IT201800009307A1

IT201800009307A1 - Sistema di controllo dell'accesso a linee per la trasformazione di carta tissue e simili e metodo

Info

Publication number: IT201800009307A1
Application number: IT102018000009307A
Authority: IT
Inventors: Ivano James Girolami; Matteo Favilla; Michele Puccini
Original assignee: Perini Fabio Spa
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-10
Also published as: US20210381643A1; US11835177B2; EP3864334A1; WO2020074564A1

Description

SISTEMA DI CONTROLLO DELL’ACCESSO A LINEE PER LA

TRASFORMAZIONE DI CARTA TISSUE E SIMILI E METODO

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] La presente invenzione riguarda le linee di trasformazione di materiale nastriforme. In particolare, la presente descrizione riguarda perfezionamenti alle linee per la trasformazione di carta tissue.

STATO DELLA TECNICA

[0002] Le linee di trasformazione di materiali nastriformi in bobine, ad esempio ed in particolare le linee per la trasformazione di carta tissue, comprendono una pluralità di stazioni poste in sequenza e comprendenti macchinari di grandi dimensioni con organi in movimento che possono rappresentare un pericolo per l’operatore. Per questo motivo, oltre ai normali sistemi di sicurezza passiva, comprendenti recinzioni con porte di accesso bloccate quando le macchine sono in movimento, sono stati sviluppati anche sistemi attivi che eseguono controlli molto elaborati per evitare l’insorgere di situazioni di pericolo. Un sistema di questo tipo è descritto ad esempio in WO2017064077A1.

[0003] I sistemi esistenti presentano tuttavia alcuni limiti o aspetti che possono essere ulteriormente migliorati, ad esempio per incrementare la sicurezza dell’operatore e/o per aumentare la visibilità ed ergonomicità del macchinario durante il funzionamento, diminuire l’ingombro delle recinzioni, conservando le misure di sicurezza.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

[0004] Sostanzialmente, viene prevista una linea per la trasformazione di materiale nastriforme, in particolare carta tissue, comprendente una pluralità di sezioni di trasformazione disposte in sequenza lungo una direzione di avanzamento di un materiale nastriforme da trasformare. Ciascuna sezione o porzione di linea comprende un macchinario di trasformazione con parti in movimento. Secondo quanto qui descritto, almeno una delle sezioni o porzioni della linea comprende un sistema di rilevamento di presenza per rilevare persone in vicinanza della sezione di trasformazione. Il sistema comprende a sua volta almeno un primo sensore di presenza atto a rilevare la presenza di persone in almeno una zona sorvegliata (13). La zona sorvegliata comprende una zona accessibile a linea funzionante, cioè una zona cui è possibile accedere liberamente, senza che il macchinario della sezione cui è associato il sistema di rilevamento debba essere arrestato. Oltre alla zona accessibile a linea funzionante, nel seguito anche denominata zona collaborativa, la zona sorvegliata comprende anche una zona di allarme. La zona di allarme è più vicina al macchinario rispetto alla zona collaborativa, ed è tale che quando una persona accede a tale zona di allarme, il macchinario nella sezione della linea di trasformazione viene arrestato.

[0005] Vantaggiosamente, la sezione della linea di trasformazione cui è associato il sistema di rilevamento comprende macchinari il cui arresto può essere comandato in maniera rapida, quindi macchinari con bassa inerzia, o macchinari che hanno movimenti lenti. In tal modo, la zona di allarme può essere abbastanza piccola. Quando il sistema di rilevamento rileva l’ingresso di una persona (o di un mezzo) nella zona di allarme, il tempo a disposizione, prima che la persona possa trovarsi a ridosso di parti mobili del macchinario è sufficiente ad eseguire l’arresto delle parti in movimento che possono rappresentare un pericolo per l’utente.

[0006] Il sistema di rilevamento è atto a discernere, cioè a distinguere, tra la presenza di una persona nella zona accessibile a linea funzionante (zona collaborativa) e la presenza di una persona nella zona di allarme. In questo modo, è possibile eseguire azioni diverse sul macchinario contenuto nella sezione della linea di trasformazione, secondo che l’ingresso di una persona sia rilevato nell’una o nell’altra delle due zone. A tale scopo vantaggiosamente il sistema di rilevamento può essere collegato a un’unità di controllo atta a intervenire sul funzionamento della sezione di trasformazione in conformità a informazioni fornite dal sistema di rilevamento.

[0007] In pratica, con un sistema di questo tipo è possibile per un operatore avvicinarsi al macchinario della sezione di linea di trasformazione fino ad una distanza (nella zona collaborativa) in cui può ad esempio controllare a vista il funzionamento del macchinario, mentre questo continua a funzionare, eventualmente a velocità ridotta.

[0008] In alternativa, l’operatore può avvicinarsi ulteriormente al macchinario della sezione di linea, ad esempio anche per accedere al suo interno. La presenza dell’operatore nella zona di allarme comporta l’arresto del macchinario, in modo che l’operatore può accedere alla sezione della linea in condizioni di sicurezza.

[0009] L’avvicinamento e l’accesso alla linea non richiedono particolari interventi dell’operatore. Al contrario, i sensori del sistema di rilevamento discernono l’azione compiuta dall’operatore (avvicinamento o accostamento in zona di allarme) e di conseguenza, tramite l’unità di controllo, provocano una reazione del macchinario adatta alla presenza di un rischio immediato o di una presenza dell’operatore a distanza di sicurezza.

[0010] La zona sorvegliata può essere posta su un lato della sezione della linea, rispetto allo sviluppo longitudinale della linea stessa. In tal caso è possibile ad esempio prevedere una zona sorvegliata che si estende a fianco della sezione e che presenta a sua volta una zona di allarme posta tra il macchinario e una zona collaborativa, quest’ultima a distanza maggiore della zona di allarme dal macchinario.

