cilíndrica del cuerpo de recipiente 14. La capacidad de ajuste de la tasa de permanencia y orientación es una de las ventajas de la tecnología servo.

En una realización, hay un enlace de comunicación entre la estación de inspección 200 y una estación de decoración de cuerpo de recipiente metálico de bebida 156. Este enlace de comunicación se puede proporcionar de manera inalámbrica o cableada como se ilustra. El ordenador 400 se puede conectar eléctricamente a la estación de inspección 200 y la estación de decoración 156. Un software en el ordenador 400 controla la funcionalidad de la estación de decoración 156 basándose en resultados del análisis de las imágenes o cosiendo juntas imágenes derivadas en la estación de inspección 200.

Por consiguiente, por medio del enlace de comunicación se puede enviar una señal al aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida 10 en respuesta a una salida de la rutina de software. Esta señal puede contener información, información de acceso, o activar una rutina de software que provoca un cambio automatizado en los parámetros de funcionamiento de la estación de decoración 156. Este software y ordenador 400 cierran el bucle de regreso a la estación de decoración 156 para ajustar automáticamente la estación de decoración 156.

En otra realización, un software en el ordenador 400 se usa para detectar matiz de color en los cuerpos de recipiente 14, por ejemplo longitud de onda, saturación también llamada “croma”, y brillo también llamado “luminancia” o “valor,” que es la sombra (oscuridad) o tinta (luminosidad) de un color. Este software también puede cerrar el bucle y usarse para ajustar automáticamente la estación de decoración 156 para obtener el matiz correcto.

En otra realización, se puede usar un sensor y dirigirse a una parte específica del cuerpo de recipiente 14 para detectar matiz de color.

En otra realización, una cámara 240 hace un escaneo completo de todos los colores en un cuerpo de recipiente 14 decorado y un software en el ordenador 240 analiza cuantitativa y/o cualitativamente los colores en los cuerpos de recipiente 14 y ajusta automáticamente la estación de decoración 156 para corregir una característica de color no conforme cuando surge. Por ejemplo, la cámara 240 y el software pueden determinar que el color rojo es luz al 3 %, y ajustar automáticamente la estación de decoración 156 o el aparato decorador 10.

En una realización, dentro del software se usa derivada integral proporcional (o “PID”). La PID implica análisis del cuerpo de recipiente 14, decidiendo si existe una situación no conforme determinando si se necesita un cambio de estación de decoración 156, realizando el cambio, comprobando entonces si la acción correctiva tiene como resultado la corrección de la característica no conforme. De nuevo, este es un sistema de bucle cerrado.

En una realización esto se consigue realizando una inspección de etiqueta de escaneo lineal. Una tecnología de cámara que se conoce como capaz de inspección de etiqueta por escaneo lineal es producida por Applied Vision.

Según otra realización, la inspección se realiza por muestreo en donde un tamaño de muestra (es decir, una fracción, o subconjunto, del número total de cuerpos de recipiente en la cola de fabricación 22) de los cuerpos de recipiente 14, por ejemplo aproximadamente 10 % de los cuerpos de recipiente en la cola de fabricación 22. En esta realización, se inspecciona menos del 100 % de los cuerpos de recipiente decorados en el aparato decorador 10.

En una realización, el tamaño de muestra es igual al número de mantos de transferencia en el decorador de cuerpo de recipiente de bebida por offset seco 10. En esta realización, el tamaño de muestra incluye varios cuerpos de recipiente 14 decorados consecutivamente en donde el número es igual al número de mantos de transferencia o el número de mandriles en el decorador 10.

En un ejemplo ilustrativo, el aparato decorador 10 tiene 24 mantos de transferencia. Por lo tanto, 24 cuerpos de recipiente consecutivos desde la cola de fabricación 22 son desviados hacia y a través de la estación de inspección 200. Este tamaño de muestra y método de muestreo representa un cuerpo de recipiente decorado por cada uno de los 24 mantos de transferencia. Este muestreo puede comenzar con un cuerpo de recipiente 14 producido o decorado por cualquiera de los mantos de transferencia siempre que todos los mantos de transferencia estén representados en la muestra.

