INSTALACION PARA CONTROL DE CALIDAD DE BOBINAS DE HILO Campo de la invención La presente invención concierne al campo de la inspección de bobinas de hilo de naturaleza diversa (textil, fibra de vidrio, etc.) para la localización de eventuales defectos que puedan presentarse en el acabado de tales elementos. Más en concreto la instalación según la invención se aplica a la exploración de bobinas de hilo tras su proceso de arrollamiento sobre un núcleo para control de calidad, materializándose en una o más máquinas de control de calidad comportando cada una de ellas una o varias estaciones de inspección así como una o más zonas de carga/descarga de las bobinas, asociadas a una línea de transporte de dichas bobinas, recién confeccionadas hacia un punto de utilización o de almacenamiento. La instalación que se propone es apta para el tratamiento de bobinas de distintos tamaños, colores y material, comprendiendo una primera fase de toma y traslado de las bobinas desde dicha línea de transporte hasta una ornas estaciones de inspección, en donde se han previsto unos medios para adquisición (captación e iluminación) de imágenes de la superficie de la bobina que posteriormente son tratadas oportunamente mediante un programa informático de análisis aplicado a extraer y evaluar los posibles defectos y una segunda fase de retorno de las bobinas a la citada línea de transporte que a tal efecto efectúa unas paradas oportunas.

La instalación según la invención permite detectar un gran número de defectos susceptibles de aparecer en las bobinas de hilatura y en particular borras, bucles, bastas, arañazos y golpes, manchas en las caras extremas de la bobina y en sus laterales, arañazos, golpes y escupidos (partes abultadas) deformaciones, hundimientos y densidad de la bobina, color del tubo e hilo del cabo, así como los aros o manchas en las caras extremas de la bobina.

Antecedentes de la Invención Se conocen en el estado de la técnica diversas realizaciones aplicadas a la detección de defectos susceptibles de presentarse en bobinas de hilo.

Podemos citar así las patentes JP-A-62-62938 y US-A- 5,138,151, que describen métodos de detección en base a sensores de adquisición de imagen de lectura línea a línea, instalados, junto a unas fuentes de iluminación en una estación intercalada en una línea de transferencia de las bobinas hacia una zona de almacenado o servicio, que se materializa en una carcasa envolvente que delimita un recinto con unas puertas de acceso, que es atravesado por la línea de transporte, describiendo medios para hacer girar la bobina en una posición determinada, en el interior de dicho recinto y cuando las puertas se han cerrado para obscurecer la zona de inspección.

Estos antecedentes adolecen de la dificultad de que al estar el recinto de inspección intercalado en la misma línea de transporte, la operación de inspección obliga a detener por completo dicha línea de transporte durante un tiempo muy dilatado, puesto que debe preverse el cierre de unas puertas de acceso y la disposición precisa de unos medios para hacer girar un soporte sobre el que va dispuesta la bobina lo que determina que el sistema sea lento, a lo que contribuye además que para localizar un posible defecto se precisan dos o tres adquisiciones del sensor de imagen, representando además su uso unas limitaciones en cuanto al color y/o material de la bobina, que dificulta la generalización del método que es útil principalmente para bobinas de reflexión directa. Además, como esta clase de sensores únicamente leen una línea el campo abarcado es muy restringido y las tomas se han de realizar en puntos muy próximos, para conseguir unos resultados eficaces. Por lo demás este sistema al interferir los medios de giro de la bobina con la misma línea de transporte corre el riesgo de introducir errores en el posicionamiento de la bobina que

repercutirán en imprecisiones de lectura de los eventuales defectos a evaluar. La citada solución técnica no permite tampoco disponer en línea varias estaciones de inspección puesto que para un correcto funcionamiento se exigiria que la duración de la inspección sea la misma, lo que no se aviene a la especifidad de cada ciclo de inspección.

En las patentes JP-A-07-134105 y US. A-A-5.359.408 se describen dispositivos para inspección de bobinas de hilatura, con estaciones de inspección asimismo intercaladas en la línea de transporte, pero comprendiendo unos medios de adquisición de imagen de tipo cámara matricial, describiéndose en el segundo de dichos antecedentes unas disposiciones aplicadas a la detección de diversos posibles defectos con la utilización de varios tipos de fuentes de iluminación tales como rayos ultravioleta, fluorescente u otras.

Sin embargo en dichos antecedentes no se contempla la posibilidad de realizar una exploración completa de todas las superficies de la bobina, llevando a cabo una inspección de múltiples y distintos defectos, susceptibles de aparecer en bobinas de hilatura, en algunos casos verificados dos o más veces y mediante una o más estaciones de inspección montadas en una o más máquinas de control de calidad asociadas a una línea de transporte de bobinas recién confeccionadas, con la particularidad de ser adaptable a distintos tamaños de las bobinas e independientemente del color y características del material de dichas bobinas.