[0011] In vantaggiose forme di realizzazione si può prevedere che l’unità di controllo esegua un intervento sulla sezione di trasformazione se il sistema di rilevamento rileva la presenza di una persona nella zona accessibile a linea funzionante (zona collaborativa) ma non rileva la presenza di una persona nella zona di allarme. L’intervento può essere tale da non provocare l’arresto della sezione di linea, cioè è un intervento che lascia la sezione di linea in funzione. Ad esempio, ed in particolare, l’intervento può consistere in un rallentamento della sezione di linea, cioè in una riduzione della velocità operativa. Nel caso di uno svolgitore, ad esempio, l’intervento può comportare una riduzione della velocità di rotazione della bobina di materiale nastriforme. Questo rallentamento ha una duplice funzione. Da un lato dà all’operatore una sensazione di maggiore sicurezza mentre si trova in vicinanza della linea di trasformazione. Dall’altra, il rallentamento è prodromico ad un successivo rapido arresto, che può essere comandato, tramite l’unità di controllo, se l’operatore che è entrato nella zona collaborativa, si avvicina ulteriormente alla sezione della linea, fino ad invadere la zona di allarme.

[0012] In questo modo l’intera zona sorvegliata può essere aperta, cioè non recintata e accessibile da parte degli operatori in condizioni di sicurezza. Essi possono arrivare anche in prossimità dei macchinari senza dover eseguire interventi di arresto preventivo del macchinario, che viene comandato direttamente tramite l’unità di controllo in base a quanto segnalato dal sistema di rilevamento e relativi sensori.

[0013] Il sistema di rilevamento può comprendere uno o più sensori associati alla zona sorvegliata. Il numero di sensori e la loro disposizione dipende dalle caratteristiche fisiche dei sensori, in particolare dalla loro portata, e dalla forma e dimensione della zona sorvegliata. In vantaggiose forme di realizzazione viene previsto un singolo sensore di portata sufficiente a coprire l’intera zona sorvegliata su un lato della sezione di linea.

[0014] I sensori possono essere scanner laser con una portata adeguata e sufficiente definizione, come più avanti definito.

[0015] In alcune forme di realizzazione, il sistema di rilevamento può comprendere almeno un secondo sensore di presenza, atto a rilevare la presenza di persone in una zona sorvegliata ausiliaria. La zona sorvegliata ausiliaria può essere posta ad una quota superiore alla quota della zona sorvegliata. Ad esempio, la zona sorvegliata può essere alla quota del piano di calpestio dello stabilimento in cui è installata la linea di trasformazione, mentre la zona sorvegliata ausiliaria può essere posta alla quota di una pedana, passerella o altra struttura raggiungibile tramite uno o più gradini di accesso.

[0016] In alcune forme di realizzazione la zona sorvegliata può essere posta su un lato della sezione di linea di trasformazione e la o le zone sorvegliate ausiliarie possono essere poste trasversalmente rispetto alla linea e possono entrare nell’ingombro della linea, cioè possono svilupparsi tra due contrapposti fianchi o lati della linea di trasformazione. A tale scopo, una zona sorvegliata ausiliaria può essere associata a, o corrispondere a una passerella o ponte che si estende da un fianco verso l’altro fianco della sezione della linea di trasformazione. L’accesso alla zona sorvegliata ausiliaria può trovarsi nella o adiacentemente alla zona collaborativa. La zona sorvegliata ausiliaria può a sua volta comprendere una zona collaborativa, in cui un operatore può entrare senza dover intervenire su recinzioni, porte o altri elementi di chiusura, e senza che il macchinario della sezione della linea di trasformazione debba arrestarsi. Eventualmente può essere previsto che, sulla base di un ingresso nella zona collaborativa della zona sorvegliata ausiliaria, segnalato dal sistema di rilevamento, l’unità di controllo provochi un temporaneo rallentamento della sezione della linea di trasformazione.

[0017] Successivamente ad un rallentamento provocato dall’ingresso in zona collaborativa di un operatore, l’unità di controllo può essere programmata per riportare la sezione di trasformazione ad una velocità di regime quando l’operatore lascia la zona collaborativa (della zona sorvegliata e/o della zona sorvegliata ausiliaria) e se nessuna presenza è rilevata nella zona di allarme.

[0018] Attorno o nella sezione della linea di trasformazione può essere prevista un’area recintata, cui si accede previa apertura di porte di sicurezza. Questa area recintata può essere ad esempio disposta all’interno (anziché su un lato) della sezione della linea di trasformazione. Nel caso in cui sia prevista una zona sorvegliata ausiliaria, questa può comprendere un’area recintata. Come verrà chiarito con riferimento ad esempi realizzativi, la zona sorvegliata ausiliaria può comprendere: una zona collaborativa ausiliaria, cui si può accedere senza provocare l’arresto del macchinario, ma eventualmente un suo rallentamento; e una zona di allarme in un’area recintata, cui si accede previo arresto del macchinario della sezione di trasformazione e conseguente apertura della porta.

[0019] Nella o in ciascuna di tali aree recintate può essere previsto un sensore di presenza. Il sensore di presenza nella o nelle aree recintate può fornire informazioni sulla presenza di una persona, ad esempio un operatore, nell’area recintata e fare in modo che il riavvio del macchinario della sezione di trasformazione sia inibito fino a che l’operatore non ha abbandonato detta area recintata.

[0020] Ad esempio, nel caso di una passerella che consente l’accesso nella linea di trasformazione, una porta può impedire l’accesso in una parte recintata della passerella. In alcune forme di realizzazione la passerella può prolungarsi all’esterno della linea di trasformazione, su un lato di essa, e formare una zona collaborativa sopraelevata, accessibile ad esempio tramite una serie di gradini. L’operatore può raggiungere in questo modo la quota della passerella, o una quota intermedia, e da lì osservare il macchinario in funzione da una distanza ravvicinata ma tale da essere in sicurezza. L’accesso all’area recintata può essere subordinata all’arresto comandato del macchinario della sezione di linea di trasformazione, ad esempio tramite un pannello o pulsantiera di comando, oppure tramite rilevamento dell’ingresso dell’operatore in una zona di allarme.