Como alternativa, el muestreo puede comenzar con un manto de transferencia predeterminada que facilita la identificación del manto de transferencia particular que ha producido un cuerpo de recipiente decorado defectuosamente. Esto se puede conseguir etiquetando una posición en la cadena 16, p. ej., con una etiqueta RFID o algo semejante 404, y detectando la etiqueta o etiquetas 404 por una posición en el decorador, p. ej. un manto de transferencia 408 particular, cuya identidad puede ser almacenada en el ordenador 400 junto con la posición de la cadena 16 del cuerpo de recipiente 14 decorado por el manto de transferencia particular en donde una pluralidad de cuerpos de recipiente 14 en el conjunto de muestras 300 es determinado o seleccionado por un programa de software almacenado en la memoria en el ordenador 400.

Le sigue que una realización de la invención incluye hacer seguimiento de una identidad o posición de al menos uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida en la cola de fabricación 22. Además, la identidad o la posición del al menos uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida se asocia con un manto de transferencia particular en un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco 10. Estas etapas se pueden realizar por medio de software almacenado en la memoria del ordenador 400 y el etiquetado RFID. Hacer seguimiento de un pasador o pasadores sobre los que se transfieren cuerpos de recipiente recién decorados desde la estación de decoración 156.

En un ejemplo ilustrativo, la estación de inspección 200 inspecciona aproximadamente 240 latas/minuto. En otro ejemplo ilustrativo, la estación de inspección 200 inspecciona 150 latas/minuto aproximadamente 360 grados completos de la circunferencia de cada cuerpo de recipiente metálico de bebida.

En otra realización, la estación de inspección 200 discurre a 300 latas por minuto o más. Esto se basa en la combinación de tiempo de movimiento y tiempo de permanencia requeridos por el proceso de inspección. Conforme se reduce el tiempo de movimiento y el tiempo de permanencia, se aumenta el rendimiento. En el futuro, los inventores contemplan que la presente invención sea capaz de inspeccionar 400 a 600 recipientes por minuto. Si se realiza una inspección más limitada de cada cuerpo de recipiente, el número de inspecciones puede superar 1000 a 2000 recipientes por minuto. Si usa un servomotor para controlar el tiempo de permanencia y de orientación. Así, la velocidad de la orientación y salida del software se puede aumentar con menor tiempo de adquisición de imagen o fotografía sin intercambiar piezas de la aparato.

Como se muestra, la estación de inspección 200 puede ser equipada con un sistema rechazo. El sistema de rechazo de latas incluye un eyector posicionado entre el camino de orientación y la cola de fabricación 22 para sacrificar un cuerpo de recipiente 14 individual que tiene un defecto detectado de la corriente de fabricación de recipientes de bebida procesados secuencialmente antes de transferir el cuerpo de recipiente a un proceso subsiguiente. El eyector puede ser un pateador mecánico cargado por resorte, un brazo mecánico, péndulo, émbolo, pistón, placa, o aparato agarrador, u otro sistema mecánico, pero preferiblemente es una tobera de soplado, tal como una cortina de aire 252, que incluye una fuente de presión de fluido en la que la activación de la misma es controlada manualmente o, más preferiblemente, controlada por una señal que se origina desde una rutina de software almacenada en la memoria en el ordenador 400 que compara los resultados de la inspección de cámara con un estándar de calidad preestablecido por el fabricante. Si, al comparar el cuerpo de recipiente 14 inspeccionado con el estándar de calidad, se considera que el cuerpo de recipiente 14 falla en el estándar de calidad, la presión de fluido es activada y entregada a través de la tobera de soplado al cuerpo de recipiente 14 que empuja el cuerpo de recipiente 14 desde el orientador a una rampa de caída de rechazo y a un área de basura, tal como un cubo de basura.

El eyector se ubica entre el camino de orientación de la estación de inspección 200 y la cola de fabricación 22. Esto es, el eyector es capaz de retirar un cuerpo de recipiente 14 defectuoso antes de etapas subsiguientes en el proceso de fabricación 100. Por consiguiente, el eyector se ubica a lo largo de la circunferencia del orientador después del generador de imágenes pero antes de la rueda de transferencia u otro mecanismo de descarga.

