ITUD20070151A1 - Apparecchiatura automatica di ispezione ottica per tessuti - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"APPARECCHIATURA AUTOMATICA DI ISPEZIONE OTTICA PER TESSUTI "

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un'apparecchiatura automatica di ispezione ottica per tessuti.

In particolare, l'apparecchiatura secondo il presente trovato è impiegabile preferibilmente, ma non solo, per rilevare difetti presenti su tessuti finiti e destinati ad essere utilizzati nell'industria tessile per confezionare abiti, tendaggi o altro.

STATO DELLA TECNICA

Sono note apparecchiature d'ispezione per la rilevazione di difetti nei tessuti finiti, nelle quali il tessuto viene srotolato da una prima bobina, sottoposto ad ispezione visiva, e poi arrotolato su una seconda bobina.

Sono note anche apparecchiature in cui l'ispezione visiva avviene mediante rilevamento ottico da parte di una telecamera. Su queste apparecchiature una porzione predefinita di tessuto, teso e in movimento fra le due bobine, viene illuminata mediante mezzi di illuminazione, e il segnale luminoso emesso dalla porzione predefinita di tessuto illuminato viene acquisito dalle telecamere. Sulle immagini acquisite viene effettuata un'elaborazione ed un controllo, sostanzialmente automatico, per rilevare la presenza di eventuali difetti del tessuto, i quali sono precedentemente codificati in una unità di controllo che gestisce il funzionamento del dispositivo. Può essere presente un sistema per applicare etichette di identificazione della posizione del difetto sul tessuto.

In funzione della larghezza del tessuto, può essere più o meno lungo il percorso ottico compiuto dal segnale luminoso. Tale lunghezza è direttamente correlata alla capacità della telecamera di effettuare una buona rilevazione dei difetti.

Un inconveniente di tali apparecchiature note è che, per avere una buona efficacia nella rilevazione dei difetti, hanno un ingombro dimensionale eccessivo.

Un ulteriore inconveniente è costituito dal fatto che tali apparecchiature sono dedicate ed autonome, comprendendo rispettivi sistemi di sbobinatura e di ribobinatura, e pertanto sono difficilmente adattabili a macchine di ispezione o di semplice svolgimento di tessuto esistenti, sono ingombranti, difficili da collocare, spostare e utilizzare se non da personale specializzato.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un'apparecchiatura di ispezione ottica per tessuti che consenta un efficace controllo e rilevazione dei difetti nei tessuti e che abbia un ingombro dimensionale molto contenuto ed un basso costo, in modo da poter essere applicata anche a macchine esistenti. In particolare l'apparecchiatura secondo il trovato si propone di essere utilizzata come attrezzatura ausiliaria a basso costo assemblabile a macchine esistenti in modo semplice e veloce, pur garantendo prestazioni estremamente elevate in termini di produttività e qualità del risultato.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un'apparecchiatura di ispezione ottica per tessuti che consenta la rilevazione di difetti in tessuti di differenti larghezze.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.

Le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi , un'apparecchiatura di ispezione ottica per la rilevazione automatica di difetti presenti in un tessuto secondo il trovato comprende mezzi di illuminazione atti ad illuminare una porzione predefinita del tessuto da ispezionare.

L'apparecchiatura secondo il presente trovato comprende inoltre almeno un dispositivo di acquisizione video, atto all'acquisizione di un segnale luminoso proveniente da una porzione predefinita di tessuto e illuminata dai suddetti mezzi di illuminazione. Tale dispositivo di acquisizione video, ad esempio una telecamera CCD o simile, è inoltre atto alla definizione, sulla base del segnale luminoso, di almeno un'immagine indicativa dei difetti presenti nella porzione predefinita di tessuto ed è atto ad inviare l'immagine acquisita ad una unità di controllo ed elaborazione dove sono memorizzati e codificati i possibili difetti riscontrabili nel tessuto.

L'apparecchiatura comprende inoltre mezzi di riflessione atti a definire un percorso ottico per il segnale luminoso proveniente dalla porzione predefinita di tessuto verso il dispositivo di acquisizione video.

Secondo una caratteristica del presente trovato i mezzi di riflessione comprendono almeno due specchi, di cui un primo specchio è atto alla riflessione del segnale luminoso proveniente dalla porzione predefinita di tessuto ed un secondo specchio è invece atto alla riflessione del segnale luminoso proveniente dal primo specchio, per indirizzarlo verso il dispositivo di acquisizione video.