[0021] L’ingresso in un’area recintata può servire, ad esempio, per eseguire operazioni di pulizia, manutenzione, rimozione di materiale incagliato nella linea, inserimento del materiale nastriforme lungo il percorso di alimentazione in caso di rottura accidentale del materiale nastriforme e/o esaurimento della bobina (cosiddetto jog, di seguito descritto in maggiore dettaglio), e in generale in tutti i casi in cui l’operatore deve entrare all’interno della zona occupata dal macchinario e non limitarsi a rimanere sul lato di esso.

[0022] I sensori di presenza possono essere sensori ad onde elettromagnetiche, ad esempio scanner laser, con range operativi fino 8,4 m e con una risoluzione tale da individuare oggetti con dimensioni minime fino a 20mm.

[0023] Ulteriori caratteristiche e forme di realizzazione della sezione di linea di trasformazione sono descritte nel seguito e definite nelle allegate rivendicazioni.

[0024] Viene anche descritto un metodo per sorvegliare una sezione di una linea di trasformazione, comprendente le seguenti fasi:

sorvegliare, tramite almeno un sensore di presenza una zona accessibile a linea funzionante e una zona di allarme;

se una persona entra nella zona accessibile a linea funzionante senza entrare nella zona di allarme, intervenire sul funzionamento della sezione di trasformazione senza provocarne l’arresto;

se una persona entra nella zona di allarme provocare l’arresto della sezione di trasformazione.

[0025] Ulteriori caratteristiche e forme di realizzazione del metodo sono descritte nel seguito e definite nelle allegate rivendicazioni

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0026] L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano:

[0027] la Fig.1 una vista in pianta di una sezione di svolgimento di una linea di trasformazione di materiale nastriforme, in specie carta tissue;

[0028] le Figg.2A e 2B due viste in pianta schematiche di uno dei due svolgitori della sezione di svolgimento di Fig.1;

[0029] la Fig.3 una vista schematica di una porta di chiusura di un’area recintata dello svolgitore;

[0030] le Figg.4 a 8 diagrammi di flusso di varie operazioni eseguite dal sistema di rilevamento e dalla unità di controllo in differenti condizioni di funzionamento.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

[0031] La linea di trasformazione può comprendere una pluralità di stazioni o sezioni di lavoro, ciascuna comprendente una o più macchine con parti mobili. In particolare, una linea per la trasformazione di carta tissue può comprendere uno o più svolgitori, una macchina da stampa, un goffratore, una ribobinatrice, una macchina di chiusura del lembo libero dei rotoli prodotti, un accumulatore, una troncatrice che suddivide i rotoli in rotolini, una serie di convogliatori e organi ordinatori, che ordinano i rotolini in gruppi, una macchina confezionatrice che confeziona gruppi di rotoli in confezioni multiple, una macchina insaccatrice che insacca gruppo di confezioni di rotoli, una macchina pallettizzartice che impila sacchi di confezioni su pallet. Il sistema che verrà descritto più avanti può essere applicato ad una o più di queste sezioni o stazioni di lavoro. Vantaggi particolari si ottengono quando il sistema di sicurezza viene applicato allo svolgitore o agli svolgitori della linea. A questa sezione della linea verrà fatto particolare riferimento in seguito.

[0032] In sostanza viene previsto di creare una zona sorvegliata su un lato della sezione che deve essere dotata di un controllo degli accessi, ad esempio la sezione degli svolgitori. La zona o area sorvegliata comprende una zona di accesso libero, nel seguito indicata anche come zona accessibile a linea funzionante, o “zona collaborativa” in prossimità della sezione della linea cui è associato il sistema di sicurezza. La zona di accesso a linea funzionante o zona collaborativa è abbastanza distante dalle macchine da evitare rischi per la sicurezza dell’operatore, ma la presenza di un operatore in questa zona consiglia di ridurre la velocità operativa. Tra la zona collaborativa, cui l’operatore può accedere senza necessità di agire su sistemi di sicurezza passivi per disinserirli, e le parti in movimento delle macchine è prevista una zona di allarme. Quando un operatore accede alla zona di allarme, si avvia automaticamente un processo di arresto della sezione di linea cui è associato il sistema di sicurezza qui descritto.

[0033] La sorveglianza della zona collaborativa e della zona di allarme può essere eseguita tramite l’impiego di opportuni sensori. Ad esempio, possono essere usati dispositivi impieganti scanner laser 3D, o altri sensori atti a eseguire i rilevamenti di seguito descritti.

[0034] Venendo ora alla forma di realizzazione illustrata, in Fig.1 è mostrata una vista in pianta di una sezione di svolgimento 1 di una più complessa linea di trasformazione di carta tissue. La sezione di svolgimento 1 può comprendere uno o più svolgitori 1A, 1B. Ciascuno svolgitore 1A, 1B può accogliere una bobina B1, B2 di materiale nastriforme N da svolgere per alimentare le sezioni a valle. In Fig.1 è schematicamente mostrata una porzione di materiale nastriforme N in svolgimento dalla bobina B2.

[0035] Ciascuno svolgitore comprende sistemi di supporto delle bobine, schematicamente indicati con 3, 5 e organi svolgitori, schematicamente indicati con 7. Gli organi svolgitori possono comprendere cinghie di svolgimento, schematicamente accennate in Fig.2A, 2B.