En una realización, una estación de inspección electromecánica 200 comprende un ordenador 400 que tiene una memoria que almacena un software ejecutable que comprende una primera rutina que controla la rotación de mandril, una segunda rutina que controla el movimiento de los cuerpos de recipiente en el orientador, una tercera rutina que controla la cámara 240, una cuarta rutina que compara imágenes de recipiente de bebida contra un estándar de calidad preestablecido y una quinta rutina para activar la retirada de un cuerpo de recipiente defectuoso de la cola de fabricación 22.

Y, como la presente invención es autoalimentada entrando y saliendo de la estación de inspección 200, cuerpos de recipiente inspeccionados no son destruidos o contaminados por interacción humana.

Actualmente la mayor parte de la inspección de los cuerpos de recipiente se realiza manualmente, por lo que los cuerpos de recipiente son descartados si son tocados por un humano.

La presente invención aumenta la fiabilidad de producto. Directamente lleva a producción de menos cuerpos de recipiente no conformes porque se identifican defectos antes y más rápidamente, como lo es la fuente de los defectos.

Como se emplea en esta memoria, los términos “primero”, “segundo”, “tercero”, etc. son para fines ilustrativos únicamente y no pretenden limitar las realizaciones de ninguna manera. Adicionalmente, el término “pluralidad” como se emplea en esta memoria pretende indicar cualquier número mayor de uno, ya sea disyuntivamente o conjuntivamente según sea necesario, hasta un número infinito. Los términos “unido”, “juntado” y/o “conectado” como se emplea en esta memoria pretenden poner juntos o juntar dos elementos para formar una unidad, y se puede proporcionar cualquier número de elementos, dispositivos, sujetadores, etc. entre los elementos unidos, juntados o conectados a menos que se especifique de otro modo mediante el uso del término “directamente” y/o soportado por los dibujos. La frase “alineado secuencialmente” pretende indicar una disposición de fabricación en donde artículos de fabricación pueden ser transferidos secuencialmente entre estaciones de fabricación, y cualquier número de estaciones de fabricación se pueden alinear secuencialmente sin importar el orden de las etapas o procesos de fabricación llevados a cabo en cada estación de fabricación. Como se emplea en esta memoria, el término “ordenador” pretende incluir una interfaz programable.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de inspección de cuerpo de recipiente de bebida metálico (200) que comprende:

un camino de orientación en donde una fracción de una pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) en cola de fabricación (22) es desviada de la cola de fabricación (22) al camino de orientación;

un orientador (206) que trasfiere secuencialmente cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) desde la cola de fabricación (22) de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14), el orientador (206) tiene una pluralidad de bolsillos de cuerpo de recipiente (218) que mantienen los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) en una orientación predeterminada;

una posición de permanencia (228) en alineación operativa con el camino de orientación en donde el orientador (206) entrega cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) a la posición de permanencia (228);

una posición de inspección (232) alineada verticalmente y desplazada horizontalmente de la posición de permanencia (228);

una grabadora de imágenes (240) que apunta a la posición de inspección (232) para capturar una pluralidad de imágenes alrededor de una circunferencia de cada uno de la fracción de recipientes metálicos de bebida conforme cada uno de la fracción de recipientes metálicos de bebida completa al menos una rotación completa; y un mandril (220) que tiene una pared lateral generalmente cilíndrica que separa un extremo distal del mandril (220) de un extremo proximal del mandril (220),

en donde el mandril (220) es insertable dentro de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) de manera que el extremo distal se posiciona adyacente a una parte inferior encerrada de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) y el extremo proximal se posiciona adyacente a un extremo abierto de los cuerpos de recipiente metálico de bebida (14),

en donde el mandril (220) es impulsado rotacionalmente alrededor de un eje central del mandril (220), y en donde el eje central del mandril (220) se alinea con la posición de permanencia (228) en donde un extremo abierto de un recipiente metálico de bebida puede ser transferido sobre y alrededor del mandril (220),

caracterizado por que el aparato (200) comprende además:

una fuente (236) de una presión de fluido asociada con la posición de permanencia (228) en donde una fuerza (F) proporcionada por la fuente (236) de la presión de fluido proporciona un movimiento por un cuerpo de lata metálica de bebida (14) desde el orientador (206) en la posición de permanencia (228) sobre el mandril (220) en la posición de inspección (232).

