IT201700015422A1 - Macchina e metodo per l'accoppiamento di una tallonetta ad un soletto - Google Patents

Description

“MACCHINA E METODO PER L’ACCOPPIAMENTO DI UNA TALLONETTA AD UN SOLETTO”

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda il settore delle macchine per la produzione di calzature o loro parti. Più in particolare l’invenzione ha per oggetto una macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto. Forma oggetto dell’invenzione anche un metodo automatizzato di accoppiamento di una tallonetta ad un soletto per realizzare un assemblato destinato a formare un sottopiede di calzatura.

Stato della tecnica

Sono note macchine di accoppiamento in automatico di una tallonetta, generalmente di cartone fibrato (normalmente con applicata sopra una lamina di metallo), ad un soletto in “texon” (o altro materiale, con o senza rinforzi in cartone o inserti in altri materiali) per realizzare un assemblato che andrà a costituire il sottopiede di una calzatura.

Tali macchine caricano con vari sistemi la tallonetta ed il soletto, precedentemente cosparsi di colla, li riferiscono fra loro in maniera più o meno precisa mediante un comune dispositivo di centraggio, eseguono l'assemblaggio dei due componenti ed infine scaricano il manufatto ottenuto, destinato poi ad uno stampo di formatura.

I problemi che si riscontrano sulle macchine attuali sono essenzialmente i seguenti: 1) la mancanza di precisione nell'accoppiamento, sia in senso longitudinale, che trasversale, specie quando la parte posteriore del soletto e della tallonetta hanno dimensioni e forme diverse, 2) la non perfetta adesione dei due componenti fra loro, che tende a lasciare spazio fra la lamina della tallonetta ed il soletto applicato, 3) il lungo tempo da impiegare per la regolazione della macchina allo scopo di ottenere la massima precisione possibile nell'accoppiamento del soletto con la tallonetta, 4) la mancanza di costanza nel tempo delle regolazioni fatte e quindi la mancanza di uniformità negli accoppiamenti ottenuti e, spesso, errori negli accoppiamenti stessi.

Il primo problema nasce dal fatto che il dispositivo di centraggio in cui vengono inseriti soletto e tallonetta per essere riferiti uno all'altra è unico per tutti e due; in questo caso, dato che generalmente la tallonetta può avere una dimensione diversa da quella del soletto, e viceversa, (uno ha dimensione maggiore dell'altro), si determina un errore nel posizionamento relativo dovuto al recupero della differenza fra le loro dimensioni (uno dei due è stretto nel dispositivo di centraggio, l'altro resta libero a causa della dimensione diversa e può posizionarsi in una qualunque posizione possibile rispetto al primo).

Il secondo problema deriva dal fatto che, una volta che le due componenti da assemblare sono state riferite fra loro, il movimento che le porta a contatto è ottenuto spingendo una parte contro l'altra tramite cilindri pneumatici, in maniera piuttosto decisa (per ottenere una certa stabilità nell'unione), ma senza nessun controllo del movimento; il risultato è pertanto condizionato dai fattori che influenzano il movimento stesso: consistenza della parte movimentata (ad esempio il soletto può essere anche molto fine, e quindi tende a deformarsi facilmente e a non aderire perfettamente alla tallonetta, lasciando luce fra lamina e soletto), differente attrito delle parti a contatto con il dispositivo centratore, dovuto alla inevitabile presenza di colla sul bordo laterale del soletto, e quindi movimento di accoppiamento non omogeneo con difficoltà di adesione come sopra specificato.

Inoltre, con questo sistema di accoppiamento, non è possibile accoppiare soletto e tallonetta senza portarli a contatto nella parte anteriore, in modo che possano essere manualmente separati in questa zona senza danneggiarli, per inserire, ad esempio, dei rinforzi in lamierino oppure per piegare il soletto accoppiato in modo che si inserisca in maniera più stabile e precisa nello stampo dell'operazione successiva di pressatura per realizzare il sottopiede.

Il terzo problema nasce dalla necessità, sulle macchine esistenti, di dover eseguire una serie di registrazioni sui dispositivi di centraggio e sulla battuta posteriore del soletto e della tallonetta, allo scopo di trovare la giusta posizione relativa fra i due; questo comporta tempi generalmente lunghi e la necessità di accoppiare diversi soletti prima di avvicinarsi alla posizione corretta.

Un non ultimo problema è legato al fatto che, sulle macchine esistenti, i sistemi di centraggio ed il movimento di accoppiamento avvengono pneumaticamente. Variazioni della pressione e della portata dell'aria compressa durante le varie ore della giornata di produzione, della temperatura esterna e quindi della temperatura dell'aria compressa stessa, provocano variazioni nell'esecuzione dei vari movimenti (velocità, sincronizzazione, ecc.) e conseguentemente differenze sulla posizione relativa di soletto e tallonetta in momenti diversi della giornata; questo, oltre ad essere fonte di errori, impone all'operatore un attento e continuo controllo del prodotto accoppiato e ripetuti interventi per la modifica delle regolazioni già fatte in precedenza.

Scopo e sommario dell’invenzione

Compito della presente invenzione è quello di risolvere le problematiche sopra individuate ed associate a macchine di accoppiamento tallonetta-soletto di tipo noto.

All’interno di tale compito, importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto che consenta di accoppiare in modo preciso tallonetta e soletto.

Altro importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto che consenta di evitare l’accoppiamento della porzione anteriore della tallonetta al soletto.

Ancora un importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto, che consenta di ridurre i tempi di regolazione del settaggio della macchina nel cambio dei componenti da accoppiare.

Ulteriore importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto, che consenta di mantenere costanti le regolazioni della macchina durante l’uso.