[0036] La linea cui appartengono gli svolgitori 1A, 1B si può sviluppare secondo una direzione F di avanzamento del materiale da trasformare che, in questa zona della linea, è in forma di uno o più veli di materiale nastriforme. Con 9 e 11 sono indicati due lati della linea e quindi due lati della sezione di svolgimento 1. Nella forma di realizzazione illustrata, l’accesso degli operatori al macchinario contenuto nella sezione 1 è consentito dal lato 11, cioè esemplificativamente il lato destro rispetto al verso di avanzamento F del materiale nastriforme che viene svolto dalle bobine B1, B2. Usualmente, ma non necessariamente, il lato 11 è privo di trasmissioni meccaniche o comunque presenta un numero di parti meccaniche in movimento ridotto rispetto al lato 9 su cui si concentrano, invece, le trasmissioni meccaniche ed in generale presenta un numero di parti in movimento maggiore.

[0037] Come verrà chiarito in seguito, sul lato 11 della sezione di svolgimento 1, e più esattamente sul lato 11 di ciascuno svolgitore 1A, 1B, è disposta una zona sorvegliata, complessivamente indicata con 13 per ciascuno svolgitore 1A, 1B. Nel seguito la zona sorvegliata 13 viene denominata “zona sorvegliata laterale”, poiché nell’esempio specifico si trova su un lato della linea di trasformazione di cui fa parte la sezione 1 comprendente gli svolgitori 1A, 1B.

[0038] La zona sorvegliata laterale 13 consente l’avvicinamento degli operatori e l’accesso degli operatori al macchinario facente parte della sezione di svolgimento in condizioni di sicurezza, sotto il controllo del sistema di rilevamento della presenza di persone appresso descritto in maggiore dettaglio.

[0039] Il macchinario degli svolgitori 1A, 1B non viene descritto in dettaglio in quanto di per sé noto. Si deve comprendere che quanto appresso descritto in termini di controllo degli accessi alla sezione di svolgimento 1 può essere associato a svolgitori con configurazioni tra loro diverse. In alcuni casi, i sistemi di rilevamento descritti possono essere applicati anche ad altre sezioni della linea di trasformazione, ad esempio alle sezioni di accumulo e/o di confezionamento, dove il materiale da trasformare si trova in forma di rotoli o gruppi di rotoli.

[0040] La zona sorvegliata laterale 13 può essere a sua volta suddivisa in due zone o sotto-zone, indicate con 15 e 17. La zona 15 è denominata zona collaborativa o zona accessibile a linea funzionante ed ha, nella forma realizzativa illustrata, una forma rettangolare in pianta dimensioni L1xL3. La zona 17 è denominata zona di allarme ed ha in pianta dimensioni L2xL4. La zona di allarme 17 si trova tra una carteratura 19 dello svolgitore e la zona collaborativa 15. La carteratura 19 in questo caso, è montata in formato ridotto non più ad una distanza di sicurezza dal macchinario, cioè distante dagli svolgitori 1A, 1B ma direttamente sulle fiancate di supporto degli svolgitori.

[0041] La zona di allarme 17 e la zona collaborativa 15 sono sorvegliate da uno o più sensori di presenza. Nella forma di realizzazione illustrata è previsto un solo sensore di presenza indicato con S1, che può essere posto in posizione circa centrale. Il sensore S1 può essere uno scanner laser 3D. Il sensore è in grado di individuare ostacoli fissi o mobili trovantisi nel suo raggio di azione e di individuarne le coordinate spaziali all’interno di un volume controllato dal sensore stesso.

[0042] In alcune forme di realizzazione a ciascuno svolgitore 1A, 1B può essere associata una pedana sopra-elevata. Nella forma di realizzazione illustrata a ciascuno svolgitore 1A, 1B sono associate due pedane sopra-elevate indicate con 21 e 23. Alle pedane sopra-elevate 21, 23 si accede tramite un pianerottolo 25, 27 e una serie di gradini 29, 31. Tra il pianerottolo 25, 27 e la rispettiva pedana sopra-elevata 2123 è prevista una porta 33. La pedana sopra-elevata 21, 23 rappresenta un’area recintata, il cui accesso è consentito tramite l’apertura della porta 33. La porta 33 può essere controllata in funzione delle condizioni operative della sezione di svolgimento, ed in particolare del rispettivo svolgitore 1A, 1B, in modo da non consentire l’accesso se non a macchina ferma.

[0043] Alla pedana sopra-elevata 23 può essere associato un secondo sensore di presenza S2 e alla pedana sopra-elevata 21 può essere associato un terzo sensore di presenza S3. I sensori di presenza S2, S3 possono essere dello stesso tipo del sensore S1. I tre sensori S1, S2, S3 fanno parte di un sistema di rilevamento di presenza di persone nelle varie aree sul lato della sezione di svolgimento 1, il quale esegue una serie di funzioni e controlli più avanti descritti.

[0044] Ciascun sensore S1 può essere posto in modo da avere un volume controllato raso pavimento, cioè a filo del piano di calpestio su cui è fissato il macchinario della linea di trasformazione, ad esempio ad una altezza tra 0 e 30 cm, preferibilmente fra 1 e 15 cm. Viceversa, in forme di realizzazione qui descritte i sensori S2 e S3 sono posti in modo che il volume da essi scansionato si trova ad un’altezza maggiore rispetto al piano di calpestio su cui è fissato il macchinario della linea. Tipicamente e vantaggiosamente, il volume scansionato dai sensori S1 e S2 può trovarsi a filo del piano di calpestio definito dalle pedane 21, 23 o a poca altezza da detto piano di calpestio, ad esempio ad una altezza tra 0 e 30 cm, preferibilmente fra 1 e 15 cm dal piano di calpestio delle pedane 21, 23.

