IT202000032552A1 - Metodo e apparato di controllo qualità di una saldatura in un articolo realizzato in materiale polimerico - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell'invenzione industriale dal titolo:
?Metodo e apparato di controllo qualit? di una saldatura in un articolo realizzato in materiale polimerico?
La presente invenzione riguarda un metodo ed un apparato di controllo della qualit? di una saldatura in un articolo realizzato in materiale polimerico nonch? una linea di produzione comprendente un tale apparato di controllo.
Gli articoli realizzati in materiale polimerico possono essere, ad esempio, contenitori o incarti per prodotti alimentari solidi, liquidi o semisolidi o articoli sanitari assorbenti.
I contenitori o incarti per prodotti alimentari possono comprendere, ad esempio, bottiglie e brick di bevande liquide, buste (?pouch?) per prodotti alimentari solidi o semisolidi, cialde e/o capsule di caff? o altre bevande per infusione, incarti per caramelle, cioccolatini e simili.
Gli articoli sanitari assorbenti, quali ad esempio i pannolini per bambini, i pannoloni per persone affette da incontinenza e simili presentano tipicamente una parte anteriore, indossabile sulla parte frontale del corpo dell?utilizzatore, una parte posteriore, indossabile sulla parte posteriore del corpo dell?utilizzatore e una parte centrale disposta tra la parte anteriore e la parte posteriore e indossabile tra le gambe dell?utilizzatore.
Strutturalmente, un articolo sanitario assorbente comprende almeno due elementi primari che si estendono longitudinalmente dalla parte anteriore alla parte posteriore dell?articolo sanitario assorbente. Gli elementi primari includono un elemento superiore e un elemento inferiore, detti rispettivamente ?topsheet? e ?backsheet? nel gergo del settore, sovrapposti e vincolati tra loro. Sia l?elemento superiore sia l?elemento inferiore hanno forma sostanzialmente rettangolare.
Un nucleo assorbente ? disposto tra l?elemento superiore e l?elemento inferiore. Tale nucleo assorbente ha la funzione di assorbire i fluidi corporei che attraversano l?elemento superiore e trattenerli senza perdite anche per diverse ore.
Elementi intermedi possono essere interposti tra gli elementi superiore ed inferiore.
Tipicamente, gli articoli del tipo sopra descritto vengono prodotti in una linea di produzione in cui si rende necessario effettuare una o pi? saldature per vincolare tra loro elementi diversi di tali articoli o parti diverse di uno stesso elemento. Ad esempio, tali saldature possono essere effettuate per vincolare tra loro almeno parte degli elementi sopra descritti di un articolo sanitario assorbente, o pi? strati di un incarto o contenitore, o due parti (ad esempio due lembi) di un incarto o contenitore
La presente invenzione si colloca nell?ambito di controlli di qualit? eseguiti su articoli in materiale polimerico, atti a verificare la conformit? degli stessi a specifiche di progetto ed, in particolare, a verificare la qualit? di saldature effettuate in tali articoli sulla base di un parametro di qualit?.
Attualmente, un controllo della qualit? di tali saldature viene realizzato fuori dalla linea di produzione su prodotti campione misurando meccanicamente, tramite prove di trazione convenzionali, la massima forza di trazione che la saldatura ? in grado di sopportare fino a rottura, quale parametro di qualit?.
Rispetto ad una tale soluzione, la Richiedente ha percepito la necessit? di migliorare il controllo della qualit? delle saldature in articoli realizzati in materiale polimerico, in particolare in termini di efficienza, precisione e qualit?.
La Richiedente ha osservato che negli articoli realizzati in materiale polimerico le zone di saldatura risultano visibili ad occhio nudo. Partendo da questa osservazione, la Richiedente ha investigato la possibilit? di riconoscere ed analizzare le saldature effettuate in un articolo realizzato in materiale polimerico mediante acquisizione ed elaborazione di immagini dell?articolo. Durante le sue investigazioni, la Richiedente ha trovato che esiste una corrispondenza tra l?intensit? dei pixel dell?immagine acquisita dell?articolo e le zone di saldatura presenti nell?immagine e che l?intensit? dei pixel relativi alle zone di saldatura ? correlata alla robustezza delle saldature in termini di sollecitazione di tenuta delle stesse.
La Richiedente ha dunque trovato che la suddetta esigenza pu? essere soddisfatta mediante un sistema di controllo automatizzato basato su un sistema di acquisizione di immagini e su una elaborazione delle immagini acquisite, atta a stimare un parametro di qualit? di saldatura in termini di sollecitazione di tenuta della stessa.
La presente invenzione riguarda pertanto, in un suo primo aspetto, un metodo di controllo di una saldatura in un articolo realizzato in materiale polimerico.
Preferibilmente, si prevede di acquisire un?immagine di almeno una porzione dell?articolo.
Preferibilmente, si prevede di elaborare l?immagine acquisita.
Preferibilmente, l?immagine acquisita ? rappresentata da una matrice di pixel in cui a ciascun pixel ? associato un livello di intensit?.
Preferibilmente, elaborare l?immagine acquisita comprende riconoscere zone di saldatura nell?immagine acquisita.
Preferibilmente, elaborare l?immagine acquisita comprende estrarre dati di immagine relativi alle zone di saldatura riconosciute.
In una forma di realizzazione preferita, i dati di immagine estratti sono relativi a livelli di intensit? di pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute.
Preferibilmente, elaborare l?immagine acquisita comprende stimare un parametro di qualit? della saldatura, correlando i dati di immagine estratti a rispettivi valori di sollecitazione di tenuta della saldatura.
In un suo secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un apparato di controllo di una saldatura in un articolo realizzato in materiale polimerico.
Preferibilmente, si prevede un dispositivo di acquisizione di immagini configurato per acquisire un?immagine di almeno una porzione dell?articolo.
Preferibilmente, si prevede un elaboratore configurato per elaborare l?immagine acquisita.
Preferibilmente, l?immagine acquisita ? rappresentata da una matrice di pixel, in cui a ciascun pixel ? associato un livello di intensit?.
Preferibilmente, l?elaboratore ? configurato per elaborare l?immagine acquisita in modo da riconoscere zone di saldatura nell?immagine acquisita.
Preferibilmente, l?elaboratore ? configurato per elaborare l?immagine acquisita in modo da estrarre dati di immagine relativi alle zone di saldatura riconosciute.
In una forma di realizzazione preferita, i dati di immagine estratti sono relativi a livelli di intensit? di pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute.
Preferibilmente, l?elaboratore ? configurato per elaborare l?immagine acquisita in modo da stimare un parametro di qualit? della saldatura, correlando i dati di immagine estratti a rispettivi valori di sollecitazione di tenuta della saldatura.
In un suo terzo aspetto, la presente invenzione riguarda una linea di produzione di articoli realizzati in materiale polimerico.
Preferibilmente, la linea comprende un dispositivo di fissaggio configurato per effettuare saldature negli articoli sanitari assorbenti.
Preferibilmente, la linea comprende un apparato di controllo.
Preferibilmente, l?apparato di controllo comprende un dispositivo di acquisizione di immagini configurato per acquisire immagini di almeno una porzione di ciascun articolo.
