IT201600095896A1

IT201600095896A1 - Automatic control machine.

Info

Publication number: IT201600095896A1
Application number: IT102016000095896A
Authority: IT
Inventors: Paola Ferrari
Original assignee: Paola Ferrari
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-03-23

Description

“Macchina di controllo automatica” "Automatic control machine"

La presente invenzione ha per oggetto una macchina di controllo automatica, specialmente destinata all’ambito ceramico. The present invention relates to an automatic control machine, especially intended for the ceramic field.

In dettaglio, l’invenzione concerne una macchina di controllo specialmente, ma non esclusivamente, destinata ad operare la cosiddetta “scelta” di articoli ceramici piani, quali piastrelle o lastre ceramiche. In detail, the invention concerns a control machine especially, but not exclusively, intended to operate the so-called "choice" of flat ceramic items, such as ceramic tiles or slabs.

Sono note macchine predisposte per eseguire la funzione di scelta, al fine di realizzare lo smistamento o lo scarto di piastrelle o lastre ceramiche. In dettaglio, le macchine di scelta possono essere poste a monte di stazioni finali in cui gli articoli esaminati vengono separati a formare gruppi tra loro omogenei o, come si suole dire, appartenenti alla stessa “scelta”. Sono inoltre note macchine di scelta in grado di effettuare controlli geometrici e controlli di tipo estetico, nel senso di eseguire verifiche sui difetti. Machines are known which are designed to perform the selection function in order to sort or discard ceramic tiles or slabs. In detail, the sorting machines can be placed upstream of final stations in which the items examined are separated to form homogeneous groups or, as they say, belonging to the same "choice". There are also known sorting machines capable of carrying out geometric and aesthetic checks, in the sense of carrying out checks on defects.

Le macchine di scelta note comprendono una cabina, entro cui sono collocati i dispositivi ottici di controllo ed un trasportatore piano orizzontale che passa attraverso la cabina, il quale può essere costituito da più cinghie, da un nastro o da altri mezzi che scorrono orizzontali. Known sorting machines comprise a booth, within which the optical control devices are located and a horizontal flat conveyor that passes through the booth, which can consist of several belts, a belt or other means that run horizontally.

I citati dispositivi ottici sono collegati a un’unità di elaborazione che, sulla scorta delle rilevazioni dei primi, riconosce la presenza e il tipo di difetti che affliggono le piastrelle controllate e, di conseguenza, può effettuare una classificazione. The aforementioned optical devices are connected to a processing unit which, based on the findings of the former, recognizes the presence and type of defects affecting the checked tiles and, consequently, can carry out a classification.

Attualmente, i difetti rilevati dalle macchine di scelta sono di tipo strutturale e di tipo cromatico. Currently, the defects detected by the sorting machines are structural and chromatic.

I difetti di struttura possono essere ad esempio rilievi o avvallamenti indesiderati presenti sulla superficie a vista della piastrella. The structural defects can be, for example, undesired reliefs or depressions present on the visible surface of the tile.

I difetti cromatici possono essere errori nella decorazione della piastrella o errori nella scelta della tonalità del colore desiderato, ecc… Chromatic defects can be errors in the decoration of the tile or errors in choosing the shade of the desired color, etc ...

Una macchina di scelta di tipo noto comprende, all’interno della citata cabina, una fonte di illuminazione superiore che proietta luce, in senso verticale dall’alto verso il basso, sulla superficie superiore delle piastrelle che attraversano la cabina e una pluralità di telecamere per rilevare difetti di struttura e difetti cromatici. A known sorting machine comprises, inside the aforementioned booth, an upper lighting source that projects light, vertically from top to bottom, on the upper surface of the tiles that pass through the booth and a plurality of cameras for detect defects in structure and chromatic defects.

In dettaglio, le telecamere sono puntate direttamente verso il trasportatore, in una posizione tale da riprendere la zona illuminata della superficie delle piastrelle. In detail, the cameras are aimed directly at the conveyor, in a position such as to film the illuminated area of the surface of the tiles.

Almeno una di queste telecamere acquisisce le immagini lungo una direzione obliqua che va dalla superficie della piastrella all’obiettivo; questa telecamera è preposta alla verifica di eventuali difetti strutturali e può anche riprendere in bianco e nero. At least one of these cameras acquires images along an oblique direction that goes from the surface of the tile to the lens; this camera is responsible for verifying any structural defects and can also shoot in black and white.

Almeno un’altra telecamera è invece preposta all’acquisizione di immagini per il controllo di difetti cromatici e, quindi, riprende a colori. At least one other camera is instead responsible for acquiring images for the control of color defects and, therefore, shoots in color.

È stato dimostrato nella pratica che la macchina nota è in grado di rilevare solo una gamma limitata di difetti e può essere soggetta a falsi positivi e negativi. It has been shown in practice that the known machine is capable of detecting only a limited range of defects and can be subject to false positives and negatives.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre una macchina di controllo che superi i limiti della tecnica nota sopra menzionati. In this context, the technical task underlying the present invention is to propose a control machine that overcomes the limits of the known art mentioned above.

Il compito tecnico precisato è raggiunto dalla macchina di controllo realizzata in accordo con la rivendicazione 1. The specified technical task is achieved by the control machine made in accordance with claim 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva della macchina di controllo illustrata negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the indicative, and therefore non-limiting, description of a preferred but not exclusive embodiment of the control machine illustrated in the accompanying drawings in which:

- la figura 1 è una vista laterale, in sezione verticale, della macchina secondo l’invenzione; - Figure 1 is a side view, in vertical section, of the machine according to the invention;

- la figura 2 è un ingrandimento del particolare K della figura 1; e - la figura 3 è una rappresentazione stilizzata della modalità di acquisizione di un’immagine di un’area limitata della superficie di una piastrella esaminata dalla macchina; e - figure 2 is an enlargement of the detail K of figure 1; and - Figure 3 is a stylized representation of how to acquire an image of a limited area of the surface of a tile examined by the machine; And

- la figura 4 è uno schema che rappresenta un’unità di elaborazione della macchina. - Figure 4 is a diagram representing a processing unit of the machine.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 si è indicata una macchina di controllo per articoli piani 2 secondo l’invenzione. With reference to the attached figures, 1 indicates a control machine for flat items 2 according to the invention.

