19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: 2 127 1 Int. Cl. 7 : B23K 26/08 B31D 1/02 G09F 3/ 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: 0092133.1 86 Fecha de presentación : 23.03.00 87 Número de publicación de la solicitud: 12634 87 Fecha de publicación de la solicitud: 11.12.02 4 Título: Procedimiento y dispositivo para guiar un rayo láser sobre un objeto. Prioridad: 17.03.00 DE 0 13 344 73 Titular/es: Horst Kind GmbH Langobardenstrasse 83 42277 Wuppertal, DE 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: 16.04.06 72 Inventor/es: Podubrin, Heinz 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: 16.04.06 74 Agente: Carpintero López, Francisco ES 2 127 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 127 T3 2 DESCRIPCIÓN 2 1 2 3 4 0 6 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
3 ES 2 127 T3 4 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 a % 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 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 1 2 3 4 0 6 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. Se lee una imagen de video tomada con la cámara 3 de un objeto por el ordenador 4 y se muestra en el monitor. 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 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 3
ES 2 127 T3 6 1 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. 2 3 4 0 6 4
7 ES 2 127 T3 8 REIVINDICACIONES 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. 1 2 3 4 0 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.. 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, 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. 6
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