Questi ed altri scopi, che saranno più chiari in seguito, sono raggiunti con una macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto, comprendente

- un dispositivo elettronico di gestione e controllo,

- una zona di prelievo di una tallonetta,

- una zona di accoppiamento di una tallonetta ad un soletto,

- primi mezzi di determinazione della posizione della tallonetta in detta zona prelievo rispetto ad un sistema di riferimento della macchina, - secondi mezzi di determinazione della posizione del soletto in detta zona di accoppiamento rispetto ad un sistema di riferimento della macchina, - mezzi automatizzati di prelievo e di accoppiamento della tallonetta al soletto secondo un percorso spaziale noto in detto sistema di riferimento macchina realizzato sulla base di informazioni previste in un programma elettronico caricato in detto dispositivo elettronico di gestione e controllo.

Secondo forme realizzative preferite, il suddetto programma elettronico prevede che il percorso spaziale comprenda un posizionamento, da parte di detti mezzi automatizzati, di detta tallonetta sopra detto soletto in posizione relativa predeterminata, con detta tallonetta inclinata dal basso verso l’alto con la zona posteriore della tallonetta più bassa della zona anteriore della stessa tallonetta, ed un successivo movimento almeno in parte rotazionale di detta tallonetta da detta posizione inclinata ad una posizione a contatto con tutta o la maggior parte di detto soletto.

Preferibilmente, i mezzi automatizzati di prelievo e di accoppiamento presentano sei gradi di libertà; preferibilmente comprendono un manipolo di presa per la tallonetta mobile secondo sei gradi di libertà, preferibilmente secondo sei assi, interpolati e controllati.

Preferibilmente, i detti mezzi automatizzati di prelievo e di accoppiamento comprendono un robot, preferibilmente a sei gradi di libertà, preferibilmente del tipo articolato a sei assi di rotazione, interpolati e controllati, dotato di un manipolo di presa per la tallonetta.

Preferibilmente, il manipolo comprende un dispositivo di presa ad aspirazione dotato almeno un primo gruppo ventosa e preferibilmente almeno due gruppi ventosa longitudinalmente distanziati tra loro, atto a prendere detta tallonetta per depressione sulla sua superficie superiore; detto almeno un gruppo ventosa essendo connesso ad un impianto di aspirazione dell’aria.

Preferibilmente, i primi mezzi di determinazione della posizione della tallonetta definiscono un primo asse macchina e comprendono un primo dispositivo di centraggio atto a definire, in detta zona di prelievo, una posizione univoca della tallonetta secondo detto sistema di riferimento macchina.

Preferibilmente, il primo dispositivo di centraggio comprende almeno una coppia di primi riscontri laterali per detta tallonetta disposti da parti opposte di detto primo asse di macchina e scorrevolmente mobili trasversalmente a detto primo asse macchina, detti primi riscontri laterali essendo vincolati ad essere equi-distanziati da detto primo asse macchina; preferibilmente essendo presenti due coppie di primi riscontri laterali, sfalsate tra loro secondo la direzione di detto primo asse macchina.

Preferibilmente è presente un primo riscontro di calcagno posteriore, preferibilmente secondo una superficie ortogonale a detto primo asse macchina, atto a consentire il riscontro di un punto del bordo posteriore di estremità della tallonetta. Tale primo riscontro di calcagno è preferibilmente una superficie fisica mobile, preferibilmente longitudinalmente, fino a riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore della tallonetta, e la cui posizione è nota o determinabile. Preferibilmente, tale primo riscontro di calcagno è atto a riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore della tallonetta e a spingere la tallonetta fino a che detto primo riscontro di calcagno arriva in una data posizione nota nel sistema di riferimento macchina, con i primi riscontri laterali per detta tallonetta atti a premere sui fianchi contrapposti della tallonetta. In altre forme realizzative, tale primo riscontro di calcagno è atto a riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore della tallonetta e la posizione di tale riscontro è determinabile nel sistema di riferimento, ad esempio mediante sistemi ad encoder, oppure fotocellule o altro. Secondo altre forme realizzative, detto primo riscontro di calcagno è atto ad aspettare in una posizione nota detta tallonetta per riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore della tallonetta ed eventualmente ad essere mosso verso detta tallonetta nel caso questa rimbalzasse sul primo riscontro di calcagno, essendo eventualmente presenti mezzi atti a rilevare se la tallonetta è a contatto o meno con detto primo riscontro di calcagno.

In altre forme realizzative, l’individuazione o riscontro del punto del bordo posteriore di estremità della tallonetta può essere realizzato con altri mezzi, ad esempio apparati elettronici quale un sistema di visione mediante videocamera o simile, o un tastatore elettronico, fotocellule laser od altri sistemi ancora.

Preferibilmente, i secondi mezzi di determinazione della posizione del soletto definiscono un secondo asse macchina e comprendono un secondo dispositivo di centraggio atto a definire, in detta zona di accoppiamento, una posizione univoca del soletto secondo detto sistema di riferimento macchina.

Preferibilmente, il secondo dispositivo di centraggio comprende almeno una coppia di secondi riscontri laterali per detto soletto disposti da parti opposte di detto secondo asse di macchina e scorrevolmente mobili trasversalmente a detto secondo asse macchina, detti secondi riscontri laterali essendo vincolati ad essere equi-distanziati da detto secondo asse macchina; preferibilmente essendo presenti due coppie di detti secondi riscontri laterali, sfalsate tra loro secondo la direzione di detto secondo asse di macchina.