La instalación que se preconiza se aplica a implementar un método y sistema de inspección de bobinas descrito en la solicitud internacional PCT/ES 97/00070 del mismo solicitante donde se proponen una serie de disposiciones relativas de sensores de adquisición de imagen y fuentes de iluminación que con el fin de obtener un efecto de profundidad de campo tal que permiten un enfocado preciso de los eventuales defectos, en cada sector explorado, que facilitan notablemente su identificación.

Exposición de la invención La instalación según la invención se basa en una actuación de una pluralidad de sensores de adquisición de imágenes, varios de ellos móviles a efectos de poder emplazarlos en unos puntos prefijados, antes del inicio de cada ciclo de toma de imágenes de una correspondiente operación de detección, adaptada al tipo de bobina y en general específica para cada uno de los posibles defectos, para lo cual, y en una realización preferida que se ilustrará en los dibujos anexos, se han previsto varias máquinas de control de calidad dotadas cada una de ellas de una o más estaciones de reconocimiento/inspección, asociadas a la línea de transporte en cada una de cuyas estaciones de reconocimiento/inspección se han dispuesto asimismo unas fuentes de iluminación especialmente adaptadas a cada caso, cuya disposición, combinada con una óptica adecuada, proporciona un efecto de profundidad de campo suficiente para que los eventuales defectos presentes en el sector estén perfectamente enfocados en la imagen resultante.

Según la invención, cada una de las taquinas de control de calidad, situadas junto a la línea o líneas de transporte de las bobinas, cargadas en unos soportes, integra un grupo para traslado de las bobinas, aplicado a la toma de dichas bobinas desde la citada línea de transporte, traslado y posicionamiento de las mismas al interior de un recinto que alberga una o varias estaciones de inspección y ulterior retorno de las bobinas a su soporte sobre la línea de transporte. A tal efecto se han previsto asimismo uno o más puestos de carga/descarga. Por su parte el citado grupo para traslado de las bobinas comprende un bastidor móvil en base a unos desplazamientos discretos, con paradas de duración prefijada en correspondencia con cada una de las citadas estaciones y o puestos de carga/descarga y sobre dicho grupo se hallan dispuestos varios conjuntos de desarrollo axial, equiespaciados angularmente provistos, en un extremo libre,

que sobresale periféricamente, de un órgano de sujeción facultado para un desplazamiento en sentido lineal, en vaivén, de longitud predeterminada para aproximación hasta el soporte portador de la bobina para su toma y posterior retracción durante su traslado. De este modo los citados conjuntos quedan situados sucesivamente en cada una de las paradas del bastidor en una posición directamente enfrentados con una bobina a examinar dispuesta en su soporte en la línea de transporte, asimismo detenida temporalmente, mientras que al mismo tiempo uno o más conjuntos presentan una bobina a una correspondiente estación de inspección o puesto de carga/descarga.

El citado grupo para desplazamiento comprende, conforme a una realización preferida de la invención, un plato divisor o un bastidor con medios para su accionamiento en giro, según fracciones angulares de 360/n de un giro completo, siendo n el número de estaciones de inspección más los puestos de carga/descarga, sobre cuyo bastidor se hallan montados n de los citados conjuntos, equiespaciados, con un órgano de sujeción, de desarrollo axial, cuyo órgano de sujeción consta de una pinza asociada a un cilindro fluidodinámico, electromecánico o mecánico, dispuesta en un extremo de dicho conjunto, para su desplazamiento lineal en vaivén y actuación de agarre del tubo de arrollamiento de la bobina.

Se han previsto asimismo unos medios para producir un desplazamiento relativo entre la bobina y los medios de inspección consistentes en un motor eléctrico asociado a cada uno de los citados conjuntos axiales para toma y liberación de la bobina, susceptibles de desplazar en giro, en cualquiera de los sentidos posibles a dicho órgano de sujeción de cada uno de los referidos conjuntos de desarrollo axial.

Para una mejor comprensión de la invención se realiza, a continuación, una descripción detallada de la misma con referencias a los dibujos que se acompañan, debiéndose tener en cuenta que tales dibujos tienen una función puramente ilustrativa, por lo que no deben ser tomados en ningún momento con carácter limitativo.

Breve exposición de los dibulos En dichos dibujos; la fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una instalación según la invención, comprendiendo tres estaciones de reconocimiento adyacentes; la fig. 2 muestra, en una vista parcial en planta, una estación o unidad de reconocimiento de dicha instalación de inspección ; las figs. 3 y 4 muestran, en alzado, sendas variantes en la disposición de una de dichas unidades de reconocimiento; las figs. 5,6 y 7 muestran en perspectiva unas variantes en la disposición de los órganos de sujeción pertenecientes a dichas unidades de reconocimiento, la última casi coincidente con el ejemplo de la fig. 2.

