IT201800008045A1 - Sistema di molatura comprendente una mola ed una molatrice con sistema di ricetrasmissione dati mobile - Google Patents

Description

SISTEMA DI MOLATURA COMPRENDENTE UNA MOLA ED UNA

MOLATRICE CON SISTEMA DI RICETRASMISSIONE DATI MOBILE

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce al settore degli utensili e delle macchine utensili. In particolar modo, l’invenzione si riferisce a un sistema di molatura comprendente una molatrice e una mola, e a un metodo per scambiare informazioni tra la molatrice e la mola del sistema di molatura.

STATO DELL'ARTE

Nella produzione di prodotti meccanici, le lavorazioni di finitura del prodotto - come ad esempio sbavatura, rettifica, affilatura e lappatura - sono fondamentali nel determinare la qualità dello stesso.

Tali lavorazioni sono tipicamente implementate per mezzo di macchine utensili dedicate, denominate molatrici o smerigliatrici. In dettaglio, una molatrice utilizza un utensile, denominato mola, per effettuare la lavorazione di finitura. La mola presenta una superficie abrasiva, tipicamente comprendente una mescola di granuli abrasivi ed un materiale legante. In uso, la mola e un pezzo da lavorare sono posti in contatto tra loro e uno, o entrambi, sono posti in movimento. In questo modo, si genera un attrito per sfregamento tra la superficie abrasiva della mola ed il prodotto in lavorazione che provoca un’erosione della mola e la finitura desiderata del prodotto.

L ’attrito tra mola e prodotto genera calore che può, in alcuni casi, danneggiare la mola e/ o il prodotto lavorato. Per evitare questo problema, sono state proposte mole dotate di dispositivi elettronici progettati per acquisire informazioni sul funzionamento della mola, ad esempio una temperatura di lavoro della mola, e trasmetterle a un’unità di controllo della molatrice.

Tuttavia, le condizioni operative della mola causano notevoli complicazioni nello scambio di segnali tra la mola e la molatrice. In particolare, l’ambiente di lavoro è tipicamente saturo di polveri e rumoroso per via delle interazioni tra mola e prodotto in lavorazione. In aggiunta, durante il funzionamento la mola ruota a velocità elevate e può essere spostata lungo uno o più assi di lavorazione, oltre a essere soggetta a sollecitazioni meccaniche di intensità variabile per via delle interazioni tra la mola e il prodotto in lavorazione.

Queste condizioni di lavoro rendono quindi difficile implementare in modo semplice e/ o economico sistemi di comunicazione efficienti che prevedano la trasmissione di segnali via cavo, o mediante segnalazione ottica o sonora.

Il brevetto statunitense n. US 7,840,305 descrive un utensile abrasivo per lucidatura chimico-meccanica (cmp), comprendente un substrato con due superfici principali opposte, ed un materiale abrasivo sovrapposto ad almeno una delle due superfici principali. Inoltre, l’utensile comprende dei mezzi, ad esempio un tag RFID o un sensore, adatti a fornire informazioni sul processo cmp ad un trasmettitore posizionato vicino il substrato. Il trasmettitore è adatto a ricevere le informazioni cmp tramite una comunicazione senza fili e a trasmettere le stesse ad un ricevitore remoto.

Sebbene permetta di superare alcuni dei problemi indicati in precedenza, la soluzione proposta nel brevetto statunitense US 7,840,305 non spiega come risolvere i problemi legati alla variabilità dell’intensità dei segnali scambiati tra TAG elettore RFID. Il movimento della mola durante la molatura di un pezzo, e la conseguente variazione della distanza tra TAG e lettore RFID, così come la presenza in quantità variabile di polveri e sfridi di lavorazione, in particolare sfridi metallici, incidono sulla qualità del segnale trasmesso e rendono dunque difficile una trasmissione corretta di dati tra mola e molatrice.

SCOPI E RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

È scopo della presente invenzione quello di superare gli inconvenienti dell’arte nota.

In particolare è scopo della presente invenzione presentare un sistema di molatura comprendente una molatrice e una mola che garantisca uno scambio di informazioni tra mola e molatrice che sia affidabile e robusto.

È anche scopo della presente invenzione quello di presentare un sistema di molatura che comprenda un sistema di comunicazione tra mola e molatrice che sia di semplice realizzazione, ma al contempo robusto alle interferenze ed insensibile alle perturbazioni dovute alle condizioni di lavoro del sistema.

Inoltre, è un ulteriore scopo della presente invenzione presentare un metodo per trasmettere informazioni tra la molatrice e la mola in modo semplice e affidabile.

Questi ed altri scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un sistema ed un metodo incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

Un primo aspetto dell’invenzione riguarda un sistema di molatura, comprendente una mola ed una molatrice. La molatrice comprendente un braccio di azionamento adatto a ricevere una mola abrasiva, un attuatore accoppiato al braccio di azionamento per azionarlo in rotazione o traslarlo lungo un asse di azionamento, e un’unità di ricetrasmissione (nel seguito detta anche PickUP) adatta a ricevere e trasmettere segnali elettromagnetici. La mola abrasiva è fissata al braccio di azionamento della molatrice, e comprende un corpo che presenta almeno una superficie abrasiva destinata ad entrare in contatto con un pezzo da lavorare, e un’unità elettronica (nel seguito detta anche TA G) accoppiata al corpo. L ’unità di ricetrasmissione della molatrice comprende almeno un circuito risonante, mentre l’unità elettronica della mola comprende un ulteriore circuito risonante avente una frequenza di risonanza uguale o prossima (entro un intervallo che va da -15% a 15%, o meglio che va da -10% a 10%) alla frequenza di risonanza dell’almeno un circuito risonante dell’unità di ricetrasmissione. La molatrice comprende ulteriormente mezzi di movimento atti a muovere l’unità di ricetrasmissione lungo un asse parallelo all’asse di azionamento del braccio di azionamento, e a mantenere l’almeno un circuito di risonanza della molatrice e l’ulteriore circuito di risonanza della mola allineati durante una traslazione del braccio di azionamento.

Questa soluzione permette di ottenere una buona comunicazione tra i dispositivi nonostante la mola venga traslata lungo un’asse di azionamento per compensare l’usura del materiale abrasivo.

In una forma di realizzazione i mezzi di movimento sono solidali al braccio di azionamento. Ciò consente di mantenere sempre allineati i circuiti risonanti della mola e della molatrice, garantendo un elevato accoppiamento elettromagnetico.

In una forma di realizzazione, la molatrice comprende ulteriormente un’unità di controllo elettronica atta ad alimentare l’unità di ricetrasmissione, l’unità di controllo elettronica essendo fissa e collegata all’unità di ricetrasmissione mediante cavi di lunghezza sufficiente a mantenere il collegamento durante il movimento dell’unità di ricezione (39) tra due estremi di fine corsa.

Ciò consente di mantenere fissa l’unità elettronica di controllo e muovere solo l’unità di ricetrasmissione. In questo offre diversi vantaggi: in primo luogo l’unità elettronica può essere alimentata in modo semplice, in secondo luogo l’unità elettronica può essere adibita ad altre funzioni della molatrice, sicché con questa soluzione è possibile fare l’upgrade di una molatrice esistente semplicemente riconfigurando o sostituendo l’unità elettronica esistente e collegando a questa un’unità di ricetrasmissione mobile.

