MXPA97009032A - Inspeccion de bordes - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de inspección para la fabricación de hojas para afeitar, caracterizado porque comprende:un inspector que detecta los defectos en el borde de una tira móvil de un material para hoja de afeitar que se mueve a lo largo de un trayecto, el inspector estáubicado en una primera posición corriente arriba a lo largo del trayecto, el inspector genera una señal de defecto cuando se detecta el defecto, el inspector incluye por lo menos un rayo dirigido en forma perpendicular a la dirección del movimiento de la tira del material para hoja de afeitar;una cámara para tomar la imagen de un borde de la tira móvil del material para hoja de afeitar, la cámara es independiente del inspector;la cámara estáubicada corriente abajo del inspector en una segunda posición corriente abajo a lo largo del trayecto a lo largo de la tira móvil, la cámara estácontrolada solamente para tomar fotografías de porciones particulares que son menos a todas las porciones de la tira, la cámara responde a la señal de defecto para tomar una fotografía de la tira en un momento predeterminado subsecuente a la señal de defecto, de modo que la fotografía tomada del defecto que ha sido detectado en el inspector en ese momento el defecto pasa la cámara hacia una segunda posición corriente abajo;un monitor, acoplado con la cámara para desplegar las imágenes de los defectos capturados por la cámara;y un sistema de almacenamiento acoplado con la cámara y el monitor, para almacenar las imágenes de los defectos capturados por la cámara, el monitor es capaz de desplegar las imágenes almacenadas de los defectos.

Description

INSPECnÓM DE BORDES DE?3CRIPCTQW DE IA m EMPTÓW Esta invención se relaciona con inspección de bordes o filos. Los bordes afilados de navajas para afeitar, por ejemplo, típicamente se inspeccionan después de que las navajas han sido cortadas de una tira de acero que ha pasado a través de una máquina afiladora. Un operador transfiere las navajas para afeitar a ejes para formar un bloque de navajas con bordes afilados de las navajas todos orientados en la misma dirección. Los defectos se detectan al sostener el bloque de navajas con los bordes afilados en ángulos diferentes con respecto a una fuente de luz y al buscar reflejos difusos de luz que indican navajas dañadas. Para retirar la navaja defectuosa del bloque de navajas, el operador transfiere una sección de navajas buenas desde el bloque a otro conjunto de tejes y retira y desecha las diversas navajas del bloque en la vecindad de la reflexión. El operador después transfiere las navajas buenas de regreso a los ejes originales y nuevamente verifica buscando defectos. En general, en un aspecto, la invención describe un método que incluye procesar un borde continuo de una tira REP: 26238 de material la cual se mueve en una dirección a lo largo de la longitud de la tira. La condición del borde continuo de la tira y movimiento se instrucciona después de que ha sido procesada. La tira se corta en piezas. Las piezas se clasifican en grupos, en respuesta a la condición del borde. Las implementaciones de la invención incluyen una o más de las siguientes características. El método puede ser utilizado con una línea de fabricación que produce navajas para afeitar, en donde la tira de material es una tira de material para navaja de afeitar y las piezas son navajas para afeitar. Las navajas para afeitar se pueden clasificar en un primer grupo de navajas para afeitar en buen estado y un segundo grupo de navajas para afeitar defectuosas, en base a la detección de defectos en el borde o filo. El inspector puede incluir un primer sistema láser que tiene un primer proyector para proyectar un primer haz láser en el borde de corte en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un primer detector de perfil para detectar una porción del primer haz láser que pasa sobre el borde de corte, y para generar una primera señal que represente la porción detectada del primer haz láser. Otro detector puede recibir la luz reflejada desde el borde para detectar daños en el borde. También puede haber un segundo sistema láser, en proximidad cercana con el primer sistema láser, que incluye un segundo proyector, para proyectar un segundo haz láser en el borde de corte en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un segundo detector de perfil para detectar una porción del segundo haz láser que pasa sobre el borde de corte y para generar una segunda señal que represente la porción detectada del segundo haz láser. Un circuito normalizante puede recibir la primera y segunda señales desde el primero y segundo detectores de perfil. Los artefactos o aberraciones asociados con el movimiento del borde cortante pueden ser eliminados por filtración. Una señal de discontinuidad de borde puede generarse y procesarse para detectar defectos en el borde cortante. Se puede generar una señal de defecto en respuesta a los defectos detectados. El circuito de detección de defectos puede detectar defectos al detectar picos correspondientes de polaridad opuesta dentro de una cantidad de tiempo predeterminada en la señal de discontinuidad de borde. La cantidad predeterminada de tiempo puede depender de la velocidad con la cual se mueve la tira y la distancia entre el primero y segundo haces láser. En general, en otro aspecto, la invención describe una línea de manufactura que incluye la máquina que procesa un borde continuo de una tira de material; un inspector que determina la condición del borde; un cortador que corta las tiras en piezas; y un clasificador que clasifica las piezas en por lo menos dos grupos en respuesta a la condición de borde . En general, en otro aspecto, la invención describe un aparato para monitorear continuamente un borde de una tira de material, el aparato tiene un par de haces láser separados estrechamente, por ejemplo, como se describe en lo anterior. En general, en otro aspecto la invención describe un sistema de visualización que incluye una cámara, un monitor y un sistema de almacenamiento. La cámara produce imágenes de un borde de una tira en movimiento de material, el monitor, acoplado a la cámara, exhibe las imágenes capturadas por la cámara. El sistema de almacenamiento, acoplada a la cámara y al monitor, almacena imágenes capturadas por la cámara. El monitor es capaz de exhibir las imágenes almacenadas . Las implementaciones de la invención pueden incluir una o más de las siguientes características. La fuente de luz puede ser dirigida al borde de la tira. Una primera cámara y lente, en proximidad cercana a la fuente de luz sobre un primer lado de la tira, puede tomar representaciones gráficas del borde de la tira. Una segunda cámara y lente pueden estar en proximidad cercana con la fuente de luz sobre un segundo lado de la tira, y pueden tomar representaciones gráficas del borde de la tira. Se puede utilizar iluminación estroboscópica para detener el movimiento de las imágenes. Una computadora que recibe las representaciones gráficas de la primera y segunda cámaras puede generar imágenes digitalizadas de las representaciones gráficas, y puede mostrar las imágenes digitalizadas sobre un monitor. Las representaciones gráficas pueden ser adquiridas sobre la computadora a discreción del operador o, cuando la computadora recibe una señal de defecto, las cámaras pueden tomar representaciones gráficas de la tira en un tiempo predeterminado de manera que se toman representaciones gráficas de los defectos detectados. El tiempo predeterminado puede ser ajustable y la computadora puede incluir un dispositivo de entrada a través del cual un operador puede introducir ajustes de sincronización. Un sistema de almacenamiento puede almacenar las imágenes digitalizadas en respuesta a las instrucciones de la computadora, y un operador que utilice el dispositivo de entrada de la computadora puede hacer que la computadora recupere las imágenes digitalizadas almacenadas del sistema de almacenamiento para exhibición en el monitor. La invención puede incluir una o más de las siguientes ventajas. Los defectos en el borde o filo pueden ser detectados de manera rápida y precisa y se pueden rechazar las piezas defectuosas. El operador puede observar imágenes de los defectos y del borde y observar información estadística acerca de los defectos. Otras ventajas y características se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción y a partir de las reivindicaciones. La figura 1 es un diagrama de bloque de una línea para fabricación de navajas para afeitar; la figura 2A muestra un diagrama de bloques de un sistema de inspección; la figura 2B muestra un sistema de cámara; la figura 3 muestra una vista en perspectiva de un sistema de inspección; la figura 4 muestra una vista en sección transversal de un guiador o posicionador magnético; la figura 5 muestra un detector láser; la figura 6 muestra una vista en perspectiva de un detector de borde que incluye dos detectores láser; la figura 7 muestra una representación gráfica de las señales de perfil de borde generadas por los detectores láser; las figuras 8A, 8B y 8C muestran representaciones gráficas de las señales de perfil de borde generadas por un defecto; la figura 9 muestra un diagrama de bloques de los controles para detección y rechazo de elementos de un sistema de inspección; la figura 10 muestra un diagrama de flujo que muestra la operación de un circuito analógico (PCB) , un tablero único SBC, 1, 2, ó 6 de computadora y una computadora de tablero único de sincronización de imagen; la figura 11 muestra un diagrama de flujo en donde se observa la detección de un defecto real sobre una computadora de tablero único; la figura 12 muestra un diagrama de flujo que muestra la operación de un circuito analógico para detectar daños en el borde en una computadora de tablero único; la figura 13 muestra un diagrama de flujo que muestra la operación de una computadora de tablero única que analiza el daño de un borde; la figura 14 muestra un diagrama de flujo que muestra la operación de una computadora de tablero único para sincronizar la imagen; la figura 15 muestra una pantalla de imagen de rechazo; la figura 16 muestra un diagrama de análisis de tendencia de ancho de navaja; la figura 17 muestra una pantalla de control de imagen.