Preferibilmente, l?apparato comprende un elaboratore configurato per elaborare le immagini acquisite in modo da stimare, per ciascun articolo, un parametro di qualit? delle saldature effettuate dal dispositivo di fissaggio in termini di sollecitazione di tenuta delle stesse.
La Richiedente osserva che grazie ai suddetti accorgimenti ? possibile stimare la qualit? delle saldature negli articoli realizzati in materiale polimerico, in termini di sollecitazione di tenuta delle stesse, senza dover intervenire meccanicamente e manualmente sugli articoli mediante prove di trazione convenzionali.
Ci? consente vantaggiosamente di testare, in linea ed in modo automatizzato, tutti gli articoli prodotti dalla linea di produzione senza limitarsi a degli articoli campione in quanto il metodo richiesto non ? invasivo e prevede tempi di elaborazione delle immagini acquisite inferiori rispetto ai tempi di esecuzione di prove di trazione convenzionali. ? dunque possibile avere informazioni in tempo reale relative alla qualit? delle saldature degli articoli prodotti e, quindi, intervenire prontamente sulla linea di produzione quando esse cominciano a mostrare difettosit? e/o discostamenti dalla condizione ottimale.
Inoltre, l?uso di tecniche di machine vision per la stima della sollecitazione di tenuta delle saldature effettuate negli articoli realizzati in materiale polimerico, consente di individuare difettosit? e/o discostamenti dagli standard di qualit? anche non direttamente riconducibili a parametri del processo di saldatura come, ad esempio, difettosit? legate all?usura del saldatore.
Nel complesso, si ottengono cos? gli obiettivi sopra esposti di miglioramento del controllo della qualit? delle saldature in articoli realizzati in materiale polimerico, in particolare in termini di efficienza, precisione e qualit?.
Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, per ?sollecitazione di tenuta? riferita ad una saldatura si intende una sollecitazione massima che la saldatura ? in grado di sopportare fino a rottura. Preferibilmente, la sollecitazione ? una forza di trazione.
Per ?immagine? si intende in generale un insieme di dati, tipicamente contenuti in un file informatico, in cui ciascuna ennupla di coordinate (tipicamente ciascuna coppia di coordinate) di un insieme finito (tipicamente bidimensionale e matriciale, ossia N righe per M colonne) di ennuple di coordinate spaziali (ciascuna ennupla corrispondente ad un ?pixel?) ? associata ad un corrispondente insieme di valori numerici (che possono essere rappresentativi di grandezze di diverso tipo). Ad esempio, nelle immagini monocromatiche (come quelle a livelli di grigio o ?grayscale?) tale insieme di valori consiste in un singolo valore in una scala finita (tipicamente a 256 livelli o toni da 0 (nero) a 255 (bianco)), tale valore essendo ad esempio rappresentativo del livello di intensit? (o luminosit?) della rispettiva ennupla di coordinate spaziali quando visualizzata. Un ulteriore esempio ? rappresentato dalle immagini a colori, in cui l?insieme di valori rappresenta il livello di intensit? di una molteplicit? di colori, o canali, tipicamente i colori fondamentali (ad esempio nella codifica RGB il rosso, verde e blu, mentre nella codifica CMYK il ciano, magenta, giallo e nero). Il termine ?immagine? non implica necessariamente l?effettiva visualizzazione della stessa.
Con ?materiale polimerico? si indica un materiale realizzato in polimero naturale o sintetico.
Con ?articolo? si indica un articolo finito o un articolo in lavorazione, vale a dire in una fase qualsiasi del relativo processo di produzione all?interno di una linea di produzione.
Con ?direzione di avanzamento? riferita ad un articolo all?interno di una linea di produzione si intende indicare una direzione di movimentazione di tale articolo all?interno di tale linea. Ad esempio, nel caso di articolo movimentato su un nastro trasportatore si intende indicare una direzione di movimentazione di tale nastro trasportatore.
Le espressioni ?valle? e ?monte? sono riferite alla suddetta direzione di avanzamento. Pertanto, ipotizzando ad esempio una direzione di avanzamento rettilinea da sinistra verso destra, una posizione ?a valle? rispetto ad un elemento o punto di riferimento ? una qualsiasi posizione a destra di detto elemento o punto di riferimento ed una posizione ?a monte? rispetto ad un elemento o punto di riferimento ? una qualsiasi posizione disposta a sinistra di detto elemento o punto di riferimento. Nel caso di direzione di avanzamento circolare, facendo riferimento ad esempio ad una rotazione in senso orario, una posizione ?a valle? rispetto ad un elemento o punto di riferimento ? una qualsiasi posizione successiva a tale elemento o punto di riferimento ed una posizione ?a monte? rispetto ad un elemento o punto di riferimento ? una qualsiasi posizione che precede detto elemento o punto di riferimento.
La presente invenzione pu? presentare, negli aspetti sopra discussi, almeno una delle caratteristiche preferite descritte nel seguito. Tali caratteristiche possono dunque essere presenti singolarmente o in combinazione tra loro, salvo quando espressamente detto diversamente, sia nel metodo del primo aspetto della presente invenzione sia nell?apparato del secondo aspetto della presente invenzione sia nella linea del terzo aspetto della presente invenzione.
Preferibilmente, a ciascun pixel ? associato un livello di intensit?, ad esempio un valore di intensit? a livelli di grigio (tipicamente a 256 livelli o toni da 0 (nero) a 255 (bianco)).
Preferibilmente, i dati di immagine estratti comprendono almeno un livello di intensit? medio dei livelli di intensit? dei pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute per l?immagine acquisita nel suo insieme o per un?area predefinita dell?immagine acquisita.
In particolare, in una forma di realizzazione, i dati di immagine estratti comprendono un livello di intensit? medio dei livelli di intensit? di tutti i pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute nell?immagine acquisita nel suo insieme. In una forma di realizzazione alternativa, l?immagine acquisita pu? essere suddivisa in una pluralit? di aree predefinite, ed i dati di immagine estratti possono comprendere una corrispondente pluralit? di livelli di intensit? medi, ciascun livello di intensit? medio rappresentando il valor medio dei livelli di intensit? di tutti i pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute per la rispettiva area di detta pluralit? di aree predefinite.
Preferibilmente, i dati di immagine estratti vengono correlati a rispettivi valori di forza di trazione di tenuta della saldatura.
Preferibilmente, il riconoscere le zone di saldatura nell?immagine acquisita comprende operazioni di filtraggio.
Preferibilmente, le operazioni di filtraggio sono atte ad aumentare, nell?immagine acquisita, l?uniformit? (pi? preferibilmente, in termini di livelli di intensit? dei pixel) delle zone di saldatura. Ci? consente vantaggiosamente di ridurre le disomogeneit? che caratterizzano la trama di un materiale saldato.
Preferibilmente, le operazioni di filtraggio comprendono un filtraggio iterativo dell?immagine acquisita per cui l?immagine intera viene filtrata rispetto ad un parametro di soglia, rappresentativo di zone prive di saldatura. Ci? consente vantaggiosamente di aumentare, nell?immagine acquisita, il contrasto (pi? preferibilmente, in termini di livelli di intensit? dei pixel) tra le zone di saldatura e zone prive di saldatura.