La macchina 1 proposta è specialmente congegnata per l’impiego nell’industria ceramica, soprattutto per il controllo su piastrelle o lastre ceramiche. The proposed machine 1 is specially designed for use in the ceramic industry, especially for checking ceramic tiles or slabs.

Nel prosieguo, per ragioni di semplicità descrittiva e senza perdita di generalità, si farà riferimento al caso esemplificativo in cui gli articoli piani esaminati siano piastrelle 2. In the following, for reasons of descriptive simplicity and without loss of generality, reference will be made to the exemplary case in which the flat articles examined are tiles 2.

La macchina 1 proposta è stata particolarmente predisposta per eseguire la cosiddetta “scelta”. The proposed machine 1 has been particularly predisposed to perform the so-called "choice".

Nella forma di realizzazione preferita, illustrata nelle tavole di disegno allegate e descritta nel prosieguo, l’invenzione concerne una macchina 1 predisposta per effettuare, in via automatica, perlomeno il controllo dei difetti superficiali delle piastrelle 2. In the preferred embodiment, illustrated in the attached drawing tables and described below, the invention concerns a machine 1 designed to carry out, automatically, at least the control of surface defects of the tiles 2.

In dettaglio, la macchina 1 dell’invenzione include una sezione di controllo 10 associata a mezzi di controllo 6, 7, 81, 82, 83, 84, 85, 12 predisposti per eseguire una verifica dei difetti superficiali sulle piastrelle 2. In detail, the machine 1 of the invention includes a control section 10 associated with control means 6, 7, 81, 82, 83, 84, 85, 12 designed to perform a verification of surface defects on the tiles 2.

Preferibilmente, tali mezzi di controllo comprendono anche mezzi atti a eseguite misure di tipo geometrico (“misurazione lineare”) e di planarità. Preferably, these control means also comprise means suitable for carrying out measurements of a geometric type ("linear measurement") and planarity.

In corrispondenza della sezione di controllo della macchina 1, può essere montata una cabina 11, che alloggia internamente tutti o parte dei citati mezzi di controllo. In correspondence with the control section of the machine 1, a cabin 11 can be mounted, which internally houses all or part of the aforementioned control means.

Pertanto, dentro la cabina 11 della machina 1, si svolgono le operazioni di controllo sulle piastrelle 2. Therefore, inside the booth 11 of the machine 1, the control operations on the tiles 2 are carried out.

In questo caso, la cabina è atta a mantenere una condizione di buio o comunque è configurata in modo da schermare la luce ambientale esterna alla macchina. In this case, the cabin is designed to maintain a dark condition or is in any case configured in such a way as to screen the ambient light outside the machine.

In particolare, la cabina 11 comprende, sui diversi lati, pareti chiuse di schermatura e solo sottili aperture opposte per il passaggio delle piastrelle nella sezione di controllo. In particular, the booth 11 comprises, on the different sides, closed shielding walls and only thin opposite openings for the passage of the tiles in the control section.

In dettaglio, la cabina 11 può anche alloggiare un’unità di elaborazione 6 elettronica che gestisce i mezzi di controllo ed è configurata per elaborare le immagini acquisite al fine delle operazioni di scelta. In detail, the booth 11 can also house an electronic processing unit 6 which manages the control means and is configured to process the acquired images for the purpose of the selection operations.

L’unità di elaborazione 6 può anche essere collocata fuori dalla cabina 11 e, al limite, operare da una centrale remota collegata alla macchina tramite mezzi di comunicazione a distanza, ad esempio una rete fisica o a radiofrequenza, sfruttando un protocollo TCP/IP o altro. The processing unit 6 can also be located outside the cabin 11 and, at the limit, operate from a remote control unit connected to the machine by means of remote communication, for example a physical or radiofrequency network, using a TCP / IP or other protocol. .

All’esterno della cabina 11, può essere disposto un pannello di controllo che comprende l’interfaccia di comando per gli operatori, sotto forma di display, tastiere, schermi a sfioramento (o “touchscreen”), o simili dispositivi. Outside the booth 11, a control panel can be arranged which includes the control interface for the operators, in the form of displays, keyboards, touch screens (or "touchscreens"), or similar devices.

La macchina 1 include mezzi di trasporto 3, 4, 5 per convogliare le piastrelle 2 da esaminare nella sezione di controllo 10 (quindi dentro la cabina 11) e, successivamente, in uscita U alla macchina 1. The machine 1 includes transport means 3, 4, 5 for conveying the tiles 2 to be examined in the control section 10 (therefore inside the booth 11) and, subsequently, at the outlet U to the machine 1.

In dettaglio, i mezzi di trasporto muovono le piastrelle 2 lungo una direzione di trasporto D preferibilmente orizzontale. In detail, the transport means move the tiles 2 along a preferably horizontal transport direction D.

Tali mezzi di trasporto comprendono di preferenza un nastro convogliatore 3, idoneo a movimentare, preferibilmente in continuo, le piastrelle 2, che sono ricevute sulla sua superficie superiore. Said transport means preferably comprise a conveyor belt 3, suitable for moving, preferably continuously, the tiles 2, which are received on its upper surface.

