ITTO940902A1

ITTO940902A1 - PROCEDURE AND INSTALLATION FOR THE MANUFACTURE OF CORK STOPPERS.

Info

Publication number: ITTO940902A1
Application number: IT94TO000902A
Authority: IT
Inventors: Valverde Jose Maria Valverde; Carrillo Juan Francisco Duque; Fuentes Jose Luis Calvo; Jocilles Julio Salgado
Original assignee: Corcho Y Technologia S L; Univ Extremadura
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-11
Also published as: ITTO940902A0; FR2712526A1; PT101604A; IT1267140B1; ES2077515R; ES2077515A2; ES2077515B1

Abstract

Procedimento e installazione per la fabbricazione di tappi di sughero. Mediante una videocamera (3) si rilevano i difetti esistenti nella superficie della porzione (7) di sughero per determinare, mediante calcolatore (4), le zone di maggiore qualità e ottenere la distribuzione ottima di estrazione, in base alle coordinate del centro di ogni estrazione. Queste coordinate vengono codificate per alimentare, tramite interfase elettronica (5) ad un gruppo elettromeccanico (2) che comprende un sopporto (8) della porzione di sughero e un dispositivo (10) di estrazione di tappi, entrambi spostabili linearmente in direzioni perpendicolari e di posizione secondo le coordinate del centro di ogni estrazione.Procedure and installation for the manufacture of corks. Using a video camera (3) the defects existing in the surface of the portion (7) of cork are detected to determine, by means of a computer (4), the areas of higher quality and to obtain the optimal distribution of extraction, based on the coordinates of the center of each extraction. These coordinates are coded to feed, through an electronic interphase (5) to an electromechanical group (2) which includes a support (8) of the cork portion and a device (10) for extracting caps, both movable linearly in perpendicular and position according to the coordinates of the center of each extraction.

Description

D E SC R I Z IO N E DESCRIPTION

del brevetto per Invenzione Industriale of the patent for Industrial Invention

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la fabbricazione di tappi di sughero, automatico ed intelligente e assistito da calcolatore, .per permettere la ottimizzazione del numero di tappi di massima qualità che è possibile ottenere da una porzione determinata di sughero L’invenzione comprende pure l’installazione per la fabbricazione dei tappi. The present invention relates to an automatic, intelligent and computer-aided process for the manufacture of corks, to allow the optimization of the number of top quality corks that can be obtained from a given portion of cork. as well as the installation for the manufacture of the caps.

La fabbricazione di tappi di sughero viene realizzata mediante procedimenti tradizionali, i quali non hanno subito progressi o invenzioni importanti negli ultimi 30 o-40 anni The manufacture of corks is carried out using traditional processes, which have not undergone major advances or inventions in the last 30 or 40 years.

Fondamentalmente, il processo di fabbricazione di tappi consiste nel taglio indiscriminato del pezzo di sughero e, successivamente, perforazione (percussione) delle fette di sughero con un punzone di diametro uguale a quello del tappo che si desidera ottenere. Considerando il meccanismo mediante il quale viene azionato detto punzone, esistono due tecniche o procedimenti differenti, uno automatico e l’altro manuale . Basically, the manufacturing process of corks consists of indiscriminate cutting of the piece of cork and, subsequently, perforating (percussion) of the cork slices with a punch of the same diameter as the cork to be obtained. Considering the mechanism by which said punch is operated, there are two different techniques or procedures, one automatic and the other manual.

Nel procedimento automatico, un operaio non specializzato alimenta con fette di sughero una macchina che, sistematicamente e in forma cieca, perfora il sughero con un passo equidistante e dimensione fissa (orizzontale invariabile). Il rendimento grezzo con questo tipo di macchina è dell’ordine di 35.000 tappi ogni 8 ore, il che a priori risulta un numero considerevole. Tuttavia, e nonostante questo, il procedimento è economicamente negativo, a causa dell’elevato numero di unità che successivamente devono essere scartate (oltre il 30%), e che deriva come conseguenza della foratura indiscriminata sopra le fette, senza nemmeno il minimo di analisi dei difetti o delle irregolarità superficiali del sughero. In the automatic process, an unskilled worker feeds cork slices to a machine that systematically and blindly pierces the cork with an equidistant pitch and fixed dimension (invariable horizontal). The raw yield with this type of machine is in the order of 35,000 caps every 8 hours, which a priori is a considerable number. However, and despite this, the process is economically negative, due to the large number of units that subsequently have to be discarded (over 30%), and which derives as a consequence of indiscriminate drilling above the slices, without even the minimum of analysis. defects or surface irregularities of the cork.