Con referencia a la figura 1, una línea 10 de fabricación produce navajas para afeitar al hacer pasar una tira 14 de acero continua desde un alambre 11 de suministro a través de un afilador 12 que esmerila y pule la tira 14. Antes de cortarse en navajas para afeitar individuales con una cortadora 22, la tira se examina por un inspector 24. El inspector 24 detecta defectos en el borde, en el borde afilado de la tira. En base a la sensibilidad del inspector, se pueden detectar diferentes tipos de defectos en el borde. Entre los defectos detectados están aquellos los cuales interrumpen (provocan espacios en) el borde afilado continuo de la tira de acero que pasa a través del inspector. El inspector 24 envía información de defecto a un controlador lógico programable (PLC) 28, un sistema 46 de visualización y un rechazador 26. El PLC 28 controla dinámicamente la operación del rechazador 26. Con la información proporcionada por el inspector 24 y por otro equipo 10 de línea, el PLC 28 provoca que el rechazador 26 deseche las navajas 30 para afeitar defectuosas y proporciona navajas 32 para afeitar libres de defectos como un producto terminado de la línea 10. El PLC 28 también mantiene la cuenta del número de navajas para afeitar buenas producidas y el número de navajas para afeitar defectuosas desechadas. Las cuentas pueden ser utilizadas por el PLC para detectar cuando se satisfacen los umbrales de límite de proceso y detienen la máquina cuando hay una cantidad excesiva de producto defectuoso. Por otra parte, cuando no se detectan navajas defectuosas en una gran cantidad de producto bueno, el sistema de detección puede haber cesado de funcionar. El PLC detendrá la máquina para un detector "a prueba de fa las". Con referencia a la figura 2A, el inspector 24 incluye detectores 40 láser los cuales monitorean continuamente el borde de la tira 14 y envían señales 41 a un circuito 42 electrónico analógico de alta velocidad. El circuito 42 electrónico analógico procesa las señales 41 recibidas para detectar defectos en el borde y enviar las señales 43 de defecto digitalizadas a un microprocesadores 44 digitales de tiempo real. Los microprocesadores 44 utilizan la señal 43 digitalizadas para determinar si se han detectado defectos reales o un barrido (es decir, ruido o movimiento) 14 de la tira, y los microprocesadores 44 envían señales 45 detectadas de defecto real al PLC 28 y señales 47 de defecto real detectado al sistema 46 de visualización. El PLC 28 después provoca que el rechazador 26 deseche las navajas para afeitar defectuosas. El sistema 46 de visualización controla un sistema 48 de cámara a través del cual la tira 14 pasa corriente abajo de los detectores 40 de láser. Como se observa en la figura 2B, dos cámaras 62, 64 en un sistema 48 de cámara toman imágenes de ambos lados de la tira 14 de navaja utilizando un iluminador 65 estroboscópico de fibra óptica. El sistema 46 de visualización genera imágenes digitalizadas de las representaciones gráficas tomadas por el sistema 48 de cámara, graba las imágenes con fechas y tiempos, y las vuelve disponibles para exhibición en la interfase 56 del operador o para almacenamiento en un sistema 58 de almacenamiento. El sistema 46 de visualización y el sistema 58 de almacenamiento se pueden conectar a una red que abarque toda la fábrica y uno o más interfases 56 de operador proporcionan a los operadores a través de acceso de la fábrica a imágenes e información acerca de la tira 14. Si los microprocesadores 44 indican que se ha detectado un defecto real en la tira 14, el sistema 46 de visualización determina, en base a la velocidad de tira actual, el tiempo de llegada corriente abajo del defecto a una cámara particular dentro de un sistema 48 de cámara y dirige a esa cámara para que tome una imagen del defecto. Una representación gráfica del defecto tomada en la tira de la navaja antes de que la navaja para filtrar sea rechazada puede ser más confiable que una imagen de la navaja desechada, debido a que la navaja desechada puede estar más dañada en el proceso de ser desechada.