Secondo una caratteristica del trovato, i due specchi sono reciprocamente posizionati ed orientati in modo da definire due riflessioni di verso sostanzialmente discorde, si che i relativi segmenti del percorso ottico hanno il loro verso sostanzialmente opposto.

In questo modo, suddividendo il percorso ottico del segnale luminoso in almeno tre sottopercorsi, con andamento sostanzialmente a zig-zag, o simile, si consente una drastica riduzione degli ingombri dimensionali dell'apparecchiatura, mantenendo la lunghezza complessiva del percorso ottico del segnale luminoso compatibile con tipologia e dimensioni dei difetti da rilevare.

L'apparecchiatura comprende inoltre un'unità di controllo ed elaborazione atta ad elaborare le immagini prodotte dal dispositivo di acquisizione video per la rilevazione e la segnalazione di difetti nel tessuto.

Secondo una variante del presente trovato, i mezzi di illuminazione sono costituiti da una o più lampade del tipo a LED. In una soluzione preferenziale i LED delle lampade sono di colore bianco. In questo modo l'illuminazione del tessuto avviene mediante una componente luminosa omogenea stabile, a componente cromatica predefinita, adatta a tutte le colorazioni del tessuto e di lunghissima durata.

Secondo un'ulteriore variante del presente trovato, il dispositivo di acquisizione video è costituito da una telecamera di tipo lineare, in modo da aumentare la precisione di definizione delle immagini e consentire il posizionamento della telecamera, rispetto alla porzione predefinita di tessuto, ad una distanza inferiore rispetto alla distanza ottenibile con telecamere standard, ad esempio con sensori CCD a matrice rettangolare. L'utilizzo della telecamera lineare consente un'ulteriore diminuzione degli ingombri dimensionali dell'apparecchiatura.

Secondo un'ulteriore variante, l'apparecchiatura comprende un elemento di copertura atto a coprire la zona di ispezione per la protezione del segnale luminoso acquisito dalla telecamera sia da impurità sia da luce ambientale.

Secondo un'ulteriore variante, l'apparecchiatura comprende anche un dispositivo di marcatura e/o identificazione della posizione del difetto lungo il rotolo di tessuto, il quale può essere del tipo ad etichettatura, punzonatura, getto d'inchiostro od altro analogo.

Secondo un'ulteriore variante, l'apparecchiatura comprende anche un dispositivo di registrazione di tutti i difetti rilevati, relativamente a tipologia e posizione sul tessuto degli stessi, atto a memorizzare informazioni su mezzi di memorizzazione, ad esempio del tipo a tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification) applicabili a fine ispezione sul tessuto stesso. Tale funzionalità è finalizzata alla definizione di una "carta di identità" del tessuto stesso

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una rappresentazione schematica di un'apparecchiatura secondo il presente trovato associata ad un impianto di sbobinatura/ribobinatura;

- la fig. 2 è una vista schematica ingrandita dell'apparecchiatura di fig. 1;

- la fig. 3 è una vista assonometrica dell'apparecchiatura di fig. 1;

- la fig. 4 è una vista assonometrica di una variante dell'apparecchiatura di fig. i;

- la fig. 5 è una rappresentazione schematica del funzionamento dell' apparecchiatura di fig. 1;

la flg. 6 è una vista posteriore dell'apparecchiatura di fig. 1

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure allegate un'apparecchiatura 10 di ispezione ottica secondo il presente trovato è impiegabile per la rilevazione di difetti in un tessuto 12 finito.

Con riferimento alla fig. 1, l'apparecchiatura 10 è applicata ad una linea di ispezione manuale di un impianto 13 di sbobinatura e ribobinatura di tipo noto, ad esempio appartenente ad una macchina già esistente, consentendo l'automatizzazione delle operazioni di controllo visivo affidate ad un operatore .

In particolare l'impianto 13 comprende un dispositivo di sbobinatura 14, atto allo svolgimento in maniera continua di una bobina di tessuto 12 da sottoporre ad ispezione, e un dispositivo di ribobinatura 15, atto al riavvolgimento del tessuto 12 già sottoposto ad ispezione. Il tessuto 12 in movimento a velocità regolabile e interposto fra il dispositivo di sbobinatura 14 e il dispositivo di ribobinatura 15 è sottoposto al controllo di Ispezione dell'apparecchiatura 10.