Non si esclude tuttavia di principio un’applicazione in cui sia impiegata una pluralità di cinghioli paralleli al posto del nastro. However, an application in which a plurality of parallel belts is used instead of the belt is not excluded in principle.

Il nastro 3, se presente, è preferibilmente flessibile e può essere realizzato in qualunque materiale adatto allo scopo, come polimeri, tessuti sintetici o naturali, ecc.. The tape 3, if present, is preferably flexible and can be made of any material suitable for the purpose, such as polymers, synthetic or natural fabrics, etc.

In particolare, la macchina 1 proposta può comprendere un unico nastro 3 che definisce un tappeto di trasporto continuo, a tutta larghezza, su cui vengono poggiate, una dopo l’altra, le piastrelle 2 da esaminare. In particular, the proposed machine 1 can comprise a single belt 3 which defines a continuous conveyor belt, full width, on which the tiles 2 to be examined are placed one after the other.

Tuttavia, sono possibili anche forme di realizzazione in cui sono previsti più nastri disposti in successione oppure affiancati. However, embodiments are also possible in which a plurality of tapes arranged in succession or side by side are provided.

In pratica, come mostrato in figura 1, il nastro 3 trascina in avanzamento le piastrelle 2 lungo una direzione di trasporto D, preferibilmente parallela a quella dello sviluppo longitudinale della macchina 1. In practice, as shown in Figure 1, the belt 3 advances the tiles 2 along a transport direction D, preferably parallel to that of the longitudinal development of the machine 1.

Il nastro 3 attraversa la sezione di controllo 10 in modo che le piastrelle 2 possano essere esaminate. The tape 3 passes through the control section 10 so that the tiles 2 can be examined.

Si noti che la macchina 1 dell’invenzione può comprendere le caratteristiche delle varie forme di realizzazione descritte nelle domande di brevetto europeo EP16156986 e EP16156999, qui incorporate per riferimento. Note that the machine 1 of the invention may include the characteristics of the various embodiments described in European patent applications EP16156986 and EP16156999, incorporated herein by reference.

Secondo un aspetto importante dell’invenzione, i citati mezzi per il controllo comprendono un dispositivo ottico 7 atto ad acquisire immagini da un’area di ripresa A, lungo almeno una prima direzione di ripresa P. Il dispositivo ottico 7 può essere incluso nella cabina 11. According to an important aspect of the invention, the aforementioned control means comprise an optical device 7 suitable for acquiring images from a shooting area A, along at least a first shooting direction P. The optical device 7 can be included in the booth 11 .

L’area di ripresa A è una porzione della sezione di controllo 10, attraversata dal nastro 3. The shooting area A is a portion of the control section 10, crossed by the belt 3.

In pratica, l’area di ripresa A è una zona di estensione limitata, inclusa nella cabina 11, se presente, e attraversata dalle piastrelle 2 trascinate dal nastro 3, o altri mezzi adatti allo scopo. In practice, the recovery area A is an area of limited extension, included in the booth 11, if present, and crossed by the tiles 2 dragged by the belt 3, or other means suitable for the purpose.

L’area di ripresa A è predisposta per consentire al dispositivo ottico 7 di inquadrare almeno una porzione della superficie superiore di ciascuna piastrella 2 che attraversa la sezione di controllo. The shooting area A is designed to allow the optical device 7 to frame at least a portion of the upper surface of each tile 2 that crosses the control section.

Ad esempio, nel caso raffigurato, l’area di ripresa A è una zona che si estende trasversalmente alla direzione di trasporto D suddetta, in modo da ricomprendere completamente una banda o “striscia” trasversale della superficie della piastrella 2, da un lato all’altro. For example, in the case shown, the recovery area A is an area that extends transversely to the aforementioned transport direction D, so as to completely encompass a transversal band or "strip" of the surface of the tile 2, from one side to the other.

In questo caso, l’area di ripresa A avrà una lunghezza almeno pari (ma preferibilmente maggiore) alla larghezza della piastrella 2 (o meglio, alla sua estensione trasversale alla direzione di trasporto) e una larghezza predefinita, ad esempio correlata al tipo di dispositivo ottico 7. In this case, the recovery area A will have a length at least equal (but preferably greater) to the width of the tile 2 (or better, to its extension transversal to the transport direction) and a predefined width, for example related to the type of device optical 7.

Di preferenza, il dispositivo ottico comprende o è costituito da un’unica fotocamera digitale 7 con un sensore a matrice bidimensionale, cioè formata da righe e colonne di sensori. Preferably, the optical device comprises or consists of a single digital camera 7 with a two-dimensional matrix sensor, i.e. formed by rows and columns of sensors.

In questo caso, le dimensioni dell’area di ripresa A sono funzione delle dimensioni del sensore dell’unica fotocamera 7. In this case, the dimensions of the shooting area A are a function of the size of the sensor of the single camera 7.

Di preferenza, la prima direzione di ripresa P è perpendicolare alla direzione di trasporto D. Preferably, the first shooting direction P is perpendicular to the transport direction D.

In generale, la prima direzione di ripresa P può essere verticale come nell’esempio raffigurato oppure obliqua rispetto alla direzione verticale. Ovviamente, man mano che la piastrella attraversa l’area di ripresa A l’immagine acquisita dal dispositivo ottico 7 corrisponderà a una porzione variabile della superficie superiore da esaminare, in modo che l’unità di elaborazione 6 vada a registrare e controllare tutta la superficie. In general, the first shooting direction P can be vertical as in the example shown or oblique with respect to the vertical direction. Obviously, as the tile crosses the imaging area A, the image acquired by the optical device 7 will correspond to a variable portion of the upper surface to be examined, so that the processing unit 6 records and checks the entire surface. .