Nel processo manuale, un operaio specializzato aziona un punzone, per esempio mediante pedale, allo scopo di evitare quelle posizioni in cui il sughero presenta difetti che successivamente renderebbero inutilizzabile il tappo ottenuto. Per questo l’operaio effettua una analisi sommaria visiva, con il risultato ovvio che è in grado soltanto di evitare tanto le grandi zone di difetti come i bordi o qualche altro di grandi dimensioni. Nello stesso tempo l’operaio sposta manualmente la fetta o porzione di sughero, appoggiata sopra la guida (orizzonte fisso e invariabile). Il rendimento del processo diminuisce notevolmente man mano che passa la giornata, fondamentalmente a causa della stanchezza dell'operaio, in modo che il numero di unità ottenute normalmente è di 13.000 tappi ogni giornata di 8 ore, dei quali tuttavia soltanto circa 10% verranno successivamente scartati, a causa di difetti funzionali. In the manual process, a skilled worker operates a punch, for example by means of a pedal, in order to avoid those positions in which the cork has defects which would subsequently make the obtained cork unusable. For this the worker carries out a summary visual analysis, with the obvious result that he is only able to avoid both large areas of defects such as edges or some other large ones. At the same time, the worker manually moves the slice or portion of cork, resting on the guide (fixed and invariable horizon). The efficiency of the process decreases considerably as the day passes, basically due to the fatigue of the worker, so that the number of units normally obtained is 13,000 caps every day of 8 hours, of which however only about 10% will come later. discarded, due to functional defects.

Una caratteristica limitativa comune di entrambi i pr'ocessi consiste, come è stato indicato, nella invariabilità della linea orizzontale del dispositivo di perforazione, il che senza dubbio origina una perdita notevole di materia prima. A common limiting characteristic of both processes consists, as has been indicated, in the invariability of the horizontal line of the drilling device, which undoubtedly results in a considerable loss of raw material.

Lo scopo della presente invenzione è di sviluppare un procedimento mediante il quale si realizzi una analisi preventiva esauriente della superficie del sughero e successivamente in base alle informazioni ottenute, si effettui una perforazione selettiva, con linea orizzontale variabile del dispositivo di perforazione o di estrazione dei tappi. In questo modo si realizza l’ottimizzazione del numero di tappi di qualità massima che si possono ottenere da una determinata porzione di sughero. The purpose of the present invention is to develop a process by which an exhaustive preliminary analysis of the surface of the cork is carried out and subsequently, based on the information obtained, a selective perforation is carried out, with a variable horizontal line of the perforation or extraction device of the corks. . In this way, the optimization of the number of maximum quality corks that can be obtained from a given portion of cork is achieved.

Secondo il procedimento dell’invenzione viene effettuata, mediante visione artificiale, una analisi della superficie della porzione di sughero da cui vengono ottenuti i tappi. Mediante questa analisi si individuano i difetti esistenti nella superficie del sughero. Successivamente, vengono determinate, in base alla analisi effettuata, le zone di migliore qualità della porzione di sughero, ottimizzando in queste zone la distribuzione delle estrazioni di tappi per l’ottenimento del numero maggiore di questi nella massima qualità. Questa ottimizzazione viene effettuata mediante la determinazione delle coordinate del centro del contorno circolare di ogni estrazione. Queste coordinate vengono codificate in forma di segnali elettrici per alimentare successivamente un sistema elettronico che ha il compito di posizionare la porzione di tappo e l’utensile di estrazione, il tutto affinchè ogni estrazione di tappo venga effettuata in accordo con le coordinate del centro del contorno di detta estrazione. According to the process of the invention, an analysis of the surface of the portion of cork from which the corks are obtained is carried out by means of artificial vision. Through this analysis, the existing defects in the surface of the cork are identified. Subsequently, on the basis of the analysis carried out, the best quality areas of the portion of cork are determined, optimizing in these areas the distribution of the extraction of corks to obtain the greatest number of these in the highest quality. This optimization is carried out by determining the coordinates of the center of the circular contour of each extraction. These coordinates are encoded in the form of electrical signals to subsequently power an electronic system that has the task of positioning the portion of the cap and the extraction tool, all so that each cap extraction is carried out in accordance with the coordinates of the center of the contour. of said extraction.