Con riferimento alla fig. 2, l'apparecchiatura 10 comprende un contenitore 16, ad esempio metallico, vantaggiosamente in alluminio od altro materiale ad alta capacità di dissipazione del calore. L'interno del contenitore 16 è suddiviso in un primo vano 17 inferiore e un secondo vano 18 superiore, mediante una parete 36 provvista di una finestra d'ispezione 34 atta alla trasmissione di un segnale luminoso S proveniente dalla porzione predefinita 22 di tessuto 12 dal vano inferiore 17 al vano superiore 18. All'interno del vano inferiore 17, sono disposte due lampade 20 di tipo noto, ad esempio a LED, atte all'illuminazione di una porzione 22 predefinita di tessuto 12 da ispezionare. Le lampade 20 sono disposte lungo l'intera larghezza L dell'apparecchiatura (fig. 6), con inclinazioni predefinite e contrapposte e coerenti con il tipo di rilevazione voluta, in maniera da illuminare in maniera omogenea la porzione predefinita 22 di tessuto 12 da ispezionare.

Il contenitore 16 è, inoltre, provvisto di due staffe 19 atte ad essere utilizzate per il montaggio dell'apparecchiatura 10 in corrispondenza della linea di ispezione preesistente o progettata ex-novo .

L'apparecchiatura 10 comprende, nel caso di specie, due telecamere 26 di tipo lineare, ciascuna atta all'acquisizione di un corrispondente segnale luminoso S proveniente dalla porzione predefinita 22 di tessuto 12 illuminata dalle lampade 20. Resta inteso che il numero di telecamere 26 potrebbe essere anche maggiore di due, o in certi casi potrebbe esserci una sola telecamera 26. Le telecamere 26 acquisiscono immagini che, dopo l'elaborazione, permettono di rilevare eventuali difetti presenti nella porzione predefinita 22 di tessuto 12. Ciascuna telecamera 26 è fissata (figg.

2 e 3) all'esterno del contenitore 16, superiormente ad esso e riceve il corrispondente segnale luminoso S proveniente dal vano 18 attraverso una corrispondente finestra 27 disposta nella parete 38 sagomata che delimita superiormente il contenitore 16. Vantaggiosamente ciascuna telecamera 26 è protetta sia dalla luce ambientale sia da impurità mediante un elemento di copertura 28 fissato sul contenitore 16.

L'apparecchiatura 10 comprende inoltre, all'interno del vano superiore 18 (figg. 2 e 5), due coppie di specchi 30, 32, ciascuna coppia associata ad una corrispondente telecamera 26 e atta a deflettere il segnale luminoso S proveniente dalla porzione predefinita 22 di tessuto 12 verso la telecamera 26.

Un primo specchio 30 di ciascuna coppia di specchi è atto alla riflessione del segnale luminoso S proveniente attraverso la finestra d'ispezione 34 disposta lungo l'intera larghezza L dell'apparecchiatura fra il primo vano 17 ed il secondo vano 18. Il segnale luminoso S viene emesso dalla porzione predefinita 22 di tessuto 12 secondo una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione di scorrimento del tessuto 12. Un secondo specchio 32 di ciascuna coppia di specchi è atto alla riflessione del segnale luminoso S proveniente dal primo specchio 30 per indirizzarlo verso la telecamera 26 associata.

Gli specchi 30, 32 sono reciprocamente disposti ed orientati per definire segmenti del percorso ottico che cambiano sostanzialmente direzione ad ogni riflessione. Qui e nel seguito si intende che due segmenti di percorrenza di un percorso ottico hanno verso discorde quando l'angolo di Intersezione definito dai due segmenti del percorso è acuto.

Pertanto il percorso ottico del segnale S si sviluppa sostanzialmente a zig-zag con segmenti consecutivi aventi versi discordi.

L'apparecchiatura 10 comprende inoltre una unità di elaborazione 50 di tipo noto atta all'elaborazione delle immagini prodotte dalle telecamere 26 per la rilevazione e la segnalazione di difetti nella porzione predefinita 22 di tessuto 12 correntemente ispezionata.