Il riconoscere le zone di saldatura nell?immagine acquisita pu? comprendere l?applicazione di funzioni di morfologia matematica atte a localizzare (vale a dire, individuare la posizione rispetto ad un sistema di coordinate della matrice di pixel) le zone di saldatura all?interno della matrice di pixel.
In una forma di realizzazione, il riconoscere le zone di saldatura nell?immagine acquisita comprende un?operazione di localizzazione (vale a dire, di individuazione della posizione rispetto ad un sistema di coordinate della matrice di pixel) di ciascuna zona di saldatura all?interno della matrice di pixel.
Preferibilmente, l?operazione di localizzazione viene effettuata sulla base dell?intensit? dei pixel (ad esempio, utilizzando delle soglie opportune considerando che i punti di saldatura corrispondono in generale a pixel pi? scuri con livelli di grigio ad intensit? pi? bassa, vicino allo zero) e/o sulla base di informazioni relative al pattern di saldatura (ad esempio, in caso di saldatura ad ultrasuoni, tale pattern ? definito dalla posizione e conformazione dei pin dell?anvil).
Preferibilmente, si prevede, durante detta acquisizione, di illuminare detto articolo. Ci? consente vantaggiosamente di incrementare il contrasto tra zone di saldatura e zone prive di saldatura.
Preferibilmente, l?illuminazione ? una illuminazione radente dell?articolo.
In una forma di realizzazione alternativa, l?illuminazione ? una illuminazione (preferibilmente una retroilluminazione) sostanzialmente perpendicolare dell?articolo.
Preferibilmente, l?illuminazione ? tale da illuminare uniformemente l?articolo.
Preferibilmente, la saldatura ? una saldatura ad ultrasuoni. In alternativa, la saldatura pu? essere una saldatura termomeccanica.
Preferibilmente, si prevede di reiterare l?acquisizione e l?elaborazione di immagine su pi? porzioni dell?articolo.
In una forma di realizzazione, si prevede di acquisire immagini multiple della stessa porzione dell?articolo e di elaborare una combinazione di tali immagini multiple.
Preferibilmente, si prevede una superficie di appoggio per l?articolo.
La superficie di appoggio per l?articolo pu? essere piana o curva.
La superficie di appoggio pu? essere movimentabile lungo una direzione di lavoro. La direzione di lavoro pu? essere rettilinea o circolare.
La superficie di appoggio pu? essere definita da una superficie piana di un nastro trasportatore o da una superficie curva di un supporto di formatura. Il supporto di formatura pu? comprendere, ad esempio, un tamburo girevole attorno ad un asse di rotazione.
Preferibilmente, si prevede un sistema di illuminazione.
Preferibilmente, il sistema di illuminazione comprende dispositivi di illuminazione configurati in modo da ottenere un?illuminazione radente ed uniforme dell?articolo.
Preferibilmente, il sistema di illuminazione comprende dispositivi di illuminazione posti su due lati opposti della superficie di appoggio per l?articolo.
Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione sono posti su due lati opposti della superficie di appoggio rispetto alla direzione di lavoro di tale superficie di appoggio.
Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione sono posti ad una stessa altezza rispetto alla superficie di appoggio.
Queste ultime caratteristiche dei dispositivi di illuminazione prese singolarmente o, preferibilmente, insieme consentono vantaggiosamente di ottenere una illuminazione uniforme dell?articolo.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini ? affacciato sulla superficie di appoggio per l?articolo.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini ha un asse ottico sostanzialmente perpendicolare alla superficie di appoggio per l?articolo. In caso di superficie di appoggio curva, si intende che l?asse ottico ? sostanzialmente perpendicolare ad un piano tangente alla superficie di appoggio curva nel punto in cui l?asse ottico incontra tale superficie di appoggio.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini comprende una telecamera digitale, ad esempio comprendente un sensore CCD o CMOS.
L?articolo realizzato in materiale polimerico pu? essere un articolo sanitario assorbente o un contenitore o incarto per prodotti alimentari.
Il materiale polimerico pu? essere un materiale polimerico naturale, quale ad esempio cotone, cellulosa e derivati, o un materiale polimerico sintetico quale ad, esempio, poliolefine (ad esempio, polietilene e polipropilene), poliestere (ad esempio: polietilentereftalato e acido polilattico), poliammidi, acrilico, polieteri e copolimeri di due o pi? dei materiali citati come esempi.
Preferibilmente, l?articolo comprende uno o pi? elementi.
Preferibilmente, detti uno o pi? elementi sono nastriformi.
Preferibilmente, detti uno o pi? elementi sono realizzati in detto materiale polimerico.
Preferibilmente, almeno uno degli elementi dell?articolo ? realizzato in un tessuto comprendente, ad esempio, in tutto o in parte, fibre di cotone e/o poliolefine (in particolare di polietilene e/o polipropilene), fibre di cellulosa (e derivati), fibre di poliestere (ad esempio di polietilentereftalato e/o acido polilattico), fibre di poliammidi, fibre acriliche, fibre di polieteri e/o copolimeri di due o pi? dei materiali citati come esempi.
Preferibilmente, almeno uno degli elementi dell?articolo ? realizzato in un tessuto non-tessuto (altrimenti detto nonwoven), ad esempio comprendente in tutto o in parte fibre di cellulosa (e derivati) e/o fibre di poliolefine (in particolare, di polietilene e/o polipropilene) e/o poliestere (ad esempio, polietilentereftalato e/o acido polilattico) e/o copolimeri di due o pi? dei materiali citati come esempi.
Preferibilmente, la saldatura ? effettuata per vincolare tra loro almeno parte di detti elementi o pi? porzioni di uno stesso elemento.
Preferibilmente, la saldatura ? atta a vincolare tra loro detti elementi che sono almeno parzialmente sovrapposti l?uno all?altro (ad esempio, stratificati tra loro).
Preferibilmente, la saldatura ? atta a vincolare tra loro pi? porzioni (come ad esempio due lembi) di uno stesso elemento che sono almeno parzialmente sovrapposte l?una all?altra.
Preferibilmente, almeno uno degli elementi dell?articolo ? realizzato in un materiale termoplastico quale, ad esempio, polietilene o polipropilene o bioplastiche.
Quando l?articolo ? un articolo sanitario assorbente, gli elementi possono comprendere almeno uno tra: un elemento superiore, costituente il topsheet, un elemento inferiore, costituente il backsheet, elementi intermedi ed un nucleo assorbente, tali elementi essendo almeno parzialmente sovrapposti e vincolati tra loro mediante una o pi? saldature.
Gli elementi intermedi comprendono preferibilmente alette, anteriori e/o posteriori, dell?articolo sanitario assorbente. In alternativa, gli elementi intermedi possono comprendere ulteriori componenti, come ad esempio strati di acquisizione e distribuzione o strati di rinforzo o altri elementi discreti tipicamente previsti negli articoli sanitari assorbenti tra topsheet e backsheet.
Preferibilmente, all?interno della linea di produzione, gli articoli sono movimentabili lungo una direzione di avanzamento.
La linea di produzione comprende preferibilmente un nastro trasportatore.