Debido a que el sistema 48 de cámara únicamente opera a velocidades cercanas de video, la frecuencia la cual se capturan las imágenes está limitada. Se puede capturar únicamente una imagen cada cincuenta milisegundos. Por lo tanto, defectos múltiples detectados dentro de distancias cortas entre si no podrán ser representados gráficamente. Como se explica posteriormente, el sistema de visualización implementa un sistema de prioridad de defectos para capturar imágenes del tipo más grande de defecto detectado. Además, debido a que el campo de visión de cada imagen muestra únicamente 1.7 mm (0.070 pulgadas) a lo largo del borde de la navaja (justo más amplio que un microscopio 100X típico) , la extensión completa de cualquier sección dañada no puede ser visible. El sistema 46 de visualización puede dirigir al sistema 48 de cámara para que tome imágenes a intervalos predeterminados incluso cuando no se detecten defectos. La información puede estar disponible para exhibición en la interfase 56 del operador o para el almacenamiento en el sistema 58 de almacenamiento. El sistema 46 de visualización también controla un micrómetro 50 de láser comercial (figura 3) el cual mide la anchura de la navaja total de la tira 14 y puede dirigirse para realizar mediciones periódicamente. El sistema 46 de visualización analiza estas mediciones y genera diagramas de tendencia de proceso. El sistema 46 después elabora las cartas o diagramas de tendencia de proceso y otra información disponible para su exhibición en la interfase 56 del operador y para almacenamiento en el sistema 58 de almacenamiento y sobre la red de fabrica. Con referencia a la figura 3, el inspector 24 incluye un alojamiento 60 detector dentro del cual se montan los detectores 40 láser. La tira 14 pasa a través del alojamiento 60 detector y, de esta manera, pasa por los detectores 40 láser antes de pasar a través del sistema 48 de cámara. El sistema 48 de cámara incluye una cámara y lentes 62, una cámara y lentes 64 y una fuente 65 de luz. La fuente 65 de luz puede ser un iluminador de fibra óptica acoplado a una luz estroboscópica. La tira 14 después pasa a través de un micrómetro 50 láser. Aunque la tira 14 de acero pasa a través del inspector 24, se monta en un guiador 69 magnético (figura 4) que hace referencia contra el borde inferior y un lado de la tira. Se dispersan tres partes planas inferiores 54a, 54b, 54c sobre la trayectoria a través del inspector 24 (aproximadamente 35 centímetros (14 pulgadas)). La parte plana 54a está al principio del inspector 24, la parte plana 54b está cerca de las cámaras, y la parte plana 54c está en el extremo del inspector 24. Entre las partes planas, el guiador magnético se libera para permitir que la tira se desplace. El inspector está montado en la parte media entre las partes planas para asegurar un movimiento vertical regular de la tira. Como se observa en la figura 5, un detector 40a láser incluye un proyector 70 de láser de diodo colimado comercial único y una lente 71 cilindrica para enfocar el haz láser en una línea detectada en el borde 21 superior de la tira 14, la cual se muestra viajando en la figura 5. El detector 72 de perfil de borde recibe la luz que pasa sobre el borde 21, y el detector 76 de daño de borde recibe la luz reflejada desde el borde 21 y recolectada por la lente 74. El detector de daño de borde 76 se localiza en el lado opuesto de la línea vertical por encima del borde 21 para evitar la entrada del haz láser dispersado desde el lado iluminado de la tira 14. Un segundo detector 40b láser, que se muestra en la figura 6, es similar al detector 40a e incluye un proyector 70' láser, una lente 71' cilindrica, un detector 72' de perfil de borde, una lente 74' y un detector 76' de daño de borde. Los elementos del detector 40b láser, sin embargo, se pueden colocar opuestos a los elementos del detector 40a láser. De esta manera, la luz de daño de borde reflejada de cualquier dirección del borde 21 puede ser detectada. Los detectores 72 y 72 ' de perfil de borde juntos son utilizados para detectar defectos. Cada uno de los detectores 76, 76' de daño y sus respectivas lentes 74, 74', también se utilizan para detectar independientemente defectos. Los dos detectores 40a, 40b forman un conjunto paralelo de detectores láser separados por una distancia pequeña conocida D de 5 mm (0.2 pulgadas) en este ejemplo. La distancia D es lo suficientemente pequeña para permitir que los dos detectores experimenten el mismo desplazamiento de tira de navaja perpendicular a la dirección del movimiento de la máquina y es lo suficientemente grande de manera que es mayor que la longitud de muchos defectos que interrumpen el borde . Cada detector 72, 72' de perfil de borde genera una señal de perfil analógica continua. Las señales de perfil de los detectores después se acoplan a AC, pueden ser filtradas y sustraídas para proporcionar una señal de perfil de borde normalizada. La señal de perfil de borde normalizada se procesa digitalmente para separar los defectos reales de las condiciones de proceso, que incluyen desplazamiento de la navaja (por ejemplo, ruido o movimiento de la tira) . El borde 21, el guiador 69 magnético y los proyectores 70, 70' láser y los detectores 72, 72' se alinean para utilizar la porción central del haz láser colimado, en el que el perfil del haz gausiano es relativamente plano. Esto proporciona un cambio razonablemente lineal en la luz con desplazamiento del borde, como se muestra en la figura 7. Debido a que los proyectores de diodo láser emiten haces colimados elípticos, la región lineal en la dirección del eje largo de la elipse es razonablemente grande en comparación con el tamaño del borde afilado de la tira de navaja. El intervalo lineal utilizable de aproximadamente 0.76 mm (0.03 pulgadas (0.144 a 0.174) mostrado en la figura 7 es suficiente para adaptarse al movimiento del borde debido a variación normal del producto y estabilidad del dispositivo en el guiador magnético. La señal sustraída de los detectores 72, 72' de perfil de borde delantero y trasero se normalizan para eliminar la vibración en la tira 14 debido a que los detectores 40a, 40b están cercanos (aproximadamente 5 mm (0.2 pulgadas) y observan el mismo movimiento de tira. De manera similar, la variación de producto típica en el borde 21 ocurre lentamente (con una longitud de onda especial más grande) en relación al separador de detector y también se elimina por resta de la señal combinada. Sin embargo, las discontinuidades de borde que pasan de manera secuencial ambos detectores y aparecen en la señal sustraída. Las figuras 8A y 8B muestran respectivamente una muestra de la traza de una señal de una señal de perfil de borde con una discontinuidad 80 de borde que pasa por el detector 72 de perfil de borde delantero y la misma discontinuidad 80 de borde que pasa a través del detector 72 ' de perfil de borde trasero . La figura 8C muestra de manera realzada la apariencia característica de una forma de discontinuidad normalizada. Dos características 81, 82 se generan en la señal normalizada, una positiva 81 y la otra negativa 82. Estos picos se detectan con umbrales de ventana +W y - en la señal . El tamaño de W se puede establecer apropiadamente para diferentes tipos de defectos. Vibración de la tira o variaciones del borde excesivos pueden exceder umbrales de señal del inspector pero no mostrar los picos 81, 82 invertidos característicos. Puesto que tanto la velocidad de la tira como la separación del detector se conocen, cualquier pico detectado puede tener un pico correspondiente de polaridad opuesta dentro de cierta ventana de tiempo para que sea un defecto de borde. Una discriminación de defecto adicional de la vibración del borde y variaciones se obtienen con filtración de dominio en el tiempo de la señal antes de la normalización. Esto reduce cualquier componente de señal aleatorio fuerte de los pasos de banda de filtro que no aparezca simultáneamente en ambos detectores, y también evita los artefactos de alta frecuencia que se generan si las señales son restadas de alguna otra manera. Para nuestra aplicación se utilizan umbrales de ventana de 0.15 mm (0.006 