IT201800005402A1 - Procedimento di controllo di lavorazioni meccaniche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

PROCEDIMENTO DI CONTROLLO DI LAVORAZIONI MECCANICHE

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento di controllo di lavorazioni meccaniche del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione.

Attualmente sono eseguiti controlli visivi da parte di un operatore in seguito a lavorazioni meccaniche.

In particolare, sono eseguiti controlli visivi in seguito alle lavorazioni di taglio o tranciature, più nei dettagli di taglio laser.

Ad esempio, nel corso delle lavorazioni delle porzioni di autovetture, le sagome di porzioni, quali i montanti del parabrezza anteriore o simili, sono innanzitutto stampati da lamiera, per ottenere la corretta sagomatura, e in secondo luogo tagliati con taglio laser.

Il taglio laser determina il taglio della sagoma esterna del pezzo in lavorazione e non solo. Lo stesso taglio laser determina anche il taglio di fori e particolari interni alla sagoma del pezzo.

L’operatore verifica quindi che tutti i tagli siano stati effettuati correttamente e preleva il pezzo dalla stazione di lavoro per inviarlo a una stazione di montaggio, dove viene assemblato, insieme ad altri pezzi, per realizzare il veicolo o altro.

La tecnica nota descritta comprende alcuni importanti inconvenienti.

In particolare, frequentemente l’operatore non identifica errori di taglio presenti nel pezzo.

In particolare imperfezioni sulla sagoma esterna e fori o dettagli mancanti nella porzione esterna non sono facili da individuare, nel breve tempo necessario.

Tale inconveniente comporta la non possibilità di correzione immediata del difetto di lavorazione. Il difetto viene quindi rilevato solo in fase di assemblaggio, a volte anche avanzata, è non può più essere corretto.

Conseguentemente non solo il pezzo specifico ma anche un insieme di pezzi adiacenti, se non addirittura una porzione rilevante di autovettura, o l’autovettura intera, devono essere scartate.

Il presente è solo un esempio di inconveniente secondo la tecnica nota. Tuttavia è evidente che, mutatis mutandis, lo stesso inconveniente può avvenire per innumerevoli altre operazioni, quali il taglio meccanico, la tranciatura, lo stampaggio, l’imbutitura ed altro ancora.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare un procedimento di controllo di lavorazioni meccaniche in grado di ovviare sostanzialmente ad almeno parte degli inconvenienti citati.

Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione ottenere un procedimento di controllo di lavorazioni meccaniche che sia in grado di ridurre il numero di pezzi in lavorazioni che superino erroneamente il controllo della lavorazione stessa.

Un altro importante scopo dell'invenzione è realizzare un procedimento di controllo di lavorazioni meccaniche semplice ed economico.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un procedimento di controllo di lavorazioni meccaniche come rivendicato nella annessa rivendicazione 1. Soluzioni tecniche preferite sono evidenziate nelle rivendicazioni dipendenti. Le caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di esecuzioni preferite dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la Fig. 1 mostra l’apparato di controllo implementante il procedimento di controllo secondo l’invenzione, in una prima configurazione;

la Fig. 2a illustra l’apparato di controllo implementante il procedimento di controllo secondo l’invenzione, in una seconda configurazione e in un primo controllo; e

la Fig. 2b illustra l’apparato di controllo implementante il procedimento di controllo secondo l’invenzione, in una seconda configurazione e in un secondo controllo.

Nel presente documento, le misure, i valori, le forme e i riferimenti geometrici (come perpendicolarità e parallelismo), quando associati a parole come "circa" o altri simili termini quali "pressoché" o "sostanzialmente", sono da intendersi come a meno di errori di misura o imprecisioni dovute a errori di produzione e/o fabbricazione e, soprattutto, a meno di una lieve divergenza dal valore, dalla misura, dalla forma o riferimento geometrico cui è associato. Ad esempio, tali termini, se associati a un valore, indicano preferibilmente una divergenza non superiore al 10% del valore stesso.

Inoltre, quando usati, termini come “primo”, “secondo”, “superiore”, “inferiore”, “principale” e “secondario” non identificano necessariamente un ordine, una priorità di relazione o posizione relativa, ma possono essere semplicemente utilizzati per più chiaramente distinguere tra loro differenti componenti.

Le misurazioni e i dati riportati nel presente testo sono da considerarsi, salvo diversamente indicato, come effettuati in Atmosfera Standard Internazionale ICAO (ISO 2533).

Con riferimento alle Figure, il procedimento di controllo secondo l'invenzione è di seguito descritto.

