BRPI1104285A2 - dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placa a serem cortados - Google Patents

Abstract

dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placa a serem cortados. um dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placa (16) a ser cortado, especialmente adequado para máquinas de corte contínuo ou mesas (10) compreendendo, no topo de uma base (12), uma mesa de corte (14) com um contorno quadrangular em cima do qual o citado material a ser cortado é colocado, através de uma ou mais cabeças de corte ou de unidades (20) carregada por pelo menos uma viga (18) direcionada em deslizar ao longo de uma ou mais trilhos (24), paralelas ou ortogonais aos lados longitudinais da mesa de corte (14), sendo que dito dispositivo compreende pelo menos um scanner (22) anexado a citada viga (18) ou a um suporte móvel (28) paralelo ao mesmo.

Description

"DISPOSITIVO PARA A DETECÇÃO ÓPTICA DA SUPERFÍCIE DE MATERIAIS EM FORMA DE PLACA A SEREM CORTADOS" Descrição da invenção A presente invenção refere-se a um dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placas a serem cortados.

Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um dispositivo, conforme acima definido, especialmente adequado para ser utilizado em máquinas de corte continuo ou mesas, que fazem cortes de acordo com formas pré-determinadas de materiais em forma de placa, tais como couro, pele, materiais sintéticos; tais cortes podem ser realizados utilizando qualquer técnica, por exemplo, com lâminas, laser, ou o assim chamado sistema de jato de água.

Sabe-se que máquinas-ferramentas especificas são utilizadas, providas com meios de corte adeqiiados, para fabricação de produtos de couro e calçados, bem como diferentes itens que requerem corte de materiais em forma de placa ou lamina, incluindo tecidos. Um tipo comum destas máquinas compreende uma superfície de trabalho ou mesa, sobre a qual o material a ser cortado é colocado, e uma ou mais unidades de corte ou cabeças. As unidades de corte ou cabeças são conectadas a um braço, que se estende transversalmente sobre a mesa de trabalho e é deslizantemente móvel ao longo de uma direção longitudinal. O material a ser cortado normalmente é estabilizado sobre a mesa de trabalho por meio de vácuo. Esse material que, especialmente, no caso de couro e pele, define uma forma irregular, se destina a ser cortado em várias zonas ou de acordo com várias configurações, a fim de obter uma pluralidade de produtos semiacabados a partir dos quais, por exemplo, cabedais ou partes de calçado e artigos de couro são feitos. Neste tipo de processo, o objetivo é otimizar o uso do material, evitando partes a serem rejeitadas, tanto quanto possível. Essas partes podem se derivar não só da presença de imperfeições ou defeitos visíveis sobre o material a ser cortado, mas também a partir da formação do mesmo material e dos produtos semiacabados obtidos. A fim de reduzir desperdícios ou refugos, dispositivos ópticos são utilizados atualmente, conectados a um processador de dados detectados que permite, em primeiro lugar, detectar o contorno ou perímetro do material e avaliar a melhor localização das várias formas para otimizar os espaços disponíveis.

Isso ocorre de acordo com dois procedimentos alternativos, após o dispositivo óptico ter detectado as imperfeições mais visíveis ou defeitos presentes no material. 0 primeiro procedimento contempla que, na sequência de processamento de dados, as formas requeridas pelo processo e a suas localizações ideais, são projetadas sobre o material de forma que o operador possa definir os cortes da maneira mais conveniente. Um procedimento mais avançado contempla o assim chamado, assentamento a ser executado automaticamente, e que as diversas partes de material são, progressivamente, obtidas através da ação da(s) unidade(s) de corte (s) ou cabeça(s) presente(s) na máquina. Os dispositivos ópticos utilizados nessas operações consistem de câmeras digitais lineares ou meios de digitalização. Soluções são conhecidas onde os citados meio de digitalização ou scanners são arranjados sobre uma treliça acima da mesa de corte, formando a superfície ao longo da qual o material a ser cortado está colocado. Nestes casos, a treliça está posicionada a uma altura considerável em relação à mesa de corte, geralmente não inferior a 1.200 mm.