pulgadas) en la señal normalizada sin filtración, umbrales de 0.02 mm (0.0008 pulgadas) en la señal por una respuesta de frecuencia superior a 400 Hz, y de 0.0076 mm (0.0003 pulgadas) en la señal con respuesta de frecuencia superior a 1 KHz . Como se muestra en la figura 9, el circuito 42 electrónico analógico incluye cuatro canales, cada uno para detectar una clase particular de defecto. Los cuatro canales reciben continuamente señales de los detectores 40 láser. Algunos defectos pueden ser detectados utilizando los detectores 72, 72' de perfil en el borde delantero y trasero. En consecuencia, el circuito 98 detector y el circuito 102 detector reciben las señales 90, 90' de los detectores de perfil de borde delantero y trasero. Otros defectos pueden ser detectados en base al detector 76 del daño del borde delantero o en los detectores 76' de daño en el borde trasero. Como resultado, el circuito 104 detector recibe señales 94, 96 de los detectores 76, 76' de daño de borde, respectivamente. Los microprocesadores 44 digitales de tiempo real del inspector 24 (figura 2A) incluyen cuatro computadoras de tablero único (SBC), SBC1 112, SBC2 116, SBC3 122 y SBC6 117 que reciben las señales de defecto de los canales de detector analógico y determinan si los defectos indicados son defectos reales al determinar si se satisfacen los criterios de defecto. El canal 98 detector envía señales 108 y 110 que incidan una clase de defecto a la SBC1. El canal 102 detector envía las señales 114 y 116 indicando una segunda clase de defecto, a SBC6. El canal 103 detector envía señales 97 y 99 que indican la tercera clase de defecto a SBC2. De manera similar, el canal 104 detector envía la señal 118, que indica una cuarta clase de defecto y la señal 120, que indica una quinta clase de defecto, a SBC3. Cuando SBC1 determina que existe un defecto, envía señales de defecto 124, 125 y/o señales de defecto 126, 127 a un sincronizador de imagen SBC4 130 y PLC 28, respectivamente. Cuando SBC2 determina que existe un defecto, envía señales de defecto 128, 129 al sincronizador de imagen SBC4 130 y PLC 28, respectivamente. Cuando SBC3 determina que existe un defecto, envía señales de defecto 131, 133 al sincronizador de imagen SBC4 130 y PLC 28, respectivamente. Cuando SBC6 determina que existe un defecto, envía señales de defecto 132, 134 al sincronizador de imagen SBC4 130 y PLC 28, respectivamente. El sistema 46 de visualización incluye sincronización de imagen SBC4130. Determina el momento en el que las porciones defectuosas de la tira 14 alcanzan al sistema 48 de cámara y provocan que el sistema 48 de cámara tome representaciones gráficas en consecuencia. El PLC 28 provoca que el rechazador 26 deseche las navajas para afeitar defectuosas. Un fotodetector 202 de haz pasante comercial se monta en el rechazador, detecta que las navajas en realidad sean expulsadas. Esta señal a prueba de fallas es monitoreada por SBC5204, la cual también recibe las señales de rechazo originales. SBC5 204 determina que todos los defectos fueron en realidad rechazados, y envía señales a la PLC para detener la máquina si no son rechazadas. El diagrama de flujo de la figura 10 muestra la operación de cada uno de los circuitos detectores de defectos grandes, medianos y pequeños. La señal 90 de perfil de borde delantero se genera por el detector de perfil de borde delantero, y pasa al amplificador 144 de ganancia. Las señales después son filtradas 145 con dominio en tiempo para los circuitos de defecto medio y pequeño, los circuitos de defecto grande no son filtrados, el circuito de defecto medio permite que pasen señales superiores a 400 Hz, y el circuito de defecto pequeño permite que pasen señales superiores a 1 KHz. Después las señales se acoplan 150 AC para eliminar cualquier desviación de nivel de DC. La señal 72 ' de detector de perfil de borde trasero sigue trayectorias idénticas para circuitos de defectos grandes, medianos y pequeños. Las señales de perfil de borde delantero y trasero después se restan 151 para proporcionar la señal 153 normalizada para cada uno de los circuitos de defecto grande, mediano y pequeño. La señal normalizada después se compara 159, 161 con los umbrales 155, 157 de detección de ventana superior e inferior, para cada uno de los circuitos de defecto grande, mediano y pequeño. Cuando la señal normalizada excede al umbral superior positivamente, la salida 170 al SBC 163 es energizada o activada por la duración de la condición. Cuando la señal normalizada excede del umbral inferior de manera negativa, se energiza otra salida 172 al SBC por la duración de la condición. Los umbrales de detección superior e inferior se establecen a ± 0.15 mm (0.006 pulgadas) (equivalente en voltaje) para el circuito de defecto grande, ± 0.02 mm (0.0008 pulgadas) para el circuito de defecto medio, y +0.0076 mm (0.0003 pulgadas) para el circuito de defecto pequeño. La SBC1 recibe la señal resultante del circuito de defecto grande, la SCB6 recibe la señal resultante del circuito de defecto medio, y la SBC2 recibe la señal del circuito de defecto pequeño. Como se describe en lo anterior, las computadoras de tablero único determinan si las señales de defecto presentan defectos reales al determinar si se satisfacen ciertos criterios de defecto. Las computadoras de tablero único reciben cada una, una entrada de la velocidad 165 de línea de la máquina afiladora a partir de un contador comercial. Puesto que el defecto pasará los detectores delantero y trasero con una diferencia de tiempo que depende de la velocidad de la línea, cada defecto puede generar señales de defecto correspondientes a través de los comparadores umbral superior e inferior en una diferencia de tiempo proporcional a la velocidad de la línea y la separación del detector (de 5 mm (0.2 pulgadas) en este ejemplo) . Si el defecto es eliminado de el borde de la tira de navaja la luz que alcanza los detectores de perfil de borde 72, 72' se incrementarán y primero generará una señal de umbral superior, seguida por una señal de umbral inferior correspondiente; de igual manera, si el defecto sobresale del borde de la tira de navaja, la luz que alcanza los detectores de perfil de borde disminuirán, y primero se generará una señal de umbral inferior seguida por una señal de umbral superior correspondiente. Cualquier señal de umbral que se eleve por si misma sin una señal umbral opuesta superior en el momento correspondiente no es de un defecto, sino más bien de un movimiento aleatorio de la tira de navaja o un desplazamiento. Con referencia a la figura 11, las señales 170, 172 de umbral superior e inferior generan interrupciones en las SBC1, SBC2 y SBC6 , las cuales ejecutan programas similares. Una interrupción de señal umbral superior provocará que el programa verifique 174 en cualquier sincronizador activado por la interrupción de umbral inferior 5 mm (0.2 pulgadas) antes. Si se encuentra, se ha detectado un defecto y ese sincronizador se desactivará 176 y rechazará la salida 178 de señal al PLC 28 y sincronizador de imagen SBC4130. El sincronizador de 5 mm (0.2 pulgadas) debe ser válido dentro de cierta tolerancia para generar una decisión de rechazo, ±15% es un nivel razonable. Si dos sincronizadores activados no dan una cantidad igual a 5 mm (0.2 pulgadas) ± 15%, entonces el programa intenta iniciar 180 un nuevo sincronizador de señal de umbral superior (están disponibles cuatro en el programa de modalidad) . Si los cuatro sincronizadores están en uso, entonces las señales umbral deben comenzar a un paso demasiado rápido, y se da salida a una señal 178 de rechazo. De otra manera, se inicia 182 un sincronizador de distancia superior nuevo. El programa trabaja de manera similar para interrupciones de señal umbral inferior. SBC1, SBC2 y SBC6 también tienen interruptores 185 de sincronización interna para verificar la velocidad de la línea de afinado a partir de un contador comercial. La velocidad se verifica 186 y se actualiza varias veces (por ejemplo cuatro) cada segundo, y se calculan límites de sincronización de distancia nuevos para los valores de 5 mm (0.2 pulgadas) ± 15% en la mayor parte de la velocidad de la línea actual.