[0045] Con questa disposizione, il sensore S1 di ciascuno svolgitore 1A, 1B è in grado di rilevare la presenza di una persona, o anche di un ostacolo di altra natura, nell’una o nell’altra delle zone 15 (zona collaborativa) e 17 (zona di allarme). Le caratteristiche dei sensori S1 sono tali da consentire di discernere in quale delle due zone si trova l’ostacolo o la persona. I sensori S2 e S3 sono in grado di rilevare la presenza di una persona, o anche di un ostacolo di altra natura, sulla rispettiva pedana 21, 23, sul corrispondente pianerottolo 25, 27 e sui gradini 29, 31.

[0046] I sensori S2, S3 possono essere in grado di discernere se la persona o l’ostacolo si trovano sul pianerottolo 25, 27 o sui gradini 29, 31 della rispettiva pedana 21, 23, o sulla parte di pedana interna al recinto o carteratura 19 dello svolgitore, all’interno della rispettiva porta 33.

[0047] Nella forma di realizzazione illustrata ciascun sensore S2, S3 sorveglia una zona sorvegliata ausiliaria 35, 37, rispettivamente, che si estende trasversalmente rispetto allo sviluppo longitudinale della linea (freccia F). Le forme delle zone sorvegliate ausiliarie controllate dai due sensori S2, S3 possono essere uguali. Nella forma di realizzazione delle figure allegate i due sensori S2, S3 sorvegliano zone di differente forma, in quanto la zona del sensore S3 ha una parte sporgente verso la zona centrale dello svolgitore 1A. Le zone sorvegliate ausiliarie comprendono anche le zone dei pianerottoli 25, 27. Le zone sorvegliate ausiliarie sono poste a quota superiore rispetto alla zona collaborativa 15 e alla zona di allarme 17.

[0048] Le Figg. 2A, 2B illustrano in maniera più schematica e semplificata, per un singolo svolgitore 1A, 1B, lo spazio racchiuso dalla carteratura 19, la posizione in pianta dei sensori S1, S2, S3, la posizione dei gradini 29, 31, dei pianerottoli 25, 27 e delle pedane 21, 23, nonché la zona collaborativa 15, la zona di allarme 17 e le zone sorvegliate ausiliarie 35, 37.

[0049] In Fig.2A è anche schematicamente mostrata una unità di controllo 41, interfacciata ai sensori S1, S2, S3 e alle porte 33. In particolare, queste ultime possono avere sensori di apertura e chiusura, che comunicano all’unità di controllo 41 la condizione di porta aperta o porta chiusa. Con 43 è indicato un generico sensore per la porta 33. In Fig.3 è mostrata una vista frontale della porta 33 che può essere realizzata con una pluralità di pannelli orizzontali articolati ad un asse di rotazione 33A.

[0050] Nel seguito verrà descritto il funzionamento dello svolgitore 1A, 1B con il sistema di rilevamento sin qui descritto, comprendente i sensori S1, S2, S3 e l’unità di controllo 41 in varie condizioni operative, per una migliore comprensione dei vari vantaggi ottenibili.

[0051] In Fig.4 è illustrato un diagramma a blocchi del funzionamento del sistema ni caso di svolgitore 1A, 1B in normali condizioni operative. Si supponga che la macchina (svolgitore 1A, 1B) si trovi in condizioni di normale funzionamento ad esempio stia svolgendo una bobina B1 o B2 alla velocità di regime di 600 m/min. Questa condizione è schematizzata nel blocco 101. Nel blocco 102 un operatore entra nella zona di sorveglianza laterale e più specificamente nella zona di accesso a linea in funzione, cioè nella zona collaborativa 15. Il sensore S1 rileva la presenza della persona nella zona collaborativa 15 ed invia un segnale di rilevamento all’unità di controllo 41. Questa può essere una unità dedicata al singolo svolgitore 1A, 1B, oppure alla sezione di svolgimento 1, oppure a una porzione più grande dell’intera linea di trasformazione.

[0052] A seguito del segnale ricevuto l’unità di controllo 41 può eseguire un intervento sulla sezione della linea cui è associato il sensore S1, nel caso specifico sullo svolgitore 1A. Questa operazione può consistere nel rallentamento temporaneo dello svolgitore. Nell’esempio illustrato il rallentamento porta la velocità di linea da 600 m/min a 60 m/min. I valori di velocità menzionati sono meramente esemplificativi e non limitativi.

[0053] Successivamente possono verificarsi due situazioni: l’operatore esce dalla zona collaborativa 15 e in generale dalla zona sorvegliata dai sensori (blocco 103), oppure si avvicina ulteriormente allo svolgitore, entrando nella zona di allarme 17 (blocco 105). Nel primo caso la situazione di assenza di persone nella zona sorvegliata dai sensori, rilevata dall’unità di controllo 41, fa sì che lo svolgitore 1A, 1B venga riportato alla velocità di linea (velocità di target precedente). Se, invece, il sensore S1 rileva che la persona è entrata nella zona di allarme 17, il segnale ricevuto dall’unità di controllo 41 provoca l’arresto dello svolgitore (decelerazione fino a 0/min). Raggiunta la velocità zero (blocco 107) le porte 33 possono venire aperte, o in generale si abilita l’apertura delle porte e lo svolgitore viene a trovarsi in condizioni di fermo marcia (blocco 109). Finché lo svolgitore 1A, 1B non è in condizione di fermo marcia le porte sono bloccate ed è impossibile aprile e quindi accedere con il macchinario in movimento.

[0054] Per riportare lo svolgitore in funzione, occorre che le zone sorvegliate dai sensori S2 e S3 siano nuovamente libere. Questo controllo è rappresentato dal blocco 111. In caso negativo viene emesso un allarme. In caso positivo vengono chiuse in automatico le porte 33, come indicato nel blocco 113. Se la zona sorvegliata dal sensore S1 (zona di allarme 17 e zona collaborativa 15) è libera (blocco 115) lo svolgitore 1A, 1B viene rimesso in marcia. In caso negativo, le porte 33 vengono aperte automaticamente (blocco 117) e l’unità di controllo 41 torna al blocco 109.