No entanto, este arranjo envolve algumas desvantagens em relação à limitada precisão em relação à detecção de possíveis defeitos presentes no material, devido à distância entre esta última e os meios de digitalização. Além disso, devido a essa distância, a detecção pode ser alterada por efeitos de luz ou reflexos, que são criadas entre mesa de corte e os meios de digitalização. Uma desvantagem adicional é devido à presença da mesma treliça, na qual implica um aumento dos custos de produção total da máquina e determina a necessidade de uma extensão da superfície de trabalho, a fim de criar zonas adequadas para o apoio e fixação dos suportes verticais a mesma. O objetivo da presente invenção é para evitar os inconvenientes acima mencionados.

Mais especificamente, o objetivo da presente invenção é para fornecer um dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais de forma plana, sendo adequado para detectar, com extrema precisão, as imperfeições e defeitos presentes no material, sem alterações, devido à luz ou a possíveis reflexos que ocorram entre o mesmo dispositivo e a superfície de trabalho.

Um objetivo adicional da invenção é fornecer um dispositivo de detecção óptica e posicionamento a partir do qual, sobre a máquina de corte continuo ou mesa, não requer a configuração de um suporte ou treliça posicionado sobre a superfície de trabalho sobre o qual o material é colocado.

Um objetivo adicional da invenção é fornecer um dispositivo conforme definido acima, que, consequentemente, evita a necessidade de aumentar a superfície de trabalho para a formação das zonas de apoio para os suportes verticais da referida treliça. Um objetivo adicional da invenção é fornecer aos usuários um dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placa a serem, adequadamente, cortada para assegurar um alto nivel de confiabilidade durante a detecção da mesma, também de modo a permitir a obtenção de um aparelho que é fácil e barato de ser fabricado.

Esses e objetivos adicionais são alcançados através do dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placa a serem cortados da presente invenção, que é especialmente adequada para máquinas de corte continuo ou mesas compreendendo, no topo de uma base, uma mesa de corte com uma forma quadrangular sobre o qual, o referido material a ser cortado é colocado, através de uma ou mais cabeças de corte ou unidades carregadas através de pelo menos uma viga, deslizantemente, guiada ao longo de um ou mais trilhos paralelos ou ortogonais aos lados longitudinais da mesa de corte, e que é essencialmente caracterizada em que compreende pelo menos um scanner ligado à citada viga ou a um suporte móvel paralelo ao mesmo. A construção e as características funcionais do dispositivo da presente invenção devem ser melhores entendidas a partir da seguinte descrição detalhada, onde é feita referência aos desenhos de mesas anexados ilustrando uma concretização vantajosa do mesmo, onde: A figura 1 ilustra, esquematicamente, uma vista em perspectiva superior de uma máquina de corte contínuo ou mesa provida com o dispositivo de detecção óptica da presente invenção, que é associado com o suporte das cabeças de corte; A figura 2 ilustra, esquematicamente, uma vista em perspectiva superior da mesma máquina de corte ou mesa na qual o citado dispositivo de detecção óptica é, por meio de um exemplo ilustrado, liberado do suporte da cabeça de corte.

Com referência as figuras acima, o dispositivo para a detecção óptica de materiais em forma de placa a serem cortados da presente invenção é, vantajosamente, mas não . aplicado de maneira crítica, a uma máquina de corte contínuo ou mesa globalmente indicada com o numero de referência 10, a citada mesa de corte compreendendo uma base 12 no topo do qual uma mesa quadrada 14 com o desenvolvimento plano que forma a superfície estendida de trabalho. O material a ser cortado, esquematizado com a referência numérica 16, e por meio de um exemplo que consiste de couro, tendo um perfil externo ou borda irregular, é arranjado sobre a referida mesa 14. A mesa 14 é na forma de um retângulo, onde lados longitudinais opostos definem o desenvolvimento longitudinal, e uma viga 18 é feita para, paralelamente, deslizar sobre isso, estendida na direção transversal, isto é, preferivelmente paralela aos lados transversais opostos da mesma mesa retangular 14. A viga 18 suporta, pelo menos, uma unidade de corte 20, guiada e móvel em uma maneira conhecida ao longo de um trilho que se estende ao longo da própria viga. A mesa de corte com as características básicas mencionadas acima é descrita, por exemplo, no pedido PCT/EP2010/000311 pelo requerente ATOM Spa.