Il procedimento di controllo è implementato preferibilmente tramite un apparato di controllo globalmente indicato con il numero 1.

Il procedimento di controllo è atto a controllare una lavorazione meccanica, in particolare il suo buon esito in ogni dettaglio.

La lavorazione meccanica controllata è preferibilmente una lavorazione di taglio, più preferibilmente di taglio laser, lavorazione di per sé nota. In alternativa, la lavorazione meccanica può essere il taglio meccanico, la tranciatura, lo stampaggio, l’imbutitura ed altro ancora.

La lavorazione meccanica controllata è preferibilmente su porzioni di veicoli, più in particolare di autoveicoli. Ad esempio la lavorazione meccanica controllata è il taglio laser, che in genere avviene in seguito alla stampa di una lamiera, di porzioni di veicoli quali ad esempio i montanti del parabrezza anteriore o altro.

La lavorazione meccanica è tipicamente applicata ad un pezzo in lavorazione 10. Tipicamente il pezzo in lavorazione 10 è una lamiera, preferibilmente stampata, o simile. Come indicato, il pezzo in lavorazione 10 è preferibilmente una porzione di veicolo, più in particolare di autoveicolo.

Il pezzo in lavorazione 10 ha quindi una prima forma 10a precedentemente alla lavorazione meccanica da controllare e una seconda forma 10b successivamente alla lavorazione meccanica. Ad esempio se la lavorazione meccanica è un taglio laser, la prima forma 10a avrà dei bordi di lamiera e delle porzioni interne di lamiera che saranno eliminate e forate nella seconda forma 10b.

Il procedimento di controllo comprende la proiezione di luce laser, non atta a tagliare, sul pezzo in lavorazione 10. Con il termine luce laser si intende qualsiasi onda elettromagnetica atta a realizzare puntamenti puntuali o lungo linee, in particolare luci laser nelle frequenze del visibile, più in particolare verdi o rosse, o anche delle frequenze invisibili, preferibilmente vicine al visibile, in particolare infrarosso e ultravioletto. La detta luce è atta a fungere da pointer e non da utensile di taglio, ha quindi potenze ridotte e note al tecnico del ramo.

La detta proiezione avviene opportunamente tramite almeno un proiettore 2 di luce laser e definiscono dei punti di illuminazione o una sagoma di illuminazione 2a. Quest’ultima, a sua volta, può essere costituita da linee continue o punteggiate. Inoltre, il proiettore 2 potrebbe essere un puntatore definente un singolo punto di illuminazione o un insieme di puntatori atti ad emettere ciascuno una luce laser definente un singolo punto di illuminazione.

La proiezione di luci è tale che le luci sulla prima forma 10a sono potenzialmente in una prima posizione e le luci sulla seconda forma 10b sono in una seconda posizione, diversa da detta prima posizione.

Ad esempio, se la lavorazione meccanica è un’operazione di taglio laser, o altro taglio, la sagoma di illuminazione 2a è preferibilmente appena esterna e molto prossima, a distanze preferibilmente inferiori a 1 cm, alla linea di taglio 10c, quindi ad esempio all’esterno del perimetro esterno di taglio o immediatamente all’interno del bordo di taglio di fori interni 10d. In tale esempio, la prima posizione delle luci è sulla lamiera, mentre la seconda posizione delle luci è al di fuori della lamiera. In un altro esempio, se la lavorazione meccanica è un’imbutitura, la sagoma di illuminazione è posizionata sulle porzioni che, in seguito alla lavorazione meccanica, sono ad altezze differenti perché spostate dall’imbutitura stessa.

I proiettori 2 sono preferibilmente una pluralità, più preferibilmente due. La proiezione avviene, quindi, preferibilmente da una pluralità di punti di emissione di luce. Quando i punti di emissione sono più di uno, la variazione tra la prima e la seconda posizione può essere più evidente in quanto le luci definenti la seconda posizione su di una porzione deformata ampiamente potrebbero incrociarsi. Un esempio di questo tipo è dato, ad esempio da due luci di emissione che affrontano trasversalmente simultaneamente una cavità definita da imbutitura.

In alcuni casi estremi, il discostamento tra la prima posizione, ossia la proiezione sulla prima forma 10a, e la seconda posizione, ossia la proiezione sulla seconda forma 10b, potrebbe invece essere totale per la pluralità di proiettori, o per alcuni di essi.

In alternativa, la pluralità di proiettori può servire a illuminare porzioni non facilmente illuminabili da una sola posizione.