Con questo sistema si ottiene di ottimizzare il numero di tappi di sughero di qualità massima ottenuti da ogni porzione di sùghero, realizzando, tanto la fase di analisi come la fase meccanica di estrazione dei tappi, in forma completamente automatica, ottenendosi così una produzione elevata di tappi di alta qualità, dei quali non è necessario scartarne alcuno. With this system it is possible to optimize the number of maximum quality corks obtained from each portion of cork, realizing both the analysis phase and the mechanical phase of extraction of the corks, in a completely automatic way, thus obtaining a high production of high quality caps, of which none need to be discarded.

L’invenzione prevede pure l’installazione per realizzare il procedimento descritto. Questa installazione comprende un sottosistema di ingresso di dati e un sottosistema di conformazione di tappi. The invention also provides for the installation to carry out the described procedure. This installation includes a data entry subsystem and a cap conformation subsystem.

Il sottosistema di ingresso di dati comprende una videocamera la quale analizza la superficie delle porzioni di sughero, un calcolatore che ottimizza la posizione delle estrazioni di tappi in funzione dello schedario fornito dalla videocamera sopra la superficie delle porzioni di sughero e una interfase elettronica tramite la quale vengono collegati i due sottosistemi . The data entry subsystem comprises a video camera which analyzes the surface of the cork portions, a calculator which optimizes the position of the cork extractions according to the file provided by the video camera above the surface of the cork portions and an electronic interphase through which the two subsystems are connected.

Il sottosistema di conformazione di tappi comprende un sopporto per le porzioni di sughero, spostabile linearmente in una direzione, e un dispositivo estrattore di tappi che è spostabile in direzione perpendicolare al sopporto delle porzioni di sughero. Questo sottosistema di conformazione è completato con mezzi per posizionare il sopporto e l’utensile, in accordo con le coordinate del centro del contorno della estrazione da effettuare in ogni momento. The stopper conformation subsystem comprises a support for the cork portions, which can be moved linearly in one direction, and a stopper extractor device which is movable in a direction perpendicular to the support of the cork portions. This conformation subsystem is completed with means for positioning the support and the tool, in accordance with the coordinates of the center of the contour of the extraction to be carried out at any time.

Il primo dei sottosistemi citati è di struttura elettronico-informatica, mentre il secondo è di funzionamento elettromeccanico. The first of the subsystems mentioned is of electronic-computer structure, while the second is of electromechanical operation.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione potranno essere compresi meglio con la seguente descrizione, facendo riferimento al disegno allegato, nel quale viene illustrata, in forma schematica e a titolo di esempio non limitativo, una installazione per la fabbricazione di tappi di sughero, realizzatosecondo l’invenzione. The characteristics and advantages of the invention can be better understood with the following description, with reference to the attached drawing, in which an installation for the manufacture of corks is shown, in schematic form and by way of non-limiting example, made according to invention.

L’installazione rappresentata nella figura 1 è composto dalla associazione di due sottosistemi 'net'tamente differenziati, un sottosistema elettronicoinformatico, che viene indicato con il numero 1, e un sottosistema elettromeccanico che è indicato con il numero 2. The installation represented in figure 1 is composed of the association of two 'clearly differentiated' subsystems, an electronic-information subsystem, which is indicated with the number 1, and an electromechanical subsystem which is indicated with the number 2.