[0055] Si comprende da quanto descritto con riferimento alla Fig.4, che l’operatore si può avvicinare allo svolgitore 1A, 1B in condizioni di sicurezza (accesso alla zona collaborativa 15), per osservare il funzionamento da vicino, senza rischi. La zona collaborativa può in realtà essere estesa anche ai gradini 29, 31 ed ai pianerottoli 25, 27. Questi sono controllati dai sensori S2, S3, i quali dialogano, analogamente al sensore S1, con l’unità di controllo 41. In questo modo l’operatore può avvicinarsi anche alla pedana sopra-elevata 21, 23, senza rischio e osservare la macchina da una quota superiore a quella del piano di calpestio.

[0056] Se per qualunque ragione l’operatore si avvicina nella zona di allarme 17, la macchina si arresta e quindi l’operatore rimane in condizioni di sicurezza.

[0057] L’accesso alle pedane 21, 23 è impedito dalla chiusura delle porte 33, che sono bloccate salvo che lo svolgitore 1A, 1B non sia in condizioni di arresto (blocco 107).

[0058] Quando lo svolgitore è in condizioni di arresto (blocco 109 Fig. 4) possono essere eseguite operazioni all’interno dello svolgitore, come ad esempio l’inserimento della testa del materiale nastriforme di una nuova bobina dopo la sostituzione di una bobina esaurita o a seguito di una rottura del materiale nastriforme che costringe l’operatore a passare nuovamente il materiale nastriforme dagli svolgitori fino al macchinario più a valle, tipicamente una macchina ribobinatrice. Questa operazione va sotto il nome di “jog”. Essa può essere eseguita da un operatore che è responsabile della sua corretta esecuzione e che deve accedere alla pedana 35, 37, dove si trova ad esempio una pulsantiera 45 (mostrata unicamente in Fig.2A per semplicità di rappresentazione) adibita al controllo di queste operazioni. Il diagramma di Fig.5 mostra come il sistema di rilevamento della presenza di persone nelle zone sorvegliate dai sensori S1, S2, S3 opera in questo caso. Dal blocco 201, con macchina ferma, l’operatore può accedere alla pedana 23 essendo la porta 33 aperta. Con la pulsantiera 45 avvia la fase di jog (blocco 202). Prima di eseguire le operazioni di jog che richiedono l’avvio lento dello svolgitore, l’unità di controllo 41 può controllare (blocco 203), che nell’altro svolgitore, la zona di allarme sorvegliata dal sensore S1 e le zone sorvegliate dai sensori S2, S3 siano libere. In caso negativo viene generato un allarme (blocco 204) e la procedura di jog non viene eseguita. Se, viceversa, le zone sorvegliate dal sensore S1 (zona di allarme 17) e dal sensore S3 (pedana 23) sono libere, la procedura di jog può essere avviata (blocco 207). Quando la procedura di jog è conclusa, l’operatore comunica la conclusione dell’operazione all’unità di controllo 41 tramite la pulsantiera 45 ed esce dalla pedana 23. L’unità di controllo può a questo punto riavviare lo svolgitore tramite una procedura di controllo delle aree libere e di chiusura delle porte 33, come descritto con riferimento al diagramma di flusso di Fig.4.

[0059] La procedura di “jog” descritta con riferimento al diagramma di flusso della Fig. 6 è una procedura lenta, che può essere eseguita con un operatore sulla pedana 23. In alcune forme di realizzazione lo svolgitore può consentire una procedura di jog veloce o “fast jog”, che richiede per motivi di sicurezza che nessun operatore si trovi sulle pedane 21, 23 o nella zona di allarme 17. E’ consentito quindi eseguire un jog veloce se un operatore si trova in una zona collaborativa 25, 27, 15. Questa procedura è rappresentata schematicamente nel diagramma di Fig.6.

[0060] La Fig.7 mostra un diagramma di flusso della procedura di riavvio dello svolgitore 1A, 1B dopo una qualunque operazione che ne ha richiesto l’arresto, ad esempi una operazione di “jog” o “fast jog” come sopra descritta. In Fig.7 al blocco 301 lo svolgitore è fermo a porte 33 aperte. L’operatore, tramite una pulsantiera 47 (mostrata schematicamente solo in Fig. 2B per semplicità) può comandare all’unità di controllo 41 di riavviare la marcia dello svolgitore (blocco 302, Fig.7). Prima del riavvio dello svolgitore viene verificato che le zone a rischio siano libere. Questa fase, schematizzata dal blocco 303, può essere eseguita in base ai segnali provenienti dai sensori S2 e S3, che verificano l’assenza di operatori sulle pedane 21, 23, e al segnale proveniente dal sensore S1 che verifica l’assenza di persone nella zona di allarme 17. In alcuni casi si può prevedere che la pulsantiera 45 sia fuori dalla zona collaborativa 15 e in tal caso si può subordinare il riavvio dello svolgitore all’assenza di persone rilevate dal sensore S1 anche nella zona collaborativa 15. Se viene rilevata la presenza di persone in una qualsiasi delle zone sorvegliate dai sensori S1 (alternativamente entrambe le zone 15, 17 o solo la zona 17), S2 e S3, la procedura di avvio viene abortita e viene generato un allarme. Se le zone sono libere, le porte 33 si chiudono (blocco 304). Una ulteriore verifica di assenza di persone a rischio può essere eseguita dopo la chiusura delle porte 33, come mostrato nel blocco 305. Se questa verifica dovesse segnalare la presenza di persone od ostacoli nelle zone a rischio, la procedura di avvio viene arrestata e le porte 33 vengono aperte (blocco 307). Se non vengono rilevate persone nelle zone a rischio, lo svolgitore viene riavviato (blocco 308).