Al fine di limitare le dimensioni in altezza della cabina 11 e in generale della macchina 1 dell’invenzione, può essere previsto un dispositivo di riflessione 12, comprendente ad esempio uno specchio 12, disposto nella sezione ci controllo 10. In order to limit the height dimensions of the booth 11 and in general of the machine 1 of the invention, a reflection device 12 may be provided, comprising for example a mirror 12, arranged in the control section 10.

Il dispositivo di riflessione 12 può essere incluso nella cabina 11, come mostrato nelle figure. The reflecting device 12 can be included in the booth 11, as shown in the figures.

In questo caso, il dispositivo ottico 7 è puntato verso il dispositivo di riflessione 12 e non direttamente verso l’area di ripresa A. In this case, the optical device 7 is pointed towards the reflection device 12 and not directly towards the shooting area A.

Nel caso in cui sia presente lo specchio 12, questo è opportunamente angolato per definire un percorso di ripresa P, S tra l’area di ripresa A e l’obiettivo della fotocamera 7 (o altro dispositivo ottico). If the mirror 12 is present, this is suitably angled to define a shooting path P, S between the shooting area A and the camera lens 7 (or other optical device).

In generale, se l’invenzione include il dispositivo di riflessione 12, la prima direzione di ripresa P non costituisce tutto il percorso di ripresa tra area di ripresa A e dispositivo ottico 7, ma solo la porzione definita tra il dispositivo di riflessione 12 e l’area di ripresa A. In general, if the invention includes the reflection device 12, the first shooting direction P does not constitute the entire shooting path between the imaging area A and the optical device 7, but only the portion defined between the reflection device 12 and the shooting area A.

È quindi prevista seconda direzione di ripresa S è definita tra il dispositivo ottico 7 e il dispositivo di riflessione 12. A second shooting direction is therefore provided S is defined between the optical device 7 and the reflecting device 12.

In generale, la prima e la seconda direzione di ripresa P, S formano tra loro un angolo inferiore ai centottanta gradi ma, preferibilmente, esse formano un interno, rivolto verso il basso, pari o inferiore ai novanta gradi e, ancora più preferibilmente, pari o inferiore ai quarantacinque gradi. In general, the first and second shooting directions P, S form an angle of less than one hundred and eighty degrees to each other but, preferably, they form an interior, facing downwards, equal to or less than ninety degrees and, even more preferably, equal or below forty-five degrees.

Secondo un ulteriore aspetto importante dell’invenzione, i mezzi di controllo comprendono una pluralità di dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85, preferibilmente contenuti nella cabina 11e atti a illuminare l’area di ripresa A tramite la proiezione di rispettivi fasci luminosi (si vedano le figure 1 e 2). According to a further important aspect of the invention, the control means comprise a plurality of lighting devices 81, 82, 83, 84, 85, preferably contained in the booth 11 and adapted to illuminate the recording area A through the projection of respective beams luminous (see figures 1 and 2).

I dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 sono collocati in diverse posizioni rispetto l’area di ripresa A, a consentire una sua illuminazione da angolazioni diverse. The lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 are placed in different positions with respect to the shooting area A, to allow its lighting from different angles.

Per la precisione, pendendo come riferimento un punto disposto nell’area di ripresa A, i dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 sono preferibilmente collocati in posizioni angolari distinte l’uno dall’altro. To be precise, by hanging as a reference a point arranged in the shooting area A, the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 are preferably placed in angular positions distinct from each other.

In questo modo, i diversi dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 risultano puntati verso l’area di ripresa A da direzioni diverse, angolate l’una all’altra, a definire rispettive modalità di illuminazione dell’area. In this way, the different lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 are pointed towards the shooting area A from different directions, angled to each other, to define the respective lighting modes of the area.

In pratica, i dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 sono disposti e orientati, nella sezione di controllo 10 della macchina 1, in modo tale da proiettare più fasci luminosi che giungono sulla superficie della piastrella 2 con angolazioni distinte. In practice, the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 are arranged and oriented, in the control section 10 of the machine 1, in such a way as to project several light beams which reach the surface of the tile 2 at different angles.

Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 comprendono ciascuno una serie di diodi ad emissione luminosa o “LED”. Ad esempio, ciascun dispositivo 81, 82, 83, 84, 85 può includere una serie rettilinea di LED, eventualmente montata su una barra posta parallela al nastro 3, che di preferenza scorre in orizzontale. Preferably, the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 each comprise a series of light emitting diodes or "LEDs". For example, each device 81, 82, 83, 84, 85 can include a rectilinear series of LEDs, optionally mounted on a bar placed parallel to the tape 3, which preferably runs horizontally.

In pratica, le barre che supportano i LED possono essere collocate trasversali alla direzione di trasporto delle piastrelle 1 e avere una lunghezza sufficiente a illuminare tutta la larghezza del nastro 3 e, perlomeno, tutta la larghezza delle piastrelle 2 da esaminare. In practice, the bars supporting the LEDs can be placed transversely to the transport direction of the tiles 1 and have a length sufficient to illuminate the entire width of the tape 3 and, at least, the entire width of the tiles 2 to be examined.

Le diverse angolazioni dei vari fasci luminosi sono determinate dall’orientamento angolare delle barre rispetto al proprio asse longitudinale, così da puntare i LED nella direzione desiderata. The different angles of the various light beams are determined by the angular orientation of the bars with respect to their longitudinal axis, so as to point the LEDs in the desired direction.

Nell’esempio raffigurato, sono rappresentati quattro dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84 collocati sopra il nastro 3, cioè sopra il percorso di avanzamento delle piastrelle 2. In the example depicted, four lighting devices 81, 82, 83, 84 are shown placed above the belt 3, that is, above the path of advancement of the tiles 2.