Preferibilmente, il nastro trasportatore ? movimentabile lungo la direzione di avanzamento per la movimentazione degli articoli in lavorazione all?interno della linea di produzione.
Il nastro trasportatore pu? avere una superficie di deposizione piana o curva.
La direzione di avanzamento pu? essere rettilinea o circolare.
La superficie di deposizione del nastro trasportatore pu? corrispondere alla superficie di appoggio dell?apparato di controllo o pu? essere distinta da essa.
La linea di produzione comprende preferibilmente dispositivi di alimentazione atti ad alimentare detti uno o pi? elementi dell?articolo ed a deporli sul nastro trasportatore.
Preferibilmente, detti uno o pi? elementi vengono alimentati in forma di nastro.
Preferibilmente, nel caso di pi? elementi, i dispositivi di alimentazione sono atti ad alimentare tali elementi in forma di nastri (pi? preferibilmente continui) ed a deporli, almeno in parziale sovrapposizione reciproca, sul nastro trasportatore.
Preferibilmente, nel caso di un elemento, i dispositivi di alimentazione sono atti ad alimentare tale elemento in forma di nastro (continuo o discreto) ed a deporlo sul nastro trasportatore con almeno due porzioni del nastro in sovrapposizione reciproca.
Nella linea di produzione, il dispositivo di fissaggio ? disposto a valle di detti dispositivi di alimentazione, rispetto alla direzione di avanzamento.
In una forma di realizzazione, nel caso di pi? elementi, il dispositivo di fissaggio ? atto ad effettuare dette saldature per saldare tra loro i nastri deposti sulla superficie di deposizione del nastro trasportatore da parte dei dispositivi di alimentazione. Preferibilmente, in caso di deposizione di nastri continui, si definisce un assieme di nastro continuo.
In una forma di realizzazione, nel caso di un elemento, il dispositivo di fissaggio ? atto ad effettuare dette saldature per saldare tra loro dette due porzioni del nastro deposto sul nastro trasportatore.
Preferibilmente, il dispositivo di fissaggio ? un dispositivo ad ultrasuoni. Tale tipologia di saldatura consente di fondere insieme i materiali degli elementi dell?articolo in modo preciso e localizzato.
In una forma di realizzazione alternativa, il dispositivo di fissaggio pu? essere configurato per effettuare una saldatura termomeccanica.
La linea di produzione comprende preferibilmente un dispositivo di taglio atto a sottoporre il suddetto assieme di nastro continuo ad un?operazione di taglio ripetuto ad intervalli di tempo regolari e prestabiliti per ottenere gli articoli.
Nella linea di produzione, l?apparato di controllo ? disposto a valle di detto dispositivo di fissaggio, rispetto alla direzione di avanzamento.
Nella linea di produzione, l?apparato di controllo pu? essere disposto a valle o a monte di detto dispositivo di taglio, rispetto alla direzione di avanzamento.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di una delle sue forme di attuazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati e fornita a titolo indicativo e non limitativo, in cui:
- la figura 1 mostra schematicamente un esempio di articolo sanitario assorbente;
- la figura 2 mostra schematicamente un apparato di controllo secondo una forma di realizzazione dell?invenzione;
- la figura 3 mostra schematicamente una linea di produzione di un articolo sanitario assorbente secondo una forma di realizzazione dell?invenzione.
La figura 1 mostra schematicamente un esempio di articolo sanitario assorbente 20 cui pu? essere applicato il metodo di controllo secondo la presente invenzione.
L?articolo sanitario assorbente 20 pu? essere, ad esempio, un pannolino per bambini o un pannolone per persone affette da incontinenza e simili.
L?articolo sanitario assorbente 20 presenta tipicamente una parte anteriore, indossabile sulla parte frontale del corpo dell?utilizzatore, una parte posteriore, indossabile sulla parte posteriore del corpo dell?utilizzatore e una parte centrale disposta tra la parte anteriore e la parte posteriore e indossabile tra le gambe dell?utilizzatore.
Strutturalmente, l?articolo sanitario assorbente 20 comprende almeno due elementi primari che si estendono longitudinalmente dalla parte anteriore alla parte posteriore dell?articolo sanitario assorbente 20. Gli elementi primari includono un elemento superiore (rappresentato dallo strato superiore visibile in figura 2) e un elemento inferiore (non visibile in figura 2), detti rispettivamente ?topsheet? e ?backsheet? nel gergo del settore, sovrapposti e vincolati tra loro. Sia l?elemento superiore sia l?elemento inferiore hanno forma sostanzialmente rettangolare.
L?elemento superiore ? sovrapposto all?elemento inferiore ed ? configurato per disporsi in posizione contigua al corpo dell?utilizzatore quanto l?articolo sanitario assorbente ? indossato da quest?ultimo. L?elemento superiore comprende una porzione centrale che nell?uso, viene a contatto con la pelle dell?utilizzatore, o in prossimit? di essa, in modo da formare un?intercapedine vuota tra l?articolo sanitario assorbente e il corpo dell?utilizzatore. La porzione centrale ? configurata per ricevere le deiezioni corporee ed ? realizzata in un materiale permeabile ai fluidi corporei. L?elemento superiore pu? inoltre comprendere due strisce laterali, chiamate anche ?standing gather?, configurate per cingere in modo ergonomico le gambe dell?utilizzatore in modo da ridurre il gioco tra l?articolo sanitario assorbente e il corpo dell?utilizzatore. Le strisce laterali possono essere realizzate in un materiale morbido adatto a venire in contratto con la pelle dell?utilizzatore, ad esempio in un tessuto non-tessuto. L?elemento superiore pu? inoltre comprendere elementi elastici accoppiati alle strisce laterali in modo da ridurre ulteriormente il suddetto gioco, riducendo il rischio di fuoriuscita delle deiezioni corporee dalla suddetta intercapedine.
L?elemento inferiore comprende uno strato impermeabile ai fluidi corporei, ad esempio in polietilene o in bioplastica. L?elemento inferiore pu? incorporare un ulteriore strato di rinforzo associato allo strato impermeabile e configurato per migliorare la resistenza a strappo dell?articolo assorbente. L?elemento inferiore pu? anche incorporare uno o pi? componenti estetici configurati per rivestire esteriormente l?articolo sanitario assorbente quanto indossato.
Un nucleo assorbente (non visibile in figura 2) ? disposto tra l?elemento superiore e l?elemento inferiore. Tale nucleo assorbente ha la funzione di assorbire i fluidi corporei che attraversano l?elemento superiore e trattenerli senza perdite anche per diverse ore. Il nucleo assorbente comprende uno o pi? polimeri super-assorbenti (SAP), ad esempio poliacrilato di sodio, normalmente in forma granulare, disposti all?interno di un rivestimento in cellulosa o altre fibre similari.