Preferibilmente è presente un secondo riscontro di calcagno posteriore, preferibilmente secondo una superficie ortogonale detto primo asse macchina, atto a consentire il riscontro di un punto del bordo posteriore di estremità del soletto. Tale riscontro di calcagno è preferibilmente una superficie fisica mobile, preferibilmente longitudinalmente, fino a riscontrare con il punto o zona di estremità posteriore del soletto, e la cui posizione è nota o determinabile. Preferibilmente, tale secondo riscontro di calcagno è atto ad aspettare in una posizione nota detto soletto per riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore del soletto ed eventualmente ad essere mosso verso detto soletto nel caso questo rimbalzasse sul secondo riscontro di calcagno, essendo eventualmente presenti mezzi atti a rilevare se il soletto è a contatto o meno con detto secondo riscontro di calcagno. Secondo altre forme realizzative, tale secondo riscontro di calcagno è atto a riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore del soletto e a spingere il soletto fino a che detto secondo riscontro di calcagno arriva in una data posizione nota nel sistema di riferimento macchina, con i secondi riscontri laterali per detto soletto che sono atti a premere sui fianchi contrapposti del soletto. In altre forme realizzative, tale secondo riscontro di calcagno è atto a riscontrare contro il punto o zona di estremità posteriore del soletto e la posizione di tale riscontro è determinabile nel sistema di riferimento, ad esempio mediante sistemi ad encoder, oppure fotocellule o altro.

In altre forme realizzative, l’individuazione o riscontro del punto del bordo posteriore di estremità del soletto può essere realizzato con altri mezzi, ad esempio apparati elettronici quale un sistema di visione mediante videocamera o simile, o un tastatore elettronico, fotocellule laser od altri sistemi ancora.

Preferibilmente, i primi riscontri laterali e i secondi riscontri laterali sono allineati tra di loro, trasversalmente alle direzioni longitudinali dei due nastri trasportatori, ovvero presentano tutte e quattro la medesima posizione longitudinale lungo la macchina.

Preferibilmente, nel caso in cui siano presenti detto primo e detto secondo riscontro di calcagno e detti riscontri di calcagno sono sostanzialmente alla medesima altezza longitudinale di macchina, i primi e i secondi riscontri laterali risultano posizionati su punti equivalenti lungo soletto e tallonetta.

In altre forme realizzative i primi mezzi di determinazione della posizione della tallonetta e/o i secondi mezzi di determinazione della posizione del soletto possono comprendere ad esempio dei sistemi di visione , come ad esempio almeno una videocamera associata al dispositivo elettronico di gestione, che riconosce la forma della tallonetta e/o del soletto e la posizione di questa nel sistema di riferimento machina. Pertanto i mezzi automatizzati di prelievo e accoppiamento sono mossi sulla base di informazioni date dai sistemi di visione.

Preferibilmente, la macchina comprende primi mezzi di movimentazione, quali preferibilmente un primo nastro trasportatore, atti a movimentare dette tallonette da una prima zona di invio a detta zona di prelievo.

Preferibilmente, la macchina comprende secondi mezzi di movimentazione, quali preferibilmente un secondo nastro trasportatore, atti a movimentare detti soletti da una seconda zona di invio a detta zona di accoppiamento.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un metodo automatizzato di accoppiamento di una tallonetta ad un soletto per realizzare un assemblato destinato a formare un sottopiede di calzatura, con detta tallonetta presentante una porzione posteriore relativa al calcagno, ed una porzione anteriore, e con detto soletto presentante una parte posteriore, relativa al calcagno, una parte centrale ed una parte anteriore relativa alla punta, la faccia inferiore di detta tallonetta e/o la faccia superiore di detto soletto presentando del collante per realizzare l’accoppiamento tallonetta/soletto, detto metodo comprendendo

- il posizionamento di detta tallonetta in una zona di prelievo,

-la determinazione univoca della posizione di detta tallonetta in detta zona di prelievo rispetto ad un sistema di riferimento

- il posizionamento di detto soletto in una zona di accoppiamento,

-la determinazione univoca della posizione di detto soletto in detta zona di accoppiamento rispetto a detto sistema di riferimento,

- il prelievo di detta tallonetta mediante mezzi automatizzati,

- il posizionamento, da parte di detti mezzi automatizzati, di detta tallonetta sopra detto soletto in posizione relativa predeterminata univoca,

- un movimento di accoppiamento di detta tallonetta da detta posizione ad una posizione a contatto con tutta o la maggior parte di detto soletto.

Preferibilmente, il posizionamento, da parte di detti mezzi automatizzati, di detta tallonetta sopra detto soletto in posizione relativa predeterminata avviene con detta tallonetta inclinata dal basso verso l’alto con la zona posteriore della tallonetta più bassa della zona anteriore della stessa tallonetta; in tal caso è previsto un movimento almeno in parte rotazionale di detta tallonetta da detta posizione inclinata ad una posizione a contatto con tutta o la maggior parte di detto soletto per realizzare l’accoppiamento.

Opportunamente, detto movimento di detta tallonetta dalla posizione inclinata alla posizione a contatto con detto tutta o la maggior parte di detto soletto avviene attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale o parallelo ad un piano di giacitura della soletta.

Preferibilmente, l’estremità inferiore della tallonetta inclinata, prima della fase di rotazione, è a contatto con il soletto. Preferibilmente, la rotazione di della tallonetta avviene attorno ad un asse passente un punto di contatto tra tallonetta e soletto.

Preferibilmente, la fase di posizionamento della tallonetta prevede l’identificazione della posizione della tallonetta rispetto ad un sistema di riferimento della macchina.

Preferibilmente, l’identificazione della posizione della tallonetta rispetto ad un sistema di riferimento della macchina prevede un’operazione di centraggio della tallonetta che prevede l’allineamento di un primo asse longitudinale della tallonetta, con un asse macchina predeterminato.

Preferibilmente, l’identificazione della posizione della tallonetta rispetto ad un sistema di riferimento della macchina prevede un’operazione di determinazione di un punto del bordo della zona posteriore della tallonetta in detto sistema di riferimento.