De acordo com a invenção, a citada mesa de corte é provida com o dispositivo de detecção óptica da presente invenção, consistindo de uma ou mais . câmeras digitais, scanners ou outros meios equivalentes, posicionados adjacentes à mesa 14, consequentemente, próximos ao material 16 nela colocada. A(s) câmera(s) digital (is), scanner(s) ou equivalente (s) , são de forma conveniente fixadas à viga 18 carregando a cabeça ou cabeças de corte 20, ou a um suporte adjacente cooperante com a citada viga durante a etapa de detecção óptica da superfície do material 16 a ser cortado. De acordo com a concretização preferida ilustrada nas figuras, o dispositivo de detecção óptica, combinado com a máquina de corte ou a mesa 10, consiste de pelo menos um scanner 22, que se estende, transversalmente, à superfície de trabalho definida pela mesa 14 e paralela a viga 18, que carrega a cabeça ou cabeças de corte 20, a linha de varredura é indicada pela referência numérica 22' na figura 1.

De forma vantajosa, pelo menos um citado scanner 22 é integrado em uma caixa de suporte 18' que, em parte, delimita a mesma viga 18. De forma ainda mais vantajosa, o scanner 22 é do tipo chamado CIS (Sensor de imagem por contato "Contact Image Sensors"), onde o sensor de detecção é, substancialmente, colocado em contato direto com o objeto a ser mapeado. Um scanner desse tipo, equipado com software especificamente dedicado para a detecção de imperfeições ou defeitos em peles, couro e materiais sintéticos, é conhecido no mercado pelo nome Camoga Detect, comercializado pela empresa italiana Camoga Spa. O scanner 22 é, preferivelmente, dimensionado de forma a cobrir completamente o desenvolvimento na altura da mesa 14, tendo uma extensão, pelo menos igual, a dos lados transversais da própria mesa. No entanto, a possibilidade de utilizar dois ou mais scanners 22 combinados do mesmo tipo não é para ser excluída, colocados em alinhamento um com o outro, para cobrir a mesma extensão nas mesas 14 de largura especial. A possibilidade de um único scanner 22 ser arranjado de forma móvel na caixa de suporte 18' para fazer varreduras progressivas do material 16, pode ser também considerada. Como uma alternativa, no lugar de um scanner do tipo CIS, a utilização de um scanner de ultrassom pode ser prevista, particularmente, adequado para a detecção das diferenças na profundidade da superfície do material 16. Uma vez que eis vigas 18, carregando a unidade unidades de corte, se movem ao longo dos trilhos 24, paralelas aos lados longitudinais da mesa 14, a detecção feita através do scanner 22, se feita em urna única etapa ou varredura ("swipe"), ou em duas ou mais etapas, se desenvolve no mesmo sentido, uma vez que o referido scanner é limitado à referida viga. De acordo com uma solução preferida, o scanner 22 é arranjado para que o sensor ou sensores de detecção seja fornecido com são posicionados a uma distância compreendida entre 2,0 e 20,0 mm em relação ao material 16 colocado sobre a mesa 14, dependendo da posição com que o foco preciso do próprio scanner é obtido. Em qualquer caso, essa distância pode ser ajustada, por meios conhecidos, tais como volantes ou manípulos 26, que elevam ou abaixam o scanner 22, de acordo com o tipo de material 16 e, particularmente, para a rugosidade da superfície do mesmo. Os meios iguais ou semelhantes podem ser arranjados para a focalização precisa dos sensores de detecção do scanner (s) 22 em relação ao material 16.