Elementi intermedi (non visibili in figura 2) possono essere interposti tra gli elementi superiore ed inferiore. Ad esempio, un elemento di acquisizione e distribuzione pu? essere disposto tra l?elemento superiore e il nucleo assorbente. L?elemento di acquisizione e distribuzione ? configurato per ricevere i fluidi corporei che attraversano l?elemento superiore e distribuirli sul nucleo assorbente in modo rapido e uniforme, in modo da allontanare tali fluidi dalla pelle dell?utilizzatore e migliorare il confort. A tale scopo, l?elemento di acquisizione e distribuzione ? realizzato in un materiale permeabile ai fluidi corporei e configurato per acquisire e distribuire rapidamente tali fluidi. Ad esempio, l?elemento di acquisizione e distribuzione pu? essere realizzato in un tessuto non-tessuto comprendente in tutto o in parte fibre di cellulosa, fibre di poliestere o simili. Di fatto, l?elemento di acquisizione e distribuzione determina una separazione fisica tra l?elemento superiore e il nucleo assorbente, evitando che i fluidi contenuti nel nucleo assorbente bagnino l?elemento superiore. L?elemento di acquisizione e distribuzione pu? essere fissato all?elemento superiore, nel qual caso, ai fini della presente domanda di brevetto, ? considerato parte integrante dell?elemento superiore.
Ulteriori elementi intermedi, quali ad esempio alette (o pannelli laterali), sono disposti tra l?elemento superiore e l?elemento inferiore. Tali alette sono fissate sia all?elemento superiore sia all?elemento inferiore in modo da sporgere a sbalzo lateralmente da tali elementi. Tipicamente si prevede una coppia di alette anteriori fissate alla parte anteriore dell?articolo sanitario assorbente e una coppia di alette posteriori fissate alla parte posteriore dell?articolo sanitario assorbente. Ciascuna aletta anteriore ? configurata per accoppiarsi in modo reversibile, ad esempio mediante adesivi o velcro o simili, ad una rispettiva aletta posteriore, cos? da cingere il bacino o la vita dell?utilizzatore e fissare in modo stabile e confortevole l?articolo sanitario assorbente al corpo dello stesso. Le alette possono essere realizzate in materiali elastici e resistenti a trazione.
Nell?articolo sanitario assorbente 20, l?elemento superiore, l?elemento inferiore, il nucleo assorbente e gli elementi intermedi sono realizzati in generale in materiale polimerico. Inoltre, sono realizzati almeno in parte in un tessuto o in un tessuto non-tessuto.
Nell?articolo sanitario assorbente 20, l?elemento superiore, l?elemento inferiore, il nucleo assorbente e gli elementi intermedi sono, almeno in parte, vincolati tra loro mediante apposite saldature, schematicamente illustrate in figura 2 con una trama complessivamente indicata con il riferimento numerico 22.
In caso di materiale polimerico e, in particolare, in caso di tessuto o tessuto non-tessuto, le saldature 22 hanno una trama in cui i punti di saldatura sono ben visibili, anche ad occhio nudo. Nel caso di saldature 22 ad ultrasuoni, ad esempio, i punti di saldatura corrispondono alla posizione di pin in rilievo di uno stampo (?anvil?) usato per fare la saldatura in cooperazione con un sonotrodo.
La figura 2 mostra un apparato 1 di controllo secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, atto a controllare la qualit? delle saldature 22 negli articoli sanitari assorbenti 20 sulla base di un parametro di qualit?.
L?apparato 1 ? configurato in modo da implementare un metodo di controllo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
In una forma di realizzazione preferita, l?apparto di controllo 1 ? atto a atto a controllare la qualit? delle saldature 22 negli articoli sanitari assorbenti 20 in termini di sollecitazione (preferibilmente, forza di trazione) massima che la saldatura ? in grado di sopportare fino a rottura.
L?apparato 1 comprende una superficie di appoggio 30 per l?articolo sanitario assorbente 20.
La superficie di appoggio 30 per l?articolo sanitario assorbente 20 pu? essere piana o curva.
La superficie di appoggio 30 ? preferibilmente movimentabile lungo una direzione di lavoro. Nella forma di realizzazione illustrata, la direzione di lavoro L ? perpendicolare al piano XY di figura 2 (vale a dire, parallela all?asse Z di figura 2). La direzione di lavoro L pu? essere rettilinea o circolare.
La superficie di appoggio 30 per l?articolo sanitario assorbente 20 pu? essere definita da una superficie piana di un nastro trasportatore piano o da una superficie curva di un supporto di formatura. Il supporto di formatura pu? comprendere, ad esempio, un tamburo girevole attorno ad un asse di rotazione. In tal caso, la superficie di appoggio 30 ? definita da una superficie cilindrica del tamburo.
L?apparato 1 comprende un dispositivo di acquisizione di immagini 10 configurato per acquisire immagini dell?articolo sanitario assorbente 20 ed un elaboratore 50 configurato per elaborare le immagini acquisite.
In particolare, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 ? configurato per acquisire immagini di diverse porzioni dell?articolo sanitario assorbente 20 man mano che esso avanza, sopra la superficie di appoggio 30, lungo la direzione di lavoro L.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 comprende una telecamera digitale, ad esempio comprendente un sensore CCD o CMOS (non illustrato).
La telecamera pu? essere a colori o in bianco e nero.
Ad esempio, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 ? una telecamera digitale bidimensionale atta a fornire un?immagine digitale bidimensionale composta da una matrice di pixel.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 ? affacciato sulla superficie di appoggio 30 dell?articolo sanitario assorbente 20.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 ha un asse ottico A sostanzialmente perpendicolare alla superficie di appoggio 30 dell?articolo sanitario assorbente 20. In caso di superficie di appoggio curva, si intende che l?asse ottico A ? sostanzialmente perpendicolare ad un piano tangente alla superficie di appoggio 30, nel punto in cui l?asse ottico A incontra tale superficie di appoggio 30.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 ? posizionato sopra la superficie di appoggio 30 ad una distanza (lungo l?asse Y) tale da permettere di acquisire un?immagine definita e completa di almeno una porzione dell?articolo sanitario assorbente 20 posizionato sulla superficie di appoggio 30.
Preferibilmente, il dispositivo di acquisizione di immagini 10 ha una posizione fissa (non modificabile) cos? da consentire di mantenere il setup di acquisizione di immagini costante per ogni controllo.
L?apparato 1 comprende anche un sistema di illuminazione.
Il sistema di illuminazione pu? emettere luce del tipo visibile, infrarosso e/o ultravioletto.
Ad esempio, i dispositivi di illuminazione 40 sono dei LED bianchi.
Il sistema di illuminazione pu? emettere luce continua o pulsata.
Preferibilmente, l?illuminazione ? realizzata mediante luce intermittente (detto anche ?flash?); in questa maniera, la cattura dell?immagine sar? coerentemente sincronizzata con l?illuminazione intermittente, riducendo un possibile effetto sbavatura.
Come schematicamente illustrato in figura 2, il sistema di illuminazione comprende preferibilmente dispositivi di illuminazione 40 posti su due lati opposti della superficie di appoggio 30 rispetto alla direzione di lavoro L della superficie di appoggio 30.
Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione 40 hanno una posizione fissa (non modificabile) cos? da consentire di mantenere il setup di illuminazione costante per ogni controllo.
Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione 40 sono posti sopra alla superficie di appoggio 30, ad una stessa altezza (lungo l?asse Y) rispetto ad essa.
Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione 40 sono configurati e posizionati in modo da illuminare l?articolo sanitario assorbente 20 appoggiato sopra alla superficie di appoggio 30 secondo fasci di luce paralleli ad un piano su cui giace la superficie di appoggio 30 (in caso di superficie di appoggio 30 piana) o ad un piano tangente alla superficie di appoggio 30 nel punto in cui l?asse ottico A incontra tale superficie di appoggio 30 (in caso di superficie di appoggio 30 curva).
Preferibilmente, i dispositivi di illuminazione 40 sono configurati e posizionati in modo da illuminare in modo radente ed uniforme l?articolo sanitario assorbente 20 appoggiato sopra alla superficie di appoggio 30.
In una forma di realizzazione (non illustrata), i dispositivi di illuminazione possono essere configurati e posizionati in modo da retro-illuminare uniformemente l?articolo sanitario assorbente 20 secondo una direzione sostanzialmente perpendicolare all?articolo 20. In tal caso la superficie di appoggio 30 pu? essere realizzata in materiale trasparente o pu? essere assente.
L?elaboratore 50 ? configurato in modo da implementare un metodo di controllo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
In particolare, l?elaboratore 50 ? configurato per elaborare ciascuna immagine acquisita (o la combinazione di pi? immagini acquisite) dal dispositivo di acquisizioni di immagini 10 attraverso un apposito algoritmo di elaborazione atto a:
- riconoscere zone di saldatura nell?immagine acquisita,
- estrarre dati di immagine relativi alle zone di saldatura riconosciute,
- stimare un parametro di qualit? della saldatura, correlando i dati di immagine estratti a rispettivi valori di sollecitazione di tenuta della saldatura.
In particolare, in una forma di realizzazione preferita dell?algoritmo di elaborazione, l?immagine acquisita ? rappresentata da una matrice di pixel, in cui a ciascun pixel ? associata una coppia di coordinate (rappresentante gli indici di riga e di colonna della matrice) ed un valore di intensit? a livelli di grigio del pixel, tipicamente a 256 livelli o toni da 0 (nero) a 255 (bianco).
Secondo l?algoritmo di elaborazione, il riconoscimento delle zone di saldatura nell?immagine acquisita pu? comprendere ?secondo una prima forma di realizzazione- operazioni di filtraggio.
Secondo tali operazioni di filtraggio, ogni colonna della matrice pu? essere filtrata singolarmente con un valore caratteristico per la colonna stessa. L?operazione cos? svolta consente di ottenere un?immagine priva delle disomogeneit? che caratterizzano la trama delle saldature 22.
Le operazioni di filtraggio possono comprendere anche un filtraggio iterativo dell?immagine acquisita per cui l?immagine intera viene filtrata rispetto ad un parametro di soglia, rappresentativo di zone prive di saldatura.
Ad esempio, le operazioni di filtraggio sono atte ad aumentare ed uniformare il livello di intensit? dei pixel che, nell?immagine acquisita, corrispondono alle zone prive di saldatura, ad esempio rendendo bianchi -mediante l?applicazione di opportuni filtri- i pixel relativi alle zone prive di saldatura cos? da aumentare il contrasto con i pixel pi? scuri (con livelli di grigio ad intensit? pi? bassa, vicino allo zero) che, nell?immagine acquisita, corrispondono alle zone di saldatura.
Le operazioni di filtraggio consentono cos? di aumentare, nell?immagine acquisita, il contrasto, in termini di livello di intensit? di pixel, tra zone di saldatura e zone prive di saldatura.
Secondo la prima forma di realizzazione, al termine del filtraggio iterativo, si prevede l?applicazione di funzioni di morfologia matematica atte ad eliminare eventuali elementi di disturbo ed a localizzare chiaramente (vale a dire, individuare la posizione rispetto ad un sistema di coordinate della matrice) ciascuna zona di saldatura all?interno della matrice di pixel. In questo caso, considerato che l?applicazione di funzioni di morfologia matematica agisce sull?intensit? dei pixel modificandone il valore originale, l?immagine ottenuta da tali elaborazioni, in cui le zone di saldatura sono ben localizzate, viene utilizzata come maschera da applicare all?immagine originale per localizzare in essa le zone di saldatura.
In una seconda forma di realizzazione alternativa alla prima, al posto delle suddette operazioni di filtraggio e di applicazione di funzioni di morfologia matematica, il riconoscimento delle zone di saldatura nell?immagine acquisita comprende un?operazione di localizzazione (individuazione della posizione rispetto ad un sistema di coordinate della matrice) di ciascuna zona di saldatura all?interno della matrice di pixel originale. In particolare, all?interno della matrice di pixel originale, si localizza una zona (o area) di saldatura in corrispondenza di ciascun punto di saldatura.
Tale localizzazione pu? essere effettuata sulla base dell?intensit? dei pixel (ad esempio, utilizzando delle soglie opportune considerando che i punti di saldatura corrispondono in generale a pixel pi? scuri con livelli di grigio ad intensit? pi? bassa, vicino allo zero) e sulla base di informazioni relative al pattern di saldatura (ad esempio, in caso di saldatura ad ultrasuoni, tale pattern ? definito dalla posizione e conformazione dei pin dell?anvil).In ogni caso, in caso di superficie di appoggio 30 curva, si possono applicare degli algoritmi di correzione per tenere conto del fatto che l?immagine acquisita ? relativa ad un articolo appoggiato su una superficie curva.
Secondo l?algoritmo di elaborazione, una volta localizzate le zone di saldatura all?interno della matrice di pixel secondo la prima o la seconda forma di realizzazione sopra descritte, vengono estratti dati relativi ai livelli di intensit? di tutti i pixel che corrispondono a tali zone di saldatura. Tale estrazione pu? essere fatta considerando la matrice di pixel nel suo insieme. In alternativa, l?immagine acquisita pu? essere suddivisa in una pluralit? di aree predefinite (ad esempio corrispondenti a diverse aree dell?articolo sanitario assorbente convenzionalmente sottoposte a prove di trazione convenzionali) e l?estrazione di dati relativi ai livelli di intensit? dei pixel viene fatta per ciascuna di detta pluralit? di aree predefinite.
Una volta estratti i livelli di intensit? di tali pixel, si calcola un singolo livello di intensit? medio per la matrice di pixel nel suo insieme o pi? livelli di intensit? medi, uno per ciascuna di detta pluralit? di aree predefinite.
Come gi? accennato sopra, grazie alle sue investigazioni, la Richiedente ha trovato che esiste una corrispondenza tra il livello di intensit? dei pixel relativi alle zone di saldatura presenti nell?immagine e la robustezza delle saldature in termini di sollecitazione di tenuta delle stesse. In particolare, la Richiedente ha trovato che pi? i pixel relativi alle zone di saldatura sono scuri pi? la saldatura risulta robusta in termini di forza di trazione massima che la saldatura ? in grado di sopportare fino a rottura.
Sulla base di quanto trovato dalla Richiedente, secondo l?algoritmo di elaborazione, il livello di intensit? medio ottenuto per la matrice di pixel nel suo insieme (o i livelli di intensit? medi ottenuti per detta pluralit? di aree predefinite) viene dunque correlato (vengono dunque correlati), mediante apposite curve di correlazione, ad un rispettivo valore (a rispettivi valori) di forza di trazione di tenuta; tale/i valore/i di forza di trazione di tenuta rappresentando una stima del parametro di qualit? delle saldature 22 relativamente all?articolo sanitario assorbente 20.
