ES2250127T3 - Procedimiento y dispositivo para guiar un rayo laser sobre un objeto. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para guiar un rayo laser sobre un objeto.Info
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Abstract
Procedimiento para guiar un rayo láser sobre un objeto de una pluralidad de objetos idénticos, que se hacen pasar por delante del láser paso a paso en una dirección de transporte de los objetos esencialmente de forma periódica y con disposición variable respecto a la dirección de transporte y que deben ser alcanzados en sitios coincidentes por el rayo láser, presentando el procedimiento las etapas de: a) disposición de un objeto de referencia en el plano de imagen de una cámara óptica; b) toma de una imagen del objeto de referencia mediante la cámara y representación de la imagen sobre un dispositivo de visualización; c) marcado de un punto o de una línea, que debe ser alcanzada por el rayo láser, sobre la imagen; d) archivo de los datos de posición del objeto de referencia y de los datos de posición del marcado en una primera memoria; e) disposición de otro objeto en el plano de imagen de la cámara; f) toma de una imagen del otro objeto con la cámara; g) archivo de los datos de posición deobjeto del otro objeto en una segunda memoria; h) cálculo de la desviación entre los datos de posición del objeto de referencia en la primera memoria y los datos de posición del objeto del otro objeto en la segunda memoria; j) cálculo de la(las) posición(es) del láser respecto al otro objeto en base a la desviación, de tal modo que el láser alcanza el otro objeto en las posiciones marcadas en la etapa c), y k) guiado del láser sobre el otro objeto sobre/a lo largo de la(las) posición(es) calculadas en la etapa j).
Description
Procedimiento y dispositivo para guiar un rayo
láser sobre un objeto.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo para el guiado de un rayo láser sobre un objeto de una
pluralidad de objetos idénticos, que se hacen pasar por delante del
láser, paso a paso, en una dirección de transporte de los objetos,
esencialmente de forma periódica y con disposición variable respecto
a la dirección de transporte y que deben ser alcanzados en sitios
coincidentes por el rayo láser. La invención se refiere
especialmente a un dispositivo y a un procedimiento para el recorte
de etiquetas de un material textil en forma de cinta, en el que las
etiquetas están dispuestas de forma variable respecto a la dirección
longitudinal o de transporte.
Las etiquetas para materiales textiles son
fabricadas por empresas del sector textil y se encuentran
habitualmente como cintas textiles, que presentan etiquetas
distanciadas de forma esencialmente regular, que contienen las
informaciones sobre un material textil que se ha de proveer con la
etiqueta, tal como instrucciones de lavado, datos sobre el material
y tamaño de la prenda. La identificación de la etiqueta se puede
realizar bien durante el proceso de tejido mediante uso de hilos de
color o bien mediante estampado de las cintas textiles.
En las etiquetas - cintas textiles de este tipo,
las etiquetas se encuentran en la dirección longitudinal de la cinta
textil, no siempre a la misma distancia unas de otras. Además, las
etiquetas pueden presentar posiciones angulares respecto a la
dirección longitudinal de la cinta textil. Igualmente es posible que
las etiquetas se trasladen perpendicularmente una respecto a otra en
la dirección longitudinal de la cinta textil.
Es conocido el que la cinta textil que porta
etiquetas pase por delante de un dispositivo de corte por láser paso
a paso, mediante un dispositivo de transporte que presenta un motor
de paso a paso, en donde cada etiqueta permanece para el proceso de
corte en la zona de acción del láser durante un periodo de tiempo
adecuado. Antes de que se recorten las etiquetas de la cinta textil
se debe determinar en primer lugar qué recorte de la cinta textil
que comprende la etiqueta se debe recortar con el láser.
Para este fin, hasta ahora, se recorta una
etiqueta de la cinta textil con una tijera. Mediante un escáner se
genera una imagen de la etiqueta, que se reproduce en un dispositivo
de visualización. El dispositivo de visualización está conectado con
un ordenador convencional, que presenta por ejemplo un control por
cursor. El cursor que se puede mover con un ratón se usa para
realizar una marca en la imagen de la etiqueta recortada a mano, a
lo largo de la cual el láser debe cortar durante el proceso de
corte. La imagen provista con la marca de la etiqueta recortada a
mano designada como objeto de referencia se guarda en un disquete
comercial. Un control del transcurso para el proceso de corte del
láser se sirve de las informaciones del disquete, de modo que las
etiquetas que pasan por delante del láser paso a paso se recorten
con el láser de forma coincidente.