Preferibilmente, l’allineamento di un primo asse longitudinale della tallonetta con un primo asse macchina predeterminato avviene facendo riscontrare i bordi laterali della tallonetta, su entrambi i lati, con almeno una coppia, preferibilmente almeno due coppie, di opposti riscontri laterali e facendo riscontrare un punto del bordo della zona posteriore della tallonetta con un riscontro posteriore, con gli opposti riscontri laterali di una coppia atti ad assumere una posizione equi-distanziata da un primo asse macchina predeterminato.

Preferibilmente, la fase di posizionamento del soletto prevede l’identificazione della posizione del soletto rispetto ad un sistema di riferimento della macchina.

Preferibilmente, l’identificazione della posizione del soletto rispetto ad un sistema di riferimento della macchina prevede un’operazione di centraggio del soletto che prevede l’allineamento di un secondo asse longitudinale del soletto, con un secondo asse macchina predeterminato.

Preferibilmente, l’identificazione della posizione del soletto rispetto ad un sistema di riferimento della macchina prevede un’operazione di determinazione di un punto del bordo della zona posteriore del soletto in detto sistema di riferimento.

Preferibilmente, l’allineamento di un secondo asse longitudinale del soletto con un secondo asse macchina predeterminato avviene facendo riscontrare i bordi laterali del soletto, su entrambi i lati, con almeno una coppia, preferibilmente almeno due coppie di opposti riscontri laterali e facendo riscontrare un punto del bordo della zona posteriore del soletto con un riscontro posteriore, con gli opposti riscontri laterali di una coppia atti ad assumere una posizione equi-distanziata da un secondo asse macchina predeterminato.

Preferibilmente, il prelievo e la movimentazione della tallonetta avviene in modo controllato e automatizzato mediante un’operazione di manipolazione a sei gradi di libertà, essendo note la posizione e orientazione della tallonetta nella zona di prelievo; tale manipolazione posiziona la tallonetta sopra una predeterminata posizione della zona di accoppiamento, in cui è disposto il soletto con posizione ed orientazione note.

Preferibilmente la manipolazione è del tipo a sei gradi di libertà, preferibilmente mediante rotazioni attorno a sei assi. Preferibilmente la manipolazione avviene tramite un manipolatore robot antropomorfo, preferibilmente del tipo a sei gradi di rotazione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di esecuzione preferita ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle allegate tavole di disegni, in cui

la figura 1 rappresenta una vista dall’alto, schematica, di una parte di macchina secondo l’invenzione, in una fase in cui la tallonetta e il soletto sono nelle rispettive zone di prelievo e accoppiamento, con il robot in fase di avvicinamento alla tallonetta;

la figura 2 rappresenta una vista laterale, schematica, di una parte di macchina secondo l’invenzione, nella fase che precede la rotazione del manipolo del robot per l’accoppiamento della tallonetta al soletto;

la figura 3 è un ingrandimento dei figura 2; in cui sono visibili solamente il soletto e la tallonetta fissata al manipolo del robot;

le figure dalla 4 alla 7 rappresentano viste dall’alto, schematiche, di un soletto con accoppiata una tallonetta, in differenti posizione relative tallonetta/soletto;

la figura 8 rappresenta una vista prospettica di un soletto con applicata una tallonetta, accoppiata solo per la propria porzione posteriore, ovvero con la porzione anteriore non incollata al soletto e sollevata da esso.

Descrizione dettagliata di una forma realizzativa dell'invenzione

Con riferimento alle figure precedentemente citate, una macchina secondo l’invenzione viene complessivamente indicata con il numero 10. La macchina è atta ad accoppiare delle tallonette a soletti per realizzare assemblati atti a diventare sottopiedi di calzature. In questa descrizione, una tallonetta viene indicata con il numero 100, mentre il soletto viene indicato con il numero 200. L’assemblato realizzato dall’accoppiamento di questi ultimi viene indicato con 300.

La tallonetta 100 comprende una porzione posteriore 101 relativa al calcagno dell’utilizzatore della calzatura in cui il soletto 200 viene associato, ed una porzione anteriore 102. La tallonetta presenta una faccia inferiore 103, da rivolgere alla faccia superiore 204 del soletto 200, sulla quale faccia inferiore 103 può essere presente, eventualmente, una lamina di metallo sagomata, di irrigidimento e conformazione della tallonetta (non mostrata nelle figure), e del collante. La faccia superiore della tallonetta viene indicata con 104.

Il soletto 200 prevede una parte posteriore 201, anch’essa relativa al calcagno dell’utilizzatore, una parte centrale 205 ed una parte anteriore 202 ad esempio relativa alla punta del piede dell’utilizzatore. La faccia superiore 204 del soletto presenta ad esempio del collante sulla parte da accoppiare con la tallonetta.

Secondo abitudine, la tallonetta 100 presenta forma e dimensioni simili alla parte posteriore e centrale del soletto 200.

La macchina 10 comprende un telaio 11, su cui sono definite una zona di prelievo 12 per una tallonetta 100 ed una zona di accoppiamento 13 in cui è presente il soletto 200 e dove viene accoppiata la tallonetta al soletto.

Primi mezzi di movimentazione, quali ad esempio un primo nastro trasportatore 14, movimentano le tallonette 100, una alla volta, da una prima zona di invio 15 (ad esempio un caricatore), alla zona di prelievo 12.

Secondi mezzi di movimentazione, quali ad esempio un secondo nastro trasportatore 16, movimentano i soletti 200, uno alla volta, da una seconda zona di invio 17 (ad esempio una stazione di incollaggio e/o essicazione), alla zona di accoppiamento 13.

I due nastri trasportatori 14 e 16 sono disposti preferibilmente parallelamente tra loro, secondo una direzione longitudinale di macchina, e la zona di prelievo 12 e la zona di accoppiamento 13 sono preferibilmente disposte ad una medesima altezza longitudinale.