Cuando cualquier sincronizador de distancia excede de 5 mm (0.2 pulgadas) +15%, genera una interrupción 188 de programa. Después el programa verifica 190 si la señal superior o inferior que activo ese sincronizador permanece activa continuamente sobre la duración de 5 mm (0.2 pulgadas) +15%. Si este es el caso, se genera por un defecto mayor que el detector de 5 mm (0.2 pulgadas) de separación sobre la línea de afilado, de manera que el borde delantero del defecto pasa ambos detectores antes de que el borde trasero alcance al detector delantero. Por lo tanto se genera 192 una señal de rechazo. De otra manera, el sincronizador de distancia se desactiva 194. La figura 12 muestra la operación de los circuitos detectores de defectos de daño de borde. La señal 94 de daño de borde delantero se genera por el detector de daño de borde delantero y pasa al amplificador 212 de ganancia. La señal después se acopla 214 AC para eliminar cualquier desviación DC. La señal después se compara 215 a un umbral 216 de daño de borde delantero y la salida del daño SBC3 218 de borde se energiza o activa por la duración de la condición cuando excede el umbral . La señal de daño en el borde trasero sigue una trayectoria idéntica. Con referencia a la figura 13, las señales 118, 120 de daño de borde delantero y trasero que exceden los umbrales generan interrupciones para SBC3122. Estas señales provocarán que el programa comience con sincronizadores 230, 232 de daño de borde delantero trasero. Un interruptor 240 de sincronizador periódico provoca que el programa verifique 242 cada sincronizador de daño de borde para determinar si la señal iniciadora ha permanecido activo por el período rechazable. De ser así, se da salida 244 a una señal de rechazo. Si la señal de daño de borde continua por ser determinada 243, entonces se da salida a la señal de rechazo de manera repetida. Sin embargo, si la señal de daño de borde expira antes de que se haya satisfecho 245 en período rechazable, entonces el sincronizador de daño de borde se desactiva 246. Como en la SBC1, 2 y 6 en la figura 11, este programa también tiene una interrupción de sincronizador interna periódica para verificar la velocidad en la línea 250 a partir de un contador comercial. La información de velocidad se obtiene 251 y se utiliza para calcular 252 un período rechazable equivalente a la longitud 250 de daño de borde rechazable. La SBC3 122 recibe la entrada de la longitud 254 rechazable de los conmutadores seleccionables por el usuario (la longitud de daño de borde continuo mínimo que se considera rechazable) . Si las SBC1, SBC2, SBC3 o SBC6 determinan que el defecto real ha sido detectado, entonces establecen señales al PLC 28 para rechazar la navaja defectuosa y sincronizan a SBC4 130 para formar imágenes. Con referencia a la figura 10 y la figura 14, SBC4 130 recibe las señales detectadas de defecto a través de un sincronizador de disparo (siendo entre ellos 268) y circuitos basculantes 272 (que están entre los mismos) y una notificación de señal a través de una compuerta OR 274. Puesto que más de un canal de detección de defecto puede ser energizado por cualquier defecto de tira de navaja particular, SBC4 130 utiliza presentaciones de señal basculadas para elegir el tipo de defecto más grande para la exhibición de producción de imagen. Esto garantiza que el defecto exhibido está categorizado con el tipo de rechazo apropiado. Con referencia a la figura 14, la SBC4 130 recibe la señal 290 de interrupción de rechazo ORada, y después interroga 292 los tipos de rechazo y restablece las señales basculadas. Puesto que la formación de imagen se restringe a velocidades de video como se explicó anteriormente, la SBC4 determina 294 si ocurrirá un conflicto de sincronización de imagen con una representación gráfica de defecto previamente en la fila. Si no existe conflicto, entonces un sincronizador de representación gráfica se activa 295 y se agrega a la fila el tipo de representación gráfica (defecto grande, mediano, etc.). Si existe un conflicto, el programa compara la prioridad del tipo de representación gráfica del nuevo defecto con la representación gráfica 296 previa, y los defectos más grandes tienen prioridad mayor. Si la nueva representación gráfica es de prioridad superior, entonces el sincronizador de representación gráfica previa se desactiva 297 y se inicia un nuevo sincronizador de representación gráfica 298 con el nuevo tipo de representación gráfica colocado en la fila. De otra manera, si la nueva representación gráfica es de prioridad menor, es ignorada 300. Este proceso es similar a la lógica utilizada para elegir el tipo de imagen de rechazo más grande a partir de las representaciones de señal basculadas para la SBC4 130. Cuando el sincronizador de representación de imagen alcanza la distancia prestablecida equivalente a la colocación del defecto en la parte delantera de las cámaras, se genera una interrupción 302. Después el programa desactiva el sincronizador 304, verifica 306 el tipo de representación gráfica en la fila, y da salida 308 a la información para el sistema de visualización. El sistema 46 de visualización después adquiere la imagen utilizando la cámara e iluminación estroboscópica apropiadas, almacena la imagen en una memoria digital y etiqueta la imagen con la información de tipo de representación gráfica, fecha y hora. Al igual que en las otras SBC, este programa también tiene un interruptor 310 sincronizador interno periódico para verificar la velocidad de la línea a partir del contador comercial. La información de velocidad se obtiene 311 y se utiliza para calcular 312 el período de sincronización de representación gráfica equivalente a la distancia desde el rechazo del sensor a la cámara. La SBC4 también recibe una entrada 402 seleccionable por el usuario desde el sistema de visualización para hacer avanzar o retardar la sincronización de imagen, y de esta manera desplazar el centrado del defecto en las imágenes resultantes. Una vez que se detecta un defecto, el PLC 28 localiza el defecto en la navaja en la tira inmediatamente en el inspector 24. La totalidad de la navaja después se considera defectuosa. El PLC 28 sigue la navaja abajo de la línea de afilado y a través de la cortadora utilizando pulsos de navaja por navaja a partir de un codificador comercial montado en la línea de afilado. La navaja defectuosa después se separa por un dispositivo similar al utilizado para estirar navajas de una cortadora y afilarlas o depositarlas. Un dispositivo fotoeléctrico de haz pasante comercial verifica la presencia de las navajas rechazadas que son segregadas por el rechazador. La SBC 204 (figura 9) recibe las señales de rechazo de las SBC1, SBC2, SCB3 y SBC6, así como la presencia de la navaja rechazada desde el fotodetector de haz pasante. La SBC5 sigue el rechazo a través de la línea de afilado y la cortadora y rechazadora utilizando impulsos navaja por navaja a partir del codificador de línea de afilado. La SBC5 actúa como un sistema a prueba de fallas para el PLC y el rechazador. Si las navajas defectuosas no son rechazadas de manera exitosa, la SBC5 señalará al PLC que detenga la máquina afiladora. El sistema 46 de visualización puede ser un sistema de computadora personal que contenga una tarjeta formadora de imagen comercial, una cámara de video y lentes, y una luz estroboscópica. La pantalla de interfase de operador es por medio de un monitor de video VGA de pantalla capi comercial unido a un sistema de computadora personal. La SBC4 130 activa el sistema 46 de visualización para capturar una imagen cuando el defecto detectado en la tira de navaja ha viajado hacia abajo hacia la línea de afilado y está dentro del campo de visión de la cámara (una anchura de 1.8 mm (0.070 pulgadas) en esta modalidad) . El movimiento de la tira se congela o se detiene por el impulso de la luz estroboscópica para proporcionar una imagen de defecto clara, la cual se exhibe en la pantalla de interfase del operador. Se pueden mantener hasta cuarenta de las imágenes de defecto más recientes en una memoria RAM de un tablero de formación de imágenes de 16 megabits (megaoctetos) . Un ejemplo de pantalla de imagen de rechazo de interfase de operador se muestra en la figura 15. Esta pantalla se inicializa con el botón 357 de "tipo de conmutación" que se establece a ÚLTIMA, lo que provoca que la imagen de defecto más reciente de cualquier tipo sea actualizada en la pantalla de exhibición. El botón de "tipo conmutación" puede ser activado para que realice ciclos a través de las diferentes categorías de defectos, tales como defectos grandes, medianos, pequeños o daño de borde. Una fila de las imágenes más recientes do cada tipo de defectos se almacenan en una memoria RAM. La fila de imágenes para cada tipo de defecto puede ser desplazado a través de la utilización de los botones previos 358 o siguiente 360 una vez que el botón 357 de tipo de conmutación se utiliza para seleccionar el tipo de defecto. La imagen seleccionada permanecerá en la pantalla hasta que sea eliminada del extremo de la fila de las imágenes más recientes para ese defecto. La activación del botón 361 actual exhibirá la imagen más reciente del tipo seleccionado. La activación de los cuatro botones 364 de imágenes provoca que el sistema 46 de visualización divida la pantalla de exhibición en cuatro cuadrantes y exhiba una imagen de defecto en cada cuadrante. La activación del botón 366 de almacenamiento provoca que el sistema 46 de visualización escriba la imagen exhibida a un almacenamiento 58 permanente (figura 2A) en un disco duro local o en una red si la computadora personaL está conectada a una red.