Vantaggiosamente, in una forma di realizzazione l’unità di ricetrasmissione comprende ulteriormente un modulo di trattamento segnali connesso all’almeno un circuito risonante e ad un elemento commutatore. Il modulo di trattamento segnali è configurato per commutare, in funzione del valore di un bit da trasmettere, l’elemento commutatore da una prima condizione in cui l’almeno un circuito risonante è connesso ad un modulo oscillatore, ad una seconda condizione in cui l’almeno un circuito risonante è collegato ad un potenziale di massa. Il modulo di trattamento segnali è configurato per controllare la commutazione del commutatore in funzione di un valore di bit da trasmettere.

Questa soluzione permette di implementare un protocollo di comunicazione basato sulla modulazione di ampiezza di un segnale di risonanza che si genera nel momento in cui i circuiti risonanti della mola e della molatrice si accoppiano.

In una forma di realizzazione preferita, il modulo di trattamento segnali del PickUp è configurato per monitorare le variazioni d’ampiezza di almeno un segnale di risonanza (sn) prelevato da detto almeno un circuito di risonanza e per commutare il suddetto elemento commutatore dopo aver rilevato una prima variazione d’ampiezza di detto almeno un segnale di risonanza (sn).

Questa soluzione permette di implementare un protocollo di comunicazione rapido ed efficace che non necessita di fasi di identificazioni o scambio di dati precedenti la comunicazione come, invece, avviene in alcuni sistemi RFID esistenti. La trasmissione del dato avviene, infatti, quando il sistema rileva l’accoppiamento tra i circuiti risonanti, ovvero un aumento di ampiezza del segnale risonante monitorato.

Vantaggiosamente, in una forma di realizzazione l’unità elettronica della mola comprende un secondo modulo di trattamento segnali accoppiato ad un rispettivo ulteriore circuito risonante per monitorare un secondo segnale di risonanza prelevato dal suddetto ulteriore circuito risonante. Il modulo di trattamento segnali è inoltre accoppiato ad un elemento interruttore, ed è configurato per commutare, in funzione di un valore di bit da trasmettere, l’elemento interruttore tra uno stato chiuso, in cui cortocircuita l’ulteriore circuito risonante, e uno stato aperto in cui non cortocircuita l’ulteriore circuito risonante. Il modulo di trattamento segnali è configurato per commutare l’elemento interruttore sulla base di un valore di bit da trasmettere. In particolare, il secondo modulo di trattamento segnali è configurato per monitorare le variazioni d’ampiezza di detto secondo segnale di risonanza prelevato da detto ulteriore circuito di risonanza e per commutare l’interruttore dopo aver rilevato una prima variazione d’ampiezza di detto secondo segnale di risonanza.

Questa soluzione permette così all’unità elettronica (TAG) della mola di trasmettere informazioni all’unità di ricetrasmissione (PickUp) della molatrice, e conseguentemente all’unità di controllo di quest’ultima, che potrà così utilizzare le informazioni provenienti dalla mola per controllarne il funzionamento, ad esempio per ridurre la velocità di rotazione del braccio di azionamento.

Vantaggiosamente, l’unità di controllo della mola comprende un modulo logico, connesso al secondo modulo di trattamento segnali per scambiare dati ricevuti e da trasmettere, e una circuiteria di misura per misurare una temperatura della superficie abrasiva della mola e connessa al modulo logico per fornire una misura di temperatura. Preferibilmente la circuiteria di misura comprende un sensore di temperatura disposto in una sede ricavata nel corpo della mola ed una sonda realizzata in un materiale buon conduttore di calore. La sonda è collegata termicamente al sensore di temperatura ed attraversa il corpo della mola dalla superficie abrasiva al sensore di temperatura. Il secondo modulo di trattamento segnali commuta l’interruttore per trasmettere una pluralità di bit corrispondenti alla misura di temperatura effettuata da detta circuiteria di misura.

In una forma di realizzazione, l’unità elettronica (TAG) della mola comprende una batteria che eroga energia elettrica necessaria al funzionamento dell’unità elettronica stessa. Preferibilmente, un elemento interruttore è accoppiato alla batteria ed è adatto ad abilitare selettivamente l’erogazione di energia elettrica. Vantaggiosamente, un assieme di abilitazione è accoppiato all’elemento interruttore per chiuderlo in corrispondenza di una intensità delle vibrazioni indicativa di un azionamento della mola o per effetto della forza centrifuga sviluppata durante la sua rotazione.

Grazie a questa soluzione è possibile utilizzare un’alimentazione a batteria e quindi assicurare un’energia elettrica sufficiente e, sostanzialmente, uniforme per il funzionamento dell’unità elettronica e al contempo garantire un consumo di energia elettrica limitato ai periodi di utilizzo della mola e, quindi, un efficiente utilizzo dell’energia elettrica conservata nella batteria.

In una forma di realizzazione, l’unità elettronica comprende un sistema di recupero di energia. V antaggiosamente, il sistema di recupero di energia è adatto a generare energia elettrica da fonti esterne all’unità elettronica come, ad esempio, vibrazioni cui la mola è soggetta durante il funzionamento.

In questo modo è possibile garantire almeno parte dell’energia elettrica necessaria al funzionamento dell’unità elettronica così riducendo, o annullando, una dipendenza da batterie dell’unità elettronica.

Un altro aspetto della presente invenzione è diretto ad un metodo per scambiare informazioni tra una mola ed una molatrice.

Ulteriori caratteristiche e scopi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L ’invenzione verrà descritta qui di seguito con riferimento ad alcuni esempi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo, ed illustrati nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/ o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari.

La Figura 1 è una vista prospettica di una mola abrasiva secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la Figura 2 è una rappresentazione schematica di una molatrice secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. In questa figura, la molatrice aziona la mola di Figura 1;

la Figura 3 è una rappresentazione a blocchi schematici di una mola e di una molatrice secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la Figura 4 è un grafico che mostra forme d’onda di segnali trasmessi dalla molatrice alla mola;

le Figure 5A e 5B illustrano un diagramma di flusso di un metodo per la trasmissione di informazioni dalla molatrice alla mola secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la Figura 6 è un grafico che mostra forme d’onda di segnali trasmessi dalla mola alla molatrice, e

le Figure 7A e 7B illustrano un diagramma di flusso di un metodo per la trasmissione di informazioni dalla mola alla molatrice secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Mentre l’invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio. Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l’invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, l’invenzione intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L ’uso di “ad esempio” , “ecc” , “oppure” indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato. L ’uso di “include” significa “include, ma non limitato a ” a meno che non sia altrimenti indicato.

La Figura 1 è una vista prospettica di una mola abrasiva 1 secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. La mola 1 comprende un corpo 10, tipicamente discoidale, il quale presenta una prima superficie principale 11 e una seconda superficie principale, o superficie abrasiva 13, tra loro opposte e separate da una parete laterale 15. Nell’esempio considerato, le superfici 11 e 13 sono sostanzialmente circolari con aree corrispondenti, e hanno un diametro maggiore della distanza che le separa, ossia l’altezza della parete laterale 15.

Il corpo 10 della mola 1 è almeno parzialmente formato in materiale abrasivo. In particolare, il corpo 10 comprende una porzione in materiale abrasivo che si estende dalla superficie abrasiva 13 verso la prima superficie principale 11. In una forma di realizzazione, tale porzione in materiale abrasivo può corrispondere all’intero corpo. Il materiale abrasivo è adatto all’uso nelle tecniche di manifattura sottrattiva, come lavorazioni di sbavatura, rettifica, affilatura, lappatura e simili. T ipicamente, il materiale abrasivo comprende una mescola di granuli abrasivi – aventi una durezza selezionata secondo il materiale da lavorare – e un materiale di supporto, adatto ad agire da legante per mantenere uniti i granuli in una forma predefinita.