Para evitar que o scanner 22 seja movido de forma continua, isto é, durante as etapas operacionais que fazem a viga 18 mover, para trazer a unidade de corte 20 em posições adequadas para os cortes, é contemplado que o mesmo scanner 22 possa ser liberado da viga 18 e ser ao contrário, conectado apenas a mesma na etapa preliminar de detecção óptica da superfície do material 16 e ao perfil do mesmo. Para esse fim, um suporte 28 equivalente, ao que consiste da caixa 18', é guiado, por exemplo, ao longo de pelo menos, um trilho 24, e pode ser movido para fora da área de corte definida pela mesa 14. Tal movimento pode ser realizado manualmente, ou através de qualquer meio adequado. Pelo menos um scanner 22 é integrado no suporte 28, da mesma forma como o(s) scanner(s) é{são) integrado(s) na caixa 18'. Preferivelmente, a caixa 18' é provida, sobre o lado voltado ao suporte 28, com meios adequados para adjacentemente e, temporariamente, engatar ao mesmo suporte, que é então deslocadamente movido através do movimento da viga 18 fixada a caixa 18'. Os citados meios temporários de engate providos na caixa 18', por exemplo, consistem em pistões pneumáticos 30, apropriados para o acoplamento, com a haste do mesmo, em locais complementares 30' feitas sobre o suporte 28. Desta forma, o scanner 22 é movido somente quando necessário e não é afetado pelas tensões transmitidas à viga 28, da unidade de corte 20, durante as etapas de corte do material 16.

Como pode ser observado a partir do acima, as vantagens alcançadas pela invenção são claras. O dispositivo de detecção óptica da presente invenção é, em condições ideais, para a realização de um controle exato e preciso do material 16, uma vez que este é colocado próximo ao material em si e, portanto, também protegido de alterações devido à luz ou reflexos de luz. Além disso, a colocação desse dispositivo, de forma vantajosa, compreende pelo menos um tipo de scanner 22, do tipo chamado CIS, na ou próximo da viga 18 carregando as unidades de corte 20, não envolvendo a preparação de suportes complexos e caros para o mesmo scanner. Mesmo a separação opcional em relação a viga 18, com a utilização de um suporte 28 paralelo ao mesmo, e ainda arranjado adjacente à mesa 14, não resulta em dificuldades de construção significantes, nem em um aumento substancial dos custos de produção totais.

Enquanto a invenção tem sido descrita com referência particular a uma mesma concretização, feita por meio de um exemplo não limitando, várias mudanças e variações aparecerão claramente para um técnico no assunto à luz da descrição acima. A presente invenção, portanto, destina-se a incluir as alterações e variações do mesmo, caindo dentro do espirito e do escopo de proteção das seguintes reivindicações.

Claims (9)

1. Dispositivo para a detecção óptica da superfície de materiais em forma de placa a serem cortados, especialmente adequado para máquinas ou mesas de corte contínuo (10) compreendendo, no topo de uma base (12), uma mesa de corte (14) com um contorno quadrangular sobre o qual o citado material a ser cortado é estendido, através de uma ou mais cabeças ou unidades de corte (20) carregadas por pelo menos uma viga (18) orientado para deslizar ao longo de um ou mais trilhos (24) paralelos ou ortogonais aos lados longitudinais da mesa de corte (14), caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um scanner (22) anexo a citada viga (18) ou a um suporte móvel (28) paralelo ao mesmo.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o scanner (s) (22) ser(em) integrado(s) em um suporte tipo caixa (18'), que delimita parcialmente a viga (18).

3. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o(s) citado(s) scanner(s) (22) ser(em) do tipo chamado de CIS, sensores de contato de imagem e estendendo-se paralelo (s) aos lados transversais da mesa de corte (14).

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de o(s) citado(s) scanner(s) (22) ser(em) do tipo ultrassom.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o sensor ou sensores de detecção do(s) citado (s) scanner (s) (22) ficar (em) sobre o material (16) colocado sobre a mesa de corte a uma altura compreendida entre 2,0 e 20,0 mm.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado scanner (s) (22) ser(em) integrado (s) ao citado suporte móvel (28), orientado em deslizar ao longo de pelo menos um dos trilhos (24) ao longo do qual a viga (18) é movida.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o suporte móvel (28) consistir em uma caixa móvel fora da área de corte, provida sobre o lado voltado para a caixa (18') com recesso temporário e locais de engate (30') carregados pela caixa (18') .

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um ou mais volantes ou manipulos para ajustar a altura do(s) referido(s) scanner(s) (22) e/ou focar os sensores relativos.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 e 5, caracterizado pelo fato de o(s) citado(s) scanner(s) (22) integrado(s) na caixa (18) e no suporte (28) ser(em) móvel(is) de acordo com uma direção paralela aos lados transversais da mesa de corte (14) .