Este procedimiento para recorte de etiquetas de
una cinta textil tiene sin embargo el inconveniente de que con
determinado desplazamiento de la cinta textil entre dos procesos de
corte no se consideran distancias variables entre dos etiquetas
adyacentes, de modo que se pueden recortar piezas textiles de la
cinta textil que sólo contienen una parte de la etiqueta. Como
remedio se ha previsto proveer a las cintas textiles de una marca de
color, que se dispone a una distancia coincidente en la dirección de
transporte de la cinta textil delante de la etiqueta. Mediante un
lector de marcas de color se determina si una etiqueta se encuentra
en posición adecuada para el proceso de corte con láser. Esta forma
de proceder tiene sin embargo el inconveniente de que no se tienen
en cuenta los cambios de posición entre las etiquetas respecto a la
posición angular de las etiquetas y corrimiento perpendicular a la
dirección de transporte de las etiquetas.
La problemática descrita a raíz del ejemplo de
recorte de etiquetas de una cinta textil resulta fundamentalmente en
procedimientos y dispositivos completos, en los que un rayo láser
pasa sobre un objeto de una pluralidad de objetos idénticos, que
pasan unos tras otros por una zona de acción del rayo láser. La
problemática también se puede presentar en las inscripciones con
láser.
La invención tiene por tanto el objetivo de
desarrollar un procedimiento y un dispositivo del tipo mencionado al
principio de modo que en cada uno de los objetos se guíe el rayo
láser esencialmente sobre los mismos sitios del objeto.
Este objetivo se consigue mediante un
procedimiento para el guiado de un rayo láser sobre un objeto de una
pluralidad de objetos idénticos, que se hacen pasar por delante del
láser paso a paso en una dirección de transporte de los objetos
esencialmente de forma periódica y con disposición variable respecto
a la dirección de transporte, y que deben ser alcanzados por el rayo
láser en sitios coincidentes, presentando el procedimiento las
etapas de:
- a)
- disposición de un objeto de referencia en el plano de imagen de una cámara óptica;
- b)
- toma de una imagen del objeto de referencia mediante la cámara y representación de la imagen sobre un dispositivo de visualización;
- c)
- marcado de un punto o de una línea, que debe ser alcanzada por el rayo láser, sobre la imagen;
- d)
- archivo de los datos de posición del objeto de referencia y de los datos de posición del marcado en una primera memoria;
- e)
- disposición de otro objeto en el plano de imagen de la cámara;
- f)
- toma de una imagen del otro objeto con la cámara;
- g)
- archivo de los datos de posición de objeto del otro objeto en una segunda memoria;
- h)
- cálculo de la desviación entre los datos de posición del objeto de referencia en la primera memoria y los datos de posición del objeto del otro objeto en la segunda memoria;
- j)
- cálculo de la(las) posición(es) del láser respecto al otro objeto en base a la desviación, de tal modo que el láser alcanza el otro objeto en las posiciones marcadas en la etapa c), y
- k)
- guiado del láser sobre el otro objeto sobre/a lo largo de la(las) posición(es) calculadas en la etapa j).
Por tanto según el procedimiento se prevé tomar
en primer lugar una imagen de un objeto de referencia y marcar sobre
esta imagen una marca de los sitios de un objeto, por ejemplo puntos
o líneas, que deben ser alcanzados por el rayo láser. Para la toma
de la imagen de referencia mediante la cámara óptica no procede el
recorte requerido hasta ahora de una etiqueta de referencia a mano,
que se debe explorar con un escáner. El objeto y/o la etiqueta, que
sirve como referencia, puede permanecer en la cinta textil, de modo
que la cinta textil se puede trasladar íntegramente de forma
inmediata sobre un dispositivo de transporte para la realización de
reiterados procesos de corte.
Una vez que los datos de posición de la etiqueta
de referencia y del marcado se guardan, se pueden recortar un número
deseado de etiquetas con el láser. De cada proceso de corte se toma
en primer lugar una imagen de video del objeto presente mediante la
cámara y se calculan desviaciones de posición entre el objeto
presente y el objeto de referencia. Estas desviaciones calculadas se
usan para el direccionamiento del láser.
Para el ejemplo del recorte de etiquetas de una
cinta textil resulta en contra del estado de la técnica la ventaja
de que se reduce en aproximadamente el 10 a 20% los recortes de
etiquetas consecuencia del recorte deficiente de etiquetas en el que
se pierde una parte de la identificación. Resultan ventajas
similares en otro procedimiento, en los que un rayo láser se ha de
guiar sobre una pluralidad de objetos. Esto es especialmente válido
para objetos idénticos, que se conducen sobre una cinta de
transporte, sobre la que está dispuesto un láser para fines de corte
u otros fines.
Para la repetición de un proceso de guiado del
láser se llevan a cabo nuevamente las etapas de procedimiento e) a
k).