También se puede mostrar una pantalla de tendencia sobre el sistema de visualización como se muestra en la figura 16. La información de la anchura de la navaja graficada se mide por el micrómetro 50 láser el cual muestrea los datos de anchura de navaja a una velocidad seleccionable. Los datos después se grafican en la gráfica que se muestra y las líneas de tendencia se dibujan para conectar los puntos de datos . La anchura 392 objetivo se muestra en la gráfica y puede ser de un color diferente que la anchura 394 de la tira real, y se pueden establecer advertencias automáticamente si la anchura de la tira se aproxima a límites predeterminados. Una pantalla de control de imagen también puede ser exhibida sobre el sistema de visualización, como se muestra en la figura 17. Esta pantalla permite que se ajuste la sincronización de adquisición de imagen. Al adquirir imágenes un poco antes o un poco después en el tiempo, los defectos pueden ser desplazados a la de izquierda o la derecha en las imágenes exhibidas. Al mover el tiempo de adquisición de imagen, se pueden encontrar evidencias de condiciones de proceso que estén provocando defectos (es decir, raspaduras, estrías, etc.). El botón 402 de control de deslizamiento puede ser activado ya sea para que avance o retarde la sincronización de las imágenes que lleguen con incrementos de un cuarto de campo de visión. Un ajuste máximo es casi más o menos dos campos de visión o más o menos 4.4 mm (0.174 pulgadas). Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (18)