La detta proiezione non deve obbligatoriamente avvenire sulla prima forma 10a, è sufficiente che la proiezione avvenga sulla seconda forma. Infatti, le luci sulla prima forma 10a sono potenzialmente in una prima posizione, nel senso che se il proiettore 2 venisse acceso proietterebbe in detta prima posizione, ma tale proiezione può avvenire o meno.

I proiettori laser 2 sono di per loro noti e, ad esempio, commercializzati dall’azienda RLI S.r.l. con il marchio commerciale di R-Laser. La sagoma di illuminazione 2a può essere definita o disegnata con un elaboratore elettronico e software asservito ai proiettori 2 di per sé noto e ad esempio commercializzato dall’azienda RLI S.r.l. con il marchio commerciale di R-Laser.

Il procedimento di controllo secondo l’invenzione comprende l’osservazione delle luci proiettate sulla seconda forma 10b per verificare se le stesse luci proiettate sono nella seconda posizione. In tal caso la lavorazione è avvenuta correttamente, in caso contrario no.

L’osservazione può essere effettuata direttamente da un operatore, che in tal caso ha un controllo facilitato grazie alle sagome di illuminazione 2a.

Preferibilmente l’osservazione è effettuata tramite mezzi di rilevamento immagini 3, opportunamente costituiti da una telecamera o fotocamera.

L’osservazione avviene inoltre, preferibilmente, tramite elaboratore elettronico 4, funzionalmente connesso ai mezzi di rilevamento immagini 3 e software atto a verificare, automaticamente, se le luci proiettate sulla seconda forma 10b sono nella seconda posizione o meno.

Un tale software, caricabile su un computer pc o simile, è di per sé noto e ad esempio commercializzato dall’azienda . con il marchio commerciale di R-Laser.

Preferibilmente, il rilevamento immagini e la proiezione di luce laser sono effettuati, su uno stesso punto del pezzo in lavorazione 10, con angoli di ripresa e di illuminazione reciprocamente differenti, ad esempio con differenze reciproche di almeno 10° considerando ogni possibile orientamento. In tal caso, infatti, i mezzi di rilevamento immagini 3 rilevano meglio lo sfasamento e le differenze tra la prima posizione e la seconda posizione.

L’apparato comprende infine preferibilmente mezzi di segnalazione 5, quali dispositivi luminosi, per indicare ad esempio all’operatore se la lavorazione è avvenuta opportunamente. Detti mezzi di segnalazione 5 sono opportunamente funzionalmente connessi all’elaboratore elettronico 4.

Detti mezzi di segnalazione possono essere un display illuminabile in verde o rosso, uno schermo con segnale, un dispositivo acustico, un misto di questi o altro ancora. Un esempio di implementazione del procedimento di controllo 1 precedentemente descritto è il seguente.

In una catena di montaggio, ad esempio per autoveicoli, un pezzo in lavorazione 10 costituito da una lamiera viene prima stampato e poi tagliato al laser per eliminare bordi ridondanti e per tagliare dei fori centrali.

Il procedimento di stampaggio realizza la prima forma 10a.

Prima del taglio laser, e in seguito allo stampaggio, due proiettori 2, posti ai lati e in posizione sopraelevata rispetto al pezzo in lavorazione 10, disegnano sulla prima forma 10a due sagome di illuminazione 2a che sono immediatamente esterne alla linea di taglio 10c o immediatamente interne al bordo di taglio di fori interni 10d.

Viene effettuata la lavorazione meccanica, in particolare il taglio laser ed è quindi creata la seconda forma 10b.

Nel frattempo, mezzi di rilevamento immagini 3, costituiti da una telecamera, posta verticalmente al di sopra del pezzo in lavorazione 10 riprende lo stesso pezzo in lavorazione 10 e invia le immagini all’elaboratore elettronico 4.

Quest’ultimo, grazie all’apposito software verifica automaticamente se, dopo la lavorazione meccanica in particolare di taglio laser, sono presenti le sagome di illuminazione 2a nei punti dove erano sulla prima forma 10a, o se correttamente non sono più presenti o sono in posizioni diverse visto che la prima forma 10a è stata trasformata nella seconda forma 10b. La verifica può avvenire ad esempio tramite il raffronto, che compie l’elaboratore, con un prototipo inizialmente caricato o con un disegno tridimensionale o altro.

Se l’elaboratore 4, con l’apposito software, verifica che le sagome sono poste correttamente o assenti o comunque cambiate rispetto a come posizionate sulla prima forma 10a, come illustrato in Fig. 2a, allora comunica, tramite i mezzi di segnalazione 5, che la lavorazione meccanica è avvenuta correttamente.