Tuttavia, possono essere previste forme di realizzazione in cui i dispositivi di illuminazione sono in numero diverso e/o sono collocati parzialmente o del tutto a lato del nastro 3 e/o sono disposti obliqui rispetto alla direzione di trasporto D delle piastrelle 2. However, embodiments can be envisaged in which the lighting devices are in a different number and / or are located partially or completely at the side of the belt 3 and / or are arranged oblique with respect to the direction of transport D of the tiles 2.

Sebbene la configurazione raffigurata sia la preferenziale, non sono posti limiti alla posizione, orientamento e numero dei dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85. Although the configuration shown is the preferred one, no limits are placed on the position, orientation and number of the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85.

Poiché l’esempio rappresentato nelle figure 1 e 2 concerne il caso di impiego di un nastro 3 trasparente o traslucido, è anche presente un dispositivo di illuminazione 85 posto sotto il nastro 3, in posizione allineata rispetto alla prima direzione di ripresa P; questo dispositivo di illuminazione 85 può essere posto parallelo alla superficie del nastro 3 che illumina da sotto, e perpendicolare alla direzione di trasporto D. Since the example represented in figures 1 and 2 concerns the case of using a transparent or translucent tape 3, there is also a lighting device 85 placed under the tape 3, in a position aligned with the first shooting direction P; this lighting device 85 can be placed parallel to the surface of the belt 3 which illuminates from below, and perpendicular to the direction of transport D.

Come nella forma di realizzazione preferenziale, mostrata nelle figure allegate, i dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 possono essere disposti simmetricamente rispetto a un piano che passa per la prima direzione di ripresa P. As in the preferred embodiment, shown in the attached figures, the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 can be arranged symmetrically with respect to a plane passing through the first shooting direction P.

In pratica, possono essere previsti quattro dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84 collocati sopra il nastro 3, di cui due superiori più interni 82, 83, cioè più vicini tra loro, e due inferiori più esterni 81, 85, più distanti, collocati simmetricamente rispetto a un piano verticale ideale che attraversa trasversalmente il nastro 3 o altro mezzo di trasporto. In practice, four lighting devices 81, 82, 83, 84 can be provided, placed above the belt 3, of which two upper innermost 82, 83, i.e. closer to each other, and two lower outermost 81, 85, more distant , placed symmetrically with respect to an ideal vertical plane which crosses transversely the belt 3 or other means of transport.

Tra i due dispositivi superiori interni 82, 83 è lasciata una distanza che permette l’acquisizione delle immagini dell’area di ripresa A da parte di dispositivo ottico 7. A distance is left between the two upper internal devices 82, 83 that allows the acquisition of images of the shooting area A by the optical device 7.

In generale, prendendo come riferimento un punto nell’area di ripresa A, uno o più dei dispositivi di illuminazione possono essere posti a una distanza angolare dalla prima direzione di ripresa P o dalla verticale, inferiore a quarantacinque gradi; è il caso dei due dispositivi superiori più interni 82, 83 dell’esempio raffigurato. In general, taking as a reference a point in the shooting area A, one or more of the lighting devices can be placed at an angular distance from the first shooting direction P or from the vertical, less than forty-five degrees; this is the case of the two upper innermost devices 82, 83 in the example shown.

Inoltre, uno o più dei dispositivi di illuminazione possono essere posti a una distanza angolare dalla prima direzione di ripresa P o dalla verticale, pari o superiore a quarantacinque gradi; è il caso dei due dispositivi inferiori più esterni 81, 84 che sono posti a circa quarantacinque gradi rispetto alla verticale. Furthermore, one or more of the lighting devices can be placed at an angular distance from the first shooting direction P or from the vertical, equal to or greater than forty-five degrees; this is the case of the two outermost lower devices 81, 84 which are placed at about forty-five degrees with respect to the vertical.

L’unità di elaborazione 6 comprende di preferenza un modulo di comando 61 configurato per azionare singolarmente ciascun dispositivo di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85, in modo indipendente l’uno dall’altro, in accordo con un programma di controllo. The processing unit 6 preferably comprises a control module 61 configured to individually operate each lighting device 81, 82, 83, 84, 85, independently of each other, in accordance with a control program.

Il programma di controllo può essere registrato in un modulo di memoria dell’unità di elaborazione 6 e selezionato dall’utilizzatore mediante un’interfaccia utente oppure, di principio, può essere inserito dall’utente medesimo, sempre tramite l’interfaccia. The control program can be recorded in a memory module of processing unit 6 and selected by the user through a user interface or, in principle, it can be entered by the user himself, again through the interface.

In generale, va notato che, nella presente descrizione, l’unità di elaborazione 6 viene presentata come suddivisa in moduli funzionali distinti al solo scopo di descriverne in maniera chiara e completa le funzionalità. In general, it should be noted that, in this description, the processing unit 6 is presented as divided into distinct functional modules for the sole purpose of describing its functionality in a clear and complete manner.

In pratica, tale unità di elaborazione 6 può essere costituita da un singolo dispositivo elettronico, opportunamente programmato per svolgere le funzionalità descritte; i diversi moduli possono corrispondere a entità hardware e/o a routine software facenti parte del dispositivo programmato. In alternativa o in aggiunta, tali funzionalità possono essere svolte da una pluralità di dispositivi elettronici su cui i suddetti moduli funzionali possono essere distribuiti. In practice, this processing unit 6 can be constituted by a single electronic device, suitably programmed to perform the functions described; the different modules can correspond to hardware entities and / or software routines that are part of the programmed device. Alternatively or in addition, these functions can be performed by a plurality of electronic devices on which the aforementioned functional modules can be distributed.