Preferibilmente tra le due zone di prelievo 12 e accoppiamento 13 sono disposti mezzi automatizzati di prelievo, quali ad esempio un robot antropomorfo a sei gradi di libertà, e più in particolare un robot articolato a sei assi di rotazione 18.

Nella zona di prelievo 12 sono presenti primi mezzi di determinazione della posizione della tallonetta 100, che consentono il posizionamento e l’identificazione della posizione della tallonetta in tale zona 12, ovvero rispetto ad un sistema di riferimento della macchina. Tali primi mezzi di determinazione della posizione comprendono un primo dispositivo di centraggio 20 della tallonetta 100 che prevede l’allineamento di un primo asse longitudinale H della tallonetta, con un primo asse macchina predeterminato X e la determinazione di un punto T del bordo posteriore della zona posteriore 101 della tallonetta nel suddetto sistema di riferimento.

Preferibilmente, il primo dispositivo di centraggio 20 comprende due coppie di opposti primi riscontri laterali, rispettivamente una coppia posteriore formata da un primo riscontro destro posteriore 21A ed un primo riscontro sinistro posteriore 21B, ad esempio in forma di aste, allineati tra loro ortogonalmente al primo asse macchina X, atti a riscontrare rispettivamente contro contrapposti bordi laterali della porzione posteriore 101 della tallonetta, ed una coppia anteriore formata da un primo riscontro destro anteriore 22A ed un primo riscontro sinistro anteriore 22B, anch’essi ad esempio in forma di aste, allineati tra loro ortogonalmente al primo asse macchina X, atti a riscontrare rispettivamente contro contrapposti bordi laterali della porzione anteriore 102 della tallonetta.

Il primo riscontro destro e sinistro posteriore 21A-21B sono mobili ortogonalmente al primo asse di macchina X, e ciascuno ha una distanza dall’asse X uguale all’altro, ovvero sono equi-distanziati dall’asse di macchina X.

Analogamente, il primo riscontro destro e sinistro anteriore 22A-22B sono mobili ortogonalmente al primo asse di macchina X, e ciascuno ha una distanza dall’asse X uguale all’altro, ovvero sono equi-distanziati dall’asse di macchina X.

Il primo dispositivo di centraggio 20 comprende inoltre un primo riscontro di calcagno posteriore 23, preferibilmente secondo una superficie ortogonale all’asse X, che consente il riscontro del punto T del bordo posteriore di estremità della zona posteriore 101 della tallonetta.

In pratica, dalla prima zona di invio 15, una tallonetta 100, tramite il primo nastro trasportatore 14, arriva nella zona di prelievo 12 disposta con il proprio sviluppo longitudinale circa parallela al primo asse di macchina X. I primi riscontri posteriori e anteriori 21A, 21B, 22A, 22B si muovono da una posizione allontanata dal primo asse di macchina X verso il medesimo asse X, secondo rispettivamente le direzioni f1 e f2, riscontrando contro i contrapposti bordi laterali della tallonetta 100 e continuando a premere sui bordi laterali della tallonetta nella direzione verso l’asse X. Il primo riscontro di calcagno posteriore 23 è mosso, secondo la direzione f3, contro il bordo posteriore di estremità della tallonetta, riscontrando su questo. In questo esempio, il primo riscontro di calcagno posteriore 23 continua a muoversi nella stessa direzione f3 fino a giungere in una posizione predeterminata nota nel sistema di riferimento macchina, determinando così il punto di contatto T. In tale fase di spinta da parte del primo riscontro di calcagno, i primi riscontri posteriori e anteriori 21A, 21B, 22A, 22B, premendo contro la tallonetta 100, strisciano sui bordi laterali della tallonetta, obbligano questa in una ben determinata posizione rispetto alla macchina 10. Viene così definito un primo asse longitudinale H della tallonetta che coincide con il primo asse predeterminato di macchina X.

La macchina 10 pertanto conosce il punto T e l’asse H (coincidente con l’asse X, che risulta equi-distanziato da almeno due coppie di punti contrapposti) della tallonetta 100 nel proprio sistema di riferimento.

Analogamente a quanto sopra per la zona di prelievo 12, nella zona di accoppiamento 13 sono presenti secondi mezzi di determinazione della posizione del soletto 200, che consentono l’identificazione della posizione del soletto e il suo posizionamento, in tale zona 13, ovvero rispetto ad un sistema di riferimento della macchina. Tali secondi mezzi di determinazione della posizione comprendono un secondo dispositivo di centraggio 30 del soletto 200 che prevede l’allineamento di un secondo asse longitudinale K del soletto, con un secondo asse macchina predeterminato F e la determinazione di un punto L del bordo posteriore della zona posteriore 201 del soletto nel suddetto sistema di riferimento.

Preferibilmente, il secondo dispositivo di centraggio 30 comprende due coppie di opposti secondi riscontri laterali, rispettivamente una coppia posteriore formata da un secondo riscontro destro posteriore 31A ed un secondo riscontro sinistro posteriore 31B, ad esempio in forma di aste, allineati tra loro ortogonalmente al secondo asse macchina F, atti a riscontrare rispettivamente contro contrapposti bordi laterali della parte posteriore 201 del soletto, ed una coppia centrale formata da un secondo riscontro destro centrale 32A ed un secondo riscontro sinistro centrale 32B, anch’essi ad esempio in forma di aste, allineati tra loro ortogonalmente al secondo asse macchina F, atti a riscontrare rispettivamente contro contrapposti bordi laterali della parte centrale 205 del soletto.

Il secondo riscontro destro e sinistro posteriore 31A-31B sono mobili ortogonalmente al secondo asse di macchina F, e ciascuno ha una distanza dall’asse F uguale all’altro, ovvero sono equi-distanziati dall’asse di macchina F.