En tanto los objetos son etiquetas sobre una
cinta textil, la cinta textil puede ser impulsada por un motor de
paso a paso accionado por un sistema de control del motor de paso a
paso. El motor de paso a paso provoca que las etiquetas sean
conducidas sucesivamente a la zona de acción del láser, que se
encuentra en el ángulo sólido observado antes de la cámara.
Dependiendo de los resultados del cálculo de las desviaciones de
posición entre la etiqueta de referencia y la etiqueta presente el
láser, que es accionado por un sistema de control del láser, recorta
la etiqueta presente de la cinta textil.
En cada etapa e) se puede activar mediante una
señal del sistema de control del láser, que reproduce la terminación
de la etapa k), el sistema de control del motor de paso a paso, de
modo que el motor de paso a paso impulsa a la cinta textil un
desplazamiento predeterminado, por ejemplo de 10 cm, de modo que la
siguiente etiqueta se debería encontrar en la zona de acción del
láser. El ángulo sólido de la cámara se debería medir de modo que
comprenda las desviaciones usuales de las etiquetas de una posición
central del ángulo sólido. Sin embargo no se ha de excluir por
completo que las etiquetas se encuentren sólo parcialmente dentro
del ángulo sólido de la cámara. En este caso la realización del
procedimiento puede detenerse y se produce una avería.
Se pueden activar cada etapa f) mediante una
señal del sistema de control del motor de paso a paso, que reproduce
la terminación de la etapa e), en un sistema de control de cámara.
Esto tiene como consecuencia que se capte la imagen de la etiqueta
presente en tanto la etiqueta haya alcanzado una posición de
reposo.
Es además objeto de la invención un dispositivo
para el guiado de un rayo láser sobre un objeto de una pluralidad de
objetos idénticos, que se hacen pasar por delante del láser paso a
paso en una dirección de transporte de los objetos esencialmente de
forma periódica y con disposición variable respecto a la dirección
de transporte y que deben ser alcanzados en sitios coincidentes por
el rayo láser, con:
- -
- un dispositivo de transporte para el guiado de los objetos a la zona de acción del láser,
- -
- una cámara, cuyo ángulo sólido comprende la zona de acción del láser,
- -
- una memoria para guardar las imágenes leídas por la cámara,
- -
- un dispositivo de visualización para la muestra de la imagen del objeto de la cámara,
- -
- un dispositivo de marcado para el marcado de un punto o de una línea, que debe ser alcanzada por el rayo láser, sobre una imagen del objeto,
- -
- una unidad de cálculo para el cálculo de desviaciones entre distintas imágenes de objetos de la cámara y
- -
- una unidad de control para la dirección del láser en base a los resultados de la unidad de cálculo.
La invención se describe a continuación más
detalladamente a partir de un ejemplo de realización.
La única figura muestra un esquema de conjunto de
un dispositivo para el guiado de un rayo láser sobre una pluralidad
de objetos idénticos.
El dispositivo muestra un láser 1, un motor de
paso a paso 2 y una cámara CCD 3, que son controlados en conjunto
mediante un ordenador 4 como control de secuencia. El ordenador 4
está conectado con un monitor 5.
Se lee una imagen de video tomada con la cámara 3
de un objeto por el ordenador 4 y se muestra en el monitor 5. Por
ejemplo, el ordenador 4 puede estar equipado con un ratón, cuya
posición se representa como cursor sobre el monitor. Mediante
movimiento del ratón se puede realizar en la imagen de video
representada en el monitor 5 una marca. Se guarda una imagen de
referencia de un objeto provista con la marca en una sección de
memoria del ordenador 4.
Una vez ha concluido este proceso se activa con
el uso del dispositivo para el corte de etiquetas de una cinta
textil el funcionamiento continuo. En primer lugar el ordenador 4
envía una señal al motor de paso a paso 2, de modo que la siguiente
etiqueta, es decir la etiqueta que sigue a la etiqueta de
referencia, se extiende en el ángulo sólido de la cámara 4. Una vez
que la siguiente etiqueta ha adquirido una posición de reposo, el
motor de paso a paso 2 envía una señal al ordenador 4, que reproduce
la terminación de la etapa de avance para la etiqueta. Además de
esto el ordenador 4 dirige la cámara 3 de modo que se toma una
imagen del objeto que se encuentra en el ángulo sólido de la cámara.
La imagen de la cámara es leída y guardada por el ordenador. A
continuación se calculan las desviaciones de posición por parte del
ordenador 4 de la etiqueta de referencia respecto de la etiqueta
plana captada. A estas desviaciones pertenecen desviaciones
angulares relativas a la dirección longitudinal de la cinta textil,
corrimiento lateral perpendicular a la dirección longitudinal de la
cinta textil y corrimiento en dirección de la cinta textil. Los
datos obtenidos mediante el cálculo se usan para calcular en qué
posiciones se encuentran las marcas fijadas en la imagen de
referencia en la imagen de la etiqueta presente.