Nel caso di elaborazione di pi? immagini relativamente ad uno stesso articolo sanitario assorbente 20, i valori di forza di trazione di tenuta ottenuti per le varie immagini possono essere utilizzati per stimare un parametro di qualit? complessivo delle saldature 22 relative a tale articolo sanitario assorbente 20.
Ad esempio, il parametro di qualit? complessivo pu? essere stimato come valore medio di tutti i valori ottenuti.
Preferibilmente, le suddette curve di correlazione, che consentono di associare a ciascun livello di intensit? dei pixel un rispettivo valore di forza di trazione di tenuta, possono essere ottenute mediante una apposita procedura di taratura. Tale procedura di taratura pu? prevedere, ad esempio, di acquisire immagini di una moltitudine di articoli sanitari assorbenti campione nelle stesse condizioni in cui vengono acquisite dall?apparto 1 sopra descritto e, successivamente, di effettuare delle prove di trazione convenzionali su tali articoli sanitari assorbenti campione in modo da ottenere ?in modo convenzionalevalori sperimentali di forza di trazione di tenuta delle saldature in essi presenti. Dopodich?, secondo le procedure sopra descritte, si calcola un livello di intensit? medio per la matrice di pixel nel suo insieme o per ciascuna di detta pluralit? di aree predefinite, considerando solo i pixel che corrispondono alle zone di saldatura localizzate. Il livello di intensit? medio calcolato viene associato ai valori sperimentali di forza di trazione di tenuta ottenuti dalle prove di trazione. Le varie associazioni ottenute vengono poi utilizzate per definire le suddette curve di correlazione, utilizzando ad esempio delle opportune tecniche di regressione.
L?apparato 1 comprende anche un database 60 in comunicazione con l?elaboratore 50.
Il database 60 ? preferibilmente configurato per memorizzare e storicizzare i valori del parametro di qualit? stimati nel tempo dall?elaboratore 50 per una moltitudine di articoli sanitari 20.
Il database 60 e/o l?elaboratore 50 possono essere collegati (ad esempio mediante una connessione cablata o senza fili o mista) ad un terminale remoto (non illustrato) che pu? essere usato, ad esempio, per la visualizzazione dei dati memorizzati nel database 60.
I valori memorizzati nel database 60 possono essere trasmessi nuovamente all?elaboratore 50 (o al terminale remoto) per la loro rielaborazione, ad esempio al fine di valutare l?andamento nel tempo dei valori stimati del parametro di qualit? ed intervenire su una linea di produzione degli articoli sanitari assorbenti 20 (ad esempio sul dispositivo di fissaggio predisposto alla saldatura degli elementi dell?articolo sanitario assorbente 20) nel caso tali valori scendano al di sotto di una soglia prestabilita. Questo consente vantaggiosamente di intervenire prontamente sulla linea di produzione quando le saldature cominciano a mostrare difettosit? e/o discostamenti dalla condizione ottimale.
Come schematicamente illustrato in figura 3, l?apparato 1 pu? essere montato all?interno di una linea 2 di produzione di articoli sanitari assorbenti 20 per effettuare controlli, in linea, della qualit? delle saldature effettuate tra elementi degli articoli sanitari assorbenti 20 prodotti.
Come detto sopra, ci? consente vantaggiosamente di intervenire prontamente sulla linea 2 di produzione quando le saldature degli articoli sanitari assorbenti 20 cominciano a mostrare difettosit? e/o discostamenti dalla condizione ottimale nonch? di effettuare un controllo in tempo reale su tutti gli articoli sanitari assorbenti 20 prodotti dalla linea 2 al fine di mantenere solo quelli conformi per la messa in commercio e scartare quelli difettosi.
Preferibilmente, la linea 2 comprende un nastro trasportatore 6.
Preferibilmente, la linea 2 comprende dispositivi di alimentazione 3 atti ad alimentare gli elementi dell?articolo sanitario assorbente 20 in forma di nastri continui (non illustrati) ed a deporli, almeno in parziale sovrapposizione reciproca, sul nastro trasportatore 6.
Tali elementi possono essere l?elemento superiore, l?elemento inferiore, gli elementi intermedi ed il nucleo assorbente sopra descritti.
Il nastro trasportatore 6 ? movimentabile lungo una direzione di avanzamento D per la movimentazione degli articoli sanitari assorbenti 20 in lavorazione all?interno della linea 2 di produzione.
Nella forma di realizzazione illustrata in figura 3, il nastro trasportatore 6 ha una superficie di deposizione piana con direzione di avanzamento D rettilinea.
In una forma di realizzazione alternativa (non illustrata), il nastro trasportatore 6 ha una superficie di deposizione curva con direzione di avanzamento D circolare. In particolare, il nastro trasportatore ? definito da un supporto di formatura quale, ad esempio, un tamburo girevole attorno ad un asse di rotazione. In tal caso, la superficie di deposizione ? definita da una superficie cilindrica di tale tamburo.
A valle dei dispositivi di alimentazione 3, rispetto alla direzione di avanzamento D, la linea 2 di produzione comprende un dispositivo di fissaggio 4, configurato per saldare tra loro, mediante una o pi? saldature 22, i nastri deposti sulla superficie di deposizione del nastro trasportatore 6 da parte dei dispositivi di alimentazione 3 in modo da definire un assieme di nastro continuo.
Preferibilmente, il dispositivo di fissaggio 4 ? un dispositivo di saldatura ad ultrasuoni. Preferibilmente, il dispositivo di fissaggio 4 comprende un sonotrodo ed un anvil (non illustrati), il sonotrodo essendo fatto vibrare ad una frequenza compresa tra 15 kHz e 25 kHz.
A valle di detto dispositivo di fissaggio 4, la linea 2 comprende un apparato 1 di controllo secondo l?invenzione, atto a controllare ? secondo quanto sopra descritto- la qualit? delle saldature 22 effettuate dal dispositivo di fissaggio 4 per ciascun articolo sanitario assorbente 22.
Nella forma di realizzazione illustrata, la superficie di deposizione del nastro trasportatore 6 funge anche da superficie di appoggio per l?apparato 1 di controllo. Tuttavia, si pu? prevedere una forma di realizzazione alternativa in cui la superficie di deposizione del nastro trasportatore 6 ? distinta dalla superficie di appoggio 30 dell?apparato di controllo 1.
Il dispositivo di acquisizione di immagini 10 e/o il database 40 e/o l?elaboratore 50 sopra descritti per l?apparato 1 di controllo possono essere dei dispositivi dedicati per tale apparato 1 di controllo o condivisi con altri apparati/dispositivi della linea 2.
A valle di detto dispositivo di fissaggio 4, la linea 2 di produzione comprende anche un dispositivo di taglio 5 atto a praticare tagli o linee di indebolimento trasversali (rispetto alla direzione di avanzamento D) sull?assieme di nastro continuo, in modo tale da poter successivamente separare o rendere facilmente separabili gli articoli sanitari assorbenti 20.