Il sottosistema elettronico-informatico 1 è costituito da una videocamera CCD 3, un calcolatore 4 ed una interfase elettronica 5 per la conversione di codicirdei segnali elettrici La videocamera CCD 3 fornisce al calcolatore uno schedario corrispondente alla superficie del sughero. Successivamente, il calcolatore 4, che è provvisto internamente di una scheda digitalizzatrice di video e di un software specificamente realizzato per questo scopo, elabora l'informazione contenuta in detto schedario e determina le posizioni delle zone circolari ottime per la perforazione della superficie e estrazione di tappi, in base a criteri di qualità locale e/oppure numero massimo di estrazioni. Il risultato di detta analisi, che con le coordinate corrispondenti ai centri delle aree circolari, in forma di segnali elettrici codificati, sono convertite in un formato adeguato per il controllo del subsistema elettromeccanico 2, in una unità elettronica di interfase 5. The electronic-computer subsystem 1 consists of a CCD video camera 3, a computer 4 and an electronic interphase 5 for the conversion of codes for the electrical signals. The CCD video camera 3 provides the computer with a file corresponding to the surface of the cork. Subsequently, the computer 4, which is internally provided with a video digitizing card and software specifically designed for this purpose, processes the information contained in said file and determines the positions of the circular areas which are optimal for drilling the surface and extracting caps, based on local quality criteria and / or maximum number of extractions. The result of said analysis, which with the coordinates corresponding to the centers of the circular areas, in the form of coded electrical signals, are converted into a suitable format for the control of the electromechanical subsystem 2, in an interphase electronic unit 5.

Il subsistema elettromeccanico 2 ha il compito di posizionare e perforare le fette di sughero nei luoghi determinati dal subsistema elettronico-informatico, dopo l’analisi effettuata. Concretamente, i segnali elettrici corrispondenti alle ascisse dei centri azionano un dispositivo di posizionamento longitudinale 6 della fetta di sughero 7, la quale si sposta sopra un porta-fette 8 , mentre i segnali elettrici corrispondenti alle ordinate dei centri controllano un sistema di posizionamento verticale 9 del dispositivo di estrazione 10 del tappo. Un segnale elettrico fornito dal primo dei sottosistemi controlla il meccanismo di azionamento 11 del dispositivo di estrazione 10 The electromechanical subsystem 2 has the task of positioning and perforating the cork slices in the places determined by the electronic-computer subsystem, after the analysis performed. Specifically, the electrical signals corresponding to the abscissas of the centers activate a longitudinal positioning device 6 of the cork wafer 7, which moves over a slice holder 8, while the electrical signals corresponding to the ordinates of the centers control a vertical positioning system 9 of the cap extraction device 10. An electrical signal provided by the first of the subsystems controls the drive mechanism 11 of the extraction device 10

Claims

CLAIMS 1. - Process for manufacturing cork stoppers, characterized by the fact that it consists in analyzing the surface of the portion of cork from which stoppers will be obtained by means of artificial vision, in order to detect the existing defects of the surface; in determining, on the basis of said analysis, the areas of best quality of the portion of cork; in optimizing the distribution of cap extractions in these areas to obtain the largest number of caps of the highest quality by determining the coordinates of the center of the circular contour of each extraction; in encoding said coordinates in the form of electrical signals; and in feeding with said signals an electromechanical system which has the task of positioning the portion of cork and the extraction tool, for each extraction of .sughero, in accordance with the coordinates of the center of the contour of said extraction. 2. - Installation for the manufacture of cork stoppers, characterized in that it includes a data entry subsystem and a stopper conformation subsystem; which data input subsystem comprises a video camera which analyzes the surface of the cork portions, a computer which optimizes the position of the cork extractions according to the file provided by the video camera above the surface of the cork portions, and an electronic interphase via which the two subsystems are connected; and which subsystem of conformation of corks comprises a support for the cork portions, linearly displaceable in one direction, a stopper extraction device, which is movable in a direction perpendicular to the support of the cork portions, and means for positioning the support and the tool in accordance with the coordinates of the center of the contour of the extraction to be carried out at any time. 3. - Installation according to claim 2, characterized by the fact that the support of the cork portion and the tool are positioned in accordance with the abscissas and ordinates, respectively, of the center of the outline of the extraction to be carried out at any time