Las posiciones calculadas de las marcas en la
imagen presente son usadas por el ordenador 4 para el control de la
posición del láser 1. A continuación tiene lugar el proceso de corte
mediante el láser 1. En cuanto finalice el proceso de corte del
láser 1, el láser 1 envía una señal al ordenador 4, que reproduce la
terminación del proceso de corte. Esta señal activa por medio del
ordenador 4 otro movimiento del motor de paso a paso 2. El
desarrollo restante del procedimiento se repite en número
deseado.
Para la preparación del proceso de corte con
láser se pueden insertar al comienzo en el ordenador 4 datos sobre
la distancia que se ha de esperar entre dos etiquetas en la cinta
textil, de modo que el motor de paso a paso 2 recibe
especificaciones adecuadas para un avance. Además se pueden insertar
igualmente datos sobre el número necesario de etiquetas en el
ordenador 4.
Para la realización de los cálculos el ordenador
4 contiene un software de procesamiento de imágenes, que sirve para
el cálculo de las desviaciones en los datos de posición entre una
etiqueta de referencia y una etiqueta presente.
Claims (7)
1. Procedimiento para guiar un rayo láser sobre
un objeto de una pluralidad de objetos idénticos, que se hacen pasar
por delante del láser paso a paso en una dirección de transporte de
los objetos esencialmente de forma periódica y con disposición
variable respecto a la dirección de transporte y que deben ser
alcanzados en sitios coincidentes por el rayo láser, presentando el
procedimiento las etapas de:
- a)
- disposición de un objeto de referencia en el plano de imagen de una cámara óptica;
- b)
- toma de una imagen del objeto de referencia mediante la cámara y representación de la imagen sobre un dispositivo de visualización;
- c)
- marcado de un punto o de una línea, que debe ser alcanzada por el rayo láser, sobre la imagen;
- d)
- archivo de los datos de posición del objeto de referencia y de los datos de posición del marcado en una primera memoria;
- e)
- disposición de otro objeto en el plano de imagen de la cámara;
- f)
- toma de una imagen del otro objeto con la cámara;
- g)
- archivo de los datos de posición de objeto del otro objeto en una segunda memoria;
- h)
- cálculo de la desviación entre los datos de posición del objeto de referencia en la primera memoria y los datos de posición del objeto del otro objeto en la segunda memoria;
- j)
- cálculo de la(las) posición(es) del láser respecto al otro objeto en base a la desviación, de tal modo que el láser alcanza el otro objeto en las posiciones marcadas en la etapa c), y
- k)
- guiado del láser sobre el otro objeto sobre/a lo largo de la(las) posición(es) calculadas en la etapa j).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que las etapas de procedimiento e) a k) se realizan de forma
repetida.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que los objetos son etiquetas textiles que están previstas en
una cinta textil.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
que la cinta textil es impulsada por un motor de paso a paso,
controlado por un sistema de control del motor de paso a paso, y las
etiquetas son recortadas de la cinta textil por el láser, controlado
por un sistema de control del láser.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que se activa cada etapa e) en el sistema de control del motor de
paso a paso mediante una señal del sistema de control del láser, que
reproduce la terminación de la etapa k).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el
que se activa cada etapa f) en un sistema de control de la cámara
mediante una señal del sistema de control del motor de paso a paso,
que reproduce la terminación de la etapa e).
7. Dispositivo para el guiado de un rayo láser
sobre un objeto de una pluralidad de objetos idénticos, que se hacen
pasar por delante del láser paso a paso en una dirección de
transporte de los objetos esencialmente de forma periódica y con
disposición variable respecto a la dirección de transporte y que
deben ser alcanzados en sitios coincidentes por el rayo láser, que
comprende:
- -
- un dispositivo de transporte para el guiado de los objetos a la zona de acción del láser,
- -
- una cámara, cuyo ángulo sólido comprende la zona de acción del láser,
- -
- una memoria para guardar las imágenes leídas por la cámara,
- -
- un dispositivo de visualización para la presentación de la imagen del objeto de la cámara,
- -
- un dispositivo de marcado para el marcado de un punto o de una línea, que debe ser alcanzado por el rayo láser, sobre una imagen del objeto,
- -
- una unidad de cálculo para el cálculo de desviaciones entre distintas imágenes de objetos de la cámara y
- -
- una unidad de control para la dirección del láser en base a los resultados de la unidad de cálculo.
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