Inoltre, la mola 1 comprende un elemento di connessione 17, ad esempio un foro passante o un mozzo, preferibilmente con un asse longitudinale coassiale a un asse L che corrisponde, in uso, all’asse di rotazione della mola 1.

Nell’esempio di figura 1, l’elemento di connessione 17 è un foro passante che unisce i centri delle superfici 11 e 13. Mediante questo foro passante, la mola 1 può essere connessa ad una molatrice 30, illustrata in Figura 3 e descritta nel seguito. A d esempio, la molatrice 30 può essere provvista di un braccio che si inserisce nel foro passante 17; il foro passante si inserisce nel braccio fino ad andare in battuta contro una superficie di battuta del braccio e viene fissata in posizione mediante un dado avvitato all’ estremità libera del braccio.

In una forma costruttiva alternativa (non illustrata), la prima superficie può essere fissata ad una flangia della molatrice mediante dadi annegati nell’impasto della mola. Detta flangia comprende o è connessa all’elemento di connessione 17 menzionato sopra per essere collegabile meccanicamente alla molatrice 30.

Un’unità elettronica 20 è integrata nella mola 1, ad esempio è alloggiata all’interno di una sede che si apre sulla superficie laterale 15 del corpo 10. Vantaggiosamente, come illustrato in figura 2, la sede dell’unità elettronica 20 è disposta in prossimità della prima superficie principale 11 e, quindi, distale dalla superficie abrasiva 13 che è destinata ad entrare in contatto con uno o più prodotti o pezzi 40 da lavorare. Nella forma costruttiva alternativa sopra menzionata, in cui dadi di fissaggio sono annegati nel corpo della mola, la sede di alloggiamento dell’unità elettronica è posizionata nella porzione di corpo 10 compresa tra la prima superficie principale 11 ed il dado più distante da tale prima superficie principale 11. In questo modo, si massimizza la porzione abrasiva utile del corpo 10.

In dettaglio, come visibile in figura 3, l’unità elettronica 20 (nel seguito anche chiamata TA G) comprende un modulo logico 21, adatto a governare il funzionamento dell’intera unità elettronica 20, una circuiteria di alimentazione 23, adatta a fornire energia elettrica necessaria al funzionamento dei componenti dell’unità elettronica, una circuiteria di misura 25, adatta a misurare una temperatura della mola 1, una circuiteria di comunicazione 27, adatta a scambiare dati con la molatrice 30, e opzionalmente un modulo RFID 29 adatto memorizzare e trasmettere dati riguardanti la mola 1. Inoltre, il modulo logico 21 è connesso alla circuiteria di comunicazione 27 e al modulo RFID 29 per scambiare dati con gli stessi, e alla circuiteria di misura 25 per ricevere misure di temperatura.

Il modulo logico 21 può comprendere uno o più tra un microcontrollore, un microprocessore, un A SIC, un FPGA , una memoria e, eventualmente, uno o più circuiti ancillari, come un circuito di generazione di un segnale di sincronia (clock), amplificatori per segnali di ingresso/ uscita, ecc.

La circuiteria di alimentazione 23 comprende una batteria 231, un elemento interruttore, ad esempio un transistore, 233, un sensore piezoelettrico 235 e un modulo condizionatore del segnale piezoelettrico 237. La batteria 231 è connessa tramite un primo terminale ai restanti componenti dell’unità elettronica 20, mentre a un secondo terminale è selettivamente connessa a un terminale di riferimento (o massa) attraverso il transistore 233. Un terminale di controllo del transistore 233 è connesso al modulo condizionatore del segnale piezoelettrico 237 al quale è anche connesso il sensore piezoelettrico 235. In breve, il transistore 233, il modulo condizionatore del segnale piezoelettrico 237 e il sensore piezoelettrico 235 formano un assieme di abilitazione che permette l’alimentazione dell’unità elettronica 20 solo quando la mola 1 è utilizzata. In particolare, il sensore piezoelettrico 235 genera una tensione elettrica proporzionale alle sollecitazioni meccaniche cui è sottoposta la mola 1. Il modulo condizionatore del segnale piezoelettrico 237 è progettato per adattare tale tensione elettrica in modo che, per una predeterminata intensità delle vibrazioni – corrispondente a un azionamento della mola (1), il transistore 233 entri in conduzione, con ciò consentendo alla batteria di erogare energia elettrica agli altri componenti dell’unità elettronica 20. In alternativa al sensore piezoelettrico 235, può essere vantaggiosamente usato un dispositivo interruttore attivato dalla forza centrifuga sviluppata durante la rotazione della mola.

La circuiteria di misura 25 comprende un sensore di temperatura 251 connesso a un modulo condizionatore del segnale di temperatura 253. Il sensore di temperatura 251 comprende preferibilmente un termistore di tipo PTC o, alternativamente di tipo NTC, ed è connesso al modulo condizionatore del segnale di temperatura 253. A sua volta, il modulo condizionatore del segnale di temperatura 253 è connesso al modulo logico 21. In operazione, il sensore di temperatura 251 genera una tensione elettrica proporzionale alla temperatura della mola 1. Il modulo condizionatore del segnale di temperatura 253 è progettato per adattare, ad esempio amplificare o linearizzare, tale tensione elettrica in modo che sia correttamente acquisita dal modulo logico 21. Preferibilmente, il sensore di temperatura 251 è montato sulla scheda elettronica 20 in modo tale da essere rivolto verso la superficie abrasiva 13 quando l’unità elettronica 20 è associata alla mola 1. Il modulo logico 21 può altresì contenere algoritmi predittivi che consentono di anticipare la lettura della temperatura onde tener conto del ritardo dovuto alla limitata diffusività termica della sonda 50.

La circuiteria di comunicazione 27 comprende un circuito risonante 271, connesso in parallelo ad un elemento interruttore 273, i quali sono entrambi connessi a un modulo di trattamento segnali 275. Il modulo di trattamento segnali 275 è connesso al modulo logico 21 per scambiare dati con lo stesso e può comprendere circuiti di demodulazione di segnali, e circuiteria di controllo dell’elemento interruttore 273 per la modulazione dei segnali. In particolare, il modulo di trattamento segnali 275 comprende circuiti atti a modulare in ampiezza un segnale da trasmettere al Pickup, e per demodulare in ampiezza i segnali provenienti dal Pickup.

Il modulo RFID 29 comprende una memoria non volatile nella quale sono memorizzati dati identificativi ID della mola 1, come un codice modello e/ o parametri operativi OP, ad esempio un’indicazione della durezza della mola 1, le dimensioni della superficie abrasiva 13, l’altezza della parete laterale 15, la velocità di rotazione per cui è progettata la mola, ecc. In una forma di realizzazione, il modulo RFID memorizza tra i parametri operativi OP della mola 1, anche un valore di temperatura di soglia T TH indicativo di una temperatura superficiale T S massima che può essere raggiunta dalla superficie abrasiva 13 senza subire danni e/ o deformazioni. In aggiunta o in alternativa, i parametri operativi OP della mola 1 possono comprendere un secondo valore di soglia T MIN indicativo di una temperatura superficiale T S limite al di sotto del quale si riduce la prestazione e/ o la produttività della mola 1. I dati identificativi ID e i parametri operativi OP possono essere letti in un qualsiasi momento – ad esempio, durante lo stoccaggio, la distribuzione o in fase di installazione della mola 1 – anche tramite un dispositivo lettore di RFID indipendente dalla molatrice 30 senza richiedere l’attivazione del resto dell’unità elettronica 20.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, l’unità elettronica comprende anche una sonda 50. La sonda 50 si sviluppa nella mola 1 a partire dalla superficie abrasiva 13 fino al sensore di temperatura 29. In particolare, la sonda 50 è accoppiata termicamente a una superficie di rilevazione del sensore di temperatura 29, ossia il termistore nell’esempio considerato. Preferibilmente, una prima estremità della sonda 50 è in contatto con il termistore del sensore di temperatura 29, mentre una seconda estremità è a filo della superficie abrasiva 13.