Analogamente, il secondo riscontro destro e sinistro centrale 32A-32B sono mobili ortogonalmente al secondo asse di macchina F, e ciascuno ha una distanza dall’asse F uguale all’altro, ovvero sono equi-distanziati dall’asse di macchina F.

Il secondo dispositivo di centraggio 30 comprende inoltre un secondo riscontro di calcagno posteriore 33, preferibilmente secondo una superficie ortogonale all’asse F, che consente il riscontro del punto L del bordo posteriore di estremità della zona posteriore 201 del soletto.

Preferibilmente, le aste dei primi riscontri posteriore e dei secondi riscontri posteriori sono allineate tra di loro, trasversalmente alle direzioni longitudinali dei due nastri trasportatori, ovvero presentano tutte e quattro la medesima posizione longitudinale lungo la macchina. Analogamente anche le aste dei primi riscontri anteriori e dei secondi riscontri anteriori sono allineate tra di loro.

In pratica, dalla seconda zona di invio 17, un soletto 200, tramite il secondo nastro trasportatore 16, arriva nella zona di accoppiamento 13 disposta con il proprio sviluppo longitudinale circa parallela al secondo asse di macchina F, andando a contatto con il proprio punto o zona di estremità posteriore contro il secondo riscontro di calcagno 33, disposto in una predeterminata posizione nota nel sistema di riferimento macchina, determinando così il punto di contatto L. Nel caso in cui il soletto rimbalzi contro il secondo riscontro di calcagno 33, evento se necessario riscontrabile ad esempio mediante una fotocellula che rileva spazio tra soletto e secondo riscontro di calcagno 33, quest’ultimo è mosso secondo la direzione f3’, in modo controllato, a recuperare tale spazio, portandosi a contatto con il soletto e determinando in modo univoco il punto d contatto L. I secondi riscontri posteriori e centrali 31A, 31B, 32A, 32B si muovono, secondo rispettivamente le direzioni f1 e f2, da una posizione allontanata dal secondo asse di macchina F verso il medesimo asse F, riscontrando contro i contrapposti bordi laterali del soletto 200, muovendolo in una posizione univoca e bloccandolo. Tale riscontro obbliga quindi il soletto 200 in una ben determinata posizione rispetto alla macchina 10 e viene così definito un secondo asse longitudinale K del soletto che coincide con il secondo asse predeterminato di macchina F.

La macchina 10 pertanto conosce il punto L e l’asse K (coincidente con l’asse F, che risulta equi-distanziato da almeno due coppie di punti contrapposti) del soletto 200 nel proprio sistema di riferimento.

Come detto, tra le due zone di prelievo 12 e accoppiamento 13 è presente un robot antropomorfo articolato 18, a sei assi di rotazione.

Ad esempio il robot comprende una base 18A rotante attorno ad un asse verticale W1, alla quale è articolato, secondo un asse orizzontale W2, un primo braccio 18B, al quale è a sua volta articolato, secondo un asse W3 parallelo a W2, un secondo braccio 18C. A quest’ultimo è articolato, secondo un asse W4 ortogonale a W3, un terzo braccio 18D. A questo è articolato un quarto braccio 18E secondo un asse W5 ortogonale a W4. Infine un manipolo finale 40è articolato al quarto braccio 18E secondo un asse W6 ortogonale a W5.

Il manipolo finale 40 del robot 18 è dotato di una piastra sulla quale sono presenti mezzi di presa della tallonetta 100, come ad esempio un dispositivo di presa ad aspirazione 41 dotato di una primo gruppo ventosa 42 (ad esempio comprendente una unica ventosa) ed secondo gruppo ventosa 43 (ad esempio comprendente due ventose affiancate), longitudinalmente distanziati tra loro, con il primo gruppo ventosa 42 atto a prendere la porzione anteriore 102 della tallonetta e il secondo gruppo ventosa 43 atto a prendere la porzione posteriore 101. I gruppi ventosa 42 e 43 sono connessi ad un impianto di aspirazione dell’aria.

La macchina comprende un dispositivo elettronico 50 di gestione e controllo di tutte le sue parti, ovvero nastri trasportatori, riscontri mobili, robot, e impianto d’aria associato al manipolo.

Da un punto di vista operativo, la tallonetta 100 e il soletto 200 arrivano rispettivamente nelle zone di prelievo e accoppiamento e sono posizionate in modo noto sulla macchina.

Il robot 18 muove il manipolo finale 40 sulla tallonetta 100 e i gruppi ventosa 42 e 43 prendono (per depressione) la tallonetta nella posizione nota (data dal primo asse longitudinale della tallonetta H coincidente con il primo asse di macchina predeterminato X, e dalla posizione del punto T, ovvero l’incrocio tra piano del primo riscontro del calcagno 23 e l’asse X), ovvero si appoggiano (e prendono) nelle posizioni sopra la tallonetta calcolate dal dispositivo elettronico 50.

Il robot 18 conosce quindi la posizione della tallonetta 100 nello spazio (ovvero dell’asse H e del punto T su di esso) e dalla zona di prelievo 12 la trasporta nella zona di accoppiamento 13, dove è presente il soletto 200.

Anche la posizione del soletto 200 è nota, ed è data dal secondo asse longitudinale del soletto K coincidente con il secondo asse di macchina predeterminato F, e dalla posizione del punto L, ovvero l’incrocio tra piano del secondo riscontro del calcagno 33 e l’asse F.

Il robot 18 porta la tallonetta 100 sopra il soletto 200 nella voluta posizione relativa soletto-tallonetta e preme la tallonetta sul soletto, accoppiandoli in virtù di della colla presente sulla faccia superiore 204 del soletto.

Il posizionamento ideale finale porta il punto T della tallonetta a coincidere con il punto L del soletto, con gli assi longitudinali H e K coincidenti, come in figura 4, in cui sono visibili i contorni di soletto e tallonetta su un piano orizzontale.