Exposición detallada de un eiemplo de realización En la fig. 1 se ve una instalación de inspección 1 la cual integra varias máquinas de control de calidad 2, independientes, posicionadas en proximidad, a efectos de fraccionar las tareas de control en varias etapas de inspección de un grupo de posibles defectos, específicos, a realizar en cada una de dichas máquinas 2. Cada una de dichas máquinas 2 comporta un recinto 19 con una abertura 21, el cual alberga un grupo giratorio 3 que actúa sobre unos brazos soporte de las bobinas 7; una serie de estaciones de carga/descarga 20 e inspección 11 y una carcasa envolvente para aislar la unidad de perturbaciones externas tales como iluminación, polvo, etc. El grupo giratorio 3 está provisto de al menos dos órganos de sujeción 4 de la bobina 7 dotados de movimiento de traslación y de rotación respecto al eje de la bobina, en cualquiera de los sentidos de giro posibles. El citado grupo giratorio 3 está preparado para realizar una serie de paradas discretas, en su movimiento de giro, con unos correspondientes tiempos de espera, de manera que cada uno de los órganos de sujeción 4 queda alternativamente presentado,

en una determinada posición, frente a la abertura delantera de la máquina de control de calidad, a la vez que las bobinas son posicionadas sucesivamente en dichas estaciones de inspección 11.

En la fig. 1 se ve, asimismo, una banda transportadora 5 sobre la que están dispuestos, unos soportes 6 para unas bobinas de hilo 7 a inspeccionar. Cada uno de dichos soportes 6 tiene una forma y está orientado de tal manera, que el eje de la bobina de hilo 7 transportada'es susceptible de coincidir con el eje de cada uno de los órganos de sujeción 4 en cada parada del grupo giratorio 3, constituido por un plato divisor o por un bastidor giratorio accionado en giro, según fracciones angulares de 360/n de un giro completo, siendo n el número de estaciones de inspección más los puestos de carga/descarga 20 de una determinada máquina de control de calidad 2.

La citada banda transportadora 5 está preparada para efectuar una serie de paradas discretas, con unos correspondientes tiempos de espera, adaptados a las paradas de los mencionados grupos giratorios 3, de manera que cada una de las bobinas de hilo 7, transportadas en los soportes 6, queda sucesivamente enfrentada de manera coaxial con cada uno de los correspondientes órganos de sujeción 4, en cada una de las máquinas de control de calidad 2.

Con relación a la fig. 2, en la misma se aprecian los elementos componentes y la operativa del conjunto, y en concreto un plato divisor o dispositivo equivalente 3 sobre el cual van dispuestos dos conjuntos axiales 8, rematados en una correspondiente órgano de sujeción 4, en forma de pinza, susceptible de encajar e insertarse en el interior del extremo del tubo de arrollamiento de una bobina, 7. La orientación de dichos dos conjuntos 8, como puede verse es de 180 grados y cada una de las pinzas va asociada a un cilindro fluidodinámico u otro dispositivo electromecánico o mecánico para desplazamiento lineal en avance y retroceso de la pinza 4 y para su actuación, habiéndose previsto además que todo el conjunto de cilindro 9 y pinza 4 giren por la actuación de un

electromotor 10.

Mediante la disposición indicada, y con referencia a dicha Fig. 2, en la misma puede verse como a cada parada de la banda transportadora 5, se procede a la toma de una bobina 7 del soporte 6 (por desplazamiento lineal de la pinza 4) y a su transferencia por giro del plato divisor 3 hacia al menos una zona 11 de inspección, de manera que durante la inspección otra bobina 7 ya inspeccionada se carga en el soporte 7 vacío.

La Figura 3 muestra la disposición de la estación de inspección referida en la Fig. 2 preparada para actuar en correspondencia con una línea de transporte aérea 12 de las bobinas 7, que suspendidas son tomadas por el órgano de sujeción o pinza 4 y trasladadas una estación de inspección 11, tal como se ha explicado anteriormente.

En la Fig. 4 se muestra una disposición alternativa de la estación de inspección 2, dispuesta por encima de una ornas bandas transportadoras 5a, en la que las bobinas se hallan montadas verticalmente, coaxiales a un soporte 6a.

Las Figs 5,6 y 7 describen de forma esquemática, diferentes disposiciones de los órganos de sujeción de las bobinas y elementos para su desplazamiento axial y en rotatorio, respecto a un soporte 22 giratorio, a modo de elemento estructural alargado, o barra, alrededor de un eje que pasa por un punto central del mismo. Se han utilizado en estas figuras las mismas referencias para indicar los elementos comunes ya descritos.

La invención también contempla la posibilidad de que una o más de las máquinas de control de calidad comporte un conjunto de tres o mas miembros o brazos espaciados angularmente, montados sobre un bastidor giratorio, en cuyas partes extremas se dispone un correspondiente órgano de accionamiento provisto de un cilindro para desplazamiento axial de dicho órgano en vaivén lineal, y de un motor para giro a velocidad constante, en cualquier dirección de giro, que actuará en la zona de inspección.

Asimismo se considera como una alternativa posible, según lo previsto hasta este punto que el conjunto de sensores de

adquisición de imagen y fuentes de iluminacion, se hallan dispuestos sobre un soporte y se han previsto unos medios susceptibles de cambiar la posición relativa entre la bobina a inspeccionar y dichos sensores y/o fuentes de iluminación, que comprenden un órgano de accionamiento en giro, a velocidad constante del citado soporte.