Preferibilmente, la sonda 50 si sviluppa in una direzione sostanzialmente trasversale alle superfici principali 11 e 13 del corpo 10 della mola 1, quindi sostanzialmente parallela all’asse L della mola 1. In particolare, la sonda 50 ha una conformazione allungata, ad es. a filo o bastoncino, con una dimensione principale sostanzialmente maggiore delle altre.

Vantaggiosamente, la sonda 50 è formata in un materiale che sia un buon conduttore termico. La sonda 50 trasferisce il calore che si sviluppa in corrispondenza della superficie abrasiva 13 direttamente al termistore del sensore di temperatura 29. Di conseguenza, il sensore di temperatura 29 rileva una temperatura corrispondente alla temperatura superficiale T S della superficie abrasiva 13.

Con riferimento alle Figure 2 e 3, in uso la mola 1 è montata su un braccio di azionamento 31 della molatrice 30 per formare un sistema di molatura ad atto a lavorare uno o più prodotti, o pezzi 40. A d esempio, il braccio di azionamento 31 comprende un perno che infila l’elemento di connessione 17, e elementi di serraggio che mantengono la mola 1 solidale al braccio di azionamento 31.

Il braccio di azionamento 31 è operativamente accoppiato ad un attuatore 33, ad esempio un attuatore elettrico. T ipicamente, l’attuatore 33 è configurato per impartire una rotazione attorno a un asse di azionamento della mola -corrispondente all’asse L – della mola 1 montata sul braccio di azionamento 31, ed un movimento traslatorio, ad esempio lungo il medesimo asse di azionamento del braccio di azionamento 31.

La molatrice 30 comprende un’unità di controllo 35 elettronica, la quale è configurata per governare il funzionamento della molatrice 30.

L ’unità di controllo 35 della molatrice 30 può comprendere uno o più tra un microcontrollore, un microprocessore, un A SIC , un FPGA , un PLC e, eventualmente, uno o più circuiti ancillari, come un circuito di generazione di un segnale di sincronia (clock), amplificatori per segnali di ingresso/ uscita, circuiteria di alimentazione ecc.

Vantaggiosamente, la molatrice 30 comprende un’interfaccia utente 37 dotata di elementi di input/ output (non illustrati, ad esempio un tastierino e uno schermo) e operativamente accoppiata all’unità di controllo 35 per consentire a un operatore (non illustrato) di controllare e/ o impostare un’operazione della molatrice 30.

Inoltre, la molatrice 30 può comprendere – o essere associata a – un mandrino 38 adatto a mantenere in posizione il pezzo 40 da lavorare, ad esempio una molla. V antaggiosamente, il mandrino 38 è posizionato in modo che la seconda superficie 13 della mola 1, montata sul braccio di azionamento 31, sia rivolta verso il pezzo 40 da lavorare. Il mandrino 38 può essere sostituito da altri dispositivi di posizionamento in grado di mantenere in posizione il pezzo da lavorare durante l’interazione con la superficie abrasiva della mola. A d esempio il mandrino può essere sostituito da una coppia di ganasce. In una forma costruttiva alternativa (non illustrata), i pezzi da lavorare (ad es. delle molle) sono posizionate su un disco porta-pezzi in grado di alloggiare diversi pezzi da lavorare. Il disco porta-pezzi presenta preferibilmente un asse di rotazione parallelo e distanziato dall’asse L della mola stessa. La rotazione continua del disco porta-pezzi sottopone progressivamente i pezzi all’azione abrasiva della mola.

La molatrice 30 comprende anche un’unità di ricetrasmissione 39 operativamente accoppiata all’unità di controllo 35, la quale consente lo scambio di informazioni tra l’unità elettronica 20 della mola 1 e l’unità di controllo 35 della molatrice 30 come descritto nel seguito.

L ’unità di ricetrasmissione 39 comprende una pluralità di circuiti risonanti 391 serie – dieci nell’esempio non limitativo di Figura 2 –, un modulo oscillatore 395, un modulo di trattamento dei segnali 393 e un elemento commutatore 397. In dettaglio, i circuiti risonanti 391 sono disposti in parallelo tra loro tra il potenziale di riferimento (o massa) dell’unità di ricetrasmissione 39 e un terminale comune dell’elemento commutatore 397. Quest’ultimo ha un secondo terminale che può essere connesso alternativamente al modulo oscillatore 395 e un terzo terminale connesso al potenziale di riferimento. Inoltre, ciascun circuito risonante 391 è connesso, tramite un rispettivo terminale intermedio 3910, a un corrispondente terminale di lettura del modulo di trattamento dei segnali 393.

A sua volta, il modulo di trattamento dei segnali 393 è connesso all’elemento commutatore 397 per controllarlo.

Infine, l’unità di controllo 35 è connessa sia al modulo oscillatore 395 per fornirgli alimentazione, sia al modulo di trattamento dei segnali 393 per alimentarlo e scambiare dati con quest’ultimo.

In una forma di realizzazione alternativa, il modulo di trattamento dei segnali 393 può essere implementato nell’unità di controllo 35 della molatrice 30 anziché nell’unità di ricetrasmissione 39.

Il modulo ricetrasmettitore 39 è posizionato sulla molatrice 30 in modo da risultare in prossimità della parete laterale 15 della mola 1, quando quest’ultima è montata sul braccio di azionamento 31. V antaggiosamente, il modulo ricetrasmettitore 39 è disposto nella molatrice 30 in una parete laterale della stessa in una posizione radiale alla mola 1; ad esempio, in modo da essere a una distanza d – preferibilmente, nell’ordine del centimetro – dalla parete laterale della mola 1 – come mostrato nelle Figure 2 e 3. A lternativamente, il modulo ricetrasmettitore 39 può essere disposto in un’altra posizione prossimale alla mola 1, ad esempio sul braccio di azionamento.

In particolare, i circuiti risonanti 391 sono disposti allineati – o con almeno un loro elemento induttivo allineato – lungo una direzione parallela all’asse di azionamento del braccio di azionamento 31 e quindi all’asse L della mola 1 accoppiata allo stesso. In questo modo, è possibile garantire un accoppiamento elettromagnetico affidabile tra il circuito risonante 271 della circuiteria di comunicazione 27 e uno o più dei circuiti risonanti 391 dell’unità di ricetrasmissione 39, anche quando la mola 1 e, quindi, il modulo di comunicazione 27, si sposta lungo l’asse di rotazione. Operativamente, infatti, man mano che la mola si consuma, la molatrice abbassa il supporto della mola per mantenere la superficie abrasiva 13 in contatto con i pezzi da lavorare. Questo comporta uno spostamento del circuito risonante nella direzione del pezzo da lavorare. Man mano che il circuito risonante 271 si abbassa, esso si accoppia con un diverso circuito risonante 391. L ’unità di ricetrasmissione 39 comprende un numero di circuiti risonanti 391 opportunamente disposti in modo da garantire un accoppiamento elettromagnetico efficiente tra circuiti risonanti 391 e 271 per l’intera corsa della mola 1 nella molatrice 30.