In particolare, l’unità di elaborazione 6 comprende un modulo di valutazione 62 configurato per elaborare le immagini acquisite dal dispositivo ottico 7, in accordo con parametri di valutazione, con ciò rilevando la presenza di difetti sulla superficie delle piastrelle 2. In particular, the processing unit 6 comprises an evaluation module 62 configured to process the images acquired by the optical device 7, in accordance with evaluation parameters, thereby detecting the presence of defects on the surface of the tiles 2.

Ancora più in dettaglio, il modulo di valutazione 62 è configurato per rilevare la presenza di difetti strutturali, quali rilievi o avvallamenti e/o la presenza di difetti di decorazione, ad esempio tonalità erronee. Even more in detail, the evaluation module 62 is configured to detect the presence of structural defects, such as reliefs or hollows and / or the presence of decoration defects, for example erroneous shades.

I citati parametri di valutazione sono valori di confronto, preregistrati nell’unità di elaborazione 6, o a essa forniti tramite un’interfaccia utente, che consentono di determinare se una porzione circoscritta della superficie da ispezionare include dei difetti e quali difetti sono riscontrati. L’unità di elaborazione 6 comprende di preferenza un modulo di memoria 63 in cui vengono registrate le riprese del dispositivo ottico 7. The aforementioned evaluation parameters are comparison values, pre-recorded in the processing unit 6, or provided to it via a user interface, which allow you to determine if a limited portion of the surface to be inspected includes defects and which defects are found. The processing unit 6 preferably comprises a memory module 63 in which the shots of the optical device 7 are recorded.

L’unità di elaborazione 6 può avvalersi di uno o più microprocessori per l’esecuzione delle istruzioni contenute nei moduli di memoria ed i suddetti moduli funzionali possono, inoltre, essere distribuiti su di una pluralità di calcolatori in locale o remoto in base all’architettura della rete in cui risiedono. The processing unit 6 can make use of one or more microprocessors to execute the instructions contained in the memory modules and the aforementioned functional modules can also be distributed on a plurality of local or remote computers according to the architecture. of the network in which they reside.

Il modulo di comando 61 determina la commutazione dei singoli dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85, e preferibilmente anche del dispositivo ottico 7, in base alle istruzioni del programma di comando. The control module 61 determines the switching of the individual lighting devices 81, 82, 83, 84, 85, and preferably also of the optical device 7, according to the instructions of the control program.

Pertanto, non è detto che i dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 siano “accesi” nello stesso momento. Therefore, the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 are not necessarily “on” at the same time.

Essi sono commutati in base alle esigenze di verifica dei difetti che sono definite dal programma di controllo. They are switched according to the defect verification needs which are defined by the control program.

La loro commutazione può essere sincronizzata, ad esempio secondo una periodicità. Their switching can be synchronized, for example according to a periodicity.

La luce da loro emessa può essere continua o intermittente, in un determinato lasso di tempo. The light emitted by them can be continuous or intermittent, over a certain period of time.

In generale, la fotocamera 7 (o altro mezzo ottico) può essere comandata dall’unità di elaborazione 6 per acquisire le immagini corrispondenti a stessi punti della superficie della piastrella da esaminare, in istanti successivi corrispondenti a diverse configurazioni di commutazione dei dispositivi luminosi. In general, the camera 7 (or other optical means) can be controlled by the processing unit 6 to acquire the images corresponding to the same points on the surface of the tile to be examined, in successive instants corresponding to different switching configurations of the luminous devices.

Questo aspetto sarà approfondito nel prosieguo. This aspect will be explored further on.

La macchina 1 proposta può comprendere un dispositivo di rilevazione della velocità di detti mezzi di trasporto, collegato all’unità di elaborazione 6, quest’ultima comprendendo un modulo di sincronizzazione 64, collegato al modulo di comando 61 e configurato per consentire l’azionamento e lo spegnimento dei dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 in funzione della velocità misurata dal dispositivo di rilevazione. The proposed machine 1 can comprise a device for detecting the speed of said transport means, connected to the processing unit 6, the latter comprising a synchronization module 64, connected to the control module 61 and configured to allow the operation and the switching off of the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 as a function of the speed measured by the detection device.

Il dispositivo per la rilevazione della velocità può essere un encoder associato ai mezzi di trasporto 3 o altri dispositivi adatti allo scopo. The speed detection device can be an encoder associated with the transport means 3 or other devices suitable for the purpose.

In dettaglio, come mostrato schematicamente in figura 1, i mezzi di trasporto possono comprendere due rinvii opposti 4, 5, rispettivamente disposti in corrispondenza dell’ingresso I e dell’uscita U della macchina 1. Tali rinvii sono ad esempio costituiti da rispettivi rulli 4, 5 o simili elementi girevoli. In detail, as shown schematically in Figure 1, the transport means can comprise two opposite transmissions 4, 5, respectively arranged in correspondence with the inlet I and the outlet U of the machine 1. These transmissions are for example constituted by respective rollers 4 , 5 or similar rotatable elements.

Il nastro convogliatore 3 è chiuso ad anello attorno ai due rinvii 4, 5 citati, a definire due rami 31, 32 di scorrimento paralleli e orizzontali. The conveyor belt 3 is closed in a loop around the two transmissions 4, 5 mentioned, to define two parallel and horizontal sliding branches 31, 32.

Il ramo superiore 31 del nastro 3 è quello sopra e lungo il quale scorrono le piastrelle 2. The upper branch 31 of the belt 3 is the one above and along which the tiles 2 slide.

Tale ramo superiore 31 attraversa la suddetta sezione di controllo 10, entrando e uscendo dalla cabina 11 tramite apposite aperture. This upper branch 31 crosses the aforementioned control section 10, entering and exiting the cabin 11 through suitable openings.