Anche se nella forma di realizzazione illustrata in figura 3, l?apparato 1 di controllo ? disposto a monte di detto dispositivo di taglio 5, si prevede anche una forma di realizzazione (non illustrata) in cui l?apparato 1 di controllo ? disposto invece a valle di detto dispositivo di taglio 5.
Nella forma di realizzazione illustrata in figura 3, in cui l?apparato 1 di controllo ? disposto a monte del dispositivo di taglio 5, l?elaboratore 50 ? preferibilmente configurato per individuare le saldature 22 appartenenti ai diversi articoli sanitari assorbenti 20 all?interno dell?assieme di nastro continuo cos? da poter stimare il parametro di qualit? delle saldature 22 per ciascun articolo sanitario assorbente 20. Ci? pu? essere effettuato, ad esempio, mediante elaborazione di opportune informazioni sulle posizioni, in corrispondenza del nastro trasportatore 6, dei tagli effettuati dal dispositivo di taglio 5 sull?assieme di nastro continuo.
Si osserva che se anche le figure 1-3 fanno riferimento ad un articolo realizzato in materiale polimerico nella forma di articolo sanitario assorbente, la suddetta descrizione si applica in modo del tutto analogo ad altri tipi di articoli realizzati in materiale polimerico quali contenitori o incarti per prodotti alimentari.
Come risulter? chiaro dalla presente descrizione, i vantaggi legati all?invenzione nei suoi vari aspetti sono molteplici.
In particolare, grazie all?invenzione, ? possibile stimare la qualit? delle saldature negli articoli realizzati in materiale polimerico, in termini di sollecitazione di tenuta delle stesse, senza dover intervenire meccanicamente e manualmente sugli articoli mediante prove di trazione convenzionali.
Ci? consente vantaggiosamente di testare, in linea ed in modo automatizzato, tutti gli articoli prodotti dalla linea di produzione senza limitarsi a degli articoli campione in quanto il metodo richiesto non ? invasivo e prevede tempi di elaborazione delle immagini acquisite inferiori rispetto ai tempi di esecuzione di prove di trazione convenzionali. ? dunque possibile avere informazioni in tempo reale relative alla qualit? delle saldature degli articoli prodotti e, quindi, intervenire prontamente sulla linea di produzione quando esse cominciano a mostrare difettosit? e/o discostamenti dalla condizione ottimale.
Inoltre, grazie all?utilizzo di un metodo di controllo basato su machine vision per la stima della sollecitazione di tenuta delle saldature negli articoli realizzati in materiale polimerico, ? possibile individuare difettosit? e/o discostamenti dagli standard di qualit? anche non direttamente riconducibili a parametri del processo di saldatura.
Claims (15)
1. Metodo di controllo di una saldatura (22) in un articolo (20) realizzato in materiale polimerico, comprendente:
- acquisire un?immagine di almeno una porzione dell?articolo (20),
- elaborare l?immagine acquisita rappresentata da una matrice di pixel in cui a ciascun pixel ? associato un livello di intensit?, l?elaborazione comprendendo:
? riconoscere zone di saldatura nell?immagine acquisita,
? estrarre dati di immagine relativi a livelli di intensit? di pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute,
? stimare un parametro di qualit? della saldatura (22), correlando i dati di immagine estratti a rispettivi valori di sollecitazione di tenuta della saldatura (22).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente un?illuminazione radente ed uniforme dell?articolo (20) durante l?acquisizione dell?immagine.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i dati di immagine estratti comprendono almeno un livello di intensit? medio dei livelli di intensit? dei pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute per l?immagine acquisita nel suo insieme o per un?area predefinita dell?immagine acquisita.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i valori di sollecitazione di tenuta della saldatura (22) sono relativi ad una forza di trazione di tenuta della saldatura (22).
5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?articolo (20) comprende uno o pi? elementi e la saldatura (22) ? atta a vincolare tra loro almeno parte di detti elementi o pi? porzioni di uno stesso elemento.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?articolo (20) ? un articolo sanitario assorbente o un contenitore o incarto per prodotti alimentari.
7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?articolo (20) comprende almeno un elemento realizzato in un tessuto o in un tessuto non-tessuto.
8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la saldatura (22) ? una saldatura ad ultrasuoni.
9. Apparato (1) di controllo di una saldatura (22) in un articolo (20) realizzato in materiale polimerico, comprendente un dispositivo di acquisizione di immagini (10) configurato per acquisire un?immagine di almeno una porzione dell?articolo (20) ed un elaboratore (50) configurato per elaborare l?immagine acquisita rappresentata da una matrice di pixel, in cui a ciascun pixel ? associato un livello di intensit?, in modo da:
- riconoscere zone di saldatura nell?immagine acquisita,
- estrarre dati di immagine relativi a livelli di intensit? di pixel che corrispondono alle zone di saldatura riconosciute,
- stimare un parametro di qualit? della saldatura (22), correlando i dati di immagine estratti a rispettivi valori di sollecitazione di tenuta della saldatura (22).
10. Apparato (1) secondo la rivendicazione 9, comprendente una superficie di appoggio (30) per l?articolo (20).
11. Apparato (1) secondo la rivendicazione 10, in cui il dispositivo di acquisizione di immagini (10) ha un asse ottico (A) sostanzialmente perpendicolare alla superficie di appoggio (30).
12. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-11, comprendente un sistema di illuminazione con dispositivi di illuminazione (40) configurati in modo da ottenere un?illuminazione radente ed uniforme dell?articolo (20).
13. Linea (2) di produzione di articoli (20) realizzati in materiale polimerico comprendente un dispositivo di fissaggio (4) configurato per effettuare saldature (22) negli articoli (20) ed un apparato (1) di controllo, in cui l?apparato (1) di controllo comprende:
- un dispositivo di acquisizione di immagini (10) configurato per acquisire immagini di almeno una porzione di ciascun articolo (20), ed
- un elaboratore (50) configurato per elaborare dette immagini acquisite in modo da stimare, per ciascun articolo (20), un parametro di qualit? delle saldature (22) effettuate dal dispositivo di fissaggio (4) in termini di sollecitazione di tenuta delle saldature (22) stesse.
14. Linea (2) secondo la rivendicazione 13, comprendente anche un nastro trasportatore (6) e dispositivi di alimentazione (3) atti ad alimentare elementi dell?articolo (20) in forma di nastri ed a deporli, almeno in parziale sovrapposizione reciproca, sul nastro trasportatore (6), il dispositivo di fissaggio (4) essendo atto ad effettuare dette saldature (22) per saldare tra loro i nastri deposti sulla superficie di deposizione del nastro trasportatore (6).
15. Linea (2) secondo la rivendicazione 13, comprendente anche un nastro trasportatore (6) e dispositivi di alimentazione (3) atti ad alimentare un elemento dell?articolo (20) in forma di nastro ed a deporlo sul nastro trasportatore (6) con almeno due porzioni del nastro in sovrapposizione reciproca, il dispositivo di fissaggio (4) essendo atto ad effettuare dette saldature (22) per saldare tra loro dette almeno due porzioni del nastro.
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