一种用于检测外皮和类似物的颜色的装置的制作方法

本发明涉及一种用于检测皮革皮或类似物的颜色的装置，被安装在用于处理和/或管理皮革皮或类似物的机器和/或设备上。

背景技术：

在处理皮革皮的场合中，皮革皮自身的最后颜色是用于判断染色处理的质量和可重复性两个方面的特别重要的参数。尤其是，可重复性的作用是给出皮革皮的基本颜色，并借助喷涂雾化的液体，通常是染料，或借助施加颜料或定色剂完成。尤其是，要求颜色均匀地被施加在皮革皮的整个表面上。

在这样的场合中，还要求属于相同的一批或者还属于不同的两批要被处理的皮革皮具有相同的初始色阶。

在当前的情形下，要检测皮革皮的颜色，色度计被使用，它随机地与皮革皮接触，或者实验室分光光度计被使用，两者都被安排在涂色过程内和/或涂色过程的下游。

然而，这些装置是分开并且独立于处理设备，而且不是令人满意的，因为它们要求慢下来甚或中断处理过程，设备生产率方面随之而来地降低；还有，它们要求专门人员来使用，成本方面随之而来地增加。当然，操作员可能从生产线拾取样本并送到实验室，在完善的良好条件下进行分析。

此外，这种类型的检验是随机地进行的，并且因而对被处理的所有皮革皮，或在给定的皮革皮的所有区域，不确保颜色已经按均匀的、可重复的、以及在质量上令人满意的方式被施加。

最后，所进行的颜色检测常常不完全可靠，并且这主要是由于在用于检测颜色的系统和要被检测的皮革皮之间的距离难以保持恒定，主要归因于皮革皮本身的柔韧性和固有的下降的硬度。

还值得指出的是，不像其他的二维物品，诸如例如规则的纸张，皮革皮和/或类似物有不规则和不重复的织物(weft)和表面外观(纹理)，更确切地说，它在不同类型的皮革皮之间和在同一种皮革皮样本内都是高度可变的。

因此，应当理解，在皮革皮和/或类似物的生产线中，如何连续的检测至今是特别艰巨且通常不可靠，因为颇为频繁的是，被检测的颜色的变化实际上不存在于样本中，但由于样本皮革皮本身纹理的变化，和/或由于皱痕或表面缺陷的存在，实际上被检测的颜色的变化，是从不真实的检测中导出的。

为此，值得注意的是，ep1935646描述一种多于用于测量的用于检验的装置，该装置用于检验一叠纸张的上面一张的颜色，纸张如所描述的，不同于皮革皮和/或类似物。尤其是，该装置包括可移动的实体，其中安装了便于定位和移动的传感器，以便检测打印控制带的颜色数据，该打印控制带专门用传统的胶版印刷机，以彩色印刷到被堆叠在相互的顶部的所述纸张上。

技术实现要素：

本发明的目的是制作一种用于检测皮革皮和类似物的颜色的装置，该装置能够被安装在机器和/或设备上，用于处理和/或管理皮革皮和类似物，且在其中安装了该装置的设备正常操作期间，由于以连续的、精确的、可靠的以及可重复的方式，检测皮革皮的颜色的可能性，该装置克服了传统解决方案的缺点。

本发明的另一个目的是制作一种完全自动化的并能够被安装在用于处理皮革皮和/或类似物的设备的生产线中的装置，并且尤其是还能够被安装在最后加工过程的上游。

本发明的另一个目的是制作一种装置，该装置能在同一张完全展开的皮革皮上，检测和检验颜色的质量、均匀性和可重复性。

本发明的另一个目的是制作一种装置，该装置能在属于同一批或不同批的不同皮革皮之间，检测、检验和评定颜色的质量、均匀性和可重复性。

本发明的另一个目的是制作一种装置，该装置自动地通知操作员，皮革皮或已处理的皮革皮或要被处理的皮革皮，存在可能的相对于参考颜色的颜色变化，以便由此让同一操作员立即干预。

本发明的另一个目的是制作一种装置，该装置向操作员、还向该皮革皮的预期客户，提供施加于该皮革皮本身的颜色的精确指示，并且还提供施加的颜色的质量从而最终结果的证书。

本发明的另一个目的是制作一种可靠的装置，该装置不要求为了处理和/或管理皮革皮而使设备慢下来或阻塞。

本发明的另一个目的是提出一种装置，该装置完全消除通过操作员任何干预。

本发明的另一个目的是制作一种装置，该装置是简易的和支付得起去构建，该装置还能够被安装在现有的和正在操作的设备中。

本发明的另一个目的是提出一种装置，该装置相对于传统的装置，在构造和操作两方面有替代的和/或改进的特征。

所有这些目的，个别地和它们的任何组合二者，以及从下面的描述会变得显而易见的其他目的，都可以按照本发明，用用于检测皮革皮的颜色的装置并且如权利要求1中定义的而达到。