Nella pratica può essere richiesto che i due punti T e L non coincidano, ma che la tallonetta debba essere posizionata in senso longitudinale più verso l'esterno (fig.6) o verso l'interno (fig. 5) rispetto al soletto, oppure più verso destra o verso sinistra (questi ultimi due casi non sono mostrati) sempre rispetto al soletto.

Può inoltre essere necessario orientare l'asse della tallonetta angolato in senso orario o antiorario (ad esempio secondo f5) rispetto a quello del soletto (con riferimento al piano del disegno delle figure 1, 4-7, ovvero in pianta), ovvero con una rotazione attorno ad un asse verticale rispetto al piano orizzontale su cui sono proiettati contorni del soletto e della tallonetta, ad esempio passante per il punto T della tallonetta (o L). Questi movimenti sono realizzati dal robot antropomorfo 18.

Il robot antropomorfo quindi muove la tallonetta 100 sul soletto, portandoli a contatto realizzando l’accoppiamento mediante l’effetto della pressione del manipolo e della colla presente sul soletto.

Opportunamente, prima del movimento finale di accoppiamento tra tallonetta 100 e soletto 200, il robot 18 pone la tallonetta 100 inclinata dal basso verso l’alto con la porzione posteriore della tallonetta più bassa della porzione anteriore della stessa tallonetta, ad esempio con l’estremità posteriore della tallonetta 100 a contatto con l’estremità posteriore del soletto 200 e con la tallonetta inclinata verso l’alto.

Quindi, il robot 18 realizza il movimento finale di accoppiamento tallonetta 100 - soletto 200 portando in rotazione (ad esempio secondo f7) la tallonetta (ruotando conseguentemente il manipolo) attorno ad un asse J passante per T (o L) ortogonale a H (in questo esempio orizzontale) tale da portare la tallonetta sul soletto. Ovviamente, a seconda del tipo di posizione, è possibile ruotare la tallonetta 100 comunque attorno ad un altro predeterminato asse intersecante H ed ortogonale a questo (ovvero un altro asse parallelo a J).

Tale movimento consente di simulare il movimento dell'operatore nell’accoppiamento manuale; si superano in questo modo le difficoltà ed i difetti dovuti al sistema di accoppiamento tradizionale; inoltre, avendo la possibilità di regolare e controllare l'entità della rotazione dell’accoppiamento, si può fare in modo di non chiudere l’accoppiamento stesso nella parte anteriore del soletto, (come in figura 8), allo scopo di poter inserire, ad esempio, dei rinforzi in lamierino oppure per piegare il soletto accoppiato in modo che si inserisca in maniera più stabile e precisa nello stampo dell'operazione successiva di pressatura.

Da notare che la zona di accoppiamento 13 prevede due supporti per il soletto 100, un supporto posteriore 60 ed un supporto anteriore 61 coincidente con il termine del secondo nastro trasportatore 16, per cui il soletto è sostanzialmente sospeso e sotto la parte centrale vi è il vuoto, per cui al soletto è consentito flettere sotto la spinta della tallonetta 100 in rotazione. Sotto la parte anteriore, verso la parte posteriore, ad un livello più basso rispetto al livello del secondo nastro trasportatore, vi è comunque un rullo di contrasto cedevole 62.

In pratica, durante la fase di accoppiamento, il soletto flette, scendendo parzialmente, con la sua parte centrale, al di sotto dell’ipotetico piano che congiunge il supporto anteriore ed il supporto posteriore.

Una volta accoppiata la tallonetta 100 al soletto 200, il sottopiede 300 così realizzato, ancora vincolato dai due gruppi ventosa 42 e 43, viene movimentato sopra una zona di scarico 51 e svincolato, lasciandolo cadere.

Il dispositivo elettronico 50 di gestione e controllo della macchina comprende anche una parte programmabile con i parametri di macchina e i parametri di forma delle tallonette e dei soletti da accoppiare.

La definizione dei parametri del movimento del braccio antropomorfo è molto semplice: tramite una procedura guidata di setup (da fare ogni volta che vengono cambiati il soletto e/o la tallonetta da accoppiare) vengono rilevati i punti notevoli della lavorazione (ad esempio i punti di contatto dei riscontri laterali e del calcagno nelle due zone di prelievo e accoppiamento) e si impostano i valori di posizionamento della tallonetta sul soletto.

L'alta precisione nella ripetibilità dei movimenti del braccio determina una precisione conseguente nell'accoppiamento delle due parti, cosa non raggiungibile con le macchine tradizionali.

E’ inteso che quanto illustrato rappresenta solo possibili forme di attuazione non limitative dell’invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza uscire dall’ambito del concetto alla base dell’invenzione. L’eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni allegate ha unicamente lo scopo di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non ne limita in alcun modo l’ambito di protezione.

Claims (12)