Una stampante, non rappresentata nei disegni, è prevista per la stampa di un rapporto riassuntivo dei dati relativi ai difetti riscontrati in una specifica bobina di tessuto 12.

Secondo un'ulteriore variante non rappresentata nelle figure, l'apparecchiatura 10 comprende un dispositivo di marcatura dei difetti di tipo noto, come ad esempio una etichettatrice in carta o a getto di inchiostro atta a segnare sulla cimossa del tessuto 12 la posizione di eventuali difetti riscontrati durante l'ispezione.

Secondo un'ulteriore variante, non rappresentata nelle figure, l'apparecchiatura 10 comprende anche un registratore di tutti i difetti rilevati, relativamente sia a tipologia sia alla posizione sul tessuto degli stessi. Tale registratore memorizza le informazioni relative ai difetti su una memoria a tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification) , applicabile a fine ispezione sul tessuto stesso.

Il funzionamento dell'apparecchiatura 10 fin qui descritta è il seguente.

Quando una nuova bobina di tessuto 12 comincia ad essere srotolata per l'ispezione, l'apparecchiatura 10 è attivata consentendo alle lampade 20 di illuminare la porzione predefinita 22 ed alle telecamere 26 di acquisire il segnale luminoso S proveniente mediante due riflessioni consecutive sugli specchi 30, 32 dalla porzione predefinita 22 di tessuto 12 e illuminata dalle lampade 20.

La disposizione degli specchi 30, 32 all'interno del contenitore 16 è tale da suddividere il percorso ottico del segnale luminoso S, mediante due riflessioni consecutive, in tre sottopercorsi S', S'' e S''', in cui due segmenti consecutivi hanno direzione reciproca sostanzialmente opposta.

11 primo sottopercorso S' comincia nella porzione predefinita 22 di tessuto 12 e termina sul primo specchio 30. Il secondo sottopercorso S'' comincia dal primo specchio 30, invertendo la direzione, e termina sul secondo specchio 32 e il terzo sottopercorso ottico S''' comincia sul secondo specchio 32 e termina sul dispositivo di acquisizione video 26. Il primo sottopercorso S' e 1'ultimo sottopercorso S''', oltre ad avere direzione concorde, sono quasi paralleli, cioè l'angolo da essi formato è molto piccolo, nell'ordine di qualche unità. Grazie alle due inversioni di direzione ed al basso angolo formato tra segmenti consecutivi, si riduce notevolmente l'ingombro dimensionale dell'apparecchiatura 10, sia in altezza che in profondità, mantenendo la lunghezza complessiva del percorso ottico, relativo al segnale luminoso S, compatibile con tipologia e dimensione dei difetti da rilevare. Inoltre il primo sottopercorso S' e l'ultimo sottopercorso S''' possono intersecarsi senza compromettere la formazione dell'immagine, permettendo un'ulteriore diminuzione della profondità dell'apparecchiatura 10

Le telecamere 26 inviano le immagini prodotte all'unità di elaborazione 50 per la rilevazione di difetti nel tessuto 12.

Quando l'unità di elaborazione 50 rileva un difetto nel tessuto 12, l'apparecchiatura registra i dati relativi alle coordinate della posizione del difetto e al tipo di difetto riscontrato, e/o stampandoli a fine ispezione nel rapporto riassuntivo della bobina di tessuto 12, e/o salvandoli a fine ispezione su una memoria ad esempio del tipo RFID.