附图说明

本发明在下文中用本发明的某些优选实施例作进一步阐明，这些实施例参照附图，按非限制性例子的唯一方式被描述，附图中：

图1示出按照本发明的装置的放大透视图；

图2以方框图形式示出该装置；

图3示出一种用于测量皮革皮的表面和/或厚度的机器的纵向竖直剖面图，按照本发明的装置被应用于该机器；和

图4示出一种用于最后加工皮革皮的设备的纵向竖直剖面图，按照本发明的装置被应用于该设备。

具体实施方式

如图中所示，按照本发明的用于检测皮革皮和/或类似物的颜色的装置2，包括光传感器4，被安排以便捕获从皮革皮6反射的光辐射，该皮革皮被放置在支撑表面7上，皮革皮的颜色将要被检测，该支撑表面7由工作台或机器10的或设备12的传送带8组成，机器10或设备12用于处理和/或管理皮革皮。

应当理解，本文的“皮革皮(leatherhide)和/或类似物”，意思是指由天然的和/或合成的皮革皮制成的或由其他合成材料制成的二维物品，例如塑料，具有类似于或至少与皮革皮共通的特性，且一般地说，是指被用在皮革商品工业中的二维物品。优选是，由皮革皮和/或类似物的制成的其颜色要被检测的物品与完工的或基本上完工的物品有关，该完工的或基本上完工的物品是在处理的最后步骤，和/或在皮革皮本身的最后加工过程获得的。

有利的是，该支撑表面7可以是平坦的，或有适当形状的伸出部分，例如半圆形。

光传感器4被容纳在保护支撑14内，该保护支撑14优选由光学玻璃和/或透明材料制成，和/或在插在光传感器4与传送带8之间的区域处配备至少一个开孔，皮革皮被支撑在传送带8上。

方便的是，为确保光传感器4相对于可以有不同的和可变的厚度的皮革皮6的表面总是且不变地在相同的距离处，保护支撑14由惰辊(idlerroll)16组成，该惰辊16被安排和支撑，以便压着并且保持皮革皮6均匀地伸开在支撑表面7上，并且还要保持所述皮革皮6离传感器4的距离恒定。有利的是，用于在光传感器4与被定位在支撑表面7上的皮革皮6表面之间保持恒定距离的装置，包括鼓风机装置，它把压缩空气的射流发送到皮革皮上，以使它伸开并使它粘附于支撑表面本身。方便的是，所述装置还可以包括滑块。

有利的是，为了伸开皮革皮6，并且还为了确保所述皮革皮6离传感器4的距离是并保持恒定，可以提供下部滚筒(没有示出)，该下部滚筒从在传送带8上正在前进的皮革皮6下方举起在传感器4处。

装置2还包括光源18，它把已知光谱成分的入射光辐射，发射到皮革皮6上，该皮革皮6被定位和伸开在该工作台的支撑表面7上、或来自用于处理和/或管理皮革皮的机器10或设备12的传送带8。

有利的是，该光源18可以被容纳在保护支撑14内，或者作为选择，它也可以被容纳在后者之外。

尤其是，该光源18包括一组受控波长白光led。尤其是，该已知光谱的白光由恒定电流控制的led产生，且该led的任何特性差异，在初始校准步骤期间被方便地补偿。优选地是，光源18被定位，以致由其发射的和入射到皮革皮8上的光辐射13，与从皮革皮本身反射的和被传感器4捕获的光辐射15，相互形成约45°的角度。这种布置型式是特别有利的，因为它允许避开光辐射的反射成分，该反射成分是产生可能的畸变测量的原因。

例如包括光电二极管矩阵和/或使用ccd或cmos技术的光传感器4与装置20相关联，该装置20被制作和被配置，以便提取和计算由光源18发射的光辐射的色成分(或三色值)，该光辐射从皮革皮6被反射并且被传感器4捕获。尤其是，这样的装置20包括一套三个带通滤波器：一个只让红色波长通过、一个只让绿色波长通过、和一个只让蓝色波长通过。

有利的是，为了便于调整传感器本身与所述皮革皮6的支撑表面7之间的高度上的距离，光传感器4被与致动器(没有示出)，例如空气活塞相关联。方便的是，该致动器允许光传感器4相对于支撑表面7被移动到更接近，优选地是在约6到12mm的距离处。