Uno di rinvii sopra citati, ad esempio quello disposto in corrispondenza dell’uscita U, è posto in rotazione da un apposito motore, mentre l’altro è di preferenza folle. One of the aforementioned referrals, for example the one arranged at the exit U, is set in rotation by a special motor, while the other is preferably neutral.

Pertanto, il suddetto modulo di sincronizzazione 64 può ricevere dal motore e/o dall’encoder associato con uno dei rinvii 4, 5, un segnale di velocità funzione della velocità del nastro 3, in base al quale il modulo di comando 61 sincronizza l’azionamento dei dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85, in accordo con il programma di controllo succitato. Therefore, the aforementioned synchronization module 64 can receive from the motor and / or from the encoder associated with one of the transmissions 4, 5, a speed signal which is a function of the speed of the belt 3, on the basis of which the control module 61 synchronizes the operation of the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85, in accordance with the aforementioned control program.

Si noti che anche il dispositivo ottico 7 può essere azionato dal modulo di comando 61 in sincronia con l’avanzamento del nastro (o altro mezzo di trasporto) secondo le modalità descritte in relazione ai dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85. It should be noted that the optical device 7 can also be operated by the control module 61 in synchrony with the advancement of the belt (or other means of transport) according to the methods described in relation to the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 .

Preferibilmente, la larghezza del nastro 3 è almeno pari o, preferibilmente, superiore alla larghezza massima delle piastrelle 2 da ispezionare. Preferably, the width of the belt 3 is at least equal to or, preferably, greater than the maximum width of the tiles 2 to be inspected.

In generale, la larghezza del nastro convogliatore 3 definisce le dimensioni trasversali massime dei mezzi di trasporto, perlomeno nella porzione compresa tra i due rinvii 4, 5. In general, the width of the conveyor belt 3 defines the maximum transverse dimensions of the transport means, at least in the portion comprised between the two transmissions 4, 5.

L’invenzione può anche includere un sensore associato ai mezzi di trasporto 3, come una fotocellula o altro sensore di posizione, atto a rilevare il passaggio di una piastrella 2, trascinata dai mezzi di trasporto 3. Tale sensore è anch’esso collegato al modulo di sincronizzazione 64, in modo da trasmettergli un segnale di presenza che avverte che la presenza di una piastrella 2 è stata rilevata in un certo punto del percorso di avanzamento, preferibilmente a monte della sezione di controllo. The invention can also include a sensor associated with the transport means 3, such as a photocell or other position sensor, adapted to detect the passage of a tile 2, dragged by the transport means 3. This sensor is also connected to the module synchronization 64, so as to transmit to it a presence signal which warns that the presence of a tile 2 has been detected in a certain point of the advancement path, preferably upstream of the control section.

In questo caso, il modulo di sincronizzazione 64 è configurato per consentire l’azionamento e lo spegnimento dei dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85, e preferibilmente del dispositivo ottico 7, in funzione delle rilevazioni del sensore di presenza, secondo le istruzioni del modulo di comando 61. In this case, the synchronization module 64 is configured to allow the activation and deactivation of the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85, and preferably of the optical device 7, according to the detections of the presence sensor, according to command module instructions 61.

Preferibilmente, l’unità di elaborazione 6 include un modulo di caratterizzazione 65 configurato per associare a ciascun pixel 9 o gruppo di pixel costitutivo/i delle immagini della superficie da controllare, un vettore di parametri di immagine V1….Vn funzione di rispettivi segnali generati dalla fotocamera 7 (o altro dispositivo ottico) in momenti successivi, a seguito di relative commutazioni dei dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85, determinate in sequenza dal modulo di comando 61, in accordo con il programma di controllo. Preferably, the processing unit 6 includes a characterization module 65 configured to associate to each pixel 9 or group of constituent pixel (s) of the images of the surface to be controlled, a vector of image parameters V1 ... Vn as a function of respective generated signals by the camera 7 (or other optical device) in subsequent moments, following relative switching of the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85, determined in sequence by the control module 61, in accordance with the control program.

In pratica, il medesimo punto della superficie superiore di ciascuna piastrella 2 esaminata è acquisito dalla fotocamera 7 più volte, in momenti diversi, in cui esso può ricevere una illuminazione diversa, poiché i dispositivi di illuminazione 81, 82, 83, 84, 85 accesi possono essere diversi e poiché essi mandano fasci luminosi sulla superficie con angolazioni e punti di origine diversi. In practice, the same point on the upper surface of each tile 2 examined is acquired by the camera 7 several times, at different times, in which it can receive different lighting, since the lighting devices 81, 82, 83, 84, 85 are switched on they can be different and because they send light beams on the surface with different angles and points of origin.

Nell’immagine digitale acquisita dall’unità di elaborazione 6, ciascuno di questi punti è rappresentato da un pixel 9 o da una pluralità di pixel. In the digital image acquired by the processing unit 6, each of these points is represented by a pixel 9 or by a plurality of pixels.

Pertanto, ogni pixel 9 (o gruppo di pixel) di questa immagine risulta associato con una diversa acquisizione, funzione del segnale prodotto dalla fotocamera 7 durante le riprese, a definire un vettore di valori V1….Vn caratteristici (i suddetti parametri di immagine) di quel pixel 9 (o gruppo). Therefore, each pixel 9 (or group of pixels) of this image is associated with a different acquisition, a function of the signal produced by the camera 7 during shooting, to define a vector of characteristic V1 ... .Vn values (the aforementioned image parameters) of that pixel 9 (or group).

Questo aumenta grandemente le informazioni a disposizione del modulo di valutazione 62 ai fini della determinazione della presenza di difetti. This greatly increases the information available to the evaluation form 62 for the purpose of determining the presence of defects.