1. “MACCHINA E METODO PER L’ACCOPPIAMENTO DI UNA TALLONETTA AD UN SOLETTO” RIVENDICAZIONI 1) Macchina automatizzata per l’accoppiamento di una tallonetta ad un soletto, comprendente - un dispositivo elettronico di gestione e controllo, - una zona di prelievo di una tallonetta, - una zona di accoppiamento di una tallonetta ad un soletto, - primi mezzi di determinazione della posizione della tallonetta in detta zona prelievo rispetto ad un sistema di riferimento della macchina, - secondi mezzi di determinazione della posizione del soletto in detta zona di accoppiamento rispetto ad un sistema di riferimento della macchina, - mezzi automatizzati di prelievo e di accoppiamento della tallonetta al soletto secondo un percorso spaziale noto in detto sistema di riferimento macchina realizzato sulla base di informazioni previste in un programma elettronico caricato in detto dispositivo elettronico di gestione e controllo.
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto programma elettronico prevede che detto percorso spaziale comprenda un posizionamento, da parte di detti mezzi automatizzati, di detta tallonetta sopra detto soletto in posizione relativa predeterminata, con detta tallonetta inclinata dal basso verso l’alto con la zona posteriore della tallonetta più bassa della zona anteriore della stessa tallonetta, ed un successivo movimento almeno in parte rotazionale di detta tallonetta da detta posizione inclinata ad una posizione a contatto con tutta o la maggior parte di detto soletto.
3. 3) Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi automatizzati di prelievo e di accoppiamento presentano sei gradi di libertà; preferibilmente comprendono un manipolo di presa per la tallonetta mobile secondo sei gradi di libertà, preferibilmente secondo sei assi, interpolati e controllati.
4. 4) Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi automatizzati di prelievo e di accoppiamento comprendono un robot, preferibilmente a sei gradi di libertà, preferibilmente del tipo articolato a sei assi di rotazione, interpolati e controllati, dotato di un manipolo di presa per la tallonetta.
5. 5) Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui detto manipolo comprende un dispositivo di presa ad aspirazione dotato almeno un primo gruppo ventosa e preferibilmente almeno due gruppi ventosa longitudinalmente distanziati tra loro, atto a prendere detta tallonetta per depressione sulla sua superficie superiore; detto almeno un gruppo ventosa essendo connesso ad un impianto di aspirazione dell’aria.
6. 6) Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi mezzi di determinazione della posizione della tallonetta definiscono un primo asse macchina e comprendono un primo dispositivo di centraggio atto a definire, in detta zona di prelievo, una posizione univoca della tallonetta secondo detto sistema di riferimento macchina.
7. 7) Macchina secondo la rivendicazione 6, in cui detto primo dispositivo di centraggio comprende almeno una coppia di primi riscontri laterali per detta tallonetta disposti da parti opposte di detto primo asse di macchina e scorrevolmente mobili trasversalmente a detto primo asse macchina, detti primi riscontri laterali essendo vincolati ad essere equi-distanziati da detto primo asse macchina; preferibilmente essendo presenti due coppie di primi riscontri laterali, sfalsate tra loro secondo la direzione di detto primo asse macchina; preferibilmente essendo presente secondo riscontro di calcagno posteriore, preferibilmente secondo una superficie ortogonale a detto primo asse macchina, atto a consentire il riscontro di un punto del bordo posteriore di estremità della tallonetta.
8. 8) Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi mezzi di determinazione della posizione del soletto definiscono un secondo asse macchina e comprendono un secondo dispositivo di centraggio atto a definire, in detta zona di accoppiamento, una posizione univoca del soletto secondo detto sistema di riferimento macchina.
9. 9) Macchina secondo la rivendicazione precedente, in cui detto secondo dispositivo di centraggio comprende almeno una coppia di secondi riscontri laterali per detto soletto disposti da parti opposte di detto secondo asse di macchina e scorrevolmente mobili trasversalmente a detto secondo asse macchina, detti secondi riscontri laterali essendo vincolati ad essere equidistanziati da detto secondo asse macchina; preferibilmente essendo presenti due coppie di detti secondi riscontri laterali, sfalsate tra loro secondo la direzione di detto secondo asse di macchina; preferibilmente essendo presente primo riscontro di calcagno posteriore, preferibilmente secondo una superficie ortogonale detto primo asse macchina, atto a consentire il riscontro di un punto del bordo posteriore di estremità del soletto.
10. 10) Metodo automatizzato di accoppiamento di una tallonetta ad un soletto per realizzare un sottopiede di calzatura, con detta tallonetta presentante una porzione posteriore relativa al calcagno, ed una porzione anteriore, e con detto soletto presentante una parte posteriore, relativa al calcagno, una parte centra-le ed una parte anteriore relativa alla punta, la faccia inferiore di detta tallonetta e/o la faccia superiore di detto soletto presentando del collante per realizzare l’accoppiamento tallonetta/soletto, detto metodo comprendendo -il posizionamento di detta tallonetta in una zona di prelievo, -la determinazione univoca della posizione di detta tallonetta in detta zona di prelievo rispetto ad un sistema di riferimento -il posizionamento di detto soletto in una zona di accoppiamento, -la determinazione univoca della posizione di detto soletto in detta zona di accoppiamento rispetto a detto sistema di riferimento, -il prelievo di detta tallonetta mediante mezzi automatizzati, -il posizionamento, da parte di detti mezzi automatizzati, di detta tallonetta sopra detto soletto in posizione relativa predeterminata univoca, -un movimento di accoppiamento di detta tallonetta da detta posizione ad una posizione a contatto con tutta o la maggior parte di detto soletto.
11. 11) Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui il posizionamento, da parte di detti mezzi automatizzati, di detta tallonetta sopra detto soletto in posizione relativa predeterminata avviene con detta tallonetta inclinata dal basso verso l’alto con la zona posteriore della tallonetta più bassa della zona anteriore della stessa tallonetta; in tal caso è previsto un movimento almeno in parte rotazionale di detta tallonetta da detta posizione inclinata ad una posizione a contatto con tutta o la maggior parte di detto soletto per realizzare l’accoppiamento.
12. 12) Metodo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui il prelievo e la movimentazione della tallonetta avviene in modo controllato e automatizzato mediante un’operazione di manipolazione a sei gradi di libertà, essendo note la posizione e orientazione della tallonetta nella zona di prelievo; tale manipolazione posiziona la tallonetta sopra una predeterminata posizione della zona di accoppiamento, in cui è disposto il soletto con posizione ed orientazione note; preferibilmente la manipolazione è del tipo a sei gradi di libertà, preferibilmente mediante rotazioni attorno a sei assi. Preferibilmente la manipolazione avviene tramite un manipolatore robot antropomorfo, preferibilmente del tipo a sei gradi di rotazione.