L ’elemento interruttore 397, normalmente, connette il modulo oscillatore 395 ai circuiti risonanti 391 alimentandoli con un segnale portante avente una frequenza sostanzialmente corrispondente alla frequenza di risonanza fR dei circuiti risonanti 391 e 271. Il termine sostanzialmente corrispondente è qui inteso nel senso che le frequenze di risonanza dei circuiti risonanti 391 e 271 differiscono al massimo del 15%, o più preferibilmente differiscono al massimo del 10%.

In uso, l’unità di controllo 35 della molatrice 30 aziona l’attuatore 33 per porre in movimento rotatorio e/ o lineare il braccio di azionamento 31 e la mola 1 con esso in modo da portare in contatto la mola 1 con il pezzo 40 da lavorare. A l fine di lavorare efficacemente il pezzo 40, l’unità di controllo 35 della molatrice 30 scambia informazioni con – o almeno, riceve informazioni da – l’unità elettronica 20 della mola 1. L ’unità di controllo 35 utilizza tali informazioni per regolare l’azionamento dell’attuatore 31.

Nella forma di realizzazione preferita, l’unità di controllo 35 e l’unità elettronica 20 scambiano informazioni (ad esempio dati binari) sfruttando l’accoppiamento elettromagnetico tra il circuito risonante 271 e uno o più dei circuiti risonanti 391. A tale scopo, gli elementi induttivo L T, capacitivo C T e resistivo RT del circuito risonante 271 parallelo sono dimensionati per risuonare alla medesima frequenza fR cui risuonano gli elementi induttivo L n, capacitivo C n e resistivo Rn (con n = [1, 2, … , 10] nell’esempio considerato) di ciascun circuito risonante 391 serie.

I circuiti risonanti sono in grado di accoppiarsi periodicamente tra loro per un intervallo di tempo di comunicazione Δt. La periodicità dell’accoppiamento è pari al tempo di rotazione T in cui la mola 1 compie una rotazione. In dettaglio, durante la rotazione della mola, il circuito risonante 271 transita periodicamente in posizione prossimale ai circuiti risonanti 391. Man mano che la mola ruota, il circuito risonante 271 si avvicina ai circuiti risonanti 391 e si accoppia; in queste condizioni è ora possibile la trasmissione di dati. Continuando la rotazione, il circuito risonante 271 prende ad allontanarsi, sicché dopo un tempo di comunicazione Δt i due circuiti risonanti sono sufficientemente lontani da non essere più accoppiati. In queste condizioni, non è possibile la trasmissione di dati.

L’unità di controllo 35, attraverso l’unità di ricetrasmissione 39, e l’unità elettronica 20 sono configurate per scambiare informazioni, ad esempio un’informazione corrispondente a un singolo dato binario, o bit durante uno o più intervalli di tempo di comunicazione Δt. Preferibilmente, l’unità di controllo 35 è configurata per operare come unità principale o master, mentre l’unità elettronica 20 è configurata per operare come unità secondaria o slave.

Facendo riferimento alle Figure 4, 5A e 5B, nel caso di trasmissione dall’unità di ricetrasmissione 39 a all’unità elettronica 20, il modulo di trattamento segnali 393 inizialmente riceve (blocco 601) dall’unità di controllo 35 le informazioni da trasmettere, ad esempio una stringa di uno o più bit da trasmettere. Nell’esempio considerato, le informazioni sono trasmesse sequenzialmente - ad esempio, un bit Btx alla volta –, ciascuno durante un rispettivo intervallo di tempo di comunicazione Δt.

Come illustrato nella Figura 4, quando l’unità elettronica 20 della mola 1 transita in prossimità dei circuiti risonanti 391, nella regione che da qui in avanti definiremo operativa, durante l’intervallo di tempo di comunicazione Δt, uno o più circuiti risonanti 391 entrano in risonanza con il circuito risonante 271. L ’accoppiamento elettromagnetico tra i circuiti risonanti del TA G e del PickUp causa una variazione di ampiezza di uno o più dei segnali di risonanza sn (indicati con COIL1, COIL2,… COIL10 in Figura 4) forniti dai circuiti risonanti 391 e una corrispondente variazione di ampiezza del segnale di risonanza sm fornito dal circuito risonante 271 dell’unità elettronica 20.

Il modulo di trattamento segnali 393 dell’unità di ricetrasmissione 39 è configurato per selezionare (blocco 603) almeno un segnale di risonanza sn, fornito da un rispettivo circuito risonante 391, da utilizzare. A lternativamente, il modulo di trattamento segnali 393 dell’unità di ricetrasmissione 39 è progettato per eseguire la somma dei segnali sn provenienti dai circuiti risonanti 391, sicchè , durante la transizione da un circuito risonante all’atro, l’ampiezza del segnale somma demodulato rimane pressoché costante.

Il modulo di trattamento segnali 393 genera (blocco 606) un segnale digitale D n sulla base del segnale di risonanza sn selezionato, o sulla base della somma dei segnali di risonanza sn ricevuti in ingresso nell’alternativa sopra descritta. In dettaglio, il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per demodulare – ad esempio in ampiezza – il segnale di risonanza sn - o la somma dei segnali sn - ottenendo un corrispondente segnale demodulato sdn. Il segnale demodulato sdn è digitalizzato dal modulo di trattamento segnali 393, il quale converte gli attraversamenti di un valore di soglia A thn del segnale demodulato sdn in corrispondenti commutazioni del segnale digitale D n da un valore logico basso (ad esempio, la tensione di riferimento) a un valore logico altro (ad esempio, la tensione di alimentazione) o viceversa.

Inoltre, il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per identificare (blocco decisionale 609) l’istante di tempo t0 iniziale dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt. A d esempio, il modulo di trattamento segnali è configurato per rilevare una commutazione da un primo valore logico a un secondo valore logico del segnale digitale Dn, corrispondente a un (primo) attraversamento del valore di soglia A thn da parte di un segnale demodulato sdn. In questa forma di realizzazione, dunque, l’attraversamento del valore di soglia A thn da parte del segnale demodulato sdn viene quindi considerato l’inizio dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt.

Se il modulo di trattamento segnali 393 rileva l’inizio dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt (ramo di uscita Y del blocco decisionale 609 e istante di tempo t0 in Figura 4), il modulo di trattamento segnali 393 seleziona (blocco 612) l’informazione da trasmettere. Nell’esempio considerato, il modulo di trattamento segnali 393 seleziona il valore logico di un bit della stringa di bit da trasmettere ricevuta dall’unità di controllo 35, ad esempio, uno “zero” logico nella porzione sinistra di Figura 4 e un “uno” logico nella porzione destra di Figura 4.

Il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per misurare un tempo trascorso dell’intervallo di tempo di comunicazione per rilevare (blocco decisionale 615) il raggiungimento di un tempo di guardia Tp – inferiore a Δt -dall’istante di tempo t0.