[0061] La Fig.8 illustra uno diagramma di flusso per l’esecuzione in sicurezza delle operazioni di scarico di una bobina esaurita. La procedura si avvia (blocco 401) con lo svolgitore fermo e le porte 33 aperte. L’operatore può eseguire le operazioni dalla pedana 23, utilizzando ad esempio la pulsantiera 45. La procedura di espulsione viene avviata al blocco 402. Al blocco 403 viene verificato che le zone sorvegliate dal sensore S1 (zona di allarme 17, oppure zona di allarme 17 e zona collaborativa 15) nonché la zona sorvegliata dal sensore S3 siano libere. In caso negativo viene generato un allarme. In caso positivo vengono chiuse le porte 33, blocco 404 e può essere eventualmente eseguita una ulteriore verifica (blocco 405) di assenza di persone tramite i sensori S1 e S3. Se le zone sorvegliate sono libere viene avviato il ciclo di espulsione della bobina esaurita (blocco 406), in caso contrario vengono riaperte le porte 33 (blocco 407) e la procedura viene arrestata.

[0062] Nella descrizione che precede si è fatto riferimento al rilevamento, tramite i sensori S1, S2, S3, di persone nelle zone sorvegliate. Tuttavia, il sistema descritto non è limitato al rilevamento della presenza di persone, ma può anche rilevare la presenza di ostacoli od oggetti, ad esempio attrezzature utilizzate per la manutenzione e inavvertitamente lasciate incustodite in zone dove esse non devono essere presenti. Si possono in generale rilevare tramite i sensori S1, S2, S3 ingombri od ostacoli di qualunque genere, statici o mobili, la cui presenza può essere segnalata per dare modo all’unità di controllo di controllo di agire di conseguenza, ad esempio impedendo l’avvio della sezione della linea se all’interno delle zone controllate dal sistema si trovano ostacoli od oggetti che possono essere fonte di pericolo.

[0063] Il sistema di accesso appena descritto nello specifico per uno svolgitore 1A, 1B può essere esteso ad altri macchinari quali macchine per chiudere il lembo libero finale di un rotolo, sistemi di accumulo di rotoli, macchine per confezionare e insaccare prodotti, e simili. Ad esempio in una macchina di accumulo per log, le cui inerzie e movimenti sono tali da permettere un arresto della marchia pressoché immediato, è possibile rimuovere i carter di protezione gestendo con dei sensori analoghi a quelli descritti le velocità di funzionamento o le condizioni di marcia/arresto in funzione della posizione degli operatori. In una configurazione esemplificativa è possibile definire una zona di allarme a partire da una posizione adiacente alla macchina per una larghezza opportuna in cui la presenza di un ostacolo e/o di una persona generi l’arresto dell’accumulatore. In una zona più sicura e quindi più distante dalla macchina, definita a partire dalla zona di allarme per una determinata larghezza, è possibile configurare una zona collaborativa in cui la velocità dell’accumulatore viene ridotta in caso di rilevamento di un ostacolo o di un operatore. In questo modo, se un operatore deve accedere velocemente alla macchina per rimuovere un inceppamento basta avvicinarsi alla macchina per provocare dapprima un rallentamento e successivamente un arresto della macchina prima che l’operatore sia arrivato in una zona potenzialmente pericolosa. Una volta rimosso l’inceppamento o fatto qualsiasi tipo di verifica, la macchina può essere automaticamente messa in marcia appena le zone di allarme, o le zone di allarme e le zone collaborative, sono di nuovo libere. Questa soluzione migliora l’ergonomia e la visibilità del macchinario, poiché quest’ultimo è libero di carter o qualsiasi altro impedimento di sicurezza. Lo stesso sistema di accesso può essere applicato anche ad un incollatore cioè un macchinario che sigilla il lembo libero finale di un log avvolto di materiale nastriforme in quanto è possibile arrestarne il funzionamento in tempi sufficientemente rapidi.

[0064] Nelle macchine per l’impacchettamento è possibile definire un lato o una o più zone dove sono presenti trasmissioni meccaniche, motori e preferibilmente la maggior parte di elementi meccanici in movimento recintato da una carteratura tradizionale, ed uno o più lati o zone in cui la macchina è gestita con i sensori di presenza come descritto precedentemente, per aumentarne la visibilità e l’accessibilità. Ad esempio è possibile gestire con zone di allarme e zone collaborative le porzioni di macchina in cui si deve accedere per rimuovere inceppamenti o zone in cui è necessario avere visibilità per monitorare visivamente la procedura di incarto delle confezioni e quindi la qualità delle confezioni stesse. Le stesse considerazioni possono essere estese a macchine per insaccare confezioni o a macchine pallettizzatrici.

[0065] Mentre l'invenzione è stata descritta in termini di varie specifiche forme realizzative, sarà chiaro agli esperti del ramo che molte modifiche, cambiamenti e omissioni sono possibili senza uscire dallo spirito e dall'ambito delle rivendicazioni.