光传感器4还包括机械隔膜，用于限制在皮革皮6上的检测区域。方便的是，机械隔膜的开孔按照传感器4离皮革皮本身的距离而被控制，以便限定皮革皮6上的检测区域，该区域优选地是圆形的并有特别小的直径，优选地是约4到10mm的直径。

优选地是，圆形检测区域的直径，按照传感器与皮革皮本身之间的距离，按照下表变化：

有利的是，这样的尺寸比率与已知的和特别高的优选地是约41流明的强度的光源18的使用相结合允许起主导作用，并且从而使外部环境光的贡献变得不重要。方便的是，事实上，皮革皮6特别接近传感器4、皮革皮6上的检测区域特别小、以及光强度特别高，允许良好的条件被限定，以便获得皮革皮6的颜色的精确检测。

该装置还包括控制单元22，优选地，借助微处理器实施，它电学上连被接到光源18和/或传感器4并且被配置成方便地控制它们的激活和/或同步。

有利的是，提供一个或多个检测器，诸如举例说光电池，被安排在光传感器4和光源18的上游和/或下游，这些检测器与控制单元22连接，并被配置成在所述光传感器(4)和/或光源(18)的作用区域处，分别检测皮革皮6的输入和输出，并且从而向控制单元22发送相应的触发信号。

有利的是，控制单元22可以被集成在传感器4中，或者可以分开地从其中制作，并被容纳在它们的保护支撑14内或外。

该装置还包括处理单元28，该处理单元28可以合并到传感器4的保护支撑14之中或在其外。此外，应当理解，控制单元22和处理单元28也可以在同一处理器中或在两个分开的处理器中实施。方便的是，该装置的处理单元28可以在处理器29中实施，诸如举例说在外部pc，或用作机器10的或用作设备12的中央单元的同一个处理器中实施，装置2就安装在该机器10或设备12上。

尤其是，处理单元28被设定，以便知道由光源18发射的光辐射的光谱组成，并且该处理单元28还接收三个色成分(即三色值x、y和z)的部分，该三个色成分的部分是由装置20从由传感器4捕获的光辐射开始计算的。

优选地，从皮革皮6反射的并且由光传感器4捕获的光辐射的值被连续地或按能够被设定的预设频率(例如约350ms)，发送到处理单元28的微控制器。

优选地，为了允许按光传感器4的高度正确定位而与光传感器4相关联的致动器的激活，由光传感器4获取的激活/去激活，以及还有从皮革皮6反射的并且由传感器本身捕获的光辐射的值的传输，都受触发器输入和/或输出控制，该触发器输入和/或输出由检测器(光电池)产生并被发送到控制单元22和/或到处理单元28。

有利的是，处理单元28被配置成处理该三个色成分，以便把它们带进不同的颜色空间中，优选地是在颜色空间l*a*b*(亦称作cielab或cie1976)中，其中“l*”表示亮度，而“a*”和“b*”表示颜色对向维度(color-opponentdimension)的色品坐标。

因此，大体上，处理单元28接收三个色成分的值的输入，和/或在预先选定的颜色空间，优选地是l*a*b*中坐标的值的输入，且该处理单元28被配置成识别与这样的值对应的颜色。尤其是，为此，前面所述的有关由传感器4捕获的光辐射的值被与保存在处理单元自身中的颜色图中的值相比较，以便在它们之中识别皮革皮6的色码，并且从而把它与皮革皮本身相关联。

有利的是，处理单元28还被配置成，把三个色成分的值和/或预先选定的颜色空间优选地是l*a*b*中的坐标的值，与预先定义的值比较，这些预先定义的值识别对于给定的皮革皮，和/或对于给定的一批皮革皮的特定的参考/需要的颜色。

方便的是，处理单元28还被制作用于向操作员发送适当的信号，和/或用于通知操作员，所获得的结果是否在给定的可预先设定的容差范围内。

有利的是，装置2还包括装置30，如编码器，用于测量工作台上或传送带8上的皮革皮6的前进，而优选地是这些装置与控制单元22相连接，以便控制传感器4激活的时刻。

此外，有利的是，由前述测量装置30检测的数据被发送至处理单元28，该处理单元28也被配置成把借助传感器4检测的对应颜色，与皮革皮的每一区域/位置相关联。由此，该处理单元28也能够知道其颜色被检测的皮革皮6的特定区域。

有利的是，一种软件在处理单元28中被装载并被执行，该软件被方便地配置，以致在借助传感器4完成的检测的基础上，在被识别的对应颜色中，皮革皮6上不可避免地存在的纹理变化、和/或皱痕或表面缺陷的存在的影响，被显著地降低，和/或优选地是被消除。