È chiaro che all'apparecchiatura 10 fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Ad esempio l'apparecchiatura 10 può comprendere uno schermo di visualizzazione, di tipo noto, atto a visualizzare le immagini prodotte da ciascuna telecamera 26. L'apparecchiatura 10 può essere provvista di una uscita video per il collegamento ad uno schermo di visualizzazione esterno o a un dispositivo di registrazione video.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di apparecchiatura automatica di ispezione ottica per tessuti, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura automatica di ispezione ottica per la rilevazione di difetti presenti in un tessuto (12), comprendente mezzi di illuminazione (20) atti ad illuminare una porzione (22) predefinita di detto tessuto (12), ed almeno un dispositivo di acquisizione video (26) atto all'acquisizione di un segnale luminoso (S) proveniente da detta porzione (22) predefinita di tessuto (12) illuminata da detti mezzi di illuminazione (20), caratterizzata dal fatto che comprende almeno due specchi (30,32) di cui un primo specchio (30) di detti specchi (30,32) è atto alla riflessione del segnale luminoso (S) proveniente da detta porzione (22) predefinita di tessuto (12) ed un secondo specchio (32) di detti specchi (30,32) è atto alla riflessione del segnale luminoso (S) proveniente da detto primo specchio (30), per indirizzarlo verso detto dispositivo di acquisizione video (26).
2. 2. Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i due specchi (30,32) definiscono un percorso ottico comprendente un primo sottopercorso (S') da detta porzione predefinita (22) di tessuto (12) a detto primo specchio (30), un secondo sottopercorso (S'') da detto primo specchio (30) a detto secondo specchio (32) e un terzo sottopercorso ottico (S'<,r>) da detto secondo specchio (32) a detto dispositivo di acquisizione video (26), in cui il primo sottopercorso (S') ha un verso discorde dal verso del secondo sottopercorso (S'').
3. 3. Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i due specchi (30,32) definiscono un percorso ottico comprendente un primo sottopercorso (S') da detta porzione predefinita (22) di tessuto (12) a detto primo specchio (30), un secondo sottopercorso (S'') da detto primo specchio (30) a detto secondo specchio (32) e un terzo sottopercorso ottico (S''') da detto secondo specchio (32) a detto dispositivo di acquisizione video (26), in cui il secondo sottopercorso (S'') ha un verso discorde dal verso del terzo sottopercorso (S''').
4. 4. Apparecchiatura come ad una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende un'unità di elaborazione dati (50) atta ad elaborare dette immagini prodotte da detto dispositivo di acquisizione video (26).
5. 5. Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di illuminazione comprendono lampade di tipo a LED (20).
6. 6. Apparecchiatura come nella rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti LED sono di colore bianco.
7. 7. Apparecchiatura come in una delle rivendicazioni 5 o 6, caratterizzata dal fatto che dette lampade a LED (20) sono disposte lungo tutta la larghezza (L) dell'apparecchiatura.
8. 8. Apparecchiatura come in una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che comprende un contenitore (16) avente due vani (17, 18) separati da una parete di separazione (36) di cui un primo vano (17) di detti due vani (17, 18) è atto al contenimento di detti mezzi di illuminazione (20) e un secondo vano (18) di detti due vani (17, 18) è atto al contenimento di detti almeno due specchi (30, 32).
9. 9. Apparecchiatura come nella rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta parete di separazione (36) comprende una finestra di ispezione (34) atta alla trasmissione di detto segnale luminoso (S), proveniente da detta porzione predefinita (22) di tessuto (12) illuminata da detti mezzi di illuminazione (20), da detto primo vano (17) a detto secondo vano (18).
10. 10. Apparecchiatura come nella rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di acquisizione video comprende almeno una telecamera (26) di tipo lineare.
11. 11. Apparecchiatura come nella rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta telecamera (26) è montata esternamente a detto contenitore (16) su una parete sagomata (38) che delimita superiormente detto contenitore (16).
12. 12. Apparecchiatura come nella rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta parete sagomata (38) comprende almeno una finestra (27) atta alla trasmissione di detto segnale luminoso (S) da detto secondo vano (18) a detto dispositivo di acquisizione video (26).
13. 13. Apparecchiatura come nella rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un elemento di copertura (28) atto a coprire detto percorso ottico per la protezione del segnale luminoso (S), acquisito da detto dispositivo di acquisizione video (26).
14. 14. Apparecchiatura come in una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto tessuto (12) è scorrevole a velocità regolabile.
15. 15. Apparecchiatura come in una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che comprende un dispositivo di registrazione di difetti, atto a memorizzare informazioni associate a tipologia e posizione di detti difetti su mezzi di memorizzazione applicati su detto tessuto (12).
16. 16. Apparecchiatura come nella rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di memorizzazione comprendono dispositivi di tipo RFID (Radio Frequency iDentification).
17. 17. Impianto di sbobinatura e ribobinatura di tessuto (12) comprendente un'apparecchiatura di ispezione ottica come in una qualsiasi rivendicazione precedente.
18. 18. Apparecchiatura di ispezione ottica per tessuti sostanzialmente come descritto, con riferimento agli annessi disegni,