Claims

SISTEMA DI CONTROLLO DELL’ACCESSO A LINEE PER LA TRASFORMAZIONE DI CARTA TISSUE E SIMILI E METODO Rivendicazioni 1. Una sezione di trasformazione di carta tissue comprendente un macchinario di trasformazione; caratterizzata da un sistema di rilevamento di presenza (S1, S2, S3) per rilevare persone in vicinanza della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B), comprendente almeno un primo sensore di presenza (S1; S2; S3) e atto a rilevare la presenza di persone in almeno una zona sorvegliata (13); in cui detta zona sorvegliata è suddivisa in una zona accessibile a linea funzionante (15) e in una zona di allarme (17); in cui detto sistema di rilevamento (S1, S2, S3) è atto a discernere tra la presenza di una persona nella zona accessibile a linea funzionante (15) e la presenza di una persona nella zona di allarme (17); ed in cui il sistema di rilevamento è collegato a un’unità di controllo (41) atta a intervenire sul funzionamento della sezione di trasformazione sulla base di informazioni fornite dal sistema di rilevamento (S1, S2, S3).
2. La sezione della rivendicazione 1, in cui della zona sorvegliata (13), si estende lateralmente alla sezione di trasformazione.
3. La sezione della rivendicazione 1 o 2, in cui la sezione di trasformazione (1) è una sezione di svolgimento, comprendente almeno uno svolgitore (1A; 1B) di bobine (B1, B2) di materiale nastriforme (N).
4. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’unità di controllo è atta a: eseguire un intervento sulla sezione di trasformazione (1; 1A, 1B), se il sistema di rilevamento (S1, S2, S3) rileva la presenza di una persona nella zona accessibile a linea funzionante (15), ma non rileva la presenza di una persona nella zona di allarme (17), detto intervento mantenendo la sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) in funzione; arrestare la sezione di trasformazione (1; 1A, 1B), se il sistema di rilevamento rileva la presenza di una persona nella zona di allarme (17), detto secondo intervento comprendendo l’arresto della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B).
5. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la zona di allarme (17) comprende un’area non recintata di avvicinamento alla sezione di trasformazione (1; 1A, 1B), detta area non recintata comprendendo la zona accessibile a linea funzionante (15).
6. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di rilevamento comprende almeno un secondo sensore di presenza (S2, S3), atto a rilevare la presenza di persone in una zona sorvegliata ausiliaria (35; 37) posta a una quota superiore alla quota della zona sorvegliata (13).
7. La sezione della rivendicazione 6, in cui l’unità di controllo (41) è atta a eseguire un intervento sulla sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) se il sistema di rilevamento (S1, S2, S3) rileva la presenza di una persona nella zona sorvegliata ausiliaria (35, 37), ma non rileva la presenza di una persona nella zona di allarme (17), detto intervento mantenendo la sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) in funzione.
8. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un’area recintata (21, 23) chiusa tramite una porta di accesso (33), in cui l’area recintata è sorvegliata da almeno un secondo sensore di presenza (S2, S3) del sistema di rilevamento; ed in cui il secondo sensore di presenza e la porta di accesso (33) sono interfacciati all’unità di controllo (41), la quale è atta a provocare l’arresto della sezione di trasformazione (1A, 1B) se viene rilevato l’accesso di una persona in detta area recintata.
9. La sezione della rivendicazione 8, quando dipendente almeno dalla rivendicazione 6 o 7, in cui l’area recintata è accessibile dalla zona sorvegliata ausiliaria ed in cui il secondo sensore di presenza (S2, S3) rileva la presenza di persone nella zona sorvegliata ausiliaria e nell’area recintata (21, 23).
10. La sezione della rivendicazione 8 o 9, in cui l’area recintata si estende trasversalmente alla sezione di trasformazione (1; 1A, 1B).
11. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno di detti sensori di presenza comprende un sensore ad onde elettromagnetiche con range operativi fino 8,4 m e dimensione minima degli oggetti rilevabili di 20mm.
12. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno di detti sensori (S1, S2, S3) è posizionato in modo da avere un campo di vista rasente un rispettivo piano di calpestio della zona da esso sorvegliata
13. La sezione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto intervento sulla sezione di trasformazione comprende un rallentamento della velocità della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B).
14. La sezione della rivendicazione 13, in cui l’unità di controllo (41) è configurata in modo tale che, se dopo aver eseguito un intervento di rallentamento della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) il sistema di rilevamento (S1, S2, S3) rileva un allontanamento della persone dalla zona accessibile a linea funzionante (15), l’unità di controllo (41) provoca un aumento della velocità della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B).
15. La sezione della rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui la sezione di trasformazione è selezionata tra: una sezione di chiusura del lembo libero finale dei rotoli prodotti da una ribobinatrice; un accumulatore di rotoli; una macchina di confezionamento, quale una macchina per impacchettare, insaccare o pallettizzare prodotti.
16. Un metodo per il controllo dell’accesso ad una sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) di carta tissue di una linea di trasformazione di carta tissue, detta sezione comprendendo macchinari in movimento; in cui il metodo comprende: sorvegliare, tramite almeno un sensore di presenza (S1, S2, S3) una zona accessibile a linea funzionante (15) e una zona di allarme (17); se una persona entra nella zona accessibile a linea funzionante (15) senza entrare nella zona di allarme (17), intervenire sul funzionamento della sezione di trasformazione senza provocarne l’arresto; se una persona entra nella zona di allarme (17) provocare l’arresto della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B).
17. Il metodo della rivendicazione 16, in cui la fase di intervenire sul funzionamento della sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) comprende la fase di rallentare la sezione di trasformazione da una velocità di regime ad una velocità ridotta.
18. Il metodo della rivendicazione 17, comprendente la fase di riportare la sezione di trasformazione verso la velocità di regime quando la persona esce dalla zona accessibile a linea funzionante (15).
19. Il metodo di una o più delle rivendicazioni 16 a 18, comprendente le fasi di: mantenere chiusa un’area recintata associata alla sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) tramite una porta di accesso (33) mentre la sezione di trasformazione è in funzione; aprire la porta di accesso (33) quando la sezione di trasformazione (1; 1A, 1B) è ferma; sorvegliare la presenza di persone nell’area recintata tramite almeno un ulteriore sensore di presenza (S2; S3); consentire un riavvio della sezione di trasformazione previa chiusura della porta di accesso se l’ulteriore sensore di presenza rileva che nell’area recintata è priva di persone al proprio interno e detto almeno un sensore di presenza rileva che la zona di allarme è priva di persone al proprio interno.