Trascorso il tempo di guardia Tp (ramo d’uscita Y del blocco decisionale 615), il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per modificare l’ampiezza dei segnali di risonanza sn al fine di trasmettere un bit avente il valore desiderato. Nell’esempio considerato, il modulo di trattamento segnali 393 confronta (blocco decisionale 618) il valore logico del bit da trasmettere e il valore logico del segnale digitale Dn all’istante Tp – ad esempio, campionando il segnale digitale Dn – e determina la necessità di modificare l’andamento in ampiezza del segnale di risonanza sn sulla base di una discrepanza tra questi valori logici.

Nel caso in cui il valore logico del bit da trasmettere e il valore logico del segnale digitale D n non corrispondano (ramo d’uscita N del blocco decisionale 618), il modulo di trattamento segnali 393 mantiene (blocco 621) il segnale di risonanza sn inalterato per la durata dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt. In particolare, il modulo di trattamento segnali 393 mantiene l’elemento commutatore 397 chiuso tra il modulo oscillatore 395 e i circuiti risonanti 391, con ciò trasmettendo un bit a un primo valore logico, ad esempio 0 come illustrato nella porzione sinistra di Figura 4.

A ltrimenti (ramo d’uscita Y del blocco decisionale 618), il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per alterare (blocco 624) il segnale di risonanza sn, con ciò trasmettendo un bit a un secondo valore logico, ad esempio 1, come illustrato nella porzione destra di Figura 4. In dettaglio, il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per commutare l’elemento commutatore 397 in modo che esso colleghi i circuiti risonanti 391 al potenziale di riferimento, anziché al modulo oscillatore 393, ad esempio commutando un valore di un segnale di controllo sp dell’elemento commutatore 397. Questo, annulla rapidamente l’ampiezza del segnale di risonanza sn e, di conseguenza, il segnale di risonanza sm sul circuito risonante 271 del modulo di comunicazione 27. Preferibilmente, il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per mantenere i circuiti risonanti 391 collegati al terminale di riferimento almeno fino al termine dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt (ossia, il tempo di chiusura è maggiore o uguale alla differenza tra Δt e Tp). Questo fa sì che il segnale di risonanza sn rimanga nullo per la parte restante dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt (ossia, Δt - Tp).

In parallelo, il modulo di trattamento segnali 275 del modulo di comunicazione 27 è configurato per generare (blocco 627) un segnale digitale Dm sulla base del secondo segnale di risonanza sm ai capi del circuito risonante 271.

In modo analogo a quanto sopra descritto, il modulo di trattamento segnali 275 del dispositivo TA G è configurato per demodulare – ad esempio in ampiezza – il segnale di risonanza sm letto ai capi del circuito risonante 271, ottenendo un segnale demodulato sdm. Il segnale demodulato sdm è digitalizzato dal modulo di trattamento segnali 393, il quale converte gli attraversamenti di un valore di soglia A thm del segnale demodulato sdm in corrispondenti commutazioni del segnale digitale Dm da un valore logico basso (ad esempio, la tensione di riferimento) a un valore logico alto (ad esempio, la tensione di alimentazione) o viceversa.

Inoltre, il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per identificare (blocco decisionale 630) l’istante di tempo t0 iniziale dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt per un rispettivo periodo di rotazione T della mola 1. A d esempio, il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per rilevare una commutazione da un primo valore logico a un secondo valore logico del segnale digitale Dm, ossia un (primo) attraversamento del valore di soglia A thm da parte del segnale demodulato sdm, e considerare tale commutazione logica con l’inizio dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt.

Il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per misurare un tempo trascorso dell’intervallo di tempo di comunicazione onde rilevare (blocco decisionale 633) il raggiungimento di un rispettivo tempo di guardia T T dall’istante iniziale t0 del tempo di comunicazione Δt.

Trascorso il tempo di guardia TT (ramo d’uscita Y del blocco decisionale 633), il modulo di trattamento segnali 275 identifica (blocco decisionale 636) il bit contenuto nel secondo segnale di risonanza sm e registra di conseguenza la ricezione di un bit BRX a cui verrà associato il valore logico alto (blocco 639) o il valore logico basso (blocco 642). In dettaglio, il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per determinare il valore logico del segnale digitale Dm. Nel caso in cui il segnale digitale Dm abbia un valore logico alto, il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per registrare in un buffer di memoria un bit a valore logico basso (porzione sinistra di Figura 4) o, viceversa, registrare un bit a valore logico alto se il segnale digitale Dm ha un valore logico basso (porzione destra di Figura 4).

Infine, il modulo di trattamento segnali 275 trasferisce i bit memorizzati al modulo logico 21 dell’unità elettronica 20 della mola 1.

Il metodo 600 appena descritto è reiterato (tornando al blocco 603) ad ogni periodo T fino a quando non è completata la trasmissione della stringa di bit, ed è implementato ogni volta che l’unità di controllo 35 trasmette una stringa di bit all’unità di ricetrasmissione 39.

In una forma di realizzazione preferita è prevista la trasmissione di uno o più bit dall’unità elettronica 20 all’unità di controllo 35 della molatrice 30, preferibilmente su richiesta dell’unità di controllo 35. A d esempio, l’unità di controllo 35 è configurata per trasmettere una stringa di bit predeterminata all’unità elettronica 20 la quale è interpretata dal modulo logico 21 come un’istruzione per la trasmissione di un dato, ad esempio una o più misure di temperatura effettuate dalla circuiteria di misura 25.

Dopodiché, la trasmissione di bit dalla mola 1, ovvero dal TA G, alla molatrice 30, attraverso l’unità di ricetrasmissione 39 (Pickup), avviene in modo analogo a quanto descritto in precedenza per la trasmissione inversa.

Facendo riferimento alle Figure 6, 7A e 7B, il modulo di trattamento segnali 275 del modulo di comunicazione 27 riceve (blocco 701) dal modulo logico 21 una stringa di uno o più bit BTX da trasmettere e, eventualmente, un segnale di abilitazione alla trasmissione (non mostrato).

Inoltre, il modulo di trattamento segnali 275 del modulo di comunicazione 27 è configurato per generare (blocco 703) un segnale digitale Dm sulla base del segnale di risonanza sm che si genera ai capi del circuito risonante 271 quando transita nella regione operativa, durante l’intervallo di tempo di comunicazione Δt.

Il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per identificare (blocco decisionale 706) l’inizio dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt, in particolare l’istante di tempo t0 iniziale dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt. L ’identificazione dell’ inizio dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt vien fatta preferibilmente utilizzando lo stesso criterio adottato nell’unità di ricetrasmissione 39 del PickUp, ad esempio verificando quando il segnale demodulato Dm cambia valore logico per effetto dell’accoppiamento elettromagnetico tra i circuiti risonanti del TA G (271) e del PickUp (391).

Una volta determinato l’inizio dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt (ramo di uscita Y del blocco decisionale 706), il modulo di trattamento segnali 275 seleziona (blocco 709) l’informazione da trasmettere.

Il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per misurare un tempo trascorso dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt e rilevare (blocco decisionale 712) il raggiungimento del tempo di guardia T T a partire dall’istante iniziale t0 del tempo di comunicazione Δt. A lla rilevazione del raggiungimento del tempo di guardia T T (ramo di uscita Y del blocco decisionale 712) il modulo di trattamento segnali 275 permette di determinare (blocco decisionale 715) se il segnale di risonanza sm debba essere modificato per trasmettere un bit al valore logico desiderato, in modo analogo a quanto sopra descritto.