1. Un método, caracterizado porque comprende: procesar un borde o filo continuo de una tira de material la cual se mueve en una dirección a lo largo de la longitud de la tira; inspeccionar la condición del borde continuo de la tira en movimiento después de que ha sido procesada; cortar la tira en piezas; y almacenar las piezas en grupos, en respuesta a la condición del borde.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza con una línea de fabricación que produce navajas para afeitar, en el que la tira de material es una tira de material de navaja para afeitar y en el que las piezas son navajas para afeitar.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la inspección del borde detecta defectos en el borde, y en el que la clasificación clasifica las navajas para afeitar en un primer grupo de navajas para afeitar en buen estado, y un segundo grupo de navajas para afeitar defectuosas.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende de manera adicional : un primer sistema láser que incluye un primer proyector para proyectar un primer haz láser en el borde de corte en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un primer detector de perfil para detectar una porción del primer haz láser que pasa sobre el borde de corte, y para generar una primera señal que representa la porción detectada del primer haz láser; y un segundo sistema láser, en proximidad cercana con el primer sistema láser, que incluye un segundo proyector para proyectar un segundo haz láser en el borde de corte en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un segundo detector de perfil para detectar una porción del segundo haz láser que pasa sobre el borde de corte, y para generar una segunda señal que represente la porción detectada del segundo haz láser.