2. El aparato (200) de la reivindicación 1, que comprende además:

un ordenador (400) que tiene un almacenamiento de rutina de software en una memoria en donde la rutina de software controla un movimiento del orientador (206).

3. El aparato (200) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además:

un ordenador (400) que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara una imagen grabada por la grabadora de imágenes (240) con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar.

4. El aparato (200) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además:

un enlace de comunicación entre el aparato de inspección (200) y un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida (10).

5. El aparato (200) de la reivindicación 4, que comprende además:

un ordenador (400) que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara una imagen grabada por la grabadora de imágenes (240) con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar, en donde por medio del enlace de comunicación se envía una señal al aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida (10) en respuesta a una salida de la rutina de software.

6. El aparato (200) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además:

un eyector posicionado entre el camino de orientación y la cola de fabricación (22) para sacrificar un cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene un defecto detectado antes de transferir el cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene un defecto detectado a un proceso subsiguiente, en donde el eyector es controlado por una señal que se origina desde una rutina de software almacenada en una memoria en un ordenador (400).

7. Un método para inspeccionar un cuerpo de recipiente metálico de bebida que tiene decoraciones aplicadas sobre el mismo por un decorador rotatorio de offset seco de cuerpo de recipiente de bebida (10) que comprende las etapas de:

proporcionar una estación de inspección subsiguiente a una operación de decoración y antes de una operación de formación de cuello y reborde;

procesar una cola de fabricación (22) que comprende una pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) a través del aparato decorador (10) en donde se aplica decoración a cada cuerpo metálico de recipiente; desviar una fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida en la cola de fabricación (22) a la estación de inspección subsiguiente a la etapa de procesamiento;

alimentar secuencialmente cada uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) a un orientador (206) en la estación de inspección;

indexar cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida a lo largo de un camino de orientación a una posición de permanencia (228);

transferir cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida desde la posición de permanencia (228) a una posición de inspección (232) alineada verticalmente y desplazada horizontalmente de la posición de permanencia (228), y

grabar imágenes de cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida,

en donde un mandril cilíndrico rotacional (220) se asocia con la posición de inspección (232) y cada uno de la fracción de la pluralidad de recipientes metálicos de bebida se carga de uno en uno sobre el mandril (220) y se rota con el mandril (220) conforme se realiza la etapa de grabar imágenes,

caracterizado por que el método incluye además:

proporcionar una fuerza (F) desde una fuente (236) de presión de fluido que trasfiere un cuerpo de recipiente metálico de bebida desde la posición de permanencia (228) sobre el mandril (220) en la posición de inspección (232) durante la etapa de transferir.

8. El método de la reivindicación 7 que comprende además la etapa de:

proporcionar un ordenador (400) que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara una imagen grabada por la grabadora de imágenes (240) con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de recipiente metálico de bebida está dentro del estándar,

9. El método de la reivindicación 7 que comprende además la etapa de:

proporcionar un ordenador (400) que tiene una rutina de software almacenada en una memoria en donde la rutina de software compara las imágenes grabadas con un estándar almacenado en la memoria para hacer una determinación de si una decoración en un cuerpo de lata metálica de bebida está dentro del estándar, en donde se envía una señal por medio de un enlace de comunicación entre la estación de inspección y un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco (10) en respuesta a una salida de la rutina de software.

10. El método de la reivindicación 9, que comprende además la etapa de:

hacer automáticamente un cambio en el funcionamiento del aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco (10) en respuesta a la señal.

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 que comprende además la etapa de:

hacer seguimiento de una identidad o posición de al menos uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida (14) en la cola de fabricación (22).

12. El método de la reivindicación 11, que comprende además la etapa de:

asociar la identidad o la posición del al menos uno de la fracción de la pluralidad de cuerpos de recipiente metálico de bebida con un manto de transferencia particular en un aparato decorador de cuerpo de recipiente metálico de bebida rotatorio de offset seco (10).