Nel caso in cui non sia necessario modificare il segnale di risonanza sm (ramo d’uscita N del blocco decisionale 715), il modulo di trattamento segnali 275 mantiene (blocco 718) il segnale di risonanza sm inalterato per la durata dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt. In particolare, il modulo di trattamento segnali 275 mantiene l’elemento interruttore 273 aperto, con ciò trasmettendo un bit a un primo valore logico, ad esempio 0 come illustrato nella porzione sinistra di Figura 6.

A ltrimenti (ramo d’uscita Y del blocco decisionale 715), il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per modificare (blocco 721) il segnale di risonanza sm, con ciò trasmettendo un bit a un secondo valore logico, ad esempio 1 come illustrato nella porzione destra di Figura 6. In dettaglio, il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per chiudere l’elemento interruttore 273 ad esempio commutando un segnale di controllo st che controlla l’elemento interruttore 273. Ciò forma un ramo di corto circuito in parallelo al circuito risonante 271 e al modulo di trattamento segnali 275. Di conseguenza, l’ampiezza del segnale di risonanza sm si annulla rapidamente. Preferibilmente, il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per mantenere l’elemento interruttore 273 chiuso almeno fino al termine dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt. Questo fa sì che il segnale di risonanza sm rimanga nullo per la parte restante dell’intervallo di tempo di comunicazione Δt (ossia, per un tempo Δt - Tp).

In parallelo, il modulo di trattamento segnali 393 dell’unità di ricetrasmissione 39 è configurato per selezionare (blocco 724) almeno un segnale di risonanza sn fornito da un rispettivo circuito risonante 391 da utilizzare, analogamente a quanto sopra descritto.

Il modulo di trattamento segnali 393 dell’unità di ricetrasmissione 39 è configurato per generare (blocco 727) un segnale digitale D n costruito a seguito della demodulazione in ampiezza della somma di uno o più segnali di risonanza sn che si sviluppano ai capi dei circuiti risonanti 391 o, come detto sopra, di un segnale di risonanza sn selezionato (ad esempio selezionato in quanto avente maggiore variazione di ampiezza).

Inoltre, il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per identificare (blocco decisionale 730) l’inizio del tempo di comunicazione Δt per un rispettivo periodo di rotazione T della mola 1.

Il modulo di trattamento segnali 275 è configurato per misurare un tempo trascorso per rilevare (blocco decisionale 733) il raggiungimento del tempo di guardia Tp a partire dall’istante iniziale t0 del tempo di comunicazione Δt.

A l trascorrere del tempo di guardia Tp (ramo d’uscita Y del blocco decisionale 733), il modulo di trattamento segnali 393 è configurato per identificare (blocco decisionale 736) il bit trasmesso dal TA G sulla base del valore logico del segnale digitale Dm e registrare di conseguenza in un buffer di memoria un bit ricevuto BRX al valore logico alto (blocco 739) o al valore logico basso (blocco 742).

Le operazioni sopra descritte possono essere ripetute ad ogni rotazione della mola 1, ossia con un periodo T, in modo da trasmettere l’intera di stringa di bit (riportando l’operazione al blocco 703).

L ’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito della presente invenzione quale risulta dalle rivendicazioni allegate.

A d esempio, nulla vieta di predisporre un alloggiamento per l’unità elettronica 20 esposto sulla prima superficie principale 11 della mola 1.

In una forma di realizzazione alternativa (non illustrata), l’unità elettronica 20 della mola 1 può comprendere una differente circuiteria di alimentazione 23; ad esempio, dotata di un sistema di recupero energia da fonti esterne all’unità elettronica 20. A d esempio, la circuiteria di alimentazione può comprendere uno o più elementi piezoelettrici accoppiati ad un accumulatore, ad esempio un condensatore o un supercap, in grado di accumulare energia elettrica generata dal piezoelettrico a causa delle vibrazioni della mola.

Inoltre, nulla vieta di rendere disponibile una molatrice 30 in cui il mandrino 38 che riceve il pezzo 40 da lavorare è mobile, in particolare attuabile in rotazione e/ o traslabile rigidamente nello spazio. In dettaglio, il mandrino 38 mobile può essere implementato in una molatrice comprendente il braccio di azionamento 31 mobile sopra descritto o, in alternativa, in una molatrice con un braccio di supporto fisso. Come ulteriore alternativa i pezzi da lavorare possono essere disposti su un nastro trasportatore, in modo da essere portati sequenzialmente in una posizione operativa per essere lavorati dalla molatrice 30.

Inoltre, è possibile dotare la molatrice 30 di mezzi di movimento atti a muovere l’unità di ricetrasmissione 39 lungo un asse parallelo all’asse di azionamento (L ) del braccio di azionamento, in modo tale da mantenere almeno uno dei circuiti di risonanza 391 allineato al circuito di risonanza 271 della mola durante una traslazione del braccio di azionamento. I due circuiti si intendono mantenuti “allineati” se, durante il loro movimento, un punto del circuito risonante 271 ed un punto dell’almeno un circuito risonante 391 giacciono, a meno di tolleranze del ±5%, su uno stesso piano trasversale all’asse di azionamento del braccio di azionamento. Detta in altre parole, i mezzi di movimento consentono un movimento sincrono (o sostanzialmente sincrono se si considerano le tolleranze) dei circuiti risonanti 271 e 391.

I mezzi di movimento possono essere dotati di un sistema di movimentazione autonomo (ad esempio è possibile prevedere un motorino elettrico controllato dall’unità di controllo 35), tuttavia per garantire un miglior accoppiamento tra i circuiti risonanti evitando complicazioni dovute ad un sistema di movimentazione autonomo, i mezzi di movimento possono essere solidali al braccio di azionamento. A d esempio tali mezzi di movimento possono comprendere una staffa fissata al braccio di azionamento; l’unità di ricetrasmissione 39 viene quindi montata sulla staffa e viene così traslata solidalmente al braccio di azionamento.

A ncora, è possibile prevedere il movimento sia dell’unità di ricetrasmissione 39, sia dell’unità di controllo 35. Tuttavia preferibilmente l’unità di controllo elettronica è fissa e collegata all’unità di ricetrasmissione mediante cavi di lunghezza sufficiente a mantenere il collegamento durante il movimento dell’unità di ricetrasmissione 39 tra due estremi di fine corsa.

A ncora, laddove si prevedano mezzi di movimentazione dell’unità di ricetrasmissione 39, al posto di prevedere una pluralità di circuiti risonanti 391 allineati lungo l’asse di azionamento L è possibile prevedere anche un solo circuito risonante 391. Il sistema di comunicazione ed il circuito sopra descritto con riferimento alle figure da 4 a 7 non cambia se non nel numero dei circuiti risonanti 391.

Infine, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. A d esempio, nulla vieta di predisporre una mola 1 avente una differente conformazione, ad esempio a tazza, a bicchiere o conica.

In una forma di realizzazione alternativa (non illustrata), la parete laterale 15 è utilizzata come superficie abrasiva. In questo caso, l’unità elettronica 20 è disposta in prossimità dell’elemento di connessione 17 e la sonda 50 si sviluppa radialmente dal sensore di temperatura 251 sino alla parete laterale 15.

In una forma di realizzazione alternativa, l’unità di ricetrasmissione 39 e l’unità di comunicazione 27 sono configurate per scambiarsi un’informazione comprendente più di un bit durante un intervallo di tempo di comunicazione Δt. A d esempio, i segnali di risonanza possono essere modulati per trasmettere un byte.