In caso contrario, come illustrato in Fig.2b, l’elaboratore 4 comunica tramite i mezzi di segnalazione 5 che la lavorazione meccanica non è avvenuta correttamente e l’operatore può comandare il rifacimento di quest’ultima o accatastare il pezzo in un differente magazzino o altro ancora.

Inoltre, il procedimento potrebbe prevedere la memorizzazione su di un supporto di memorizzazione, compreso ad esempio all’interno dell’elaboratore 4, della o delle seconde posizioni.

In tale maniera, per particolari presenti all’interno di una catena di montaggio su larga scala in cui i pezzi in lavorazione 10 sono in grande numero e tutti equivalenti, non è necessario valutare le prime posizioni.

Preferibilmente, in questo caso, i mezzi di rilevamento immagini 3 analizzano esclusivamente la rispondenza e l’effettiva sovrapposizione tra le seconde posizioni dei pezzi 10 successivi.

Il procedimento di controllo 1 secondo l’invenzione consegue importanti vantaggi. Infatti, il procedimento di controllo e l’apparato di controllo 1 consentono di controllare automaticamente e sostanzialmente senza errori la correttezza della lavorazione.

Il procedimento di controllo e l’apparato di controllo 1 sono inoltre molto semplici ed economici.

L’invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo definito dalle rivendicazioni. In tale ambito tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di controllo di una lavorazione meccanica su un pezzo in lavorazione (10), detto pezzo in lavorazione (10) avendo una prima forma (10a) precedentemente a detta lavorazione meccanica e una seconda forma (10b) successivamente a detta lavorazione meccanica, e caratterizzato dal fatto che detto procedimento comprende le fasi di: - proiettare almeno una luce laser, non atta a tagliare, su detto pezzo in lavorazione (10), tale che dette luci su detta prima forma (10a) sono potenzialmente in una prima posizione e dette luci su detta seconda forma (10b) sono in una seconda posizione, diversa da detta prima posizione, e - osservare dette luci proiettate su detta seconda forma (10b) per verificare se dette luci proiettate sono in detta seconda posizione.
2. 2. Procedimento di controllo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta osservazione è effettuata tramite mezzi di rilevamento immagini (3).
3. 3. Procedimento di controllo secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di rilevamento immagini (3) sono costituiti da almeno una telecamera o fotocamera.
4. 4. Procedimento di controllo secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detta osservazione è effettuata anche tramite elaboratore elettronico e software atto a verificare automaticamente se dette luci proiettate su detta seconda forma (10b) sono in detta seconda posizione.
5. 5. Procedimento di controllo secondo almeno una delle rivendicazioni 2 - 4, in cui detto rilevamento immagini e detta proiezione di luce laser sono effettuati, su uno stesso punto del pezzo in lavorazione (10), con angoli di ripresa e di illuminazione reciprocamente differenti.
6. 6. Procedimento di controllo secondo la rivendicazione precedente, in cui detti angoli di ripresa e di illuminazione hanno differenze reciproche di almeno 10°.
7. 7. Procedimento secondo almeno una rivendicazione precedente, in cui detta lavorazione meccanica è una lavorazione a scelta tra taglio laser, taglio meccanico, tranciatura, stampaggio, imbutitura o simili.
8. 8. Procedimento secondo almeno una rivendicazione precedente, in cui detta luce laser è nelle frequenze del visibile e/o invisibile.
9. 9. Procedimento secondo almeno una rivendicazione precedente, in cui detta proiezione avviene da una pluralità di punti differenti.
10. 10. Apparato di controllo (1) di una lavorazione meccanica su un pezzo in lavorazione (10), detto pezzo in lavorazione (10) avendo una prima forma (10a) precedentemente a detta lavorazione meccanica e una seconda forma (10b) successivamente a detta lavorazione meccanica, e caratterizzato dal fatto di comprendere: - un proiettore (2) di luce laser, atto a proiettare su detto pezzo in lavorazione (10) senza che detta luce tagli o lesioni detto pezzo in lavorazione (10), luci lungo zone che sono diverse tra detta prima forma e detta seconda forma, detta proiezione essendo tale che dette luci su detta prima forma (10a) sono in una prima posizione e dette luci su detta seconda forma (10b) sono in una seconda posizione, diversa da detta prima posizione, - mezzi di rilevamento immagini (3) atti a osservare dette luci proiettate su detta seconda forma per verificare se dette luci proiettate sono in detta seconda posizione.