尤其是，为此，该软件被配置成执行如下步骤：

-在被光传感器4发送到处理单元28的以及与从皮革皮6被反射的并且被传感器自身捕获的光辐射有关的三个色成分xyz，和/或优选地是三个l*a*b*坐标的所有值中，移除与皮革皮6的头部分和尾部分有关的值，该头部分和尾部分一般是充满皱痕、折痕或其他表面缺陷，由此，在所有获取的值当中，选出一组值；

-计算属于此前选出的组的诸套的三个值的每一色成分和/或颜色空间l*a*b*的每一坐标的平均值，以便因此获得与色成分/坐标的三个平均值对应的单独一套的三个值；更详细地说，该平均值是对此前面选出的组的诸套的三个值xyz的所有成分x计算的，并且同样的计算对成分y和z完成；类似地，在颜色空间l*a*b*的情形中，该平均值是对此前选出的组的诸套的三个值l*a*b*的所有坐标l计算的，并且同样的计算对坐标a*和b*完成；

-识别由此获得的与三个平均色成分/坐标的值对应的颜色。

有利的是，为此目的，要被移除的值的数量，因为它们与皮革皮6的头部分和尾部分相关，所以由操作员通过在用于管理处理单元28和/或处理器29的接口上动作而设定，而优选地是指出不被考虑的初始/最后部分的长度。方便的是，该不被考虑的初始/最后部分的长度，基于由装置30的检测而被获得，该装置30测量工作台上或传送带8上皮革皮6的前进，和/或当在传感器4处的光电池检测皮革皮的输入/输出时，只要如已知的考虑皮革皮6在工作台上或在传送带8上的前进速度，基于由光电池产生的触发时刻而被获得。

如图3和4所示，按照本发明的装置2可以被应用于用于测量皮革皮的机器10和用于最后加工皮革皮的设备12两者；然而，装置2也可以被应用于其他类型的机器，诸如用于堆叠和/或封装皮革皮的机器，和/或用于选择皮革皮的系统，而更普遍地说，被应用于在用于处理和/或管理皮革皮的设备中提供的任何传送带。

在图3所示实施例中，按照本发明的装置2被应用于测量机器10，机器10包括送料工作台42，其上排列多张皮革皮6，通过手动或通过上游的装置(没有示出)，将要经历测量皮革皮的表面面积和厚度二者。

该送料工作台42，与牵引滚筒44和皮革皮表面的测量滚筒46相关联。在它们的下游，提供有传送带8，按照本发明的装置2被安装在其上。尤其是，装置2包括承载惰辊16的机械结构50，传感器4被容纳在该惰辊16内，以致该惰辊与限定在传送带8上的支撑表面7上的皮革皮6接触，并把皮革皮6伸开在支撑表面7上。

在图4所示实施例中，按照本发明的装置2被应用于最后加工设备12，该最后加工设备12包括传送带8，传送带8上排列并伸开要被处理的多张皮革皮6。

传送带8依次序首先穿过喷涂舱56，然后是烘干通道57。尤其是，配备有喷枪的有多个径向臂60的旋转结构58被安装在该喷涂舱56内，喷枪用于把着色染料喷涂到在传送带8上前进的皮革皮上。

按照本发明的装置2被安装在烘干通道57的下游。尤其是，同样在这种情形中，装置2包括承载惰辊16的机械结构50，传感器4被容纳在该惰辊16内，以致该惰辊与限定在传送带8上的支撑表面7上的皮革皮6接触并把皮革皮6伸开在支撑表面7上。

按照本发明的装置2应用于这种类型的设备是尤其有利的，因为它允许皮革皮的颜色在生产线中被检测，并且由于由处理单元在这样的已被检测的颜色和参考颜色之间执行的比较，如果在喷涂室内执行的着色操作，在质量/数量方面是不能令人满意，可以立刻被检测到，因而避免以不能令人满意的方式又喷涂后继的皮革皮。

根据以上所述，按照本发明的装置是尤其有利的，因为：

-它允许可靠地和精确地检测皮革皮的颜色，而不必考虑皮革皮自身的不可避免的纹理变化和/或同样地皱痕或表面缺陷的存在；

-它允许全部皮革皮的颜色被连续地和不中断地被检测以及同样地被检验；

-它允许给定一批的全部皮革皮的颜色，在开始加工和/或处理之前被检测，并且从而判定其均匀性；

-它允许对涉及皮革皮的质量和/或数量方面不能令人满意的喷涂的异常产生即时报警；

-它允许对最后处理的皮革皮的质量给予证明；

-它允许皮革皮的颜色被精确识别，而且还把这样的颜色与该皮革皮相关联用于其确认。