Infatti, un medesimo punto della piastrella 2 illuminato con modalità differenti può mostrare aspetti diversi, col che si possono fare valutazioni più accurate non solo sulla presenza e sul tipo di difetti rilevati ma anche determinare nuovi tipi di difetti o classificare meglio i difetti noti o essere più precisi nell’estensione fisica o qualitativa del difetto, in maniera tale da migliorare l’operazione di scelta. In fact, the same point of the tile 2 illuminated in different ways can show different aspects, with which it is possible to make more accurate assessments not only on the presence and type of defects detected but also to determine new types of defects or better classify the known defects or be more precise in the physical or qualitative extension of the defect, in such a way as to improve the selection operation.

Il modulo di caratterizzazione 65 può servirsi di un modulo di fusione 66, compreso nell’unità di elaborazione 6 e collegato al modulo di memoria 63, configurato per sovrapporre correttamente le diverse acquisizioni della superficie della piastrella che scorre nella macchina, eseguite dal dispositivo ottico 7 in momenti differenti. The characterization module 65 can make use of a melting module 66, included in the processing unit 6 and connected to the memory module 63, configured to correctly superimpose the various acquisitions of the surface of the tile flowing in the machine, performed by the optical device 7 at different times.

In pratica, anche se la posizione relativa di un certo punto della superficie rispetto alla prima direzione di ripresa P varia mentre la piastrella 2 avanza lungo la direzione di trasporto, il modulo di fusione 66 compensa automaticamente lo scostamento andando ad associare alla rappresentazione digitale di quel punto sempre le medesime coordinate, rispetto a un predefinito sistema di riferimento. In practice, even if the relative position of a certain point on the surface with respect to the first shooting direction P varies while the tile 2 advances along the transport direction, the fusion module 66 automatically compensates for the deviation by associating it with the digital representation of that always point the same coordinates, with respect to a predefined reference system.

Claims

CLAIMS 1. Inspection machine (1) for flat articles (2), such as ceramic tiles or slabs (2), comprising: means (3, 4, 5) for transporting said articles (2) along a forward direction (D); And a control section (10), crossed by said transport means (3, 4, 5) and associated with means (7, 6, 81, 82, 83, 84, 85, 12) for checking the defects of a surface top of the items (2) transported; characterized in that said control means (7, 6, 81, 82, 83, 84, 85, 12) comprise: an optical device (7) designed to acquire images from a shooting area (A), along at least a first shooting direction (P); and a plurality of lighting devices (81, 82, 83, 84, 85), adapted to illuminate said shooting area (A) by projecting respective light beams, said lighting devices (81, 82, 83, 84, 85) being placed in different positions with respect to said shooting area (A), so as to illuminate it from different angles.

2. Machine according to the preceding claim, in which the first shooting direction (P) is perpendicular to said feed direction (D).

3. Machine according to claim 1 or claim 2, wherein the optical device comprises a single digital camera (7) with a matrix sensor.

Machine according to at least one of the preceding claims, wherein the lighting devices (81, 82, 83, 84, 85) each comprise a series of light emitting diodes.

5. Machine according to at least one of the preceding claims, in which the lighting devices (81, 82, 83, 84, 85) are arranged symmetrically with respect to a plane passing through said first shooting direction (P).

Machine according to at least one of the preceding claims, in which, with respect to a point included in the shooting area (A), at least one of the lighting devices (82, 83) is placed at an angular distance from the first shooting direction ( P) below forty-five degrees.

7. Machine according to the previous claim, in which, with respect to a point included in the shooting area (A), at least one of the lighting devices (81, 82, 83, 84, 85) is placed at an angular distance from the first shooting direction (P) equal to or greater than forty-five degrees.

Machine according to at least one of the preceding claims, wherein the control means comprise at least a processing unit (6) which includes a control module (61) configured to individually operate each lighting device (81, 82, 83, 84, 85), independently of each other, in accordance with a control program.

Machine according to the preceding claim, comprising at least one device for detecting the speed of said transport means (3, 4, 5), connected to said processing unit (6), the latter comprising a synchronization module (64) , connected to said control module (61) and configured to allow the activation and deactivation of the lighting devices (81, 82, 83, 84, 85) as a function of the speed measured by said detection device.

10. Machine according to the preceding claim, comprising at least one sensor associated with the transport means (3, 4, 5), able to detect the passage of an article and connected to said synchronization module (64), the latter being configured for allowing the activation and deactivation of the lighting devices (81, 82, 83, 84, 85) according to the readings of said sensor.

11. Machine according to at least one of claims 8 to 10, wherein the processing unit (6) includes a characterization module (65) configured to associate each pixel (9) or group of constituent pixels of the images of said upper surface of the articles, a vector of image parameters (V1, ..., Vn) function of respective signals generated by said optical device (7) in successive moments, following relative switching of the lighting devices (81, 82, 83 , 84, 85), determined in sequence by the control module (61), in accordance with the control program.

Machine according to at least one of claims 8 to 11, wherein the processing unit (6) comprises an evaluation module (62) configured to process the images acquired by the optical device (7) in accordance with evaluation parameters, thereby detecting the presence of defects in said upper surface.

13. Machine according to the preceding claim, in which said evaluation module (62) is configured to detect the presence of structural defects, such as ridges or hollows and / or the presence of decoration defects, for example erroneous shades.

Machine according to at least one of the preceding claims, comprising a reflecting device (12) arranged in the control section and towards which the optical device (7) is pointed, in which the first shooting direction (P) is defined between said reflector (12) and the shooting area (A) while at least one second shooting direction (S) is defined between the optical device (7) and the reflecting device, the first and second shooting directions forming a angle less than one hundred and eighty degrees.

15. Machine according to the preceding claim, wherein, the first and second shooting directions (P, S) forming an angle equal to or less than ninety degrees.