In un’altra forma di realizzazione, il modulo di trattamento segnali 393 dell’unità di ricetrasmissione 39 è configurato per selezionare due o più segnali di risonanza. In tale caso, il modulo di trattamento segnali 393 può essere configurato per combinare i segnali di risonanza sn e ottenere un unico segnale di riferimento digitale.

Inoltre, l’unità di ricetrasmissione può essere configurata per mantenere l’elemento commutatore 397 collegato al terminale di riferimento quando non è prevista la trasmissione di bit, al fine di ridurre i consumi dell’unità di ricetrasmissione.

In aggiunta, nulla vieta di implementare una procedura che preveda di identificare quale, o quali, circuiti risonanti 391 dell’unità di ricetrasmissione 39 si accoppia, o accoppiano, al circuito risonante 271 del modulo di comunicazione 27, e determinare una posizione o un senso di movimento della mola 1, ad esempio per verificare l’effettivo posizionamento della mola 1.

In forme di realizzazione alternative, i circuiti risonanti 391 illustrati nelle figure possono essere sostituiti da circuiti risonanti paralleli, ossia del tipo del circuito risonante 271. A sua volta, in altre forme di realizzazione, il circuito risonante 271 può essere di tipo serie, come quelli sopra descritti con riferimento alla Figura 3. A i fini della presente invenzione, è dunque sufficiente prevedere che TAG e PickUp presentino circuiti risonanti che si possano accoppiare per generare segnali di risonanza, ma i circuiti risonanti possono essere di tipo serie o di tipo parallelo.

In conclusione, i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le specifiche esigenze implementative senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di molatura, comprendente una mola abrasiva (1) ed una molatrice (30), in cui la molatrice (30) comprende un braccio di azionamento (31) adatto a ricevere una mola abrasiva (1), un attuatore (33) accoppiato al braccio di azionamento (31) per azionarlo in rotazione o traslarlo lungo un asse di azionamento, e un’unità di ricetrasmissione (39) adatta a ricevere e trasmettere segnali elettromagnetici, in cui la mola abrasiva (1) è fissata al braccio di azionamento (31) della molatrice (30), e comprende un corpo (10) il quale presenta almeno una superficie abrasiva (13) destinata ad entrare in contatto con un pezzo da lavorare, e un’unità elettronica (20) accoppiata al corpo (10) , in cui l’unità di ricetrasmissione (39) della molatrice (30) comprende almeno un circuito risonante (391), in cui l’unità elettronica (20) della mola (1) comprende un ulteriore circuito risonante (271) avente una frequenza di risonanza uguale o prossima, entro un intervallo di ±15%, preferibilmente di ±10%, rispetto alla frequenza di risonanza dell’almeno un circuito risonante (391) dell’unità di ricetrasmissione (39), ed in cui la molatrice comprende ulteriormente mezzi di movimento atti a muovere l’unità di ricetrasmissione (39) lungo un asse parallelo all’asse di azionamento del braccio di azionamento (31), e a mantenere l’almeno un circuito di risonanza (391) della molatrice e l’ulteriore circuito di risonanza (271) della mola (1) allineati durante una traslazione del braccio di azionamento.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di movimento sono solidali al braccio di azionamento.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la molatrice comprende ulteriormente un’unità di controllo elettronica (35) atta ad alimentare l’unità di ricetrasmissione (39), l’unità di controllo elettronica (35) essendo fissa e collegata all’unità di ricetrasmissione (39) mediante cavi di lunghezza sufficiente a mantenere il collegamento durante il movimento dell’unità di ricezione (39) tra due estremi di fine corsa.
4. 4. Sistema di molatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’unità di ricetrasmissione (39) comprende ulteriormente un modulo di trattamento segnali (393) connesso all’almeno un circuito risonante (391) e ad un elemento commutatore (397), in cui il modulo di trattamento segnali (393) è configurato per commutare, in funzione del valore di un bit da trasmettere, l’elemento commutatore (397) da una prima condizione in cui l’almeno un circuito risonante (391) è connesso ad un modulo oscillatore (395), ad una seconda condizione in cui l’almeno un circuito risonante (391) è collegato ad un potenziale di massa.
5. 5. Sistema di molatura secondo la rivendicazione 4, in cui il modulo di trattamento segnali (393) è configurato per monitorare le variazioni d’ampiezza di almeno un segnale di risonanza (sn) prelevato da detto almeno un circuito di risonanza (391) e per commutare detto elemento commutatore dopo aver rilevato una prima variazione d’ampiezza di detto almeno un segnale di risonanza (sn).
6. 6. Sistema di molatura secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il modulo di trattamento segnali (393) è configurato per commutare detto commutatore in funzione di un valore di bit da trasmettere.
7. 7. Sistema di molatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’unità elettronica (20) della mola (1) comprende un secondo modulo di trattamento segnali (275) accoppiato al detto ulteriore circuito risonante (271) per monitorare un secondo segnale di risonanza prelevato da detto ulteriore circuito risonante (271), e a un elemento interruttore (273), in cui il secondo modulo di trattamento segnali (275) è configurato per commutare, in funzione di un valore di bit da trasmettere, l’elemento interruttore (273) tra uno stato chiuso, in cui cortocircuita il circuito risonante (271), e uno stato aperto in cui non cortocircuita il circuito risonante (271), detto secondo modulo di trattamento segnali (275) essendo configurato per commutare l’elemento interruttore sulla base di un valore di bit da trasmettere, ed in cui il secondo modulo di trattamento segnali (275) è configurato per monitorare le variazioni d’ampiezza di detto secondo segnale di risonanza (sm) prelevato da detto ulteriore circuito di risonanza (271) e per commutare detto interruttore (273) dopo aver rilevato una prima variazione d’ampiezza di detto secondo segnale di risonanza (sm).
8. 8. Sistema di molatura secondo la rivendicazione 7, in cui l’unità di controllo (20) ulteriormente comprende un modulo logico (21) connesso al secondo modulo di trattamento segnali (275) per scambiare dati ricevuti e da trasmettere, e una circuiteria di misura (25) adatta a misurare una temperatura della superficie abrasiva (13) della mola (1) e connessa al modulo logico (21) per fornire una misura di temperatura, in cui detta circuiteria di misura comprende un sensore di temperatura (251) disposto in una sede ricavata nel corpo della mola (1) ed una sonda (50) realizzata in un materiale buon conduttore di calore, la sonda (50) essendo collegata termicamente al sensore di temperatura (251) ed attraversando il corpo (10) della mola (1) dalla superficie abrasiva (13) al sensore di temperatura (251), ed in cui il secondo modulo di trattamento segnali (275) è configurato per commutare detto interruttore (273) per trasmettere una pluralità di bit corrispondenti a detta misura di temperatura effettuata da detta circuiteria di misura (25).
9. 9. Sistema di molatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’unità elettronica (20) comprende una batteria (231) per fornire energia elettrica di funzionamento e un elemento interruttore (233) accoppiato alla batteria (231) e adatto ad abilitare selettivamente l’erogazione di energia elettrica dalla batteria (231), e in cui un assieme di abilitazione (231) è accoppiato all’elemento interruttore (233) per chiuderlo in corrispondenza di una intensità delle vibrazioni, o alternativamente dalla forza centrifuga, indicativa di un azionamento della mola (1).
10. 10. Sistema di molatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’unità elettronica (20) comprende un sistema di recupero di energia, il sistema di recupero di energia essendo adatto a generare energia elettrica da fonti esterne all’unità elettronica (20).