5. Una línea de fabricación, caracterizada porque comprende : una máquina que procesa un borde o filo continuo de una tira de material; un inspector que determina la condición del borde; una cortadora que corta la tira en piezas; y un clasificador que clasifica las piezas en por lo menos dos grupos, en respuesta a la condición del borde.

6. La línea de fabricación de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la línea de fabricación produce navajas para afeitar, y en la que la tira de material es una tira de material de navaja para afeitar, y en la que las piezas individuales son navajas para afeitar.

7. La línea de fabricación de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la condición detectada por el inspector indica un defecto en el borde y en el que el clasificador clasifica las navajas para afeitar en un primer grupo de navajas para afeitar en buen estado y un segundo grupo de navajas para afeitar defectuosas.

8. La línea de fabricación de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el conjunto paralelo de sistemas láser incluyen: un primer sistema láser que incluye un primer proyector para proyectar un primer haz láser en el borde de corte en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un primer detector de perfil, para detectar una porción del primer haz láser que pasa sobre el borde de corte y para generar una primera señal que represente la porción detectada del primer haz láser; y un segundo sistema láser, en proximidad cercana con el primer sistema láser, que incluye un segundo proyector para proyectar un segundo haz láser en el borde de corte en una dirección perpendicular a la dirección del movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un segundo detector de perfil para detectar una porción del segundo haz láser que pasa sobre el borde de corte, y para generar una segunda señal que represente la porción detectada del segundo haz láser.

9. Un aparato para monitorear continuamente un borde de una tira de material, caracterizado porque comprende : un par de haces láser paralelos, separados cercanamente .

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los haces láser paralelos incluyen: un primer sistema de láser que incluye un primer proyector para proyectar un primer haz láser en el borde, en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde, y un primer detector de perfil para detectar una porción del primer haz láser que pasa sobre el borde, y para generar una primera señal que represente la porción detectada del primer haz láser; y un segundo sistema láser, en proximidad cercana con el primer sistema de láser, que incluye un segundo proyector para proyectar un segundo haz láser en el borde, en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la tira y perpendicular al borde de corte, y un segundo detector de perfil para detectar una porción del segundo haz láser que pasa sobre el borde y para generar una segunda señal que represente la porción detectada del segundo haz láser.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque comprende de manera adicional : un circuito normalizante que recibe la primera y segunda señales desde el primero y segundo detectores de perfil, eliminando sustancialmente por filtración el movimiento del borde, y generando una señal de discontinuidad de borde; y un circuito de detección de defecto que recibe la señal de discontinuidad de borde, procesar la señal de discontinuidad de borde para detectar defectos en el borde, y generar una señal de defecto en respuesta a los defectos detectados.

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el circuito de detección de defectos detecta defectos al detectar picos correspondientes de polaridad opuesta dentro de una cantidad de tiempo predeterminada en la señal de discontinuidad de borde.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la cantidad predeterminada de tiempo es dependiente de la velocidad con la cual se mueve la tira y la distancia entre el primero y segundo haces láser.

14. Un sistema de visualización, caracterizado porque comprende : una cámara para formar imágenes de un borde de una tira de material en movimiento, un monitor, acoplado a la cámara, para exhibir imágenes captadas por la cámara, y un sistema de almacenamiento, acoplado con la cámara y el monitor, para almacenar imágenes captadas por la cámara, el monitor es capaz de exhibir las imágenes almacenadas .

15. El sistema de visualización de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende: una fuente de luz dirigida al borde de la tira; una primera cámara y una lente, en proximidad cercana con la fuente de luz y sobre un primer lado de la tira, en donde la primera cámara y la lente toman representaciones gráficas del borde de la tira conforme la tira pasa frente a la primera cámara y lente; una segunda cámara y lente, en proximidad cercana con la fuente de luz y sobre un segundo lado de la tira, en donde la segunda cámara y lente toman representaciones gráficas del borde de la tira conforme la tira pasa frente a la segunda cámara y lente; y una computadora que recibe representaciones gráficas de la primera y segunda cámaras, genera imágenes digitalizadas de las representaciones gráficas y exhibe las imágenes digitalizadas sobre un monitor.

16. El sistema de visualización de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende de manera adicional un inspector que detecta defectos en el borde de la tira y genera una señal de defecto cuando se detecta un defecto, en el que la computadora recibe la señal de defecto y provoca que la primera cámara y la lente, y la segunda cámara y la lente tomen representaciones gráficas de la tira en un tiempo predeterminado de manera que se toman representaciones gráficas de los defectos detectados.

17. El sistema de visualización de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el tiempo predeterminado es ajustable, y en el que la computadora incluye un dispositivo de entrada a través del cual un operador puede introducir ajustes de sincronización a los cuales la computadora responde al provocar que la primera cámara y lente, y la segunda cámara y lente tomen representaciones gráficas de la tira, y un tiempo predeterminado ajustado cuando las señales defectuosas son recibidas.

18. El sistema de visualización de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende de manera adicional un sistema de almacenamiento que almacena las imágenes digitalizadas en respuesta a instrucciones de la computadora, y en el que el operador que utiliza un dispositivo de entrada de la computadora puede provocar que la computadora recupere las imágenes digitalizadas almacenadas del sistema de almacenamiento para su exhibición en el monitor. Un borde continuo de una tira de material (14) se procesa conforme se mueve en una dirección a lo largo de la longitud de la tira. La condición de un borde continuo de la tira y movimiento se inspecciona después de que ha sido procesado. La tira se corta en piezas. Las piezas se clasifican en grupos, en respuesta a la condición del borde o filo. El borde se monitorea continuamente por un par de haces láser y paralelos, separados estrechamente. Un sistema (25) de visualización incluye una cámara, un monitor y un sistema de almacenamiento. La cámara produce imágenes de un borde de la tira en movimiento del material. El monitor, acoplado a la cámara, muestra imágenes capturado por la cámara. El sistema de almacenamiento, acoplado a la cámara y al monitor, almacena las imágenes capturadas por la cámara. El monitor es capaz de exhibir las imágenes almacenadas .